(57)【要約】      （修正有）【課題】高圧放電ランプに対する給電線の取り回しを反射鏡の有効反射面を犠牲にすることなく行うことができて所期の光出力を確実に得ることができ、しかも、小型化が図られた光源装置を提供する。【解決手段】反射鏡内において、高圧放電ランプが、その一方の端部が反射鏡の開口面より光軸方向前方に突出した状態で配置されてなる光源装置において、反射鏡の開口側周縁部には、光軸に沿った貫通孔が形成されており、高圧放電ランプの給電線が当該貫通孔を介して反射鏡の背後に引き出された構成とされている。この光源装置における反射鏡は、熱間プレスにより成型されたものであり、貫通孔が、反射鏡の開口部周縁部に設けられた、熱間プレスによって形成されるフランジ部に、形成された構成とすることができる。【選択図】図１−Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極が放電容器の内部に対向配置されてなる高圧放電ランプと、当該高圧放電ランプから放射される光を反射する反射鏡とを備えた光源装置において、
前記高圧放電ランプの一方の端部が、前記反射鏡の開口面より当該反射鏡の光軸方向前方に突出しており、
当該反射鏡の開口側周縁部には、当該反射鏡の光軸に沿った貫通孔が形成されており、高圧放電ランプの給電線が当該貫通孔を介して当該反射鏡の背後に引き出されていることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記反射鏡は、熱間プレスにより成型されたものであり、
前記貫通孔は、当該反射鏡の開口部周縁部に設けられた、熱間プレスによって形成されたフランジ部に、形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
反射鏡は、その第１焦点の焦点距離をｆ1 〔ｍｍ〕とするとき、深さｈ〔ｍｍ〕がｈ≦ｆ1 ＋１５であり、反射面の外周輪郭上の任意の点における反射面に対する接線が光軸に対してなす角θが５°≦θ≦９０°であるものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、プロジェクタ装置の光源として使用される光源装置に関し、より詳しくは、反射鏡内に高圧放電ランプが配置されてなり、高圧放電ランプに対する給電線が特定の方法により反射鏡の外部に導出された光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、反射鏡内に高圧放電ランプが配置されてなる光源装置は、プロジェクタ装置用光源等に広く利用されており、最近では、少人数での会議等でも利用できるよう小型のプロジェクタの開発が進んでおり、光源装置それ自体の小型化が求められている。
【０００３】
光源装置それ自体を小型化する手段としては、反射鏡の小型化を図ることが考えられるが、高圧放電ランプに対する給電線を、反射鏡における有効反射面を犠牲にすることなく引き回す構造とされていることが必要である。
例えば、図６−Ａおよび図６−Ｂに示すように、光照射方向前方側の開口部に防爆用の前面ガラス７０が設けられた反射鏡６０内に、高圧放電ランプ５１が、その他方の封止部５２Ｂが反射鏡６０の底部中央に形成されたランプ支持孔６２内に挿通された状態で、接着剤６８により固定されて構成された光源装置５０においては、反射鏡６０の、有効反射に寄与しない開口部付近に肉厚方向（光軸Ｌに対して垂直な面方向）に伸びるよう形成された溝６５を介して、高圧放電ランプ５１における一方の封止部５２Ａに係る外部リード５３に接続された給電線５５の一端が反射鏡６０の外部に導出される構造とされている（例えば特許文献１参照。）。
そして、このような給電線５５の取り出し方法によれば、色むらと輝度むらが少なく、高解像度、高精細で、照射画面は均一となり、さらに反射鏡６０の有効反射面６１の利用効率を増大し、特性の良い反射型ランプ装置を得ることができる、とされている。
【０００４】
