CN100362615C

CN100362615C - 超高压水银灯发光装置

Info

Publication number: CN100362615C
Application number: CNB2004100284902A
Authority: CN
Inventors: 塚本卓也; 铃木义一; 有本智良
Original assignee: Ushio Denki KK
Current assignee: Ushio Denki KK
Priority date: 2003-03-13
Filing date: 2004-03-12
Publication date: 2008-01-16
Anticipated expiration: 2024-03-12
Also published as: CN1531002A; US7122960B2; US20040178733A1; EP1458010B1; EP1458010A2; JP2004296427A; EP1458010A3

Abstract

本发明目的是提供一种具有总是可以维持稳定放电的电极前端的形状的超高压水银灯发光装置。其由短弧型超高压水银灯(10)及点灯装置(100)构成，该短弧型超高压水银灯(10)是在由石英玻璃制成的发光部(11)中以不超过2mm的间隔相向地设置一对以钨为主要成分的电极，并在该发光部(11)中封入不少于0.15mg/mm³的水银、稀有气体、在1×10^-6～1×10^-2μmol/mm³的范围内的卤素。其特征在于，电极(1)的前端部表面在通过所述点灯装置进行电灯点灯的过程中成为熔融状态。

Description

超高压水银灯发光装置

技术领域

本发明涉及一种超高压水银灯发光装置，特别涉及一种被使用于以在发光管内封入不少于0.15mg/mm³的水银、点灯时的水银蒸汽压力在110大气压以上的短弧型超高压水银灯作为光源的液晶显示装置或者使用DMD(数字微镜器件，Digital Micromirror Device)的DLP(数码光输处理器，Digital Light Processor)等投影装置中的发光装置。

背景技术

投射型投影装置，对矩形的荧光屏而言，要求具备均匀并且充足的显色性来对图像进行照明，因此，作为光源使用封入了水银和金属卤化物的金属卤化物灯(メタルハライドランプ)。另外，这种金属卤化物灯最近进行了更进一步的小型化、点光源化，另外电极间的距离极小的金属卤化物灯也被实用化。

基于这种背景，最近，取代金属卤化物灯，提出了具有迄今为止尚未有过的高水银蒸汽压力，例如150大气压的灯。其通过使水银蒸汽压力更高，实现在抑制(缩小)电弧的扩展的同时，更进一步提高光输出。

这样的超高压放电灯在例如特开平2-148561号、特开平6-52830号公报中被揭示。

所述的电灯，例如，使用在由石英玻璃制成的发光管中，间隔不超过2mm的间隔相向地设置一对以钨为主要成分的电极，并在该发光管中封入不少于0.15mg/mm³的水银和1×10^-6～1×10^-2μmol/mm³范围内的卤素的短弧型超高压水银灯。封入卤素的主要目的是防止发光管的失透现象，而由此，也会产生所谓的卤素循环。

但是，所述超高压水银灯(下面简称为放电灯)在历经一段点亮时间的同时，会引起在电极前端析出钨，从而使电极前端变形，或者生成突起的现象。该现象虽不一定明确，但是可以如下推测。

即，电灯点亮过程中，从电极前端附近的高温部蒸发的钨与发光管中的卤素和残留氧气结合，例如在以溴(Br)作为卤素被封入的情况下，会作为WBr、WBr2、WO、WO2、WO2Br、WO2Br2等钨化合物而存在。这些化合物在电极前端附近的气相中的高温部中分解从而成为钨原子或者阳离子。此外，热扩散(从气相中的高温部＝电弧中心，向低温部＝电极前端附近的钨原子的扩散)、浓度扩散及在电弧中钨原子电离从而成为阳离子，在阴极工作时，通过电场向阴极方向被吸引，由此，电极前端附近的气相中的钨蒸汽密度变高，在电极前端析出，因此认为电极前端会变形、或者产生突起。

与所述突起相关的内容例如特开2001-312997号公报所揭示。

图9中模式化地表示了电极前端和突起。一对电极1分别由球部1a和轴部1b构成，在球部1a的前端形成突起2。而且，即使在电灯点灯开始时不存在突起的情况下，通过其后的点灯，也会如图所示产生突起2，从而以该突起2为起点产生电弧放电A。

