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Title:
HIGH-PRESSURE DISCHARGE LAMP DEVICE AND PROJECTOR USING THE SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/150817
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided is a simple high-pressure discharge lamp device wherein local temperature increase of a light emitting tube is suppressed when the device is turned on and temperature distribution in the light emitting tube is uniformized. In the lamp device, a lamp is fitted in a reflection mirror of a lamp unit, which is assembled to the reflection mirror by having the center axis of the lamp and the optical axis of the reflection mirror accord with each other, in a state where a pair of circular bodies having circumferentially-formed outer circumference surfaces with a fixed gap therebetween and the optical axis of the reflection mirror and the center axis of the circumferential surfaces of the circular bodies accord with each other.  A pair of electrodes and the circumferential surfaces of the circular bodies are electrically connected and the circular bodies are mounted on two rotating rollers arranged in parallel and a drive motor drives the lamp unit to rotate in a fixed direction on the rotating roller.  The lamp device is provided with a power feed member which feeds the circular bodies with power.

Inventors:
KITAHARA YOSHIKI
ONO KATSUHIRO
TANIUCHI AKIRA
Application Number:
PCT/JP2009/002574
Publication Date:
December 17, 2009
Filing Date:
June 08, 2009
Export Citation:
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Assignee:
PANASONIC CORP (JP)
KITAHARA YOSHIKI
ONO KATSUHIRO
TANIUCHI AKIRA
International Classes:
F21S2/00; G03B21/14; H01J61/20; F21Y101/00
Foreign References:
JP2008147019A2008-06-26
JPH0562501A1993-03-12
Attorney, Agent or Firm:
NAKAJIMA, Shiro et al. (JP)
Shiro Nakajima (JP)
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Claims:
 高圧放電ランプが反射鏡内に組み込まれてなるランプユニットの前記反射鏡の開口側が横断面環状形状の開口側輪体に取着され、当該開口側輪体の中心が回転中心となる状態で前記開口側輪体が開口側回転保持ユニットにより回転自在に保持されていると共に前記ランプユニットが回転駆動手段により一方向に回転駆動され、前記ランプユニットに開口側給電部材により給電される高圧放電ランプ装置であって、
 前記高圧放電ランプの中心軸と前記反射鏡の光軸とが一致し、前記開口側輪体の中心が前記光軸上に位置されており、
 前記開口側輪体は周方向に連続する導電部を有し、当該導電部に前記高圧放電ランプの一対の電極の一方が電気的に接続され、前記導電部に対して前記開口側給電部材が給電を行なう構成である
 ことを特徴とする高圧放電ランプ装置。
 前記高圧放電ランプ装置は、さらに、
 前記ランプユニットの前記反射鏡の口金側が横断面環状形状の口金側輪体に取着され、当該口金側輪体の中心が回転中心となる状態で前記口金側輪体が口金側回転保持ユニットにより回転自在に保持され、前記ランプユニットに口金側給電部材により給電され、
 前記口金側輪体の中心が前記光軸上に位置されており、
 前記口金側輪体は周方向に連続する導電部を有し、当該導電部に前記高圧放電ランプの一対の電極の他方が電気的に接続され、前記口金側輪体の導電部に対して前記口金側給電部材が給電を行なう構成である
 ことを特徴とする請求項1に記載の高圧放電ランプ装置。
 前記回転駆動手段は、前記開口側輪体を回転させることにより、前記ランプユニットを回転させる
 ことを特徴とする請求項1に記載の高圧放電ランプ装置。
 前記開口側輪体は、外周形状が円形状をした環状をし、
 前記回転駆動手段は、前記開口側輪体の外周面に当接する回転体を備え、当該回転体を回転駆動することにより、前記開口側輪体を回転させる
 ことを特徴とする請求項3に記載の高圧放電ランプ装置。
 前記開口側給電部材は、前記開口側輪体の導電部に接触するスリップリングが含まれている
 ことを特徴とする請求項4に記載の高圧放電ランプ装置。
 前記口金側給電部材は、前記口金側輪体の導電部に接触するスリップリングが含まれている
 ことを特徴とする請求項2に記載の高圧放電ランプ装置。
 前記ランプユニットの回転は、1分間当たり1回転以上20回転以下の範囲内の回転速度である
 ことを特徴とする請求項1に記載の高圧放電ランプ装置。
 前記高圧放電ランプは高圧水銀ランプであり、当該高圧水銀ランプには250[mg/cm 3 ]以上の水銀が封入されている
 ことを特徴とする請求項1に記載の高圧放電ランプ装置。
 請求項1に記載の高圧放電ランプ装置と、
 前記高圧放電ランプ装置からの照明光が変調して光学像を形成する光学ユニットと、
 前記光学像を拡大投射する投射ユニットと
 を備えることを特徴とするプロジェクタ。
Description:
高圧放電ランプ装置及びそれを いたプロジェクタ

 本発明は、高圧放電ランプ装置及びそれ 用いたプロジェクタに関するものである。

 プロジェクタの光源には、点光源に近く かつ高輝度・高演色な光源である、例えば ョートアーク型の高圧放電ランプ(以下、単 に「ランプ」という)が広く用いられている このランプは、例えば、凹状の反射面を有 る反射鏡内に、ランプの長手方向の中心軸 反射鏡の光軸とが略一致するように組み込 れて構成されたランプユニットとして、プ ジェクタに内蔵されて使用される。

 このランプを主として構成する発光管は 容囲器が石英ガラスからなり、管中央部の 光部とこの発光部の両側から外方向にそれ れ延在するように連設された封止部とを有 、その内部に一対の電極が配置されている なお、発光部内には放電空間が形成されて る。

 そして、このランプは、上記した通り、 輝度・高演色を実現するために高負荷の状 で点灯される。その結果、発光部のうち、 に点灯時に上部(放電空間の上方部分)に位 する部分が非常に高温となり、その部分の 英ガラスが結晶化し、失透と呼ばれる白濁 する現象が起こり、ついには破損に至るこ がある。

