JPH07507179A - 光源 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光源に関し、より特定的には、投影システム用の高強度光源に関する。

本発明は特に、空間光変調器とともに使用するための光源に用いられる。

空間光変調器は、入射光ビームを変調するように制御可能な光学装置である。異 なる色のビームが異なる空間光変調器で反射し、各変調器は異なる映像信号に従 って駆動される、色空間光変調器か公知である。その後、色付けされ変調された ビームは組合さって１つの投影色表示を形成する。

公知の型の光変調器の１つは活性マトリックス装置であり、この装置は個々にア ドレス指定された画素からなるマトリックスを含むライトバルブまたは変調器で ある。ＥＰ−Ａ−０４０１９１２には液晶変調器のアレイを有するシステムか開 示されており、ここては光はアレイの各ニレメン］・を可変的に透過可能であり 、アレイの各エレメントはそのエレメントを通過する光の振幅を変調する。

ＵＳ−Ａ−４８５６８６３にはチルト可能ミラー装置が開示されており、ここ１ では小型鏡面エレメントを有する装置か示されており、各エレメントは電極を含 み、かつ２つの位置の間で静電偏向可能なように配列されており、偏向の程度は 印加される静電電位の大きさによって制御することかできる。係る装置はまた２ 値モードで動作することができ、この場合は、各鏡面エレメントは、入射光を第 １または第２の位置のいずれかに反射して最終的な出力ビーム中に明るさまたは 暗さを表わすように、２つの別個の偏向状態間で切換わるように配列される。

傾斜角調整可能ミラー装置を用いると、各鏡面エレメントは個々にアドレス指定 可能なため、アレイを入射光ビームに露出し、個々のミラー装置を制御すること によって入射ビームを映像信号から変調し、一定方向に反射したビームを揃える ことによって、２次元画像を生成することがてきる。鏡面エレメントのサイズか 小さく、かつ非常に切換え時間か速いため、エレメントが映像速度で動作するこ とかでき、これによりリアルタイムで映像を表示することか容易となる。

入射ビームは電子ビームが陰極線管中でスキャンするようにはアレイをスキャン しないが、装置全体を照射するように配列される。このため、投影システムでは 強度の高い出力か望ましいことを考えると、装置を高強度ビームで照射すること か望ましい。この型のシステムは本発明の鐘受入に譲渡された国際出願ＷＯ９１ ／＋５８４３に記載されている。

投影装置の全体寸法を管理下におくためには、装置のアレイに与えられるビーム は強度が高いだけではなく、はぼ均一でかつコンパクトな光発生手段によって発 生しなくてはならない。

コンパクトな高強度光源は米国カリフォルニア州のＩＬＣテクノロジー社（ＩＬ ＣＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｉｎｃ、　）によって製造されており、これは１キロ ワツトの入力電力で動作して直径２インチのビームを生成するように配列された コンパクトなキセノンアーク灯からなる。

係る装置で生成された光エネルギの大半は、ビーム中へ集めることかできないか 、または可視スペクトル内にないために使用することができない。出力を上げる ためには、入力を増大することが考えられる。しかしながら、電極の摩耗、過熱 および一般的な安全性の規制のために、装置に供給され得る電力量には限度があ る。

本発明の目的は、改良された光源を提供することである。

本発明の他の目的は、光効率か改善された改良された光源を提供することである 。本発明のさらに他の目的は、放熱か改善された改良された光源を提供すること である。本発明のさらに池の目的は、増大した入力を用いて動作する改良された 光源を提供することである。

公知の光源の池の問題点は、ビームか直径方向に均一でないことが多い点である 。特に、光か関連したレフレクタから反射して戻るときに光強度を弱くするアー ク発生電極か存在するために、中央に穴か存在することが多い。

動作距離か長い場合は、ビーム発散によって、中央の穴が埋込まれ、光源をたと えばサーチランプとして使用するときは、認識し得る穴か存在せず、かつビーム 幅を横切る光分布か実質的にガウス的に見える。しがしながら、投影システムの ように距離か短い場合は、穴の存在が認識され、ビーム直径を横切る光分布は明 らかに等方性ではない。

本発明の一局面によれば、光発生手段と、光発生手段で光を反射して指向性光ビ ームにするように配列されたレフレクタとを含む光源か提供され、前記ビームは レフレクタの一部か光発生手段によって薄暗くされているために均一ではなく、 この光源はこの薄暗くなった領域を補償するように、反射したビームの一部を配 向するようにされた第２の反射手段を特徴とする。

好ましくは、第２のレフレクタは、周辺光を伝播軸に垂直方向にビームのエツジ から反射するように配列された環状レフレクタと、１ｉｉｆ記垂直ヒームを伝播 方向に再配向するように中心に位置決めされた円錐レフレクタとからなる。

公知のアーク光源の他の問題点は、アーク光源は定常状態の動作の間は適当な電 圧で動作し僻るが、放電を開始するためには非常に高い電圧か要求されることで ある。このため、最初の開始電圧を発生するために別の装置か必要てあり、さら に、他の装置を係る高電圧の影響から守るために何らかの対策か行なわれなけれ ばならないという問題を生じる。

本発明の他の局面に従えば、陽極と、陰極と、前記陽極と陰極との間にアークを 生じる電力源とを含む光源か提供され、この光源は、前記陽極および陰極が局所 的雰囲気に囲まれ、このエンクロージャをイオン化するために放射性源か導入さ れ、これによりアークを開始するために必要な初期電圧のレベルを減じることを 特徴とする。

適当な放射性源は陽極もしくは陰極の中または上に含まれｊ！Ｉる。代替的に、 もし前記レフレクタがアーク源の中に入っていれば、放射性源は関連したレフレ クタの材料中に含まれてもよい。

本発明の池の局面は以下の実施例の説明から明らかとなる。

本発明に従う多数の実施例を添付の図面を参照して以下に説明するか、それらの 実施例は単に例示用として説明される。

図１は空間光変調器の構造を概略的に示し、図２は図１で示した装置の一部の光 照射を概略的に示し図３は図１て示した型の３つの変調器を含み、かつ光源によ って照射された、光学色投影表示系を概略的に示し、図４は封止ウィンドつおよ び放物面レフレクタを形成するレンズを有する図３に示した型の光源を示し、図 ５は図４に示したレンズの形状を示し、図６ａおよび６ｂは、本発明に従う光源 に組入れることかてきるフェーセットて形成された放物面レフレクタを示し、 図７は、本発明に従う光源に組入れることかできる、ビームの外部エツジからビ ームの中心へ向かって光を再配向するための配列を示し、 図８は図４に示した型の光源の部分断面側面図を概略的に示し、 図９は、図４に示した型の光源の部分断面側面図を概略的に示す他の図であり、 図１Ｏは図４．８または９に示した型の光源に組入れるための他の陰極支持側１ 艮の概略平面図であり、図Ｉｔは図１Ｏの陰極支持羽根の側面図であり、図１２ は図１１の図に対応するがただし電極を組入れる、図１０の陰極支持羽根の側面 図である。

