CN101491162B - 超高压水银灯 - Google Patents

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Abstract

一种超高压水银灯，甚至在位于发光管的反射器的开口侧的电极的温度增加到高于位于反射器的颈部侧的电极的温度以至在发光管的两个电极之间产生温度差时，电极的老化也能够被减少。交流照明系统的超高压水银灯(10)包括发光管(1)，发光管(1)包括位于反射器(5)的开口(20)侧的第一电极(3a)以及位于反射器(5)的颈部(5a)侧的第二电极(3b)并且其中灌注水银。当通过提供交流灯电流将超高压水银灯(10)点亮时，与交流灯电流相同极性的电流脉冲叠加在交流灯电流上，并且到第一电极(3a)的电流脉冲的脉冲宽度大于到第二电极(3b)的电流脉冲的脉冲宽度。

Description

超高压水银灯
技术领域
本发明涉及用于投影装置的超高压水银灯。
背景技术
在超高压水银灯(此后也称为“灯”)中，由电弧管的电极老化引起的电极形状变化产生电弧点的偏移。通常，在交流照明系统的情况下，每个循环的点偏移造成的感觉是闪烁。
作为解决上述问题的方案，已经采用了一种方法(例如参见专利文献1)，其中在每个循环向电流波形添加叠加的脉冲以增加电极尖端的温度，由此实现优化卤素循环。
专利文献1：JP-A-10-501919。
发明内容
本发明解决的问题
当超高压水银灯与反射器组合时，由于从投影装置的光学系统反射的光线，导致位于电弧管的反射器的开口部分一侧的电极的温度增加而比位于反射器的颈部一侧的电极的温度高，从而造成两个电极之间的温度差，这将使得正常的卤素循环不能工作。术语“卤素循环”是指例如通过在每个循环向电流波形添加叠加的脉冲以将电极尖端的温度提高到合适的温度，使从电极蒸发的用作电极材料的钨返回到电极尖端以保持电极形状。
为了解决上述问题开发了本发明，并且本发明的目的是提供一种超高压水银灯，其中即时位于电弧管的反射器的开口部分一侧的电极温度升高到比位于反射器的颈部一侧的电极的温度高以至产生电弧管的两个电极之间的温度差，电极老化也能保持较小。
解决问题的手段
根据本发明的超高压水银灯是交流照明系统的超高压水银灯，包括电弧管，所述电弧管包括位于反射器的开口部分一侧的第一电极以及位于反射器的颈部一侧的第二电极并且包括密封于其中的水银，其中当向所述超高压水银灯提供交流灯电流以进行照明时，在所述交流灯电流上叠加极性与所述交流灯电流相同的电流脉冲，使得到第一电极的电流脉冲的脉冲宽度大于到第二电极的电流脉冲的脉冲宽度。
在根据本发明的超高压水银灯中，到第一电极的所述电流脉冲的脉冲宽度与到第二电极的所述电流脉冲的脉冲宽度的比设定为1.9∶1到3.0∶1。
发明效果
根据本发明的超高压水银灯能够提供一种根据上述配置的减少电极老化的超高压水银灯。
附图说明
图1示出根据第一实施例的投影装置100的示例图；
图2示出根据第一实施例的超高压水银灯10的部分剖面图；
图3示出根据第一实施例的电弧管1的截面图；以及
图4示出向根据第一实施例的超高压水银灯10提供的交流灯电流的波形图。
附图标记说明
1：电弧管，2：密封部分，3a：第一电极，3b：第二电极，4a：引线，4b：引线，5：反射器，5a：颈部，6a：端子，6b：端子，7：触发线圈，8：灯泡，8a：灯泡中心，10：超高压水银灯，11：聚光透镜，12：滤色箔，13：透镜，14：全反射镜，15：DMD，16：投影透镜，20：开口部分。
具体实施方式
第一实施例
图1到图4示出第一实施例。图1示出投影装置100的示例图，图2示出超高压水银灯10的部分剖视图，图3示出电弧管1的截面图，以及图4示出向超高压水银灯10提供的交流灯电流的波形图。
图1所示的投影装置100是作为示例的单板数字光处理(DLP，digitallight processing)投影仪，即利用角度可调的微反射镜作为数字微反射镜器件(DMD，digital micro-mirror device)的图像显示系统(DLP)的投影仪。设置了为角度可调的微反射镜的DMD 15，并且反射镜以每秒数千次的高速运动以便绘出图像，使得因为光线是由反射镜反射的因此光衰减减少。在仅利用一个DMD 15的单板DLP投影仪中，滤色箔12高速旋转以将红、绿和蓝色光依次投射到DMD 15，使得依次显示与各个色彩对应的图像。