しかしながら、上記のような給電線の導出方法では、給電線５５が反射鏡６０の径方向に突出し、光源装置５０の径方向の寸法が大きくなり、特に、高圧放電ランプ５１の給電線５５に高電圧を印加する場合には、反射鏡６０の外表面に高電圧線が這う構成上の理由から、光源装置５０との絶縁距離を十分にとることが必要となるため、当該光源装置５０を具備する例えばプロジェクタ装置を小型のものとして構成することができなくなる、という問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４０９６１５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、高圧放電ランプに対する給電線の取り回しを反射鏡の有効反射面を犠牲にすることなく行うことができて所期の光出力を確実に得ることができ、しかも、小型化が図られた光源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の光源装置は、一対の電極が放電容器の内部に対向配置されてなる高圧放電ランプと、当該高圧放電ランプから放射される光を反射する反射鏡とを備えた光源装置において、
前記高圧放電ランプの一方の端部が、前記反射鏡の開口面より当該反射鏡の光軸方向前方に突出しており、
当該反射鏡の開口側周縁部には、当該反射鏡の光軸に沿った貫通孔が形成されており、高圧放電ランプの給電線が当該貫通孔を介して当該反射鏡の背後に引き出されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の光源装置においては、前記反射鏡は、熱間プレスにより成型されたものであり、
前記貫通孔は、当該反射鏡の開口部周縁部に設けられた、熱間プレスによって形成されるフランジ部に、形成された構成とすることができる。
【０００９】
さらにまた、本発明の光源装置においては、反射鏡は、その第１焦点の焦点距離をｆ1 〔ｍｍ〕とするとき、深さｈ〔ｍｍ〕がｈ≦ｆ1 ＋１５であり、反射面の外周輪郭上の任意の点における反射面に対する接線が光軸に対してなす角θが５°≦θ≦９０°であるものにより構成することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の光源装置によれば、高圧放電ランプに対する給電線が、反射鏡の開口側周縁部に形成された、反射鏡の光軸に沿った貫通孔を介して、反射鏡の背後に引き出された構成とされていることにより、給電線の取り回しを反射鏡の有効反射面を犠牲にすることなく行うことができるので、光源装置から放射される光の明るさを減衰させることなく、所期の光出力を確実に得ることができ、しかも、給電線が反射鏡の外端縁より外方に突出しない状態とされているので、光源装置を小型のものとして構成することができる。
【００１１】
また、反射鏡が熱間プレスにより成型されたものであり、これにより形成されたフランジ部に貫通孔が形成された構成であることにより、給電線によって反射鏡の有効反射面が犠牲にされることを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１−Ａ】本発明の光源装置の一例における構成の概略を示す、反射鏡の光軸方向に沿った断面図である。
【図１−Ｂ】図１−Ａに示す光源装置の光照射方向前方側から見た正面図である。
【図２−Ａ】図１−Ａに示す光源装置における反射鏡の構成の概略を示す、反射鏡の光軸方向に沿った断面図である。
【図２−Ｂ】図２−Ａに示す反射鏡の光照射方向前方側から見た正面図である。
【図３−Ａ】図２−Ａに示す反射鏡を熱間プレスにより作製する工程における、加熱されて軟化されたガラス材料が成型用金型内に規定量投入された状態を示す断面図である。
【図３−Ｂ】図２−Ａに示す反射鏡を熱間プレスにより作製する工程における、矢型がプレス挿入されてガラス材料が所望の形状に成形された状態を示す断面図である。
【図４−Ａ】本発明の光源装置に係る反射鏡の他の構成例の概略を示す、反射鏡の光軸方向に沿った断面図である。
【図４−Ｂ】図４−Ａに示す反射鏡の光照射方向前方側から見た正面図である。
