JP2842077B2 - 投光光源装置、投光光源作動装置および液晶プロジェクタ - Google Patents
投光光源装置、投光光源作動装置および液晶プロジェクタInfo
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- JP2842077B2 JP2842077B2 JP4240744A JP24074492A JP2842077B2 JP 2842077 B2 JP2842077 B2 JP 2842077B2 JP 4240744 A JP4240744 A JP 4240744A JP 24074492 A JP24074492 A JP 24074492A JP 2842077 B2 JP2842077 B2 JP 2842077B2
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- halide lamp
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、メタルハライドランプ
から放射される光をリフレクタにより反射して投光する
ようにした投光光源装置、投光光源作動装置および液晶
プロジェクタに関する。
から放射される光をリフレクタにより反射して投光する
ようにした投光光源装置、投光光源作動装置および液晶
プロジェクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】４０Ｗ／ｃｍ2 以上の高い管壁負荷で使
用するメタルハライドランプにおいては、点灯時の管壁
温度が気密容器材料である石英ガラスの耐え得る限界近
くまで高くなり、管壁に失透が顕著に生じる。この失透
部分は石英の内表面に形成されたクリストバライトとい
うＳｉＯ2 の一種の結晶体であり、正常な石英ガラスの
網目状ＳｉＯ2 と元素組成比は同じであるが、ＳｉとＯ
2 の配列が無定形から規則的な配列の結晶へと変化した
ものである。
用するメタルハライドランプにおいては、点灯時の管壁
温度が気密容器材料である石英ガラスの耐え得る限界近
くまで高くなり、管壁に失透が顕著に生じる。この失透
部分は石英の内表面に形成されたクリストバライトとい
うＳｉＯ2 の一種の結晶体であり、正常な石英ガラスの
網目状ＳｉＯ2 と元素組成比は同じであるが、ＳｉとＯ
2 の配列が無定形から規則的な配列の結晶へと変化した
ものである。
【０００３】このような失透が生じると、ランプからリ
フレクタの反射面に向かう光量が大幅に低下し、このた
め利用できる有効光量が減少する。このようなランプを
液晶プロジェクタに採用した場合には、スクリーン上の
照度が極端に低下する欠点がある。
フレクタの反射面に向かう光量が大幅に低下し、このた
め利用できる有効光量が減少する。このようなランプを
液晶プロジェクタに採用した場合には、スクリーン上の
照度が極端に低下する欠点がある。
【０００４】図５は、特開平４−３２１５４号公報記載
の従来の投光光源装置の一部を切欠いて示す斜視図であ
る。このものは、発光管７１を放物面を有する反射鏡７
２に収容し、発光管７１の端部を支持した口金部７３の
近傍に送風孔７４を設けたものであり、発光管７１の失
透を防止するために、口金部７３近傍の送風孔７４から
送風して発光管７１を送風冷却するものである。
の従来の投光光源装置の一部を切欠いて示す斜視図であ
る。このものは、発光管７１を放物面を有する反射鏡７
２に収容し、発光管７１の端部を支持した口金部７３の
近傍に送風孔７４を設けたものであり、発光管７１の失
透を防止するために、口金部７３近傍の送風孔７４から
送風して発光管７１を送風冷却するものである。
【０００５】なお、管壁負荷の低いメタルハライドラン
プであれば、失透による経時的な光出力の低下はないか
ら、上記特開平４−３２１５４号公報のように発光管を
冷却する必要はなくなるが、管壁負荷が低いため、所望
のスクリーン照度が得られず液晶プロジェクタ用の光源
としては不適となる。
プであれば、失透による経時的な光出力の低下はないか
ら、上記特開平４−３２１５４号公報のように発光管を
冷却する必要はなくなるが、管壁負荷が低いため、所望
のスクリーン照度が得られず液晶プロジェクタ用の光源
としては不適となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図５のものであると、
口金部７３側から発光管７１を送風冷却するので、反射
面側の発光管部分の失透が低減されれば、ランプからリ
タレクタの反射面に向かう光量が大幅に低下しないかも
しれないが、口金部７３近傍に送風孔７４を設ける必要
があり、構成が極めて複雑となる。
口金部７３側から発光管７１を送風冷却するので、反射
面側の発光管部分の失透が低減されれば、ランプからリ
タレクタの反射面に向かう光量が大幅に低下しないかも
しれないが、口金部７３近傍に送風孔７４を設ける必要
があり、構成が極めて複雑となる。
【０００７】なお、ＵＳＰ５１０７１６５号公報には、
反射鏡内に収納したメタルハライドランプの陰極を投光
開口側に配置した構成の自動車用ヘッドランプの記載が
ある。このものの具体的な管壁負荷は不明であるが、自
動車用のヘッドランプに使用されるランプはせいぜい２
５Ｗ／cm 2 程度の管壁負荷が小さいものであるため、失
透の問題はほとんどない。
反射鏡内に収納したメタルハライドランプの陰極を投光