チルト可能ミラーのアレイからなるチルト可能ミラー装置アレイか図１に示され る。

アレイ２０は、処理回路Ｉ４から色信号を受信するように配列されたアドレス指 定回路２２に接続される。アドレス指定回路２２は、本発明の譲受人に譲渡され た（かつここに引用により援用される）国際出願ＰＣＴ／ＧＢ９２１００００２ に記載されるように、各レフレクタをアドレス指定する。各レフレクタは、レフ レクタが２つの可能な位置のうちの一方に位置決めされることから生しる２つの 反射状態のうちの一方で動作する。「オン」状態では、光源１６からの反射光は 第１の経路２４ａに沿って配向され、一方、「オフ」状態のときは、前記光源か らの光は第２の経路２４ｃに沿って配向される。第２の経路２４ｃはシステムの それに続く光学コンポーネントから逸れた方向にあり、光はビームダンプ（図示 せず）へと通過する。「オン」経路２４ａに沿って見るとアレイ２０は２次元画 像を表示し、この場合、第！の反射状態に設定された変調器は明るく見え、一方 、第２の反射状態に設定された変調器は暗く見える。

各レフレクタかその２つの動作状態間で偏向される角度は図２に詳細に示される 。偏向角度は相対的に小さいため、２つの状態をはっきりと区別するために、光 源１６からの入射光ビームはディスプレイに直角な方向から２０’の角度でアレ イに２０に向かって配向される。

各反射デバイスＭかアレイ２０の平面に平行に非動作モートて配置される場合、 入射ビームはこれに対応して「オフ」経路２４ｂに沿って直角に対して２０°の 角度で反射する。アドレス指定回路２２からの制御信号か偏光器Ｍをアレイ２０ の平面に対しである角度をつけて第１の制御された反射状態にセットする場合、 入射ビームは［オン」経路２４ａに沿ってアレイに垂直に反射される。レフレク タかアレイの平面に対しである角度をつけて第２の制御された反射状態にセット される場合、入射ビームはさらに「オフＪ経路に沿って垂直に対して４０°でビ ームダンプへと経路２４ｃに沿って反射される。

動作中つまり図３に示される状態の間には、高電力光源Ｉ６か設けられ、これは たとえば表示スクリーン４０の光路に垂直な平面中の入射光路に沿って光を発生 する。たとえば、光源１６は表示スクリーン４０の上方に位置決めされ得る。平 面変形可能ミラー表示装置２０ｂはスクリーンに平行な平面中に位置決めされ、 かつ光源１６はアレイ２０ｂをその垂直軸に対して２０°で照射するように配列 される。アレイ２０ｂは入射ビームを偏向して、投影レンズ１０を介してスクリ ーン４０を照射するように配列される。

入射ビームと反射ビームとの光路中には、１対のスプリッタ／コンバイナミラー ３０ａ／１８ｂ、３０ｂ／１８ａか位置決めされ、これらは角度をつけて設けら れ、スクリーンの平面に対して垂直な軸を中心に２０°から７０°の間のある角 度、好ましくは４５°で回転し、入射ビームをさらに偏向可能なミラーレフレク タアレイ２０ａ、２０ｃに反射する。

アレイ２０ａ、２０ｂ、２０ｃは各アレイ２０ａ、２０ｂ、２０ｃからスクリー ン４０まて横切った光経路が同じであるような間隔を開けて位置決めされる。第 １のスプリッタ／コンバイナミラーは、青い光成分ビームを偏向可能ミラー表示 アレイ２Ｏａ上に反射し、このアレイ２０ａは表示されるべき画像の青の色成分 に応答して変調される。

その結果、反射されたし−ムは垂直に２０°たけ偏向されるか、水平にはほとん ど変調されない。スプリッタ３０ａ／１８ｂは赤と緑との波長成分をほとんど減 衰せずに透過する。第２のスプリッタ３０ｂ／１８ａは赤の波長を第２の偏向可 能ミラー装置アレイ２０ｃに反射し、このアレイ２０ｃは再現されるへき画像の 赤の色成分信号に応答して変調され、その結果、垂直に２０°だけ偏向される。

第２のスプリッタ３０ｂ／１８ａは、緑の光波長がほぼ減衰されずに通過てきる ようにし、この波長は再現されるべき画像の緑の色成分に応答して第３の偏向可 能ミラー装置アレイ２０ｂによってて偏向される。

変調された緑ビームは、両方のスプリッタ／コンバイナを減衰されずに通過して 戻り、投影レンズ１０を通り、スクリーン４０上へ入射する。最初に辿りつくス プリッタ／コンバイナ３０ｂ／１８ａでは、赤デジタルミラー装置アレイ２０ｃ からの変調されたビームは変調された緑ビームと同し経路上に反射され、第２の スプリッタ／コンバイナ３０ａ／１８ｂても、青デジタルミラー装置アレイから の変調された信号は同じ経路中へ反射されて戻り、投影レンズ１０で信号が再結 合された色信号を含むようにする。

どの画像投影システムにおいても最も重要なパラメータの１つは、システムが発 する変調光の強度である。スクリーン上に投影される画像の究極のサイズおよび 周辺光の透過度は、ともに、発せられる光の強度に直接依存し、このため、でき るだけ強い光を発することが望ましい。

高レベルの光を変調することか可能な変調器を作り、かつ効率のよいダイクロイ ックミラーを設計することに加えて、高強度の光源もまた必要であり、これは高 強度のビームを与えるだけてはなく、完成アセンブリの全体寸法をあまり増大さ せないように適当な空間寸法でなければならない。

強度か高いことに加えて、光源１６によって発せられる光ビームには他の特性も なければならない。たとえば、光ビームはその断面か均一でなけれはならず、か つそのスペクトルエネルギ分布は、色バイアスおよび形状かアプリケーションに あった適切なものである、可視領域内に集中しなけれはならない。

