JP2002174720A - 紫外線吸収装置及びこれを用いた光学装置 - Google Patents
紫外線吸収装置及びこれを用いた光学装置Info
- Publication number
- JP2002174720A JP2002174720A JP2000371049A JP2000371049A JP2002174720A JP 2002174720 A JP2002174720 A JP 2002174720A JP 2000371049 A JP2000371049 A JP 2000371049A JP 2000371049 A JP2000371049 A JP 2000371049A JP 2002174720 A JP2002174720 A JP 2002174720A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass plate
- ultraviolet
- light
- heat
- absorbing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 79
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 122
- 229920006015 heat resistant resin Polymers 0.000 claims abstract description 25
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000006097 ultraviolet radiation absorber Substances 0.000 claims description 10
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 claims description 7
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims description 3
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical group [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims description 3
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 3
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 claims description 3
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 6
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000010408 film Substances 0.000 description 4
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 3
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 2
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100325793 Arabidopsis thaliana BCA2 gene Proteins 0.000 description 1
- 102100033041 Carbonic anhydrase 13 Human genes 0.000 description 1
- 101000867860 Homo sapiens Carbonic anhydrase 13 Proteins 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000006121 base glass Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000004031 devitrification Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000005297 pyrex Substances 0.000 description 1
- 239000007779 soft material Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V9/00—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
- F21V9/06—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters for filtering out ultraviolet radiation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
- F21V29/85—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems characterised by the material
- F21V29/86—Ceramics or glass
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/208—Filters for use with infrared or ultraviolet radiation, e.g. for separating visible light from infrared and/or ultraviolet radiation
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/22—Absorbing filters
- G02B5/226—Glass filters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
- F21V29/15—Thermal insulation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
- Optical Filters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 入射光に含まれる紫外線を吸収して透過光に
含まれる紫外線の量を低下させるこどができ、放熱性が
高く、しかも安全性に優れた紫外線吸収装置及びこれを
用いた光学装置を提供する。 【解決手段】 紫外線吸収物質を含有する透光性の紫外
線吸収ガラス板1と、紫外線吸収ガラス板1のそれぞれ
の面と向き合うように備えられた透光性の耐熱ガラス板
2,3と、紫外線吸収ガラス板1の外縁近傍において紫
外線吸収ガラス板1と耐熱ガラス板2,3の間に挟ま
れ、紫外線吸収ガラス板1と耐熱ガラス板2,3との間
に空間4,5を形成する耐熱樹脂部材6,7とを有す
る。
含まれる紫外線の量を低下させるこどができ、放熱性が
高く、しかも安全性に優れた紫外線吸収装置及びこれを
用いた光学装置を提供する。 【解決手段】 紫外線吸収物質を含有する透光性の紫外
線吸収ガラス板1と、紫外線吸収ガラス板1のそれぞれ
の面と向き合うように備えられた透光性の耐熱ガラス板
2,3と、紫外線吸収ガラス板1の外縁近傍において紫
外線吸収ガラス板1と耐熱ガラス板2,3の間に挟ま
れ、紫外線吸収ガラス板1と耐熱ガラス板2,3との間
に空間4,5を形成する耐熱樹脂部材6,7とを有す
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、入射光に含まれる
紫外線を吸収して透過光に含まれる紫外線の量を低下さ
せる紫外線吸収装置及びこれを用いた光学装置(例え
ば、光源装置、照明光学系、投写型表示装置等)に関す
るものである。
紫外線を吸収して透過光に含まれる紫外線の量を低下さ
せる紫外線吸収装置及びこれを用いた光学装置(例え
ば、光源装置、照明光学系、投写型表示装置等)に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、投写型表示装置(プロジェクタ
装置)においては、放電ランプから放出される光をライ
トバルブに照射することによって、ライトバルブに表示
された画像をスクリーン上に投写する。しかし、放電ラ
ンプからは、可視光だけでなく、ライトバルブを劣化さ
せる紫外線も放出される。このため、特許第28330
55号公報には、光源装置のリフレクタのカバーガラス
に紫外線を反射させる誘電体多層膜をコーディングする
