KR20040071771A - 조명 장치, 프로젝터 및 조명 장치의 조립 방법 - Google Patents

조명 장치, 프로젝터 및 조명 장치의 조립 방법 Download PDF

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다케자와다케시
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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명에 따른 조명 장치는 발광관(10)을 포함하는 조명 장치(100)의 발광부(11)보다 뒤쪽에 배치된 제 1 반사경(20a)과, 광학계의 발광부(11)보다 앞쪽에 배치된 제 2 반사경(30a)을 대비한 조명 장치(100)로서, 발광부(11)로부터 조명 장치의 뒤쪽으로 출사되는 이용 가능 한계광에 대응하는 제 1 반사경(20a)의 반사면(50)의 직경 D1이 제 2 반사경(30a)의 외측면의 직경 d1보다도 크고, 또한, 제 2 반사경(30a)의 외측면의 직경 d1은 이용 가능 한계광의 제 1 반사경(20a)에 의해 반사된 광 L1, L2의 안쪽으로 들어가는 크기로 설정되며, 제 2 반사경(30a)의 반사면(60)이 발광부(11)의 앞쪽 거의 절반을 포위하고, 또한, 발광부(11) 중심에서 출사되어 제 2 반사경(30a)으로 들어가는 입사광과 제 2 반사경(30a)의 법선이 일치하도록 배치되어 있다.

Description

조명 장치, 프로젝터 및 조명 장치의 조립 방법{ILLUMINATING DEVICE, PROJECTOR, AND METHOD OF ASSEMBLING ILLUMINATING DEVICE}
조명 장치로서, 발광관과 반사경으로 이루어지는 조명 장치가 널리 사용되고 있다. 그와 같은 조명 장치에 있어서, 발광관으로부터 방출되어도 미광(迷光)으로 되어 사용되지 않던 광을 효과적으로 이용하기 위해, 종래에는, 실용신안 공개 평5-87806호 공보(제7쪽, 제1도)에 기재되어 있는 바와 같이, 발광관에 반사막을 성막하는 것이 행해지고 있다. 또한, 일본 특허 공개 평8-31382호 공보(제2쪽, 제1도)에 기재되어 있는 바와 같이, 발광관을 개재시켜 반사경과 대향하도록 제 2 반사경을 구비하는 것도 행해지고 있다.
본 발명은 발광관 및 해당 발광관으로부터의 출사광을 반사하는 반사경을 갖는 조명 장치 및 그 조명 장치를 구비한 프로젝터에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 조명 장치의 구성도,
도 2는 도 1의 조명 장치의 작용 설명도,
도 3은 제 2 반사경의 유무에 따른 제 1 반사경의 반사면 직경의 비교 설명도,
도 4는 제 2 반사경의 유무에 따른 조명 장치의 집광 스폿 직경의 비교 설명도,
도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 조명 장치의 광 제도(製圖) 및 작용도,
도 6은 본 발명의 실시예 3에 따른 조명 장치의 구성도,
도 7은 발광관과 제 2 반사경의 위치 결정 방법 설명도,
도 8은 발광관과 제 1 반사경의 위치 결정 방법 설명도,
도 9는 본 발명의 실시예 4에 따른 조명 장치의 구성도,
도 10은 본 발명의 실시예 5에 따른 조명 장치의 구성도,
도 11은 상기 실시예에 따른 조명 장치를 구비한 프로젝터의 구성도.
그러나, 발광관의 전면에 반사막을 성막하는 방법은 전극 사이의 위치가 발광관 외면에 장착된 반사막에 대하여 편차를 가지기 때문에 소망의 반사 특성이 얻어지지 않는 경우나, 반사 특성이 발광관의 형상에 의존하기 때문에 소망의 반사 특성이 얻어지지 않는 경우가 있다. 따라서, 발광관의 전면에 반사막을 성막하는 방법의 경우, 발광관에 따라서는 효과적인 광의 유효 이용이 도모되지 않는 경우도 있다. 또한, 반사막 대신, 원래 배치되어 있는 제 1 반사경에 대향시켜 제 2 반사경을 별도 구비하는 구성으로 하여도, 광 이용률을 보다 향상시키기 위해서는, 발광관과 제 1 반사경과 관련시켜, 제 2 반사경의 배치나 태양(態樣)을 보다 구체적으로 특정해야 한다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 발광관과 제 1 반사경에 대하여 제 2 반사경의 배치 및 태양을 보다 구체적으로 특정하여, 통상은 미광으로 되는 발광관으로부터의 출사광의 대부분을 이용할 수 있도록 하는 조명 장치 및 그 조명 장치를 이용한 프로젝터를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 그와 같은 조명 장치의 조립 방법을 제공하는 것도 목적으로 한다.
본 발명의 조명 장치는 전극 사이에서 발광이 행해지는 발광부 및 해당 발광부의 양측에 위치하는 밀봉부를 갖은 발광관과, 해당 발광관의 길이 방향에서 상기 발광부보다 뒤쪽에 배치된 제 1 반사경과, 상기 발광부보다 앞쪽에 배치된 제 2 반사경을 구비한 조명 장치로서, 상기 발광부의 뒤쪽으로 출사되는 이용 가능 한계광의 상기 제 1 반사경의 반사면의 개구 단부의 직경 D1이 상기 제 2 반사경의 외측면의 직경 d1보다도 크고, 또한, 상기 제 2 반사경의 외측면의 직경 d1은 상기 이용 가능 한계광의 상기 제 1 반사경에 의해 반사된 광의 안쪽으로 들어가는 크기로설정되고, 상기 제 2 반사경의 반사면이 상기 발광부의 앞쪽 거의 절반을 포위하고, 또한, 상기 발광부 중심으로부터 출사되어 해당 제 2 반사경으로 들어가는 입사광과 해당 제 2 반사경의 법선이 일치하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 통상은 미광으로 되는 발광관으로부터의 광의 대부분을 제 1 반사경으로 되돌려 이용할 수 있게 된다. 또한, 발광부로부터 조명 장치의 뒤쪽으로 출사되는 광 중, 이용 가능 범위 내에 있는 광에 대해서는, 제 1 반사경에서 반사된 후, 제 2 반사경에 의해 차단되는 것을 회피할 수 있다. 이것에 부가하여 다음과 같은 효과도 얻어진다. 같은 광량을 얻는데 있어 제 1 반사경을 작게 할 수 있다. 또한, 제 1 반사경에 의한 집광 스폿 직경을 작게 하는 것도 가능하기 때문에, 계속되는 광학계에 광이 입사되기 쉽게 되어, 이 점으로부터도 광 이용 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 이 구성에 따르면, 발광관을 제 1 반사경으로부터 돌출한 상태로 할 수 있기 때문에, 조명 장치를 통과하는 냉각 공기를 직접 발광관에 닿게 하여, 그 냉각 특성을 향상시킬 수도 있다.
또, 상기 이용 가능 한계광은 상기 발광관의 구조에 의해 정해지는 한계광으로 할 수 있다. 이 경우에는, 발광부로부터 조명 장치의 뒤쪽으로 출사되는 광의 거의 모두를 이용할 수 있게 된다.
본 발명의 다른 조명 장치는 전극 사이에서 발광이 행해지는 발광부 및 해당 발광부의 양측에 위치하는 밀봉부를 갖은 발광관과, 해당 발광관의 길이 방향에서 상기 발광부보다 뒤쪽에 배치된 제 1 반사경과, 상기 발광부보다 앞쪽에 배치된 제 2 반사경을 구비한 조명 장치로서, 상기 발광부의 뒤쪽으로 출사되는 이용 가능 한계광의 상기 제 1 반사경의 반사면의 개구 단부의 직경 D1이 상기 제 2 반사경의 외측면의 직경 d1보다도 크고, 또한, 상기 제 2 반사경의 외측면의 직경 d1은 상기 이용 가능 한계광의 상기 제 1 반사경에 의해 반사된 광의 안쪽으로 들어가는 크기로 설정되고, 상기 제 2 반사경은 상기 발광부 중심으로부터 출사되어 해당 제 2 반사경으로 들어가는 입사광과 해당 제 2 반사경의 법선이 일치하도록 배치되어 있고, 상기 전극의 선단간 거리를 Le, 상기 전극의 선단간 중심 F1로부터 상기 제 2 반사경의 반사면의 개구 단면까지의 상기 조명 장치의 광축 상의 거리를 Lr, 상기 제 2 반사경의 외측면의 개구 단부의 직경을 d2, 상기 제 1 반사경의 반사면의 개구 단부의 직경을 D2, 상기 전극 선단 중 상기 제 1 반사경 측의 전극 선단으로부터 상기 제 2 반사경으로 가로막지 않고서 사출되는 광과 상기 조명 장치의 광축을 상기 조명 장치의 뒤쪽으로 연장시킨 직선이 이루는 각도를 θd, 상기 제 1 반사경의 반사면의 개구단과 상기 제 1 반사경 측의 전극 선단을 연결하는 선과 상기 조명 장치의 광축을 상기 조명 장치의 뒤쪽으로 연장시킨 직선이 이루는 각도를 θe로 하여, θd를,
로서 근사할 때, 상기 제 1 반사경의 반사면의 개구 단부의 직경 D2가 θe>θd로 되는 범위에 있는 것을 특징으로 한다.
