JP2006294268A - Lamp unit - Google Patents
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Abstract
【課題】 小型化や密閉化等により発光管の周囲温度がより高温になったとしても、光の利用率の低下を抑制し得るランプユニットを提供すること。
【解決手段】 高圧水銀ランプ12と、高圧水銀放電ランプ12の発光管18内からの射出光を反射して集光する回転楕円面鏡14とを備えたランプユニット10において、高圧水銀ランプ12の光中心Cを間に挟み回転楕円面鏡14と対向させて、複数の再帰性反射型プリズム62を備えた反射部材16を前記発光管18外周に配した。反射部材16は、発光管18と同じ石英ガラスで形成されている。
【選択図】 図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lamp unit capable of suppressing a decrease in light utilization rate even if the ambient temperature of an arc tube becomes higher due to miniaturization or sealing.
In a lamp unit (10) including a high-pressure mercury lamp (12) and a spheroid mirror (14) that reflects and collects light emitted from an arc tube (18) of the high-pressure mercury discharge lamp (12), A reflecting member 16 having a plurality of retroreflective prisms 62 is arranged on the outer periphery of the arc tube 18 with the optical center C interposed therebetween and facing the spheroid mirror 14. The reflecting member 16 is made of the same quartz glass as the arc tube 18.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、ランプユニットに関し、特に、高圧放電ランプと反射鏡とが組み合わされてなり、例えば、液晶プロジェクタ等の光源ユニットとして用いられるランプユニットに関する。 The present invention relates to a lamp unit, and more particularly to a lamp unit that is a combination of a high-pressure discharge lamp and a reflecting mirror, and is used as a light source unit such as a liquid crystal projector.
液晶プロジェクタ等の光源として用いられるランプユニットは、高圧放電ランプから放射状に発せられる光の利用率を上げるため、反射鏡を有している。反射鏡の反射面は、回転放物面や回転楕円面や半球面状に形成されている。高圧放電ランプから射出される光の略半分は、反射鏡で集光されて目標物に向かう。
しかしながら、高圧放電ランプの射出光の内、反射鏡で反射されない残り略半分の光(直接、反射鏡に向かわない光)の利用率が低く改善の余地があった。そこで、特許文献1には、前記反射鏡(第1の反射鏡と称する)と対向する位置に、第1の反射鏡よりも小さな第2の反射鏡が前記発光部に近接させて備えられたランプユニットが開示されている。前記発光部からの射出光は、第2の反射鏡で反射されて、第1の反射鏡に向かい、当該第1の反射鏡で集光されて有効に利用されることとなる。なお、第2の反射鏡は、高反射率(約99%)を実現するため、半球状の凹面を有する硬質ガラスの当該凹面に多層干渉膜が形成されて構成されている。
However, of the light emitted from the high-pressure discharge lamp, the remaining half of the light that is not reflected by the reflecting mirror (light that does not go directly to the reflecting mirror) is low and there is room for improvement. Therefore, in Patent Document 1, a second reflecting mirror smaller than the first reflecting mirror is provided close to the light emitting unit at a position facing the reflecting mirror (referred to as the first reflecting mirror). A lamp unit is disclosed. The light emitted from the light emitting unit is reflected by the second reflecting mirror, travels toward the first reflecting mirror, is condensed by the first reflecting mirror, and is effectively used. Note that the second reflecting mirror is configured by forming a multilayer interference film on the concave surface of hard glass having a hemispherical concave surface in order to achieve a high reflectance (about 99%).