 また、発光部内の温度差が大きいと、電 の構成材料であるタングステンが点灯中に 散した際に、それが発光部内の温度の低い 分(例えば電極の根元部分)に付着した後に 化し、輝度低下を招くおそれがある。

 そのために、点灯中のランプに対して、 光管、特に発光部の温度が過度に上昇しな ようにし、かつ発光部内の温度分布を均一 することが望ましい。特に、近時、プロジ クタの小型化、高出力化の要請が高まって り、それに伴い発光管の小型化や高ワット が要求され、発光管に対する負荷がますま 高まり、上記問題が顕著になってきている

 これに対して従来、発光管を回転させる とにより、上記問題を解決する提案がなさ ている。

 例えば、発光管に連結された回転手段に って発光管のみを周期的に回転させる技術( 例えば特許文献1等)や、発光管(高圧放電ラン プ)のみならず、高圧放電ランプにつなげら た回転機構によって高圧放電ランプを回転 せる際、高圧放電ランプと一体化されてい 反射器(反射鏡)とともに回転させる技術(例 ば特許文献2等)や、さらには、発光管(高圧 電ランプ)とリフレクタ(反射鏡)とから構成 れたランプユニットを回転機構によって一 向のみに回転させるのではなく、途中で反 させて、逆方向にも回転させることも含め 断続的に回転させる技術(例えば特許文献3等 )等が提案されている。

特開平3-48836号公報

特開2007-48736号公報

特開2007-329075号公報

 しかしながら、上記した従来の技術では のような問題があり、実用性に欠けること 分かった。

 特許文献1記載のものでは、発光管の両端 を保持して回転させているため、発光管の端 部を保持している保持手段の一方がランプリ フレクタの前面側に位置することとなり、こ の保持手段の影が照射面に生じるという問題 がある。

 特許文献2記載のものでは、高圧放電ラン プと反射器(反射鏡)とが一体化された組立品 状態で、反射器(反射鏡)の開口側と反対の 部や、高圧放電ランプにおける反射器(反射 )と一体化されている側の端部だけを保持し て回転させているため、その回転機構が複雑 になるという問題がある。

 特許文献3記載のものでは、発光管(ラン )と一体化された反射鏡を、断続的且つ回転 向を反転させながら回転させているため、 続的に回転させる機構や反転させる機構等 必要となり、装置自体が複雑になるという 題がある。

 本発明は、このような事情に鑑みてなさ たものであり、発光管の局所的な過度な温 上昇を抑えることができると共に、発光管 所定領域における温度分布を均一化させる とができる簡易な構造の高圧放電ランプ装 及びプロジェクタを提供することを目的と る。

 本発明に係る高圧放電ランプ装置は、高 放電ランプが反射鏡内に組み込まれてなる ンプユニットの前記反射鏡の開口側が横断 環状形状の開口側輪体に取着され、当該開 側輪体の中心が回転中心となる状態で前記 口側輪体が開口側回転保持ユニットにより 転自在に保持されていると共に前記ランプ ニットが回転駆動手段により一方向に回転 動され、前記ランプユニットに開口側給電 材により給電される高圧放電ランプ装置で って、前記高圧放電ランプの中心軸と前記 射鏡の光軸とが一致し、前記開口側輪体の 心が前記光軸上に位置されており、前記開 側輪体は周方向に連続する導電部を有し、 該導電部に前記高圧放電ランプの一対の電 の一方が電気的に接続され、前記導電部に して前記開口側給電部材が給電を行なう構 であることを特徴としている。

 ここでいう「開口側輪体」は、単数又は 数の材料により構成しても良い。単数の材 で構成する場合、導電性の材料で構成する とで周方向に連続する導電部を有する構成 できる。一方、複数の材料で構成する場合 全ての材料を導電性の材料で構成して、周 向に連続する導電部を有する構成としても いし、絶縁性の材料と導電性の材料とを多 構造に組み合わせ、導電性の材料部分で導 部を有する構成としても良い。なお、複数 材料を用いて多層とする構造には、絶縁性 材料の側面や外周面等に、周方向に連続す 導電部を導電加工により形成するような場 を含む。

 また、「開口側輪体」は、横断面形状が 状をしておれば良く、例えば、円盤形状の 料の中央部に貫通孔を設けたようなもので っても良いし、円柱形状の材料の中央部に 通孔を設けたようなものであっても良い。

 ここでいう「回転駆動手段」は、ランプ ニットを回転させれば良く、例えば、開口 輪体に回転駆動を伝えて、ランプユニット 取着されている開口側輪体を回転させて良 し、例えば、ランプユニットの口金を円筒 として、この口金に回転駆動を伝えてラン ユニットを直接回転させても良い。

 なお、回転駆動手段と開口側回転保持ユ ットとは、一体となる構成でも良いし、別 で構成しても良い。

 ここでいう「開口側給電部材」は、導電 に接触して直接的に給電するようにしたも でも良いし、導電部に接触する他の部材に 触して、当該部材を介して間接的に給電す ようにしたものでも良い。

 本発明に係る高圧放電ランプ装置は、ラ プユニットの光軸上に開口側輪体の中心が 置する状態で開口側輪体にランプユニット 装着され、開口側輪体の中心を回転中心し ランプユニットが回転するので、高圧放電 ンプの点灯中は、発光管における上部に位 する部分が、変化(固定的でない)すること なり、上部に位置する部分だけが過度に温 上昇するのを抑えることができると共に、 光管内における温度分布を均一にすること できる。これにより、発光管に失透や黒化 発生するのを抑制することができると共に れら失透等に起因して発光管が早期に破損 るのを防止することができ、さらに長寿命 も図ることができる。