開口側に配置した構成の自動車用ヘッドランプの記載が
ある。このものの具体的な管壁負荷は不明であるが、自
動車用のヘッドランプに使用されるランプはせいぜい２
５Ｗ／cm 2 程度の管壁負荷が小さいものであるため、失
透の問題はほとんどない。
【０００８】本発明は、失透による反射光量の低下を抑
え、簡単な構成で経時的なスクリーン上の照度低下等を
抑えるとともに、高い光出力が得られる投光光源装置、
投光光源作動装置および液晶プロジェクタを提供するこ
とを目的とする。
え、簡単な構成で経時的なスクリーン上の照度低下等を
抑えるとともに、高い光出力が得られる投光光源装置、
投光光源作動装置および液晶プロジェクタを提供するこ
とを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１は、主要部が石
英ガラス製の気密容器、この容器の内部両端に封装され
た一対の電極ならびに気密容器内に封入された金属ハロ
ゲン化物、水銀および希ガスを備え、管壁負荷が４０Ｗ
／ｃｍ2 以上となるように直流点灯されるメタルハライ
ドランプと；透光開口を有し、上記メタルハライドラン
プをその陰極として作動する方の電極が透光開口側に位
置するように収納したリフレクタと；を具備しているこ
とを特徴とする投光光源装置である。
英ガラス製の気密容器、この容器の内部両端に封装され
た一対の電極ならびに気密容器内に封入された金属ハロ
ゲン化物、水銀および希ガスを備え、管壁負荷が４０Ｗ
／ｃｍ2 以上となるように直流点灯されるメタルハライ
ドランプと；透光開口を有し、上記メタルハライドラン
プをその陰極として作動する方の電極が透光開口側に位
置するように収納したリフレクタと；を具備しているこ
とを特徴とする投光光源装置である。
【００１０】本発明において、気密容器とは発光管を構
成する容器である。また、本発明において、管壁負荷と
は、入力電力Ｗを気密容器の内表面積Ｓｃｍ2 で割った
値をいう。
成する容器である。また、本発明において、管壁負荷と
は、入力電力Ｗを気密容器の内表面積Ｓｃｍ2 で割った
値をいう。
【００１１】請求項２は、石英ガラス製の気密容器、こ
の容器の一端に封装された陰極、他端に封装された陽極
ならびに気密容器内に封入された金属ハロゲン化物、水
銀および希ガスを備え、管壁負荷が４０Ｗ／ｃｍ2 以上
となるように作動されるように構成されたメタルハライ
ドランプと；透光開口を有する椀形をなし、上記メタル
ハライドランプの陽極と椀形の底部側に、陰極を透光開
口側に、それぞれ位置させて上記メタルハライドランプ
を収納したリフレクタと；を具備していることを特徴と
する投光光源装置である。
の容器の一端に封装された陰極、他端に封装された陽極
ならびに気密容器内に封入された金属ハロゲン化物、水
銀および希ガスを備え、管壁負荷が４０Ｗ／ｃｍ2 以上
となるように作動されるように構成されたメタルハライ
ドランプと；透光開口を有する椀形をなし、上記メタル
ハライドランプの陽極と椀形の底部側に、陰極を透光開
口側に、それぞれ位置させて上記メタルハライドランプ
を収納したリフレクタと；を具備していることを特徴と
する投光光源装置である。
【００１２】請求項３は、石英ガラス製の気密容器、こ
の容器の一端に封装された陰極、他端に封装された陽極
ならびに気密容器内に封入された金属ハロゲン化物、水
銀および希ガスを備えるとともに、気密容器の透光開口
側の表面に光抑制手段を具備しているメタルハライドラ
ンプと；透光開口を有する椀形をなし、上記メタルハラ
イドランプの陽極を椀形の底部側に、陰極を透光開口側
に、それぞれ位置させて上記メタルハライドランプを収
納したリフレクタと；を具備していることを特徴とする
投光光源装置である。
の容器の一端に封装された陰極、他端に封装された陽極
ならびに気密容器内に封入された金属ハロゲン化物、水
銀および希ガスを備えるとともに、気密容器の透光開口
側の表面に光抑制手段を具備しているメタルハライドラ
ンプと；透光開口を有する椀形をなし、上記メタルハラ
イドランプの陽極を椀形の底部側に、陰極を透光開口側
に、それぞれ位置させて上記メタルハライドランプを収
納したリフレクタと；を具備していることを特徴とする
投光光源装置である。
【００１３】本発明において、光抑制部とは、光の透過
率を低減するフロスト加工等によって形成される拡散面
を含む。請求項４は、請求項１または請求項２に記載の
投光光源装置と；この投光光源装置の上記メタルハライ
ドランプの電極間に安定的に放電を形成させる直流電源
と；を具備していることを特徴とする投光光源作動装置
である。
率を低減するフロスト加工等によって形成される拡散面
を含む。請求項４は、請求項１または請求項２に記載の
投光光源装置と；この投光光源装置の上記メタルハライ
ドランプの電極間に安定的に放電を形成させる直流電源
と；を具備していることを特徴とする投光光源作動装置
である。
【００１４】なお、本発明において、直流点灯あるいは
直流電源の直流とは、交流を整流したもの、パルス点灯
等を含む。請求項５は、請求項４に記載の投光光源作動
装置と；投光光源装置からの投光をスクリーン上に投射
する光学系と；上記光学系内に配設された液晶パネル
と；上記投光光源作動装置、光学系および液晶パネルを
収容する筐体と；を具備していることを特徴とする液晶
プロジェクタである。