ところで、液晶プロジェクタの一般家庭への普及に伴って、スクリーン上の輝度は維持したまま、一層の小型化が要求されている。このため、高圧放電ランプへの投入電力が増大し、その結果、発光部がより高温になり、1000℃を超える場合が生じている。発光部が高温になると、これに近接して設けられている第2の反射鏡に不具合が生じ、ユニット全体としての光の利用率が低下してしまう事態が発生する。第2の反射鏡を構成する前記多層干渉膜は、異種材料からなる2種の薄膜(例えば、TiO2膜とSiO2膜)が交互に積層されてなるものなので、両薄膜の熱膨張係数の違いに起因して、当該薄膜に亀裂が生じたり、当該薄膜が硬質ガラスから剥がれたりするからである。 By the way, with the spread of liquid crystal projectors to general households, further downsizing is required while maintaining the brightness on the screen. For this reason, the input electric power to the high-pressure discharge lamp is increased, and as a result, the light emitting part becomes higher in temperature and exceeds 1000 ° C. in some cases. When the temperature of the light emitting unit becomes high, a problem occurs in the second reflecting mirror provided in the vicinity of the light emitting unit, resulting in a situation where the light utilization rate of the entire unit is reduced. The multilayer interference film constituting the second reflecting mirror is formed by alternately laminating two kinds of thin films (for example, TiO 2 film and SiO 2 film) made of different materials. This is because, due to the difference, the thin film is cracked or the thin film is peeled off from the hard glass.
これに対処するため、前記多層干渉膜に代えて、一種金属の薄膜を採用することも考えられるが、一般的な金属材料で上記した環境に適するものは見当たらない。例えば、銀を採用すると、反射率は約90%であるものの、上記したような高温下では、酸化して硬質ガラスから剥がれてしまう。アルミニウムの場合には、融点が1000度以下なので、採用し得ない。高温に耐えうる材料として白金が考えられるが、反射率が約80%と低い。その上、非常に高価なので、低価格が求められる一般家庭用機器としては現実的でない。 In order to cope with this, it is conceivable to use a kind of thin metal film instead of the multilayer interference film, but there is no general metal material suitable for the above-mentioned environment. For example, when silver is used, the reflectance is about 90%, but at a high temperature as described above, it is oxidized and peeled off from the hard glass. In the case of aluminum, since melting | fusing point is 1000 degrees or less, it cannot employ | adopt. Platinum can be considered as a material that can withstand high temperatures, but the reflectivity is as low as about 80%. In addition, since it is very expensive, it is not realistic as a general household device that requires a low price.
また、一般家庭用の液晶プロジェクタでは、高圧放電ランプを外気と遮断した密閉型とする必要もあり、これによっても昇温に起因する上記の問題が浮上している。
本発明は、上記した課題に鑑み、小型化や密閉化等により発光管の周囲温度がより高温になったとしても、光の利用率の低下を抑制し得るランプユニットを提供することを目的とする。
Further, in general household liquid crystal projectors, it is necessary to make the high-pressure discharge lamp a sealed type in which the high-pressure discharge lamp is cut off from the outside air, and this also raises the above-mentioned problems caused by the temperature rise.
An object of the present invention is to provide a lamp unit that can suppress a decrease in the utilization factor of light even when the ambient temperature of the arc tube becomes higher due to downsizing, sealing, or the like. To do.
上記の目的を達成するため、本発明に係るランプユニットは、高圧放電ランプと、凹面の反射面を有し前記高圧放電ランプの発光管内からの射出光を反射して集光する反射鏡とを備えたランプユニットであって、前記反射鏡と対向させて、複数の再帰性反射型プリズムを備えた反射部材が前記発光管外周に配されていることを特徴とする。
また、前記反射部材は、前記発光管を形成する材料と少なくとも同等の耐熱性を有する材料で形成されていることを特徴とする。この場合に、前記発光管と前記反射部材とを石英ガラスで形成することとしてもよい。
In order to achieve the above object, a lamp unit according to the present invention includes a high-pressure discharge lamp and a reflecting mirror that has a concave reflection surface and reflects and collects light emitted from the arc tube of the high-pressure discharge lamp. A lamp unit is provided, wherein a reflecting member including a plurality of retroreflective prisms is arranged on the outer periphery of the arc tube so as to face the reflecting mirror.
The reflecting member is formed of a material having at least the same heat resistance as the material forming the arc tube. In this case, the arc tube and the reflecting member may be formed of quartz glass.
