JPH07105917A - ハロゲン電球 - Google Patents
ハロゲン電球Info
- Publication number
- JPH07105917A JPH07105917A JP5275923A JP27592393A JPH07105917A JP H07105917 A JPH07105917 A JP H07105917A JP 5275923 A JP5275923 A JP 5275923A JP 27592393 A JP27592393 A JP 27592393A JP H07105917 A JPH07105917 A JP H07105917A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- reflecting
- liquid crystal
- reflecting mirror
- revolution
- 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
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- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、被照射面が明るく、その照度の均一
性が良好である特に液晶透過型プロジェクター用光源と
して最適なハロゲン電球を提供することを目的とする。 【要約】 反射鏡の底部にガラスバルブを固定してなるハロゲン電
球において、反射鏡の開口部側の反射面は回転放物面形
状であり、同底部側は放物面より扁平率の小さい回転楕
円面形状である２種の曲率の反射面を有する反射鏡より
構成される。
性が良好である特に液晶透過型プロジェクター用光源と
して最適なハロゲン電球を提供することを目的とする。 【要約】 反射鏡の底部にガラスバルブを固定してなるハロゲン電
球において、反射鏡の開口部側の反射面は回転放物面形
状であり、同底部側は放物面より扁平率の小さい回転楕
円面形状である２種の曲率の反射面を有する反射鏡より
構成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガラスバルブ内に不活
性ガスと共にハロゲンガスを封入してなる反射鏡を有す
るハロゲン電球の改良に関する。
性ガスと共にハロゲンガスを封入してなる反射鏡を有す
るハロゲン電球の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】反射鏡を有するハロゲン電球は、白熱電
球に比べ非常にコンパクトであり、又高い演色性を示し
寿命も長いため、映写機用電球、例えば８ｍｍや１６ｍ
ｍ映写機、さらにはスライド映写機等に広く用いられて
いる。又、最近では液晶パネルを用いた投射型のディス
プレー用光源として、コンパクトかつ低価格であるため
利用されている。
球に比べ非常にコンパクトであり、又高い演色性を示し
寿命も長いため、映写機用電球、例えば８ｍｍや１６ｍ
ｍ映写機、さらにはスライド映写機等に広く用いられて
いる。又、最近では液晶パネルを用いた投射型のディス
プレー用光源として、コンパクトかつ低価格であるため
利用されている。
【０００３】図４は従来の反射鏡付きハロゲン電球を示
す概略断面図と反射光の光線の軌跡である。図４に示す
反射鏡付きハロゲン電球５０は、フィラメント５１とフ
ィラメントを内設するガラスバルブ５２と、ガラスバル
ブ５２がその底部に固定される反射鏡５３よりなる。反
射鏡５３は通常ホウケイ酸ガラス等の硬質ガラスよりな
り、反射面は有効に光を反射しかつ赤外線を反射しない
ダイクロイックの交互多層膜５がコートされている。
又、反射面の曲面は光を有効に利用するため、回転放物
面か回転楕円面とされている。５４はこの電球を液晶パ
ネルの投射型ディスプレーに利用した場合の液晶パネル
を示す。
す概略断面図と反射光の光線の軌跡である。図４に示す
反射鏡付きハロゲン電球５０は、フィラメント５１とフ
ィラメントを内設するガラスバルブ５２と、ガラスバル
ブ５２がその底部に固定される反射鏡５３よりなる。反
射鏡５３は通常ホウケイ酸ガラス等の硬質ガラスよりな
り、反射面は有効に光を反射しかつ赤外線を反射しない
ダイクロイックの交互多層膜５がコートされている。