在此，所述突起如果以理想的形态形成，则不会产生问题，但是，因为是伴随着如上所述的放电灯的点灯由物理现象而产生，其形态未必是理想的形态。尤其，在形成具有凹凸的椭圆形状的情况下，会产生放电的起点不稳定，作为以点光源为前提而进行设计的投影装置的光源，具有不能获得充分的光等致命的问题。

专利文献1：特开平2-148561号

专利文献2：特开平6-52830号

专利文献3：特开2001-312997号

发明内容

本发明要解决的问题是，提供一种具有总是可以稳定放电的电极前端形状的超高压水银灯发光装置。

为了解决上述问题，本发明技术方案1的超高压水银灯发光装置具有短弧型超高压水银灯及使该水银灯交流点灯的点灯装置，该短弧型超高压水银灯是在由石英玻璃制成的发光管中，以不超过2mm的间隔相向地设置一对以钨为主要成分的电极，并在该发光管中封入不少于0.15mg/mm³的水银、稀有气体、在1×10^-6～1×10^-2μmol/mm³的范围内的卤素，其特征在于，所述短弧型超高压水银灯，一对电极中的至少一方的电极的前端部表面在由所述点灯装置进行电灯点灯的过程中成为熔融状态。

并且，本发明技术方案2的超高压水银灯发光装置，其特征在于，所述点灯装置向所述短弧型超高压水银灯供给的交流照明电流，在极性反转之后高脉冲被重叠。

并且，本发明技术方案3的超高压水银灯发光装置，其特征在于，所述点灯装置向所述短弧型超高压水银灯中供给的交流照明电流，在高脉冲被重叠之后逐渐减小，然后，从半周期的后半部开始逐渐增大。

并且，本发明技术方案4的超高压水银灯发光装置，其特征在于，所述点灯装置向所述短弧型超高压水银灯中供给的交流照明电流，在高脉冲被重叠之后，在该半周期的整个期间中减小。

并且，本发明技术方案5的超高压水银灯发光装置，其特征在于，所述电极的至少一方包括在轴部形成的大径部、被设置在该大径部的前端的突起部、从大径部朝向突起部而被形成的缩径部。

本发明技术方案6的超高压水银灯发光装置，其特征在于，所述突起部的前端呈半球状。

本发明技术方案7的超高压水银灯，其是在由石英玻璃制成的发光管中，以不超过2mm的间隔相向地设置一对以钨为主要成分的电极，在该发光管内封入不少于0.15mg/mm³的水银、稀有气体、在1×10^-6～1×10^-2μmol/mm³的范围内的卤素的交流点灯型超高压水银灯，其特征在于，所述一对电极中的至少一方的电极，其前端部表面在电灯点灯过程中成为熔融状态。

发明的效果

如上所述，本发明的超高压放电灯发光装置，因为是在交流电流的半周期中进行极性转换之后使高脉冲电流重叠，放电灯的电极前端部表面至少在每次被切换为阳极动作时处于熔融状态，由此，可以防止在电极前端部表面上形成凹凸等不希望的形状的产生。

附图说明

图1是表示本发明的超高压水银灯；

图2是表示本发明的超高压水银灯发光装置的点灯装置；

图3是表示本发明的超高压水银灯的电流波形；

图4是表示本发明的超高压水银灯的电流波形；

图5是表示本发明的超高压水银灯的电极；

图6是表示本发明的超高压水银灯的电流波形；

图7是表示本发明的超高压水银灯的电流波形；

图8是表示使用本发明的超高压水银灯的光源装置；

图9是表示超高压水银灯的电极。

符号说明：

1-电极、2-突起部、3-缩径部、4-大径部、10-放电灯、11-发光部、12-封装部、100-点灯装置。

具体实施方式

图1是表示本发明的超高压水银灯发光装置的整体大致结构。发光装置由短弧型超高压水银灯10(以下也简称为放电灯)和点灯装置100构成。

放电灯10具有由石英玻璃构成的放电容器形成的大致球形的发光部11，在该发光部11中，相向地设置一对以钨为主要成分的电极1。另外，从发光部11的两端部延伸地形成封装部12，在这些封装部12内，通过压缩密封气密性埋设着例如通常由钼制成的导电用金属箔13。一对电极1的轴部被焊接到金属箔13上，从而被电连接，另外，在金属箔13的另一端上，焊接着突出到外部的外部导线14。