제 1 반사경의 반사면의 개구 단부의 직경을 이와 같이 함으로써, 제 2 반사경에서 반사되지 않아 전방으로 출사된 광도 이용 가능해진다.
또한, 본 발명의 다른 조명 장치는 전극 사이에서 발광이 행해지는 발광부및 해당 발광부의 양측에 위치하는 밀봉부를 갖은 발광관과, 해당 발광관의 길이 방향에서 상기 발광부보다 뒤쪽에 배치된 제 1 반사경과, 상기 발광부보다 앞쪽에 배치된 제 2 반사경을 구비한 조명 장치로서, 상기 발광부의 뒤쪽으로 출사되는 이용 가능 한계광의 상기 제 1 반사경의 반사면의 개구 단부의 직경 D1이 상기 제 2 반사경의 외측면의 직경 d1보다도 크고, 또한, 상기 제 2 반사경의 외측면의 직경 d1은 상기 이용 가능 한계광의 상기 제 1 반사경에 의해 반사된 광의 안쪽으로 들어가는 크기로 설정되고, 상기 제 2 반사경은 상기 발광부 중심으로부터 출사되어 해당 제 2 반사경으로 들어가는 입사광과 해당 제 2 반사경의 법선이 일치하도록 배치되어 있고, 상기 제 2 반사경의 반사면의 개구 단부의 직경 D2가 상기 전극 사이에서 발생하는 아크의 상기 제 1 반사경 측의 아크단으로부터 상기 제 2 반사경에서 차광하지 않게 사출되는 광의 경계광을 반사할 수 있는 크기인 것을 특징으로 한다.
제 1 반사경의 반사면의 개구 단부의 직경을, 이와 같이 하는 것에 의해, 제 2 반사경에서 반사되지 않아 전방으로 출사된 광도 이용할 수 있게 되고, 또한, 제 1 반사경의 반사면의 개구 단부의 직경을 최소한으로 설정할 수 있다.
또한, 상기 조명 장치에 있어서, 상기 제 2 반사경은 상기 발광부의 외주에 대하여 극간을 갖고 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따르면, 발광부 중심으로부터 출사되어 해당 제 2 반사경으로 들어가는 입사광과 해당 제 2 반사경의 법선을 일치시킬 때에, 상기 극간을 조정 폭으로 해서 발광부와 제 2 반사경의 상대 위치를 조정할 수 있다. 또한, 이 극간에 의해 제 2 반사경과 발광부 사이에 열이남아있지 않으므로 발광부의 과도한 온도 상승을 억제하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 조명 장치에 있어서, 상기 제 2 반사경의 반사면은 자외선 및 적외선을 통과시키는 유전체 다층막에 의해 성형되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따라, 가시광만을 제 1 반사막으로 반사시키기 때문에 자외선 및 적외선 등에 의한 발광부 및 제 1 반사경의 반사면 더욱이 조명 장치로부터 출사되는 광을 입사하는 광학 부품 등의 열화를 방지할 수 있다. 또한, 제 2 반사경은 실제 조명에 이용되는 가시광을 효율적으로 반사할 수 있으므로, 조명 장치의 조도를 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 조명 장치에 있어서, 상기 제 2 반사경의 반사면을, 상기 밀봉부의 외경보다 큰 내경을 갖는 관의 단면 연마 또는 프레스 성형에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 이것에 따르면, 반사면 가공의 복잡한 수고를 절감시킬 수 있다.
또, 상기 조명 장치에 있어서, 상기 제 2 반사경의 외측면은 그 반사면 측으로부터 입사된 광을 투과시키는 태양, 또는, 그 반사면 측으로부터 입사된 광을 확산 반사시키는 태양으로 성형하여, 제 2 반사경에 광이 흡수되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 제 2 반사경의 반사면으로부터 입사된 적외선 등의 광에 의한 제 2 반사경의 온도 상승을 방지할 수 있다.
또한, 상기 조명 장치에 있어서, 상기 제 2 반사경을, 석영, 투광성 알루미나, 수정, 사파이어, YAG, 형석 중 어느 하나로 제작하는 것이 바람직하다. 이들 재료는 열전도성이 양호하기 때문에 온도 분포를 균일화할 수 있거나, 또는 저열 팽창하므로 내열성에 우수하고, 또한 적외선 및 자외선의 투과성에 우수한 제 2 반사경을 얻을 수 있다.
또한, 상기 조명 장치에 있어서, 상기 발광부의 외주면에 반사 방지 코팅을 실시하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 제 2 반사경을 경유하는 광의 발광부에서의 반사에 의한 광 손실을 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 조명 장치에 있어서, 상기 제 2 반사경이 상기 발광부의 근방에 있어 상기 밀봉부의 표면에 접착제에 의해 고착되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따라, 발광부로부터 사출되어 제 1 반사경으로부터 반사되어 오는 광이나 발광부로부터 사출되어 제 2 반사경을 투과해 오는 광 등의 차단을 될 수 있는 한 적게 하여, 제 2 반사경을 발광관에 고정하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 접착제를 실리카·알루미나 혼합물 또는 질화 알루미늄을 포함하는 무기계 접착제로 하면, 그들의 열전도율이 양호하기 때문에, 제 2 반사경이나 발광관 온도의 불균일 분포를 억제하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 조명 장치에 있어서, 상기 제 2 반사경은 상기 밀봉부의 외주에 해당 외주면에 대해 극간을 갖고 코일링된 용수철에 의해 상기 발광관의 발광부 근방에 가압 고정되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따르면, 발광관이 열에 의해 팽창되더라도 상기 극간에 의해 그 열적 변형을 흡수할 수 있다.
또, 상기 용수철을 도전성 코일로 구성하고, 해당 용수철이 배치되어 있는 쪽과 반대쪽의 밀봉부로부터 나오는 리드선에 접속하면, 상기 용수철을 점등성을 향상시키는 절연 파괴를 위한 트리거선으로서 이용할 수 있다.
본 발명의 프로젝터는 조명 장치로부터의 광이 입사되어 주어진 화상 정보에따라 해당 입사광을 변조하는 광 변조 장치를 구비한 프로젝터에 있어서, 상기 조명 장치로서 상기한 어느 하나에 기재된 조명 장치를 구비한 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 소형으로 고휘도의 프로젝터가 얻어지게 된다.
본 발명의 조명 장치의 조립 방법은 전극 사이에서 발광이 행해지는 발광부 및 해당 발광부의 양측에 위치하는 밀봉부를 갖은 발광관과, 해당 발광관의 길이 방향에서 상기 발광부보다 뒤쪽에 배치된 주 반사경으로서 작용하는 제 1 반사경과, 상기 발광부보다 앞쪽에 배치된 보조 반사경으로서 작용하는 제 2 반사경을 구비한 조명 장치의 조립 방법으로서, 상기 발광관의 전극 또는 전극간 아크의 실상(實像)과 상기 제 2 반사경에 의해 반사된 상기 전극 또는 상기 전극간 아크의 반사상이 겹치도록 상기 제 2 반사경과 상기 발광관의 상대 위치를 조정하여, 상기 발광관과 상기 제 2 반사경을 고정하는 단계와, 상기 제 2 반사경이 고정된 상기 발광관의 전극 중심과 상기 제 1 반사경의 제 1 초점을 거의 일치시켜 상기 제 1 반사경과 상기 발광관을 배치하고, 상기 제 1 반사경의 소정 위치에 있어서의 밝기가 최대로 되도록 상기 발광관과 상기 제 1 반사경의 상대 위치를 조정하여, 상기 발광관과 상기 제 1 반사경을 고정하는 단계를 구비한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 조명 장치의 조립 방법에 있어서, 상기 발광관과 상기 제 2 반사경을 고정하는 단계는 상기 실상과 상기 반사상을 적어도 두 방향으로부터 카메라에 의한 촬상 화상을 이용하여 검출하고, 각각의 방향에서 상기 실상과 상기 반사상을 겹치도록 상기 제 2 반사경의 위치를 조정하여, 상기 발광관과 상기 제 2 반사경을 고정하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 조명 장치의 조립 방법에 있어서, 상기 소정 위치는 상기 제 1 반사경의 설계 상의 제 2 초점이며, 상기 발광관과 상기 제 1 반사경을 고정하는 단계는 상기 제 1 반사경의 설계 상의 제 2 초점 부근에서의 밝기가 최대로 되도록, 상기 발광관과 상기 제 1 반사경의 상대 위치를 조정하여, 상기 발광관과 상기 제 1 반사경을 고정하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 조명 장치의 조립 방법에 있어서, 상기 소정 위치는 상기 조명 장치를 탑재하는 광학계의 조명 대상물이 배치되는 위치이며, 상기 발광관과 상기 제 1 반사경을 고정하는 단계는 상기 조명 장치를 상기 광학계에 내장하고, 상기 조명 대상물이 배치되는 위치에 있어서의 밝기가 최대로 되도록, 상기 발광관과 상기 제 1 반사경의 상대 위치를 조정하여, 상기 발광관과 상기 제 1 반사경을 고정하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
이들에 의해, 광 이용율을 보다 향상시킨 제 2 반사경을 배치하는 조명 장치를 조립할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하면서 설명한다. 또, 각 도면 중 동일 부호는 동일물 또는 상당물을 나타내는 것으로 한다.