適切な光源１６は図４に詳細に示され、ここでは放物面レフレクタ４４と宛先ウ ィンドウ４５とによってとり囲まれたキセノン雰囲気４３中て陰極４１と陽極４ ２との間でアーク放電か行なわれる。陰ｔｉ４１は薄い陰極サポート４６によっ て支持され、バッテリ４７として示される直流電圧源に接続される。陽極４２は 伝熱性取付台を介して延びるラインによってバッテリ４７に接続され、伝熱性取 付台４８は熱ソング４９に取付けられる。

図４に示される光源は効率が改善され、非常に高い電力レベルで動作するように 設計されている。高い電力レベルで動作する上での主たる制約は熱の除去である 。先に述べたように、ランプ内の雰囲気４３は主にキセノンであり、アーク自身 は５０００ケルビンを上回る色温度に達する。

このような温度で動作可能な唯一の材料はタングステンであり、これはそれ自体 磨滅し、交換が必要である。しだかって、光源を交換するまてに実際的な寿命か 与えられるように熱を取除いてタングステンの磨滅を減じなければならない。

タングステンについての他の問題点は、特に銅や銀等の熱伝導性の高い金属と比 較すると、タングステンの熱伝導性はあまりよくないことである。したがって、 図４に示される陰ｔｉ４１は固体タングステンから作られるのではなく、外部の シェルまたはキャップがタングステンからできており、コアまたはサポートは熱 伝導率および導電率の高い材料からできている。

一実施例では、固体タングステンコアは製造された後で中空にされ、銅または銀 を充填される。銅または銀を使用することにより良好な熱伝導性が？１）られる だけではなく、導電性もよくなり、これにより陰極内の抵抗加熱が減じられる。

他の実施例ては、中空のタングステン陰極はナトリウム等の金属またはその合金 で充填され、これは使用中に液体になりかつ非常に高いプラントル数を有するた めに、陰極の長さに沿って熱を伝えるのにより一層存効である。

さらに他の実施例では、陰極はタングステンでできた薄い先端、キャップ、また はフェーシングを有する鋼柱として製造される。これによりアークインタフェー スにおいて銅の冷却特性とタングステンの耐熱性とか結合される。この柱はもち ろん鋼タングステンまたは銀等の他の材料で作られでもよい。

陰ｔｉ４１は、陰極サポート４６に沿って伝達される熱が非常に少ないために、 対流によってかなりの熱を失い、この陰極サポート４６は放物面レフレクタ４４ から反射した光を弱くしないように薄い状態を維持されなければならない。陰ｔ Ｍ４１から陰極４１を取囲むキセノン雰囲気４３への熱伝導率を向上させるため には、陰極４１上にねじ状のねし山を設けることによって陰極４１の表面領域が 増やされる。陰極の全表面積を増大するように他の形状またはテキスチャか陰極 上に刻印されてもよいか、ただしこれはレフレクタ４４から反射した光をさらに 弱くし、発光ウィンドつ４５から出された光を量を減じるほと陰極の全直径を増 大させてはならない。

ここて、レフレクタ４４は放物面以外のたとえば楕円形であってもよい。

また、陽極４２は陰極４１と同じく過熱の問題があり、これは陰ｆＭ４１と同じ ような方法で解決することができる。

しかしながら、上述の実施例のように陽極４２は伝熱性取付台４８に直接取付け られるため、陽極４２は陰極４１よりも必要な電力消費量は大きいか、一般に対 流冷却は必要としない。

図４に示される梨の公知の装置では、伝熱性取付台４８は一般に、高い温度での 動作を容易にするセラミ・ツク材料から作られる。しかし、係る材料の伝熱性は 悪く、閉じ込められた雰囲気４３から熱が容易に伝わらない。セラミック材料を 使用することにより、動作環境から熱を取除くことに重点を置くのではなく、装 置が高温で動作することを可能にする。しかし、作動温度については実際には制 限があり、このため装置の動作電力にも制約が加えられる。

放物面エンクロージャ内部では屈折による光学的効果を生じる温度格差で高速乱 流か生じる。さらに、放物面ハウジング内部で発生した熱の大部分は伝熱性取付 台４８を介しててはなく発光ウィンドウおよびその取付台を介して伝えられる。

これによりまた、ウィンドウを横切って温度格差か生じ、ｎｔｔｃ的応力を作り 上げる。

発光ウィンドウの動作温度か典型的には１５０’Ｃを上回る非常に高い温度であ るとすると、ウィンドウは人造サファイアまたは溶融ソリ力等の特別の材料で作 られなければならない。

図４に示される実施例では、伝熱性取付台は大半の熱を発光ウィンドウ４５に達 する前にレフレクタ４４を介して取除くように、銅または他の金属などの伝熱性 の高い材料から作られる。陽極４２は銅およびタングステンから作られ、かつ銅 から作られた伝熱性取付台４８上に直接取付けられるため、ここでもまた熱を取 除くことが容易になる。

レフレクタ４４は伝熱性取付台上に作られる。レフレクタ４４は多数の代替方法 によって伝熱性取付台上に統合されることかてき、それらの方法の例は以下のと おりである。

（１）　電鋳による従来の態様で従来の電鋳レフレクタか作られる。その後、伝 熱性取付台が電気めっきによって作られる。それから、レフレクタおよび伝熱性 取（；１台を含むアセンブリが一部サイズに機械加工される。

（２）　′ＦＬ鋳によって従来のレフレクタが作られ、その後、レフレクタは伝 熱性取付台となる整合する金属片上にろう付けされる。

（３）　要求されるレフレクタの形は精密ダイヤモンドツール旋磐を用いて伝熱 性取付台中に直接機械加工される。

（４）　精密機械加工によってレフレクタか作られ、その後、上記（１）と同じ く電気めっきによって伝熱性取付台か作られる。

（５）　精密機械加工によってレフレクタが作られ、レフレクタは上記（２）と 同じく整合する金属片上にろう付けされ、この金属片か伝熱性取付台となる。

（６）　上記（１）、（２）、（３）、（４）、または（５）と同じく、従来の レフレクタの形状か作られ、その後、この形状はたとえば銀を用いて電気めっき される。最後に、めっきされた銀の層は精密機械加工されてレフレクタとなる。

性能を向上させるためにレフレクタ４４の表面に金属および／またはダイクロイ ックコーティングかなされてもよい。タングステン陽極４２と伝熱性取付台４８ との間には陽極の冷却経路の一部として良好な伝熱性か与えられる。

こうして、レフレクタ中の穴が陽極の直径よりもわずかに大きい状態で、陽極が レフレクタに関して正確に放射状にアライメントされる。光源のアセンブリ中で は、陽極４２か一旦定位置に固定されると、タングステンに対向する層の厚みが 適切に選択される限り、陽極の表面を機械加工することによって陽極を正確に軸 方向にアライメントすることができる。