ことによって、放出される紫外線量を低下させる対策が
提案されている。
装置)においては、放電ランプから放出される光をライ
トバルブに照射することによって、ライトバルブに表示
された画像をスクリーン上に投写する。しかし、放電ラ
ンプからは、可視光だけでなく、ライトバルブを劣化さ
せる紫外線も放出される。このため、特許第28330
55号公報には、光源装置のリフレクタのカバーガラス
に紫外線を反射させる誘電体多層膜をコーディングする
ことによって、放出される紫外線量を低下させる対策が
提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、誘電体
多層膜をコーティングした場合には、紫外線のみならず
ある程度の可視光及び赤外光も反射されるため、これら
の戻り光が放電ランプの管温度を上昇させ、管を構成す
る石英ガラスの失透現象を促進させることになり、その
結果、ランプ寿命を低下させるという問題があった。
多層膜をコーティングした場合には、紫外線のみならず
ある程度の可視光及び赤外光も反射されるため、これら
の戻り光が放電ランプの管温度を上昇させ、管を構成す
る石英ガラスの失透現象を促進させることになり、その
結果、ランプ寿命を低下させるという問題があった。
【0004】また、紫外線吸収ガラス板を用いることに
よって戻り光を減少させつつ透過紫外線量を低下させる
ことも考えられる。しかし、プロジェクタ装置の光源装
置に使用される放電ランプ(キセノンランプ、メタルハ
ライドランプ、水銀ランプ等)からは多量の紫外線が放
出されるので、紫外線の吸収に伴う発熱によって紫外線
吸収ガラス板が割れる可能性(又は、溶融・燃焼の可能
性)があり、プロジェクタ装置に紫外線吸収ガラス板を
用いることは困難であった。
よって戻り光を減少させつつ透過紫外線量を低下させる
ことも考えられる。しかし、プロジェクタ装置の光源装
置に使用される放電ランプ(キセノンランプ、メタルハ
ライドランプ、水銀ランプ等)からは多量の紫外線が放
出されるので、紫外線の吸収に伴う発熱によって紫外線
吸収ガラス板が割れる可能性(又は、溶融・燃焼の可能
性)があり、プロジェクタ装置に紫外線吸収ガラス板を
用いることは困難であった。
【0005】そこで、本発明は、上記したような従来技
術の課題を解決するためになされたものであり、その目
的とするところは、入射光に含まれる紫外線を吸収して
透過光に含まれる紫外線の量を低下させることができ、
放熱性が高く、しかも安全性に優れた紫外線吸収装置及
びこれを用いた光学装置を提供することにある。
術の課題を解決するためになされたものであり、その目
的とするところは、入射光に含まれる紫外線を吸収して
透過光に含まれる紫外線の量を低下させることができ、
放熱性が高く、しかも安全性に優れた紫外線吸収装置及
びこれを用いた光学装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための装置】請求項1に係る紫外線吸
収装置は、入射光に含まれる紫外線を吸収して透過光に
含まれる紫外線の量を低下させるものであって、紫外線
吸収物質を含有する透光性の紫外線吸収ガラス板と、上
記紫外線吸収ガラス板のそれぞれの面と向き合うように
備えられた透光性の耐熱ガラス板と、上記紫外線吸収ガ
ラス板の外縁近傍において上記紫外線吸収ガラス板と上
記耐熱ガラス板の間に挟まれ、上記紫外線吸収ガラス板
と上記耐熱ガラス板との間に空間を形成する耐熱樹脂部
材とを有することを特徴としている。
収装置は、入射光に含まれる紫外線を吸収して透過光に
含まれる紫外線の量を低下させるものであって、紫外線
吸収物質を含有する透光性の紫外線吸収ガラス板と、上
記紫外線吸収ガラス板のそれぞれの面と向き合うように
備えられた透光性の耐熱ガラス板と、上記紫外線吸収ガ
ラス板の外縁近傍において上記紫外線吸収ガラス板と上
記耐熱ガラス板の間に挟まれ、上記紫外線吸収ガラス板
と上記耐熱ガラス板との間に空間を形成する耐熱樹脂部
材とを有することを特徴としている。
【0007】また、請求項2に係る紫外線吸収装置は、
上記紫外線吸収ガラス板が、カリ石灰ガラスを主成分と
したものであることを特徴としている。
上記紫外線吸収ガラス板が、カリ石灰ガラスを主成分と
したものであることを特徴としている。
【0008】また、請求項3に係る紫外線吸収装置は、
上記紫外線吸収ガラス板に含有される紫外線吸収物質
を、セリウムとしたことを特徴としている。
上記紫外線吸収ガラス板に含有される紫外線吸収物質
を、セリウムとしたことを特徴としている。
【0009】また、請求項4に係る紫外線吸収装置は、
上記耐熱ガラス板を、ホウケイ酸ガラスにより構成した
ことを特徴としている。
上記耐熱ガラス板を、ホウケイ酸ガラスにより構成した
ことを特徴としている。
【0010】また、請求項5に係る紫外線吸収装置は、
上記耐熱樹脂部材を、ポリイミド樹脂としたことを特徴
としている。
上記耐熱樹脂部材を、ポリイミド樹脂としたことを特徴
としている。
【0011】また、請求項6に係る紫外線吸収装置は、
上記耐熱樹脂部材の厚さを、100μmから150μm
までの範囲内にしたことを特徴としている。
上記耐熱樹脂部材の厚さを、100μmから150μm
までの範囲内にしたことを特徴としている。
【0012】また、請求項7に係る紫外線吸収装置は、
上記紫外線吸収ガラス板の外縁と、上記耐熱性樹脂部材
の外縁と、上記耐熱ガラス板の外縁とが一致することを
特徴としている。
上記紫外線吸収ガラス板の外縁と、上記耐熱性樹脂部材
の外縁と、上記耐熱ガラス板の外縁とが一致することを
特徴としている。
【0013】また、請求項8に係る紫外線吸収装置は、
上記紫外線吸収ガラス板と上記耐熱ガラス板との間に形
成された空間が、上記紫外線吸収ガラス板と上記耐熱ガ
ラス板と上記耐熱樹脂部材とによって形成された気密空
間であることを特徴としている。
上記紫外線吸収ガラス板と上記耐熱ガラス板との間に形
成された空間が、上記紫外線吸収ガラス板と上記耐熱ガ
ラス板と上記耐熱樹脂部材とによって形成された気密空
間であることを特徴としている。
【0014】請求項9に係る光学装置は、ランプと、上
記ランプから放出された光を反射するリフレクタとを有
する装置であって、上記ランプから放出され上記リフレ
クタにより反射された光の光路上に配置された上記請求
項1から8までのいずれかに記載の紫外線吸収装置を有
することを特徴としている。
記ランプから放出された光を反射するリフレクタとを有
する装置であって、上記ランプから放出され上記リフレ
クタにより反射された光の光路上に配置された上記請求
項1から8までのいずれかに記載の紫外線吸収装置を有
することを特徴としている。
【0015】また、請求項10に係る光学装置は、上記
リフレクタの光反射面が回転放物面からなり、上記ラン
プの発光中心が上記リフレクタの焦点位置近傍になるよ
うに上記ランプを配置したことを特徴としている。
リフレクタの光反射面が回転放物面からなり、上記ラン
プの発光中心が上記リフレクタの焦点位置近傍になるよ
うに上記ランプを配置したことを特徴としている。
【0016】また、請求項11に係る光学装置は、上記
リフレクタの開口径がDであり、上記耐熱ガラス板及び
上記紫外線吸収ガラス板が直径dの円形であるときに、
1.1<D/d<2.1を満たすことを特徴としてい
る。
リフレクタの開口径がDであり、上記耐熱ガラス板及び
上記紫外線吸収ガラス板が直径dの円形であるときに、
1.1<D/d<2.1を満たすことを特徴としてい
る。
【0017】また、請求項12に係る光学装置は、上記
紫外線吸収装置を透過した光を収束させるコンデンサレ
ンズ系と、上記紫外線吸収装置及び上記コンデンサレン
ズ系を保持する鏡筒とを有することを特徴としている。
紫外線吸収装置を透過した光を収束させるコンデンサレ
ンズ系と、上記紫外線吸収装置及び上記コンデンサレン
ズ系を保持する鏡筒とを有することを特徴としている。
【0018】また、請求項13に係る光学装置は、上記
紫外線吸収装置を透過した光を収束させるコンデンサレ
ンズ系を有し、上記リフレクタの焦点距離をfpとし、
上記コンデンサレンズ系の合成焦点距離をfcとしたと
きに、5.1fp<fc<9.6fpを満たすことを特
徴としている。
紫外線吸収装置を透過した光を収束させるコンデンサレ
ンズ系を有し、上記リフレクタの焦点距離をfpとし、
上記コンデンサレンズ系の合成焦点距離をfcとしたと
きに、5.1fp<fc<9.6fpを満たすことを特
徴としている。
【0019】また、請求項14に係る光学装置は、柱状
光学素子と、ライトバルブと、上記柱状光学素子の出射
端面と上記ライトバルブとをほぼ共役関係にする伝達光
学系と、上記コンデンサレンズ系で収束され上記柱状光
学素子を通過した光を上記ライトバルブに照射すること
によって、上記ライトバルブを透過した光をスクリーン
上に投写する投写レンズ系とを有することを特徴として
