【手続補正書】
【提出日】平成16年5月7日(2004.5.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】  反射鏡付き放電ランプとその反射鏡
【特許請求の範囲】
【請求項１】内部に一対の電極を封着してその両端に封止部が形成された放電ランプが、内面に反射面を有する硝子製反射鏡の底部中央に形成した中空首状部の挿通孔に固定されて、該反射鏡の光軸と一致するように配置された反射鏡付き放電ランプにおいて、前記反射鏡が、前記中空首状部と、該中空首状部の挿通孔から前記反射面に向かって広がる型押し面とを底部中央に形成するように型押し成形されていることを特徴とする反射鏡付き放電ランプ。
【請求項２】前記反射鏡の底部中央に形成された前記型押し面と前記挿通孔の内面との間に、該挿通孔に放電ランプを固定するために注入する接着剤が前記型押し面に流入することを阻止する仕切りとなる最狭部が形成されている請求項１記載の反射鏡付き放電ランプ。
【請求項３】前記挿通孔が、該挿通孔に固定する放電ランプと反射鏡との光軸調整のための位置調整が行える程度の径を有している請求項１又は２記載の反射鏡付き放電ランプ。
【請求項４】内面に反射面を有し、底部中央に放電ランプを固定するための挿通孔を有する中空首状部が形成された放電ランプ用の硝子製反射鏡において、前記中空首状部と、前記挿通孔から前記反射面に向かって広がる型押し面とを底部中央に形成するように型押し成形されていることを特徴とする放電ランプ用の硝子製反射鏡。
【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のバックライト等として用いられる光源装置に関し、特に光源となる放電ランプに取り付ける硝子製反射鏡の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶プロジェクタ用光源としてショートアーク放電ランプが急速に普及しつつある。この種のランプは、液晶パネルに光が集光するように、その内面に回転放物面あるいは回転楕円面よりなる反射面を形成した反射鏡と組み合わせた光源装置として用いられている。更に、モバイル系のプロジェクタ用光源装置として、より小型化及び高効率化が求められており、光源装置のコンパクト化及び反射鏡の反射面を有効に利用するための種々の提案がなされている。
【０００３】一つとして、特開平６−２０３８０６号公報に示すような電球および反射器のユニットが開示されている。これは、図３から図５に示すように硝子製反射鏡加工の際、反射器３１はその底部に中空首状部３２を形成しているが、電球挿入孔３３を小さくしかつ反射面３１ａを大きく形成するために、型押し成形後（図３）に、回転砥石等を用いて電球挿入孔３３を形成するための後加工をしている（図４）。そのため、ユニットとして使用する場合、該中空首状部の端面である電球挿入孔の表面が砥石により傷ついているために、電球点灯中の熱によりクラックが入り割れてしまうという問題が生じる。また、中空首状部に電球固着用接着剤（セメント）を充填すると、硝子と接着剤との熱膨張率の差による熱応力によって、さらに割れやすいという問題がある。
【０００４】また、図５に示すように、反射器３１と電球４１とを反射器の中心軸と電球の光軸とが一致するように配置し、中空首状部３２の内部に接着剤５１を充填して固定し、ユニットを組み立てる。しかし、組立ての際、電球４１のシール部４２に固定するネジ付き口金４３が前記中空首状部３２の内面のテーパ状部３２ａに配置されているため、電球製造の際電球の中心軸に封着した電極位置にばらつきが生じていると、電球と反射器との位置調整作業が困難で、不良品となる問題がある。