直流電源の直流とは、交流を整流したもの、パルス点灯
等を含む。請求項５は、請求項４に記載の投光光源作動
装置と；投光光源装置からの投光をスクリーン上に投射
する光学系と；上記光学系内に配設された液晶パネル
と；上記投光光源作動装置、光学系および液晶パネルを
収容する筐体と；を具備していることを特徴とする液晶
プロジェクタである。
【００１５】本発明において、光学系とは、例えば投影
レンズである。請求項６は、リフレクタは透光開口が下
向きとなるように設けられていることを特徴とする請求
項５に記載の液晶プロジェクタである。
レンズである。請求項６は、リフレクタは透光開口が下
向きとなるように設けられていることを特徴とする請求
項５に記載の液晶プロジェクタである。
【００１６】
【作用】請求項１は、管壁負荷が４０Ｗ／ｃｍ2 以上と
したもので、高い光出力が得られるが、気密容器の失透
の発生は著しくなる。しかしながら、直流点灯すること
により発光金属のイオンが陰極に引かれるので、アーク
中央の管壁や陽極側では長期に亘り失透が抑止され透明
な状態が保たれる。請求項１のランプは、リフレクタの
透光開口側に陰極が配置されるから、ランプから直接リ
フレクタの前方に投光される光量は失透によって低下す
ることがあるが、上記透明な領域からリフレクタに向か
う光量の低下は抑止される。ランプから直接から透光開
口へ直接出力される光は、リフレクタによって制御され
ない光であるため、本来投光として寄与しない光であ
る。すなわち、ランプから直接リフレクタの前方に投光
される光量は、失透によって低下しても実質的に寄与し
ない光であるために、実質的な光量の低下とはならな
い。したがって、反射光量は経時的に低下しにくくな
る。
したもので、高い光出力が得られるが、気密容器の失透
の発生は著しくなる。しかしながら、直流点灯すること
により発光金属のイオンが陰極に引かれるので、アーク
中央の管壁や陽極側では長期に亘り失透が抑止され透明
な状態が保たれる。請求項１のランプは、リフレクタの
透光開口側に陰極が配置されるから、ランプから直接リ
フレクタの前方に投光される光量は失透によって低下す
ることがあるが、上記透明な領域からリフレクタに向か
う光量の低下は抑止される。ランプから直接から透光開
口へ直接出力される光は、リフレクタによって制御され
ない光であるため、本来投光として寄与しない光であ
る。すなわち、ランプから直接リフレクタの前方に投光
される光量は、失透によって低下しても実質的に寄与し
ない光であるために、実質的な光量の低下とはならな
い。したがって、反射光量は経時的に低下しにくくな
る。
【００１７】請求項２は、請求項１と同様の作用を有す
る。請求項３は、気密容器の陰極側に失透が発生して
も、失透する部分に対応する気密容器の部分に光抑制手
段を設けているので、この光抑制部によって陰極側の管
壁からの光が例えばスクリーン等の投光面に実質的に照
射されないので、陰極側の失透による経時的な照射光の
光量変化を抑止することができる。
る。請求項３は、気密容器の陰極側に失透が発生して
も、失透する部分に対応する気密容器の部分に光抑制手
段を設けているので、この光抑制部によって陰極側の管
壁からの光が例えばスクリーン等の投光面に実質的に照
射されないので、陰極側の失透による経時的な照射光の
光量変化を抑止することができる。
【００１８】請求項４は、請求項１または２いずれかの
作用を有する。請求項５は、請求項４の作用を有する。
請求項６は、請求項５の作用を有し、さらに、陰極が陽
極よりも鉛直方向の下側となるように配置されるから、
発光金属のイオンが陰極に引かれるのに加えて発光金属
が重力の作用によっても下側に位置する陰極近傍に集ま
り、よってランプの中央部や上部での失透が抑止され
る。
作用を有する。請求項５は、請求項４の作用を有する。
請求項６は、請求項５の作用を有し、さらに、陰極が陽
極よりも鉛直方向の下側となるように配置されるから、
発光金属のイオンが陰極に引かれるのに加えて発光金属
が重力の作用によっても下側に位置する陰極近傍に集ま
り、よってランプの中央部や上部での失透が抑止され
る。
【００１９】
【実施例】以下、本発明について、図１ないし図３に示
す一実施例にもとづき説明する。図１は、投光光源作動
装置の水平点灯状態を示す一部断面側面図である。図１
において、２０は石英ガラスからなる気密容器であり、
この気密容器２０の発光部は肉厚１．４ｍｍの石英ガラ
スからなる略回転楕円体をなしている。前記発光部は長
径が約１５ｍｍ、短径が約１０ｍｍとなるように形成さ
れ、結果として内表面積ほぼ４．７ｃｍ2 、内容積がほ
ぼ０．９ｃｃとなっている。
す一実施例にもとづき説明する。図１は、投光光源作動
装置の水平点灯状態を示す一部断面側面図である。図１
において、２０は石英ガラスからなる気密容器であり、
この気密容器２０の発光部は肉厚１．４ｍｍの石英ガラ
スからなる略回転楕円体をなしている。前記発光部は長
径が約１５ｍｍ、短径が約１０ｍｍとなるように形成さ
れ、結果として内表面積ほぼ４．７ｃｍ2 、内容積がほ
ぼ０．９ｃｃとなっている。
【００２０】この気密容器２０の両端にはそれぞれ電極
２１ａ，２１ｂが封装されている。これら電極２１ａ，
２１ｂは、直流点灯されるようになっており、したがっ
て一方の電極２１ａは陰極となり、他方の電極２１ｂは
陽極となる。ただし、本実施例の場合、これら陰極２１