投影装置100包括用作光源的超高压水银灯10、聚光透镜11、滤色箔12、透镜13、全反射镜14、DMD 15以及投影透镜16。
如图2所示，在超高压水银灯10中，电弧管1被固定以使其光轴与反射器5(凹面反射镜)的颈部5a对应，反射器5具有用于向前发射光的开口部分20。连接到电弧管1的电极的引线4b的端子6a以及端子6b设置在反射器5的外表面上。用于触发电弧管1的触发线圈7设置在电弧管1上。一对电极设置在电弧管1内，其中位于反射器5的开口部分20一侧的电极定义为第一电极3a，以及位于反射器5的颈部5a一侧的电极定义为第二电极3b。
如图3所示，电弧管1具有熔融石英制成的灯泡8和延伸到灯泡8的两侧形成的密封部分2。水银包括在灯泡8内，并且第一电极3a和第二电极3b的一部分用密封部分2密封。引线4a和引线4b从密封部分2抽出。
在投影装置100照明期间，超高压水银灯10接收投影装置100的光学系统的反射光。因此，位于反射器5的开口部分20一侧的第一电极3a的温度变得高于位于反射器5的颈部5a一侧的第二电极3b的温度。
下面将示出第一电极3a的温度和第二电极3b的温度的示例。例如，在250W的超高压水银灯10中，在投影装置100照明期间电弧管1的第一电极3a的温度和第二电极3b的温度约为3000℃，第一电极3a的温度比第二电极3b的温度高出约80℃。另外，在300W的超高压水银灯10中，第一电极3a的温度比第二电极3b的温度高出约140℃。
因此，存在的问题是第一电极3a的电极老化紧接在照明之后发生。
接着，在交流照明系统的超高压水银灯10中，当向超高压水银灯10提供交流灯电流以进行照明时，具有与交流灯电流的极性相同极性的电流脉冲在每半周期的后半部分叠加在交流灯电流上，使得到第一电极3a的电流脉冲的脉冲宽度大于到第二电极3b的电流脉冲的脉冲宽度，以促进卤素循环，从而使得第一电极3a的电极老化被抑制。然而，关于这一方面，将要叠加到交流灯电流的电流脉冲不必是在半周期的后半部分叠加，而是可以在任意时刻叠加。
图4示出使得到第一电极3a的电流脉冲的脉冲宽度大于到第二电极3b的电流脉冲的脉冲宽度多少的示例。在图4中，纵轴表示电流，横轴表示时间，并且叠加在第二电极3b(位于颈部5a一侧的电极)的电流上的脉冲宽度是A(μs)。
例如，当到第一电极3a的电流脉冲的脉冲宽度设定为750μs，并且到第二电极3b的电流脉冲的脉冲宽度A设定为250到400μs时，第一电极3a的电气老化被抑制。在此情况下，到第一电极3a的电流脉冲的脉冲宽度与到第二电极3b的电流脉冲的脉冲宽度的比为1.9∶1到3.0∶1。
如上所述，当到第一电极的电流脉冲3a的脉冲宽度与到第二电极3b的电流脉冲的脉冲宽度的比设定为1.9∶1到3.0∶1时，第一电极3a的老化能够被抑制。这是因为这一脉冲模式引起第一电极3a的尖端的温度升高以促进卤素循环，从而使得能够抑制电气老化。
为了抑制位于反射器5的开口部分20一侧的第一电极3a的老化，优选地将到第一电极3a的电流脉冲的脉冲宽度与到第二电极3b的电流脉冲的脉冲宽度的比设定为1.9∶1到3.0∶1，但是将到第一电极3a的电流脉冲的脉冲宽度增加到大于到第二电极3b的电流脉冲的脉冲宽度就是有效的。

Claims (2)

1.一种交流照明系统的超高压水银灯，包括电弧管，所述电弧管包括位于反射器的开口部分一侧的第一电极以及位于反射器的颈部一侧的第二电极并且包括密封于其中的水银，其中：
当向所述超高压水银灯提供交流灯电流以进行照明时，在所述交流灯电流上叠加具有与所述交流灯电流相同极性的电流脉冲；以及
到第一电极的电流脉冲的脉冲宽度大于到第二电极的电流脉冲的脉冲宽度。
2.根据权利要求1所述的超高压水银灯，其中到第一电极的所述电流脉冲的脉冲宽度与到第二电极的所述电流脉冲的脉冲宽度的比设定为1.9∶1到3.0∶1。
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