JPH11203921A - 光学装置 - Google Patents
光学装置Info
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- JPH11203921A JPH11203921A JP1476598A JP1476598A JPH11203921A JP H11203921 A JPH11203921 A JP H11203921A JP 1476598 A JP1476598 A JP 1476598A JP 1476598 A JP1476598 A JP 1476598A JP H11203921 A JPH11203921 A JP H11203921A
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- light
- discharge lamp
- arc
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 放電ランプからの放射光を効率良く、ファイ
バに入射することができる構造を提供することにある。
すなわち、放電ランプからの放射光のうち、ファイバに
入射されない光の割合を減らすこと。 【解決手段】 ショートアーク型放電ランプ１と、その
光軸が放電ランプのアーク方向と一致するように配置さ
れた凹面反射鏡２よりなり、前記凹面反射鏡２は楕円反
射鏡であり、この楕円の長径方向の中心であって、反射
鏡の周縁には、当該凹面反射鏡の光軸と垂直方向に平面
反射板４を設けたことを特徴とする。さらに、他の構成
として、凹面反射鏡２の周縁には、当該楕円反射鏡２の
第一焦点と近似した焦点を有する放物面鏡５を有し、こ
の放物面鏡５の前には、当該凹面反射鏡２の光軸と垂直
方向に平面反射板４を設けたことを特徴とする。
バに入射することができる構造を提供することにある。
すなわち、放電ランプからの放射光のうち、ファイバに
入射されない光の割合を減らすこと。 【解決手段】 ショートアーク型放電ランプ１と、その
光軸が放電ランプのアーク方向と一致するように配置さ
れた凹面反射鏡２よりなり、前記凹面反射鏡２は楕円反
射鏡であり、この楕円の長径方向の中心であって、反射
鏡の周縁には、当該凹面反射鏡の光軸と垂直方向に平面
反射板４を設けたことを特徴とする。さらに、他の構成
として、凹面反射鏡２の周縁には、当該楕円反射鏡２の
第一焦点と近似した焦点を有する放物面鏡５を有し、こ
の放物面鏡５の前には、当該凹面反射鏡２の光軸と垂直
方向に平面反射板４を設けたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は光学装置に関す
る。例えば、ファイバー照明やプロジェクター用光源と
して使われる光学装置に関する。
る。例えば、ファイバー照明やプロジェクター用光源と
して使われる光学装置に関する。
【０００２】図６(a)、図６(b)は従来の光学装置を示
す。図６(a)の光学装置は、放電ランプ１と、この放電
ランプ１のアーク軸方向に光軸が配置された楕円反射鏡
２より構成される。楕円反射鏡２の第１焦点には放電ラ
ンプ１のアーク中心が配置され、第２焦点付近に光ファ
イバー３の一端が配置される。これにより放電ランプ１
からの放射光は楕円反射鏡２で反射されてファイバー３
に良好に入射される。点線２’は楕円反射鏡２の楕円の
仮想延長線を示す。
す。図６(a)の光学装置は、放電ランプ１と、この放電
ランプ１のアーク軸方向に光軸が配置された楕円反射鏡
２より構成される。楕円反射鏡２の第１焦点には放電ラ
ンプ１のアーク中心が配置され、第２焦点付近に光ファ
イバー３の一端が配置される。これにより放電ランプ１
からの放射光は楕円反射鏡２で反射されてファイバー３
に良好に入射される。点線２’は楕円反射鏡２の楕円の
仮想延長線を示す。
【０００３】しかし、図６(a)の従来の光学装置におい
て、楕円反射鏡２に反射される光はファイバ３に良好に
入射されるが、楕円反射鏡２で反射されることなく無駄
になってしまう光も相当存在する。図をもとに説明する