ａと陽極２１ｂはどちらも同一構造をなしており、それ
ぞれ、トリウムを含むタングステン−トリウム合金を材
料とした長さ１０ｍｍ、太さ０．７ｍｍの電極軸２１１
に線径０．５ｍｍのタングステンワイヤを３回密巻きに
した電極コイル２１２を巻回して構成されている。な
お、これら陰極２１ａと陽極２１ｂの電極間距離Ｌは６
ｍｍとしている。
２１ａ，２１ｂが封装されている。これら電極２１ａ，
２１ｂは、直流点灯されるようになっており、したがっ
て一方の電極２１ａは陰極となり、他方の電極２１ｂは
陽極となる。ただし、本実施例の場合、これら陰極２１
ａと陽極２１ｂはどちらも同一構造をなしており、それ
ぞれ、トリウムを含むタングステン−トリウム合金を材
料とした長さ１０ｍｍ、太さ０．７ｍｍの電極軸２１１
に線径０．５ｍｍのタングステンワイヤを３回密巻きに
した電極コイル２１２を巻回して構成されている。な
お、これら陰極２１ａと陽極２１ｂの電極間距離Ｌは６
ｍｍとしている。
【００２１】これら一対の電極２１ａ，２１ｂは封止部
２２，２２に封着された金属箔導体２３，２３に接続さ
れている。金属箔導体２３，２３は、Ｍｏ箔であり、幅
３ｍｍ、厚さ３０μｍとしている。上記陽極２１ｂに接
続された一方の金属箔導体２３は図示しない外部リード
線を介して、端部に被着された口金２４に電気的に接続
されており、また、上記陰極２１ａに接続された他方の
金属箔導体２３は外部リード線２５に接続されている。
外部リード線２５は、直径０．８ｍｍのＭｏ金属棒から
なる。
２２，２２に封着された金属箔導体２３，２３に接続さ
れている。金属箔導体２３，２３は、Ｍｏ箔であり、幅
３ｍｍ、厚さ３０μｍとしている。上記陽極２１ｂに接
続された一方の金属箔導体２３は図示しない外部リード
線を介して、端部に被着された口金２４に電気的に接続
されており、また、上記陰極２１ａに接続された他方の
金属箔導体２３は外部リード線２５に接続されている。
外部リード線２５は、直径０．８ｍｍのＭｏ金属棒から
なる。
【００２２】このような気密容器２０には、水銀が例え
ば２２ｍｇ封入されているとともに、発光金属として希
土類金属、例えばＤｙ，Ｎｄ，Ｔｌ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｃｓ
等のヨウ化物ならびに臭化物が２．０ｍｇ封入されてお
り、さらに希ガスとしてアルゴンガスが４０ＫＰａ封入
されており、短アークメタルハライドランプ１を構成し
ている。
ば２２ｍｇ封入されているとともに、発光金属として希
土類金属、例えばＤｙ，Ｎｄ，Ｔｌ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｃｓ
等のヨウ化物ならびに臭化物が２．０ｍｇ封入されてお
り、さらに希ガスとしてアルゴンガスが４０ＫＰａ封入
されており、短アークメタルハライドランプ１を構成し
ている。
【００２３】このランプ１は、リフレクタ２に取り付け
られている。リフレクタ２はガラスまたは金属からな
り、回転曲面の内面に反射特性に優れたＴｉＯ2 −Ｓｉ
Ｏ2 等の蒸着膜からなる反射面３１を有している。この
リフレクタ２の前面投光部、例えば開口部は開口径が９
０ｍｍ程度に形成されており、背部の頂部には支持筒部
３２が形成されている。この支持筒部３２に上記ランプ
１の口金２４部分が、絶縁セメント等の接着剤３３によ
り固着されている。これにより、ランプ１のランプ軸Ｏ
1 −Ｏ1 が、リフレクタ２の中心軸、つまり光軸Ｏ2 −
Ｏ2 と略一致するようにしてランプ１がリフレクタ２に
取付られている。
られている。リフレクタ２はガラスまたは金属からな
り、回転曲面の内面に反射特性に優れたＴｉＯ2 −Ｓｉ
Ｏ2 等の蒸着膜からなる反射面３１を有している。この
リフレクタ２の前面投光部、例えば開口部は開口径が９
０ｍｍ程度に形成されており、背部の頂部には支持筒部
３２が形成されている。この支持筒部３２に上記ランプ
１の口金２４部分が、絶縁セメント等の接着剤３３によ
り固着されている。これにより、ランプ１のランプ軸Ｏ
1 −Ｏ1 が、リフレクタ２の中心軸、つまり光軸Ｏ2 −
Ｏ2 と略一致するようにしてランプ１がリフレクタ２に
取付られている。
【００２４】この場合、ランプ１は、陰極２１ａがリフ
レクタ２の前面投光部側に位置し、陽極２１ｂが支持筒
部３２に位置してリフレクタ２に支持されている。な
お、リフレクタ２には導入孔３４が形成されており、こ
の導入孔３４に前記ランプ１の外部リード線２５が貫通
して背面側に導かれている。
レクタ２の前面投光部側に位置し、陽極２１ｂが支持筒
部３２に位置してリフレクタ２に支持されている。な
お、リフレクタ２には導入孔３４が形成されており、こ
の導入孔３４に前記ランプ１の外部リード線２５が貫通
して背面側に導かれている。
【００２５】上記のようにしてリフレクタ２およびこの
リフレクタ２に固定された短アークメタルハライドラン
プ１により投光光源装置６０が構成され、上記口金２４
と外部リード線２５が直流電源５０に接続されて投光光
源作動装置が構成されている。直流電源５０は、ランプ
１に対し、例えば無負荷電圧が約２８０Ｖとなる電圧を
印加するようになっている。このような電圧の印加によ
り、ランプは直流点灯され、ランプ電流が２．７Ａとな
り、ランプ電圧は９２Ｖ、ランプ電力は２４７Ｗで点灯
される。
リフレクタ２に固定された短アークメタルハライドラン
