| 【発明の名称】 |
光源ユニット |
| 【発明者】 |
【氏名】大河原 亮
【氏名】山本 将二
【氏名】町田 敦
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| 【要約】 |
【課題】モバイル系液晶プロジェクション装置等の小型化に伴う、更なる光源ユニットの小型化、軽量化を実現でき、点灯中に発光管の破裂が生じても発光管の破片が飛散せずかつ、発光管及び反射膜の冷却を良好にすることができ、発光管の失透現象や反射膜の劣化がない、光学的利用率が高くて、明るく、長寿命な光源ユニットを提供する。
【解決手段】放物面、楕円面、球面あるいはそれらを組み合わせた反射面を有する反射鏡と、同反射鏡と光軸を一致させて固定される両端封止型の放電ランプとで構成される光源装置と、同光源装置を投影機器に組み込む際に使用される光源装置ハウジング枠とを有する光源ユニットにおいて、前記放電ランプから放射される光を有効に光学系に反射しない前面の径部分をカットした反射鏡と、同反射鏡を前記光源装置ハウジング枠で略密閉させ、前記光源装置ハウジング枠の前方には透光性材料が配設され、同光源装置ハウジング枠に通風孔を設けたことを特徴とする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】放物面、楕円面、球面あるいはそれらを組み合わせた反射面を有する反射鏡と、同反射鏡と光軸を一致させて固定される両端封止型の放電ランプとで構成される光源装置と、同光源装置を投影機器に組み込む際に使用される光源装置ハウジング枠とを有する光源ユニットにおいて、前記放電ランプから放射される光を有効に光学系に反射しない前面の径部分をカットした反射鏡と、同反射鏡を前記光源装置ハウジング枠で略密閉させ、前記光源装置ハウジング枠の前方には透光性材料が配設され、同光源装置ハウジング枠に通風孔を設けたことを特徴とする光源ユニット。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶プロジェクション装置等の投影機器に使用される光源ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶プロジェクション装置等の投影機器に使用される光源ユニットには、光源として、ショートアークタイプの高圧水銀ランプやメタルハライドランプといった放電ランプが使用される。この放電ランプの光は、放物面、楕円面、球面あるいはそれらを組み合わせた反射面を有する反射鏡により反射され、さらに小形で高密度のアクティブマトリクスの液晶デバイスや光学部品等により、照射面を均一に照射させる。
【０００３】このような液晶プロジェクション装置等の投影機器に使用されるショートアークタイプの放電ランプは、その発光管を小型にして点光源に近づけることによって、光学的利用率を向上させている。ところがショートアークタイプの放電ランプは、点灯中の発光管の内圧が非常に高いため、点灯中に発光管が破裂するケースがある。
【０００４】点灯中に発光管の破裂が生じても発光管の破片が飛散しないように、反射鏡の前面にガラス板を固着した光源装置が、特開平５−２５１０５４号公報に記載されている。また、モバイル系の液晶プロジェクション装置等の小型化に伴い、光源装置もより小型のものが要求され、図２に示すような、放電ランプ２１を、光学系へ有効に反射しない上下、左右方向の不必要な部分を無くした角型の小型で短焦点とした反射鏡２２の光軸と一致させて固定し、反射鏡２２の前方開口部にはガラス板２３を配設して光源装置とし、光源装置ハウジング枠２４と接着させて光源ユニットとしたものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記のような光源装置では、反射鏡前面のガラス板によって光源装置内が密封されるため、発光管の上部の温度が高温となりやすく、発光管材料である石英ガラスの失透現象や電極とモリブデン箔との溶接点の酸化が起こりやすくなり、放電ランプが短寿命になる。また、放電ランプ及び反射鏡の反射膜の冷却が不十分となるため、前記発光管の失透現象や反射膜の劣化が起こり、光学的利用率が悪くなる。そのため、光源ユニットの小型化を行う場合には、ランプ電力を落とし、発光管の上部の温度を抑えてやる必要がある。
【０００６】また、前記角型反射鏡は構造上、生地の成形が従来の丸型反射鏡のものに比べ難しく、面精度も悪くなること等から、反射膜がムラになりやすくなるので、反射鏡の特性としては問題がある。そして、角型反射鏡においては、構造上ある程度の肉厚が必要となるため、更なる小型化及び軽量化は困難である。
【０００７】本発明は、従来の丸型反射鏡の前面にガラス板を固着した光源装置を使用した光源ユニットや、小型で短焦点化した角型反射鏡の前面にガラス板を固着した光源装置を使用した光源ユニットの上記問題点を解決するためになされたものであり、モバイル系液晶プロジェクション装置等の小型化に伴う、更なる光源ユニットの小型化、軽量化を実現でき、点灯中に発光管の破裂が生じても発光管の破片が飛散せずかつ、発光管及び反射膜の冷却を良好にすることができ、発光管の失透現象や反射膜の劣化がない、光学的利用率が高くて、明るく、長寿命な光源ユニットを提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するため、請求項１記載の発明は、放物面、楕円面、球面あるいはそれらを組み合わせた反射面を有する反射鏡と、同反射鏡と光軸を一致させて固定される両端封止型の放電ランプとで構成される光源装置と、同光源装置を投影機器に組み込む際に使用される光源装置ハウジング枠とを有する光源ユニットにおいて、前記放電ランプから放射される光を有効に光学系に反射しない前面の径部分をカットした反射鏡と、同反射鏡を前記光源装置ハウジング枠で略密閉させ、前記光源装置ハウジング枠の前方には透光性材料が配設され、同光源装置ハウジング枠に通風孔を設けるものである。