【０００５】この対策として、電球と反射器との光軸の調整時に、中空首状部３２のテーパ状部３２ａの反射面３１ａ側の狭部３２ｂに口金４３の円筒部４３ａが接触しないようにし、反射器３１の反射面３１ａより口金４３が大きく離間するようにしてあり、その後、接着剤５１を用いて固定される。なお、図中５２はリング状の接着剤流出防止用のガラス部材である。しかし、このように位置調整後に接着剤を用いて電球４１を固着しても、口金の円筒部４３ａの端部に形成したネジ４３ｂを利用して、電力供給用ラグ端子を止めようとすると、口金が浅くしか反射器の首状部に固定されていないため電球のシール部は接着剤に固定されたまま、口金だけが回ってしまい破損してしまうという欠点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記の問題点や欠点に鑑みてなされたものであり、モバイル系の液晶プロジェクタ用光源装置として要求される装置の小型化及び光学的特性の効率化を満足させることができ、小型化に伴う放電ランプからの発熱による反射鏡の中空首状部の端面からのクラックを防止できるようにすることを主たる技術的課題とし、また、ランプ製造時に電極軸の中心軸からのズレが生じても反射鏡とランプとの位置調整が可能であり、長寿命で光学特性が優れた反射鏡付き放電ランプ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】
本発明に係る反射鏡付き放電ランプは、内部に一対の電極を封着してその両端に封止部が形成された放電ランプが、内面に反射面を有する硝子製反射鏡の底部中央に形成した中空首状部の挿通孔に固定されて、該反射鏡の光軸と一致するように配置された反射鏡付き放電ランプにおいて、前記反射鏡が、前記中空首状部と、該中空首状部の挿通孔から前記反射面に向かって広がる型押し面とを底部中央に形成するように型押し成形されていることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１及び図２は、本発明に係る反射鏡付き放電ランプの一例を示す断面図及び要部の拡大断面図である。図中１は内面に回転放物面状の反射面１ａを形成した硬質硝子製（膨張率３８×１０-7 ｃｍ／℃）の反射鏡であり、該反射鏡１の一方側には開口部２が形成され、他方側の底部中央には挿通孔３を有する中空首状部４が形成されている。図中１１は石英製発光管よりなるショートアーク放電ランプであり、該放電ランプ１１は、発光部の内部に一対の電極１２ａ，１２ｂを光軸に沿って封着し、始動ガスと共に水銀等の発光物質が封入されている。また、発光部の両端にはモリブデン箔１３ａ，１３ｂを埋設した発光管封止部１４ａ，１４ｂが形成されている。また、一方の封止部１４ｂにはネジ付き口金１５が固定されており、該口金１５は円筒部１５ａとその端部のネジ部１５ｂとで形成されている。
【０００９】前記反射面１ａの焦点距離が６ｍｍの反射鏡１と放電ランプ１１とは、反射鏡１と放電ランプ１１の光軸が一致するように配置され、反射鏡１の中空首状部４に形成された挿通孔３に、放電ランプ１１の発光管封止部１４ｂに固定したネジ付き口金１５を挿入して、該口金１５の部分を接着剤２１で固定している。
【００１０】硝子製反射鏡１は、放電ランプ１１を固定するための挿通孔３を有する中空首状部４と、その挿通孔３の内面から反射面１ａに向かって広がりながら該反射面１ａに接する型押し面４ａとを底部中央に形成するように型押し成形されている。この型押し面４ａは、反射鏡１を硝子の型押し成形によって製造する際に、金型（鋳型）でプレスして形成されるため、回転砥石等による削り加工を必要としないので、全く傷のない滑らかな表面となっている。更に、挿通孔３の内面とその内面から反射面１ａに向かって広がった型押し面４ａとの間には、挿通孔３に放電ランプ１１を固定するために該挿通孔３内に注入する接着剤２１が型押し面４ａに流入することを阻止する仕切りとなる最狭部４ｂが形成されている。
【００１１】また、挿通孔３の内面は、放電ランプ１１の製造上のバラツキが生じていても、放電ランプ１１の発光管封止部１４ｂに固定された口金１５を挿入して接着剤２１で固定する際に放電ランプ１１と反射鏡１との光軸調整のための位置調整が行える程度の径を有した円筒状部４ｃとなっている。すなわち、挿通孔３は、放電ランプ１１の発光管封止部１４ｂに固定されたネジ付き口金１５の円筒部１５ａが十分に挿入可能で、かつ放電ランプ１１の製造時に生ずることがある電極１２ａ、１２ｂの軸曲りに対し、放電ランプ１１の光軸を反射鏡１の中心軸に合致させるための位置調整が十分可能なように、大きな径を有した円筒形状としている。なお、挿通孔３に挿入する口金１５の円筒部１５ａの形状は、接着剤２１で固着後に回転しづらい構造とするために、横断面形状が六角形の筒形状にしてもよい。