又、反射面の曲面は光を有効に利用するため、回転放物
面か回転楕円面とされている。５４はこの電球を液晶パ
ネルの投射型ディスプレーに利用した場合の液晶パネル
を示す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、反射鏡付き
ハロゲン電球を用いた液晶パネルを有する投射型ディス
プレーは、投射画面の大型化の要求から液晶パネルが大
型サイズになってきており、又、高照度化が求められて
いる。このため、従来の単一反射面で構成された反射鏡
では大面積の均一な照度の強度分布を得ることはむずか
しくなっている。一方、一般照明用で利用されている均
一な照度を得る技術例えば電球のガラスバルブに拡散効
果のある処理を施す方法、また、反射鏡の反射面に多面
体の微小反射体を設け拡散する方法などがあるが、液晶
パネルの光透過特性は液晶パネルに対して最大５度程度
の入射光の光しか透過しないために、前記の一般照明用
の技術は用いられない。
ハロゲン電球を用いた液晶パネルを有する投射型ディス
プレーは、投射画面の大型化の要求から液晶パネルが大
型サイズになってきており、又、高照度化が求められて
いる。このため、従来の単一反射面で構成された反射鏡
では大面積の均一な照度の強度分布を得ることはむずか
しくなっている。一方、一般照明用で利用されている均
一な照度を得る技術例えば電球のガラスバルブに拡散効
果のある処理を施す方法、また、反射鏡の反射面に多面
体の微小反射体を設け拡散する方法などがあるが、液晶
パネルの光透過特性は液晶パネルに対して最大５度程度
の入射光の光しか透過しないために、前記の一般照明用
の技術は用いられない。
【０００５】このため、図４に示すように反射鏡は平行
光に近い反射光となる回転放物面あるいは回転長楕円面
が好ましい。しかるに液晶パネルが大型サイズになるに
伴ないパネルの周辺の光量が不足し、これに対し、周辺
の光量を増加した場合は中心部の光量が不足する。図３
（Ｂ）の光強度分布曲線となる。そこで、フィラメント
の位置を変え中心の光量を増加した場合には曲線（Ｃ）
となり中心光量は大きくなるが、周辺光量はさらに減少
する。このため、図３の理想の曲線（Ａ）に近い配光を
得るためには従来の反射鏡では不十分であるという問題
がある。
光に近い反射光となる回転放物面あるいは回転長楕円面
が好ましい。しかるに液晶パネルが大型サイズになるに
伴ないパネルの周辺の光量が不足し、これに対し、周辺
の光量を増加した場合は中心部の光量が不足する。図３
（Ｂ）の光強度分布曲線となる。そこで、フィラメント
の位置を変え中心の光量を増加した場合には曲線（Ｃ）
となり中心光量は大きくなるが、周辺光量はさらに減少
する。このため、図３の理想の曲線（Ａ）に近い配光を
得るためには従来の反射鏡では不十分であるという問題
がある。
【０００６】本発明は前記に鑑みなされたものであり、
反射鏡の開口部径近くまでの大型の液晶パネルの全面を
均一にかつ５度以下の入射角で照射し、被照射面が明る
く、照度の均一性が良い液晶投射型プロジェクター用光
源として最適なハロゲン電球を提供することを目的とす
る。
反射鏡の開口部径近くまでの大型の液晶パネルの全面を
均一にかつ５度以下の入射角で照射し、被照射面が明る
く、照度の均一性が良い液晶投射型プロジェクター用光
源として最適なハロゲン電球を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明に係るハロゲン電球は、発光体を内設するガラ
スバルブを反射鏡の底部に固定したハロゲン電球におい
て、前記反射鏡の開口部側の反射面は回転放物面又は放
物面に近似した回転長楕円面とし、前記底部側の反射面
は放物面又は長楕円面より扁平率の小さい回転楕円面と
して２種の曲率の反射面を有する反射鏡にて構成するこ
とを特徴とする。又、前記反射鏡の回転楕円面の扁平率
は０．８≦ｅ≦０．８５であり当該楕円面の一次焦点は
前記放物面の焦点位置より反射鏡の底部側に位置するよ
うに構成し、ガラスバルブの発光体であるフィラメント
は当該放物面の焦点位置に配設される。
に本発明に係るハロゲン電球は、発光体を内設するガラ
スバルブを反射鏡の底部に固定したハロゲン電球におい
て、前記反射鏡の開口部側の反射面は回転放物面又は放