(실시예 1)
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 조명 장치(100)의 구성도, 도 2는 도 1의 조명 장치(100)의 작용 설명도이다. 이 조명 장치(100)는 발광관(10)과, 조명 장치(100)의 주반사경인 제 1 반사경(20a)과, 조명 장치(100)의 보조 반사경인 제 2 반사경(30a)을 구비한다. 발광관(10)은 석영 유리 등으로 이루어지고, 내부에 텅스텐의 전극(12, 12)과, 수은, 희(希) 가스 및 소량의 할로겐이 봉입된 중앙의 발광부(11)와 발광부(11) 양측의 밀봉부(13, 13)로 이루어진다. 각 밀봉부(13)에는,전극(12)과 접속된 몰리브덴으로 이루어지는 금속박(14)이 밀봉되고, 각 금속박(14, 14)에는 외부에 연결되는 리드선(15, 15)이 각각 마련되어 있다. 이들 리드선(15, 15)의 접속 위치는 종래의 구성과 같아도 좋고, 예컨대, 도시하지 않는 조명 장치 고정구 등에 마련된 외부와의 접속 단자에 접속된다.
또, 발광부(11)의 외주면에는, 탄탈 산화막, 하프늄 산화막, 티타늄 산화막 등을 포함하는 다층막의 반사 방지 코팅을 실시해 두면, 거기를 통과하는 광의 반사에 의한 광 손실을 감소시킬 수 있다.
제 1 반사경(20a)의 반사면(50)은 회전 곡선 형상이며, F1, F2는 제 1 반사경(20a)의 반사면(50)의 회전 곡선의 제 1 초점과 제 2 초점을 나타내고, f1, f2는 제 1 반사경(20a)의 반사면(50)의 회전 곡선의 정점으로부터 제 1 초점 F1과 제 2 초점 F2까지의 거리를 나타내고 있다. 또, 제 1 반사경(20a)의 반사면(50)은 회전 타원면 형상 또는 회전 포물면 형상 등을 채용할 수 있다. 제 1 반사경(20a)은 발광관(10)을 포함하는 이 조명 장치(100)에 있어서, 발광관(10)의 뒤쪽에 배치되어 있는 반사 소자이고, 그 뒤쪽의 단부 중심부에, 발광관(10)을 고정하기 위한 관통 구멍(21)을 구비하고 있다. 발광관(10)은 이 제 1 반사경(20a)의 관통 구멍(21)에, 발광관(10)의 축과 제 1 반사경(20a)의 축을 일치시키고, 시멘트 등의 무기계 접착제(22)에 의해 고착되어 있다. 발광관(10)의 축이란, 발광관(10)의 길이 방향의 중심축이며, 거의 전극(12, 12) 방향과 일치되어 있다. 또한, 제 1 반사경(20a)의 축이란, 제 1 반사경(20a)의 반사면(50)을 구성하는 회전 곡선의 회전축이며, 거의 조명 장치(100)로부터 사출되는 광속(光束)의 중심축과 일치하고있다. 또, 발광관(10)의 발광부(11) 중심(전극(12, 12) 사이의 중심)은 제 1 반사경(20a)의 반사면(50)이 회전 타원면 형상일 경우, 그 제 1 초점 F1에 일치 또는 그 근방에 위치시키고, 제 1 반사경(20a)의 반사면(50)이 회전 포물면일 경우에는, 그 초점 F에 일치 또는 그 근방에 위치시키고 있다. 즉, 발광부(11)의 중심이 제 1 반사경(20a)의 초점 F1 또는 F 부근에, 또는 초점 F1 또는 F의 위치에 거의 일치해서 배치되어 있다.
제 2 반사경(30a)은 발광관(10)을 포함하는 이 조명 장치(100)에 있어서, 발광관(10)의 앞쪽에 배치되어 있는 반사 소자이고, 그 반사면(60)이 발광부(11)의 앞쪽 거의 절반을 포위하고, 또한, 발광부(11)의 중심으로부터 사출되어 이 제 2 반사경(30a)의 반사면(60)으로 들어가는 입사광과 해당 제 2 반사경(30a)의 반사면(60)에 있어서의 법선이 일치하도록 배치되어 있는 것이다. 여기서, 제 2 반사경(30a)은 접착제(31)에 의해 밀봉부(13)에 고정되어 있다. 발광부(11)의 구조(전극(12) 사이의 위치, 발광부(11)의 각부의 형상 등)는 제조 편차 등에 의해 발광관(10)마다 각각 다르기 때문에, 제 2 반사경(30a)의 반사면(60)의 형상은 발광부(11)와의 관계에 따라, 발광관(10)마다 각각 정하는 것이 바람직하다.
또한, 제 2 반사경(30a)은 약 900∼1000℃ 정도의 고온에 바래기 때문에, 저열 팽창성, 또는 열전도성에 우수한 재료로 제조해야 한다. 이 때문에, 제 2 반사경(30a)은, 예컨대, 저열 팽창재인 석영 또는 네오세람(neoceram)이나, 고열 전도재인 투광성 알루미나, 사파이어, 수정, 형석, YAG 등을 이용하여 제작된다. 투광성 알루미나로는, 예컨대, 상품 「Sumicorundum」('Sumicorundum'은 스미토모 화학공업의 등록 상표)을 이용할 수 있다.
제 2 반사경(30a)의 반사면(60)은 조명에 이용되는 가시광만을 반사시키고, 조명에 불필요한 자외선 및 적외선을 통과시킬 수 있으면, 제 2 반사경(30a)에 생기는 발열을 적게 할 수 있다. 그 때문에, 여기서는 가시광만을 반사시켜, 자외선 및 적외선을 통과시키는 유전체 다층막을, 제 2 반사경(30a)의 반사면(60)에 적층하고 있다. 이 유전체 다층막도 내열성을 필요로 하고, 예컨대, 탄탈 화합물과 SiO2의 교대 적층, 또는 하프늄 화합물과 SiO2의 교대 적층 등으로 구성할 수 있다. 이상의 각 요소를 가미하면, 저열 팽창성을 갖고, 또는 열전도성이 우수하고, 아울러 자외선 및 적외선을 투과하기 쉬운 재료로서, 석영, 투광성 알루미나, 수정, 사파이어, YAG(Y3Al5O12), 형석 등을 들 수 있고, 그들 중 어느 하나로 제 2 반사경(30a)을 제작하는 것이 바람직하다.
또, 제 2 반사경(30a)의 외측면(80)은 그 반사면(60)에서 반사되지 않고 입사된 광(적외선, 자외선, 반사면(60) 측으로부터 새어 나온 가시광 등)을 투과시키도록, 또는, 그 반사면(60)에서 반사되지 않고 입사된 광을 확산 반사시키는 반사막이나 형상을 구비하도록 성형하고, 제 2 반사경(30a)이 되도록 이면 광을 흡수하지 않도록 해 둔다.
또한, 도 1에 나타내는 바와 같이, 발광부(11)로부터 이 제 1 반사경(20a) 측, 즉 조명 장치(100)의 뒤쪽으로 출사하는 이용 가능 한계광 L1, L2에 의해 나타내어지는 원추의 제 1 반사경(20a)의 반사면(50)의 직경 D1이 제 2 반사경(30a)의외측면(80)의 직경 d1보다도 커지도록, 또한, 제 2 반사경(30a)의 외측면(80)의 직경 d1이 이용 가능 한계광 L1, L2의 제 1 반사경(20a)에 의해 반사된 광에 따라 형성되는 원추의 안쪽으로 들어가는 크기로 되도록, 제 2 반사경(30a)의 외측면(80)의 직경 d1이 설정된다. 이와 같이 하는 것에 의해, 발광부(11)로부터 조명 장치(100)의 뒤쪽으로 출사되는 광 중, 이용 가능 범위 내에 있는 광에 대해서는, 제 1 반사경(20a)에서 반사된 후, 제 2 반사경(30a)에 의해 차단되는 일없이 진행할 수 있다.
그런데, 이용 가능 한계광 L1, L2란, 발광부(11)로부터 이 조명 장치(100)의 뒤쪽으로 출사되는 광 중, 조명광으로서 실제로 이용할 수 있는 범위의 안쪽 경계에 대응하는 광을 말하고, 발광관(10)의 구조에 의해 정해지는 경우와, 제 1 반사경(20a)의 구조에 의해 정해지는 경우가 있다. 발광관(10)의 구조에 의해 정해지는 이용 가능 한계광이란, 발광부(11)로부터 제 1 반사경(20a) 측, 즉 뒤쪽으로 출사되어 밀봉부(13) 등의 영향에 의해 차단되지 않고 유효광으로서 출사되는 광 중, 밀봉부(13) 등의 영향에 의해 광이 차단되는 광과의 경계의 유효광이다. 또한, 제 1 반사경(20a)의 구조에 의해 정해지는 이용 가능 한계광이란, 발광부(11)로부터 제 1 반사경(20a) 측, 즉 조명 장치(100)의 뒤쪽으로 사출되어 밀봉부(13) 등의 영향에 의해 차단되지 않고 유효광으로서 출사되는 광 중, 제 1 반사경(20a)의 관통 구멍(21)의 존재 등에 의한 제 1 반사경(20a)에 기인하여 반사면(50)으로 반사할 수 없어 조명광으로 이용할 수 없게 되는 광과의 경계의 유효광이다. 또, 상기 이용 가능 한계광을 발광관(10)의 구조에 의해 정해지는 한계광으로 한 경우, 본 실시예에 따르면, 발광부(11)로부터 조명 장치(100)의 뒤쪽으로 출사되는 광의 거의 모두를 이용할 수 있게 된다.