 さらに、ランプユニットの光軸上に開口 輪体の中心が位置する状態で開口側輪体に ンプユニットが装着され、開口側輪体の中 を回転中心してランプユニットが回転する で、プロジェクタ等に組み込まれた状態に いても、反射鏡の光軸とプロジェクタ内の 学系との位置関係がずれることはなく、そ 結果、光軸のずれによる照度ちらつきの発 を抑制することができる。

 しかも、高圧放電ランプの一方の電極と 電部とが電気的に接続され且つ口金側輪体 導電部に給電されるので、導電部から一方 電極への給電路の構造を簡易にすることが る。

 また、前記高圧放電ランプ装置は、さら 、前記ランプユニットの前記反射鏡の口金 が横断面環状形状の口金側輪体に取着され 当該口金側輪体の中心が回転中心となる状 で前記口金側輪体が口金側回転保持ユニッ により回転自在に保持され、前記ランプユ ットに口金側給電部材により給電され、前 口金側輪体の中心が前記光軸上に位置され おり、前記口金側輪体は周方向に連続する 電部を有し、当該導電部に前記高圧放電ラ プの一対の電極の他方が電気的に接続され 前記口金側輪体の導電部に対して前記口金 給電部材が給電を行なう構成であることを 徴としている。

 ここでいう「口金側輪体」は、単数又は 数の材料により構成しても良い。単数の材 で構成する場合、導電性の材料で構成して 周方向に連続する導電部を有する構成とで る。一方、複数の材料で構成する場合、全 の材料を導電性の材料で構成して、周方向 連続する導電部を有する構成としても良い 、絶縁性の材料と導電性の材料とを多層構 に組み合わせ、導電性の材料部分で導電部 構成しても良い。なお、複数の材料を用い 多層とする構造には、絶縁性の材料の側面 外周面等に、周方向に連続する導電部を導 加工により形成するような場合を含む。

 また、「口金側輪体」は、横断面形状が 状をしておれば良く、例えば、円盤形状の 料の中央部に貫通孔を設けたようなもので っても良いし、円柱形状の材料の中央部に 通孔を設けたようなものであっても良い。

 ここでいう「口金側給電部材」は、導電 に接触して直接的に給電するようにしたも でも良いし、導電部に接触する他の部材に 触して、当該部材を介して間接的に給電す ようにしたものでも良い。

 上記構成によると、高圧放電ランプの他 の電極と導電部とが電気的に接続され且つ 金側輪体の導電部に給電されるので、導電 から他方の電極への給電路の構造を簡易に ることができる。

 また、前記回転駆動手段は、前記開口側 体を回転させることにより、前記ランプユ ットを回転させることを特徴としている。 の構成によると、開口側輪体は回転自在に 持されているので、当該開口側輪体を容易 回転させることができ、装置全体の構成が 雑になるのを防止することができる。

 また、前記開口側輪体は、外周形状が円 状をした環状をし、前記回転駆動手段は、 記開口側輪体の外周面に当接する回転体を え、当該回転体を回転駆動することにより 前記開口側輪体を回転させることを特徴と ている。

 この構成によると、開口側輪体は回転自 に保持されているので、当該開口側輪体を 易に回転させることができ、装置全体の構 が煩雑になるのを防止することができる。

 また、前記開口側給電部材は、前記開口 輪体の導電部に接触するスリップリングが まれていることを特徴とし、あるいは、前 口金側給電部材は、前記口金側輪体の導電 に接触するスリップリングが含まれている とを特徴としている。この構成によると、 ンプユニットの回転に伴って電流の給電路 邪魔になるのを防止することができ、ラン ユニットの一方向の回転を容易に行うこと できる。

 また、前記ランプユニットの回転は、1分 間当たり1回転以上20回転以下の範囲内の回転 速度であることを特徴としている。この構成 によれば、点灯中、ランプユニットの回転に 伴って一対の電極間のアークが揺れたとして も、人間の視覚ではほとんど感じ取ることが できず、プロジェクタ等に組み込まれた状態 における照度ちらつきを極めて小さくするこ とができる。

 また、前記高圧放電ランプは高圧水銀ラン であり、当該高圧水銀ランプには250[mg/cm 3 ]以上の水銀が封入されていることを特徴と ている。この構成によれば、当該高圧水銀 ンプの長寿命化を極めて顕著に発揮するこ ができる。

 また、本発明に係るプロジェクタは、上 構成の高圧放電ランプ装置と、前記高圧放 ランプ装置からの照明光が変調して光学像 形成する光学ユニットと、前記光学像を拡 投射する投射ユニットとを備えることを特 としている。この構成によれば、長寿命な ロジェクタを簡単な構成で実現することが きる。

本発明の第1の実施の形態である高圧水 銀ランプ装置の斜視図 図1の矢印Xからランプ装置の一部を見 図 本実施の形態に係るランプの構成を示 正面図で、その一部を切り欠いた図 ランプ装置を図2の矢印Y方向から見た ランプ装置を図2の矢印Z方向から見た 輪体を取り外した状態のランプ装置を 図2の矢印Y方向から見た図 第2の実施の形態である投写型画像表示 装置として、フロントプロジェクタの構成を 示す一部切欠斜視図 本発明の第3の実施の形態であるランプ 装置の斜視図 図8の矢印X1からランプ装置を見た図 図8の矢印Y1からランプ装置を見た図 変形例1に係るランプ装置を光軸の延 方向から見た図 変形例2に係るランプ装置を光軸の延 方向から見た図 変形例2に係るランプ装置を図12のX3方 から見た図 変形例3に係るランプ装置を光軸の延 方向から見た図 変形例3に係るランプ装置を図14のX4方 から見た図 変形例4に係るランプ装置を反射鏡の 軸と直交する方向から見た図 変形例5に係るランプ装置を反射鏡の 軸と直交する方向から見た図

