JP2000223072A - 高圧放電ランプ、高圧放電ランプ装置及び液晶プロジェクタ - Google Patents
高圧放電ランプ、高圧放電ランプ装置及び液晶プロジェクタInfo
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Abstract
に、破裂等の現象の発生を抑制し、減圧封着による封着
精度を上げ得る高圧放電ランプを提供する。 【解決手段】 電極5,6ないし金属箔7a,7b部分
の減圧封着に際して、放電空間部4aの肉厚t1、金属
箔7a,7bの封着部分の半分の肉厚(t2/2)に対
して、電極軸5b,6bの封着部分の半分の肉厚(t3
/2)が厚くなるように設定することで、実質的に電極
軸5b,6b部分での封着速度が遅れて金属箔7a,7
b部分での封着速度と同等となり、封着部4b,4c全
体の強度が上がるため、ランプが小型化されても、クラ
ック等による破裂現象は起きにくく、安定して精度の高
い封着が可能となる。
Description
ートアーク形の高圧放電ランプ、高圧放電ランプ装置及
び液晶プロジェクタに関する。
広く普及しているが、その光源として、高圧放電ランプ
が多くの場合に採用されている。その中にあっても、特
に、点光源に近く、配光制御が容易なショートアーク形
の高圧放電ランプ、例えば、キセノンランプ、メタルハ
ライドランプ等は、最近目覚しく普及している液晶プロ
ジェクタ用の光源として多用されつつある。中でも、外
管を用いることなく発光管のみで構成されたメタルハラ
イドランプと反射鏡とを組合せた光源装置は、その演色
性のよさと発光効率のよさなどにより、有望視されてい
る。このようなメタルハライドランプと反射鏡とを組合
せた光源装置では、その発光管を小型化して点光源に近
づけることにより光学的利用効率を向上させ、例えば、
30W/cm2 以上で点灯させることで発光効率を高め
ている。
た画像を投影する装置で、静止画及び動画の何れでも投
影することができる。そして、ビデオ信号又はパソコン
の画像信号を入力することにより、様々な画像を投影す
ることができることから、プレゼンテーション用のツー
ルとして用いられたり、簡易的なシアター用又は大画面
TV用として用いられたりして、様々な分野で使用され
ている。
ェクタは、TVなどに比べてまだ非常に高価であるた
め、その改良として、各部品の小型化によるコストダウ
ン化などが進められており、また、その明るさについて
もまだ市場に十分受け入れられるレベルに達していない
ため、特殊な光学系を用いての改良が進められている。
特に、この種の装置においては、現在、高圧放電ランプ
がこれらの要求に応えるために使用されているが、さら
に要求が厳しくショートギャップ化、高効率化、長寿命
化の改良が進められている。
へのコスト要求も厳しくなり、簡単で高信頼性が得られ
ることが必要となる。
ランプにおける発光管を形成するために行われる“封
止”或いは“封着”という工程が重要となる。この点、
例えば、特開平6−52830号公報中に記載されてい
る構造の発光ランプは信頼性が高いとされているが、安
定してその信頼性を確保することは難しい。即ち、安定
した信頼性を得ることは非常に難しく、また、液晶プロ
ジェクタなどに使用される小型のランプになればなるほ
ど、クラックによる破裂等の現象を生じてしまい、封着
を安定して行なわせることは難しい。
は、発光管中に少なくとも水銀及び希ガスを含むととも
に、ハロゲンガスを封入させることが多いが、上記のよ
うにランプの小型化が進むと、安定した酸素量を封入す
ることが困難となり、信頼性が得られるハロゲンサイク
ルが困難になってくる。
源装置等を考えた場合、光学系の小型化や効率アップを
高めていくと、反射光からの光の照り返しも作用し、高
圧放電ランプの発光管全体の温度も上昇し、特に、上述
のように封止部の形状が悪いために耐圧不足となり、破
損してしまうランプも見受けられる。
装置等を考えた場合、高圧放電ランプは反射鏡のネック
部に形成された中央支持孔に取付けるための口金を有し
ており、アルミナセメントなる絶縁物により固定するよ
うにしている。即ち、反射鏡のネック部の中央支持孔に
口金部分を挿入し、高圧放電ランプを点灯させてスクリ
ーン面上で設定した特性値となるようにランプ位置を調
整した後、ランプを消灯させ、中央支持孔と口金及び封
止部との間にアルミナセメントを一定量注入し、その周
囲から加熱を行ない、アルミナセメントを乾燥させて固
めることにより、反射鏡と高圧放電ランプとを固定させ