또, 제 2 반사경(30a)의 외측면(80)의 직경 d1이 커지면, 제 1 반사경(20a)에 의해 반사된 후에, 전방으로 진행하는 광의 차단이 많아지기 때문에 광의 이용율이 저하한다. 따라서, 광의 이용율 저하를 회피하기 위해, 제 2 반사경(30a)의 외측면(80)의 직경 d1은 될 수 있는 한 작게 해야 한다.
또한, 발광부(11)의 외주면과 제 2 반사경(30a)의 반사면(60) 사이에는, 광원상(光源像)과 반사상의 위치 관계를 조정하기 위해 발광부(11)에 대하여 제 2 반사경(30a)의 위치 조정을 행할 수 있을 정도의 간격, 즉 0.2㎜ 이상의 극간 A를 마련하는 것이 좋다. 이에 따라, 광원상과 반사상을 일치시키도록 발광부(11)와 제 2 반사경(30a)의 상대 위치를 조정하는 것이 가능하고, 또한, 제 2 반사경(30a)에서 덮여 있는 쪽의 발광부(11) 및 발광관(10)의 방열이 확보되어, 발광관(10)의 과도한 온도 상승을 억제할 수 있다. 따라서, 온도 상승에 기인하는 전극(12)의 소모, 발광부(11)를 포함하는 발광관(10)의 흐려짐이나 팽창을 억제할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예의 조명 장치(100)에 따르면, 도 2에 나타내는 바와 같이, 발광관(10)의 발광부(11)로부터 뒤쪽으로 출사하는 광 L1, L2, L5, L6은 제 1 반사경(20a)에 의해 반사되어 조명 장치(100)의 전방으로 향한다. 또한, 발광부(11)로부터 앞쪽으로 출사하는 광 L3, L4는 제 2 반사경(30a)의 반사면(60)에 의해 반사되어 제 1 반사경(20a)으로 되돌아간 후, 제 1 반사경(20a)에 의해 반사되어 조명 장치(100)의 전방으로 향한다. 이에 따라, 발광부(11)로부터출사되는 광의 대부분을 이용할 수 있다.
또한, 본 실시예의 조명 장치(100)는 제 2 반사경(30a)을 사용하는 것에 의해 제 1 반사경(20a)의 반사면(50)의 직경 D4를 제 2 반사경을 사용하지 않는 조명 장치와 비교하여 작게 할 수 있다.
이것에 대해 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3(a)은 제 2 반사경을 이용하지 않는 조명 장치(100e)를 나타내고, 도 3(b)은 제 2 반사경(30a)을 이용한 조명 장치(100)를 나타낸다. 제 1 반사경(20b, 20a)의 반사면(51, 50)의 회전 타원면의 제 1 초점 거리 f1 및 제 2 초점 거리 f2는 모두 같다. 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 제 2 반사경(30a)을 이용한 경우에는, 발광부(11)로부터 앞쪽으로 출사되는 광을 제 2 반사경(30a)에서 반사하여 제 1 반사경(20a)의 반사면(50)으로 입사시킬 수 있으므로, 제 1 반사경(20a)의 반사면(50)의 개구 단부의 직경 D4는 제 2 반사경(30a)을 이용하지 않는 경우의 제 1 반사경(20b)의 반사면(51)의 개구 단부의 직경 D3보다도 작게 할 수 있다(D4<D3). 그러나, f2/f1의 배율 관계는 변하지 않으므로, 이들의 경우의 집광 스폿 직경은 동일하게 되어, 광학계의 효율 변화는 없다.
또한, 본 실시예의 조명 장치(100)는 제 2 반사경(30a)을 이용하는 것에 의해 조명 장치의 집광 스폿 직경을 제 2 반사경을 사용하지 않는 조명 장치와 비교하여 작게 할 수 있다.
우선, 집광 스폿 직경에 대해 설명한다. 발광부(11)의 아크가 점이면 집광 스폿은 점으로 되고, 반사면의 개구 단부 직경이 동일인 제 1 반사경에 있어 초점거리를 변화시키더라도 집광 스폿 직경의 크기는 변화하지 않는다. 그러나, 현실적으로는 아크는 유한하다. 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 유한한 아크의 직경을 LL로 하고, 그 때의 집광 스폿의 직경을 φ로 하고, 제 1 반사경(20c)의 반사면(52)의 회전 곡선의 정점으로부터 제 1 초점까지의 거리를 f1'로 하며, 제 1 반사경(20c)의 반사면(52)의 회전 곡선의 정점으로부터 제 2 초점까지의 거리를 f2'라고 하면, 집광 스폿의 직경 φ은 아크의 직경 LL과 f2'/f1'의 적에 의해 결정된다. 따라서, 반사면의 개구 단부의 직경 D3이 동일한 도 4(a)의 제 1 반사경(20b)과 도 4(b)의 제 1 반사경(20c)에 있어, 제 1 반사경(20b)의 반사면(51)의 초점 f1, f2와, 제 1 반사경(20c)의 반사면(52)의 초점 f1', f2'와의 배율 관계는 (f2/f1)>(f2'/f1')으로 되므로, 도 4(b)의 제 1 반사경(20c)의 집광 스폿 직경 쪽이 도 5(a)의 집광 스폿 직경보다 작게 된다. 여기서, 도 4(a)의 제 1 반사경(20b)의 초점 거리 f1, f2를 도 4(b)의 제 1 반사경(20c)의 초점 거리 f1', f2'에 가깝게 함에 따라, 제 1 반사경(20b)의 반사면(51)에 입사되지 않는 광이 많아져 조명 효율이 열화한다. 그러나, 제 2 반사경(30a)을 구비하는 도 4(b)의 조명 장치(100f)는 제 2 반사경(30a)에 의해 광의 손실을 막아, 집광 스폿 직경이 작아지게 하는 것으로 조명 장치(100f)에 이어지는 광학계로 입사되기 쉽게 되고, 또한, 발광부(11)로부터 출사하는 광의 이용효율을 향상시킬 수 있다.
(실시예 2)
도 5(a)는 본 발명의 실시예 2에 따른 조명 장치(100A)의 구성도 및 작용도이다. 이 조명 장치(100A)의 구성은 기본적으로 도 1의 조명 장치(100)와 마찬가지이며, 도 1의 조명 장치(100)와의 상이점은 조명 장치(100)의 제 1 반사경(20a)의 반사면(50)의 초점 거리 f1보다 조명 장치(100A)의 제 1 반사경(20d)의 반사면(53)의 초점 거리 f1A 쪽이 크고(f1<f1A), 조명 장치(100)의 제 1 반사경(20a)의 반사면(50)의 초점 거리 f2보다 조명 장치(100A)의 제 1 반사경(20d)의 반사면(53)의 초점 거리 f2A 쪽이 작은(f2>f2A) 점이다. 도면 중, f1A는 제 1 반사경(20d)의 반사면(53)의 회전 곡선의 정점으로부터 제 1 초점 F1A까지의 거리를 나타내고, f2A는 제 1 반사경(20d)의 반사면(53)의 정점으로부터 제 2 초점 F2A까지의 거리를 나타내고 있다. 이에 따라, 제 1 반사경(20d)의 반사면(53)의 개구 단부의 직경 D5는 도 1의 제 1 반사경(20a)의 반사면(50)의 개구 단부의 직경 D4보다 커지지만, 조명 장치(100A)의 제 2 초점 F2A에서의 집광 스폿 직경은 조명 장치(100)의 제 2 초점 F2에 있어서의 집광 스폿 직경보다 작게 된다. 따라서, 조명 장치(100A)로부터의 출사광이 이어지는 광학계로 입사되기 쉽게 되어, 광 이용율의 향상에 공헌할 수 있다.
또한, 보다 휘도가 큰 발광관 등의 형상이 큰 발광관(10A)을 사용하는 경우, 발광관(10A)이 커진 것에 따른 제 2 반사경의 형상도 크게 해야 한다. 그 결과, 도 5(b)의 조명 장치(100)는 발광관(10A)의 구조에 의해 정해지는 이용 가능 한계광 L1, L2의 제 1 반사경(20a)으로부터의 반사광을 제 2 반사경(30c)에 의해 차단한다. 그러나, 조명 장치(100A)는 초점 거리 f1보다도 초점 거리 f1A가 크기 때문에, 발광관(10A)의 구조에 의해 정해지는 이용 가능 한계광 L1, L2로 나타내는 원추의 제 2 반사경(20d)의 반사면(53)의 직경 D6이 조명 장치(100)의 제 2 반사경(20a)의 반사면(50)의 직경 D7보다 커지기 때문에, 이용 가능 한계광 L1, L2의 제 1 반사경(20d)으로부터의 반사광을 제 2 반사경(30b)이 차단하는 일없이 유효광으로서 이용할 수 있고, 고휘도인 대전력의 발광관으로부터의 광의 이용 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 발광부(11A)로부터 발생하는 열량이 같은 경우, 제 1 반사경(20d)이 복사열을 받는 면적은 제 1 반사경(20a)이 복사열을 받는 면적과 초점 거리의 비율인 f1A/f1의 2승의 적에 의해 정해지기 때문에, 제 1 반사경(20d)이 받는 단위 면적당 복사열은 f1A/f1의 2승에 반비례한다. 따라서, 본 실시예의 조명 장치(100A)는 제 1 반사경(20d)의 단위 면적당 받는 발광관(10A)으로부터의 복사열이 제 1 반사경(20a)보다도 적으므로, 제 1 반사경(20d)의 온도 상승을 방지할 수 있다.
