(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外殻部（１２）と、該外殻部内において間隔を開けて対向する第１及び第２の電極（１４、１６）とを有し、該第１及び第２の電極が水平に配置され、該第１及び第２の電極が直流を供給される水平直流点灯型光源であって、該第１及び第２の電極は、放電による最大発光部が該外殻部のほぼ中心に位置するように、該第１及び第２の電極のうちの陰極側の電極（１６）の先端が陽極側の電極（１４）の先端よりも該外殻部（１２）の中心に近く配置されていることを特徴とする光源。
【請求項２】
該光源がメタルハライドランプからなることを特徴とする請求項１に記載の光源。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の光源と、リフレクタ（４０）とを備えたことを特徴とする投射型表示装置用の光源部。
【請求項４】
請求項３に記載の光源部を用いたことを特徴とする投射型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光源、光源部及び投射型表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶パネルを用いた投射型表示装置においては、光源から液晶パネルに向かって光が照射され、液晶パネルを透過した光は投射レンズによりスクリーンに投射される。最近では、このような投射型表示装置の光源として、メタルハライドランプが多用されている。メタルハライドランプは、ガラスの外殻部内に間隔を開けて対向する第１及び第２の電極を含み、第１及び第２の電極間での放電により封入された微小な金属粒子を発光させるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
投射型表示装置に使用されるメタルハライドランプ等の光源は、強い発光を照射できるものであることが要求され、光源はかなり高温になる。従って、光源の寿命が短くなりやすく、光源が使用できなくなった場合に光源を直ちに交換できないと投射型表示装置が使用できなくなる。また、慣れない者にとっては光源の交換は容易ではない。従って、光源の寿命を長くすることが望まれている。
【０００４】
本発明の目的は、耐久性に優れた光源、光源部及びこれを用いた投射型表示装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明による光源は、外殻部と、該外殻部内において間隔を開けて対向する第１及び第２の電極とを有し、該第１及び第２の電極が水平に配置され、該第１及び第２の電極が直流を供給される水平直流点灯型光源であって、該第１及び第２の電極は、放電による最大発光部が該外殻部のほぼ中心に位置するように、該第１及び第２の電極のうちの陰極側の電極の先端が陽極側の電極の先端よりも該外殻部の中心に近く配置されていることを特徴とするものである。
【０００６】
従来の光源では、放電による最大発光部が光源の中心に位置せず、そのために光源の一部に局部的に強い光が当たり、その部分が早期に劣化して光源の寿命が短くなることが分かった。本発明では、第１及び第２の電極が外殻部の中心に関して非対称に配置されることにより、放電による最大発光部が該外殻部のほぼ中心に位置するようにすることができ、それによって光源が局部的に劣化するのが少なくなり、寿命を伸ばすことができるようになった。
【０００８】
光源はメタルハライドランプからなるのが好ましい。
また、本発明による光源部は、上記光源と、リフレクタとを備えたものである。
また、本発明による投射型表示装置は、上記光源部を用いたものであり、光源の寿命が長いので投射型表示装置も長い間信頼性よく使用でき、局部的な発光分布がなくなるので、良好な表示を得ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は参考例による光源を示す図である。光源１０は、ガラス管からなる外殻部１２と、外殻部１２内において間隔を開けて対向する第１及び第２の電極１４、１６とを有する。外殻部１２内には微小な金属粒子が封入され、金属粒子が第１及び第２の電極１４、１６間での放電により発光する。