また、前記反射部材は、全体的に略半球殻状に形成された半球部を有し、当該半球部の内周面は、滑らかな略球面に形成されており、外周面は前記各プリズムを構成する凸部が形成されていて、前記半球部の前記内周面と反射鏡の前記反射面とが対向するように、前記反射部材が配されていることを特徴とする。この場合に、前記反射鏡を、その焦点が前記高圧放電ランプの光中心と略一致するように配し、前記反射部材を、前記半球部の中心が前記光中心と略一致するように配することとしてもよい。 Further, the reflecting member has a hemispherical portion formed in a generally hemispherical shell shape as a whole, and the inner peripheral surface of the hemispherical portion is formed into a smooth substantially spherical surface, and the outer peripheral surface is formed by the prisms. Convex portions are formed, and the reflecting member is arranged so that the inner peripheral surface of the hemispherical portion and the reflecting surface of the reflecting mirror face each other. In this case, the reflecting mirror is arranged so that its focal point substantially coincides with the optical center of the high-pressure discharge lamp, and the reflecting member is arranged so that the center of the hemispherical part substantially coincides with the optical center. It is good as well.
また、前記発光管は、略球状に膨出し、前記高圧放電ランプの光中心が存する放電室を形成する本管部を有し、前記反射部材は、前記半球部が、前記本管部の前記反射鏡と反対側の略半周面を覆うように配されていることを特徴とする。
さらに、前記各プリズムを構成する各々の前記凸部は、三角形の横断面を有する畝状をしており、前記半球部の内周面に沿って配設されていることを特徴とする。この場合に、前記複数の凸部を、前記半球部の円形開口部に平行な同心円状に配することとしてもよい。あるいは、前記複数の凸部を、前記半球部の円形開口部に向かって拡がる放射状に配することとしてもよい。
Further, the arc tube has a main tube part that swells in a substantially spherical shape and forms a discharge chamber in which the optical center of the high-pressure discharge lamp exists, and the reflecting member has the hemispherical part that is the main part of the main tube part. It is arrange | positioned so that the substantially half surrounding surface on the opposite side to a reflective mirror may be covered.
Furthermore, each said convex part which comprises each said prism is carrying out the hook shape which has a triangular cross section, and is arrange | positioned along the internal peripheral surface of the said hemisphere part, It is characterized by the above-mentioned. In this case, the plurality of convex portions may be arranged concentrically in parallel with the circular opening of the hemispherical portion. Alternatively, the plurality of convex portions may be arranged radially so as to expand toward the circular opening of the hemispherical portion.
また、前記各プリズムを構成する各々の前記凸部は、三角錐状をしていることを特徴とする。 Further, each of the convex portions constituting each of the prisms has a triangular pyramid shape.
上記構成のランプユニットによれば、反射鏡と対向して配された反射部材の備える複数の再帰性反射型プリズムによって、発光管内からの射出光が前記反射鏡へと反射されるので、発光管内から直接に反射鏡に向かう射出光のみならず、これとは略反対側に向かう射出光も反射鏡で集光することができ、光の利用効率を向上させることができる。
しかも、射出光を反射鏡へ反射させる手段がプリズムなので、当該手段(プリズム)を、例えば、発光管と同様なガラス材料で形成することができることとなり、上述した昇温に起因する問題も解消される。すなわち、小型化や密閉化等により発光管の周囲温度がより高温になったとしても、当該高温に耐え得る材料で反射部材を構成することができる関係上、当該反射部材が熱の影響で劣化することが少なく、光の利用率の低下を抑制し得るのである。
According to the lamp unit having the above configuration, the light emitted from the arc tube is reflected to the reflector by the plurality of retroreflective prisms provided in the reflecting member disposed to face the reflecting mirror. In addition to the light emitted directly from the light toward the reflecting mirror, the light emitted toward the opposite side of the light can be condensed by the reflecting mirror, and the light utilization efficiency can be improved.
Moreover, since the means for reflecting the emitted light to the reflecting mirror is a prism, the means (prism) can be formed of, for example, a glass material similar to that of the arc tube, and the above-described problems caused by the temperature rise are also eliminated. The In other words, even if the ambient temperature of the arc tube becomes higher due to downsizing or sealing, the reflecting member can be made of a material that can withstand the high temperature, so that the reflecting member deteriorates due to the influence of heat. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the utilization rate of light.
