JP4740908B2 - Lamp device - Google Patents
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Description
本発明は、発光部の前後両端に電極アセンブリを挿通して封止する封止部が形成された高圧放電ランプが凹面反射鏡に装着されて成り、特に、液晶プロジェクタやDLPプロジェクタ等の光源等に使用されるランプ装置に関する。 The present invention is formed by mounting a high-pressure discharge lamp having a sealing portion for inserting and sealing an electrode assembly at both front and rear ends of a light emitting portion to be mounted on a concave reflecting mirror. The present invention relates to a lamp device used in the above.
液晶プロジェクタは、光源から出射された光の光量分布を平坦にするロッドレンズやアレイレンズなどの光量分布均一化光学系(ホモジナイザー)を透過させた後、画像を生成する液晶パネルの背面から光を当て、前方のスクリーンに映像を映し出すタイプの映像機器であり、DLPプロジェクタは、液晶パネルに替えてDMD素子(Digital Micromirror Device)と呼ばれる反射型光素子を利用して映像を映し出すタイプの映像機器である。 A liquid crystal projector transmits light from a back surface of a liquid crystal panel that generates an image after passing through a light amount distribution uniformizing optical system (homogenizer) such as a rod lens or an array lens that flattens the light amount distribution of light emitted from a light source. The DLP projector is a type of video equipment that uses a reflective optical element called a DMD element (Digital Micromirror Device) instead of a liquid crystal panel to project an image on the front screen. is there.
図11(a)は、このような液晶プロジェクタ等の光源としてその機器内に設置される従来のランプ装置51の基本的構成を示し、高圧放電ランプ52とその光を反射する楕円面鏡又は放物面鏡で成る凹面反射鏡53とを備えている。
高圧放電ランプ52は、発光部54を挟んで管軸方向前後両端に封止部55A、55Bが形成された発光管56に、その両側封止部55A,55Bから一対の電極アセンブリ57が挿通されている。
電極アセンブリ57は、タングステンでなる先端電極部58とモリブデン箔59とモリブデン線60とを直列的に溶接して形成され、その先端電極部58が前記発光部54内に対向された状態で封止部55A,55Bが気密封止されている。
FIG. 11A shows a basic configuration of a
In the high-
The
そして、高圧放電ランプ52の一方の封止部55Aが凹面反射鏡53の開口部53a側に向けられ、他方の封止部55Bが凹面反射鏡53のボトム53b側に向けられて、高圧放電ランプ52の管軸ZPと凹面反射鏡53の光軸ZLが同軸的に配されている。
これにより、発光部54からその周囲に向かって前後方向に所定の角度範囲で照射される光を前記凹面反射鏡53で反射させ、ランプ前方に配されたロッドレンズなど光量分布均一化光学系61の光入射面など所定の大きさの集光エリア61inに集光照射させるようになっている。
Then, one sealing
As a result, the light irradiated from the
この場合に、図12(a)に示すように比較的大型の反射鏡53を用いれば、角度範囲θ21で照射される光のほとんどを有効利用することができるが、装置の小型軽量化の要請に伴い、図12(b)に示すように凹面反射鏡53も小型化した場合、光の利用効率が低下せざるを得ない。
すなわち、凹面反射鏡53を小型化すると、発光部54から所定角度θ21で放射される光のうち、後方側に所定角度θ22で放射される光のみが凹面反射鏡53で反射されて集光エリア61inに達し、前方側に所定角度θ23で放射される光は周囲に漏洩して集光エリア61inに届かず、その結果、光の利用効率が低下するだけでなく、その光が液晶プロジェクタ機器内のケーシング部品等に照射されるため、劣化し破損したり変質したりするという問題があった。
図13は、光の放射方向に対する配光分布を示すグラフである。横軸が高圧放電ランプ52の管軸ZLの方向、縦軸が管軸ZL上にある発光点を通り管軸ZLと直交する方向、同心円目盛が縦軸方向の光を100%としたときの光量比を示す。
これによれば、高圧放電ランプ52から放射される光のうち、有効に利用されるのは後方側に所定角度θ22(82〜145°)で放射される光のみであり、角度θ23(45〜82°)で放射される光量60〜100%の光は全く利用されていないことがわかる。
In this case, the use of the relatively large size of the
That is, when the concave reflecting
FIG. 13 is a graph showing the light distribution with respect to the light emission direction. The horizontal axis is the direction of the tube axis Z L of the high
According to this, among the light radiated from the high-
このため、図14(a)に示すように、高圧放電ランプ52の発光部54から凹面反射鏡53の前面開口部53a側へ放射される光を発光部54の中心(発光点)方向へ反射させる副反射鏡62もしくは反射膜(図示せず)を設けたものも提案されている(特許文献1、2、3及び4参照)。
これによれば、後方側に所定角度θ24で放射される光は凹面反射鏡53で反射されて集光エリア61inに届き、前方側に所定角度θ25で放射される光は副反射鏡62により反射されて、再び発光部54の中心(発光点)を通り背面側の反射鏡53で反射されて集光エリア61inに至る。したがって、前方に照射された光の漏洩が抑えられ、光の利用効率も高い。