いる。
光学素子と、ライトバルブと、上記柱状光学素子の出射
端面と上記ライトバルブとをほぼ共役関係にする伝達光
学系と、上記コンデンサレンズ系で収束され上記柱状光
学素子を通過した光を上記ライトバルブに照射すること
によって、上記ライトバルブを透過した光をスクリーン
上に投写する投写レンズ系とを有することを特徴として
いる。
【0020】
【発明の実施の形態】実施の形態1 図1は、本発明の実施の形態1に係る紫外線吸収装置1
0の構成を概略的に示す断面図である。図1に示される
ように、実施の形態1に係る紫外線吸収装置10は、紫
外線吸収物質を含有する透光性の紫外線吸収ガラス板1
と、この紫外線吸収ガラス板1の両面に向き合うように
それぞれ備えられた透光性の耐熱ガラス板2,3と、紫
外線吸収ガラス板1の外縁近傍において紫外線吸収ガラ
ス板1と耐熱ガラス板2,3との間に挟まれた耐熱樹脂
部材6,7とを有する。紫外線吸収ガラス板1と耐熱ガ
ラス板2,3と耐熱樹脂部材6,7との間には、空間
4,5が形成されている。
0の構成を概略的に示す断面図である。図1に示される
ように、実施の形態1に係る紫外線吸収装置10は、紫
外線吸収物質を含有する透光性の紫外線吸収ガラス板1
と、この紫外線吸収ガラス板1の両面に向き合うように
それぞれ備えられた透光性の耐熱ガラス板2,3と、紫
外線吸収ガラス板1の外縁近傍において紫外線吸収ガラ
ス板1と耐熱ガラス板2,3との間に挟まれた耐熱樹脂
部材6,7とを有する。紫外線吸収ガラス板1と耐熱ガ
ラス板2,3と耐熱樹脂部材6,7との間には、空間
4,5が形成されている。
【0021】紫外線吸収ガラス板1は、例えば、カリ石
灰ガラスを主成分としている。紫外線吸収ガラス板1に
含有される紫外線吸収物質は、例えば、Ce(セリウ
ム)である。Ceが紫外線を吸収すると、吸収された紫
外線はりん光や熱エネルギーに変換される。このような
紫外線吸収ガラス板1によれば380nm以下の波長を
有する紫外線を吸収し、透過光の中の紫外線の量を低下
させることができる。紫外線吸収ガラス板1の構成材料
は、基礎ガラスによっては若干青味がかった無色透明の
材料であるが、可視光に対しては非常に優れた透過特性
を示す。紫外線吸収ガラス板1は、可視光に対する透過
率が高い材料であればCe含有ガラスに限らない。ただ
し、紫外線吸収ガラス板1は厚くなるほどカットオフ波
長が長波長側にシフトする傾向を呈するため、板厚は薄
いほうが望ましい。
灰ガラスを主成分としている。紫外線吸収ガラス板1に
含有される紫外線吸収物質は、例えば、Ce(セリウ
ム)である。Ceが紫外線を吸収すると、吸収された紫
外線はりん光や熱エネルギーに変換される。このような
紫外線吸収ガラス板1によれば380nm以下の波長を
有する紫外線を吸収し、透過光の中の紫外線の量を低下
させることができる。紫外線吸収ガラス板1の構成材料
は、基礎ガラスによっては若干青味がかった無色透明の
材料であるが、可視光に対しては非常に優れた透過特性
を示す。紫外線吸収ガラス板1は、可視光に対する透過
率が高い材料であればCe含有ガラスに限らない。ただ
し、紫外線吸収ガラス板1は厚くなるほどカットオフ波
長が長波長側にシフトする傾向を呈するため、板厚は薄
いほうが望ましい。
【0022】耐熱ガラス板2,3は、例えば、ホウケイ
酸ガラスからなる。ホウケイ酸ガラスは、線膨張係数が
小さく熱に強く、熱伝導率が高い。耐熱ガラス2,3と
しては、コーニック社(米国法人)製のパイレックス
(商標)やショット社(ドイツ法人)製のテンパックス
(商標)が好適である。
酸ガラスからなる。ホウケイ酸ガラスは、線膨張係数が
小さく熱に強く、熱伝導率が高い。耐熱ガラス2,3と
しては、コーニック社(米国法人)製のパイレックス
(商標)やショット社(ドイツ法人)製のテンパックス
(商標)が好適である。
【0023】耐熱樹脂部材6,7は、例えば、ポリイミ
ド樹脂からなる。耐熱樹脂部材6,7の厚さは、100
μmから150μmまでの範囲内にすれば、耐熱樹脂部
材6,7が適度な硬さに保たれ、組立て作業が容易にな
る。但し、耐熱樹脂部材6,7の厚さは、上記範囲に限
定されない。
ド樹脂からなる。耐熱樹脂部材6,7の厚さは、100
μmから150μmまでの範囲内にすれば、耐熱樹脂部
材6,7が適度な硬さに保たれ、組立て作業が容易にな
る。但し、耐熱樹脂部材6,7の厚さは、上記範囲に限
定されない。
【0024】本実施の形態においては、紫外線吸収ガラ
ス板1及び耐熱ガラス板2,3は円形である。但し、こ
れらの形状は、円形に限定されない。また、本実施の形
態においては、耐熱性樹脂部材6,7は環状である。但
し、この形状は、環状に限定されない。さらに、本実施
の形態においては、紫外線吸収ガラス板1の外縁と、耐
熱性樹脂部材6,7の外縁と、耐熱ガラス板2,3の外
縁とが一致する。但し、これらは必ずしも一致する必要
はない。さらにまた、本実施の形態においては、紫外線
吸収ガラス板1と耐熱ガラス板2,3との間に形成され
た空間4,5は、紫外線吸収ガラス板1と耐熱ガラス板
2,3と耐熱樹脂部材6,7とによって形成された気密
空間である。但し、空間4,5は外気と連通していても
よい。
ス板1及び耐熱ガラス板2,3は円形である。但し、こ
れらの形状は、円形に限定されない。また、本実施の形
態においては、耐熱性樹脂部材6,7は環状である。但
し、この形状は、環状に限定されない。さらに、本実施
の形態においては、紫外線吸収ガラス板1の外縁と、耐
熱性樹脂部材6,7の外縁と、耐熱ガラス板2,3の外
縁とが一致する。但し、これらは必ずしも一致する必要
はない。さらにまた、本実施の形態においては、紫外線
吸収ガラス板1と耐熱ガラス板2,3との間に形成され
た空間4,5は、紫外線吸収ガラス板1と耐熱ガラス板
2,3と耐熱樹脂部材6,7とによって形成された気密
空間である。但し、空間4,5は外気と連通していても
よい。
【0025】上記構成を有する本実施の形態の紫外線吸
収装置10に、例えば、放電ランプ(図1には示さず)
からの光(図1における矢印11)が入射すると、入射
光は耐熱ガラス板2を透過し、空間4を進み、紫外線吸
収ガラス板1に入射する。紫外線吸収ガラス板1におい
て入射光に含まれる紫外線が吸収され、紫外線の量が低
下した光が紫外線吸収ガラス板1から放出され、空間5
を進み、耐熱ガラス板3を透過して、放出(図1におけ
る矢印12)される。
収装置10に、例えば、放電ランプ(図1には示さず)
からの光(図1における矢印11)が入射すると、入射
光は耐熱ガラス板2を透過し、空間4を進み、紫外線吸
収ガラス板1に入射する。紫外線吸収ガラス板1におい
て入射光に含まれる紫外線が吸収され、紫外線の量が低
下した光が紫外線吸収ガラス板1から放出され、空間5
を進み、耐熱ガラス板3を透過して、放出(図1におけ
る矢印12)される。
【0026】本実施の形態の紫外線吸収装置10によれ
ば、紫外線吸収ガラス板1は、熱伝導率の高いホウケイ
酸ガラスからなる耐熱ガラス板2,3の間に配置されて
いるので、紫外線吸収ガラス板1からの輻射熱の放散を
効果的に行うことができる。この結果、紫外線吸収装置
10に強い光が入射したとしても、紫外線吸収ガラス板
1の温度上昇を低く抑えることができ、また、面内の温
度勾配を緩和して熱応力の発生を低く抑えるため、紫外
線吸収ガラス板1の破壊の可能性を低下させることがで
きる。
ば、紫外線吸収ガラス板1は、熱伝導率の高いホウケイ
酸ガラスからなる耐熱ガラス板2,3の間に配置されて
いるので、紫外線吸収ガラス板1からの輻射熱の放散を
効果的に行うことができる。この結果、紫外線吸収装置
10に強い光が入射したとしても、紫外線吸収ガラス板
1の温度上昇を低く抑えることができ、また、面内の温
度勾配を緩和して熱応力の発生を低く抑えるため、紫外
線吸収ガラス板1の破壊の可能性を低下させることがで
きる。
【0027】また、紫外線吸収ガラス板1は、耐熱ガラ
ス板2,3の間に配置されているので、万一、紫外線吸
収ガラス板1が割れても、破片は空間4,5内にとどま
り、破片が紫外線吸収装置10の外に飛散することはな
い。このため、使用者又は作業者は、安全に紫外線吸収
装置10を交換できる。また、紫外線吸収ガラス板1が
割れて紫外線吸収装置10による紫外線吸収能力が低下
したとしても、可視光の透過能力はほとんど損なわれな
い。従って、紫外線吸収ガラス板1が割れたとしても、
紫外線吸収装置10を使用し続けることは可能であり、
紫外線吸収装置10の交換時期を使用者又は作業者の都
合に合わせて選択できるという利点がある。
ス板2,3の間に配置されているので、万一、紫外線吸
収ガラス板1が割れても、破片は空間4,5内にとどま
り、破片が紫外線吸収装置10の外に飛散することはな
い。このため、使用者又は作業者は、安全に紫外線吸収
装置10を交換できる。また、紫外線吸収ガラス板1が