プ１により投光光源装置６０が構成され、上記口金２４
と外部リード線２５が直流電源５０に接続されて投光光
源作動装置が構成されている。直流電源５０は、ランプ
１に対し、例えば無負荷電圧が約２８０Ｖとなる電圧を
印加するようになっている。このような電圧の印加によ
り、ランプは直流点灯され、ランプ電流が２．７Ａとな
り、ランプ電圧は９２Ｖ、ランプ電力は２４７Ｗで点灯
される。
【００２６】上記構成の投光光源装置６０の作用につい
て説明する。上記投光光源装置６０は、図１に示すよう
にリフレクタ２がその光軸Ｏ2 −Ｏ2 を略水平に向けた
姿勢で使用され、よって短アークメタルハライドランプ
１は水平点灯される。
て説明する。上記投光光源装置６０は、図１に示すよう
にリフレクタ２がその光軸Ｏ2 −Ｏ2 を略水平に向けた
姿勢で使用され、よって短アークメタルハライドランプ
１は水平点灯される。
【００２７】そして、この短アークメタルハライドラン
プ１は、直流電源５０に接続されて直流点灯されるた
め、気密容器２０内の金属イオンは両電極が作り出す気
密容器内の電場の影響を強く受けて陰極２１ａ側に引き
寄せられる。このため、希土類金属のイオンがマイナス
側電極２１ａに電気的に引き寄せられつづける結果、金
属イオンが気密容器２０における温度の高い中心部の石
英ガラスや陽極２１ｂ側の石英ガラスから遠ざかり、気
密容器２０の中央部や陽極２１ｂ側で失透が生じるのが
抑止される。すなわち、失透が生じる場合は気密容器２
０の陰極２１ａ側に発生する。
プ１は、直流電源５０に接続されて直流点灯されるた
め、気密容器２０内の金属イオンは両電極が作り出す気
密容器内の電場の影響を強く受けて陰極２１ａ側に引き
寄せられる。このため、希土類金属のイオンがマイナス
側電極２１ａに電気的に引き寄せられつづける結果、金
属イオンが気密容器２０における温度の高い中心部の石
英ガラスや陽極２１ｂ側の石英ガラスから遠ざかり、気
密容器２０の中央部や陽極２１ｂ側で失透が生じるのが
抑止される。すなわち、失透が生じる場合は気密容器２
０の陰極２１ａ側に発生する。
【００２８】この結果、ランプ１から直接前方に照射さ
れる光の量は、上記失透により若干低下するが、上記中
央部や陽極２１ｂ側の透明な領域から反射面３１に向か
う光量の低下が抑止される。よって、反射面３１で反射
される光量の低下が抑止され、この投光光源装置６０か
ら投射される光量の低下を抑止することができる。この
ため投光光源装置６０からの光を例えばスクリーン等に
投光した場合、スクリーンの照度低下を抑止することが
できる。
れる光の量は、上記失透により若干低下するが、上記中
央部や陽極２１ｂ側の透明な領域から反射面３１に向か
う光量の低下が抑止される。よって、反射面３１で反射
される光量の低下が抑止され、この投光光源装置６０か
ら投射される光量の低下を抑止することができる。この
ため投光光源装置６０からの光を例えばスクリーン等に
投光した場合、スクリーンの照度低下を抑止することが
できる。
【００２９】図２は、スクリーン上の照度低下度合を示
す寿命特性図である。なお、図２中縦軸はスクリーン上
の照度低下率を示し、横軸は点灯時間を示す。図２にお
いて、実線で示す本発明の場合は、破線で示す従来の交
流点灯の場合に比べて、スクリーン上の照度低下が少な
く、寿命特性が向上する。
す寿命特性図である。なお、図２中縦軸はスクリーン上
の照度低下率を示し、横軸は点灯時間を示す。図２にお
いて、実線で示す本発明の場合は、破線で示す従来の交
流点灯の場合に比べて、スクリーン上の照度低下が少な
く、寿命特性が向上する。
【００３０】なお、図１において、予め気密容器２０の
中央部や陽極２１ｂ側を除いて、陽極側の外面に光抑制
部４０、例えばフロスト加工等の拡散面を形成しておけ
ば、この光抑制部４０がランプ寿命の初期の段階から陰
極２１ａ側より発せられる光の量を抑制するようにな
り、寿命中に、陰極２１ａ側で失透が生じたとしても、
この領域の光量が変化することを抑えることができる。
中央部や陽極２１ｂ側を除いて、陽極側の外面に光抑制
部４０、例えばフロスト加工等の拡散面を形成しておけ
ば、この光抑制部４０がランプ寿命の初期の段階から陰
極２１ａ側より発せられる光の量を抑制するようにな
り、寿命中に、陰極２１ａ側で失透が生じたとしても、
この領域の光量が変化することを抑えることができる。
【００３１】図３は、本発明の一実施例としてのカラー
液晶プロジェクタの概念図である。カラー液晶プロジェ
クタは、ランプ１とこのランプ１から放射された光を反
射するリフレクタ２とからなる投光光源装置６０を有
し、リフレクタ２で反射された反射光を集光する光学
系、例えば集光レンズ３を備えている。
液晶プロジェクタの概念図である。カラー液晶プロジェ
クタは、ランプ１とこのランプ１から放射された光を反
射するリフレクタ２とからなる投光光源装置６０を有
し、リフレクタ２で反射された反射光を集光する光学
系、例えば集光レンズ３を備えている。
【００３２】上記集光レンズ３から前方に照射された光
は、青色光を反射するダイクロイックミラー（波長選択
性反射鏡）４によって青色光が反射され、この青色光は
ミラー５で反射されて液晶パネル（ＬＣＤ）６を照射
し、この液晶パネル６の画像を青色に着色して他のダイ
クロイックミラー７，８および投影レンズ９を介してス
クリーン１０に投影させる。
は、青色光を反射するダイクロイックミラー（波長選択