According to this, the light radiated at the predetermined angle θ 24 to the rear side is reflected by the concave reflecting
しかし、副反射鏡62や反射膜は、発光部54から放射される光を発光部54へ反射させるため、その反射光により、発光部54内に配された電極が過熱され、その先端部からの電極物質の蒸発飛散量が多くなって発光部54の内表面に付着し、早期黒化を生ずるおそれがあると同時に、ランプ点灯時に最も高温となる電極先端部から放射される熱や、その部分から伝播される熱により発光部54の封止部55A側の内表面温度が著しく上昇して、発光部54の膨れや破裂を生ずるおそれがあった。
However, since the
また、図14(b)に示すように、高圧放電ランプ52の発光部54から凹面反射鏡53の前面開口部53a側へ放射される光を発光部54側へ反射させずに、前方へ直接反射させる補助反射鏡63を設けて、高圧放電ランプ51の光利用効率を高めることも可能である(特許文献5参照)。
この場合も、後方側に所定角度θ26で放射される光は凹面反射鏡53で反射されて集光エリア61inに達し、前方側に所定角度θ27で放射される光は補助反射鏡63により反射されて集光エリア61inに達する。したがって、前方に放射された光の漏洩が抑えられ、光の利用効率も高い。
Also in this case, the light emitted at the predetermined angle θ 26 to the rear side is reflected by the concave reflecting
しかし、補助反射鏡63に形成される反射膜は、一般に、誘電体薄膜を数十層以上積層させて形成されるので、その製造に手間と時間がかかり、製造コストが嵩むだけでなく、過熱により反射膜が劣化して剥離するなど耐久性に問題を生ずる。
さらに、このような補助反射鏡63は金属製のスポーク64により支持せざるを得ず、したがってランプ52を点灯させたときに、スポーク64の影が写り込んだり、過熱によりスポーク64が歪んで配光が崩れたり、酸化して錆びるなどの問題を生じていた。
However, the reflecting film formed on the auxiliary reflecting
Further, such an auxiliary reflecting
そこで本発明は、反射鏡を小型化した場合であっても、副反射鏡や補助反射鏡を用いることなく、高圧放電ランプの光利用効率を向上させることを技術的課題としている。 Therefore, the present invention has a technical problem of improving the light utilization efficiency of the high-pressure discharge lamp without using a sub-reflecting mirror or an auxiliary reflecting mirror even when the reflecting mirror is downsized.
この課題を達成するために、本発明は、高圧放電ランプとその光を反射する凹面反射鏡とを備え、高圧放電ランプは、発光部を挟んで管軸方向前後両端に封止部が形成された発光管に、その両側封止部から電極アセンブリが挿通され、先端電極部を前記発光部内で対向させた状態で当該封止部が気密封止されると共に、その管軸を凹面反射鏡の光軸に一致させた状態に配され、前記発光部からその周囲に向かって前後方向に所定の角度範囲で放射される光の一部を前記凹面反射鏡で反射させて反射させてランプ前方に形成された所定の大きさの集光エリアに照射させるランプ装置において、前記発光部の外周面には、当該発光部から放射される光のうち、前記凹面反射鏡で反射されない光の少なくとも一部を前記集光エリアに向かって全反射させる角度で環状プリズム面が一体形成されたことを特徴としている。
In order to achieve this object, the present invention includes a high-pressure discharge lamp and a concave reflecting mirror that reflects the light, and the high-pressure discharge lamp has sealing portions formed at both front and rear ends in the tube axis direction across the light-emitting portion. The electrode assembly is inserted into the arc tube from both side sealing portions, and the sealing portion is hermetically sealed with the tip electrode portion facing the inside of the light emitting portion, and the tube axis of the concave reflector is A part of the light emitted from the light emitting part in a predetermined angle range in the front-rear direction toward the periphery thereof is reflected by the concave reflecting mirror and reflected to the front of the lamp. In the lamp device for irradiating the formed condensing area of a predetermined size, at least a part of the light emitted from the light emitting unit that is not reflected by the concave reflecting mirror is disposed on the outer peripheral surface of the light emitting unit. Total reflection toward the condensing area Annular prism surface at an angle is characterized by being integrally formed to.