【０００９】請求項１記載の発明によれば、光源装置の小型化、軽量化を実現でき、点灯中に発光管の破裂が生じても発光管の破片が飛散せずかつ、発光管及び反射膜の冷却を良好にすることができ、発光管の失透現象や反射膜の劣化のない、光学的利用率が高くて、明るく、長寿命な光源ユニットが得られる。
【００１０】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１は本発明の一実施例を示す光源ユニットを装置に組込みんだ際の上面断面図である。両端封止型の放電ランプ１と、同放電ランプ１から放射される光を反射する反射鏡２とで光源装置が構成され、放電ランプ１は、反射鏡２と光軸を一致させて固定されている。放電ランプ１は、石英ガラスよりなる発光管で、発光部３は内径が４．３ｍｍ、外径が９．４ｍｍ、内容積が０．０６ｃｃの略楕円球状になっている。
【００１１】そして、発光管発光部３の両端部には封止部４が形成されている。封止部４には長さ２０ｍｍのモリブデン箔５を介して、芯棒径０．３ｍｍのタングステン製電極６及び線径約０．６ｍｍのモリブデン線７（片側図示せず）がそれぞれ接続されている。なお、電極６の先端間の距離は１．２ｍｍになるように配置されている。このように構成された発光管内には、バッファガスとして水銀が１３ｍｇ、始動用補助ガスとしてアルゴンガスが約１．６×１０4Ｐａ、臭化水素として臭素が１．６×１０ー7モル／ｃｃ封入されている。
【００１２】また、反射鏡２は、焦点距離が６ｍｍの回転放物面からなる反射面を有し、反射面の有効径はφ５０ｍｍで、前記放電ランプから放射される光を有効に光学系に反射しない前面の径部分を上下、左右ともに５ｍｍづつ、カット部８としている。そして反射鏡２の後方の筒部９には放電ランプ１の口金１０が、セメント１１を介して反射鏡２と接合されている。そして、前記反射鏡２の前面開口部を光源装置ハウジング枠１２で略密閉させ、同光源装置ハウジング枠１２の前方には透光性材料としてのガラス１３が設けられている。そして、同光源装置ハウジング枠１１の左右には、φ２ｍｍの孔１４が５ｍｍ間隔で４箇所づつ開けられている。
【００１３】以上のように構成された光源ユニットを、従来の角型反射鏡を用いた光源ユニットの重量で比較すると、約３５ｇ軽量化できた。更に、角型反射鏡の肉厚と比較すると上下、左右方向の肉厚がそれぞれ約６ｍｍづつ薄くでき、小型化できた。また、角型反射鏡と比較すると、生地の加工が容易であり、反射面精度も良いことから、反射膜のムラ等による、照度及び色ムラ等の不具合が生じにくい。
【００１４】前記光源ユニットの放電ランプを１２０Ｗの定格電力用電子安定器にて点灯し、ＤＣ１２Ｖのファンを用いて冷却を行い寿命試験を行ったところ、点灯時間が２０００時間を経過しても、不具合は発生しなかった。また、図１の光源ユニットを過負荷点灯させて強制破裂試験を実施し、発光管破裂時の破片の飛散を確認したところ、液晶プロジェクション装置実機等へ破損を与える事が無いことも確認できた。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、光源ユニットの小型化及び軽量化ができるので、モバイル系のプロジェクション装置等の更なる小型化にも対応できる。そして、点灯時に発光管の破裂が生じても、その破片が飛散することを防止し、液晶プロジェクション装置等の光学部品の破損を防止できるとともに、ランプ及び反射膜を冷却することが可能で、発光管の失透の抑制や電極とモリブデン箔との溶接点の酸化防止や反射膜の劣化を少なくして、光学的利用率が高くて、明るく、長寿命な光源ユニットが得られる。また、反射鏡形状が特殊な形状を必要としないため反射面精度が良く、反射膜の不均一さが無く、照度及び色ムラ等が少ない光源ユニットとすることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】００００００１９２
【氏名又は名称】岩崎電気株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年９月３０日（１９９９．９．３０） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１０１９２３（Ｐ２００１−１０１９２３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年４月１３日（２００１．４．１３） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２７７８０１ |
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