性反射鏡）４によって青色光が反射され、この青色光は
ミラー５で反射されて液晶パネル（ＬＣＤ）６を照射
し、この液晶パネル６の画像を青色に着色して他のダイ
クロイックミラー７，８および投影レンズ９を介してス
クリーン１０に投影させる。
【００３３】また、上記集光レンズ３から投光された光
のうち、赤色および緑色の光は前記青色光を反射するダ
イクロイックミラー４を透過し、そのうちの赤色光は他
のダイクロイックミラー１１で反射され、液晶パネル１
２を照射し、この液晶パネル１２の画像を赤色に着色
し、この赤色画像を上記ダイクロイックミラー７で反射
して他のダイクロイックミラー８を透過し、投影レンズ
９を介してスクリーン１０に投影する。
のうち、赤色および緑色の光は前記青色光を反射するダ
イクロイックミラー４を透過し、そのうちの赤色光は他
のダイクロイックミラー１１で反射され、液晶パネル１
２を照射し、この液晶パネル１２の画像を赤色に着色
し、この赤色画像を上記ダイクロイックミラー７で反射
して他のダイクロイックミラー８を透過し、投影レンズ
９を介してスクリーン１０に投影する。
【００３４】さらに、上記赤色光を反射するダイクロイ
ックミラー１１を透過した緑色光は、液晶パネル１３を
照射し、この液晶パネル１３の画像を緑色に着色し、こ
の緑色画像をダイクロイックミラー１４および上記ダイ
クロイックミラー８で反射して投影レンズ９を介してス
クリーン１０に投影する。
ックミラー１１を透過した緑色光は、液晶パネル１３を
照射し、この液晶パネル１３の画像を緑色に着色し、こ
の緑色画像をダイクロイックミラー１４および上記ダイ
クロイックミラー８で反射して投影レンズ９を介してス
クリーン１０に投影する。
【００３５】したがって、３個の液晶パネル６，１２お
よび１３の画像をコントロールすることによりスクリー
ン１０には３色の画像が重ねて投影され、カラーの画像
が映し出されることになる。
よび１３の画像をコントロールすることによりスクリー
ン１０には３色の画像が重ねて投影され、カラーの画像
が映し出されることになる。
【００３６】なお、上記投光光源装置６０、集光レンズ
３、ダイクロイックミラー７，８，１１，１４、液晶パ
ネル６，１２，１３および投影レンズ９は、周知の液晶
プロジェクタのように図示しない筐体内に収容されてい
る。
３、ダイクロイックミラー７，８，１１，１４、液晶パ
ネル６，１２，１３および投影レンズ９は、周知の液晶
プロジェクタのように図示しない筐体内に収容されてい
る。
【００３７】図４は、本発明の他の実施例としての投光
光源作動装置を示す一部断面側面図である。この実施例
は、ランプ軸Ｏ1 −Ｏ1 および光軸Ｏ2 −Ｏ2 が垂直方
向となる姿勢で用いる例である。
光源作動装置を示す一部断面側面図である。この実施例
は、ランプ軸Ｏ1 −Ｏ1 および光軸Ｏ2 −Ｏ2 が垂直方
向となる姿勢で用いる例である。
【００３８】すなわち、図４において、図１と同一部材
は同一番号を付して説明を省略するが、リフレクタ２は
光軸Ｏ2 −Ｏ2 が垂直な姿勢に設けられており、よって
ランプ軸Ｏ1 −Ｏ1 も垂直となっている。この場合、直
流電源５０に接続されたランプ１は、直流点灯中に陰極
となる電極２１ａが、上下方向の下側に配置し、この陰
極２１ａがリフレクタ２の前面投光部側（下側）に配置
されている。
は同一番号を付して説明を省略するが、リフレクタ２は
光軸Ｏ2 −Ｏ2 が垂直な姿勢に設けられており、よって
ランプ軸Ｏ1 −Ｏ1 も垂直となっている。この場合、直
流電源５０に接続されたランプ１は、直流点灯中に陰極
となる電極２１ａが、上下方向の下側に配置し、この陰
極２１ａがリフレクタ２の前面投光部側（下側）に配置
されている。
【００３９】なお、図４においては、外部リード線２５
に接続端子５１を連結してあり、この連結端子５１はリ
フレクタ２に形成した固定孔５２に固定されている。さ
らに述べると、接続端子５１はねじ部５３を有してお
り、このねじ部５３を固定孔５２に挿通し、リフレクタ
２の背面側からねじ部５３に座金５４およびナット５５
を嵌め込み、このナット５５を締め付けることにより接
続端子５１を固定孔５２に固定してある。この接続端子
５１にはリフレクタ２の背面側でソケット形のコネクタ
５６が脱着可能に接続されるようになっており、このコ
ネクタ５６が直流電源５０に接続される。
に接続端子５１を連結してあり、この連結端子５１はリ
フレクタ２に形成した固定孔５２に固定されている。さ
らに述べると、接続端子５１はねじ部５３を有してお
り、このねじ部５３を固定孔５２に挿通し、リフレクタ
２の背面側からねじ部５３に座金５４およびナット５５
を嵌め込み、このナット５５を締め付けることにより接
続端子５１を固定孔５２に固定してある。この接続端子
５１にはリフレクタ２の背面側でソケット形のコネクタ
５６が脱着可能に接続されるようになっており、このコ
ネクタ５６が直流電源５０に接続される。
【００４０】このような構成の場合は、ランプを点灯す
ると、気密容器２０内の金属イオンが電界のために陰極
２１ａ側に引き寄せられるばかりでなく、発光金属とし
ての希土類金属が重力を受けて下側に位置する陰極２１
ａの近傍に集まり、さらに陰極の温度が低くなること、
および対流のために下側に位置する陰極が温度が低くな
り、よって余剰の発光金属は陰極側に集まり易くなり、
これらの複合作用により陰極２１ａの近傍では発光金属