【００１０】
外殻部１２と一体的に直線状の支持部１８、２０が延びる。第１及び第２の電極１４、１６の一端は外殻部１２の壁内に挿入固定され、他端は外殻部１２内に突出する。支持部１８、２０内には導体２２、２４が設けられており、第１及び第２の電極１４、１６は導体２２、２４と電気的に接続されるとともに、導体２２、２４が外部の電源に接続されるようになっている。
【００１１】
外殻部１２は球形に形成されており、その中心がＯで示されている。外殻部１２は球形以外の例えば楕円体等として形成されることもできる。第１及び第２の電極１４、１６は放電による最大発光部が外殻部１２のほぼ中心に位置するように外殻部１２の中心に関して非対称に配置されている。放電による最大発光部はＬで示されている。
【００１２】
より具体的には、図１の光源１０は、第１及び第２の電極１４、１６が水平に配置され且つ交流を供給される水平交流点灯型光源である。そして、第１及び第２の電極１４、１６（及びその取り付け部となる支持部１８、２０）は外殻部１２の中心Ｏを通り且つ且つ第１及び第２の電極１４、１６を結ぶ線と平行な線２６よりも下側に配置される。第１及び第２の電極１４、１６（及びその取り付け部となる支持部１８、２０）の中心を通る直線は２８で示されている。線２６と線２８との間の距離はｄで示されている。
【００１３】
２５０Ｗの光源の場合、外殻部１２の直径は例えば１３ｍｍ位であり、第１及び第２の電極１４、１６間のギャップ長は例えば３〜５ｍｍ位であり、距離ｄは例えば０．５〜１．０ｍｍ位である。
【００１４】
図２は従来の水平交流点灯型光源の例を示し、各部材には図１と同じ参照番号を付けて示してある。従来の水平交流点灯型光源においては、第１及び第２の電極１４、１６（及びその取り付け部となる支持部１８、２０）は外殻部１２の中心Ｏを通り且つ且つ第１及び第２の電極１４、１６を結ぶ線と平行な線２６上にあった。そこで、第１及び第２の電極１４、１６に交流を供給すると、第１及び第２の電極１４、１６間に点線で示されるようにアークができ、内部に封入された微小な金属粒子は温度の上昇とともにガス状になってだんだんと浮き上がり、放電による最大発光部Ｌは第１及び第２の電極１４、１６を結ぶ線よりも上方にずれた位置にできる。このため、外殻部１２の最大発光部Ｌに近い部分が局部的に強い光を受けて劣化しやすくなり、光源の寿命を短縮させていた。
【００１５】
参考例では、第１及び第２の電極１４、１６は外殻部１２の中心Ｏを通る線２６よりも下側に配置され、それによって、放電による最大発光部Ｌが外殻部１２のほぼ中心に位置するようにしている。このため、外殻部１２が局部的に強い光を受けて劣化することがなく、光源の寿命を伸ばすことができるようになる。また、放電による最大発光部Ｌが外殻部１２のほぼ中心に位置するために、この光源を投射型表示装置の光源として使用する場合に、位置による表示の輝度むらができず、良好な表示を得ることができる。
【００１６】
図３は本発明の実施例による光源を示す図である。光源１０は、ガラス管からなる外殻部１２と、外殻部１２内において間隔を開けて対向する第１及び第２の電極１４、１６とを有する。外殻部１２内には微小な金属粒子が封入され、金属粒子が第１及び第２の電極１４、１６間での放電により発光する。外殻部１２と一体的に直線状の支持部１８、２０が延びる。第１及び第２の電極１４、１６の一端は外殻部１２の壁内に挿入固定され、他端は外殻部１２内に突出する。支持部１８、２０内には導体２２、２４が設けられており、第１及び第２の電極１４、１６は導体２２、２４と電気的に接続されるとともに、導体２２、２４が外部の電源に接続されるようになっている。
【００１７】
この実施例では、光源１０は、第１及び第２の電極１４、１６が水平に配置され且つ直流を供給される水平直流点灯型光源である。この場合、第１の電極１４が陽極側の電極であり、第２の電極１６が陰極側の電極である。陰極側の電極１６の先端が陽極側の電極１４の先端よりも外殻部１２の中心Ｏに近く配置される。線３０は外殻部１２の中心Ｏを通る垂直な線であり、線３２、３４は陽極側の電極１４の先端及び陰極側の電極１６の先端を通り且つ線３０と平行な線である。つまり、線３０と線３４との間の距離ｂが線３０と線３２との間の距離ａよりも小さい。ｂとａとの差は０．５〜１．０ｍｍ位が好ましい。