割れて紫外線吸収装置10による紫外線吸収能力が低下
したとしても、可視光の透過能力はほとんど損なわれな
い。従って、紫外線吸収ガラス板1が割れたとしても、
紫外線吸収装置10を使用し続けることは可能であり、
紫外線吸収装置10の交換時期を使用者又は作業者の都
合に合わせて選択できるという利点がある。
【0028】また、本実施の形態においては、耐熱樹脂
部材6,7は、紫外線吸収ガラス板1の外縁部を覆い隠
すような環状であり、紫外線吸収ガラス板1と耐熱ガラ
ス板2,3とが直接接触することを避けているので、紫
外線吸収ガラス板1の外縁部から耐熱ガラス板2,3の
外縁部への熱伝達率は低い。このため、紫外線吸収ガラ
ス板1の外縁部の温度が急激に下がって、紫外線吸収ガ
ラス板1内部に極端に不均一な応力分布が生じることは
なく、不均一な応力分布による紫外線吸収ガラス板1の
破壊の可能性を低下させることができる。特に、紫外線
吸収ガラス板1の外縁部は研磨等による微小クラックが
成長して破壊に至る危険性が高く、不均一な応力分布を
できるだけ緩和させる必要がある。従って、本実施の形
態の構成は、紫外線吸収ガラス板1の破壊の可能性を低
下させるために極めて有効である。
部材6,7は、紫外線吸収ガラス板1の外縁部を覆い隠
すような環状であり、紫外線吸収ガラス板1と耐熱ガラ
ス板2,3とが直接接触することを避けているので、紫
外線吸収ガラス板1の外縁部から耐熱ガラス板2,3の
外縁部への熱伝達率は低い。このため、紫外線吸収ガラ
ス板1の外縁部の温度が急激に下がって、紫外線吸収ガ
ラス板1内部に極端に不均一な応力分布が生じることは
なく、不均一な応力分布による紫外線吸収ガラス板1の
破壊の可能性を低下させることができる。特に、紫外線
吸収ガラス板1の外縁部は研磨等による微小クラックが
成長して破壊に至る危険性が高く、不均一な応力分布を
できるだけ緩和させる必要がある。従って、本実施の形
態の構成は、紫外線吸収ガラス板1の破壊の可能性を低
下させるために極めて有効である。
【0029】さらに、本実施の形態においては、空間
4,5を設けることによって紫外線吸収ガラス板1と耐
熱ガラス板2,3とが直接接触することを避け、互いに
熱的影響や、機械的な衝撃を与え合う可能性を低くする
ようにして、紫外線吸収ガラス板1の破壊の可能性を低
下させている。また、空間4,5を気密空間とすること
によって、空間4,5に入り込んだゴミによって、紫外
線吸収ガラス板1に傷が付く可能性を無くしている。
4,5を設けることによって紫外線吸収ガラス板1と耐
熱ガラス板2,3とが直接接触することを避け、互いに
熱的影響や、機械的な衝撃を与え合う可能性を低くする
ようにして、紫外線吸収ガラス板1の破壊の可能性を低
下させている。また、空間4,5を気密空間とすること
によって、空間4,5に入り込んだゴミによって、紫外
線吸収ガラス板1に傷が付く可能性を無くしている。
【0030】実施の形態2 図2は、本発明の実施の形態2に係る光学装置の構成を
概略的に示す断面図である。図2に示される光学装置
は、例えば、プロジェクタ装置のライトバルブに光を照
射する照明光学系である。図2に示されるように、実施
の形態2の照明光学系20は、光源部21と、図1の紫
外線吸収装置10と、コンデンサレンズ系22とを有す
る。
概略的に示す断面図である。図2に示される光学装置
は、例えば、プロジェクタ装置のライトバルブに光を照
射する照明光学系である。図2に示されるように、実施
の形態2の照明光学系20は、光源部21と、図1の紫
外線吸収装置10と、コンデンサレンズ系22とを有す
る。
【0031】光源部21は、ランプ23と、このランプ
23から放出された光を反射するリフレクタ24と、こ
のリフレクタ24の開口部に備えられたカバーガラス2
5とを有する。ランプ23は、例えば、ショートアーク
メタルハライドランプである。ランプ23の発光管23
aは、中央のほぼ球形部とその両側に備えられた円柱状
の枝部からなる。ランプ23には、口金電極23bが備
えられている。但し、ランプ23の種類及び形状は、上
記のものに限定されない。
23から放出された光を反射するリフレクタ24と、こ
のリフレクタ24の開口部に備えられたカバーガラス2
5とを有する。ランプ23は、例えば、ショートアーク
メタルハライドランプである。ランプ23の発光管23
aは、中央のほぼ球形部とその両側に備えられた円柱状
の枝部からなる。ランプ23には、口金電極23bが備
えられている。但し、ランプ23の種類及び形状は、上
記のものに限定されない。
【0032】本実施の形態においては、リフレクタ24
の反射面は、例えば、回転放物面である。但し、リフレ
クタ24の反射面の形状は回転放物面に限定されない。
本実施の形態においては、ランプ23の発光中心がリフ
レクタ24の焦点位置近傍になるようにランプ23を配
置する。この結果、ランプ23から放出された光は、リ
フレクタ24の内面で反射した後、リフレクタ24の光
軸AXにほぼ平行な光となる。また、リフレクタ24
は、ホウケイ酸ガラスやセラミック等の耐熱部材の内面
に反射膜をコーディングして形成される。この反射膜
は、可視光成分を反射し、紫外線及び赤外線を透過する
薄膜とすることができる。カバーガラス25は、ホウケ
イ酸ガラス等の耐熱ガラスで作られており、接着剤など
を用いてリフレクタ24の開口部に固定されておいる。
ランプ23は、リフレクタ24とカバーガラス25は、
その内部にランプ23を完全に閉じ込めている。
の反射面は、例えば、回転放物面である。但し、リフレ
クタ24の反射面の形状は回転放物面に限定されない。
本実施の形態においては、ランプ23の発光中心がリフ
レクタ24の焦点位置近傍になるようにランプ23を配
置する。この結果、ランプ23から放出された光は、リ
フレクタ24の内面で反射した後、リフレクタ24の光
軸AXにほぼ平行な光となる。また、リフレクタ24
は、ホウケイ酸ガラスやセラミック等の耐熱部材の内面
に反射膜をコーディングして形成される。この反射膜
は、可視光成分を反射し、紫外線及び赤外線を透過する
薄膜とすることができる。カバーガラス25は、ホウケ
イ酸ガラス等の耐熱ガラスで作られており、接着剤など
を用いてリフレクタ24の開口部に固定されておいる。
ランプ23は、リフレクタ24とカバーガラス25は、
その内部にランプ23を完全に閉じ込めている。
【0033】図3は、ランプ23の発光管23a内部に
備えられた発光体26から出射される光の強度分布を説
明するための図である。図3の上側は、強度分布の等高
線を示す。図3の下側は、出射される光の強度(縦軸
Y)が内側で高く、外側で低くなることを示している。
このような強度分布は、ランプ23の発光管23aの形
状に応じて変化する。また、図4は、ランプ23の発光
体26から出射される光の配光分布を説明するための図
である。図4に示されるように、光軸AXに沿った方向
の強度は0に近い。これは発光管23aの中央の球状部
における光の屈折作用によるだけでなく、光軸AX方向
はランプ23自身による光のけられが発生することによ
って強度が弱くなるからである。
備えられた発光体26から出射される光の強度分布を説
明するための図である。図3の上側は、強度分布の等高
線を示す。図3の下側は、出射される光の強度(縦軸
Y)が内側で高く、外側で低くなることを示している。
このような強度分布は、ランプ23の発光管23aの形
状に応じて変化する。また、図4は、ランプ23の発光
体26から出射される光の配光分布を説明するための図
である。図4に示されるように、光軸AXに沿った方向
の強度は0に近い。これは発光管23aの中央の球状部
における光の屈折作用によるだけでなく、光軸AX方向
はランプ23自身による光のけられが発生することによ
って強度が弱くなるからである。
【0034】リフレクタ24の開口径は、ランプ23の
発光体26の位置及び配光分布に応じて決められる。計
算機シミュレーション又は実験によれば、電極管距離が
1mm前後のランプ23と、焦点距離が7mmから8.
5mmの放物面を反射面とするリフレクタ24を想定し
た場合、リフレクタ24の開口径は75mmから90m
m程度必要である。しかし、リフレクタ24により反射
されたほぼ平行光の有効径はこれより小さくてよく、4
5mmから65mm程度で所望の光量を得ることができ
た。これは、図5に示されるように(図5において、X
軸は強度を示す)ほぼ平行光は光軸AX近傍の強度が弱
く、その外側に強度のピークを示すとともに、外縁部へ
向かうに従い強度が低下するドーナツ型の強度分布を呈
するためである。このため、紫外線吸収装置10の直径
は、リフレクタ24の開口径より小さくても実質的に問
題がない場合が多い。
発光体26の位置及び配光分布に応じて決められる。計
算機シミュレーション又は実験によれば、電極管距離が
1mm前後のランプ23と、焦点距離が7mmから8.