以下、本発明に係るランプユニットの実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、実施の形態に係るランプユニット10の概略構成を示す縦断面図である。なお、本図を含めた全ての図において、各構成部材間の縮尺は統一していない。
ランプユニット10は、光源となる高圧放電ランプの一例として示す高圧水銀ランプ12、高圧水銀ランプ12からの射出光を反射して集光する反射鏡の一例として示す回転楕円面鏡14、および高圧水銀ランプ12からの射出光の一部を回転楕円面鏡14へ反射する反射部材16を有する。
Hereinafter, embodiments of a lamp unit according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a
The
高圧水銀ランプ12は、石英ガラス製の発光管18を有している。発光管18は、略球状に膨出し、気密封止された放電室(発光空間)20を有する本管部22と、本管部22から略同軸上反対向きに延出された第1および第2の側管部24、26からなる。
また、高圧水銀ランプ12は、上記放電室20内でその先端部を互いに対向させて配置した一対の電極28、30を有している。第1の電極28は電極軸32にコイル34が巻回されてなるものであり、同じく、第2の電極30は電極軸36にコイル38が巻回されてなるものである。電極軸32,36およびコイル34,38は、タングステンからなる。
The high
Further, the high-
電極軸32、36の基端は発光管18に支持されており、各電極軸32、36は、ほぼ同軸上に、前記放電室20へと延出されていて、その先端部分に前記各コイル34,38が巻回されている。各コイル34,38は、適度な放熱機能を発揮して、高圧水銀ランプ12の点灯時における電極の過熱を防止するために設けられている。
また、第1の電極28と第2の電極30の対向する先端部分の一部は、略半球状に加工されて頭部40,42が形成されている。このように略半球状に加工するのは、点灯時の放電を可能な限り当該頭部の先端に集中させて、アークが無秩序に変位するいわゆるアークジャンプ現象を防止するためである。両頭部40,42先端の、発光管18の管軸方向の間隔、すなわち、電極間距離は、点光源に近づけるため、約0.5〜1.0mmとしている。
The base ends of the
Moreover, a part of the front-end | tip part which the
各電極軸32,36の、前記頭部40,42とは反対側の端部は、短冊状をした金属箔44,46の一方の端部と接合されている。一対の金属箔44,46の各々は、モリブデン箔からなる。
第1の金属箔44のもう一方の端部には、第1の外部リード線48の一端部が接合されており、第2の金属箔46のもう一方の端部には、第2の外部リード線50が接合されている。なお、第1および第2のリード線48,50は、共に、モリブデン線からなる。第1および第2の外部リード線48,50の、金属箔44.46とは反対側の端部部分は、発光管18から露出していて、当該端部部分から給電することによって、高圧水銀ランプ12を点灯させることができる。このとき、両電極28,30間(両頭部40,42先端間)の真ん中に位置する点Cが光中心となる。
The ends of the
One end portion of a first
前記放電室20は、発光管18の、主に金属箔44,46に対応する部分が封着されて形成されている。放電室20には、発光物質である水銀及び始動補助用としてのアルゴン、クリプトン、キセノンなどの希ガスと、併せて沃素、臭素などのハロゲン物質(いずれも不図示)が封入されている。なお、前記ハロゲン物質は、いわゆるハロゲンサイクルにより、電極28,30から蒸発したタングステンを、石英製の発光管18内面に付着させることなく電極28,30に戻して発光管の黒化を抑制するという機能を果たすために封入されるものである。
The
上記の構成からなる高圧水銀ランプ12は、第2の側管部26部分においてセメント52により、回転楕円面鏡14に固着されている。
回転楕円面鏡14は、漏斗状をした硬質ガラス製基体54を有する。基体54において回転楕円面に形成された凹面部分54Aには、反射膜として多層干渉膜56が蒸着されている。回転楕円面鏡14の開口径は50mmである。
The high-
The
高圧水銀ランプ12は、基体54のネック部54Bに開設された取付孔54Cに第2の側管部26を挿入して、回転楕円面鏡14の軸A方向の所定位置に位置決めがなされた後、前記セメント52で固着される。所定位置とは、回転楕円面鏡14の第1焦点f1と前記光中心Cが略一致する位置である。具体的には、高圧水銀ランプ12を試験点灯させ、図1の紙面に向かって左右・上下・前後方向(例えば、軸AをX軸とするX・Y・Z直交座標系を採った場合の3軸方向)にスライドさせた際に、回転楕円面鏡14前方の照度が最大となる位置に、当該高圧水銀ランプ12が位置決めされる。
After the high-