 以下、本発明の最良な実施の形態について 図面を用いてその詳細を説明する。
<第1の実施の形態>
1.全体構造
 図1に、本発明の第1の実施の形態である高 水銀ランプ装置1の斜視図を示し、図2は、図 1の矢印Xから高圧水銀ランプ装置1の一部を見 た図である。

 高圧水銀ランプ装置(以下、単に「ランプ 装置」という)1は、一対の電極を備えた高圧 銀ランプ(以下、単に「ランプ」という)7が 凹状の反射面を有する反射鏡9内に、ランプ 7の中心軸と反射鏡9の光軸とが一致する状態 、組み込まれてなるランプユニット3の反射 鏡9に対して、円周状の外周面57a,59aを有する 対の輪体57,59が、相互に一定間隔を隔て且 反射鏡9の光軸と輪体57,59の円周面57a,59aを構 している円周の中心軸とが一致する状態で 被嵌されると共に、ランプ7の一対の電極と 輪体57,59の導電部とが電気的に接続され、複 本(ここでは、2本である)の並行して配され 回転ローラ65,67上に輪体57,59の円周面57a,59a 当接する状態で搭載されており、駆動モー 56の駆動によりランプユニット3を回転ロー 65,67上で一定方向に回転させ、ランプユニッ ト3の回転中において円周面に対して給電す スリップリング(本発明の「給電部材」であ )81,83が設けられている。

 つまり、ランプ装置1は、ランプ7と反射鏡9 を備えるランプユニット3と、当該ランプユ ニット3を保持する保持ユニット4と、保持ユ ット4を回転自在に支持すると共に支持され ている保持ユニット4を一定方向に回転させ 回転ユニット5と、ランプ7に給電するための 給電ユニット6とを備える。
2.ランプユニット
 ランプユニット3は、図2に示すように、発 管11を有するランプ7と、当該ランプ7から発 られた光(正確には、発せられた光の一部で ある)を所望方向(反射鏡9の開口へ向かう方向 である)に反射させる反射鏡9とを備える。反 鏡9は、凹状の反射面9aを有し、当該反射鏡9 の内部に、ランプ7の中心軸と反射鏡9の光軸 が一致する状態でランプ7が組み込まれてい る。
(1)ランプ
 図3は、本実施の形態に係るランプ7の構成 示す正面図で、その一部を切り欠いている

 ランプ7は、発光管11と口金37とを備える

 発光管11は、その容囲器13が石英ガラスか らなり、管中央部の略回転楕円体形状の発光 部15と、この両側からそれぞれ外方向に延在 るように連設された略円柱体形状の封止部1 7,19とを有する。

 発光管11(発光部15)内には、発光物質であ 水銀(Hg)と、始動補助用の希ガスである例え ばアルゴンガス(Ar)と、ハロゲンサイクル作 のための例えば臭素(Br)とがそれぞれ所定量 入されている。なお、封止部17,19は、公知 シュリンクシール法によって封止されてい 。

 なお、一例として、発光部15の中央部(もっ も外径が大きい部分)における内径を5[mm]、 じく外径を12[mm]、内容積を0.1[cc]とした。ま た、水銀の封入量は150[mg/mm 3 ]以上350[mg/mm 3 ]以下の範囲内で例えば250[mg/cm 3 ]、アルゴンガスの封入量は30[kPa](25[℃])、臭 の封入量は0.5×10 -3 [μmol]とした。

 発光部15内には、一対の電極21,23の一端部 側(先端側)が互いに対向して配置されている 共に、放電空間25が形成されている。この 対の電極21,23は、例えばタングステン(W)から 構成され、電極21,23間の距離は、0.5[mm]以上2.0 [mm]以下の範囲内、例えば1.2[mm]とした。

 電極21,23は、一端部側が放電空間25に位置 し、他端部側が封止部17,19に気密に封着され 長方形の帯状の金属箔27,29を介して外部リ ド線31,33の一端部に接続されている。なお、 外部リード線31,33の他端部は封止部17,19の端 から外部に突出しており、図2に示す電力供 線35に、あるいは口金37を介して電力供給線 34に接続される。

 電極21,23は、電極棒21a,23aと電極コイル21b, 23bとを有している。電極棒21a,23aは、その一 部(先端部)が放電空間25に位置し、他端部が 述の金属箔27,29に例えば溶接によって接合 れている。電極コイル21b,23bは、電極棒21a,23a の一端部に取り付けられている。なお、電極 棒21a,23aは、その横断面が例えば略円形をし 略円柱体状をしている。

 なお、口金37は、封止部17の端部に例えば、 セメント36により固着されている。
(2)反射鏡
 図1及び図2に示すように、反射鏡9は、凹状 反射面9aが内面に形成された漏斗状の反射 本体41と、反射鏡本体41の中央背面(反射鏡本 体41の底部側であって反射鏡の開口と反対側 ある)から延出した円筒状のランプ保持部43 からなる。なお、例としての反射鏡9には、 所謂、硬質ガラス製のダイクロイック反射鏡 がある。

 反射鏡9は、ランプ7(発光管11)の一方の封 部、ここでは封止部17を保持している。具 的には、反射鏡9のランプ保持部43内に発光 11の封止部17を遊挿した状態(この状態では、 上述したように、発光管11の中心軸と反射鏡9 の光軸とが一致している)で、ランプ保持部43 と封止部17との隙間に固着剤45を充填するこ で、両者を固着している。

 ここで、固着剤45としては、例えば、主 分がシリカ、アルミナ、あるいは、シリカ- ルミナ等の無機接着剤が考えられ、無機接 剤の一例としてスミセラムS(朝日化学工業 式会社製)が挙げられる。

 反射面9aは、例えば真空蒸着法により形成 れた誘電体多層膜(例えば、TiO 2 /SiO 2 やTa 2 O 5 /SiO 2 )で構成されている。反射鏡9は、発光部15か 出射された可視光線を反射面9aで被照射側に 反射させる。
3.保持ユニット
 図4は、ランプ装置1を図2の矢印Y方向から見 た図であり、図5は、ランプ装置1を図2の矢印 Z方向から見た図であり、図6は、輪体59を取 外した状態のランプ装置1を、図2の矢印Y方 から見た図である。