この実施例を発展させると、タングステンの先端が嵌合され、その位置て機械加 工された状態で、陽極４２のコアを形成する鋼柱はレフレクタ４４を有する機械 加工された伝熱性取付台４８と一体形成することができる。

熱かアークから逸れて陰極４１から対流すると、熱い気体がレフレクタ４４の上 部表面へ向けられ、伝熱性取付台４８上に形成されたレフレクタ４４により熱を 素早く取除くことができる。

金属フランジ５０は、特に発光ウィンドウ４５が第２の熱シンク５１に取付けら れるように設けられる。金属フランジ５０の内部には、動作中に熱を発光ウィン ドウ４５から離れて維持することによって循環ガスを冷却させる軸方向の溝を含 む。このように、全体的な効果は、放物面エンクロージャ内部の気体の動作温度 を下げ、かつ発光ウィンドウ４５内部の動作温度および温度応力を大幅に減少す ることである。これにより高い電力動作中のランプの完全性および安全性を向上 する。

ここて、この具体例ては金属フランジ５０は軸方向の溝を含むか、この溝は循環 ガスの冷却効果を高めるために、周辺に設けられてもよく、または陰極に関して 上に記載したように他の形状の表面の仕上げかたが金属フランジ５０上に用いら れてもよい。

発光ウィンドウ４５の温度を下げるための、上に記載した技術を用いると、前記 ウィンドウの光学的特性に修整を行なうことか可能となる。上述のように、この ウィンドウは人造サファイア等の材料から作られ、通常は別個のレンズか組合さ って、発せられたビームを集束させ、図３に示される動作システムで用いられる 。

以＋ｉｉｉのシステムでは、球面レンズか用いられ、これは熱の点からいえば厚 さが均一てはないという欠点かあり、周辺部よりも中心部のほうか厚かった。公 知のレンズはウィンドウとは物理的に接触してはいないが近接している。これら のレンズはやはり非常に熱くなるため、耐熱材料で作る必要かある。

通過するビームの有限パーセンテージは放熱または反射するために、システム全 体を介しての光学段の各々まｊこ（よレンズか通過ビームの全体的な強度を減じ るとすれば、これらの光学段の数を減らすことか望ましい。

光学段は平らな発光ウィンドウ４５をある形状のレンズと交換することによって 取除くことかてきる。しかし、球面レンズは中心部か厚いため熱応力て割れる可 能性かあり、一方、薄い周辺領域は金属フランジ５０上に取付けるのは難しく強 度に欠けるため、先に述べたように球面レンズを用いることには問題かある。

映像を投影するのに用いられるシステムでは、画像は正方形よりも長方形のこと か多い。したがって、円形の光ビームか生成されることか一般的であり、この円 形の光ビームはそれからアパチャを通過して所望の形状になる。係る手順は排除 された光か失われ全体的な動作効率が下がるために無駄である。もし円形ビーム を変形する代わりに、楕円形ビームを好ましくは映像表示のものに匹敵するアス ペクト比で変形すれば、効率は改善されるてあろう。こうして、全方向に等しい 強度を与えるレンズの代わりに、円形ビームを実際に楕円形ビームに歪曲するレ ンズを設けることか望ましいと思われる。このような効果を達成するものとして シリンドリカルレンズか公知である。

図５に両面シリンドリカルレンズが示され、同一のレンズを４方向から見た図か 示される。レンズは円形でありエツジ部分の厚さかほぼ一定である。しかし設け られる第１のノリンドリカルレンズは、レンズをＹ軸について下向きに事実上カ ーブさせることによってビームの水平の高さを修正する。同様に、水平方向の修 正はレンズをＹ軸について上向きに曲げることによって行なわれる。

こうして、相互に垂直のシリンドリカルレンズによって３６０°Ｓ束レンズか設 けられる。さらに、レンズの対向する表面が曲かっているため、レンズの全体の 厚みは一定ではない。ただしこれは匹敵する公知の球面レンズよりは変化の度合 かはるかに小さいため、熱的に活性な環境で使用することかできる。

こうして、図５に示される型の発光ウィンドウ４５を用いると、発光ウィンドウ のすぐ後ろに集束レンズをさらに設ける必要かなくなり、これにより光学エレメ ントの数が減じられ光学的効率か改善される。

一般に公知のレフレクタは、典型的な反射効率かそれぞれ７８％、９０％および ９５％であるロジウム、アルミニウムまたは銀から作られる。

上述のように、図４に示されるレフレクタ４４は伝熱性取付台４８と一体形成さ れた金属表面からなる。

金属をダイクロイック層て被覆することによって反射率を改善することかでき、 このダイクロイック層は所望の波長の反射率を高（することに加えて、所望され ない波長を吸収するようにされ、これにより所望されない波長は熱に変換されて 伝熱性取付台４８を介して放熱される。

これまでは、レフレクタ４４およびエンクロージャを冷たいまま維持するという 制約のために、取付台４８を介して吸収される熱の量を増やすことは所望されな かった。しかし、上述のように伝熱性取付台４８によって熱伝導効率を大幅に増 大することにより、さらに熱負荷を加えることを考慮することかできる。こうし て、ダイクロイックコーティングは、赤外線を吸収し、一方、他の波長を反射す るようにレフレクタ４４上に設けられる。これにより、レフレクタ４４て反射し 発光ウィンドウ４５へ向けられた光は、赤外線領域が波長から取除かれたクール ライトである。

ダイクロイックコーティングは、付加的または代替的に、発光ウィンドウ４５に 用いることがてきる。前記ウィンドウに用いられたコーティングは紫外線を吸収 または反射するように配列され得る。こうして、赤外線はレフレクタ４４によっ て吸収され、紫外線は発光ウィンドウ４５によって吸収され、これにより外部光 成分か非常に少ないクール可視光のビームか生じる。代替的に、紫外線はレフレ クタによって吸収され、赤外線はウィンドウによって吸収または反射されてもよ い。他の配列としては、紫外線および赤外線の一部を取除くようにレフレクタと ウィンドウとの両方かコーティングされてもよい。さらに、光源から発せられた 光の色を調整するためにレフレクタまたはウィンドウまたはその両方上にダイク ロイック層か設けられてもよい。

図３に示される配列では、色付きの光は白色光源を分割することによって得られ るが、代替的には、各々が赤、緑または青い光を発する３つの光源か設けられて もよい。さらに、コーティングは、気体４３のアークスペクトルから利用可能な ほぼとの波長の光ビームも生成することがで、きるように構成され得る。