【００１２】前記構成により、光源装置のコンパクト化を図るために、液晶プロジェクタの内部で使用される光源装置の周囲温度が高く設定されても、従来のように反射鏡の中空首状部内面の硝子加工部からクラックが発生することはなく、寿命特性が改善される。つまり、例えば、水平位置で使用される光源装置の場合、反射鏡１の最も高温となる部分は、放電ランプ１１の発光部に最も近接した図１のＨの個所であるが、図４及び図５の如き従来の硝子製反射鏡は、図１のＨに相当する個所を回転砥石等で削り加工しているために、その個所が約４８０℃前後になると、硝子の歪み温度は５２０℃であるにも拘らず、点灯の繰り返しによって削り加工した部分の周辺よりクラックしてしまう。一方、本発明に係る反射鏡１は、放電ランプ１１の発光部に最も近接するＨの個所が、放電ランプ１１を固定する挿通孔３から反射面１ａに向かって広がる削り加工を施さない滑らかな表面の型押し面４ａで形成されているため、そのＨの個所にランプ寿命期間中にクラックが生じることはない。また、Ｈの個所から離れた反射鏡１の挿通孔３は、さほど高温部とはならないので、反射鏡１を従来の硝子製反射鏡と同一組成の硝子を用いて型押し成形しても、その型押し成形後に孔あけ加工が施された挿通孔３にクラックを生じることがない。
【００１３】また、反射鏡１と放電ランプ１１とを位置調整した後、シリカ・アルミナを主成分とする接着剤２１を反射鏡１に形成された中空首状部４の外端から挿通孔３に注入して、該挿通孔３に口金１５の部分を挿入した放電ランプ１１を固定する際に、挿通孔３の内面と型押し面４ａとの間を仕切る最狭部４ｂにより、挿通孔３に注入する接着剤２１が型押し面４ａ側に流出することが阻止されて、該接着剤２１が型押し面４ａおよび反射面１ａに流入することがないので、硝子製反射鏡１と接着剤２１との熱膨張差により生じる応力によるクラックの発生も防止することができる。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る反射鏡付き放電ランプは、硝子の型押し成形で作る反射鏡の構造、形状を改良して、発熱源であるランプの発光部に最も近接する反射鏡の面が、削り加工を施さない型押し面で形成されると共に、その型押し面が放電ランプを固定する中空首状部の挿通孔から反射面に向かって広がるように形成されているので、ランプ寿命中にクラックが発生することはない。また、反射鏡の型押し面と中空首状部の挿通孔の内面との間に、挿通孔に注入する接着剤が型押し面や反射面側に流入することを阻止する仕切りとなる最狭部が形成されていれば、硝子製反射鏡と接着剤との熱膨張差によって生じる応力によるクラックの発生も防止することができる。更に、挿通孔が、該挿通孔に放電ランプを固定する際に反射鏡と放電ランプの光軸調整が行える程度の内径を有していれば、光学的な効率が優れた反射鏡付き放電ランプが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る反射鏡付き放電ランプの一例を示す断面図
【図２】図１の要部拡大断面図
【図３】従来の反射鏡の型押し成形後の状態を示す断面図
【図４】図３の状態から削り加工を施した反射鏡の断面図
【図５】図４の反射鏡を用いた従来の反射鏡付き放電ランプの断面図
【符号の説明】
１ 反射鏡
２ 開口部
３ 挿通孔
４ 中空首状部
４ａ 型押し面
４ｂ 最狭部
４ｃ 円筒状部
１１ 放電ランプ
１２ａ，１２ｂ 電極
１３ａ，１３ｂ モリブデン箔
１４ａ，１４ｂ 封着部
１５ ネジ付き口金
１５ａ 円筒部
１５ｂ ネジ部
２１ 接着剤
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2002062586.tif 000001
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2002062586.tif 000002