高圧水銀ランプ12の第1の側管部24には、前記光中心を間に挟み回転楕円面鏡14と対向させて、前記反射部材16が取り付けられている。反射部材16は、発光管18を形成する材料と少なくとも同等の耐熱性を有する材料(本例では、石英ガラス)で形成されている。
図2(a)に反射部材16の斜視図を、図2(b)に反射部材16の半断面図を示す。
The
2A is a perspective view of the reflecting
図2に示すように、反射部材16は、円筒状をした取付部58と全体的に略半球殻形状をした反射部60とを有する。
反射部60の内周面は、滑らかな略球面に仕上げられている。内周面の半径R1は、例えば、5mmである。反射部60の外周面には、複数の凸部62が形成されていて、各凸部が再帰性反射型プリズム62(以下、単に「プリズム62」と言う。)を構成している。具体的に、本例の凸部は、横断面が三角形をした畝状をしており、当該凸部が前記内周面と同心の仮想球面に沿って配されてプリズム62が構成されている。また、複数のプリズム62は、前記反射部60の円形開口部60Aに平行な同心円状に配されている。
As shown in FIG. 2, the reflecting
The inner peripheral surface of the
反射部材16は、反射部60側を先頭に第1の側管部24に外挿して、回転楕円面鏡14の軸A方向(発光管18の管軸方向)の所定位置に位置決めがなされた後、セメント64(図1参照)で固着される。所定位置とは、半径R1で規定した球面の中心が、前記光中心(図1)と略一致するような位置である。具体的には、高圧水銀ランプ12を試験点灯させ、反射部材16を軸A方向にスライドさせた際に、回転楕円面鏡14前方の照度が最大となる位置に、当該反射部材16が位置決めされる。
The
次に、プリズム62の好適な形状(各部の寸法関係)について、図3を参照しながら説明する。図3は、プリズム62の拡大断面である。なお、図3では、説明の便宜上、プリズム62をかなり誇張して描いている。
先ず、図3で示す各部寸法の定義について説明する。光中心Cを中心とし、各プリズム62Aの頂部62A結ぶ円の半径をR2、各プリズム62Aの底部62Bを結ぶ円の半径をR3とする。光中心Cを中心とし半径R4=(R2+R3)/2で定義される円を円Eとする。円Eと交差するプリズム62の2点を62C,62Dとし、当該2点62C,62Dを結ぶ線分の長さをPとする。また、プリズム62の頂角をαとする。ここで、プリズム62の点62Dにおける、光中心Cからの光Lの入射角をα0とした場合、α=2α0の関係にある。
Next, a preferred shape of the prism 62 (dimensional relationship of each part) will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an enlarged cross section of the
First, the definition of each part dimension shown in FIG. 3 will be described. The radius of the circle connecting the top 62A of each
ここで、α、P、およびR4が、次式で示す関係を満たせば、光中心Cからの光がプリズム62によって光中心Cに戻される(反射される)。
α=90°−tan−1{(P/R4)/2}
この場合、2点62C,62Dで全反射させて、プリズム62における反射率を高くするためには、α0を臨界角以上とするのが好ましい。本例の場合、石英ガラスを用いているので、臨界角は43.3°である。そこで、α0は、例えば、約44°としている。
Here, if α, P, and R4 satisfy the relationship represented by the following expression, the light from the optical center C is returned (reflected) to the optical center C by the
α = 90 ° -tan −1 {(P / R4) / 2}
In this case, two
上記の構成からなるランプユニット10において、高圧水銀ランプ12を点灯させた際の様子を、図4を参照しながら説明する。図4では、煩雑さを避けるため、高圧水銀ランプ12は、その輪郭のみを一点鎖線で表している。
光中心Cから発せられ、直接、回転楕円面鏡14に向かう射出光(点線で示すもの)は、多層干渉膜56で反射されて、回転楕円面鏡14の第2の焦点f2に集光される。
A state when the high-
The light emitted from the optical center C and directed directly to the spheroid mirror 14 (shown by a dotted line) is reflected by the