上述のように、放物面エンクロージャ内部の気体４３のほとんとはキセノンであ るか、他の材料か加えられており、適切な動作温度および圧力を有する他の気体 を用いてもよい。代替的に、ナトリウム等の金属をエンクロージャに組入れるこ とかできる。しかし、このような場合、放電を開始するためにある気体が存在し なければならない。

ランプ内部が互換性のある材料で作られているとすれば、タングステン電極のス パッタリングは水銀を雰囲気中に導入することによって減らすことかできる。さ らに、金属およびハロゲンのスペクトルを導入するように金属ハロゲン化物を導 入することかできる。しかし、係る材料を導入することには不均一に色付けされ たアークを生じるなとの欠点かある。

好ましい実施例では、少量のアルゴンかキセノンに加えられる。アルゴンは発せ られたビーム中の青い光の量を増大させる有効なドーパントである。ドーパント の量がほんのわずかならば、キセノンアーク灯の利点が維持される。

ある種の応用については、ネオン等の、発生した赤い光の量を増大させる他の１ ヘーパントが導入され得る。

図４に示される光源によって発生したビームはほぼ円形である。しかし、上述の ように、図５に示される型の発光ウィンドウ４５を用いる場合は、ビームの断面 形状は、結合効率を向上させるようにそのアスペクト比か映像のアスペクト比と 一致する状態で、円形から楕円形へと変換され得る。

円形または楕円形ではなくほぼ長方形のビームを与えるようにビームを修正する ことは、放物面レフレクタ４４だけを修正するか、またはたとえば図５に示され るようにウィンＩＳウレンズも修正することによって達成され得る。

図６に示される他の実施例では、ランプ前面から見た場合に不連続のフエーセッ トが作用している状態でほぼ長方形のレフレクタか与えられる。図６Ａでは、レ フレクタの上部表面は１６のフエーセットを有し、一方、下部表面は８つのフエ ーセットを有する。図６Ｂにはより洗練された解決策か示され、ここてはレフレ クタは合計７２のフェーセットを有する。放物面フエーセットは特定の応用で必 要とされるように、形状の異なるほぼ平行なビームを生成するために用いられ得 る。代替的に、ビーム形状は楕円形または非球面カーブ等の放物面以外の形状を 存するフエーセッ！・を用いて生成することかできる。放物面のフエーセッＩ・ を用いて長方形のビームを生成することは、数ある可能性の中の好ましい選択の １っである。

図４に示される光源の大きな欠点は、陰極４１と、陽極４２と、レフレクタ４４ 中の中心部の穴とによって中心部に穴のあるビームが生じてしまうことであるが 、ただし、この穴は先行技術の配列におけるものよりもはるかに小さい。距離か 長くなると、光の発散によりこの穴が埋められることが多くなるか、距離か短い 場合やこの出願の実施例である応用においては、中心部の穴は望ましくない。

図７に他の実施例か示され、ここでは、ビームの全直径は減じられるか中心部の 穴は充填されている。たとえば、光はビームの外部の環状の部分から取入れられ 、ビームの中の以前は暗かった中心部の中へ再び位置決めされ、この結果、全直 径か減じられたより均一な光強度を有するビームか生しる。これによりより小さ くより光学的に有効なエレメントをシステム中て用いることができ、経費か節減 され作用な光を入手することができる。

わかりやすくするために図７には陰極を示していないが、放物面レフレクタ７１ は図４に示すレフレクタ４４と実質的に同しである。放物面レフレクタの端部に は、放物面レフレクタ７Ｉから反射した平行ビームに対して４５°の角度をなす 反射面を有する環状レフレクタ７２か設けられる。

光線７３は放物面レフレクタから垂直に反射され、遮断されない光ビームの一部 を形成して示される。光ビーム７４は放物面レフレクタからそのエツジ部分まで 反射され、このため、光ビーム７４は環状レフレクタ７２によって円錐レフレク タ７５へ向かって反射される。円錐レフレクタはビーム中に穴が存在する領域に 位置決めされ、環状レフレクタ７２から反射した光を遮断されない平行ビームの 方向へと戻すように配向しなおす。こうして、放物面レフレクタから反射した周 辺光は、まず放物面レフレクタから発せられた平行ビームに垂直な方向に環状リ ング７２によって反射される。その後、他のレフレクタ、つまり円錐レフレクタ ７５は垂直ビームを平行ビームの方向に反射し、ビームを平行ビーム中の穴のあ る位置にのみ再び導入する。こうして、結果として生じる出力は直径は小さいが 均一な平行ビームとなる。

ここで、原則としてはレフレクタは非平行の光ビームを生成するように配列する ことができる。しかし、これは実現するには複雑すぎる。

図７に示される実施例では、放物面レフレクタの断面は円形環状リング７２およ び円錐レフレクタ７５とともに円形である。一実施例ては、ランプの光学軸に対 して約４５０の角度で配列された図７中７２および７５て示される型のレフレク タには、図６８で示される型の実質的に長方形のレフレクタが設けられる。こう して、光を無駄にせず、同時に断面の光分布がかなり均一である実質的に長方形 の断面を有する出力ビームが生成され得る。

レフレクタの組合せはランプの光学軸に対して４５°である必要はなく、他の組 合せが用いられてもよい。慎重に設計することにより、このシステムはビームの 不要な部分を受取るように配列することができ、アーク源が傾斜角調整可能ミラ ー装置または他の空間光変調器へ効果的に結合されるようにこれらの部分をビー ムの充填（ｉｎｆｉｌｌ　）に用いることかできる。

公知のアーク灯は定常状態で動作する場合は約１９ボルトのアーク電位を必要と し、一方５０アンペアを超える導電性かある。しかしなから、この状態を開始す るためには、陽極４２と陰極４１との間にイオン化を生じさせるような非常に高 い電圧が必要である。典型的には、４５キロボルトもの電位か最初に数マイクロ 秒の間に必要てあり、この後に約１５０ボルトが必要な数ミリ秒の期間が続き、 その後電圧は約１９ポル１−の動作電圧にまで急速に降下する。

好ましい実施例ては、アークは、先行技術の配列では必要であった最大４５キロ ボルトもの始動電圧を必要とすることなく、約１５０ボルトの上述のような中間 電圧で開始することができる。

放物面エンクロージャ内部に与えられるキセノン雰囲気は、電極中、電極表面上 、またはレフレクタに関連して放射性同位元素を含むことによって予めイオン化 されている。

この放射性源が存在する状態で、エンクロージャ内部の雰囲気４３はイオン化さ れた状態で維持され、約１５０ボルトの電位でアーク放電か開始される。

使用中には、再使用可能な部分の再利用のために装置が戻されるために、放射線 は周囲に入ってはならない。さらに、エンクロージャ内部ては酸化トリウム等の アルファ粒子発生源か使用されるため、装置自体は放射線を発しない。