本発明によれば、発光部の外周面に、環状プリズム面が形成され、ランプの発光部から放射される光のうち、凹面反射鏡で反射されない光の少なくとも一部をランプ前方に形成された集光エリアに向かって全反射させるようになっている。
したがって、凹面反射鏡を小型にすることにより凹面反射鏡で反射されず、集光エリアから外れることとなった光の向きを変えて、これを集光エリアに照射させることができるので、光の利用効率が向上する。
According to the present invention, the annular prism surface is formed on the outer peripheral surface of the light emitting unit, and at least part of the light emitted from the light emitting unit of the lamp that is not reflected by the concave reflecting mirror is formed in front of the lamp. The light is totally reflected toward the condensing area.
Therefore, by reducing the size of the concave reflecting mirror, it is possible to change the direction of the light that is not reflected by the concave reflecting mirror and deviate from the condensing area, and to irradiate the condensing area. Use efficiency improves.
そして、光の向きを替える手段として反射鏡ではなくプリズムを使用しているので、発光管と同じ石英ガラスなどで形成することができる。
したがって、高価な反射膜を形成する必要がないので、その分、製造コストを軽減でき、反射膜劣化の心配もない。
さらに、プリズムを発光管と一体成形したり融着させたりすることができるので、金属材料を用いて支持させる必要もなく、したがって過熱による歪みや金属酸化による錆が問題になることもない。
Since a prism is used instead of a reflecting mirror as means for changing the direction of light, it can be formed of the same quartz glass as the arc tube.
Therefore, since it is not necessary to form an expensive reflective film, the manufacturing cost can be reduced correspondingly, and there is no fear of deterioration of the reflective film.
Furthermore, since the prism can be integrally formed with the arc tube or fused, it is not necessary to support the prism with a metal material, so that distortion due to overheating and rust due to metal oxidation do not become a problem.
本例では、副反射鏡や補助反射鏡を用いることなく、高圧放電ランプの光利用効率を向上させるという目的を達成するために、発光部の外周面には、当該発光部から放射される光のうち、凹面反射鏡で反射されない光の少なくとも一部を前記集光エリアに向かって全反射させる角度で環状プリズム面を形成した。 In this example, in order to achieve the purpose of improving the light use efficiency of the high-pressure discharge lamp without using a sub-reflecting mirror or an auxiliary reflecting mirror, the light emitted from the light emitting unit is provided on the outer peripheral surface of the light emitting unit. Among them, the annular prism surface was formed at an angle that totally reflected at least a part of the light not reflected by the concave reflecting mirror toward the condensing area.
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。
図1は本発明に係るランプ装置の一例とその配光分布を示す説明図、
図2はそれに用いる発光管の成形金型を示す説明図、
図3はその発光管の製造工程を示す説明図、
図4は他の実施態様とその配光分布を示す説明図、
図5はそれに用いるプリズムの成形金型を示す説明図、
図6はさらに他の実施形態とその配光分布を示す説明図、
図7はその発光管の製造工程を示す説明図、
図8〜10はそれに用いるプリズムの成形金型を示す説明図である。
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.
FIG. 1 is an explanatory view showing an example of a lamp device according to the present invention and its light distribution.
FIG. 2 is an explanatory view showing a molding die of the arc tube used for the same,
FIG. 3 is an explanatory view showing the manufacturing process of the arc tube,
FIG. 4 is an explanatory view showing another embodiment and its light distribution.
FIG. 5 is an explanatory view showing a molding die of a prism used for the same,
FIG. 6 is a diagram illustrating still another embodiment and its light distribution.