【図５】本発明の光源装置に係る反射鏡の作製方法の他の例における、給電線配線用の貫通孔をドリル加工により形成する工程を示す断面図である。
【図６−Ａ】従来の光源装置の一例における構成の概略を示す、反射鏡の光軸方向に沿った断面図である。
【図６−Ｂ】図６−Ａに示す光源装置の光照射方向前方側から見た正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１−Ａは、本発明の光源装置の一例における構成の概略を示す、反射鏡の光軸方向に沿った断面図、図１−Ｂは、図１−Ａに示す光源装置の光照射方向前方側から見た正面図である。
この光源装置１０は、高圧放電ランプ１１と、この高圧放電ランプ１１から放射された光を反射する反射鏡２０と、高圧放電ランプ１１からの前方方向の放射光を反射して反射鏡２０に戻す副鏡（補助ミラー）３０とを具えている。
【００１４】
高圧放電ランプ１１は、内部に一対の電極１５，１５が対向配置されると共に例えば水銀、ハロゲンガスおよび希ガスが封入された発光管１２および当該発光管１２の両側の各々に連続して管軸方向に伸びる封止部１３Ａ，１３Ｂよりなる放電容器を有し、各々の電極１５，１５が封止部１３Ａ，１３Ｂに気密に埋設された金属箔（図示せず）を介して外部リード１６Ａ，１６Ｂに接続されて構成されている。ここに、発光管１２の最大外径は例えば１０ｍｍ、封止管１３Ａ，１３Ｂの外径は例えば６．０ｍｍであり、電極間距離が２ｍｍ以下である。
水銀の封入量は、点灯時における水銀蒸気圧が１５０気圧以上となる量、例えば０．１５ｍｇ／ｍｍ3 以上とされている。水銀の封入量は、温度条件によっても異なるが、所望の水銀蒸気圧に応じて適宜変更することができる。
希ガスは、点灯始動性を改善するためのものであって、例えばアルゴンガスが５ｋＰａ〜５０ｋＰａ程度、例えば１３ｋＰａの量で封入されている。
ハロゲンガスは、ハロゲンサイクルを利用して高圧放電ランプ１１の寿命を延ばすと共に発光管１２の破損および失透を防止するためのものであって、その封入量は、例えば１０-6〜１０-1μｍｏｌ／ｍｍ3 の範囲内において、高圧放電ランプ１１の仕様に応じて適宜調整される。
【００１５】
この高圧放電ランプ１１における光照射方向前方側に位置される一方の封止部１３Ａに係る外部リード１６Ａには、電力供給用の給電線１８が接続されている。
給電線１８は、可変形性を有すると共に自己保形性を有する材質、例えば軟ニッケル線により構成されており、その線径は、例えばφ０．５〜１．２ｍｍ、例えばφ０．８ｍｍである。
【００１６】
反射鏡２０は、例えば熱間プレスにより作製されたガラス製のものであって、図２−Ａおよび図２−Ｂに示すように、例えば楕円面状の反射面２１Ａを有する反射部２１と、この反射部２１の光照射方向前方側の開口部に形成された、反射鏡２０の光軸Ｌに垂直な面方向に突出する正面形状が略矩形のフランジ部（突縁部）２２と、反射部２１の光照射方向後方側に連続して光軸方向に伸びる筒状のランプ支持部（ホール部）２３とを有し、反射部２１の開口縁の外周輪郭が略矩形（例えば正方形の４隅が円弧状）とされている。
反射部２１における反射面２１Ａは、例えばＴｉＯ2 、Ｔａ2 Ｏ5 、Ｎｂ2 Ｏ5 のいずれかを含む高屈折率膜と、ＳｉＯ2 よりなる低屈折率膜とが交互に積層された反射膜が形成されて、構成されている。
反射鏡２０の肉厚は、例えば２．５〜３ｍｍである。
【００１７】
この反射鏡２０は、いわゆる『浅型』のものであって、高圧放電ランプ１１の他方の封止部１３Ｂがランプ支持部（ホール部）２３に挿通されて第１焦点Ｓ１が高圧放電ランプ１１の輝点と一致するよう配置され、この状態において、他方の封止部１３Ｂの外周面とランプ支持部２３の内周面との間に形成される間隙に充填された接着剤２８によって固定されており、高圧放電ランプ１１の一方の封止部１３Ａが、反射鏡２０の光照射側開口部の開口面より反射鏡２０の光軸方向前方に突出する状態とされている。
ここに、『浅型』とは、反射鏡２０の深さ（反射鏡２０の開口面から反射部２１の後端までの長さ）ｈが、反射鏡２０の第１焦点Ｓ１の焦点距離をｆ1 〔ｍｍ〕とするとき、ｈ≦ｆ1 ＋１５であり、反射面２１Ａの外周輪郭上の任意の点における反射面２１Ａに対する接線が光軸に対してなす角θが５°≦θ≦９０°であるものをいう。