(실시예 3)
도 6은 본 발명의 실시예 3에 따른 조명 장치(100D)의 구성도이다. 이 조명 장치(100D)의 도 1과 같은 부분에 대해서는 같은 부호를 사용해서 설명은 생략하며, 상이점을 이하에서 설명한다. 여기서는, 상기 실시예 1 또는 실시예 2와는 달리, 제 2 반사경(30c)의 반사면(62)의 개구 단부의 선단이 전극(12, 12) 사이의 중심 위치까지 닿지 않은 상태일 경우에, 제 1 반사경(20e)이 부담하는 광의 반사 영역 범위를 정한 것이다. 도 6에서, 전극(12, 12)의 선단간 거리를 Le, 전극(12, 12)의 선단간 중심 F1(제 1 반사경(20e)의 제 1 초점)로부터 제 2 반사경(30b)의개구 단면까지의 광축 상의 거리를 Lr, 제 2 반사경(30b)의 외측면의 개구 단부의 직경을 d2, 제 1 반사경(20e)의 반사면(54)의 개구 단부의 직경을 D2, 조명 장치(100D)로부터 사출되는 광의 중심축, 즉 조명 장치(100D)의 광축을 A, 한 쌍의 전극(12, 12) 중 제 1 반사경(20e) 측의 전극(12) 선단으로부터 제 2 반사경(30b)에서 차단하지 않게 사출되는 광의 경계광인 L7과 조명 장치(100D)의 광축 A를 조명 장치(100D)의 뒤쪽으로 연장시킨 직선이 이루는 각도를 θd로 한다. 도 6에서 θd는 제 1 반사경(20e) 측의 전극(12)보다 뒤쪽의 광축 연장선 A로부터 시계 방향으로 회전하여 경계광 L7까지의 각도이다. 이에 따르면, 각도 θd를 하기 수학식 1로 근사할 수 있다.
여기서, 발광관(10)은 유리에 의해 형성되어 있기 때문에, 실제의 아크 상(像)으로부터 사출된 광은 발광관(10)의 유리 형상에 의해 굴절하고, 그 결과, 발광관(10) 외부로부터 본 아크상은 실제의 아크상보다도 크게 보이거나, 실제의 아크상의 위치로부터 이동하고 있는 것처럼 보이는 경우가 있다. 바꿔 말하면, 가령 제 1 반사경(20e) 측의 전극(12)으로부터 사출된 광이더라도, 발광관(10)의 유리 부분을 투과할 때에 굴절하고, 제 1 반사경(20e)의 반사 영역이 아닌 부분으로 사출되어 조명광으로서 이용되지 않는 광으로 되는 경우가 있다. 그래서, 제 1 반사경(20e)의 반사면(54)의 개구단 B와 제 1 반사경 측의 전극 선단을 연결하는 선 C와 광축 A의 뒤쪽으로 연장된 직선이 이루는 각도를 θe로 했을 때, θe를 θd보다크게 설정함으로써, 발광부(11)로부터 사출되는 것보다 많은 광을 유효 조명광으로서 이용할 수 있다. 도 6에서 θe는 제 1 반사경(20e) 측의 전극(12)보다 뒤쪽의 광축의 연장선 A로부터 시계 방향으로 회전하여 선 C까지의 각도이다.
또한, 발광부(11)로부터 사출되는 광은 전극(12, 12) 사이로부터의 광뿐만이 아니라, 실제의 아크상은 전극(12)의 선단에 겹쳐 있기 때문에, 전극(12)의 선단 사이보다도 외측으로부터 사출되는 광도 존재한다. 따라서, θd만으로 제 1 반사경(20e)의 반사면(54)의 개구 단부의 직경 D2를 결정하면, 제 1 반사경(20e) 측의 전극(12)에 겹친 부분의 아크상으로부터 사출된 광인 L8은 제 1 반사경(20e)의 반사 영역이 아닌 부분으로 사출되어 조명광으로서 이용되지 않는 광으로 된다. 그래서, 제 1 반사경(20e) 측의 아크단 Lo으로부터 제 2 반사경(30b)에서 차단되지 않고 사출되는 광의 경계광인 L8과 제 1 반사경(20e)의 반사면(54)의 연장선의 교점을 제 1 반사경(20e)의 개구단 B로 하는 것에 의해, 아크단 Lo으로부터 사출되는 광 L8도 유효광으로서 이용할 수 있다. 또한, 제 1 반사경(20e)의 개구단을 L8도 반사할 수 있도록 설정하면, 전극(12)의 선단으로부터 사출되어 발광관(10)의 유리 부분에서 굴절된 광도 제 1 반사경(20e)에서 반사될 수 있고, 발광부(11)로부터 사출되는 것보다 많은 광을 유효 조명광으로서 이용할 수 있고, 또한, 필요최소한의 제 1 반사경(20e)의 반사면(54)의 개구 단부의 직경을 선택할 수 있다.
예컨대, 제 1 반사경(20e)의 반사면(54)의 개구 단부의 직경 D2를, θd로부터 θd+10도까지의 광선을 반사하는 범위로 하면, 발광부(11)로부터 사출되는 광의 대부분을 이용할 수 있다.
(조명 장치의 제조에 대해)
다음에, 조명 장치(100, 100A, 100D)의 제조 순서에 대해 설명한다. 이하는 제 1 반사경(20a)을 갖는 조명 장치(100)에 대해 설명하고 있지만, 조명 장치(100A, 100D)도 마찬가지의 순서로 제조할 수 있다. 우선 처음에, 각 발광관(10)마다, 발광관(10) 및 제 1 반사경(20a)의 구조에 관한 데이터를 수집한다. 이 데이터에는 발광부(11) 내의 전극간 거리, 발광관(10)의 각부 형상 및 치수, 제 1 반사경(20a)의 형상 및 치수, 제 1 반사경(20a)의 초점(제 1 반사경이 타원 형상일 경우에는, 제 1 초점 및 제 2 초점)을 포함시킨다. 계속해서, 이들 데이터를 기초로, 각 발광관(10)의 발광부(11)로부터의 광의 출사 상태를, 컴퓨터 등을 이용하여 시뮬레이션한다. 다음에, 발광부(11)로부터의 광의 출사 상태 시뮬레이션을 기초로, 각 발광관(10)에 대응한 제 2 반사경(30)을 설계한다. 이 설계도 또한, 컴퓨터 시뮬레이션 등을 이용할 수 있고, 그와 같은 시뮬레이션을 통해, 이미 설명한 제 2 반사경(30a)으로서의 작용을 다하는 것이 가능한 형상(외경, 내경 및 반사면 형상 등)이 결정된다. 그리고, 그 설계에 근거해서, 각 발광관(10)에 대응한 제 2 반사경(30a)을 제작한다. 이와 같이 하여 제작된 제 2 반사경(30a)의 반사면(60)이 발광부(11)의 앞쪽 거의 절반을 포위하고, 또한, 발광부(11)의 중심으로부터 출사되어 제 2 반사경(30a)으로 들어가는 입사광과 제 2 반사경(30)의 반사면(60)의 법선이 일치하도록 조정하면서, 제 2 반사경(30a)을 발광관(10)의 밀봉부(13)의 한쪽에 장착시킨다. 이에 따라, 발광부(11)에 있어서의 전극 사이에서의 실제 아크상 및 광이 발광관(10)의 유리부를 투과할 때의 굴절을 고려한 형상을 갖는 제 2 반사경(30a)을 제작할 수 있고, 또한, 실제로 발광부(11)로부터 사출되는 광에 일치시킨 제 2 반사경(30a)의 위치 조정을 행할 수 있다.
또, 제 2 반사경(30a)은 그 구조상, 발광관(10)의 밀봉부(13) 외경보다 큰 내경을 갖는 중공(中空)의 관재로 제작할 수 있다. 이 경우에, 유전체 다층막이 성막되는 제 2 반사경(30a)의 반사면(60)은 두께부의 연마에 의해 형성할 수 있다. 제 2 반사경(30a)을 제작할 때의 연마는 그 반사면(60)이 중공으로 되어있으므로, 통상의 구면 연마와 같은 복잡한 연마 제어가 불필요하다는 이점을 갖고 있다. 또한, 제 2 반사경(30a)은 상기 관재의 프레스 성형에 의해서도 제작 가능하다. 프레스 성형은 지극히 단순하며, 제조 비용을 크게 감소시킬 수 있다.