5mmの放物面を反射面とするリフレクタ24を想定し
た場合、リフレクタ24の開口径は75mmから90m
m程度必要である。しかし、リフレクタ24により反射
されたほぼ平行光の有効径はこれより小さくてよく、4
5mmから65mm程度で所望の光量を得ることができ
た。これは、図5に示されるように(図5において、X
軸は強度を示す)ほぼ平行光は光軸AX近傍の強度が弱
く、その外側に強度のピークを示すとともに、外縁部へ
向かうに従い強度が低下するドーナツ型の強度分布を呈
するためである。このため、紫外線吸収装置10の直径
は、リフレクタ24の開口径より小さくても実質的に問
題がない場合が多い。
【0035】以上の考察より、リフレクタ24の開口径
をDとし、紫外線吸収装置10の有効径をdとしたとき
に、次式(1) 1.1<D/d<2.1 (1) を満足することがが望ましい。その理由は、式(1)の
範囲を下回る領域においては、紫外線吸収装置10の直
径が必要以上に大きくなり過ぎ、コストの無駄が生じ、
一方、式(1)の範囲を上回る領域では紫外線吸収装置
10の直径が小さすぎるので光利用効率が低下するから
である。
をDとし、紫外線吸収装置10の有効径をdとしたとき
に、次式(1) 1.1<D/d<2.1 (1) を満足することがが望ましい。その理由は、式(1)の
範囲を下回る領域においては、紫外線吸収装置10の直
径が必要以上に大きくなり過ぎ、コストの無駄が生じ、
一方、式(1)の範囲を上回る領域では紫外線吸収装置
10の直径が小さすぎるので光利用効率が低下するから
である。
【0036】紫外線吸収装置10を透過した光を収束さ
せるコンデンサレンズ系22は、2枚の正レンズである
コンデンサレンズ31,32から構成されている。光源
部21から出射されたほぼ平行光は紫外線吸収装置10
を通過した後、コンデンサレンズ系22にて収束され、
所定の大きさを持つ光の微小スポット(以後「集光スポ
ット」という。)を所定の位置に形成する。
せるコンデンサレンズ系22は、2枚の正レンズである
コンデンサレンズ31,32から構成されている。光源
部21から出射されたほぼ平行光は紫外線吸収装置10
を通過した後、コンデンサレンズ系22にて収束され、
所定の大きさを持つ光の微小スポット(以後「集光スポ
ット」という。)を所定の位置に形成する。
【0037】本実施の形態では、光源部21を構成する
リフレクタ24の焦点距離fpを約7.5mm、有効開
口径Dを約78mm、コンデンサレンズ系22の合成焦
点距離fcを約50mmに設定し、互いに所定の間隔を
保って配置している。このとき、実効的な直径が約9m
mの集光スポットを形成することができる。
リフレクタ24の焦点距離fpを約7.5mm、有効開
口径Dを約78mm、コンデンサレンズ系22の合成焦
点距離fcを約50mmに設定し、互いに所定の間隔を
保って配置している。このとき、実効的な直径が約9m
mの集光スポットを形成することができる。
【0038】光源部21とコンデンサレンズ系22の仕
様を選ぶことにより、集光スポットの実効的な直径は任
意に変更することができる。リフレクタ24の焦点距離
fpに対するコンデンサレンズ系22の合成焦点距離f
cの比を相対的に小さくするとスポット径は小さくなる
が、コンデンサレンズ系22で受光できない外周部の光
が増大し光利用効率は低下する。逆に、相対比を大きく
するとコンデンサレンズ系22の受光量は増えるが集光
スポット径も増大し、結果的に光利用効率が低下する。
照明光学系の目的にもよるが、ランプ23の発光体26
の大きさからほぼ平行光の特徴的な強度分布を考慮する
ことによって、照明光学系としての最適な範囲を求める
ことができる。
様を選ぶことにより、集光スポットの実効的な直径は任
意に変更することができる。リフレクタ24の焦点距離
fpに対するコンデンサレンズ系22の合成焦点距離f
cの比を相対的に小さくするとスポット径は小さくなる
が、コンデンサレンズ系22で受光できない外周部の光
が増大し光利用効率は低下する。逆に、相対比を大きく
するとコンデンサレンズ系22の受光量は増えるが集光
スポット径も増大し、結果的に光利用効率が低下する。
照明光学系の目的にもよるが、ランプ23の発光体26
の大きさからほぼ平行光の特徴的な強度分布を考慮する
ことによって、照明光学系としての最適な範囲を求める
ことができる。
【0039】先ず、照明光学系20として、発光体の特
徴的な配光分布に依存して放射される光をほぼ全て取り
込むことができるような開口径を有するリフレクタ24
と、電極管距離が1mm前後の放電ランプ23からなる
光源部21を想定する。具体的には、焦点距離が7mm
から8.5mmの放物面リフレクタ24を想定した場
合、計算機シミュレーション又は実験によれば、コンデ
ンサレンズ系22の合成焦点距離は45mmから65m
mの範囲とすることによって高い光利用効率を実現しな
がら広範囲の仕様に対応できることがわかった。
徴的な配光分布に依存して放射される光をほぼ全て取り
込むことができるような開口径を有するリフレクタ24
と、電極管距離が1mm前後の放電ランプ23からなる
光源部21を想定する。具体的には、焦点距離が7mm
から8.5mmの放物面リフレクタ24を想定した場
合、計算機シミュレーション又は実験によれば、コンデ
ンサレンズ系22の合成焦点距離は45mmから65m
mの範囲とすることによって高い光利用効率を実現しな
がら広範囲の仕様に対応できることがわかった。
【0040】以上の考察をまとめると、リフレクタ24
の焦点距離fpと、コンデンサレンズ系22の合成焦点
距離fcとが、次式(2) 5.1fp<fc<9.6fp (2) の関係を満足する場合が照明光学系として好適である。
その理由は、式(2)の範囲を下回る領域においてはコ
ンデンサレンズ系22が受光できずに損失となる光が増
大し、逆に、上回る領域においてはランプ23とリフレ
クタ24の距離が近付きすぎて熱的な安定状態を確保す
ることが困難になるか、もしくはコンデンサレンズ系2
2による集光スポット径が増大して光の利用効率を低減
させるからである。
の焦点距離fpと、コンデンサレンズ系22の合成焦点
距離fcとが、次式(2) 5.1fp<fc<9.6fp (2) の関係を満足する場合が照明光学系として好適である。
その理由は、式(2)の範囲を下回る領域においてはコ
ンデンサレンズ系22が受光できずに損失となる光が増
大し、逆に、上回る領域においてはランプ23とリフレ
クタ24の距離が近付きすぎて熱的な安定状態を確保す
ることが困難になるか、もしくはコンデンサレンズ系2
2による集光スポット径が増大して光の利用効率を低減
させるからである。
【0041】以上に述べたような照明光学系20の構成
によれば、光源部21からのエネルギ密度の低いほぼ平
行光束中に紫外線吸収装置10を配置することによっ
て、紫外線を効果的に除去することができる。このた
め、コンデンサレンズ系22によって形成される集光ス
ポット周辺の温度上昇を極力抑えて、高価な耐熱部材の
多用を回避することができる。
によれば、光源部21からのエネルギ密度の低いほぼ平
行光束中に紫外線吸収装置10を配置することによっ
て、紫外線を効果的に除去することができる。このた
め、コンデンサレンズ系22によって形成される集光ス
ポット周辺の温度上昇を極力抑えて、高価な耐熱部材の
多用を回避することができる。
【0042】次に、紫外線吸収装置10の保持構造につ
いて説明する。図2に示されるように、紫外線吸収装置
10及びコンデンサレンズ31,32は、鏡筒27内に
保持されている。コンデンサレンズ31,32は、鏡筒
27内部の段差部において、押え環28,29によって
固定されている。紫外線吸収装置10は鏡筒27内部の
段差部において、軟質材料からなるスペーサ30と紫外
線吸収装置10に僅かに圧力を加える板ばね31によっ
て固定されている。
いて説明する。図2に示されるように、紫外線吸収装置
10及びコンデンサレンズ31,32は、鏡筒27内に
保持されている。コンデンサレンズ31,32は、鏡筒
27内部の段差部において、押え環28,29によって
固定されている。紫外線吸収装置10は鏡筒27内部の
段差部において、軟質材料からなるスペーサ30と紫外
線吸収装置10に僅かに圧力を加える板ばね31によっ
て固定されている。
【0043】紫外線吸収装置10は、前述のとおり紫外
線吸収ガラス板1の面内における温度分布に大きな傾斜
が生じることを避けなければならなず、外縁部からの熱
の放散を抑制する必要がある。このためには鏡筒21は
熱伝導性の低い、例えば樹脂製であることが好適であ
る。図2には共通の鏡筒41により紫外線吸収装置10
とコンデンサレンズ系22を保持する構造を示している
が、これは両者の直径を同程度とする必然性があるため
に容易に実現できるものであり、光源部21から独立さ
せた集光部としてコンパクトにまとめることができる点
でも軽量化やコスト低減等、様々な効果が期待できる。
線吸収ガラス板1の面内における温度分布に大きな傾斜