【００１８】
反射鏡２０のフランジ部２２の前面における４隅の位置には、底面が平坦面とされた凹所２５が形成されており、この凹所２５における底面と反射鏡２０の第１焦点Ｓ１とは常に一定の位置関係が保たれている。従って、当該底面を例えば高圧放電ランプ１１を配置する際に基準面として利用することにより高圧放電ランプ１１の輝点を反射鏡２０に対する適正な位置に容易に配置することができる。
【００１９】
反射鏡２０の光照射側開口部の周縁部、この実施例においては、フランジ部２２における凹所２５には、反射鏡２０の肉厚を貫通して光軸方向に伸びる貫通孔２６が形成されており、この貫通孔２６を介して、高圧放電ランプ１１に対する給電線１８が反射鏡２０の背後に導出されている。
給電線１８の配線方法について具体的に説明すると、給電線１８は、高圧放電ランプ１１の一方の封止部１３Ａの外面に沿って光軸方向後方側に伸び、副鏡３０の背面側の位置において径方向に屈曲されて、その後、貫通孔２６内を挿通されて外部に導出されている。
貫通孔２６の孔径は、例えばφ１〜３ｍｍである。
なお、貫通孔２６に適宜の中継金具を取り付け、当該中継金具を介して給電線１８を配置した構成とされていてもよい。
【００２０】
副鏡３０は、例えば石英ガラスよりなり、球面状の反射面を有する反射部３１と、この反射部３１に連続して光軸方向前方に伸びる円筒状の固定部３２とを有する。
この副鏡３０は、高圧放電ランプ１１の一方の封止部１３Ａが固定部３２内に挿通されて焦点が高圧放電ランプ１１の輝点と一致するよう配置され、この状態において、一方の封止部１３Ａの外周面と固定部３２の内周面との間に形成される間隙に充填された接着剤３５によって固定されている。
反射部３１における反射面は、例えばＴｉＯ2 、Ｔａ2 Ｏ5 、Ｎｂ2 Ｏ5 のいずれかを含む高屈折率膜と、ＳｉＯ2 よりなる低屈折率膜とが交互に積層された反射膜が形成されて、構成されている。
副鏡３０における反射部３１の開口部の最大直径は、例えば発光管１０の最大外径の±１０％の大きさ、例えば１０ｍｍである。
【００２１】
以下、上記反射鏡の作製方法について説明する。
反射鏡２０は、上述したように、例えば熱間プレスにより作製することができる。すなわち、先ず、図３−Ａに示すように、ボトムモールドと呼ばれる成型用金型４０の温度を電熱ヒータなどによって例えば５００度程度に昇温しておき、フランジ部２２を形成するためのリングモールドと呼ばれる中間金型４１を成型用金型４０の上面に重ねた状態において、成型用金型４０内に、例えば１２００℃程度に加熱されて軟化したガラス材料４８を投入する。
次いで、図３−Ｂに示すように、ガラス材料４８が粘性を有する状態とされている間に、成型用金型４０の上方からプランジャーと呼ばれる矢型４５を挿入して加圧することにより、ランプ支持部２３、反射部２１およびフランジ部２２を有する所望の形状に成形すると共に、矢型４５の下面における凹所形成用平坦部４６および貫通孔形成用ピン部４７によって凹所２５および貫通孔２６を形成し、これにより、反射鏡２０を構成するガラス成形品（基体）を得、反射部２１の内面に誘電体多層膜を形成して反射面を形成し、以って、図２−Ａおよび図２−Ｂに示す反射鏡２０を得ることができる。
【００２２】
而して、上記構成の光源装置１０によれば、基本的には、反射鏡２０として浅型のものを用いて反射鏡２０それ自体が小型化されると共に、高圧放電ランプ１１からの前方方向への放射光を反射鏡２０に戻す副鏡３０が設けられた構成とされていることにより、光源装置１０が十分に小型化された構成のものでありながら、高圧放電ランプ１１から放射される光を効率よく利用することができ、しかも、高圧放電ランプ１１の給電線１８が、反射鏡２０のフランジ部２２に形成された貫通孔２６を介して、反射鏡２０の背後に引き出された構成とされているため、給電線１８の取り回しを反射鏡２０の有効反射面を犠牲にすることなく行うことができるので、光源装置１０から放射される光の明るさを減衰させることなく、所期の光出力を確実に得ることができる。