또한, 제 2 반사경(30a)의 발광관(10)에의 부착은 이하와 같은 방법으로 실행할 수 있다. (1) CCD 카메라 등으로 전극(12, 12) 사이를 관찰하면서, 발광부(11)의 앞쪽 절반과 제 2 반사경(30a)의 반사면(60)이 대향하도록 하여, 제 2 반사경(30a)을 발광관(10)의 밀봉부(13)에 임시 고정한다. 다음에, (2) 복수의 서로 다른 방향으로부터 CCD 카메라 등으로 제 2 반사경(30a)의 반사면(60)을 관찰하면서, 그 반사면(60)에 찍히는 전극(12, 12) 사이의 상(像)이 본래의 전극 사이(물점)에 들어가도록, 제 2 반사경(30a)의 위치를 조정한다. (3) 조정 종료 후, 제 2 반사경(30a)을 발광관(10)의 밀봉부(13)에 고정한다. 또, 상기 (2)에 대응하는 제 2 반사경(30a)의 임시 고정 후의 조정은 다음과 같이 하여도 가능하다. 즉, 미세한 레이저빔을 복수의 다른 방향으로부터 전극(12, 12) 사이를 통해 제 2 반사경(30a)의 반사면(60)으로 조사하고, 제 2 반사경(30a)으로부터의 반사빔 광의위치와 그 넓이가 일치하도록, 제 2 반사경(30a)의 위치를 조정하더라도, CCD 카메라를 이용한 것과 같은 결과가 얻어진다. 이들에 의해, 제 2 반사경(30a)에 의한 반사광을 정확하게 전극(12, 12) 사이로 되돌리고, 또한 제 1 반사경(20a)으로 되돌리는 것이 가능해진다.
여기서는, 발광관(10), 제 1 반사경(20a) 및 제 2 반사경(30a)의 정렬 방법을 더욱 상세히 설명한다.
우선, 발광관(10)의 전극(12, 12) 또는 전극간 아크(점등 시의 아크)의 실상과 제 2 반사경(30a)에 의한 그들의 반사상을 겹치도록 제 2 반사경(30a)의 위치를 조정하여, 발광관(10)과 제 2 반사경(30a)을 고정한다. 이 경우, 도 7에 나타내는 바와 같이, 상기 실상과 상기 반사상을, 적어도 2방향으로부터 카메라(CCD 카메라 등)에 의한 촬상 화상을 이용하여 검출하고, 각각의 방향에서 그들의 실상과 반사상을 겹치도록 제 2 반사경(30a)의 위치를 조정하여, 발광관(10)과 제 2 반사경(30a)을 고정할 수 있다. 도 7에서는, (a)가 CCD 카메라를 이용해서 2방향으로부터 촬영하는 이미지도, (b)가 전극의 실상과 반사상을 겹치는 개념도, (c)가 점등 시의 전극간 아크의 실상과 반사상을 겹치는 개념도를 나타내고 있다. 또, 조정 방향을 많게 하면, 그만큼 양호한 정밀도로 위치 결정할 수 있다.
다음에, 상기한 바와 같이 하여 제 2 반사경(30a)이 고정된 발광관(10)의 전극 중심에 제 1 반사경(20a)의 제 1 초점을 거의 일치시켜 제 1 반사경(20a)과 발광관(10)을 배치하고, 소정 위치에 있어서의 밝기가 최대로 되도록 제 1 반사경(20a)에 대한 발광관(10)의 위치를 조정하여, 적정한 위치에서 발광관(10)과제 1 반사경(20a)을 고정한다. 이 경우, 도 8에 나타내는 바와 같이, 설계상의 집광 스폿 부근에 수광기를 배치하고, 제 1 반사경(20a)으로부터의 출사광을 수광기에 의해 측정하면서 설계상의 집광 스폿에서의 밝기가 최대로 되도록, x, y, z의 3축 방향으로 각각 발광관(10)과 제 1 반사경(20a)의 상대 위치를 조정하여, 발광관(10)과 제 1 반사경(20a)을 고정할 수 있다. 또, 도 8에서는 수광기를 이용해서 밝기를 측정하고 있지만 조도를 측정할 수 있으면 다른 방법을 사용하여도 좋다. 이에 따라, 소정 위치에 있어서의 조도가 가장 커지는 발광관(10)과 제 1 반사경(20a)의 상대 위치관계를 갖는 조명 광학계(300)를 제조할 수 있다.
이밖에, 조명 장치(100)가 탑재되는 광학계, 예컨대, 도 11에 나타내는 바와 같은 조명 광학계(300)에 내장시켜, 조명 광학계(300)의 조명 대상물인 액정 패널(410R, 410G, 410B)이 배치되는 위치에 있어서의 밝기가 최대로 되도록, x, y, z의 3축 방향으로 각각 발광관(10)과 제 1 반사경(20a)의 상대 위치를 조정하고, 발광관(10)과 제 1 반사경(20a)을 고정하여도 좋다. 이에 따라, 조명 장치(100)와 조명 대상물 사이에 존재하는 광학계의 관계도 포함한 발광관(10)과 제 1 반사경(20a)의 알맞은 상대 위치 관계를 갖는 조명 장치(100)를 탑재하는 광학계(300)를 제조할 수 있다.
또, 상기 z축은 조명 장치(100)의 광축과 평행한 방향이며, x축과 y축은 z 축의 수직인 면에서 직각으로 교차하는 2축이다.
이상의 두 단계에 의해, 발광관(10), 제 1 반사경(20a) 및 제 2 반사경(30a)의 정렬을 행함으로써, 제 2 반사경(30a)을 배치한 조명 장치(100)의 광 이용율을보다 향상시킬 수 있다.
또, 제 2 반사경(30a)의 발광관(10)에의 고정은 제 2 반사경(30a)을 발광관(10)의 밀봉부(13)에 고착하는 것으로 한다. 그 고착은, 예컨대, 종래부터 알려진 시멘트를 이용한 접착에 부가해서, 전술한 바와 같은 고온에 견딜 수 있는 실리카·알루미나 혼합물 또는 질화 알루미늄을 포함하는 무기계 접착제로 하면, 열전도율이 양호하고, 또한 제 2 반사경(30a)이나 발광관(10)의 온도 불균일 분포를 억제할 수 있다. 또, 접착제의 구체적인 예에서는, 상품 「Sumiceram」(아사히 화학 공업(주) 제조, 'Sumiceram'은 스미토모 화학 공업의 등록 상표)을 들 수 있다. 또한, 발광관(10)과 제 2 반사경(30a)의 고정을 위한 접착제의 도포는 적(滴) 접착(점(点) 도포)에 의해 행한다. 도포량을 많게 하는 경우에는, 적 접착 포인트 수를 늘린다. 이와 같이 함으로써, 접착제의 양을 관리하기 쉽게 되기 때문이다.
또한, 제 2 반사경(30a)은 발광부(11)로 되는 가까운 장소의 밀봉부(13) 표면에 배치하면, 발광부(11)로부터 사출된 후 제 1 반사경(20a)에 의해 반사되어 오는 광이나, 발광부(11)로부터 사출된 후 제 2 반사경(30a)을 투과하여 오는 광 등의 차단을 될 수 있는 한 적게 할 수 있다. 또한, 접착제의 도포 영역도, 발광부(11)로부터 사출된 후 제 1 반사경(20a)에 의해 반사되어 오는 광이나, 발광부(11)로부터 사출된 후 제 2 반사경(30a)을 투과하여 오는 광 등의 차단을 될 수 있는 한 적게 할 수 있는 범위 내에 멈추게 하는 것으로 한다.
(실시예 4)
도 9는 본 발명의 실시예 4에 따른 조명 장치(100B)의 구성도이다. 조명 장치(100)와는 발광관(10)과 제 2 반사경(30d)의 고정 방법만이 다르다. 이것은 밀봉부(13)의 외주에 해당 외주면에 대하여 극간을 갖고 코일링된 용수철(40)을 이용하여, 제 2 반사경(30d)을 밀봉부(13)에 마련한 돌출부(16)에 가압 고정한 것이다. 돌출부(16)는 발광관(10)과는 별도로 형성된 것으로, 발광부(11)의 외주와 제 2 반사경(30d)의 반사면(63) 사이에 0.2㎜ 이상의 극간 A를 확보할 수 있는 위치에 마련되어 있다. 그리고, 용수철(40)은 제 1 반사경(20f)의 개구 단부의 주위로 연결된 두 개 또는 그 이상의 인장선(41)에 의해 제 2 반사경(30d) 및 돌출부(16) 측으로 가압되어 있다. 이와 같이 하여도, 발광관(10)에 제 2 반사경(30d)을 고정할 수 있다. 또, 용수철(40)이 밀봉부(13)의 외주에 대하여 극간을 갖고 코일링되어 있기 때문에, 밀봉부(13)가 열에 의해 팽창하더라도 간격이 있기 때문에 문제로는 되지 않는다. 또한, 필요에 따라, 제 2 반사경(30d)의 고정에 접착제를 병용하여도 좋다.
(실시예 5)
도 10은 도 9의 구성을 일부 변경한 본 발명의 실시예 5에 따른 조명 장치(100C)이다. 여기서는, 용수철(40)을 도전성 코일에 의해 구성하고, 해당 도전성 코일의 일단을 용수철(40)이 배치되어 있는 측과 반대측의 밀봉부(13)로부터 나오는 리드선(15)에 배선(42)을 거쳐 전기적으로 접속하고, 용수철(40)을발광관(10)의 시동 시의 절연 파괴의 트리거선으로서 작용하도록 한 것이다. 이와 같이 하는 것에 의해, 배선(42)을 이용하여 제 2 반사경(30f)을 발광관(10)에 고정할 수 있고, 또한 발광관(10)의 점등성을 향상시킬 수 있다.