FIG. 7 is an explanatory view showing a manufacturing process of the arc tube,
8-10 is explanatory drawing which shows the molding die of the prism used for it.
図1は本発明に係るランプ装置の一例を示し、このランプ装置1は、高圧放電ランプ2とその光を反射する楕円面鏡又は放物面鏡で成る凹面反射鏡3とを備えている。
そして、例えば、液晶プロジェクタの光源として使用され、ロッドレンズやアレイレンズなどの光量分布均一化光学系(ホモジナイザー)11を透過した光が、画像生成部となる液晶パネル(図示せず)の背面から照射されるように配されている。
FIG. 1 shows an example of a lamp device according to the present invention. The lamp device 1 includes a high-pressure discharge lamp 2 and a concave reflecting
For example, light used as a light source of a liquid crystal projector and transmitted through a light amount distribution uniformizing optical system (homogenizer) 11 such as a rod lens or an array lens is transmitted from the back surface of a liquid crystal panel (not shown) serving as an image generation unit. It is arranged to be irradiated.
高圧放電ランプ2は、発光部4を挟んで管軸方向前後両端に封止部5A、5Bが形成された発光管6に、その両側封止部5A,5Bから一対の電極アセンブリ7が挿通されている。
電極アセンブリ7は、タングステンでなる先端電極部8とモリブデン箔9とモリブデン線10とを直列的に溶接して形成され、その先端電極部8が前記発光部4内に対向された状態で封止部5A、5Bが気密封止されている。
In the high pressure discharge lamp 2, a pair of
The
そして、高圧放電ランプ2と凹面反射鏡3は、ランプ2の一方の封止部5Aが反射鏡3の開口部3a側に向けられ、他方の封止部5Bが反射鏡3のボトム3b側に向けられて、ランプ2の管軸ZPと反射鏡3の光軸ZLが同軸的に位置するように固定されている。
これにより、発光部4からその周囲に向かって前後方向に所定の角度範囲で放射される光の一部(主として後方に向かう光)を凹面反射鏡3で反射させ、ランプ前方に配されたロッドレンズなど光量分布均一化光学系11の光入射面など所定の大きさの集光エリア11inに集光照射させるようになっている。
In the high-pressure discharge lamp 2 and the concave reflecting
As a result, a part of the light emitted from the
また、発光部4の封止部5A側外周面には、発光部4から放射される光のうち、凹面反射鏡3で反射されない光の少なくとも一部(主として前方へ向かう光)を集光エリア11inに向かって全反射させる角度で環状プリズム面12Sが形成されている。
本例では、発光部4の封止部5A側が環状に膨出してプリズム12が一体に形成され、該プリズム12の背面側が環状プリズム面12Sとなっている。
この環状プリズム面12Sは、発光部4から放射されて該プリズム面12Sで反射された光が集光エリア11in外に発散しないように、管軸ZPを含む平面により発光管6を切断したときの形状が外側に膨出する湾曲面で形成されている。
また、開口部3a対峙するプリズム12の正面側は略平面状に形成されて、前記プリズム面12Sで反射された光を正面側に照射するようになされている。
In addition, on the outer peripheral surface of the
In this example, the sealing
The
Further, the front side of the
図2はこのような高圧放電ランプ2の発光管6を形成する金型であって、図3は発光管形成手順を示す。
金型13は、下型14L及び上型14Uからなり、下型14Lには発光管6を管軸ZPを含む面で切断した半体形状の凹部15が形成され、上型14Uには発光管内中空部を形成する凸部16が形成されている。
発光管6を作るときは、下型14Lの凹部15に石英微粒子を加圧充填し、上型14Uを合わせて締め付けて1/2焼結用成形品を形成し、これを伏せた状態で焼結させると発光管6を管軸ZPに沿って半割にした形状の発光管半体6hが形成される。
FIG. 2 shows a mold for forming the arc tube 6 of such a high-pressure discharge lamp 2, and FIG. 3 shows the arc tube forming procedure.
