JP2004303561A - 光源装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】プロジェクタ、レンズ、液晶パネル等の小型化により、光源装置にて照射された光の利用率の低下が問題となっており、その光利用率を上げることが課題である。
【解決手段】点光源に近いショートアーク放電ランプと反射鏡とを組み合わせた光源装置において、反射鏡の有効反射面の放物、楕円等の設計曲線からの誤差を１０μｍ以内に抑えることにより、電極間距離が２ｍｍ以下のショートアーク放電ランプを用いた光源装置としての光利用率を上げることができた。
【選択図】 図１
【解決手段】点光源に近いショートアーク放電ランプと反射鏡とを組み合わせた光源装置において、反射鏡の有効反射面の放物、楕円等の設計曲線からの誤差を１０μｍ以内に抑えることにより、電極間距離が２ｍｍ以下のショートアーク放電ランプを用いた光源装置としての光利用率を上げることができた。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主にプロジェクタ装置のバックライトとして用いられる光源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、反射鏡と組み合わされる放電ランプからなる光源装置は、プロジェクタ装置や映写機等の光源として多く用いられている。
一般にプロジェクタ装置は、スクリーン上で十分な明るさを要求され、ランプはメタルハライドランプや水銀灯が使用されている。
【０００３】
ランプは限定された領域を照射するため、反射鏡と組み合わされ、電極間距離が２．０ｍｍ以下と短く、アークの拡がりを抑えるため点灯中の動作圧が１０ＭＰａ以上に達する、点光源に近い、ショートアーク放電ランプが使用されている。また、プロジェクタの小型化のため、レンズ、液晶パネル等の小型化も進められている。
このようにプロジェクタ、レンズ、液晶パネル等の小型化により、光源装置から照射された光は、従来に比べ、より範囲、角度を限定される。そのため、従来の光源装置では、照射された光の利用率の低下化が著しい。その光利用率を上げるために、反射鏡の中心孔の穴径やランプリード線の位置を工夫した技術が、特開平１１−１３４９２８号公報の請求項１に記載されている。また、反射鏡から反射された光が発光管に妨げられないように、発光管構造を変化させた技術も特開２００１−３５２０３号公報に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１３４９２８号公報 （請求項１）
【特許文献２】
特開２００１−３５２０３号公報 （請求項１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このため、如何に制限された光を照射するかが光源装置の課題である。
本発明は、光利用率を上げることができ、十分な明るさを有する光源装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１において、ショートアーク放電ランプと、前記ランプから放射される光を反射する反射鏡とを有する光源装置において、ランプの電極間距離は２．０ｍｍ以下で、反射鏡の有効反射面は、放物、楕円等の設計曲線より１０μｍ以内の誤差である事を特徴とする光源装置とした。
【０００７】
また、請求項２において、ショートアーク放電ランプと、前記ランプから放射される光を反射する反射鏡とを有する光源装置において、ランプの電極間距離は２．０ｍｍ以下で、反射鏡の有効反射面は、ランプ外径以上の部分が、放物、楕円等の設計曲線より１０μｍ以内の誤差である事を特徴とする光源装置とした。
【０００８】
また、請求項３において、ショートアーク放電ランプと、前記ランプから放射される光を反射する反射鏡とを有する光源装置において、ランプの電極間距離は２．０ｍｍ以下で、反射鏡の有効反射面は、光軸方向を断面としたときに有効反射面のランプ側半分程度までは、放物、楕円等の設計曲線より１０μｍ以内の誤差である事を特徴とする光源装置とした。
【０００９】
さらに、請求項４において、ショートアーク放電ランプと、前記ランプから放射される光を反射する反射鏡とを有する光源装置において、ランプの電極間距離は２．０ｍｍ以下で、反射鏡の有効反射面は、ランプ外径以上、及び光軸方向断面としたときに有効反射面のランプ側半分程度までは、放物、楕円等の設計曲線より１０μｍ以内の誤差である事を特徴とする光源装置とした。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１は本発明に係わる光源装置のショートアーク放電ランプ実施例を示す。
図１を参照するに、定格１５０Ｗとしたこのショ−トアーク放電ランプは、石英製の放電容器１を有し、内部にはアルゴンガス、ハロゲン、０．１５ｍｇ／ｍｍ３の密度で水銀が封入されており、タングステンからなる一対の電極２ａ、２ｂが１．０ｍｍの距離で配置され、モリブデンからなる金属箔３を介して、放電容器１より外部に伸びる導線４に接続されており、放電容器１の形は、回転楕円状で、外径はφ１０ｍｍである。
【００１１】
図２は本発明に係わる光源装置の実施例の断面図である。
図２を参照するに、ショートアーク放電ランプ５は図１のショートアーク放電ランプであり、反射鏡６の略焦点位置に配置されており、反射鏡６は焦点距離が６ｍｍ、有効反射面が４０×４０ｍｍの回転放物面である。
【００１２】
図３に示す光学系にて測定をしたところ、スクリーン上の明るさは必要とする明るさを達成することが出来た。