이상 설명한 접착제나 용수철에 부가하여, 밀봉부(13), 제 2 반사경(30f)의 어느 하나 또는 양쪽에 융착부를 마련하여 두고, 그들을 레이저 또는 가스 버너를 사용해서 융착시킴으로써, 밀봉부(13)에 제 2 반사경(30f)을 고착할 수도 있다. 레이저 사용의 경우에는 레이저 조사 부분이 흑화(黑化)하는 경우도 있지만, 고착 장소가 밀봉부(13)이므로 그것은 여기서는 문제로 되지 않는다. 또, 앞서 설명한, 발광관(10), 제 1 반사경(20f), 제 2 반사경(30f)의 정렬 방법은 제 2 반사경(30f)의 고정 수단의 상위에 관계없이 조명 장치(100)에서의 제조 방법을 적용할 수 있다.
상기 조명 장치(100, 100A, 100B, 100C, 100D)에 의하면, 발광관(10)으로부터 사출된 광의 대부분을 효과적으로 이용할 수 있다. 또한, 이들 조명 장치는 장치의 소형화, 냉각 성능의 향상에도 공헌한다.
도 11은 상기 어느 하나의 조명 장치를 구비한 프로젝터의 구성도이다. 이하에는 조명 장치(100)를 탑재시킨 프로젝터에 대해 설명한다. 이 광학계는 발광관(10), 제 1 반사경(20a) 및 제 2 반사경(30a)으로 이루어지는 조명 장치(100)와, 조명 장치(100)로부터의 출사광을 소정의 광으로 조정하는 수단을 구비한 조명 광학계(300)와, 다이클로익 미러(382, 386), 반사 미러(384) 등을 갖는 색광 분리 광학계(380)와, 입사측 렌즈(392), 릴레이 렌즈(396), 반사 미러(394, 398)를 갖는릴레이 광학계(390)와, 각 색광에 대응하는 필드 렌즈(400, 402, 404) 및 광 변조 장치로서의 액정 패널(410R, 410G, 410B)과, 색광 합성 광학계인 크로스 다이클로익 프리즘(420)과, 투사 렌즈(600)를 구비하고 있다.
다음에, 상기 구성의 프로젝터의 작용을 설명한다. 우선, 발광관(10)의 발광부(11)의 중심보다 뒤쪽으로부터의 출사광은 제 1 반사경(20a)에 의해 반사되어 조명 장치(100)의 전방으로 향한다. 또한, 발광부(11)의 중심보다 앞쪽으로부터의 출사광은 제 2 반사경(30a)에 의해 반사되어 제 1 반사경(20a)으로 되돌아간 후, 제 1 반사경(20a)에 의해 반사되어 조명 장치(100)의 전방으로 향한다.
조명 장치(100)를 나온 광은 오목 렌즈(200)로 들어가고, 거기서 광의 진행 방향이 조명 광학계(300)의 광축(1)과 거의 평행하게 조정된 후, 인티그레이터 렌즈를 구성하는 제 1 렌즈 어레이(320)의 각 소(小) 렌즈(321)로 입사된다. 제 1 렌즈 어레이(320)는 입사광을 소 렌즈(321)의 수에 따른 복수의 부분 광속으로 분할한다. 제 1 렌즈 어레이(320)를 나온 각 부분 광속은 그 각 소 렌즈(321)에 각각 대응하는 소 렌즈(341)를 갖고 이루어지는 인티그레이터 렌즈를 구성하는 제 2 렌즈 어레이(340)로 입사된다. 그리고, 제 2 렌즈 어레이(340)로부터의 출사광은 편광 변환 소자 어레이(360)의 대응하는 편광 분리막(도시 생략)의 근방에 `된다. 그 때, 차광판(도시 생략)에 의해, 편광 변환 소자 어레이(360)로의 입사광 중 편광 분리막에 대응하는 부분에만 광이 입사되도록 조정된다.
편광 변환 소자 어레이(360)에서는, 거기에 입사된 광속이 같은 종류의 직선편광으로 변환된다. 그리고, 편광 변환 소자 어레이(360)에서 편광 방향이 정렬된복수의 부분 광속은 중첩 렌즈(370)로 들어가고, 거기서 액정 패널(410R, 410G, 410B)을 조사하는 각 부분 광속이, 대응하는 패널면 상에서 중첩되도록 조정된다.
색광 분리 광학계(380)는 제 1 및 제 2 다이클로익 미러(382, 386)를 구비하고, 조명 광학계에서 사출되는 광을, 적색, 녹색, 청색의 3색 색광으로 분리하는 기능을 갖고 있다. 제 1 다이클로익 미러(382)는 중첩 렌즈(370)로부터 사출되는 광 중 적색 성분을 투과시키고, 또한 청색 성분과 녹색 성분을 반사한다. 제 1 다이클로익 미러(382)를 투과한 적색광은 반사 미러(384)에서 반사되고, 필드 렌즈(400)를 거쳐 적색광용 액정 패널(410R)에 도달한다. 이 필드 렌즈(400)는 중첩 렌즈(370)로부터 사출된 각 부분 광속을 그 중심축(주 광선)에 대하여 평행한 광속으로 변환한다. 다른 액정 패널(410G, 410B)의 앞에 마련된 필드 렌즈(402, 404)도 마찬가지로 작용한다.
또한, 제 1 다이클로익 미러(382)에서 반사된 청색광과 녹색광 중, 녹색광은 제 2 다이클로익 미러(386)에 의해 반사되고, 필드 렌즈(402)를 거쳐 녹색광용 액정 패널(410G)에 도달한다. 한편, 청색광은 제 2 다이클로익 미러(386)를 투과하고, 릴레이 광학계(390), 즉, 입사측 렌즈(392), 반사 미러(394), 릴레이 렌즈(396) 및 반사 미러(398)를 통하고, 또한 필드 렌즈(404)를 통해 청색광용 액정 패널(410B)에 도달한다. 또, 청색광에 릴레이 광학계(390)가 사용되는 것은 청색광의 광로 길이가 다른 색광의 광로 길이보다도 길기 때문에, 광의 발산 등에 의한 광의 이용 효율 저하를 방지하기 위함이다. 즉, 입사측 렌즈(392)에 입사된 부분 광속을 그대로, 필드 렌즈(404)에 전하기 위함이다. 또, 릴레이 광학계(390)는세 개의 색광 중 청색광을 통과시키는 구성으로 했지만, 적색광 등의 다른 색광을 통과시키는 구성으로 하여도 좋다.
세 개의 액정 패널(410R, 410G, 410B)은 입사한 각 색광을 주어진 영상 정보에 따라 변조하여, 각 색광의 화상을 형성한다. 또, 세 개의 액정 패널(410R, 410G, 410B)의 광 입사면 측, 광 출사면 측에는, 통상, 편광판이 마련되어 있다.
상기한 각 액정 패널(410R, 410G, 410B)에서 사출된 3색의 변조광은 이들 변조광을 합성하여 컬러 화상을 형성하는 색광 합성 광학계로서의 기능을 갖는 크로스 다이클로익 프리즘(420)으로 들어간다. 크로스 다이클로익 프리즘(420)에는, 적색광을 반사하는 유전체 다층막과, 청색광을 반사하는 유전체 다층막이 네 개의 직각 프리즘의 계면에 대략 X자 형상으로 형성되어 있다. 이들 유전체 다층막에 의해 적, 녹, 청 3색의 변조광이 합성되어, 컬러 화상을 투사하기 위한 합성광이 형성된다. 그리고, 크로스 다이클로익 프리즘(420)에서 합성된 합성광은 최후에 투사 렌즈(600)로 들어가, 거기에서 스크린 상으로 컬러 화상으로서 투사 표시된다.
상기 프로젝터에 따르면, 거기에 사용되고 있는 발광관(10), 제 1 반사경(20a) 및 제 2 반사경(30a)으로 이루어지는 조명 장치(100(또는 100A, 100B, 100C, 100D))의 이미 설명한 작용에 의해, 프로젝터의 소형화와 고휘도화를 함께 달성할 수 있다.
또, 상기 실시예에서는, 투과형 액정 패널을 이용한 프로젝터를 예로 설명했지만, 본 발명은 반사형 액정 패널을 이용한 프로젝터에도 적용할 수 있다. 여기서, 「투과형」이란, 액정 패널 등의 광 변조 장치가 광을 투과하는 타입인 것을의미하고, 「반사형」이란, 그것이 광을 반사하는 타입인 것을 뜻하고 있다. 또한, 광 변조 장치는 액정 패널에 한정되는 것이 아니라, 예컨대, 마이크로 미러를 이용한 장치더라도 좋다. 또한, 본 발명의 조명 광학계는 관찰하는 방향으로부터 투사하는 전면 투사형 프로젝터에도, 또한, 관찰하는 방향과는 반대측에서 투사를 행하는 배면 투사형 프로젝터에도 적용 가능하다.