と、放電ランプ１からの放射光のうち、楕円反射鏡２で
反射される光Ｌ１は良好にファイバ３に入射される。し
かし、放電ランプ１からの放射光のうち楕円反射鏡２で
反射されない光Ｌ２はファイバ３に入射されることなく
無駄になってしまう。また、図６(b)は第２焦点に光フ
ァイバーを配置するのではなく、レンズ７１、７２を配
置するが、このような従来のプロジェクター用光学装置
においても、同様に楕円反射鏡２に反射されない光は、
無効である。 近年は、軽量・小型で安価であり、且
つ、消費電力の小さい光学装置が望まれるため、このよ
うに無駄に浪費される光をいかに利用するかが重要な問
題となる。
て、楕円反射鏡２に反射される光はファイバ３に良好に
入射されるが、楕円反射鏡２で反射されることなく無駄
になってしまう光も相当存在する。図をもとに説明する
と、放電ランプ１からの放射光のうち、楕円反射鏡２で
反射される光Ｌ１は良好にファイバ３に入射される。し
かし、放電ランプ１からの放射光のうち楕円反射鏡２で
反射されない光Ｌ２はファイバ３に入射されることなく
無駄になってしまう。また、図６(b)は第２焦点に光フ
ァイバーを配置するのではなく、レンズ７１、７２を配
置するが、このような従来のプロジェクター用光学装置
においても、同様に楕円反射鏡２に反射されない光は、
無効である。 近年は、軽量・小型で安価であり、且
つ、消費電力の小さい光学装置が望まれるため、このよ
うに無駄に浪費される光をいかに利用するかが重要な問
題となる。
【０００４】ここで、上記問題の解決方法として、図７
に示すように、楕円反射鏡２をさらに伸ばすことが考え
られる。楕円反射鏡では、第１焦点での放射光はすべて
第２焦点に集光するので、この原理に基づけば、理論的
にはファイバ３面での集光効率を上げることもできる。
しかしながら、ファイバ３は、光の全反射を利用したも
のであるのでファイバーのコア（芯材)とクラッド（鞘
材）の屈折率により、利用出来る光線の入射角度が制限
される。同図において、放射光Ｌ１は前述のように良好
にファイバ３に入射されるが、放射光Ｌ３は楕円反射鏡
２で反射されても、ファイバ３の有効入射角を外れるた
め、ファイバ３内で有効に伝達されない。
に示すように、楕円反射鏡２をさらに伸ばすことが考え
られる。楕円反射鏡では、第１焦点での放射光はすべて
第２焦点に集光するので、この原理に基づけば、理論的
にはファイバ３面での集光効率を上げることもできる。
しかしながら、ファイバ３は、光の全反射を利用したも
のであるのでファイバーのコア（芯材)とクラッド（鞘
材）の屈折率により、利用出来る光線の入射角度が制限
される。同図において、放射光Ｌ１は前述のように良好
にファイバ３に入射されるが、放射光Ｌ３は楕円反射鏡
２で反射されても、ファイバ３の有効入射角を外れるた
め、ファイバ３内で有効に伝達されない。
【０００５】また、図６(b)の光学装置では、楕円反射
鏡２とレンズ７１の配置及び液晶パネル７２のサイズで
利用出来る光線のレンズ７１への入射角度が決定され
る。このため、楕円反射鏡２とファイバ３側に伸ばすと
いうだけでは上記問題を解決することはできない。
鏡２とレンズ７１の配置及び液晶パネル７２のサイズで
利用出来る光線のレンズ７１への入射角度が決定され
る。このため、楕円反射鏡２とファイバ３側に伸ばすと
いうだけでは上記問題を解決することはできない。
【０００６】また、上記問題を解決する他の方法とし
て、図８やUS Patent４３０５０９９に示されるように
別途、反射鏡９０を設けることが考えられる。この場
合、従来、ファイバ等に集光されることなく無駄に捨て
られていた光を、再度、放電ランプ１に戻すため、光の
利用効率を高めることができる。しかしながら、このよ
うな球面上の反射鏡９０の焦点と反射鏡２の第一焦点を
一致させてセッテングすることは、US Patent４６４２
７４０での記述にもあるように極めて難しい。焦点同士
を一致させることが出来ない場合、電極の遮光や光の発
散により期待する光の利用効率の向上は望めない。さら