When making the arc tube 6, the quartz fine particles are pressure-filled in the
次いで、図3に示すように、二つの発光管半体6hを抱き合わせにし、その合わせ目にフリットガラスなどを挟んで再度加熱すると、フリットガラスが溶けて発光管半体6h同士が溶着され、発光管6が形成される。
この状態で、両側の封止部5A、5Bから電極アセンブリ7、7を挿通し、先端電極部8を発光部4内で対抗させた状態で、封止部5A、5Bを気密封止すれば、高圧放電ランプ3が形成される。
そして、プリズム12の正面側が反射鏡3の開口部3a側を向くように高圧放電ランプ2を凹面反射鏡3に固定すれば、ランプ装置1が完成する。
Next, as shown in FIG. 3, when the two
In this state, if the
If the high-pressure discharge lamp 2 is fixed to the concave reflecting
以上が本発明の一構成例であって、次にその作用について説明する。
高圧放電ランプ2を点灯させると、発光部4からその周囲に向かって前後方向に所定の角度範囲で光が放射される。
図1(b)は、管軸ZPに直交する方向の光量を100%としたときに、管軸ZP前方を0°とし、後方を180°としたときの光の放射方向に対する配光分布を示すグラフである。横軸が高圧放電ランプ2の管軸ZLの方向、縦軸が管軸ZL上にある発光点を通り管軸ZLと直交する方向、同心円目盛が光量比を示す。
発光部4からその周囲に放射される光は45〜135°の角度範囲が光量60%以上であり、そのうち、背面側の角度範囲θ1(90〜130°)で放射される光L1が凹面反射鏡3で反射され集光エリア11inに達する。
また、前方側の角度範囲θ2(60〜88°)で放射された光L2は、発光部4の外周に形成された環状プリズム面12Sで反射されて正面側に照射され、集光エリア11inに達する。
The above is one configuration example of the present invention, and the operation thereof will be described next.
When the high-pressure discharge lamp 2 is turned on, light is emitted from the
1 (b) is the amount of light in a direction perpendicular to the tube axis Z P is taken as 100%, the tube axis Z P front and 0 °, the light distribution with respect to the radial direction of the light when the rear and 180 ° It is a graph which shows distribution. The horizontal axis is a direction perpendicular to the direction of the tube axis Z L of the high-pressure discharge lamp 2, the vertical axis and the tube axis Z L through tube axis emission points on Z L, showing a concentric graduation the light intensity ratio.
The light emitted from the
Further, the light L 2 emitted in the angle range θ 2 (60 to 88 °) on the front side is reflected by the
このとき、プリズム12のない従来タイプの高圧放電ランプを想定すると、角度範囲θ22(82〜145°)で放射される光L22が凹面反射鏡3で反射されて集光エリア11inに達する。
これに対し本例では、プリズム12が発光部4の外側に膨出しているため、最背面側に放射される角度範囲θ3(130〜145°)の光L3がプリズム12に遮られる。
しかし、今まで無駄になっていた角度範囲θ4(60〜82°)の光量60〜100%の光L4がプリズム面12Sで反射されて集光エリア11inに照射されるので、光量60%以下の光L3が遮られても光利用効率は十分に向上する。
In this case, assuming a high-pressure discharge lamp of a conventional type with no
On the other hand, in this example, since the
However, since the light L 4 having a light amount of 60 to 100% in the angular range θ 4 (60 to 82 °) that has been wasted until now is reflected by the
このとき、発光部4から放射されてプリズム12に入射された光は、プリズム面12Sと外気の界面で生ずる屈折率の違いにより全反射されるので、高価な反射膜を形成する必要がなく、その分、製造コストを軽減でき、反射膜劣化の心配もない。
さらに、プリズム12が発光管4と一体成形されているので、これを支持するスポークなどの金属部品を必要とせず、したがって過熱による金属部品の歪みや金属酸化による錆が問題になることもない。
At this time, the light emitted from the
Further, since the
図4は、本発明の他の実施形態を示す説明図であって、図1と共通する部分は同一符号を付して詳細説明を省略する。
本例のランプ装置21は、通常の工程で予め成形された高圧放電ランプ22が用いられ、この発光管23に、環状プリズム面24Sを有する環状プリズム24が後付けにより一体化されている。
FIG. 4 is an explanatory view showing another embodiment of the present invention. The parts common to FIG.