て一体化させている。この後、高圧放電ランプに対する
電力供給用ケーブル線を口金部及び外部リード線に対し
てねじ止め固定するようにしている。即ち、口金先端の
ねじ部分に電力供給用ケーブル線の圧着端子部分を挿入
し、座金ワッシャを挿入してねじを締めることにより固
定するが、このとき、反射鏡のネック部とランプ封止部
との間の接着力が強く、口金周りの接着力が弱いため、
ねじ締めに伴う応力により口金端部でランプが破損して
しまいやすい。特に、反射鏡が小型化されることに伴
い、中央支持孔も小径化されており、口金部分の接着力
はますます弱くなる傾向にあり、上記の不具合を生じや
すい状況にある。
小型化される状況にあっても、破裂等の現象の発生を抑
制し、減圧封着による封着精度を上げて封着部の強度を
安定して向上させ得る高圧放電ランプ、高圧放電ランプ
装置及びこれを用いた液晶プロジェクタを提供すること
を目的とする。
とハロゲンガスとが放電空間部内に封入された高圧放電
ランプにおいて、安定した酸素量を封入することがで
き、ハロゲン循環過程を活性化させ得る高圧放電ラン
プ、高圧放電ランプ装置及びこれを用いた液晶プロジェ
クタを提供することを目的とする。
せ得る高圧放電ランプ、高圧放電ランプ装置及びこれを
用いた液晶プロジェクタを提供することを目的とする。
圧放電ランプの口金部分を口金セメントで固定する場合
の接着強度を高めて、端子取付け等に伴うランプ破損を
防止し得る高圧放電ランプ装置及びこれを用いた液晶プ
ロジェクタを提供することを目的とする。
圧放電ランプは、球体形状をなす放電空間部が形成され
た透光性気密容器と;放電空間部内に封入された放電媒
体と;放電空間部内で対向するように配置された一対の
電極と;これらの電極に各々接続されて外部側に引き出
される金属箔と;透光性気密容器における放電空間部の
肉厚をt1、金属箔の封着部分の肉厚をt2、電極の封
着部分の肉厚をt3としたときにt3/2>t1>t2
/2なる条件を満たして電極及び金属箔部分を減圧封着
した封着部と;を備える。
定しない限り、用語の定義及び技術的意味は以下の通り
である。透光性気密容器とは、放電によって発生した所
望の波長域の可視光を外部に導出することができるとと
もに、高圧放電ランプの通常の作動温度に十分耐える耐
火性と気密性とを備えた材料であれば、どのような材料
により形成されてもよい。例えば、石英ガラスや透光性
アルミナ、YAGなどのセラミックス又はこれらの単結
晶なども用いることができる。なお、必要に応じて、透
光性気密容器の内面に耐ハロゲン性又は耐金属性の透明
被膜を形成するか、内面を改質することを許容する。放
電空間部は球体形状をなすように形成されるが、より具
体的には例えば紡錘形状をなすように形成される。
何れで点灯させるようにしてもよい。従って、一対の電
極は交流駆動の場合には同一構造とするが、直流駆動の
場合には、一般に陽極の温度上昇が激しいため陰極側よ
りも質量及び表面積を大きくする。
適している。ショートアーク形とは、透光性気密容器内
に形成される一対の電極間距離を小さくすることによ
り、アーク放電を電極によって安定させる、いわゆる電
極安定形のものをいう。このため、高圧放電ランプの発
光をなるべく点光源に近づけることができ、反射鏡又は
レンズなどの光学系による集光を効率よく行なわせるこ
とができる。
ランプの場合、小型のショートアーク形のメタルハライ
ド形の高圧放電ランプを用いるが、その電極間距離は、
実際的には6mm以下が好適である。即ち、電極間距離
が6mmを超えると、点光源状態から外れてしまい、光
学系の集光特性が悪くなり、例えば、液晶プロジェクタ
用として用いた場合に、スクリーン照度が低下してしま
う。従って、本発明におけるショートアーク形の高圧放
電ランプとは、電極間距離が6mm以下のものをいう。
さらに、好ましくは4mm以下、特に液晶プロジェクタ
用であれば、1〜3mmが最適である。
銀を含む。放電媒体として、水銀の他、実際上、希ガス
も含まれる。始動ガス及び緩衝ガスとして作用する希ガ
スにはキセノン、アルゴン、クリプトン等を用い得る。
特に、メタルハライド形の高圧放電ランプの場合には、
放電媒体に発光金属の金属ハロゲン化物が加えられる。
り形成される。これらの電極に接続されて外部引出し用
に外部リード線との間を中継する金属箔としては、モリ
ブデン箔が最も一般的に用いられる。
を金属箔とともに保持するためのもので、本発明では、
圧潰封着ではなく、減圧封着を適用対象としている。こ