には、反射鏡９０を制作するコストがかかってしまう。
て、図８やUS Patent４３０５０９９に示されるように
別途、反射鏡９０を設けることが考えられる。この場
合、従来、ファイバ等に集光されることなく無駄に捨て
られていた光を、再度、放電ランプ１に戻すため、光の
利用効率を高めることができる。しかしながら、このよ
うな球面上の反射鏡９０の焦点と反射鏡２の第一焦点を
一致させてセッテングすることは、US Patent４６４２
７４０での記述にもあるように極めて難しい。焦点同士
を一致させることが出来ない場合、電極の遮光や光の発
散により期待する光の利用効率の向上は望めない。さら
には、反射鏡９０を制作するコストがかかってしまう。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】この発明が解決しよう
とする課題は、放電ランプと、この放電ランプから放射
される光を集光する楕円反射鏡とを有する光学装置にお
いて、限定された入射角成分の光利用効率を向上させる
ことにある。さらには、このような構造の光学装置を小
型で低コストで容易に制作できるものとする。
とする課題は、放電ランプと、この放電ランプから放射
される光を集光する楕円反射鏡とを有する光学装置にお
いて、限定された入射角成分の光利用効率を向上させる
ことにある。さらには、このような構造の光学装置を小
型で低コストで容易に制作できるものとする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明にかかる光学装置は、ショートアーク型放
電ランプと、その光軸が放電ランプのアーク方向と一致
するように配置された凹面反射鏡よりなり、前記凹面反
射鏡は楕円反射鏡であり、この楕円の長径方向の中心で
あって、反射鏡の周縁には、当該凹面反射鏡の光軸と垂
直方向に平面反射板を設けたことを特徴とする。
に、この発明にかかる光学装置は、ショートアーク型放
電ランプと、その光軸が放電ランプのアーク方向と一致
するように配置された凹面反射鏡よりなり、前記凹面反
射鏡は楕円反射鏡であり、この楕円の長径方向の中心で
あって、反射鏡の周縁には、当該凹面反射鏡の光軸と垂
直方向に平面反射板を設けたことを特徴とする。
【０００９】さらに、請求項２にかかる光学装置は、シ
ョートアーク型放電ランプと、その光軸が放電ランプの
アーク方向と一致するように配置された凹面反射鏡より
なり、前記凹面反射鏡は楕円反射鏡であって、その周縁
には、当該楕円反射鏡の第一焦点近傍に焦点を持つ放物
面鏡を有し、この放物面鏡の前には、当該凹面反射鏡の
光軸と垂直方向に平面反射板を設けたことを特徴とす
る。
ョートアーク型放電ランプと、その光軸が放電ランプの
アーク方向と一致するように配置された凹面反射鏡より
なり、前記凹面反射鏡は楕円反射鏡であって、その周縁
には、当該楕円反射鏡の第一焦点近傍に焦点を持つ放物
面鏡を有し、この放物面鏡の前には、当該凹面反射鏡の
光軸と垂直方向に平面反射板を設けたことを特徴とす
る。
【００１０】
【作用】以下、ファイバー照明の光源を例に取り説明を
行う。本発明の請求項１にかかる光学装置によれば、凹
面反射鏡が楕円反射鏡であって、反射鏡の周縁には、当
該凹面反射鏡の光軸と垂直方向に平面反射板を設けてい
る。このような構造により、平面反射板によって、本
来、ファイバーに入射されることなく無駄に捨てられて
いた光を再び放電ランプのアークに戻すことで、ファイ
バへ入射する光量を増大させることができ、光の利用効
率を高めている。具体的には、ファイバーに入射される
ことなく無駄に捨てられていた光は、平面反射板で反射
されて楕円反射鏡に戻され、楕円反射鏡で反射されて放
電ランプのアークにまで戻ることになる。
行う。本発明の請求項１にかかる光学装置によれば、凹
面反射鏡が楕円反射鏡であって、反射鏡の周縁には、当
該凹面反射鏡の光軸と垂直方向に平面反射板を設けてい
る。このような構造により、平面反射板によって、本
来、ファイバーに入射されることなく無駄に捨てられて
いた光を再び放電ランプのアークに戻すことで、ファイ