この構造ではアルファ粒子がランプから出ることはできない。

装置内部に放射性源を含む代わりに、陰極領域にノくイメタル元素を設けてもよ く、これにより冷却時に陰極がより陽極に近くなる。代替的に、他の点火電極が 設けられてもよく、これもバイメタルヒンジ上に支持され、かつアークに当たり 、一旦温まるとアーク放電位置から逸れて移動するように配列される。

１つの先端を設ける代わりに、陰極には複数個の非常に小さな先端が配列されて もよく、これにより非常に直径の小さい複数個のアークが生じる。この構成を維 持するためには、陰極は材料を陰極表面上に設けられた穴から出すように配置さ れ得る。いずれにしても、陰極および陽極の先端は磨滅を制御するように選択さ れた小さなほぼ平坦な端部の形をしている。これは先行技術の光源が動作中に非 常に素早く平坦になる先の尖った先端を有する電極を含んでいたことと比較する ことかできる。この場合はエンベロープまたはレフレクタか暗くなったり、アー クギャップの設定か変わったり、トリウムタングステン先端からトリア（ｔｈｏ ｒ　ｉａ）か失われてその特性が変化するなどの問題か生じる。

改良された光源か図８に示され、これは図５のレンズと、図６のフエーセットを 設けた放射面と、図７の光書配向ミラーとを実現したものである。

エンクロージャは、図５に詳細に説明した型のレンズ形状のウィンドウ＋０１で 封止されている。ウィンドウｌＯ１は反バーストフランジを存するウィンドウ保 持器１０２によって定位置に保持される。陰極フランジ１０３はセラミックのマ ツチング合金１０３ａと銅の熱導体１０３ｂとから作られる。代替的に、伝熱性 の高いタングステン／銅の複合材料（タングステン約８０％）を用いて部品１０ ０３ａおよび１０３ｂを１ピースとして作ることもできる。

陰極フランジはセラミック部分１０８によって、関連した熱シンクとともに陽極 から電気的に分離されている。こうして、フランジ１０３は陰極から熱を取除く 手段を与える。

光源には円錐レフレクタ１０４が設けられ、円錐レフレクタ＋０４は陰極か存在 するために弱くなったビーム中心部分へ向かってビームの周辺光を偏向するよう に配置される。ウィンドウは反射防止コーティングとして作用するコーティング １０５を存し、これは多くの場合は赤外線および紫外線浦波用コーティングであ る。

陰極フランジ内側の鋳はり１０６は、熱を集め、陰極フランジの外側にはフラン ジか他のサポート部材および伝熱部材にボルト締めされるように典型的には６つ のボルト穴１０７か設けられる。陽極に接続された伝熱部分と陰極フランジに接 続された伝熱部分との間にはセラミック絶縁体１０８が設けられる。さらに、こ のアセンブリは陰極支持羽根アセンブリ１０９とゲッタ１１０とを含む。

セラミック絶縁体１０８は陽極本体フランジ１１１によって陽極側に接続され、 かつ陽極自体は溶接フランジ１１２を有する。陽極の主ハウジング１１３は高い 熱伝導率を与えるように銅から作られる。放物面レフレクタは、ビームの断面形 状を円形からほぼ長方形に修正するように配置された多数のフエーセット１１４ から作られる。ビームの修正はまた、２つの相互にずれたシリンドリカルレンズ を含むウィンドウ１０１の形状によって容易となる。

レフレクタは所望の波長を含む光をウィンドウ１０１の方−＼反射するように配 置されたメタリックまたはダイクロイックコーティング１１６を含む。

陰極は銅ステムに用いられるタングステン先端からなり、このステムは冷却時ば り１１７を含む。

陰極はまた点火性能の向上を容易にするために磁気インサー１−１１８を含む。

点火性能の向上はまた、陰極上に放射性コーティング１１９を設けることによっ て容易になる。

タングステンまたはドーピングされたタングステンからなる陰極キャップ１２０ はまた、放射性トリウムを含み、エンクロージャ内部に放射性環境を作り出し、 アーク放電の前にイオン化を誘起する。

陽極キャップ１２１もまた、タングステンまたはトリウム、ランタン、セリウム 等のドーパントを有するタングステンから作られる。陽極にコーティング１２２ を行なうことによってさらに放射線か導入され得る。

熱シンクは冷却用鋳ばり１２３を含み、鋳ばり１２３は他の熱シンク装置に取付 けられるようにねじの形状を取り得る。代替的に、装置を取付は他の熱シンクを 接続できるようにねし山１２４が設けられる。

図８の断面図に示されるように、永久磁石または電磁石である磁石１２５は、陽 極と陰極との間に軸方向の磁場を与え、磁場はもしインサート＋１８および１２ ６か設けられればこれらのインサー１−１１８および１２６によって集中する。

インサート１１８および１２６は一般には軟磁性体から形成される。このように 作られた磁場は集束磁場として働き、電子か磁場方向に沿って進行しようとする ためアークの直径を減じる。さらに、磁場はまたイオンを陰極先端に向は配向す ることによってアーク放電を改良する。

インサート＋　１８．１２６の集中効果はインサートの温度かそのキュリ一温度 未満の場合に限り発生する。これは、アークを拡げ、もし温度か高くなりすぎる と可逆保護法として電極を保護することを保証する。

さらに、磁石１２５か永久磁石の場合、この磁石は有利には、過熱か深刻であれ は、インサート１１８．１２６とともに永久磁石１２５によって作られた磁場は 減少し、これによりアークを広げ電極の負荷を減し、言い換えればフェールセー フ動作を補償するように、キュリ一温度を持つように有利に配置される。代替的 に、磁石１２５が電磁石である場合、この磁石は確実にアライメントするように おそらくはアドオン型てはなくランプの中へ組込まれる形のものである。また、 ランプの過熱か深刻な場合、電極を保護するために係る電磁石をスイッチオフす るように配置することが可能である。

次に図９を参照すると、この図は図４の光源を発展させたものを示す。図９にお いて、図４の特徴部分に対応する部分は図４と同じ符号が付される。図９の実施 例では、コバール（ｋｏｖａｒ　）等のセラミックマツチング合金から形成され る単一の慣成要素５３は、図８の実施例中の部品１０２．１０３ａ、１０６．１ ０７および＋０９（７）代わりをなすものである。さらに、タングステン／銅の 複合材料を用いることによって、部品１０３ｂを組入れ、光源の前面構造の熱効 率を実質的に改善することかできる。また、コバール部分５３またはタングステ ン／胴部分のいずれにおいても多（のアセンブリ段が省かれるため、大幅なコス ト削減となる。ここで、陰極支柱は原則としてタングステン／銅の複合構成要素 の中へ統合することができ、これにより光源前面の個々の部品の大半を削除する ことができる。このことはコスト上および設計上有利である。