また、光中心Cから発せられ、反射部材16の反射部60に向かう射出光(一点鎖線で示すもの)は、当該反射部60の各プリズム62で再帰性反射する。反射した射出光は、光中心Cを通って、回転楕円面鏡14に向かい、多層干渉膜56で反射されて、前記第2の焦点f2に集光される。
すなわち、本管部22の、回転楕円面鏡14側半球部から放出された射出光は、直接回転楕円面鏡14で反射されて集光され、本管部22の残り半球部から放出された射出光は、反射部材16の反射部60で反射した後、回転楕円面鏡14で集光される。これにより、本管部22からの射出光の多くが集光されることとなって、光の利用効率が向上することとなる。
Further, the emitted light (indicated by the alternate long and short dash line) emitted from the optical center C and directed to the reflecting
That is, the emission light emitted from the hemispherical part on the
また、回転楕円面鏡14を第1の反射部材、反射部材16を第2の反射部材とした場合、本実施の形態では、第2の反射部材を形成する材料が、発光管18と同じ材料(石英ガラス)であるため、発光管18が熱に耐え得る限り、第2の反射部材(反射部材16)も熱に耐え得る。すなわち、耐熱性に関し、発光管18の実使用の範囲で、問題なく第2の反射部材(反射部材16)も使用できる。
Further, when the
また、特許文献1のように、第2の反射部材の光反射部を多層干渉膜で構成すると、反射され得る光の波長域が制限されるが(約400nm〜約700nm)、実施の形態に係る反射部材16の反射部60の場合、少なくとも発光管18から放射される光の波長の全域(300nm〜1200nm)に渡って、当該光を反射することができる。これによっても、光の利用率が向上する。これと同時に、放電室20(図1)内の放電プラズマ温度が高められる関係上、発光色の内の赤色成分を増加させることができるので、カラーバランスが改善される。
Further, when the light reflecting portion of the second reflecting member is configured with a multilayer interference film as in Patent Document 1, the wavelength range of light that can be reflected is limited (about 400 nm to about 700 nm). In the case of the reflecting
次に、上記の構成をした反射部材16の製造方法の一例について、図5を参照しながら説明する。
先ず、図5(a)に示すように、一方端部が閉塞され、他方端部が開放されたガラス管(石英製)66をその管軸周りに回転させながら、前記反射部60の形成予定部分をバーナー68で外周から加熱し軟化させる。
Next, an example of a manufacturing method of the reflecting
First, as shown in FIG. 5A, the reflecting
次に、図3(b)に示すように、上型70と下型72とからなり、閉じた状態で反射部60外周と同形状を成すキャビティ部70A,72Aが形成されるカーボン型74で、上記軟化部分を挟持する。
そして、図3(c)に示すように、開放端部から不活性ガスからなる圧搾気体を吹き込んで上記軟化部分を膨出させ、ガラス管66外周を上記キャビティ部70A,72Aの内面に沿わせて、反射部60が形成する。その後、ガラス管66を矢印B1,B2,B3で示す位置でカットして、反射部材16が2個完成する。
Next, as shown in FIG. 3 (b), a
And as shown in FIG.3 (c), the compressed gas which consists of inert gas is blown in from an open end part, the said softened part is expanded, and the outer periphery of the
なお、上記の例では、カーボン型を用いた成型によってプリズム部分を形成したが、これに限らず、例えば、以下のようにしてもよい。すなわち、先ず、上記したカーボン型74においてキャビティ部70A,70Bの表面に凹凸を付けずに、滑らかな球面としたものを準備する。このカーボン型を用い、上記と同様にしてガラス管66を加工する。これにより、ガラス管66の中央部分が略球殻状に膨出したもの(当該膨出部分の外表面が滑らかな球面に形成されているもの)ができあがる。そして、この膨出部分の外表面をレーザー加工によってカッティングして、プリズム(凸部)を形成するのである。