バへ入射する光量を増大させることができ、光の利用効
率を高めている。具体的には、ファイバーに入射される
ことなく無駄に捨てられていた光は、平面反射板で反射
されて楕円反射鏡に戻され、楕円反射鏡で反射されて放
電ランプのアークにまで戻ることになる。
【００１１】本発明の請求項２にかかる光学装置によれ
ば、凹面反射鏡は楕円反射鏡であって、その周縁には、
当該楕円反射鏡の第一焦点と近似した焦点を有する放物
面鏡を有し、この放物面鏡の前には、当該凹面反射鏡の
光軸と垂直方向に平面反射板を設けたので、請求項１に
かかる発明と同様に、本来、ファイバーに入射されるこ
となく無駄に捨てられていた光を再び放電ランプのアー
クに戻すことができ、結果として、光の利用効率を向上
させることができる。具体的には、ファイバーに入射さ
れることなく無駄に捨てられていた光は、放物面鏡で反
射されて平面反射板にあたり、ここでさらに反射されて
再び楕円反射鏡に戻り、この楕円反射鏡で反射されて放
電ランプのアークに戻される。楕円反射鏡で反射されて
放電ランプのアークにまで戻ることになる。これにより
放電ランプの放射光のうち強度の高い放射光を再利用で
きる点で効果的である。
ば、凹面反射鏡は楕円反射鏡であって、その周縁には、
当該楕円反射鏡の第一焦点と近似した焦点を有する放物
面鏡を有し、この放物面鏡の前には、当該凹面反射鏡の
光軸と垂直方向に平面反射板を設けたので、請求項１に
かかる発明と同様に、本来、ファイバーに入射されるこ
となく無駄に捨てられていた光を再び放電ランプのアー
クに戻すことができ、結果として、光の利用効率を向上
させることができる。具体的には、ファイバーに入射さ
れることなく無駄に捨てられていた光は、放物面鏡で反
射されて平面反射板にあたり、ここでさらに反射されて
再び楕円反射鏡に戻り、この楕円反射鏡で反射されて放
電ランプのアークに戻される。楕円反射鏡で反射されて
放電ランプのアークにまで戻ることになる。これにより
放電ランプの放射光のうち強度の高い放射光を再利用で
きる点で効果的である。
【００１２】請求項１、請求項２にかかる光学装置と同
様の作用は、図８でも得られるが第二反射面の光軸の一
致や焦点位置を考慮する必要が無く、より容易に課題を
解決する事が出来る。
様の作用は、図８でも得られるが第二反射面の光軸の一
致や焦点位置を考慮する必要が無く、より容易に課題を
解決する事が出来る。
【００１３】
【発明の実施の形態】請求項１にかかる発明を図１を使
って説明する。放電ランプ１はショートアーク型メタル
ハライドランプである。電極間距離は、例えば２.３ｍ
ｍであり、金属成分としてジスプロシウム、インジウ
ム、スズなどが沃素、臭素との化合物として封入されて
おり、動作中の圧力は３５気圧程度になる。ランプ１
は、例えば、定格１５０Ｗ、定格５０Ｖの直流点灯型で
陽極２の先端テーパ角度は、４５度以下のもの、また
は、交流点灯型が用いられる。凹面反射鏡２は金属から
なり、内面には、反射膜として酸化チタンと酸化ケイ素
が多数層をなした蒸着膜を有している。この凹面反射鏡
２は楕円反射鏡であって、前方開口径は、５１ｍｍ程度
で、頂部は放電ランプ１を支持するために筒状の形状を
なし、放電ランプ１の口金が絶縁セメントなどの接着剤
で固定されている。従って、反射鏡２の頂部には、放電
ランプ１の口金の外径と、同等もしくはわずかに大きい
開口が設けられ、当該開口では放射光の反射機能を有し
ていない。この凹面反射鏡２の楕円の第一焦点に放電ラ
ンプ１のアーク中心が位置するように配置している。
って説明する。放電ランプ１はショートアーク型メタル
ハライドランプである。電極間距離は、例えば２.３ｍ
ｍであり、金属成分としてジスプロシウム、インジウ
ム、スズなどが沃素、臭素との化合物として封入されて
おり、動作中の圧力は３５気圧程度になる。ランプ１
は、例えば、定格１５０Ｗ、定格５０Ｖの直流点灯型で
陽極２の先端テーパ角度は、４５度以下のもの、また
は、交流点灯型が用いられる。凹面反射鏡２は金属から
なり、内面には、反射膜として酸化チタンと酸化ケイ素