物面に近似した回転長楕円面とし、前記底部側の反射面
は放物面又は長楕円面より扁平率の小さい回転楕円面と
して２種の曲率の反射面を有する反射鏡にて構成するこ
とを特徴とする。又、前記反射鏡の回転楕円面の扁平率
は０．８≦ｅ≦０．８５であり当該楕円面の一次焦点は
前記放物面の焦点位置より反射鏡の底部側に位置するよ
うに構成し、ガラスバルブの発光体であるフィラメント
は当該放物面の焦点位置に配設される。
【０００８】
【作用】前記構成により、反射鏡開口部側の反射面であ
る放物面又は放物面に近似した長楕円面の焦点付近に発
光体であるフィラメントが配置されているので略平行に
近い光跡の光を反射することができるので、反射鏡開口
部の前面に配置する液晶パネルの周辺の光量を増加する
ことができる。又、前記反射面と連続的に続く楕円面に
より、液晶パネルの中心付近の光量を増加することがで
きるので、広範囲に均一な照度を有するハロゲン電球が
得られる。
る放物面又は放物面に近似した長楕円面の焦点付近に発
光体であるフィラメントが配置されているので略平行に
近い光跡の光を反射することができるので、反射鏡開口
部の前面に配置する液晶パネルの周辺の光量を増加する
ことができる。又、前記反射面と連続的に続く楕円面に
より、液晶パネルの中心付近の光量を増加することがで
きるので、広範囲に均一な照度を有するハロゲン電球が
得られる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１に基づき説明す
る。図１に示すハロゲン電球１はフィラメント２を内設
するガラスバルブ３とガラスバルブがその底部に固定さ
れる反射鏡４とを有する。反射鏡４はホウケイ酸ガラス
等の硬質ガラスが用いられ反射面には赤外線を透過し、
可視光線のみを反射するフッ化マグネシウム（Ｍｇ
Ｆ2 ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、二酸化ケイ素（Ｓｉ
Ｏ2 ）、二酸化チタン（ＴｉＯ2 ）等の高屈折率材と低
屈折率材との交互に多層にしたダイクロイックコート膜
５を成膜してなる。
る。図１に示すハロゲン電球１はフィラメント２を内設
するガラスバルブ３とガラスバルブがその底部に固定さ
れる反射鏡４とを有する。反射鏡４はホウケイ酸ガラス
等の硬質ガラスが用いられ反射面には赤外線を透過し、
可視光線のみを反射するフッ化マグネシウム（Ｍｇ
Ｆ2 ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、二酸化ケイ素（Ｓｉ
Ｏ2 ）、二酸化チタン（ＴｉＯ2 ）等の高屈折率材と低
屈折率材との交互に多層にしたダイクロイックコート膜
５を成膜してなる。
【００１０】反射鏡４の反射面の曲面は、反射鏡の開口
部付近の第１の反射面は回転放物面又は放物面に近似し
た回転長楕円面６とし、前記曲面に連続して第１の反射
面より扁平率の小さい第２の反射面として回転楕円面８
としている。そして、 ガラスバルブ３は、フィラメン
ト２が第１の反射面６の焦点ｆ3の近傍に位置するよう
に配置され、又、第２の反射面８の一次焦点ｆ1は前記
焦点ｆ3よりも反射鏡の底部側に位置するように構成さ
れている。更に、第１の反射面６の端縁はフィラメント
２から出射した光の入射角θ（約６０度以下）が大きく
なり反射効率が低下しないように、フィラメント２とほ
ぼ垂直な位置にある。
部付近の第１の反射面は回転放物面又は放物面に近似し
た回転長楕円面６とし、前記曲面に連続して第１の反射
面より扁平率の小さい第２の反射面として回転楕円面８
としている。そして、 ガラスバルブ３は、フィラメン
ト２が第１の反射面６の焦点ｆ3の近傍に位置するよう
に配置され、又、第２の反射面８の一次焦点ｆ1は前記
焦点ｆ3よりも反射鏡の底部側に位置するように構成さ
れている。更に、第１の反射面６の端縁はフィラメント
２から出射した光の入射角θ（約６０度以下）が大きく
なり反射効率が低下しないように、フィラメント２とほ
ぼ垂直な位置にある。
【００１１】そして、ガラスバルブのフィラメントから
出射した光は第１の反射面６でほぼ平行に液晶パネル１
０に入射し、この光はパネル周囲の入射光量の増加に寄
与する。又、第２の反射面８で反射された光は液晶パネ
ルに５度以内の入射角で入射するように配設されてお