外部导线14和点灯装置100被电连接。

发光部11中封入了水银、稀有气体和卤素气体。

水银被封入不少于0.15mg/mm³，用于获得必要的可见光波长，例如波长360～780nm的放射光。该封入量根据温度条件而不同，但在点灯时成为150大气压以上的极高蒸汽压力。另外，可以通过封入更多水银制成点灯时的水银蒸汽压力在200大气压以上、300大气压以上的高水银蒸汽压力的放电灯，水银蒸汽压力越高，则越可以实现适用于投影装置的光源。

稀有气体，例如氩气被封入约13kPa，用于改善点灯起动性。

卤素是以碘、溴、氯等和水银或者其他金属的化合物的形式被封入的，卤素的封入量可以在1×10^-6～1×10^-2μmol/mm³的范围内选择。其功能虽存在利用卤素循环来延长寿命，但是，像本发明的放电灯这样地极小且具有高内压的装置，封入这种卤素的主要目的是防止放电容器的失透现象。

表示放电灯的数值的例子时，则，例如，发光部的最大外径在Φ8～Φ12mm的范围内，例如是10mm，电极间的距离在0.5～2.0mm的范围内，例如是1.0mm，发光管的内容积在50～120mm³的范围内，例如是65mm³，根据点灯装置100在50Hz～700Hz的范围内，例如是150Hz，由此进行额定电压80V，额定功率200W的交流点灯。

另外，这种放电灯可以内置于小型化的投影装置中，装置的整体尺寸被极小型化，另一方面要求高亮度，因此，发光管部内的热的影响极大，电灯的管壁负荷值是0.8～2.0W/mm²，具体来说是1.5W/mm²。

具有这种高水银蒸汽压力和管壁负荷值的装置，在被搭载在投影装置或者高架投影仪之类的呈示(プレゼンテ一ション)用设备上的情况下，可以提供显色性优良的放射光。

图2表示了点灯装置100的大致构成的例子。

点灯装置100具有，通过开关元件S1被脉冲宽度控制来控制功率的开关部101，由将该开关部101的直流功率转换为交流矩形波功率的开关元件S2～S5构成的全桥式电路102，及，分别控制这些开关部101及全桥式电路102的控制部103。

在放电灯10中，串联连接着点火器(イグナイタ)用变压器TR1，另外，在放电灯10和变压器TR1上串联连接着电容C3，从全桥式电路102供给交流低频电流到放电灯10和变压器TR1的串联电路并使放电灯点灯。而且，点火器也可以是本申请人的特开2003-17283号的点火器从供电电路部分离的方式(外部触发方式)。

开关部101由电容C1、通过控制部103的输出进行开关动作的开关元件S1、二极管D1、电感L1和平滑电容C2构成，通过控制部103的PWM部25控制上述开关元件S1的开/关比，并介由全桥式电路102控制向放电灯10供给的功率(放电功率)。

另外，为了检测从开关部101向放电灯10供给的电流，在开关部101和全桥式电路102之间设置电流检测用电阻R1。

全桥式电路102具有由被桥状连接的晶体管、FET构成的开关元件S2～S5，以及被反并联连接到该开关元件S2～S5上的二极管D2～D5。

上述开关元件S2～S5由被设置在控制部103上的全桥驱动电路22驱动，向放电灯10供给交流低频电流从而使放电灯10点灯。

即，开关元件S2、S5、开关元件S3、S4交替打开，从而通过开关部101→开关元件S2→放电灯10→开关元件S5→开关部101，及开关部101→开关元件S4→放电灯10→开关元件S3→开关部101的路径向放电灯3供应交流低频，并使放电灯10点灯。