また、図９の実施例かられかるように、レフレクタ４４中のポンプ用穴を不必要 にするために、レフレクタ中の穴の大きさをわずかに太き（する環状凹部５２が 設けられてもよい。

図８に示される陰極支持羽根１０９は、典型的にはジグ組立てし、たとえば銅で ろう付けされたモリブデン等の耐火金属から形成された３本の真っ直ぐな平坦な ストリップからなる。先行技術の配列ではこれらのストリップの幅は典型的に５ ｍｍであったため、この支持羽根の陰極の横方向の移動に対する抵抗は限られて いたが、本発明のこの実施例のストリップはこの点を改善するために幅が広げら れている。

次に図１０、図１１および図１２を参照して、これらの図は図８および図９に示 した型の光源に使用され得る陰陽支持羽根の一形式を示す。陰極支持羽根は、典 型的には幅０．３ｍｍ、Ｄさ１７ｍｍである３本の曲かったストリップ２０１． ２０３．２０５から形成される。これらのストリップの幅は、支持羽根の周辺部 でカラー２０７と一体となる、ストリップの外部端縁部分のほうか広くなってい る。

カラー２０７は、支持羽根をラン、プを動作するための装置中の陰極熱シンクに それぞれのねしく図示せず）を介して取付けることができるように、３つのねじ 穴２０９．２１Ｉ、２１３を有する。こうして、支持羽根の周辺部は図８に示さ れる光源エンクロージャの外側にある。

次に図１１および図１２を特に参照すると、羽根の中心部から形成されているの は、レフレクタ１１４からの光の遮りを最小にするように設計された円錐ボスで ある。図８に示される磁性材料から作られたインサート＋１８は、羽根の使用中 には、それ自身もまた磁性材料であるボス中に形成されたキャビティの中に収容 される。図１２に示されるように、羽根の使用中には陰極１２０は典型的には、 陰極１２０およびボス２１５上に形成された対応するねし山、およびろう付けな との何らかのその池の永久固定手段によってホス２１５に取付けられる。必要に 応じて、アセンブリの寸法を正確にするために陰極１２０とボス２１５との間に はスペーサが挿入されてもよい。しかし好ましくは、陰ｆｌ１２０の高さがサブ アセンブリ中で正確に機械加工されるように製造の間に許容誤差が設定され、こ れにより本来不正確であるスペーサを使用することが回避できる。

スｈ　’）　ツブ２０＋、２０３．２０５、カラー２０７およびボス２１５を含 む図１０、図１１および図１２に示される陰（を支持羽根（よ、機械回転によっ て金属の固体ブロックから形成することができ、その後、電気放電機械加工つま り「点火摩滅」か行なわれる。

ここで注目すべき点は、先行技術の真っ直ぐなストリップに代えて、深く、曲が った三角形のストリップ２０１゜２０３．２０５を用いることにより、陰極２１ ５をより強くより剛性にかつより温度的に安定して支持できる。ストリップ２０ １．２０３．２０５の断面は、強度が同じ先行技術の羽根の断面と比へれると小 さく、このためビーム妨害か減じられる。ストリップ２０１．２０３．２０５中 のカーブによって、先行技術の配列におけるように制御できない動きを生じたり 陰極を曲げたりすることなく、陰極１２０の回転によって膨張運動を吸収するこ とができる。こうして陰極１２０の軸方向のアライメントは維持される。

ここで、ストリップ２０１．２０３．２０５は弓形の形状であるが、これらのス トリップは熱膨張の場合には陰極上に回転モーメントを作り出すとのような形状 であってもよい。

図１Ｏ１１１および１２に示されるように支持羽根を使用することによって、ラ ンプ本体への熱伝達か改善されることに注目されたい。さらに、ストリップはろ う付けされているのではなくカラーおよびブシュとともに１ピースとして形成さ れているため、動作温度上の制限は引上げられる。カラー２０７の表面積はその 製造方法のお蔭で先行技術のものと比へて大幅に広くなっているため、キセノン ガスからカラー２０７への熱シンク機能が向上する。

軟鋼などの非耐火金属を使用すると、修正された羽根のコストか大幅に改善され ることに注目されたい。しかし、モリブデン等の耐火金属を必要に応じて使用す ることかできる。さらに、固体ブロックから製造する方法では支持羽根の中心部 に陰極か必ずアラインされるため、時間および処理工程を大幅に減じることかで きる。

また図１０には３本の支持ストリップか示されるが、実−際には２本または３本 より多い支持ストリップを支持羽根に組入れてもよい。

以上のように説明してきたすへての例においては、陽極は熱シンク内部に固定さ れ、一方、陰極はランプエンクロージャ内部に吊下げられる。この配列は陽極の 電力消費要求か陰極の電力消費要求よりも大きい場合の従来の配列である。しか し、本発明に従う光源では放熱能力か向上していることから考えると、陽極を吊 下げ型の電極にし、陰極を固定型ＴＬ極にして、それてもなお適切な陽極温度を 維持することが可能である。係る配列の利点は、投影装置に用いられる光源の寿 命を制限する主たる要因は、陰極が摩滅するにつれて陰極の先端部のホットスポ ットが移動することである。陰極を固定型電極とすることによって可能になる、 先端の丸い十分に冷却された陰極の摩滅速度は、吊下げ型陰極の先端の摩滅速度 よりも大幅に遅い。このように陽極と陰極とを逆転させることによって陽極の放 熱効率は減少するか、このことは先行技術の配列と比へると問題とはならない。

したがって、電極を逆転することは光源の寿命にとって実質的な利得を提供する 。光源をたとえば図４、図８および図９に示されるように適用するためには、２ つの電極に接続される電源４７の極性を逆転するだけでよく、構成によっては電 極材料を交換するだけでよいということに注目されたい。

Ｆｌ６．４ ＦＩＧ、　５ Ｆｌ（ｉ、　６Ａ Ｆ１５０ｆ３　７ｚ）−−ｉゾｒ Ｆ／（ｉ、７ Ｆｌ（ｉ、９ Ｆｌ５．１１ Ｆｌ（ｉ、　１２ 国際調査報告 フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＰＴ、ＳＥ） 、０Ａ（ＢＦ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、　ＣＩ、　ＣＭ、　ＧＡ、　ＧＮ、　ＭＬ、 　ＭＲ，ＮＥ、　ＳＮ。