り、この光は液晶パネルの中心部からその近傍にわたっ
て一定の光量を提供することとなる。前記反射鏡の構成
によれば、図３（Ａ）の理想配光を得ることができる。
出射した光は第１の反射面６でほぼ平行に液晶パネル１
０に入射し、この光はパネル周囲の入射光量の増加に寄
与する。又、第２の反射面８で反射された光は液晶パネ
ルに５度以内の入射角で入射するように配設されてお
り、この光は液晶パネルの中心部からその近傍にわたっ
て一定の光量を提供することとなる。前記反射鏡の構成
によれば、図３（Ａ）の理想配光を得ることができる。
【００１２】次に、本発明に係るハロゲン電球の詳細を
図２の光学的特性を示す模式図に基づき説明する。反射
鏡の開口部側の反射面６は放物面体であり、その焦点ｆ
3にフィラメントがある場合、その放射光はＤ点からＥ
点の反射面で反射され、液晶パネル１０に平行に入射
し、反射鏡の開口部径にほぼ等しい液晶パネルの領域ま
で効率的に光が反射され、パネル周辺の光量を増加させ
る効果がある。
図２の光学的特性を示す模式図に基づき説明する。反射
鏡の開口部側の反射面６は放物面体であり、その焦点ｆ
3にフィラメントがある場合、その放射光はＤ点からＥ
点の反射面で反射され、液晶パネル１０に平行に入射
し、反射鏡の開口部径にほぼ等しい液晶パネルの領域ま
で効率的に光が反射され、パネル周辺の光量を増加させ
る効果がある。
【００１３】又、Ａ点からＣ点までの反射面は楕円の反
射面体からなり、前記放物面体の焦点ｆ3にフィラメン
トがある場合、その反射光線は液晶パネルの透過特性の
臨界角が５度以下、Ａ点での反射光線と反射鏡の光軸の
なす角度が５度以下となるとき、最も液晶パネルを透過
する光の効率がよくなる。
射面体からなり、前記放物面体の焦点ｆ3にフィラメン
トがある場合、その反射光線は液晶パネルの透過特性の
臨界角が５度以下、Ａ点での反射光線と反射鏡の光軸の
なす角度が５度以下となるとき、最も液晶パネルを透過
する光の効率がよくなる。
【００１４】ここで、Ａ点での反射光は、現在最も小形
のハロゲン電球を前記反射鏡と組み合わせた場合、この
反射鏡の底部開口部の大きさは光軸からＡ点までの高さ
で、４mm程度となる。すなわち、ガラスバルブを配設す
る開口部寸法を最適とした場合、反射面の楕円面体の扁
平率：ｅ＝（ａ−ｂ）／ａは、０．８以上が望ましい。
ただし、ａは前記楕円面体の長軸長さ、ｂはその短軸長
さである。又、扁平率ｅが０．８５以上であると楕円面
体が長楕円面になり、１〜１．６インチの液晶パネルと
の組合せでは反射鏡の長さが長大となって、コンパクト
な反射鏡を構成できない。
のハロゲン電球を前記反射鏡と組み合わせた場合、この
反射鏡の底部開口部の大きさは光軸からＡ点までの高さ
で、４mm程度となる。すなわち、ガラスバルブを配設す
る開口部寸法を最適とした場合、反射面の楕円面体の扁
平率：ｅ＝（ａ−ｂ）／ａは、０．８以上が望ましい。
ただし、ａは前記楕円面体の長軸長さ、ｂはその短軸長
さである。又、扁平率ｅが０．８５以上であると楕円面
体が長楕円面になり、１〜１．６インチの液晶パネルと
の組合せでは反射鏡の長さが長大となって、コンパクト
な反射鏡を構成できない。
【００１５】次に、具体的実施例を説明する。 反射鏡の開口部径：４０．５mm、 液晶パネル寸法（対角）：１．６インチ（４０．６４m
m）、 反射鏡開口部と液晶パネル間距離Ｌ：３０mm、 反射鏡底部の楕円面体反射鏡の曲率式： （ｘ−２３４）2／（２３４）2＋ｙ2／（４４．７）2＝
１、 反射鏡開口部の放物面体反射鏡の曲率式：ｘ＝（ｙ'）2
／２０、 の反射鏡形状より構成した場合、図２に示すように、最
もコンパクトであり、経済的に最適な小型液晶プロジェ
クタ用ハロゲン電球を得ることができる。
m）、 反射鏡開口部と液晶パネル間距離Ｌ：３０mm、 反射鏡底部の楕円面体反射鏡の曲率式： （ｘ−２３４）2／（２３４）2＋ｙ2／（４４．７）2＝
１、 反射鏡開口部の放物面体反射鏡の曲率式：ｘ＝（ｙ'）2
／２０、 の反射鏡形状より構成した場合、図２に示すように、最
もコンパクトであり、経済的に最適な小型液晶プロジェ
クタ用ハロゲン電球を得ることができる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係るハロゲ