控制部103具有全桥驱动电路21，全桥驱动电路21产生开关元件S2～S5的驱动信号。

另外，放电灯10的电流检测值、电压检测值被输入到乘法器22中，从而计算出点灯功率，在比较器24中比较来自基准功率信号发生器23的信号，由此进行反馈控制。

以上表示放电灯通常的点灯中的一般控制。

如后所述，高脉冲重叠电路26的信号被发送到基准功率信号发生器中，使高脉冲重叠的同时，从调光电路27发出的信号被发送到高脉冲重叠电路26和基准功率信号发生器23中。而且，向调光电路27中发送从投影装置主体发出的调光模式等信息。

图3是放电灯的交流电流波形，纵轴表示电流值，横轴表示时间。

(a)表示本发明的基本电流波形。从点灯装置100向放电灯10供给的交流电流，在极性切换之后的期间Ta中，高脉冲电流被重叠，而在其后的期间Tb中避免重叠。

通过这种高脉冲电流的重叠，电极前端部至少表面部分处于熔融状态。因此，在电极前端部，不会因为钨的析出导致凹凸或者椭圆(扁圆)形状的产生，可以进行稳定的放电。

此外，在本发明中，在至少各电极被切换为温度变高的阳极动作的每一个周期内，至少使电极的前端部表面熔融，由此，在电灯点灯过程中，即使电极前端部产生凹凸或者椭圆(扁圆)的形状，通过每一周期形成的熔融状态，可以经常防止凹凸或者椭圆形状的产生。

因此，重叠脉冲电流，必须有至少在该阳极动作的半周期内仅可以使突起部前端面熔融的电流值和期间。

在此，在上述放电灯的设计例子中，如果举出数值，则半周期T为10ms(50Hz)～0.7ms(700Hz)，期间Ta约为半周期T的1/2～1/5。电流值在期间Ta中为2.5～3.0A，在期间Tb中为1.8～2.5A。

(b)表示在本发明的超高压水银灯中，为了调光使电流值变化的情况下的电流波形。所谓调光，是在根据各种目的使投影装置的亮度变化的情况下调整放电灯的电流量使其增减。

在图中，期间Tb的电流值I’比基准电流值I低，通过该电流值I’的改变进行调光控制。但是，期间Ta必须使突起部表面熔融，因而不能对应调光使其电流值改变。即，期间Tb为了所谓调光的目的使电流值适当改变，但期间Ta为了所谓电极前端部的表面熔融的目的，因此总是需要使高脉冲电流重叠。这一点是本发明的一大特征。

如果列举数值，则调光时的电流值I’大约是基准电流值I的1/1.1～1/1.3，具体来说，例如在基准电流值是2.5A的情况下，调光电流的平均值是1.9～2.3A。

(c)表示期间Ta相对半周期比较短的情况下的电流波形。

即，表示在期间Tb中供给某种程度的高电流值的情况下，在期间Ta中被重叠的脉冲的能量(时间和电流量)可以设定较低。这是因为期间Tb中，从点灯装置供给的电流也对电极前端部的熔融起作用。

其一方面，例如，如(b)所示，在期间Tb中电流值较低的情况下，在期间Ta中，必须供给即使在期间Tb中也仅可以维持熔融状态的能量。

即，极性转换之后，为了使电极前端部表面开始熔融，必须使高脉冲电流重叠，但是，该时间和电流值，也可以兼顾即使在后续期间Tb中的电流值地进行适当选择。从而，点灯装置通过从投影装置接收到与使用状况相关的信息，取得在期间Tb应供给的电流信息，则对应其电流值选定期间Ta的时间和电流值。这种工作具有，在图2所示的电路图中，意味着高脉冲重叠电路26和调光电路27相连接，投影装置是调光模式还是非调光模式，或者通过在调光模式的情况下把握调光的水平(级别)，调整在期间Ta中应该供给的能量的量的功能。而且，在现实中，控制部103的任意一个中内置着计算机功能，承担这种控制功能。

此外，尤其是，考虑到放电灯的寿命和点灯装置的耐压，希望通过最小的能量达成电极前端部表面的熔融，高电流脉冲的供给也仅限于能够形成熔融状态，希望是较低的电流值或者较短的时间。

在此，介绍投影装置的一般的调光模式中的数值的例子。放电灯的额定功率，例如是200W的情况下，调光在160～180W的范围内进行。这种调光是，例如在较小的房间内使用投影机的场合中，在亮度没必要那么高的情况下或者希望减小冷却扇的噪音来使用的情况下等进行的。