 保持ユニット4は、一対の輪体57,59と、当 輪体57,59を連結する複数(ここでは、2本であ る)の連結棒61,61とを備える。一対の輪体57,59 、当該反射鏡9の光軸Aの延伸する方向に一 間隔をおいて反射鏡9の外面に被嵌されてい 。

 両輪体57,59は、互いに並行状態を維持す ように2本の連結棒61,61により連結されてい 。なお、2本の連結棒61,61は、周方向に等間 をおいて配されている。

 本実施の形態では、一対の輪体57,59のう 、一方の輪体(本発明の「開口側輪体」であ )57は反射鏡9の開口端側に、他方の輪体(本 明の「口金側輪体」である)59は反射鏡9のラ プ保持部43にそれぞれ例えば、セメント(図 省略)や固定具60により取着されている。

 ここで、固定具60は、図1に示すように、 えば、バネ60a、一対のワッシャ60b,60bと、ネ ジ60cとからなり、バネ60aを挟み込んでいる一 対のワッシャ60b,60bの貫通孔にネジ62aのネジ 分が挿入されてなる。

 輪体57は、その中央部に反射鏡9の開口よ も大きな貫通孔(ランプから発せられた光の 通過領域である)57bを有し、反射鏡9の開口側 端面が輪体57に当接した状態で固着されて る。

 一対の輪体57,59は、図4及び図5に示すよう に、反射鏡9の光軸Aの延伸する方向から見た きに、光軸Aを中心とした環状(この環状の 記中心を中心軸ともいう)をし、ランプユニ ト3の反射鏡9の光軸と、当該輪体57,59の中心 軸とが一致する(同一軸上となる)ように、ラ プユニット3を保持している。

 一対の輪体57,59は、導電性を有する材料 例えば、ステンレスにより構成され、一対 輪体57,59が、ランプ7の電極21,23と電気的に接 続されている。

 具体的には、電極21は、外部リード線31、口 金37、電力供給線34により輪体59に接続され、 電極23は、外部リード線33、電力供給線35によ り輪体57に接続されている。なお、連結棒61,6 1は、絶縁性材料により構成されているが、 体57,59との接触部分に絶縁処理がなされてい れば、導電性材料も利用することができる。
4.回転ユニット
 回転ユニット5は、図1及び図2、図4~図6に示 ように、保持ユニット4の一対の輪体57,59の 周面57a,59aと当接して、保持ユニット4を回 自在に搭載する一対の回転ローラ65,67を備え 、一対の回転ローラ65,67の少なくとも一方の 転ローラ(ここでは65である)に駆動モータ56 取り付けられ、回転ローラ65が保持ユニッ 4を回転駆動させるための駆動軸となってい (本発明の「開口側回転保持ユニット」、「 口金側回転保持ユニット」、「回転駆動手段 」である)。

 本実施の形態では、回転ローラ65,67は、 1に示す一対の並行板66,68に回転自在に支持 れた回転軸69,71と、当該回転軸69,71に取着さ 且つ保持ユニット4の輪体57,59の円周面57a,59a と当接するローラ部72,73,74,75を備える。

 回転ローラ65は、回転軸69とローラ部72,73 からなり(図2参照)、回転ローラ67は、回転 71とローラ部74,75とからなる。

 一対の回転ローラ65,67は、図4~図6に示す うに、反射鏡9の光軸Aと直交する方向に、一 定間隔を置いて(つまり、互いに並行な状態 ある)設けられている。なお、一定間隔は、 対の回転ローラ65,67が保持ユニット4を安定 良く回転支持できる距離であれば良い。

 ここで、回転ローラ65,67は、同じ構造で り、ここでは、回転ローラ65について説明し 、回転ローラ67については図示されていない 分もあり、その符号を()をつけて説明する

 回転軸69(71)は、図2に示すように、回転軸 69a(71a),69b(71b)とからなり,絶縁材料の連結部材 77(79)により連結されている。なお、回転軸69a (71a)と回転軸69b(71b)とが連結された状態では 回転軸69a(71a)の中心軸と回転軸69b(71b)の中心 とが一直線となる。

 回転軸69a(71a)には輪体57と当接するローラ 部73(75)が、回転軸69b(71b)には輪体59と当接す ローラ部72(74)がそれぞれねじ68,68により取着 され、回転軸69(71)の回転により、ローラ部72( 74),73(75)上に載置された保持ユニット4の輪体5 7,59の円周面57a,59aがその摺動により回転する なお、ローラ部73は、本発明の「回転体」 ある。

 ここで、ローラ部72(74),73(75)は、図2に示す うに、その長手方向の中央部が凹入してお 、この凹入部分72a(74a),73a(75a)に輪体57,59が嵌 、保持ユニット4の輪体57,59が回転ローラ65,6 7の長手方向に移動するのを規制している。
5.給電ユニット
 給電ユニット6は、図1に示すように、給電 材81,83を備える。この給電部材81,83は、例え 、並行板66,68が装着されているベース板63に 絶縁部材63a,63bを介して取り付けられている なお、給電部材83は本発明の「開口側給電部 材」であり、給電部材81は本発明の「口金側 電部材」である。

 この給電部材81,83は、導電性材料により構 されたローラ部72,73の外表面に当接している 。この給電部材81,83には、例えば、スリップ ングが利用され、ランプを点灯させるため 点灯回路(図示省略)に接続されており、当 給電部材81,83、ローラ部72,73、輪体57,59、電 供給線34,35を介して、ランプ7に給電される
6.動作について
 上記構成のランプ装置1におけるランプユニ ット3の回転動作について説明する。