が多数層をなした蒸着膜を有している。この凹面反射鏡
２は楕円反射鏡であって、前方開口径は、５１ｍｍ程度
で、頂部は放電ランプ１を支持するために筒状の形状を
なし、放電ランプ１の口金が絶縁セメントなどの接着剤
で固定されている。従って、反射鏡２の頂部には、放電
ランプ１の口金の外径と、同等もしくはわずかに大きい
開口が設けられ、当該開口では放射光の反射機能を有し
ていない。この凹面反射鏡２の楕円の第一焦点に放電ラ
ンプ１のアーク中心が位置するように配置している。
【００１４】凹面反射鏡２の開口（周縁）には平面反射
板４を有する。この平面反射板４は、楕円の長径方向の
中心であって、凹面反射鏡２の光軸と垂直に配置されて
いる。この平面反射板２は、厚さ４mmの円盤状のパイレ
ックスガラス上にファイバ３の有効入射角の範囲内にお
ける光は遮らないような領域に付設されており、Al反射
膜とこの膜を保護するSiO2膜とからなっている。すなわ
ち、図１に示す放射光Ａのように、凹面反射鏡２を反射
してファイバ３に入射しうる光は平面反射板４では遮ら
れない。その一方で、放射光Ｂのように、平面反射板４
がなければ、ファイバ３に入射されることなく終わって
しまう光のみ反射するように設定される。従って、この
平面反射鏡４は、中心に開口を有する略ドーナツ型をし
ている。平面反射板４の外径４ａは、５５ｍｍであり、
内径４ｂは２４ｍｍである。また、凹面反射鏡２は平面
反射鏡４まで伸びている（図示２ａ）。
板４を有する。この平面反射板４は、楕円の長径方向の
中心であって、凹面反射鏡２の光軸と垂直に配置されて
いる。この平面反射板２は、厚さ４mmの円盤状のパイレ
ックスガラス上にファイバ３の有効入射角の範囲内にお
ける光は遮らないような領域に付設されており、Al反射
膜とこの膜を保護するSiO2膜とからなっている。すなわ
ち、図１に示す放射光Ａのように、凹面反射鏡２を反射
してファイバ３に入射しうる光は平面反射板４では遮ら
れない。その一方で、放射光Ｂのように、平面反射板４
がなければ、ファイバ３に入射されることなく終わって
しまう光のみ反射するように設定される。従って、この
平面反射鏡４は、中心に開口を有する略ドーナツ型をし
ている。平面反射板４の外径４ａは、５５ｍｍであり、
内径４ｂは２４ｍｍである。また、凹面反射鏡２は平面
反射鏡４まで伸びている（図示２ａ）。
【００１５】ここで、図２（ａ）に示すように、放電ラ
ンプ１からの放射光のうち、平面反射板４を直接照射す
る光Ｃは、ここで反射されて、凹面反射鏡２の伸びた部
分２ａで反射された放電ランプ１のアークに戻される。
また、図２（ｂ）に示すように、放電ランプ１からの放
射光のうち、凹面反射鏡２の伸びた部分２ａに直接照射
する光Ｄは、平面反射鏡４に反射され、放電ランプ１の
アークにまで戻される。ここで、放射光Ｃ、Ｄはともに
アークを通過して、再び凹面反射鏡２で反射されること
により、ファイバ３への入射が可能となる。さらに、平
面反射板４を兼ねた凹面反射鏡２の前面のパイレックス
ガラスは、高い圧力で動作している放電ランプ１が破損
した場合、飛散するガラス破片による他の部品の破損を
防ぐ役目も負うことが出来る。
ンプ１からの放射光のうち、平面反射板４を直接照射す
る光Ｃは、ここで反射されて、凹面反射鏡２の伸びた部
分２ａで反射された放電ランプ１のアークに戻される。
また、図２（ｂ）に示すように、放電ランプ１からの放
射光のうち、凹面反射鏡２の伸びた部分２ａに直接照射
する光Ｄは、平面反射鏡４に反射され、放電ランプ１の
アークにまで戻される。ここで、放射光Ｃ、Ｄはともに
アークを通過して、再び凹面反射鏡２で反射されること
により、ファイバ３への入射が可能となる。さらに、平
面反射板４を兼ねた凹面反射鏡２の前面のパイレックス
ガラスは、高い圧力で動作している放電ランプ１が破損
した場合、飛散するガラス破片による他の部品の破損を
防ぐ役目も負うことが出来る。
【００１６】次に、請求項２にかかる発明について図３
を使って説明する。図１に示した請求項１にかかる発明
と同様に凹面反射鏡２の前方に平面反射鏡４を有し、さ