が生じることを避けなければならなず、外縁部からの熱
の放散を抑制する必要がある。このためには鏡筒21は
熱伝導性の低い、例えば樹脂製であることが好適であ
る。図2には共通の鏡筒41により紫外線吸収装置10
とコンデンサレンズ系22を保持する構造を示している
が、これは両者の直径を同程度とする必然性があるため
に容易に実現できるものであり、光源部21から独立さ
せた集光部としてコンパクトにまとめることができる点
でも軽量化やコスト低減等、様々な効果が期待できる。
【0044】実施の形態3 図6は、本発明の実施の形態3に係る光学装置の構成を
示す概略図である。図6に示される光学装置は、例え
ば、プロジェクタ装置である。図6に示されるように、
実施の形態3に係るプロジェクタ装置40は、光学系4
1と、液晶パネル等のライトバルブ42と、投写レンズ
系43とを有する。光学系41は、図2に示される照明
光学系20と、柱状ガラス等からなる柱状光学素子44
と、リレーレンズ系45と、反射ミラー46とを有す
る。
示す概略図である。図6に示される光学装置は、例え
ば、プロジェクタ装置である。図6に示されるように、
実施の形態3に係るプロジェクタ装置40は、光学系4
1と、液晶パネル等のライトバルブ42と、投写レンズ
系43とを有する。光学系41は、図2に示される照明
光学系20と、柱状ガラス等からなる柱状光学素子44
と、リレーレンズ系45と、反射ミラー46とを有す
る。
【0045】本実施の形態のプロジェクタ装置において
は、コンデンサレンズ系22から出射した収束光によっ
て形成される集光スポット(図6中の矢印は光線の振る
舞いを示す)の位置と柱状光学素子44の入射端面とが
ほぼ一致するように各構成を配置する。柱状光学素子4
4は光の強度分布を空間的にミキシングする作用を有し
ており、その結果、出射端面において均一な強度分布を
持った面光源が形成される。柱状光学素子44は、具体
的にはインテグレータロッドやライトパイプと称される
光学素子であり、既存のプロジェクタ装置に多用されて
いる。
は、コンデンサレンズ系22から出射した収束光によっ
て形成される集光スポット(図6中の矢印は光線の振る
舞いを示す)の位置と柱状光学素子44の入射端面とが
ほぼ一致するように各構成を配置する。柱状光学素子4
4は光の強度分布を空間的にミキシングする作用を有し
ており、その結果、出射端面において均一な強度分布を
持った面光源が形成される。柱状光学素子44は、具体
的にはインテグレータロッドやライトパイプと称される
光学素子であり、既存のプロジェクタ装置に多用されて
いる。
【0046】リレーレンズ系45は柱状光学素子44の
出射端面とライトバルブ42とを共役関係とする結像光
学系によって構成されており、これによってライトバル
ブ42はほぼ均一に照明されることになる。また、光路
中にある反射ミラー46は、所定の方向に光路を折り曲
げるためのものであり、これによりコンパクトなプロジ
ェクタ装置を実現することができる。投写レンズ系43
はライトバルブ42に形成された画像によって変調を受
けた光を伝達し、図示しないスクリーンに拡大画像を投
写する。
出射端面とライトバルブ42とを共役関係とする結像光
学系によって構成されており、これによってライトバル
ブ42はほぼ均一に照明されることになる。また、光路
中にある反射ミラー46は、所定の方向に光路を折り曲
げるためのものであり、これによりコンパクトなプロジ
ェクタ装置を実現することができる。投写レンズ系43
はライトバルブ42に形成された画像によって変調を受
けた光を伝達し、図示しないスクリーンに拡大画像を投
写する。
【0047】尚、図6においては、ライトバルブ42を
透過型の素子として描いているが、反射型のライトバル
ブを用いることもできる。このように、微小な集光スポ
ットを光路中に形成することにより高効率の光学システ
ムを構築できるのであれば、図6に示された構成に限定
されることなく、様々な光学要素を組合せることによっ
てそれぞれ異なった特徴を持つプロジェクタ装置を提供
することが可能である。
透過型の素子として描いているが、反射型のライトバル
ブを用いることもできる。このように、微小な集光スポ
ットを光路中に形成することにより高効率の光学システ
ムを構築できるのであれば、図6に示された構成に限定
されることなく、様々な光学要素を組合せることによっ
てそれぞれ異なった特徴を持つプロジェクタ装置を提供
することが可能である。
【0048】図7は、本実施の形態のプロジェクタ装置
を示す斜視図である。図7において、47はプロジェク
タ装置の光学系の一部を内包する筐体(光学ユニットベ
ース)であり、その側面から投写レンズ系43が突き出
るように配置されている。また、筐体47の一部には光
源部21を挿入して配置できるような空間が設けられて
おり、紫外線吸収装置10はこの空間から筐体47の内
部に配置された光学系に光を入射させる入射窓の役割を
果たしている。光源部21は、交換可能であり、図7
は、筐体47から光源部21を取り外した状態を描いて
いる。
を示す斜視図である。図7において、47はプロジェク
タ装置の光学系の一部を内包する筐体(光学ユニットベ
ース)であり、その側面から投写レンズ系43が突き出
るように配置されている。また、筐体47の一部には光
源部21を挿入して配置できるような空間が設けられて
おり、紫外線吸収装置10はこの空間から筐体47の内
部に配置された光学系に光を入射させる入射窓の役割を
果たしている。光源部21は、交換可能であり、図7
は、筐体47から光源部21を取り外した状態を描いて
いる。
【0049】本実施の形態のプロジェクタ装置において
は、紫外線吸収装置10が紫外線吸収ガラス板1を耐熱
樹脂部材6,7を介して放熱性に優れた耐熱ガラス2,
3で挟みこむ構造であるため、筐体9内部に配置される
様々な構成要素の温度上昇を緩和しやすくなり、量産性
に優れた樹脂部材を多用してコストダウンや軽量化を図
ることが容易になる。また、紫外線吸収装置10は、光
源部21と共通の装置によって効率良く冷却することも
可能であり、万一、熱による不均一な応力分布によって
紫外線吸収ガラスが割れても、破片が筐体外部へ飛散し
ないため、光源部21の交換時の安全性を高めることも
容易である。
は、紫外線吸収装置10が紫外線吸収ガラス板1を耐熱
樹脂部材6,7を介して放熱性に優れた耐熱ガラス2,
3で挟みこむ構造であるため、筐体9内部に配置される
様々な構成要素の温度上昇を緩和しやすくなり、量産性
に優れた樹脂部材を多用してコストダウンや軽量化を図
ることが容易になる。また、紫外線吸収装置10は、光
源部21と共通の装置によって効率良く冷却することも
可能であり、万一、熱による不均一な応力分布によって
紫外線吸収ガラスが割れても、破片が筐体外部へ飛散し
ないため、光源部21の交換時の安全性を高めることも
容易である。
【0050】以上、本発明に関して3つの実施の形態を
説明したが、本発明はこれら3つの実施形態に限定され
るものではなく、様々な変形例が可能である。
説明したが、本発明はこれら3つの実施形態に限定され
るものではなく、様々な変形例が可能である。
【0051】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1から8ま
での紫外線吸収装置によれば、入射光に含まれる紫外線
を吸収して透過光に含まれる紫外線の量を低下させるこ
とができる。また、紫外線吸収ガラス板において発生し
た熱を耐熱ガラス板を通して輻射熱として放熱できるの
で、放熱性に優れており、熱により破壊の可能性が低
い。さらに、紫外線吸収ガラス板と耐熱ガラス板との間
に耐熱樹脂部材を挟んでいるので、紫外線吸収ガラス板
の外縁部が過度に冷却されて熱応力が発生することを防
ぐことができる。さらにまた、万一、紫外線吸収ガラス
板が割れても、破片が外部に飛散することはなく、安全
性に優れている。また、紫外線吸収ガラス板が割れたと
しても、紫外線吸収装置を使用し続けることは可能であ
り、紫外線吸収装置の交換時期を使用者又は作業者の都
合に合わせて選択できるという利点がある。また、紫外
線吸収装置は、3枚のガラス部材が所定の微小間隔を隔
てて配置されるので、互いに傷つけ合ったりすることを
避けることができ、また、適当な厚さの耐熱樹脂部材を
用いることにより、組立て性も向上させることができ
る。
での紫外線吸収装置によれば、入射光に含まれる紫外線
を吸収して透過光に含まれる紫外線の量を低下させるこ
とができる。また、紫外線吸収ガラス板において発生し
た熱を耐熱ガラス板を通して輻射熱として放熱できるの
で、放熱性に優れており、熱により破壊の可能性が低
い。さらに、紫外線吸収ガラス板と耐熱ガラス板との間
に耐熱樹脂部材を挟んでいるので、紫外線吸収ガラス板
の外縁部が過度に冷却されて熱応力が発生することを防
ぐことができる。さらにまた、万一、紫外線吸収ガラス
板が割れても、破片が外部に飛散することはなく、安全
性に優れている。また、紫外線吸収ガラス板が割れたと