の濃度が高くなる。
ると、気密容器２０内の金属イオンが電界のために陰極
２１ａ側に引き寄せられるばかりでなく、発光金属とし
ての希土類金属が重力を受けて下側に位置する陰極２１
ａの近傍に集まり、さらに陰極の温度が低くなること、
および対流のために下側に位置する陰極が温度が低くな
り、よって余剰の発光金属は陰極側に集まり易くなり、
これらの複合作用により陰極２１ａの近傍では発光金属
の濃度が高くなる。
【００４１】この結果、陰極２１ａ側に発光金属が集ま
り、気密容器２０の中央部や上側の陽極２１ｂ側で失透
を生じることがない。したがって反射面３１に向かう光
量の低下が少なく、反射光の量を多く確保することがで
きる。よって、下向きの光量が点灯時間の経過に伴って
減少することがない。
り、気密容器２０の中央部や上側の陽極２１ｂ側で失透
を生じることがない。したがって反射面３１に向かう光
量の低下が少なく、反射光の量を多く確保することがで
きる。よって、下向きの光量が点灯時間の経過に伴って
減少することがない。
【００４２】
【発明の効果】請求項１によれば、発光金属のイオンが
陰極側に引き寄せられて陰極側に集中するようになるか
ら、管壁のアーク中央および陽極側では失透が生じるの
が抑止され、気密容器のアーク中央および陽極側は初期
の透光状態が保たれる。このように、気密容器の経時的
に透光状態が変化しにくい領域がリフレクタの反射面に
対向するから、気密容器からリフレクタに向かう光は、
経時的に低下しにくいので、リフレクタからの投光も経
時的に低下しにくい。
陰極側に引き寄せられて陰極側に集中するようになるか
ら、管壁のアーク中央および陽極側では失透が生じるの
が抑止され、気密容器のアーク中央および陽極側は初期
の透光状態が保たれる。このように、気密容器の経時的
に透光状態が変化しにくい領域がリフレクタの反射面に
対向するから、気密容器からリフレクタに向かう光は、
経時的に低下しにくいので、リフレクタからの投光も経
時的に低下しにくい。
【００４３】したがって、高い光出力が得られる４０Ｗ
／ｃｍ2 以上の高管壁負荷でありながら、簡単な構成で
経時的な照射光の光量低下を抑止することができ、スク
リーン等の投光面上の照度低下等を抑止することができ
る。
／ｃｍ2 以上の高管壁負荷でありながら、簡単な構成で
経時的な照射光の光量低下を抑止することができ、スク
リーン等の投光面上の照度低下等を抑止することができ
る。
【００４４】請求項２によれば、請求項１の効果を奏す
る。請求項３によれば、光抑制部によって陰極側の管壁
から光が例えばスクリーン等の照射物に実質的に照射さ
れないので、失透が生じても経時的な照射光の光量変化
を抑止することができる。
る。請求項３によれば、光抑制部によって陰極側の管壁
から光が例えばスクリーン等の照射物に実質的に照射さ
れないので、失透が生じても経時的な照射光の光量変化
を抑止することができる。
【００４５】請求項４および５によれば、請求項１ない
し３いずれかの効果を奏する。請求項６によれば、陰極
側を低い位置となるように設置したから、請求項１また
は２のように発光金属のイオンが陰極に引かれるのに加
えて、発光金属が重力の作用によっても下側に位置する
陰極近傍に集まり、よってランプの中央部や上部で失透
が抑止される。よってリフレクタの反射面に向かう光量
を減じることがなく、照射光の光量低下を抑止すること
ができる。
し３いずれかの効果を奏する。請求項６によれば、陰極
側を低い位置となるように設置したから、請求項１また
は２のように発光金属のイオンが陰極に引かれるのに加
えて、発光金属が重力の作用によっても下側に位置する
陰極近傍に集まり、よってランプの中央部や上部で失透
が抑止される。よってリフレクタの反射面に向かう光量
を減じることがなく、照射光の光量低下を抑止すること
ができる。
【００４６】したがって、本発明によれば、失透による
反射光量の低下を抑え、簡単な構成で経時的なスクリー
ン上の照度低下等を抑えることができ、しかも高い光出
力が得られる投光光源装置、投光光源作動装置および液
晶プロジェクタを提供することができる。
反射光量の低下を抑え、簡単な構成で経時的なスクリー
ン上の照度低下等を抑えることができ、しかも高い光出
力が得られる投光光源装置、投光光源作動装置および液
晶プロジェクタを提供することができる。
【図１】本発明の一実施例としての投光光源作動装置を
示す一部断面側面図。
示す一部断面側面図。
【図２】スクリーン上での照度低下割合を示す寿命特性
図。
図。
【図３】本発明の一実施例としてのカラー液晶プロジェ
クタの概念図。
クタの概念図。
【図４】本発明の他の実施例としての投光光源作動装置
を示す一部断面側面図。
を示す一部断面側面図。
【図５】従来の技術を一部切り欠いて示す斜視図。
２０…気密容器 ２１ａ…陰極として作動する電極 ２１ｂ…陽極として作動する電極 １…メタルハライドランプ ２…リフレクタ ６，１２…液晶パネル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 以知郎 東京都港区三田一丁目４番28号 東芝ラ イテック株式会社内 (56)参考文献 特開 昭49−108876（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−32154（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−35403（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−21051 ＪＰ，Ｕ) 米国特許5107165（ＵＳ，Ａ) 欧州特許出願公開501668（ＥＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01J 61/88