らに凹面反射鏡２と平面反射鏡４の間には、凹面反射鏡
２の第一焦点近傍に焦点を持つ放物面鏡５を有する。放
物面鏡５は、例えばホウケイ酸よりなり、凹面反射鏡２
とは１体成形されている。
を使って説明する。図１に示した請求項１にかかる発明
と同様に凹面反射鏡２の前方に平面反射鏡４を有し、さ
らに凹面反射鏡２と平面反射鏡４の間には、凹面反射鏡
２の第一焦点近傍に焦点を持つ放物面鏡５を有する。放
物面鏡５は、例えばホウケイ酸よりなり、凹面反射鏡２
とは１体成形されている。
【００１７】この図において、放電ランプ１から放射さ
れた光のうち、放物面鏡５に直接照射される光Ｅは、平
行光として平面反射鏡４に照射され、ここで反射されて
再び同じ光路を通って、放物面鏡５を通って放電ランプ
１のアークに戻される。アークに戻された光は、前述と
同様に、放電ランプ１を通り抜けて凹面反射鏡２で反射
される。このような原理によって、本来、ファイバ３に
入射されることなく捨てられる運命にある光が有効に活
用されることになる。
れた光のうち、放物面鏡５に直接照射される光Ｅは、平
行光として平面反射鏡４に照射され、ここで反射されて
再び同じ光路を通って、放物面鏡５を通って放電ランプ
１のアークに戻される。アークに戻された光は、前述と
同様に、放電ランプ１を通り抜けて凹面反射鏡２で反射
される。このような原理によって、本来、ファイバ３に
入射されることなく捨てられる運命にある光が有効に活
用されることになる。
【００１８】ここで、放電ランプ１から放射される光
は、アークを中心として全方向に対して均一に放射され
るわけではない。すなわち、図４に示すように、放電ラ
ンプ１のアーク４０からの放射光のうち、アーク軸に対
して垂直な方向４１については放射強度は極めて高い
が、アーク軸の対して鋭角な方向４２については電極の
遮光等により放射強度が低くなっている。この度合い
は、ランプによっても異なるが、例えば、定格１５０Ｗ
の場合には、垂直方向４１の放射強度を１００とした場
合に鋭角方向（例えば、θ=３０度）の放射強度は５０
程度になる。
は、アークを中心として全方向に対して均一に放射され
るわけではない。すなわち、図４に示すように、放電ラ
ンプ１のアーク４０からの放射光のうち、アーク軸に対
して垂直な方向４１については放射強度は極めて高い
が、アーク軸の対して鋭角な方向４２については電極の
遮光等により放射強度が低くなっている。この度合い
は、ランプによっても異なるが、例えば、定格１５０Ｗ
の場合には、垂直方向４１の放射強度を１００とした場
合に鋭角方向（例えば、θ=３０度）の放射強度は５０
程度になる。
【００１９】ここで、図２に示した構造をもとに説明を
すると、放電ランプ１からの放射光のうちアーク軸に対
して鋭角方向に放射される光Ｃは、平面反射鏡４、およ
び凹面反射鏡２に反射された放電ランプ１のアークに戻
ってきた場合に、アークを通過しても再び凹面反射鏡２
で反射される。ところが、アーク軸に対してもう少し角
度の高い方向に放射された光Ｄは、凹面反射鏡２、平面
反射鏡４で反射された後、同様に放電ランプ１のアーク
に戻ってくるが、戻ってくるときの放電ランプ１への入
射角度が小さいため、放電ランプ１を通り抜けた後、凹
面反射鏡２の頂部から抜けてしまうことが多い。これ
は、放電ランプ１からの放射光がアークに対して垂直方
向に近い光ほど起こりやすくなる。つまり、図１に示す
構造では、放電ランプ１からの放射光のうち、放射強度
の高い、すなわち、明るい放射光ほど凹面反射鏡２の頂
部開口から抜けてしまうという不具合がある。しかしな
がら、図３に示す放物面鏡を使う光学装置にあっては、
この放射強度の高い光、すなわち、アークに対して垂直
に近い角度で放射される光であっても、良好に放物面鏡
５、および平面反射鏡４で反射させ、さらに放物面鏡５
を介して、同じ光路で放電ランプ１のアークに戻すた
め、アークに戻された光は、ランプを通過した後、凹面
反射鏡４の頂部開口から抜けることなく反射面で反射さ
せることができる。
すると、放電ランプ１からの放射光のうちアーク軸に対