 まず、ランプ7を点灯させるスイッチがオ ンされると、点灯回路から、給電部材83、ロ ラ部73、輪体57、電力供給線35、外部リード 33、金属箔29を経由して電極23へと、また、 電部材81、ローラ部72、輪体59、電力供給線3 4、口金37、外部リード線31、金属箔27を経由 て電極21へと、それぞれ交流電流の供給が開 始する。

 これと同時に、あるいはランプ7が点灯を 開始してから所定時間経過後に、駆動モータ 56の回転駆動が開始する。なお、定常点灯と る前であれば、点灯開始から時間が経過し いても、発光管11の温度が発光管11の一部分 を失透させる温度までには達しておらず、失 透の問題は生じ難い。しかし、発光部15の温 を均一にさせて良好なランプ特性を得ると う観点からは、ランプ7の温度が低い段階か らランプユニット3の回転を開始するのが好 しい。

 駆動モータ56が回転駆動し始めると、当 駆動モータ56に連結されている回転ローラ65 回転し始め、一対の回転ローラ65,67上の搭 されている保持ユニット4(ランプユニット3 含む)が、輪体57,59とローラ部72,73,74,75との摺 動により、輪体57,59の中心軸を回転中心とし 、一定方向に回転を開始する。

 ここで、ランプユニット3の回転中におい ては、ランプ7は、当該ランプ7を支持してラ プユニット3と一緒に回転する保持ユニット 4の各輪体57,59から給電され、また、点灯回路 に接続されている給電部材81,83としてのスリ プリングをローラ部72,73に接触させる構成 採用しているため、従来のように、ランプ ニットの回転によるリード線等の切断が生 ないように、回転途中で反転させるような 成は不要となる。

 なお、ランプユニット3の回転は、1分当 り1回転以上20回転以下の範囲内の回転数で うと、ランプ7の発光部15の温度が均一化す ことが試験により確認されている。

 また、ランプユニット3は、反射鏡9の外面 あって光軸の延伸方向に一定間隔をおいた2 所に固着された輪体57,59により、環状の輪 57,59の中心軸と反射鏡9の光軸とが一致する 態で保持されているので、ランプユニット3 保持機構も簡単となり、また、回転により 射鏡9の光軸が輪体57,59の中心軸に対して傾 した状態で回転するようなことを未然に防 ことができる。
<第2の実施の形態>
 本発明の第2の実施の形態である投写型画像 表示装置について、図7を参照して説明する

 図7は、第1の実施の形態であるランプ装 1が用いられた投写型画像表示装置の一例と て、フロントプロジェクタ101の概略構成を す。

 フロントプロジェクタ101は、その前方に 置したスクリーン(図示せず)に向けて画像 投影するタイプのプロジェクタである。な 、図7は、後述する筐体103の天板を取り除い 状態を示している。

 フロントプロジェクタ101は、筐体103に収 された、光源であるランプ装置1、光学ユニ ット105、制御ユニット107、投写レンズ109、冷 却ファンユニット111、および電源ユニット113 等から構成されている。 光学ユニット105は 入射光を変調して画像を形成する画像形成 ニット、およびランプ装置1からの照明光を 画像形成ユニットに照射する照明ユニット( ずれも図示せず)を有している。照明ユニッ は、3色のカラーフィルタからなるカラーホ イール等(図示せず)を有し、照明光を3原色に 分解して画像形成ユニットに照射する。

 制御ユニット107は、画像形成ユニット等 駆動制御する。投写レンズ109は、画像形成 ニットにより変調されて形成された光学像 拡大透写する。電源ユニット113は、商用電 から供給される電力を、制御ユニット107や ンプ装置1に適した電力に変換してそれぞれ 供給する。

 ランプ装置1は、光学ユニット105に続くケ ース115内に収納され、ランプ点灯時の光の漏 れを防止している。

 以上のように本発明の第2の実施の形態にか かる投射型画像表示装置の構成によれば、長 寿命な照明装置を利用することとなり、結果 的に長寿命な投射型画像表示装置を実現する ことができる。
<第3の実施の形態>
 第1の実施の形態では、輪体が少なくとも反 射鏡の前側(開口側)と後側(口金側)の両側に 着されていたが、本発明は、輪体が反射鏡 前側(開口側)に装着されていれば良く(本願 明の「開口側輪体」である)、以下、輪体が 口側にのみ装着されている実施の形態を説 する。

 図8は、本発明の第3の実施の形態である ンプ装置201の斜視図を示し、図9は、図8の矢 印X1からランプ装置201を見た図である。図10 、図8の矢印Y1からランプ装置201を見た図で る。

 ランプ装置201は、図8~10に示すように、ラ ンプユニット3と、当該ランプユニット3の開 側に装着された輪体(本願発明の「開口側輪 体」である)203とを備え、当該輪体203が3つの 転ローラ205,207,209により回転支持されてい 。なお、3つの回転ローラ205,207,209が、本発 の「開口側回転保持ユニット」である。

 本実施の形態では、3つの回転ローラ205,20 7,209は、反射鏡の光軸の延伸する方向であっ 輪体203をランプユニット3の口金37側と反対 から見たとき(つまり、図10である)に、正三 角形の頂角に対応する位置に配されている。 また、各回転ローラ207,209は、図9に示すよう 、一対の大径部207a,207b、209a,209bが小径部207c 、209cを挟むような構造を有し、一対の大径 207a,207b、209a,209b間に輪体203の外周部分が嵌 るようにして、輪体203を回転自在に保持し いる。

 なお、回転ローラ205は、図9に示されてい ないが、回転ローラ207,209と同様に、大径部20 5a,205b、小径部205cを有している。

 ランプユニット3の回転は、回転ローラ205 ,207,209の少なくとも1つが駆動モータに直接的 あるいは間接的に接続されており、この駆動 モータに接続されている回転ローラの回転に より行われる。