The
図5は環状プリズム24の製造工程を示す。
環状プリズム24は石英微粒子を型25に入れ、加圧して焼結用成形体26を形成し、型バラシして取り出した後に、これを焼結してプリズム24とする。
型25は、図5(a)に示すように、左右に分割された外枠25R、25Lと、環状プリズム24の孔を形成する中子を兼用するベース25Bと、前記外枠25R、25L及びベース25Bで形成されるキャビティに充填された石英微粒子27を加圧する加圧子25Pからなる。
まず、図5(b)に示すように、前記外枠25R、25L及びベース25Bを組み立てることにより形成されるキャビティに石英微粒子27を充填し、図5(c)に示すように加圧子25Pで加圧して、焼結用成形体26を形成した後、図5(d)に示すように型バラシして焼結用成形体26を取り出し、これを焼結すると環状プリズム24が完成する。
FIG. 5 shows a manufacturing process of the
In the
As shown in FIG. 5A, the
First, as shown in FIG. 5B, quartz
この環状プリズム24を発光管23の一方の封止部5A側から外装し、発光部4との隙間にフリットガラス28を入れて再度加熱すれば、高圧放電ランプ22の発光部4にプリズム24が融着される。
そして最後に、この高圧放電ランプ22をその管軸ZPと凹面反射鏡3の光軸ZLが同軸的に位置するように固定すれば、ランプ装置21が完成する。
プリズム24の外周面が環状プリズム面24Sとなり、その形状は、実施例1のプリズム面12Sと等しいので、発光部4から放射される光の挙動も図1の実施例1と略共通である。
If this
Finally, the high-
Since the outer peripheral surface of the
図6は、本発明のさらに他の実施形態を示す説明図であって、図1と共通する部分は同一符号を付して詳細説明を省略する。
本例のランプ装置31は、通常の工程で予め成形された高圧放電ランプ32の発光管33に環状プリズム34を後付けにより一体化する点で実施例2と共通するが、本例では複数の環状プリズム面S11〜S13を多段に形成したプリズム34を用いている。
FIG. 6 is an explanatory view showing still another embodiment of the present invention, in which parts common to FIG.
The
プリズム34は、図7(a)に示すように三つに分割形成された環状の焼結用成形体F11〜F13を重ねて焼結することにより、図7(b)に示すように透明のプリズム34を形成した後、図7(c)に示すようにこれを高圧放電ランプ32の発光管33にフリットガラス35を介して融着する。
As shown in FIG. 7B, the
個々の焼結用成形体F11〜F13は図8〜10に示すように型36〜38により石英微粒子39を加圧成形することによって形成される。
型36〜38は、いずれも実施例2の型25と同様、左右に分割された外枠36R〜38R、36L〜38Lと、環状プリズム34の孔を形成する中子を兼用するベース36B〜38Bと、前記外枠36R〜38R、36L〜38L及びベース36Bで形成されるキャビティに充填された石英微粒子39を加圧する加圧子36P〜38Pからなる。
そして、図8(a)〜図10(a)に示すように、前記型36〜38を組み立てることにより形成されるキャビティに石英微粒子39を充填して加圧子36P〜38Pで加圧し、次いで図8(b)〜図10(b)に示すように型バラシして焼結用成形体F11〜F13を取り出し、これを図7(a)のように重ねた状態で焼結すると図7(b)のように透明の石英環状プリズム34が完成する。
Each of the sintered compacts F 11 to F 13 is formed by pressure-molding quartz
In the same manner as the
Then, as shown in FIGS. 8A to 10A, cavities formed by assembling the
この環状プリズム34を発光管33の一方の封止部5A側から外装し、発光部4との隙間にフリットガラス35を入れて再度加熱すれば、図7(c)に示すように高圧放電ランプ32の発光部4にプリズム34が一体的に融着される。
そして最後に、この高圧放電ランプ32をその管軸ZPと凹面反射鏡3の光軸ZLが同軸的に位置するように固定すれば、図6(a)のようなランプ装置31が完成する。
If this
Finally, be fixed to the high-
ここで、高圧放電ランプ32を点灯させると、発光部4からその周囲に向かって前後方向に所定の角度範囲で光が放射される。
図6(b)は、管軸ZPに直交する方向の光量を100%としたときに、管軸ZP前方を0°とし、後方を180°としたときの光の放射方向に対する配光分布を示すグラフである。横軸が高圧放電ランプ32の管軸ZLの方向、縦軸が管軸ZL上にある発光点を通り管軸ZLと直交する方向、同心円目盛が光量比を示す。
発光部4からその周囲に放射される光は45〜135°の角度範囲が光量60%以上であり、そのうち、背面側の角度範囲θ1(90〜130°)で放射される光L1が凹面反射鏡3で反射され集光エリア11inに達する。
また、前方側の角度範囲θ11(7〜88°)で放射された光L11は環状プリズム面S11で反射され、角度範囲θ12(54〜75°)で放射された光L12は環状プリズム面S12で反射され、角度範囲θ13(43〜51°)で放射された光L13は環状プリズム面S13で反射され、いずれも正面側の集光エリア11inに照射される。
Here, when the high-
6 (b) is the amount of light in a direction perpendicular to the tube axis Z P is taken as 100%, the tube axis Z P front and 0 °, the light distribution with respect to the radial direction of the light when the rear and 180 ° It is a graph which shows distribution. The horizontal axis is a direction perpendicular to the direction of the tube axis Z L of the high