Claims (6)
- 【請求項１】 石英ガラス製の気密容器、この容器の内
部両端に封装された一対の電極ならびに気密容器内に封
入された金属ハロゲン化物、水銀および希ガスを備え、
管壁負荷が４０Ｗ／ｃｍ2 以上となるように直流点灯さ
れるメタルハライドランプと； 透光開口を有し、上記メタルハライドランプをその陰極
として作動する方の電極が透光開口側に位置するように
収納したリフレクタと； を具備していることを特徴とする投光光源装置。 - 【請求項２】 石英ガラス製の気密容器、この容器の一
端に封装された陰極、他端に封装された陽極ならびに気
密容器内に封入された金属ハロゲン化物、水銀および希
ガスを備え、管壁負荷が４０Ｗ／ｃｍ2 以上となるよう
に作動されるように構成されたメタルハライドランプ
と； 透光開口を有する椀形をなし、上記メタルハライドラン
プの陽極と椀形の底部側に、陰極を透光開口側に、それ
ぞれ位置させて上記メタルハライドランプを収納したリ
フレクタと； を具備していることを特徴とする投光光源装置。 - 【請求項３】 石英ガラス製の気密容器、この容器の一
端に封装された陰極、他端に封装された陽極ならびに気
密容器内に封入された金属ハロゲン化物、水銀および希
ガスを備えるとともに、気密容器の透光開口側の表面に
光抑制手段を具備しているメタルハライドランプと； 透光開口を有する椀形をなし、上記メタルハライドラン
プの陽極を椀形の底部側に、陰極を透光開口側に、それ
ぞれ位置させて上記メタルハライドランプを収納したリ
フレクタと； を具備していることを特徴とする投光光源装置。 - 【請求項４】 請求項１または請求項２に記載の投光光
源装置と； この投光光源装置の上記メタルハライドランプの電極間
に安定的に放電を形成させる直流電源と； を具備していることを特徴とする投光光源作動装置。 - 【請求項５】 請求項４に記載の投光光源作動装置と； 投光光源装置からの投光をスクリーン上に投射する光学
系と； 上記光学系内に配設された液晶パネルと； 上記投光光源作動装置、光学系および液晶パネルを収容
する筐体と； を具備していることを特徴とする液晶プロジェクタ。 - 【請求項６】 リフレクタは透光開口が下向きとなるよ
うに設けられていることを特徴とする請求項５に記載の
液晶プロジェクタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4240744A JP2842077B2 (ja) | 1992-09-09 | 1992-09-09 | 投光光源装置、投光光源作動装置および液晶プロジェクタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4240744A JP2842077B2 (ja) | 1992-09-09 | 1992-09-09 | 投光光源装置、投光光源作動装置および液晶プロジェクタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0689701A JPH0689701A (ja) | 1994-03-29 |
| JP2842077B2 true JP2842077B2 (ja) | 1998-12-24 |
Family
ID=17064061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4240744A Expired - Lifetime JP2842077B2 (ja) | 1992-09-09 | 1992-09-09 | 投光光源装置、投光光源作動装置および液晶プロジェクタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2842077B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080042538A1 (en) * | 2004-09-14 | 2008-02-21 | Phoenix Electric Co., Ltd. | Metallic Concave Reflection Mirror, Light Source and Light Source Apparatus Using the Same, and Lighting Circuit Thereof |
-
1992
- 1992-09-09 JP JP4240744A patent/JP2842077B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 実開 平４−２１０５１ ＪＰ，Ｕ） |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0689701A (ja) | 1994-03-29 |
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