 ランプユニット3を構成するランプ7の一 の電極への給電は、その一方の電極に接続 るリード線35が金属製の輪体203に電気的に接 続し、当該輪体203に電気的に接続する給電部 材(本発明の「口金側給電部材」に相当し、 えばスリップリングが利用されている)211を して行われ、他方の電極に接続するリード が口金37に接続し、当該口金37に電気的に接 続する給電部材(例えばスリップリングが利 されている)213を介して行われる。

 本第3の実施の形態のランプ装置201は、ラ ンプユニット3を輪体203に装着し、回転ロー 205,207,209により回転自在に支持された輪体203 を一定方向に回転させる(正確には、ランプ ニット3が装着された輪体203を回転させる)の で、点灯中の発光部15の温度を均一にするこ ができる。

 また、本構成のランプ装置201は、輪体203 中心軸とランプユニット3の反射鏡9の光軸 が一致する状態で、ランプユニット3が輪体2 03に装着されているので、ランプユニット3の 輪体203側への装着構造を簡易にできる。

 また、ランプユニット3は、反射鏡9の開口 で輪体203に装着されているため、その重心 置が輪体203に近い状態で、輪体203に保持さ ることとなる。これにより、ランプユニッ 3を安定した状態で回転させることができる
<変形例>
1.駆動伝達機構
 第1の実施の形態では、一対の輪体57,59を一 の回転ローラ65,67上に搭載し、一方の回転 ーラ65の回転軸69を回転駆動させることで、 対の輪体57,59を回転させて、ランプユニッ 3を一定方向に回転させる方式を用いていた 、他の方式で一対の輪体57,59を回転させて 良い。

 ランプユニットを一定方向に回転させる の方法として、保持ユニット4を回転自在に 支持する一対の回転ローラ(65,67)以外の駆動 ーラにより一対の輪体(もしくは一方の輪体) を回転させても良い(この例を変形例1とする) 。

 また、輪体の外周面と回転ローラの外周面 に互いに噛合う凹凸を設けたギア構造によ 駆動を伝達しても良い(この例を変形例2と る)し、さらに、輪体と駆動モータの回転軸 装着された回転部とをベルトで連結して駆 モータの駆動を伝達するようにしても良い 、ランプユニット(具体的には口金や封止部 )を駆動モータで直接回転させても良い。
(1)変形例1
 図11は、変形例1に係るランプ装置300を光軸 延伸方向から見た図である。

 変形例1に係るランプ装置300では、例えば 、一対の輪体57,59を第1の実施の形態と同じよ うに、一対の回転ローラ65,67上に載置させて 一方の輪体、例えば、口金37側に位置する 体59を直接回転駆動させるようにしている。

 つまり、輪体59は、駆動モータに接続さ た回転軸(駆動軸である)303と、この回転軸303 に取着されたローラ部305とを備えた回転ロー ラ(本発明の「回転駆動手段」である)301によ 回転駆動される。

 この場合においても、輪体59は、給電部 81に電気的に接続されているため、駆動モー タ側における輪体59と摺動する部分(ローラ部 305)に絶縁材料を用いたり、回転軸に絶縁材 を用いたり等の絶縁対策が必要となる。

 本変形例1にように、回転ローラ65,67とは別 回転ローラ301を利用してランプユニットを 転させると、回転ローラ65,67への負荷はラ プユニット等の荷重だけとなり、回転ロー 65,67により輪体57,59を回転駆動させる場合に べて、回転ローラ65,67への負荷を削減する とができる。
(2)変形例2
 図12は、変形例2に係るランプ装置310を光軸 延伸方向から見た図であり、図13は、変形 2に係るランプ装置310を図12のX3方向から見た 図である。

 変形例2に係るランプ装置310では、歯車機 構により輪体に回転駆動を伝達している。

 ランプ装置310は、基本構造は第1の実施の 形態と同じであるが、第1の実施の形態に係 輪体(57)と、ローラ部(73,75)の凹入部分(73a,75a) の外周面とをそれぞれジグザグ状にした、輪 体311とローラ部313,314を備え、歯車状の輪体31 1を歯車状のローラ部314の凹入部分314aにより 転させている。

 本変形例2のように歯車構造により、輪体 311を駆動する場合、例えば、図13に示すよう 輪体311の側面311aに電気的に接触するスリッ プリング(本発明の「開口側給電部材」であ )315を介して、ランプ(7)に給電するようにす ば良い。

 なお、ここでは、輪体311を回転支持する回 ローラ(ローラ部313,314)から回転駆動が伝達 れる構造としていたが、回転ローラとは別 歯車(図12中の符号「318」であり、破線で示 )により、輪体311を回転駆動するように構成 しても良い。
2.電力供給
 第1の実施の形態では、一対の電極にそれぞ れ電気的に接続された輪体57,59と摺動する回 ローラ65のローラ部72,73に給電部材(スリッ リング)81,83を介して給電する方法を利用し いたが、他の方法で給電しても良い。例え 、他の方法としては、一対の輪体59(,57)に直 スリップリング(図11における符号「319」で る)を接続する(接触させる)方法がある。

 また、スリップリングを利用せずに、他の 式で給電することもでき、例えば、回転軸 支持する軸受けを介して給電するような方 にしても良い。
3.輪体
(1)材料
 第1の実施の形態における輪体57,59自体が環 をし、その外周面が円周面となる構造を有 ていたが、例えば、環状の円周面を有する 体が、他の形状の部材と一体となった構造 有しても良い(この例を変形例3とする)。