In the above example, the prism portion is formed by molding using a carbon mold. However, the present invention is not limited thereto, and for example, the following may be used. That is, first, the above-described
続いて、反射部材16の2つの変形例について説明する。
(変形例1)
図6に第1の変形例に係る反射部材80の概略構成を示す。図6(a)は、反射部材80の半断面図であり、図6(b)は、図6(a)におけるD・D線断面図であり、図6(c)は、図6(a)において、矢印Gの向きから視た図である。
Subsequently, two modifications of the reflecting
(Modification 1)
FIG. 6 shows a schematic configuration of the reflecting
上述した反射部材16(図2)では、複数のプリズム62を円形開口部60Aに平行な同心円状に配したのに対し、反射部材80では、複数のプリズム82を、図6(c)に示すように、円形開口部84(図6(a)参照)に向かって拡がる放射状に配した点が、反射部材16と異なっている。なお、各プリズム82を構成する各凸部82が横断面が三角形をした畝状をしている点は、反射部材16の凸部62と同様である。但し、反射部材16における凸部62各々の横断面の三角形は、どこでもその面積が一定であるのに対し、反射部材80における凸部82各々の横断面の三角形は、円形開口部84に近いほど大きい。
In the reflection member 16 (FIG. 2) described above, the plurality of
(変形例2)
図7に第2の変形例に係る反射部材90の概略構成を示す。図7(a)は、反射部材90の半断面図である。
上記反射部材16(図2)や上記反射部材80(図6)では、各プリズム(62,82)を、横断面が三角形状をした畝状に構成したが、反射部材90では、個々のプリズムを図7(b)に示すような正三角錐状に構成した。これ以外の構成は、反射部材16や反射部材80と略同様である。すなわち、反射部材90では、光中心Cを中心とし、半径R3(図3も参照)を有する仮想球面上に正三角錐状をしたプリズム(凸部)92を複数個配することとしたのである。
(Modification 2)
FIG. 7 shows a schematic configuration of the reflecting
In the reflecting member 16 (FIG. 2) and the reflecting member 80 (FIG. 6), each prism (62, 82) is configured in a bowl shape having a triangular cross section. Was configured in a regular triangular pyramid shape as shown in FIG. Other configurations are substantially the same as those of the reflecting
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上記した形態に限らないことは勿論であり、例えば、以下のような形態とすることもできる。
(1)上記実施の形態では、ランプユニットを構成する光源として、高圧水銀ランプを用いたが、これに限らず他の高圧放電ランプ、例えば、メタルハライドランプを用いることとしても構わない。
(2)上記実施の形態における反射鏡(第1の反射部材)には、回転楕円面鏡を用いたが、これに限らず、回転放物面鏡や凹面(球面)鏡を用いることもできる。
(3)上記実施の形態では、反射部材(第2の反射部材)と発光管とを同じ材質(石英ガラス)のもので形成したが、両者の材質は異なっていても構わない。反射部材の材料が透光性を有し、少なくとも発光管を形成する材料と同等の耐熱性を有するものであればよいのである。例えば、反射部材を形成する材料を、石英ガラスに代えて、透光性セラミックにすることも考えられる。
(4)上記実施の形態では、反射部材(第2の反射部材)を高圧水銀ランプに固定することとしたが、固定先は、これに限らず、例えば、回転楕円面鏡(第1の反射部材)に、適当な取付部材を介して固定することとしても構わない。
(5)上記実施の形態では、反射部材の反射部の内面と発光管の本管部との外周面との間に若干の隙間を開けているが(図1参照)、これに限らず、反射部材の反射部の内面と発光管の本管部との外周面とが接触するようにしても構わない。
As mentioned above, although this invention has been demonstrated based on embodiment, this invention is not restricted to an above-described form, Of course, it can also be set as the following forms, for example.