ＴＤ、ＴＧ）、ＡＴ、ＡＵ、ＢＢ、ＢＧ、ＢＲ，ＣＡ。

ＣＨ，ＣＺ、　ＤＥ、　ＤＫ、　ＥＳ、　ＦＩ、　ＧＢ、　ＨＵ、ＪＰ、　ＫＰ 、　ＫＲ，ＬＫ、　ＬＵ、　ＭＧ、　ＭＮ、　ＭＷ、　ＮＬ、Ｎｏ、ＮＺ、ＰＬ 、ＰＴ、ＲＯ，ＲＵ、ＳＤ、ＳＥ。

ＳＫ、ＵＡ、ＵＳ

Claims (33)

【特許請求の範囲】
1. １．陰極と陽極とレフレクタとを有する封止ビームアーク灯の形状の光源であつ て、陽極と陰極との一方はレフレクタに載置され、載置された電極およびレフレ クタには伝熱性取付台が設けられることを特徴とする、光源。
2. ２．前記伝熱性取付台は銅、銀、または銅／タングステンの複合材料などの伝熱 性の高い材料から作られる、請求項１に記載の光源。
3. ３．陽極と陰極とを含むアーク灯の形の光源であつて、陽極と陰極とのうちの一 方は伝熱性取付台に載置され、かつ陽極と陰極とのうちの他方は陽極または陰極 の表面積を増大するように配列される構造を含み、これにより前記陽極または陰 極からの熱の流れを増大させる、光源。
4. ４．陰極は伝熱性取付台に載置され、かつ陽極は吊下げ型電極である、前掲の請 求項のいずれかに記載の光源。
5. ５．光発生手段と、前記光源からのビームを配向するためのレフレクタとを含む 封止ビーム光源であつて、前記レフレクタはダイクロイックコーティングで被覆 されている、封止ビーム光源。
6. ６．前記ダイクロイックコーティングは所望されない光を吸収するように配置さ れる、請求項１４に記載の光源。
7. ７．陽極と陰極とレフレクタとを有するキセノンアーク灯の形の光源であつて、 アークから発せられた光のスペクトル分布を変えるようにキセノンが混合された ドーパントを特徴とする、光源。
8. ８．ドーパントはアルゴンおよび／またはネオンである、請求項７に記載の光源 。
9. ９．ドーパントは金属である、請求項７に記載の光源。
10. １０．ドーパントは金属塩である請求項７に記載の光源。
11. １１．陽極と陰極とレフレクタと封止ウィンドウとを含む光源であって、前記ウ ィンドウは入射する光ビームを集束するように配置されることを特徴とする、光 源。
12. １２．２つの相互のずれたシリンドリカルレンズを形成することによつて前記封 止ウィンドウ中にレンズが形成される、請求項１１に記載のアーク灯。
13. １３．前記相互にずれたシリンドリカルレンズはビームのアスペクト比を修正す るように互いに異なる倍率を有する、請求項１２に記載の光源。
14. １４．レフレクタを含む光源であつて、前記レフレクタは複数個のフエーセツト から作られる、光源。
15. １５．前記フエーセツトは楕円形または放物面である、請求項１４に記載の光源 。
16. １６．前記フエーセツトは実質的に正方形または長方形のビームを発生するよう に配置される、請求項１４または１５に記載の光源。
17. １７．光ビームを生成するためのアーク灯であつて、アーク直径を減じるように 配置されたアーク近傍の磁場発生手段を特徴とする、アーク灯。
18. １８．前記磁場発生手段はアーク灯の陽極と陰極との間の方向に軸方向の磁場を 発生する、請求項１に記載のアーク灯。
19. １９．磁場発生手段は、アーク灯の過熱の場合にアークのサイズを大きくするよ うに温度依存型磁場を持つように選択される、請求項１６または１７に記載のア ーク灯。
20. ２０．光発生手段と、光発生手段からの光を指向性光ビームヘと反射するように 配置されたレフレクタとを含む光源であつて、前記ビームはレフレクタの一部が 光発生手段によつて薄暗くなつているために均一ではなく、この光源は、反射し たビームの一部を薄暗くなった領域を補償するように配向するように配置された 第２の反射手段を特徴とする、光源。
21. ２１．第２のレフレクタは、ビームのエツジ部分からの周辺光を伝播軸の方向に 反射するように配置された環状レフレクタと、前記ビームを伝播方向に再配向す るように中心に位置決めされた円錐レフレクタとからなる、請求項２０に記載の 光源。
22. ２２．陽極と、陰極と、前記陽極と陰極との間にアークを作り出すための電源と を含む光源であって、前記陽極と陰極とを局所的雰囲気中にとり囲み、エンクロ ージャをイオン化するために放射性源を導入し、これによりアークを開始するの に必要な初期電圧のレベルを減じることを特徴とする、光源。
23. ２３．放射性源は陽極もしくは陰極内部に含まれるか、またはレフレクタに関連 した材料中に含まれる、請求項２２に記載の光源。
24. ２４．陽極と、陰面と、アーク用エンクロージャの少なくとも一部を形成するレ フレクタとを有する封止ビームアーク灯であって、前記陰極および前記陽極のう ちの少なくとも一方は、その活性表面が伝熱性材料と組合せてタングステンから 作られる、封止ビームアーク灯。
25. ２５．前記伝熱性材料は銅、銀またはナトリウムである、請求項２４に記載のア ーク灯。
26. ２６．電極と電極載置手段とを含む光源であって、電極載置手段は、載置手段の 膨張により電極が回転するように配置された一連のストリップを含む、光源。
27. ２７．各ストリップは曲がっている、請求項２６に記載の光源。
28. ２８．各ストリップは周辺部のカラーと一体形成される、請求項２６または２７ に記載の光源。
29. ２９．各ストリップの内部端縁は円錐電極ホルダに取付けられる、請求項２６に 記載の光源。
30. ３０．載置手段であって、載置手段の膨張により載置手段中に載置された物体が 回転するように配置される一連の支持ストリップを含む、載置手段。
31. ３１．周辺部のカラーに取付けられた一連の支持ストリップを材料の固体ブロッ クから形成するステップを含む、載置手段を製造する方法。
32. ３２．載置手段は機械的回転を行ない、その後、電気放電機械加工をすることに よって形成される、請求項３１に記載の方法。
33. ３３．前掲の請求項１ないし３０のいずれかに記載の光源を含む投影システム。