 図14は、変形例3に係るランプ装置320を光 の延伸方向から見た図であり、図15は、変 例3に係るランプ装置320を図14のX4方向から見 た図である。

 変形例3に係るランプ装置320は、第3の実 の形態と類似し、変形例3に係る輪体321の構 が第3の実施の形態と異なる。

 輪体321(本発明の「開口側輪体」である)は 導電性の導電リング(本発明の「開口側輪体 導電部」である)323と、この導電リング323の 外周に被せられた樹脂リング325とから構成さ れている。この場合、輪体321への給電は、例 えば、図13に示すスリップリング(315)と同様 、スリップリング(本発明の「開口側給電部 」である)327が輪体321の導電リング323に電気 的に接続することで行われる。
(2)形状
 第1の実施の形態における輪体57,59自体が環 をし、その外周面が円周面となる構造を有 ていたが、全体の形状が多角形状の板状部 であって、その一方の主面に環状の輪体部 有するような部材であっても良い。この場 、輪体部の円周面に回転ローラが当接して 持ユニットを回転支持する構造であれば、 1の実施の形態と同様の効果を得ることがで きる。
4.回転ユニット
 第1の実施の形態における回転ユニット5は 互いに並行に配された2本の回転ローラ65,67 より保持ユニット4を回転自在に支持してい が、他の方法で保持ユニットを回転支持し も良い(この例を変形例4とする)。

 図16は、変形例4に係るランプ装置340を反 鏡9の光軸と直交する方向から見た図である 。

 変形例4に係るランプ装置340では、ランプ ユニット3は、反射鏡9の開口側に装着された 体(本発明の「開口側輪体」である)57と、反 射鏡9のランプ保持部43に装着された輪体(本 明の「口金側輪体」である)341とにより保持 れている。

 輪体341と輪体57とは、第1の実施の形態に ける輪体57,59と同様に、反射鏡9の光軸を中 軸する環状をし、その外周面が円周面とな ている。また、輪体341と輪体57との半径は 図16から明らかなように、輪体57の方が輪体3 41の半径よりも大きい。

 輪体57は、回転軸342aとローラ部342bとから なり且つ光軸と平行に配されて一対の回転ロ ーラ342,342(図16では、手前の1つの回転ローラ3 42のみが現れている)により回転自在に支持さ れている(本発明の「開口側回転保持ユニッ 」である)。

 一方、輪体341も、輪体57と同様に、回転 343aとローラ部343bとからなり且つ光軸と平行 に配されて一対の回転ローラ343,343(図16では 手前の1つの回転ローラ343のみが現れている) により支持されている(本発明の「口金側回 保持ユニット」である)。

 回転ローラ343は、輪体57を支持する回転 ーラ342との位置関係において、回転軸342aの 心と回転軸343aの軸心とは同一線上にはない が、平行な関係にある。

 なお、回転ローラ343は、光軸の延伸方向 ら見たときに、一対の回転ローラ342の略中 に配すれば、1つの回転ローラでも、開口側 の2つの回転ローラ342,342とで保持ユニットを 持できる。

 輪体57,341を回転させるための回転駆動は 第1の実施の形態のように、輪体57,341の円周 面と当接している回転ローラ(342,343)の少なく とも一方を利用して伝達しても良いし、変形 例1のように、輪体57,341の少なくとも一方を 接回転駆動するようにしても良い(本発明の 回転駆動手段」に相当する)。

 なお、本変形例4では、ランプ7への給電は 給電部材345(本発明の「開口側給電部材」で る)がローラ部342bに、また、給電部材346(本 明の「口金側給電部材」である)がローラ部 343bにそれぞれ接触することで行われる。
5.保持ユニット
 第1の実施の形態における保持ユニット4は 一対の輪体57,59と、当該輪体57,59を連結する 数(ここでは、2本である)の連結棒61,61とを えていたが、例えば、一対の輪体間を充填 で充填しても良い(この例を変形例5とする)

 図17は、変形例5に係るランプ装置350を反 鏡9の光軸と直交する方向から見た図である 。

 ランプ装置350は、保持ユニット351、回転 ニット353等を備える。

 保持ユニット351は、略平行に配された一 の輪体57,59と、当該一対の輪体間に充填さ て一対の輪体57,59と固着する充填体355とを備 える。充填体355の外周は、光軸が延伸する方 向から見たときに、当該光軸を中心とした円 形状をしている。

 回転ユニット353は、第1の実施の形態と同 様に、反射鏡9の光軸と平行に配された一対 回転ローラ357(,357)により構成され、一対の 転ローラ357(,357)が充填体355の外周面を回転 在に支持している。

 なお、本変形例5では、一対の回転ローラ 357,357の少なくとも一方が、駆動モータ(回転 動源)に接続されており、一対の回転ローラ 357(,357)に支持されている充填体355に回転力を 伝えて保持ユニット351全体を回転させている 。

 また、本変形例5では、ランプ(7)への給電は 、給電部材359が輪体57に、また、給電部材361 輪体59にそれぞれ接触することで行われる
6.ランプ
 本発明は、特に放電空間内に250[mg/cm 3 ]以上の水銀が封入されている高圧放電ラン が搭載されている高圧放電ランプ装置に適 することが好ましい。特に放電空間内に250[m g/cm 3 ]以上の水銀が封入されると、点灯動作中の 銀蒸気圧が非常に高くなり、上記したよう 黒化や失透がますます激しくなる傾向にあ 。そこで、本発明を適用することにより、 の作用効果を顕著に発揮することができる
7.最後に
 本発明について、実施の形態及び変形例で 々説明したが、各実施の形態で説明した構 を他の実施の形態や他の変形例に適用(追加 ・転用)させても良いし、各変形例で説明し 構成を他の実施の形態や他の変形例に適用( 加・転用)させても良い。

 本発明の高圧放電ランプ装置は、高圧放 ランプの一部が過度に高温になるのを抑制 て、高圧放電ランプを長期にわたって使用 るのに有用である。

   1   高圧放電ランプ装置
   3   ランプユニット
   4   保持ユニット
   5   回転ユニット
   7   ランプ
   9   反射鏡
  11   発光管
  21,23   一対の電極
  53   ユニット保持手段
  55   支持回転手段
  56   駆動モータ
  57,59   輪体
  65,67   回転ローラ
  81,83   給電部材
 101   プロジェクタ