The light emitted from the
The light L 11 emitted in the forward angle range θ 11 (7 to 88 °) is reflected by the annular prism surface S 11 , and the light L 12 emitted in the angle range θ 12 (54 to 75 °) is The light L 13 reflected by the annular prism surface S 12 and emitted in the angle range θ 13 (43 to 51 °) is reflected by the annular prism surface S 13 , and is irradiated to the condensing
このとき、プリズム34のない従来タイプの高圧放電ランプを想定すると、角度範囲θ22(82〜145°)で放射される光L22が凹面反射鏡3で反射されて集光エリア11inに達する。
これに対し、本例ではプリズム34が発光部4の外側に膨出しているため、最背面側に放射される角度範囲θ3(130〜145°)の光L3がプリズム34に遮られる。
しかし、今まで無駄になっていた光のうち、角度範囲θ14(77〜82°)の光量100%の光L14と、角度範囲θ12(54〜75°)の光量80〜100%の光L12と、角度範囲θ13(43〜51°)の光量50〜75%の光L13とが、プリズム34により反射されて正面に位置する集光エリア11inに達するので、光量60%以下の光L3がさえぎられても、光利用効率は十二分に向上する。
In this case, assuming a high-pressure discharge lamp of a conventional type with no
In contrast, in this example, since the
However, of the light that has been wasted until now, the light L 14 having a light amount of 100% in the angle range θ 14 (77 to 82 °) and the
以上述べたように、本発明は、特に、液晶プロジェクタやDLPプロジェクタ等の光源等の用途に適用できる。 As described above, the present invention is particularly applicable to uses such as light sources such as liquid crystal projectors and DLP projectors.
1 ランプ装置
2 高圧放電ランプ
3 凹面反射鏡
4 発光部
5A、5B 封止部
6 発光管
7 電極アセンブリ
3a 開口部
3b ボトム
ZP 管軸
ZL 光軸
11in 集光エリア
12 プリズム
12S 環状プリズム面
21 ランプ装置
22 高圧放電ランプ
23 発光管
24 環状プリズム
24S 環状プリズム面
31 ランプ装置
32 高圧放電ランプ
33 発光管
34 環状プリズム
S11 S12 S13 環状プリズム面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lamp apparatus 2 High
7
23 arc tube
24 Annular prism
24S annular prism surface
31 Lamp device
32 high
Claims (3)
前記発光部の外周面には、当該発光部から放射される光のうち、前記凹面反射鏡で反射されない光の少なくとも一部を前記集光エリアに向かって全反射させる角度で環状プリズム面が一体形成されたことを特徴とするランプ装置。 The high-pressure discharge lamp includes a high-pressure discharge lamp and a concave reflecting mirror that reflects the light. The assembly is inserted, and the sealing portion is hermetically sealed in a state where the tip electrode portion is opposed in the light emitting portion, and the tube axis thereof is arranged to coincide with the optical axis of the concave reflecting mirror. A part of the light emitted from the light emitting portion toward the periphery in a predetermined angle range in the front-rear direction is reflected by the concave reflecting mirror and reflected to the light collecting area of a predetermined size formed in front of the lamp. In the lamp device to irradiate,
An annular prism surface is integrally formed on the outer peripheral surface of the light emitting unit at an angle that causes at least a part of the light emitted from the light emitting unit not reflected by the concave reflecting mirror to be totally reflected toward the light collection area. A lamp device characterized by being formed.
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