ン電球は、反射鏡を２種の曲率を持つ反射面で構成して
いるので、液晶パネルに入射する光量をパネル全面にわ
たって均一にすることができ、被照射面の照度の均斉度
が良好で、明るい液晶プロジェクター等の光学機器用ハ
ロゲン電球を得ることができる。
ン電球は、反射鏡を２種の曲率を持つ反射面で構成して
いるので、液晶パネルに入射する光量をパネル全面にわ
たって均一にすることができ、被照射面の照度の均斉度
が良好で、明るい液晶プロジェクター等の光学機器用ハ
ロゲン電球を得ることができる。
【図１】本発明の実施例であるハロゲン電球の概略断面
図である。
図である。
【図２】同じく光学的特性を示す模式図である。
【図３】本発明と従来ランプの配光特性を示す強度分布
図である。
図である。
【図４】従来のハロゲン電球の概略断面図である。
１ ハロゲン電球 ２ フィラメント ３ ガラスバルブ ４ 反射鏡 ５ ダイクロイックコート膜 ６ 反射鏡の放物面状反射面 ７ 反射鏡の放物面体 ８ 反射鏡の楕円面状反射面 ９ 反射鏡の楕円面体 １０ 液晶パネル ５５ 接着剤
Claims (2)
- 【請求項１】 発光体を内設するガラスバルブを反射鏡
の底部に固定したハロゲン電球において、前記反射鏡の
開口部側の反射面は回転放物面又は放物面に近似した回
転長楕円面とし、前記底部側の反射面は放物面又は長楕
円面より扁平率の小さい回転楕円面として２種の曲率の
反射面を有する反射鏡にて構成されるハロゲン電球。 - 【請求項２】 前記反射鏡の回転楕円面の扁平率は０．
８≦ｅ≦０．８５であり、当該楕円面の一次焦点は前記
放物面の焦点位置より反射鏡の底部側に位置するように
構成し、ガラスバルブの発光体であるフィラメントは当
該放物面の焦点位置に配設されている請求項１記載のハ
ロゲン電球。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5275923A JPH07105917A (ja) | 1993-10-08 | 1993-10-08 | ハロゲン電球 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5275923A JPH07105917A (ja) | 1993-10-08 | 1993-10-08 | ハロゲン電球 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07105917A true JPH07105917A (ja) | 1995-04-21 |
Family
ID=17562312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5275923A Pending JPH07105917A (ja) | 1993-10-08 | 1993-10-08 | ハロゲン電球 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07105917A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014160777A (ja) * | 2013-02-20 | 2014-09-04 | Iwasaki Electric Co Ltd | 光源ユニット及び照射装置 |
| US10746375B2 (en) | 2018-01-30 | 2020-08-18 | Teknoware Oy | Lighting assembly |
-
1993
- 1993-10-08 JP JP5275923A patent/JPH07105917A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014160777A (ja) * | 2013-02-20 | 2014-09-04 | Iwasaki Electric Co Ltd | 光源ユニット及び照射装置 |
| US10746375B2 (en) | 2018-01-30 | 2020-08-18 | Teknoware Oy | Lighting assembly |
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