图4表示高电流脉冲波形的变形实施例，和图3相同，纵轴表示电流值，横轴表示时间。(a)表示高电流脉冲线性逐渐减小的波形，(b)、(c)表示高电流脉冲曲线性逐渐减小的波形。

这样重叠的脉冲电流是方形波，其后并不是急剧减小，而是连续性减小，由此，调节至少每一周期的阳极动作时的电极前端突起的加热，从而可以控制电极前端面的熔融程度。这种连续地变化的波形因为可以降低伴随着电流变化的光输出的变动，所以在被使用在投影装置中的情况下具有可以降低图像闪烁的效果。

该电流波形尤其适用于减光模式中。期间Tb中的电流值较小，因此，与期间Ta的峰值间的变化变大。

而且，脉冲的形状并不限定于上述(a)、(b)、(c)所示的波形，如果没有上述气泡的产生等实用上的问题，例如，也可以是阶段性减少电流的方法或者，逐渐或者阶段性上升，然后减小的方法等。

图5表示电极1的扩大图。(a)表示大径部的前端呈大致球面状的电极，(b)表示大径部的前端具有缩径部的电极，该两图中，电极1都是由突起部2、缩径部3、大径部4和轴部1b构成。

在(a)中，大径部4的前端形成突起部2。

突起部2是在历经上述点灯时间的同时形成的，在电极间的距离在不超过2mm，发光管中封入不少于0.15mg/mm³的水银、稀有气体、在1×10^-6～1×10^-2μmol/mm³的范围内的卤素等特有的方式中，通过钨原子的堆积等产生。另外，突起部2在电灯点灯的过程中成为电弧起点，可以使电弧的位置维持稳定，并防止所谓的电弧跳动等电弧不稳。而且，多数情况下突起部2呈大致球面形状。

大径部4，例如，是将丝状的钨卷绕成线圈状熔融而形成。熔融是通过TIG焊接或者激光照射进行的，如图所示，会有在后端残留有线圈部分的情况。该线圈部分具有作为点灯起动时通过表面的凹凸效果而进行起动的根源(起动开始位置)的功能，并且，具有在点灯后通过表面的凹凸效果和热容量进行放热的功能。另外，线圈由于是细线因而容易被加热，具有容易从辉光放电转向电弧放电的作用。

缩径部3是通过使线圈熔融而在大径部4的前端形成的。而且，缩径部3的前端部分的钨结晶的平均粒径不低于50μ。

在此，在本发明中，其特征在于，突起部2的至少前端表面在电灯点灯过程中处于熔融状态。即，其特征在于，如上所述，从点灯装置供给的交流电流的每半个周期进行极性切换之后使高电流脉冲重叠，由此，至少在阳极动作时熔融突起部表面。

突起部2是随着电灯点灯而自然现象性地产生的，其形态多数是产生凹凸等所不希望的形状的情况，凹凸的程度大的情况下等很有可能会带给电弧放电不好的影响。

所述熔融控制在形成突起部以后继续进行。突起部2的前端表面在形成突起部以后，钨原子堆积、消耗从而形态变化被反复进行。

(b)是电极整体形状的变形例，其特征在于，缩径部3相对于球面而呈椭圆球状，整体呈大致炮弹形状。

这种形状的优点在于，缩径部3的突起部以外的表面离开电弧，因此很难受到电弧的热的影响，因此，可以减少缩径部3的表面的钨的蒸发。

在此，在目前为止的说明中所说明的是，突起部2并非是在放电灯制造完成时就存在的，而是随着此后的电灯点灯在缩径部前端自然生成的。但是，例如，也可以利用轴部1b的前端从而预先形成突起部2。

在这种情况下，在电灯点灯过程中，钨原子堆积、消耗因而突起部的形态变化也不少生成，因此，本发明的熔融控制是有效的。尤其是，图5(b)所示的缩径部3是大致椭圆形状的电极，因为钨的蒸发少，很难受到点灯过程中的突起部的形状变化的影响，因此，具有高电流脉冲也可以变小等很大的优点。