れにより、管壁負荷が100W/cm2 以上かつ点灯中
の圧力が100気圧以上で動作する如く構成される。
し金属箔部分の減圧封着に際して、従来であれば、放電
空間部の肉厚、電極の封着部分の半分の肉厚、及び、金
属箔の封着部分の半分の肉厚が何れも同等(約2mm)
であるため、電極部分での封着が先行し金属箔部分での
封着との間に速度差を生ずるため、クラック等による破
裂現象を生じやすいが、本発明では、放電空間部の肉厚
t1、金属箔の封着部分の半分の肉厚(t2/2)に対
して、電極の封着部分の半分の肉厚(t3/2)が厚く
なるように設定することで、実質的に電極部分での封着
速度が遅れて金属箔部分での封着速度と同等となり、封
着部全体の強度が上がるため、クラック等による破裂現
象は起きにくく、安定して精度の高い封着が可能とな
る。
球体形状をなす放電空間部が形成された透光性気密容器
と;放電空間部内に封入された放電媒体と;放電空間部
内で対向するように配置された一対の電極と;これらの
電極周りに各々介装されて電極の一部の止め構造により
固定的に保持されたガラススリーブと;これらの電極に
各々接続されて外部側に引き出される金属箔と;ガラス
スリーブが介装された電極及び金属箔部分を減圧封着し
た封着部と;を備える。
用い得る。このガラススリーブは封着部に位置する電極
長さ相当の長さを有していればよく、また、金属箔の封
着部分との間に1.5mm程度の段差を持たせる程度の
肉厚を有していればよい。電極の一部に設けられる止め
構造は電極周りに介装させたガラススリーブが軸方向に
移動しないようにするためのもので、通常、外部側は金
属箔の接続部分によって抑止されるので、放電空間部側
のみに設ければよい。この止め構造は、例えば、電極の
所定個所に対して白金ワイヤを溶接により固定すること
で形成される。
し金属箔部分の減圧封着に際して、従来であれば、放電
空間部の肉厚、電極の封着部分の半分の肉厚、及び、金
属箔の封着部分の半分の肉厚が何れも同等(約2mm)
であるため、電極部分での封着が先行し金属箔部分での
封着との間に速度差を生ずるので、クラック等による破
裂現象を生じやすいが、本発明では、電極の封着部分に
対してガラススリーブを予め介装させることで、実質的
に電極部分での封着速度が遅れて金属箔部分での封着速
度と同等となり、封着部全体の強度が上がるため、クラ
ック等による破裂現象は起きにくく、安定して精度の高
い封着が可能となる。また、放電空間部から見ても電極
周りにガラススリーブが介装された構造となるため、根
元放電を防止し得る効果も得られる。
球体形状をなす放電空間部が形成された透光性気密容器
と;少なくとも水銀と希ガスとハロゲンガスとを含み放
電空間部内に封入された放電媒体と;放電空間部内で対
向するように配置されて少なくとも一方の表面が酸化さ
れた一対の電極と;これらの電極に各々接続されて外部
側に引き出される金属箔と;電極及び金属箔部分を減圧
封着した封着部と;を備える。
されており、表面が酸化された電極はWO2 なる成分を
含むものとなる。
れる高圧放電ランプの電極ないし金属箔部分の減圧封着
に際して、その電極が予め酸化されており、その酸素を
含めて放電空間部中に封入させることができ、安定した
酸素量の封入となるため、ハロゲン循環過程が活性化
し、高圧放電ランプとしてのパフォーマンスが向上す
る。
球体形状をなす放電空間部が形成されその放電空間部の
中央部肉厚及び両端封着部付近の肉厚に対して厚肉とさ
れた中間部を有する石英ガラスによる透光性気密容器
と;放電空間部内に封入された放電媒体と;放電空間部
内で対向するように配置された一対の電極と;これらの
電極に各々接続されて外部側に引き出される金属箔と;
放電空間部の両端において電極及び着金属箔部分を減圧
封着した封着部と;を備える。
00バールの高い動作電圧を有し、管壁負荷100W/
cm2 といった高い負荷で設計され、使用条件が非常に
厳しい場合を想定している。また、一対の電極間距離が
1.3mm程度のショートアーク形の高圧放電ランプの
場合に好適である。ここに、本発明における透光性気密
容器の放電空間部はその肉厚が均一ではなく、一端側か
ら途中の中間部で厚肉となり、中央部で肉厚が薄くな
り、この中央部から途中の中間部で厚肉となり他端側で
肉厚が薄くなるような肉厚分布を有している。
空間部が所定の肉厚分布を有しているので、点灯・消灯
動作において最冷部がなくなって放電空間部内のハロゲ
ン化物は全て蒸発することになり、放電空間部の管壁に