【００１８】
水平直流点灯型光源においては、上記交流点灯型光源とは違って、放電による最大発光部Ｌが外殻部１２の中心Ｏよりも上側にずれる傾向は小さく、むしろ、最大発光部Ｌが陰極側の電極１６の先端側に形成される傾向がある。これは、水平直流点灯型光源においては、陰極側の電極１６の先端に高エネルギーが集中するためである。従って、陰極側の電極１６の先端が陽極側の電極１４の先端よりも外殻部１２の中心Ｏに近く配置されるようにすることによって、最大発光部Ｌが外殻部１２のほぼ中心Ｏに位置するようになる。このため、外殻部１２が局部的に強い光を受けて劣化することがなく、光源の寿命を伸ばすことができるようになる。また、放電による最大発光部Ｌが外殻部１２のほぼ中心に位置するために、この光源を投射型表示装置の光源として使用する場合に、位置による表示の輝度むらができず、良好な表示を得ることができる。
【００１９】
図４は参考例を示す図であり、垂直直流点灯型光源の例である。この場合にも、上記水平直流点灯型光源の場合と同様に、最大発光部Ｌが陰極側の電極１６の先端側に形成される傾向がある。従って、この場合にも、陰極側の電極１６の先端が陽極側の電極１４の先端よりも外殻部１２の中心Ｏに近く配置されるようにすることによって、最大発光部Ｌが外殻部１２のほぼ中心Ｏに位置するようになる。
【００２０】
図５及び図６は本発明の光源を使用した投射型表示装置の実施例を示す図である。投射型表示装置は光源部５０を含み、この光源部５０は図１の光源１０とリフレクタ４０とからなる。図１の光源１０の代わりに、図３又は図４の光源１０を使用することもできる。
投写型液晶表示装置は、光源部５０と、３つの液晶パネル５２、５４、５６と、ダイクロイックミラー５８、６０、６２、６４と、全反射ミラー６６、６８と、投射レンズ７０とからなる。
【００２１】
各液晶パネル５２、５４、５６は、ツイストネマチック型液晶を含み、液晶は一対の透明な基板の間に封入される。液晶パネル５２、５４、５６の前後にはそれぞれ偏光子７２が配置され、また入射側には集光レンズ７４が配置される。
【００２２】
光源部５０から照射された光は、ダイクロイックミラー５８で色分離され、例えばダイクロイックミラー５８を透過した青色の光が全反射ミラー６６を介して液晶パネル５６で変調される。ダイクロイックミラー５８で反射した光はダイクロイックミラー６０でさらに色分離され、ダイクロイックミラー６０で反射した赤色の光が液晶パネル５４で変調される。ダイクロイックミラー５６を透過した緑色の光が液晶パネル５２で変調され、さらに全反射ミラー６８で反射する。各液晶パネルで変調された青色、赤色、緑色の光はダイクロイックミラー６４で色合成され、投射レンズ７０により、スクリーン（図示せず）上に投射される。
【００２３】
光源部５０が耐久性がよく、且つ輝度むらがないので、投射型表示装置は耐久性よく良好な画像を表示することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、耐久性に優れた光源、光源部及びこれを用いた投射型表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の参考例による光源を示す図である。
【図２】  従来の光源を示す図である。
【図３】  本発明の実施例による光源を示す図である。
【図４】  本発明の参考例による光源を示す図である。
【図５】  本発明による光源部を使用した投射型表示装置を示す図である。
【図６】  図５の光源部の詳細図である。
【符号の説明】
１０…光源
１２…外殻部
１４、１６…電極
１８、２０…支持部
５０…光源部
【図１】
0003640458.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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