另外，无论在如上所述预先形成突起部2的情况下，还是在如前所述通过电灯的点灯而形成的情况下，为了得到稳定的放电，突起部的前端部最好形成大致半球形。

而且，关于突起部不是通过电灯的点灯而是在开始就形成的发明，可以参照本申请人的专利申请2003-33811号。

另外，在电灯点灯过程中，突起的成长、消减非常显著时，不好的是电极间的距离变动从而导致电灯电压的变动。本申请人在专利申请2002-295864号中提出通过调整功率来控制突起的成长消减的方案，及在专利申请2002-324780号中提出通过控制点灯频率来控制突起的成长消减的方案。

而且，关于电极，如果列举数值例子则如下所述。

突起部2外径是Φ0.15～0.6mm，例如是0.3mm，轴向的长度是0.1～0.4mm，例如是0.25mm。

缩径部3的轴方向长度是0.7～1.5mm，例如是1.0mm。

大径部4的外径是Φ1.0～2.0mm，例如是1.4mm，轴向的长度是0.7～2.0mm，例如是1.0mm。

轴部1b的外径在Φ0.2～0.6mm的范围内，例如是0.4mm。

线圈4的线径在Φ0.1～0.3的范围内，例如是0.25mm。

而且，以上数值例仅是一例，尤其是，利用和上述放电灯的设计值间的关系而被应用的数值例。

在此，在以上实施例的说明中，专门就在电极前端形成突起的情况进行叙述，但是，在不形成上述突起的情况下，即使由钨向电极前端部的析出使电极前端产生变形的情况下，本发明的熔融控制对于稳定放电也是有效的。

图6表示放电灯的电流波形的变形例子，和图3、图4相同，纵轴表示电流值，横轴表示时间。

该变形例子的特征在于，在交流电流的极性反转之后高脉冲电流被重叠，此外，在其后，朝向半周期的后半部，使电流量增大。由此，电极的温度在每半个周期内，特别在温度较低的阴极动作的后半中，可以升温，并且可以从电极前端的熔融面稳定地放射出电子。

即，在阴极动作的半周期的期间Tb中，电极前端温度朝向后半而变低，因此，放电起点，所谓的阴极辉点收缩，但是，其收缩地点通常未必固定，会产生辉点移动等的电弧不稳定。尤其是，如本发明所述，在发光部中封入不少于0.15mg/mm³的大量水银的工作压力很高的放电灯中，放电起点被缩小，因此容易产生如上所述的电弧不稳定。

(a)表示高脉冲被重叠后逐渐增大的电流波形。该波形的优点在于，通过高压脉冲可以将电极前端部表面熔融，并且，可以通过简单的控制进行电极的升温。

(b)表示以逐渐减小的形式进行高脉冲的重叠，其后，是逐渐增大的电流波形，半周期的电流波形呈大致M字形状。该波形的优点在于，当然可以进行所述电极前端部的熔融和电极的升温，并且两控制不会伴随着电流值的急剧变化而是平稳地进行。

(c)是在(b)所示的M字形控制的基础上，较高地设定高频电流的电流值的电流波形。该波形的优点在于，高频电流的能量较大因而电极前端部表面的熔融效果也很显著，因此，在调光模式下的使用中，尤其是伴随着大量减光的使用中具有效果。

而且，(c)的电流波形的特征在于，半周期前半部分的电流值的平均值比半周期后半部分的电流值的平均值大。

另外，用于达成电极前端部表面的熔融和电极升温两方面效果的电流波形，并不仅限定于上述(a)、(b)、(c)所示的电流波形，也可以采用其他电流波形。

如上所述，在交流电流的半周期内，在极性转换之后使高脉冲电流重叠后，朝向半周期的后段使电流值增大，由此，电极前端部可以熔融，并且，电极可以良好地升温，其结果是，可以稳定维持从同一位置的电子放射。

图7表示放电灯的电流波形的变形例，和图3、图4、图6中相同，纵轴表示电流，横轴表示时间。

该变形例的特征在于，交流电流的极性切换之后，高脉冲电流被重叠，其后，在该脉冲的整个期间内电流量减少。

(a)、(b)表示高脉冲被重叠后逐渐减少的电流波形。该波形的优点在于，通过高压脉冲可以使电极前端部表面熔融，并且，其后的电流的减少量恒定，因此，例如，使DMD元件和旋转滤波器实现同步时容易控制。