反射鏡の有効反射面に鑑み実験を行った結果を表１、表２、表３、そして表４に示す。電極間距離が、２．５ｍｍ以下の条件において、ほぼ同様の結果を得た。なお、結果欄の１００％とは、おのおのの電極間距離における設計照度を１００とした時の比較値が示されている。それぞれの実験において、各点の設計曲線からの誤差（μｍ）の値が１５μｍ以内であるとき、スクリーンの明るさの目標値に対して９８％以上となる。好ましくは、光軸からの２つ以上の距離（ｍｍ）において、１０μｍ以内であると、スクリーンの明るさの目標値に対して１００％となる。
【００１３】
なお、電極間距離が、２．５ｍｍの条件においては、照度が他の場合と比較して８０％前後となり、十分な明るさを得ることができなかった。また、電極間距離が１．０ｍｍ未満についての実験を試みたが、電極間距離を十分な精度でのコントロールが難しく、電極間距離がある一定の値におけるサンプル数をそろえることができず、測定結果をまとめることができなかった。しかし、反射鏡の有効反射面は、放物、楕円等の設計曲線より１０μｍ以内の誤差であれば十分な明るさを達成することがわかった。以上のごとく、本発明を実施することにより、電極間距離が、２．０ｍｍ以下、好ましくは、１．０ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲という条件において十分な明るさの光源装置が提供できる。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】
【表３】
【００１７】
【表４】
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光源装置は、小型のプロジェクタで使用されても、十分な明るさを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による光源装置のショートアーク放電ランプの正面図
【図２】本発明の光源装置の模式図
【図３】本発明の評価用光学系概略図
【符号の説明】
１ 放電容器
２ 電極
３ 金属箔
４ 外部導線
５ ショートアーク放電ランプ
６ 反射鏡
７ カバーガラス
８ 本発明の一実施例
９ レンズ
１０ 液晶
１１ スクリーン
【発明の属する技術分野】
本発明は、主にプロジェクタ装置のバックライトとして用いられる光源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、反射鏡と組み合わされる放電ランプからなる光源装置は、プロジェクタ装置や映写機等の光源として多く用いられている。
一般にプロジェクタ装置は、スクリーン上で十分な明るさを要求され、ランプはメタルハライドランプや水銀灯が使用されている。
【０００３】
ランプは限定された領域を照射するため、反射鏡と組み合わされ、電極間距離が２．０ｍｍ以下と短く、アークの拡がりを抑えるため点灯中の動作圧が１０ＭＰａ以上に達する、点光源に近い、ショートアーク放電ランプが使用されている。また、プロジェクタの小型化のため、レンズ、液晶パネル等の小型化も進められている。
このようにプロジェクタ、レンズ、液晶パネル等の小型化により、光源装置から照射された光は、従来に比べ、より範囲、角度を限定される。そのため、従来の光源装置では、照射された光の利用率の低下化が著しい。その光利用率を上げるために、反射鏡の中心孔の穴径やランプリード線の位置を工夫した技術が、特開平１１−１３４９２８号公報の請求項１に記載されている。また、反射鏡から反射された光が発光管に妨げられないように、発光管構造を変化させた技術も特開２００１−３５２０３号公報に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１３４９２８号公報 （請求項１）
【特許文献２】
特開２００１−３５２０３号公報 （請求項１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このため、如何に制限された光を照射するかが光源装置の課題である。
本発明は、光利用率を上げることができ、十分な明るさを有する光源装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１において、ショートアーク放電ランプと、前記ランプから放射される光を反射する反射鏡とを有する光源装置において、ランプの電極間距離は２．０ｍｍ以下で、反射鏡の有効反射面は、放物、楕円等の設計曲線より１０μｍ以内の誤差である事を特徴とする光源装置とした。
【０００７】
また、請求項２において、ショートアーク放電ランプと、前記ランプから放射される光を反射する反射鏡とを有する光源装置において、ランプの電極間距離は２．０ｍｍ以下で、反射鏡の有効反射面は、ランプ外径以上の部分が、放物、楕円等の設計曲線より１０μｍ以内の誤差である事を特徴とする光源装置とした。
【０００８】
また、請求項３において、ショートアーク放電ランプと、前記ランプから放射される光を反射する反射鏡とを有する光源装置において、ランプの電極間距離は２．０ｍｍ以下で、反射鏡の有効反射面は、光軸方向を断面としたときに有効反射面のランプ側半分程度までは、放物、楕円等の設計曲線より１０μｍ以内の誤差である事を特徴とする光源装置とした。
【０００９】
さらに、請求項４において、ショートアーク放電ランプと、前記ランプから放射される光を反射する反射鏡とを有する光源装置において、ランプの電極間距離は２．０ｍｍ以下で、反射鏡の有効反射面は、ランプ外径以上、及び光軸方向断面としたときに有効反射面のランプ側半分程度までは、放物、楕円等の設計曲線より１０μｍ以内の誤差である事を特徴とする光源装置とした。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１は本発明に係わる光源装置のショートアーク放電ランプ実施例を示す。