Claims (20)

  1. 전극 사이에서 발광이 행해지는 발광부 및 해당 발광부의 양측에 위치하는 밀봉부를 가진 발광관과, 해당 발광관의 길이 방향에서 상기 발광부보다 뒤쪽에 배치된 제 1 반사경과, 상기 발광부보다 앞쪽에 배치된 제 2 반사경을 구비한 조명 장치로서,
    상기 발광부의 뒤쪽으로 출사되는 이용 가능 한계광(available marginal light)의 상기 제 1 반사경의 반사면의 직경 D1이 상기 제 2 반사경의 외측면의 직경 d1보다도 크고, 또한, 상기 제 2 반사경의 외측면의 직경 d1은 상기 이용 가능 한계광의 상기 제 1 반사경에 의해 반사된 광의 내측으로 들어가는 크기로 설정되며,
    상기 제 2 반사경의 반사면이 상기 발광부의 앞쪽 대략 절반을 포위하고, 또한, 상기 발광부 중심으로부터 출사되어 해당 제 2 반사경으로 들어가는 입사광과 상기 제 2 반사경의 법선이 일치하도록 배치되어 있는 것
    을 특징으로 하는 조명 장치.
  2. 전극 사이에서 발광이 행해지는 발광부 및 해당 발광부의 양측에 위치하는 밀봉부를 가진 발광관과, 해당 발광관의 길이 방향에서 상기 발광부보다 뒤쪽에 배치된 제 1 반사경과, 상기 발광부보다 앞쪽에 배치된 제 2 반사경을 구비한 조명장치로서,
    상기 발광부의 뒤쪽으로 출사되는 이용 가능 한계광의 상기 제 1 반사경의 반사면의 직경 D1이 상기 제 2 반사경의 외측면의 직경 d1보다도 크고, 또한, 상기 제 2 반사경의 외측면의 직경 d1은 상기 이용 가능 한계광의 상기 제 1 반사경에 의해 반사된 광의 내측으로 들어가는 크기로 설정되며,
    상기 제 2 반사경은 상기 발광부 중심으로부터 출사되어 해당 제 2 반사경으로 들어가는 입사광과 해당 제 2 반사경의 법선이 일치하도록 배치되어 있고,
    상기 전극의 선단간 거리를 Le, 상기 전극 선단간 중심 F1로부터 상기 제 2 반사경의 반사면의 개구 단면까지의 상기 조명 장치의 광축 상의 거리를 Lr, 상기 제 2 반사경의 외측면의 개구 단부에 있어서의 직경을 d2, 상기 제 1 반사경의 반사면의 개구 단부에 있어서의 직경을 D2, 상기 전극 선단 중 상기 제 1 반사경 측의 전극 선단으로부터 상기 제 2 반사경에 의해 차단되지 않고 사출되는 광과 상기 조명 장치의 광축을 상기 조명 장치의 뒤쪽으로 연장시킨 직선 사이의 각도를 θd, 상기 제 1 반사경의 반사면의 개구 단부와 상기 제 1 반사경 측의 전극 선단을 연결하는 선과 상기 조명 장치의 광축을 상기 조명 장치의 뒤쪽으로 연장시킨 직선 사이의 각도를 θe로 해서, θd를 식 1로 근사할 때,
    … 식 1
    상기 제 1 반사경의 반사면의 개구 단부에 있어서의 직경 D2는 θe>θd로 되는 범위에 있는 것
    을 특징으로 하는 조명 장치.
  3. 전극 사이에서 발광이 행해지는 발광부 및 해당 발광부의 양측에 위치하는 밀봉부를 가진 발광관과, 상기 발광관의 길이 방향에서 상기 발광부보다 뒤쪽에 배치된 제 1 반사경과, 상기 발광부보다 앞쪽에 배치된 제 2 반사경을 구비한 조명 장치로서,
    상기 발광부의 뒤쪽으로 출사되는 이용 가능 한계광의 상기 제 1 반사경의 반사면의 개구 단부의 직경 D1이 상기 제 2 반사경의 외측면의 직경 d1보다도 크고, 또한, 상기 제 2 반사경의 외측면의 직경 d1은 상기 이용 가능 한계광의 상기 제 1 반사경에 의해 반사된 광의 내측으로 들어가는 크기로 설정되며,
    상기 제 2 반사경은 상기 발광부 중심으로부터 출사되고 해당 제 2 반사경으로 들어가는 입사광과 해당 제 2 반사경의 법선이 일치하도록 배치되어 있고,
    상기 제 2 반사경의 반사면의 개구 단부의 직경 D2는 상기 전극 사이에서 발생하는 아크의 상기 제 1 반사경 측의 아크단으로부터 상기 제 2 반사경에 의해 차단되지 않고 출사되는 광의 경계 광을 반사할 수 있는 크기인 것
    을 특징으로 하는 조명 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이용 가능 한계 광은 상기 발광관의 구조에 의해 정해지는 한계광인 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 반사경은 상기 발광부의 외주에 대하여 간극을 갖고 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 반사경의 반사면은 자외선 및 적외선을 통과시키는 유전체 다층막에 의해 성형되어 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 반사경의 반사면은 상기 밀봉부의 외경보다 큰 내경을 갖는 관의 단면 연마 또는 프레스 성형에 의해 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 반사경의 외측면은 그 반사면 측으로부터 입사된 광을 투과시키는 형태로 성형되어 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 반사경의 외측면은 그 반사면 측으로부터 입사된 광을 확산 반사시키는 형태로 성형되어 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 반사경은 석영, 투광성 알루미나, 수정, 사파이어, YAG, 형석 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,,
    상기 발광부의 외주면에 반사 방지 코팅을 실시하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 반사경은 상기 발광부의 근방에서 상기 밀봉부의 표면에 접착제에 의해 고착되어 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 접착제는 실리카·알루미나 혼합물 또는 질화 알루미늄을 포함하는 무기계 접착제인 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  14. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 반사경은 상기 밀봉부의 외주에 상기 외주면에 대하여 간극을 갖고 권선된 용수철에 의해 상기 발광관의 발광부 근방에 가압 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 용수철을 도전성 코일에 의해 구성하고, 상기 도전성 코일의 일단을 상기 용수철이 배치되어 있는 측과 반대측의 밀봉부로부터 나오는 리드선에 접속한 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  16. 조명 장치와, 해당 조명 장치로부터의 광이 입사되고, 주어진 화상 정보에 따라 상기 입사광을 변조하는 광 변조 장치를 구비한 프로젝터에 있어서,
    상기 조명 장치로서 청구항 1 내지 15 중 어느 하나에 기재된 조명 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 프로젝터.
  17. 전극 사이에서 발광이 행해지는 발광부 및 해당 발광부의 양측에 위치하는 밀봉부를 가진 발광관과, 상기 발광관의 길이 방향에서 상기 발광부보다 뒤쪽에 배치된 주(主) 반사경으로서 작용하는 제 1 반사경과, 상기 발광부보다 앞쪽에 배치된 보조 반사경으로서 작용하는 제 2 반사경을 구비한 조명 장치의 조립 방법으로서,
    상기 발광관의 전극 또는 전극간 아크의 실상(real image)과 상기 제 2 반사경에 의해 반사된 상기 전극 또는 상기 전극간 아크의 반사상(reflected image)이 겹치도록 상기 제 2 반사경과 상기 발광관의 상대 위치를 조정하고, 상기 발광관과 상기 제 2 반사경을 고정하는 단계와,
    상기 제 2 반사경이 고정된 상기 발광관의 전극간 중심과 상기 제 1 반사경의 제 1 초점을 대략 일치시켜 상기 제 1 반사경과 상기 발광관을 배치하고, 상기 제 1 반사경의 소정 위치에 있어서의 밝기가 최대로 되도록 상기 발광관과 상기 제 1 반사경과의 상대 위치를 조정하고, 상기 발광관과 상기 제 1 반사경을 고정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치의 조립 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 발광관과 상기 제 2 반사경을 고정하는 단계는 상기 실상과 상기 반사상을 적어도 두 방향으로부터 카메라에 의한 촬상 화상을 이용해 검출하고, 각각의 방향에서 상기 실상과 상기 반사상이 겹치도록 상기 제 2 반사경의 위치를 조정하여, 상기 발광관과 상기 제 2 반사경을 고정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치의 조립 방법.
  19. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 소정 위치는 상기 제 1 반사경의 설계 상의 제 2 초점이며,
    상기 발광관과 상기 제 1 반사경을 고정하는 단계는 상기 제 1 반사경의 설계 상의 제 2 초점 부근에서의 밝기가 최대로 되도록, 상기 발광관과 상기 제 1 반사경과의 상대 위치를 조정하여, 상기 발광관과 상기 제 1 반사경을 고정하는 공정을 포함하는 것
    을 특징으로 하는 조명 장치의 조립 방법.
  20. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 소정 위치는 상기 조명 장치를 탑재한 광학계의 조명 대상물이 배치되는 위치이며,
    상기 발광관과 상기 제 1 반사경을 고정하는 단계는 상기 조명 장치를 상기 광학계에 내장하고, 상기 조명 대상물이 배치되는 위치에 있어서의 밝기가 최대로 되도록, 상기 발광관과 상기 제 1 반사경과의 상대 위치를 조정하고, 상기 발광관과 상기 제 1 반사경을 고정하는 공정을 포함하는 것
    을 특징으로 하는 조명 장치의 조립 방법.
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