また、給電線１８が反射鏡２０の外端縁より径方向外方に突出しない状態（給電線１８が反射鏡２０の外径寸法内に収められた状態）とされているので、例えばプロジェクタ装置などに搭載される場合において、プロジェクタ装置それ自体を大型化させることなく、十分な大きさの絶縁距離を確保することができることに加え、反射鏡２０の外部に導出された給電線１８の引き回しを容易に行うことができるという効果を得ることができる。
【００２３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、反射鏡２０は、前面開口の開口形状（反射面２１Ａの外周輪郭形状）が矩形状であるものに限定されるものではなく、図４−Ａおよび図４−Ｂに示すように、円形状のものであってもよいが、反射面の形状および焦点距離等の構成が同じものであれば、反射面の外周輪郭形状が矩形状であるものの方が、円形状のものより有効反射面を大きくすることできるので、高圧放電ランプ１１からの光を効率よく利用することができる、という利点がある。
【００２４】
また、反射鏡２０における給電線配線用の貫通孔２６は、図５に示すように、例えば熱間プレスにより作製したガラス成形品（基体）２０Ａを例えば光軸Ｌが鉛直方向に伸びる姿勢で、光照射側開口部が上側に位置されるよう配置した状態において、加工用ドリル４９を、ガラス成形品（基体）２０Ａの上方から、開口側周縁部、すなわちフランジ部２２における凹所２５の平坦面に対して垂直に当てることにより、形成することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１０  光源装置
１１  高圧放電ランプ
１２  発光管
１３Ａ  一方の封止部
１３Ｂ  他方の封止部
１５  電極
１６Ａ，１６Ｂ  外部リード
１８  給電線
２０  反射鏡
２０Ａ  ガラス成形品（基体）
２１  反射部
２１Ａ  反射面
２２  フランジ部（突縁部）
２３  ランプ支持部（ホール部）
２５  凹所
２６  貫通孔
２８  接着剤
３０  副鏡（補助ミラー）
３１  反射部
３２  固定部
３５  接着剤
４０  成型用金型（ボトムモールド）
４１  中間金型（リングモールド）
４５  矢型（プランジャー）
４６  凹所形成用平坦部
４７  貫通孔形成用ピン部
４８  ガラス材料
４９  加工用ドリル
５０  光源装置
５１  高圧放電ランプ
５２Ａ  一方の封止部
５２Ｂ  他方の封止部
５３  外部リード
５５  給電線
６０  反射鏡
６１  有効反射面
６２  ランプ支持孔
６５  溝
６８  接着剤
７０  前面ガラス
Ｌ  光軸
【図１−Ａ】
2010160962.tif 000003
【図１−Ｂ】
2010160962.tif 000004
【図２−Ａ】
2010160962.tif 000005
【図２−Ｂ】
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【図３−Ａ】
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【図３−Ｂ】
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【図４−Ａ】
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【図４−Ｂ】
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【図５】
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【図６−Ａ】
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【図６−Ｂ】
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