しても、紫外線吸収装置を使用し続けることは可能であ
り、紫外線吸収装置の交換時期を使用者又は作業者の都
合に合わせて選択できるという利点がある。また、紫外
線吸収装置は、3枚のガラス部材が所定の微小間隔を隔
てて配置されるので、互いに傷つけ合ったりすることを
避けることができ、また、適当な厚さの耐熱樹脂部材を
用いることにより、組立て性も向上させることができ
る。
【0052】また、請求項9から13までの光学装置に
よれば、上記請求項1から8までの効果に加えて、紫外
線の量を低下させた光を照射することができるという効
果がある。また、本発明による光学装置は、紫外線吸収
装置が紫外線を効果的に除去するので、大規模な空冷装
置なしにランプの寿命を適正な範囲に保つことができ
る。また、本発明による光学装置は、紫外線吸収装置と
コンデンサレンズをほぼ同じ直径にできるので、保持が
容易であり、保持装置を簡略化し易いのでコンパクトで
安価な装置を提供することができる。
よれば、上記請求項1から8までの効果に加えて、紫外
線の量を低下させた光を照射することができるという効
果がある。また、本発明による光学装置は、紫外線吸収
装置が紫外線を効果的に除去するので、大規模な空冷装
置なしにランプの寿命を適正な範囲に保つことができ
る。また、本発明による光学装置は、紫外線吸収装置と
コンデンサレンズをほぼ同じ直径にできるので、保持が
容易であり、保持装置を簡略化し易いのでコンパクトで
安価な装置を提供することができる。
【0053】また、請求項11の光学装置によれば、リ
フレクタの開口径Dと、紫外線吸収装置の有効径dとの
間に、1.1<D/d<2.1の関係を持たせたので、
紫外線吸収装置の直径が必要以上に大きくなり過ぎるこ
とによるコストの無駄を防止でき、また、紫外線吸収装
置の直径が小さすぎることによる光利用効率の低下を防
止することができるという効果がある。
フレクタの開口径Dと、紫外線吸収装置の有効径dとの
間に、1.1<D/d<2.1の関係を持たせたので、
紫外線吸収装置の直径が必要以上に大きくなり過ぎるこ
とによるコストの無駄を防止でき、また、紫外線吸収装
置の直径が小さすぎることによる光利用効率の低下を防
止することができるという効果がある。
【0054】また、請求項13の発明によれば、リフレ
クタの焦点距離fpとコンデンサレンズの焦点距離fc
とが5.1fp<fc<9.6fpの関係を満足するよ
うに構成したので、コンパクトでありながら光利用効率
が高く、プロジェクタ装置に適した集光スポットを形成
することができる。
クタの焦点距離fpとコンデンサレンズの焦点距離fc
とが5.1fp<fc<9.6fpの関係を満足するよ
うに構成したので、コンパクトでありながら光利用効率
が高く、プロジェクタ装置に適した集光スポットを形成
することができる。
【0055】また、請求項14の光学装置によれば、上
記請求項1から8までの効果に加えて、ライトバルブに
照射される紫外線の量を低下させることができるという
効果がある。本発明による光学装置は、光の利用効率が
高く、かつランプ交換時の安全性を高めることができ
る。また、耐熱性の高い部材を多用することを回避でき
るため、安価な装置を提供することができる。
記請求項1から8までの効果に加えて、ライトバルブに
照射される紫外線の量を低下させることができるという
効果がある。本発明による光学装置は、光の利用効率が
高く、かつランプ交換時の安全性を高めることができ
る。また、耐熱性の高い部材を多用することを回避でき
るため、安価な装置を提供することができる。
【図1】 本発明の実施の形態1に係る紫外線吸収装置
の構成を概略的に示す断面図である。
の構成を概略的に示す断面図である。
【図2】 本発明の実施の形態2に係る光学装置(照明
光学系)の構成を概略的に示す断面図である。
光学系)の構成を概略的に示す断面図である。
【図3】 実施の形態2に係る光学装置のランプの発光
体から出射される光の強度分布を説明するための図であ
る。
体から出射される光の強度分布を説明するための図であ
る。
【図4】 実施の形態2に係る光学装置のランプの配光
分布を示す図である。
分布を示す図である。
【図5】 実施の形態2に係る光学装置の光源部からの
出射光の強度分布を示す図である。
出射光の強度分布を示す図である。
【図6】 本発明の実施の形態3に係る光学装置(プロ
ジェクタ装置)の構成を概略的に示す構成図である。
ジェクタ装置)の構成を概略的に示す構成図である。
【図7】 実施の形態3に係る光学装置の概略的な斜視
図である。
図である。
1 紫外線吸収ガラス板、 2,3 耐熱ガラス板、
4,5 空間、 6,7 耐熱樹脂部材、 10 紫外
線吸収装置、 20 照明光学系、 21 光源部、
22 コンデンサレンズ系、 23 ランプ、 23a
発光管、 24 リフレクタ、 25 カバーガラ
ス、 26 発光体、 27 鏡筒、 31,32 コ
ンデンサレンズ、 40 プロジェクタ装置、 41
光学系、42 ライトバルブ、 43 投写レンズ系、
44 柱状光学素子、 45リレーレンズ系、 46
反射ミラー、 47 筐体。
4,5 空間、 6,7 耐熱樹脂部材、 10 紫外
線吸収装置、 20 照明光学系、 21 光源部、
22 コンデンサレンズ系、 23 ランプ、 23a
発光管、 24 リフレクタ、 25 カバーガラ
ス、 26 発光体、 27 鏡筒、 31,32 コ
ンデンサレンズ、 40 プロジェクタ装置、 41
光学系、42 ライトバルブ、 43 投写レンズ系、
44 柱状光学素子、 45リレーレンズ系、 46
反射ミラー、 47 筐体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // F21Y 101:00 F21Y 101:00 (72)発明者 尾家 祥介 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 川本 直紀 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 2H048 CA06 CA13 CA18 CA26 2H052 BA02 BA03 BA09 BA14
Claims (14)
- 【請求項1】 入射光に含まれる紫外線を吸収して透過
光に含まれる紫外線の量を低下させる紫外線吸収装置に
おいて、 紫外線吸収物質を含有する透光性の紫外線吸収ガラス板
と、 上記紫外線吸収ガラス板のそれぞれの面と向き合うよう
に備えられた透光性の耐熱ガラス板と、 上記紫外線吸収ガラス板の外縁近傍において上記紫外線
吸収ガラス板と上記耐熱ガラス板の間に挟まれ、上記紫
外線吸収ガラス板と上記耐熱ガラス板との間に空間を形
成する耐熱樹脂部材とを有することを特徴とする紫外線
吸収装置。 - 【請求項2】 上記紫外線吸収ガラス板は、カリ石灰ガ
ラスを主成分としていることを特徴とする請求項1に記
載の紫外線吸収装置。 - 【請求項3】 上記紫外線吸収ガラス板に含有される紫
外線吸収物質は、セリウムであることを特徴とする請求
項1又は2のいずれかに記載の紫外線吸収装置。 - 【請求項4】 上記耐熱ガラス板は、ホウケイ酸ガラス
からなることを特徴とする請求項1から3までのいずれ
かに記載の紫外線吸収装置。 - 【請求項5】 上記耐熱樹脂部材は、ポリイミド樹脂か
らなることを特徴とする請求項1から4までのいずれか
に記載の紫外線吸収装置。 - 【請求項6】 上記耐熱樹脂部材の厚さが、100μm
から150μmまでの範囲内にあることを特徴とする請
求項1から5までのいずれかに記載の紫外線吸収装置。 - 【請求項7】 上記紫外線吸収ガラス板の外縁と、上記
耐熱性樹脂部材の外縁と、上記耐熱ガラス板の外縁とが
一致することを特徴とする請求項1から6までのいずれ
かに記載の紫外線吸収装置。 - 【請求項8】 上記紫外線吸収ガラス板と上記耐熱ガラ
ス板との間に形成された空間が、上記紫外線吸収ガラス
板と上記耐熱ガラス板と上記耐熱樹脂部材とによって形
成された気密空間であることを特徴とする請求項1から
7までのいずれかに記載の紫外線吸収装置。 - 【請求項9】 ランプと、 上記ランプから放出された光を反射するリフレクタとを
有する光学装置において、 上記ランプから放出され上記リフレクタにより反射され
た光の光路上に配置された上記請求項1から8までのい
ずれかに記載の紫外線吸収装置を有することを特徴とす
る光学装置。 - 【請求項10】 上記リフレクタの光反射面が回転放物
面からなり、 上記ランプの発光中心が上記リフレクタの焦点位置近傍
になるように上記ランプを配置したことを特徴とする請
求項9に記載の光学装置。 - 【請求項11】 上記リフレクタの開口径がDであり、
上記耐熱ガラス板及び上記紫外線吸収ガラス板が直径d
の円形であるときに、 1.1<D/d<2.1 を満たすことを特徴とする請求項10記載の光学装置。 - 【請求項12】 上記紫外線吸収装置を透過した光を収
束させるコンデンサレンズ系と、 上記紫外線吸収装置及び上記コンデンサレンズ系を保持