図１を参照するに、定格１５０Ｗとしたこのショ−トアーク放電ランプは、石英製の放電容器１を有し、内部にはアルゴンガス、ハロゲン、０．１５ｍｇ／ｍｍ３の密度で水銀が封入されており、タングステンからなる一対の電極２ａ、２ｂが１．０ｍｍの距離で配置され、モリブデンからなる金属箔３を介して、放電容器１より外部に伸びる導線４に接続されており、放電容器１の形は、回転楕円状で、外径はφ１０ｍｍである。
【００１１】
図２は本発明に係わる光源装置の実施例の断面図である。
図２を参照するに、ショートアーク放電ランプ５は図１のショートアーク放電ランプであり、反射鏡６の略焦点位置に配置されており、反射鏡６は焦点距離が６ｍｍ、有効反射面が４０×４０ｍｍの回転放物面である。
【００１２】
図３に示す光学系にて測定をしたところ、スクリーン上の明るさは必要とする明るさを達成することが出来た。
反射鏡の有効反射面に鑑み実験を行った結果を表１、表２、表３、そして表４に示す。電極間距離が、２．５ｍｍ以下の条件において、ほぼ同様の結果を得た。なお、結果欄の１００％とは、おのおのの電極間距離における設計照度を１００とした時の比較値が示されている。それぞれの実験において、各点の設計曲線からの誤差（μｍ）の値が１５μｍ以内であるとき、スクリーンの明るさの目標値に対して９８％以上となる。好ましくは、光軸からの２つ以上の距離（ｍｍ）において、１０μｍ以内であると、スクリーンの明るさの目標値に対して１００％となる。
【００１３】
なお、電極間距離が、２．５ｍｍの条件においては、照度が他の場合と比較して８０％前後となり、十分な明るさを得ることができなかった。また、電極間距離が１．０ｍｍ未満についての実験を試みたが、電極間距離を十分な精度でのコントロールが難しく、電極間距離がある一定の値におけるサンプル数をそろえることができず、測定結果をまとめることができなかった。しかし、反射鏡の有効反射面は、放物、楕円等の設計曲線より１０μｍ以内の誤差であれば十分な明るさを達成することがわかった。以上のごとく、本発明を実施することにより、電極間距離が、２．０ｍｍ以下、好ましくは、１．０ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲という条件において十分な明るさの光源装置が提供できる。
【００１４】
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光源装置は、小型のプロジェクタで使用されても、十分な明るさを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による光源装置のショートアーク放電ランプの正面図
【図２】本発明の光源装置の模式図
【図３】本発明の評価用光学系概略図
【符号の説明】
１ 放電容器
２ 電極
３ 金属箔
４ 外部導線
５ ショートアーク放電ランプ
６ 反射鏡
７ カバーガラス
８ 本発明の一実施例
９ レンズ
１０ 液晶
１１ スクリーン
Claims (4)
- ショートアーク放電ランプと、前記ランプから放射される光を反射する反射鏡とを有する光源装置において、ランプの電極間距離は２．０ｍｍ以下で、反射鏡の有効反射面は、放物、楕円等の設計曲線より１０μｍ以内の誤差である事を特徴とする光源装置。
- ショートアーク放電ランプと、前記ランプから放射される光を反射する反射鏡とを有する光源装置において、ランプの電極間距離は２．０ｍｍ以下で、反射鏡の有効反射面は、ランプ外径以上の部分が、放物、楕円等の設計曲線より１０μｍ以内の誤差である事を特徴とする光源装置。
- ショートアーク放電ランプと、前記ランプから放射される光を反射する反射鏡とを有する光源装置において、ランプの電極間距離は２．０ｍｍ以下で、反射鏡の有効反射面は、光軸方向を断面としたときに有効反射面のランプ側半分程度までは、放物、楕円等の設計曲線より１０μｍ以内の誤差である事を特徴とする光源装置。
- ショートアーク放電ランプと、前記ランプから放射される光を反射する反射鏡とを有する光源装置において、ランプの電極間距離は２．０ｍｍ以下で、反射鏡の有効反射面は、ランプ外径以上、及び光軸方向断面としたときに有効反射面のランプ側半分程度までは、放物、楕円等の設計曲線より１０μｍ以内の誤差である事を特徴とする光源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003094549A JP2004303561A (ja) | 2003-03-31 | 2003-03-31 | 光源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003094549A JP2004303561A (ja) | 2003-03-31 | 2003-03-31 | 光源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004303561A true JP2004303561A (ja) | 2004-10-28 |
Family
ID=33407082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003094549A Pending JP2004303561A (ja) | 2003-03-31 | 2003-03-31 | 光源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004303561A (ja) |
-
2003
- 2003-03-31 JP JP2003094549A patent/JP2004303561A/ja active Pending
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080319 |