(1) In the above embodiment, the high-pressure mercury lamp is used as the light source constituting the lamp unit. However, the present invention is not limited to this, and other high-pressure discharge lamps such as a metal halide lamp may be used.
(2) Although the rotating ellipsoidal mirror is used as the reflecting mirror (first reflecting member) in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and a rotating parabolic mirror or a concave (spherical) mirror can also be used. .
(3) In the above embodiment, the reflecting member (second reflecting member) and the arc tube are made of the same material (quartz glass), but the materials of both may be different. Any material may be used as long as the material of the reflecting member is translucent and has at least the same heat resistance as the material forming the arc tube. For example, it is also conceivable to use a light-transmitting ceramic instead of quartz glass as the material for forming the reflecting member.
(4) In the above embodiment, the reflecting member (second reflecting member) is fixed to the high-pressure mercury lamp. However, the fixing destination is not limited to this, for example, a spheroidal mirror (first reflecting member). It may be fixed to the member via an appropriate attachment member.
(5) In the above embodiment, there is a slight gap between the inner surface of the reflecting portion of the reflecting member and the outer peripheral surface of the main tube portion of the arc tube (see FIG. 1). The inner surface of the reflecting portion of the reflecting member may be in contact with the outer peripheral surface of the main tube portion of the arc tube.
本発明に係るランプユニットは、例えば、液晶プロジェクタ、スライドプロジェクタやDLP(商標)等の投射型表示装置に用いる光源ユニットとして好適に利用可能である。 The lamp unit according to the present invention can be suitably used as a light source unit used in a projection display device such as a liquid crystal projector, a slide projector, or DLP (trademark).
10 ランプユニット
12 高圧水銀ランプ
14 回転楕円面鏡
16,80,90 反射部材
18 発光管
60 反射部
62,82,92 再帰性反射型プリズム(凸部)
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記反射鏡と対向させて、複数の再帰性反射型プリズムを備えた反射部材が前記発光管外周に配されていることを特徴とするランプユニット。 A lamp unit comprising a high-pressure discharge lamp and a reflecting mirror that has a concave reflecting surface and reflects and collects light emitted from the arc tube of the high-pressure discharge lamp,
A lamp unit, wherein a reflecting member having a plurality of retroreflective prisms is arranged on the outer periphery of the arc tube so as to face the reflecting mirror.
前記半球部の前記内周面と反射鏡の前記反射面とが対向するように、前記反射部材が配されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のランプユニット。 The reflecting member has a hemispherical portion formed in a generally hemispherical shell shape as a whole, and an inner peripheral surface of the hemispherical portion is formed into a smooth substantially spherical surface, and an outer peripheral surface constitutes each of the prisms. A convex part is formed,
The lamp unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the reflecting member is arranged so that the inner peripheral surface of the hemispherical portion and the reflecting surface of the reflecting mirror face each other. .
前記反射部材は、前記半球部の中心が前記光中心と略一致するように配されていることを特徴とする請求項4記載のランプユニット。 The reflector is arranged so that its focal point substantially coincides with the optical center of the high-pressure discharge lamp,
The lamp unit according to claim 4, wherein the reflecting member is disposed so that a center of the hemispherical portion substantially coincides with the optical center.
前記反射部材は、前記半球部が、前記本管部の前記反射鏡と反対側の略半周面を覆うように配されていることを特徴とする請求項4または5記載のランプユニット。 The arc tube has a main tube portion that swells into a substantially spherical shape and forms a discharge chamber in which the optical center of the high-pressure discharge lamp exists.
6. The lamp unit according to claim 4, wherein the reflecting member is disposed so that the hemispherical portion covers a substantially semicircular surface of the main pipe portion opposite to the reflecting mirror.
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