(c)表示高脉冲被重叠之后，电流量曲线性减少的电流波形。

在此，本发明的放电灯，是以电极间的距离不超过2mm，并封入稀有气体和1×10^-6～1×10^-2μmol/mm³范围内的卤素的超高压水银灯为前提的。其原因在于，正是具有所述结构的放电灯，伴随着电灯的点灯，在电极前端析出钨，从而电极前端变形或者形成突起，另外，即使在从最初形成有突起的情况下，也会产生突起的形状变化的问题。

从而，不具有上述结构的放电灯中，在使用用途等完全不同的放电灯中，也许存在具有预先形成突起的电极的放电灯。但是，这种放电灯本来就不存在突起的产生、成长、形状变化等技术课题，因而，这种现有技术和本发明完全不是相同领域。

虽然反复进行，但是本发明可以解决，在具有由伴随着电灯点灯的钨的析出而电极前端的形状改变的条件的放电灯中，尤其是，伴随着突起的形状改变的问题。

图8表示将放电灯10和装入了该放电灯10的凹面反射镜20，以及其组合(以下将放电灯10和凹面反射镜20的组合称为光源装置)组装到投影装置30中的状态。投影装置30在现实中是密集了复杂的光学部件和电气部件等的装置，而在图8中为了便于说明将其简略化进行表示。

放电灯10通过凹面反射镜20的顶部开口被保持。放电灯10的一方的端子T1和另一方的端子T2被连接到未图示的供电装置上。凹面反射镜20采用椭圆反射镜或者抛物面反射镜，在反射面上具有反射预定波长的光的蒸镀膜。

凹面反射镜20的焦点位置被设计在放电灯10的电弧位置，电弧起点的光可以有效地由反射镜取出。

而且，如上说明的电极结构最好使用在放电灯的两电极中。但是，也可以是仅在任意一方的电极中采用。

Claims

1.一种超高压水银灯发光装置，具有短弧型超高压水银灯及使该水银灯交流点灯的点灯装置，该短弧型超高压水银灯是在由石英玻璃制成的发光管中，以不超过2mm的间隔相向地设置一对以钨为主要成分的电极，并在该发光管中封入不少于0.15mg/mm³的水银、稀有气体、在1×10^-6～1×10^-2μmol/mm³的范围内的卤素，其特征在于，所述短弧型超高压水银灯，一对电极中的至少一方的电极的前端部表面在由所述点灯装置进行电灯点灯的过程中成为熔融状态。

2.根据权利要求1所述的超高压水银灯发光装置，其特征在于，所述点灯装置向所述短弧型超高压水银灯供给的交流照明电流，在极性反转之后高脉冲被重叠。

3.根据权利要求2所述的超高压水银灯发光装置，其特征在于，所述点灯装置向所述短弧型超高压水银灯中供给的交流照明电流，在高脉冲被重叠之后逐渐减小，然后，从半周期的后半部开始逐渐增大。

4.根据权利要求2所述的超高压水银灯发光装置，其特征在于，所述点灯装置向所述短弧型超高压水银灯中供给的交流照明电流，在高脉冲被重叠之后，在该半周期的整个期间中减小。

5.根据权利要求1所述的超高压水银灯发光装置，其特征在于，所述电极的至少一方包括在轴部形成的大径部、被设置在该大径部的前端的突起部、从大径部朝向突起部而被形成的缩径部。

6.根据权利要求4所述的超高压水银灯发光装置，其特征在于，所述突起部的前端呈半球状。

7.一种超高压水银灯，其是在由石英玻璃制成的发光管中，以不超过2mm的间隔相向地设置一对以钨为主要成分的电极，在该发光管内封入不少于0.15mg/mm³的水银、稀有气体、在1×10^-6～1×10^-2μmol/mm³的范围内的卤素的交流点灯型超高压水银灯，其特征在于，所述一对电极中的至少一方的电极，其前端部表面在电灯点灯过程中成为熔融状态。