して鋭角方向に放射される光Ｃは、平面反射鏡４、およ
び凹面反射鏡２に反射された放電ランプ１のアークに戻
ってきた場合に、アークを通過しても再び凹面反射鏡２
で反射される。ところが、アーク軸に対してもう少し角
度の高い方向に放射された光Ｄは、凹面反射鏡２、平面
反射鏡４で反射された後、同様に放電ランプ１のアーク
に戻ってくるが、戻ってくるときの放電ランプ１への入
射角度が小さいため、放電ランプ１を通り抜けた後、凹
面反射鏡２の頂部から抜けてしまうことが多い。これ
は、放電ランプ１からの放射光がアークに対して垂直方
向に近い光ほど起こりやすくなる。つまり、図１に示す
構造では、放電ランプ１からの放射光のうち、放射強度
の高い、すなわち、明るい放射光ほど凹面反射鏡２の頂
部開口から抜けてしまうという不具合がある。しかしな
がら、図３に示す放物面鏡を使う光学装置にあっては、
この放射強度の高い光、すなわち、アークに対して垂直
に近い角度で放射される光であっても、良好に放物面鏡
５、および平面反射鏡４で反射させ、さらに放物面鏡５
を介して、同じ光路で放電ランプ１のアークに戻すた
め、アークに戻された光は、ランプを通過した後、凹面
反射鏡４の頂部開口から抜けることなく反射面で反射さ
せることができる。
【００２０】
【発明の効果】以上、説明したように請求項１にかかる
光学装置によれば、凹面反射鏡が楕円反射鏡であり、こ
の楕円の長径方向の中心であって、 反射鏡の周縁に
は、当該凹面反射鏡の光軸と垂直方向に平面反射板を設
けている。このような構造により、平面反射板によっ
て、本来、ファイバーに入射されることなく無駄に捨て
られていた光を再び放電ランプのアークに戻すことで、
ファイバへ入射する光量を増大させることができ、光の
利用効率を高めることができる。具体的には、ファイバ
ーに入射されることなく無駄に捨てられていた光は、平
面反射板で反射されて楕円反射鏡に戻され、楕円反射鏡
で反射されて放電ランプのアークにまで戻すことができ
る。
光学装置によれば、凹面反射鏡が楕円反射鏡であり、こ
の楕円の長径方向の中心であって、 反射鏡の周縁に
は、当該凹面反射鏡の光軸と垂直方向に平面反射板を設
けている。このような構造により、平面反射板によっ
て、本来、ファイバーに入射されることなく無駄に捨て
られていた光を再び放電ランプのアークに戻すことで、
ファイバへ入射する光量を増大させることができ、光の
利用効率を高めることができる。具体的には、ファイバ
ーに入射されることなく無駄に捨てられていた光は、平
面反射板で反射されて楕円反射鏡に戻され、楕円反射鏡
で反射されて放電ランプのアークにまで戻すことができ
る。
【００２１】また、請求項２にかかる光学装置によれ
ば、凹面反射鏡は楕円反射鏡であって、その周縁には、
当該楕円反射鏡の第一焦点と近似した焦点を有する放物
面鏡を有し、この放物面鏡の前には、当該凹面反射鏡の
光軸と垂直方向に平面反射板を設けたので、請求項１に
かかる発明と同様に、本来、ファイバーに入射されるこ
となく無駄に捨てられていた光を再び放電ランプのアー
クに戻すことができ、結果として、光の利用効率を向上
させることができる。具体的には、ファイバーに入射さ
れることなく無駄に捨てられていた光は、放物面鏡で反
射されて平面反射板にあたり、ここでさらに反射されて
再び楕円反射鏡に戻り、この楕円反射鏡で反射されて放
電ランプのアークに戻される。楕円反射鏡で反射されて
放電ランプのアークにまで戻ることになる。これにより
放電ランプの放射光のうち強度の高い放射光を再利用で
きる点で効果的である。
ば、凹面反射鏡は楕円反射鏡であって、その周縁には、
当該楕円反射鏡の第一焦点と近似した焦点を有する放物
面鏡を有し、この放物面鏡の前には、当該凹面反射鏡の
光軸と垂直方向に平面反射板を設けたので、請求項１に
かかる発明と同様に、本来、ファイバーに入射されるこ
となく無駄に捨てられていた光を再び放電ランプのアー
クに戻すことができ、結果として、光の利用効率を向上
させることができる。具体的には、ファイバーに入射さ