する鏡筒とを有することを特徴とする請求項9から11
までのいずれかに記載の光学装置。 - 【請求項13】 上記紫外線吸収装置を透過した光を収
束させるコンデンサレンズ系を有し、 上記リフレクタの焦点距離をfpとし、上記コンデンサ
レンズ系の合成焦点距離をfcとしたときに、 5.1fp<fc<9.6fp を満たすことを特徴とする請求項9から12までのいず
れかに記載の光学装置。 - 【請求項14】 柱状光学素子と、 ライトバルブと、 上記柱状光学素子の出射端面と上記ライトバルブとをほ
ぼ共役関係にする伝達光学系と、 上記コンデンサレンズ系で収束され上記柱状光学素子を
通過した光を上記ライトバルブに照射することによっ
て、上記ライトバルブを透過した光をスクリーン上に投
写する投写レンズ系とを有することを特徴とする請求項
12又は13のいずれかに記載の光学装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000371049A JP2002174720A (ja) | 2000-12-06 | 2000-12-06 | 紫外線吸収装置及びこれを用いた光学装置 |
US09/878,965 US6437909B1 (en) | 2000-12-06 | 2001-06-13 | UV-absorbing filter and optical apparatus incorporating the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000371049A JP2002174720A (ja) | 2000-12-06 | 2000-12-06 | 紫外線吸収装置及びこれを用いた光学装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002174720A true JP2002174720A (ja) | 2002-06-21 |
Family
ID=18840832
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000371049A Pending JP2002174720A (ja) | 2000-12-06 | 2000-12-06 | 紫外線吸収装置及びこれを用いた光学装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6437909B1 (ja) |
JP (1) | JP2002174720A (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100490494B1 (ko) * | 2001-05-22 | 2005-05-19 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | 프로젝터 |
TWI245939B (en) * | 2003-08-19 | 2005-12-21 | Au Optronics Corp | Backlight module |
US7345813B2 (en) * | 2005-07-21 | 2008-03-18 | Avago Technologies General Ip Pte Ltd | UV adjustable optical attenuator |
US7830075B2 (en) * | 2005-10-28 | 2010-11-09 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Reflector for transmission of a desired band of wavelengths of electromagnetic radiation |
US7621646B2 (en) * | 2006-07-05 | 2009-11-24 | Hewlett-Packard Development Company | Curved band-pass filter |
JP4371159B2 (ja) * | 2007-09-03 | 2009-11-25 | ウシオ電機株式会社 | 光源装置 |
US8022630B2 (en) * | 2008-03-24 | 2011-09-20 | Osram Sylvania Inc. | High intensity discharge lamp with corrosion-resistant electrical connector |
DE202012102644U1 (de) * | 2012-07-17 | 2013-10-21 | Zumtobel Lighting Gmbh | Lichtabgabeanordnung und Leuchte mit einer Lichtabgabeanordnung |
JP2019136191A (ja) * | 2018-02-07 | 2019-08-22 | マクセルホールディングス株式会社 | ドライヤー |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2833055B2 (ja) | 1989-10-12 | 1998-12-09 | セイコーエプソン株式会社 | 照明装置、及び、これを備えたプロジェクター |
-
2000
- 2000-12-06 JP JP2000371049A patent/JP2002174720A/ja active Pending
-
2001
- 2001-06-13 US US09/878,965 patent/US6437909B1/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6437909B1 (en) | 2002-08-20 |
US20020067542A1 (en) | 2002-06-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5967653A (en) | Light projector with parabolic transition format coupler | |
KR100837770B1 (ko) | 광원장치 및 이것을 사용한 영상표시장치 | |
JP4715916B2 (ja) | 照明装置及びこれを備えたプロジェクタ | |
WO2018228222A1 (zh) | 灯具 | |
JP3847927B2 (ja) | 発光管及びそれを用いた光源装置 | |
JP4093192B2 (ja) | 光源装置及びプロジェクタ | |
JP2002174720A (ja) | 紫外線吸収装置及びこれを用いた光学装置 | |
WO2018228223A1 (zh) | 灯具 | |
US5544029A (en) | Lighting fixture for theater, television and architectural applications | |
JP2007066911A (ja) | 光源装置および映像表示装置 | |
JP4349366B2 (ja) | 光源装置及びプロジェクタ | |
JP5373373B2 (ja) | ランプ装置 | |
JP2007214078A (ja) | 光源装置、およびプロジェクタ | |
JP2007335196A (ja) | 光源装置及びプロジェクタ | |
JP3968568B2 (ja) | 光源ユニットおよびそれを用いた照明装置 | |
TWI234686B (en) | Illumination system for a projector | |
JP4562687B2 (ja) | 集光光学系及び画像投写装置 | |
JP4466198B2 (ja) | 光源装置 | |
JP2619014B2 (ja) | エフェクトスポットライト | |
JP5035878B2 (ja) | 照明光学系およびその投写型表示装置 | |
JP4040071B2 (ja) | 光源装置および映像表示装置 | |
JP2005070518A (ja) | 光源装置、照明光学装置及びプロジェクタ | |
JPH11203921A (ja) | 光学装置 | |
JP2005062735A (ja) | 反射鏡の設計方法、反射鏡、それを備えた発光ランプ、照明装置並びにプロジェクタ | |
JPH11120812A (ja) | 照明装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040723 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060214 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060331 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060620 |