れることなく無駄に捨てられていた光は、放物面鏡で反
射されて平面反射板にあたり、ここでさらに反射されて
再び楕円反射鏡に戻り、この楕円反射鏡で反射されて放
電ランプのアークに戻される。楕円反射鏡で反射されて
放電ランプのアークにまで戻ることになる。これにより
放電ランプの放射光のうち強度の高い放射光を再利用で
きる点で効果的である。
【図１】請求項１にかかる光学装置を示す。
【図２】請求項１にかかる光学装置の原理を説明するた
めの図を示す。
めの図を示す。
【図３】請求項２にかかる光学装置を示す。
【図４】放電ランプからの放射光を示す。
【図５】この発明にかかるショートアーク型放電ランプ
を示す。
を示す。
【図６】 従来の光学装置を示す。
【図７】 従来の光学装置を示す。
【図８】 従来の光学装置を示す。
１ 放電ランプ ２ 凹面反射鏡 ３ ファイバ ４ 平面反射鏡 ５ 放物面鏡 ４０ アーク ４１ アーク軸に対して垂直な方向 ４２ アーク軸に対して鋭角な方向 ５１ 発光管 ５２ 陽極 ５３ 陰極 ７１ レンズ ７２ 液晶パネル ９０ 球面反射鏡
Claims (2)
- 【請求項１】 ショートアーク型放電ランプと、その光
軸が放電ランプのアーク方向と一致するように配置され
た凹面反射鏡よりなる光学装置において、 前記凹面反射鏡は楕円反射鏡であり、この楕円の長径方
向の中心であって、反射鏡の周縁には、当該凹面反射鏡
の光軸と垂直方向に平面反射板を設けたことを特徴とす
る光学装置。 - 【請求項２】 ショートアーク型放電ランプと、その光
軸が放電ランプのアーク方向と一致するように配置され
た凹面反射鏡よりなる光学装置において、 前記凹面反射鏡は楕円反射鏡であって、その周縁には、
当該楕円反射鏡の第一焦点近傍に焦点を持つ放物面鏡を
有し、この放物面鏡の前には、当該凹面反射鏡の光軸と
垂直方向に平面反射板を設けたことを特徴とする光学装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1476598A JPH11203921A (ja) | 1998-01-12 | 1998-01-12 | 光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1476598A JPH11203921A (ja) | 1998-01-12 | 1998-01-12 | 光学装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11203921A true JPH11203921A (ja) | 1999-07-30 |
Family
ID=11870182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1476598A Pending JPH11203921A (ja) | 1998-01-12 | 1998-01-12 | 光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11203921A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120131820A1 (en) * | 2009-05-29 | 2012-05-31 | Metalogenia, S.A. | Wearing element with enhanced wear resistance |
-
1998
- 1998-01-12 JP JP1476598A patent/JPH11203921A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120131820A1 (en) * | 2009-05-29 | 2012-05-31 | Metalogenia, S.A. | Wearing element with enhanced wear resistance |
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