付着することがなく、よって、長期に渡って性能を発揮
する。同時に、封入したハロゲン化物が全て発光に寄与
するため、高い発光効率が得られる。
は、請求項1ないし4の何れか一に記載の高圧放電ラン
プと;この高圧放電ランプを保持して高圧放電ランプか
ら発せられる光を所定の方向に反射させる凹形の反射鏡
と;を備える。
トのような接着剤などの固定手段によって所定位置関係
に固着するのが妥当であるが、場合によっては、両者を
着脱自在な形態で一体に固定させてもよい。また、高圧
放電ランプを反射鏡に固定するには、透光性気密容器の
封着部を利用することができる。さらに、高圧放電ラン
プは、その全体が反射鏡によって包囲されている必要は
なく、例えば、一方の電極の封着部が反射鏡から外部に
突出していてもよい。また、反射鏡自身は、ガラス又は
金属を基体として構成されたものを用いればよい。何れ
の構成においても、反射面に可視光反射・熱線透過性能
を備えるダイクロイックミラーを用いることにより、熱
線が被照射面に投射されるのを低減させることができ
る。なお、反射鏡の開口面を閉鎖するため、透光性前面
カバーを取付けてもよい。この場合、透光性前面カバー
と反射鏡との間を気密にしてもよいが、気密でなくても
よい。また、透光性前面カバーを反射鏡に固定するため
に、シリコーン接着剤により接着してもよく、或いは、
金属枠によって機械的に固定するようにしてもよい。さ
らに、透光性前面カバーの内面又は外面に可視光透過・
熱線反射膜を形成することにより、被照射面に投射され
る熱線を遮断することができる。場合によっては、可視
光に対して特定波長域の光を良好に透過する色フィルタ
の機能を持たせるようにしてもよい。このように、反射
鏡の開口面を透光性前面カバーで閉鎖すれば、万一、高
圧放電ランプが破裂したとしても、透光性前面カバーに
よって破片が周囲に飛散するのを防止できる。
は、球体形状をなす放電空間部が形成された透光性気密
容器と、放電空間部内に封入された放電媒体と、放電空
間部内で対向するように配置された一対の電極と、これ
らの電極に各々接続されて外部リード線側に引き出され
る金属箔と、電極及び金属箔部分を減圧封着した封着部
と、一方の封着部側に設けられて外周表面に多数の凹凸
が形成された口金とを有する高圧放電ランプと;高圧放
電ランプから発せられる光を所定の方向に反射させる反
射面と、高圧放電ランプの口金部分を取付けるための中
央支持孔とを有する凹形の反射鏡と;反射鏡の中央支持
孔に挿入された口金を固定する口金セメントと;を備え
る。
対する接着固定部として機能するものであり、その外周
表面の多数の凹凸は、例えば、サンドブラストにより形
成される微細な凹凸等であって、口金セメントとの接触
面積が1(円滑な外周表面の場合を1とする)よりも大
きくなるような形状を意味する。特に、円周方向の凹凸
が重要であり、軸方向には筋状となるギア形状の如き凹
凸であってもよい。口金セメントとしては、最も一般的
なアルミナセメントでよい。
を有する口金と異なり、その外周表面に多数の凹凸が形
成されているので、口金セメントにより反射鏡の中央支
持孔に固定した場合、その回転方向に対する接着力が強
くなる。よって、口金に電力供給用ケーブルの圧着端子
部分を挿入し、座金ワッシャを挿入してねじ締め固定す
る際の応力によって口金端部でランプが破損するような
不具合がなくなる。
は、球体形状をなす放電空間部が形成された透光性気密
容器と、放電空間部内に封入された放電媒体と、放電空
間部内で対向するように配置された一対の電極と、これ
らの電極に各々接続されて外部リード線側に引き出され
る金属箔と、電極及び金属箔部分を減圧封着した封着部
と、一方の封着部側に設けられて外周表面に複数本のス
リットが軸方向に形成された口金とを有する高圧放電ラ
ンプと;高圧放電ランプから発せられる光を所定の方向
に反射させる反射面と、高圧放電ランプの口金部分を取
付けるための中央支持孔とを有する凹形の反射鏡と;反
射鏡の中央支持孔に挿入された口金を固定する口金セメ
ントと;を備える。
れば適宜本数でよいが、例えば、対称構造等を考慮する
と8本程度がよい。また、スリットの切り込み長さとし
ては口金全長の30%以上の長さを有することが好まし
い。
を有する口金と異なり、その外周表面に複数本のスリッ
トが形成されているので、口金セメントにより反射鏡の
中央支持孔に固定した場合、スリット内に入り込む口金
セメント部分の存在によりその回転方向に対する接着力
が強くなる。よって、口金に電力供給用ケーブルの圧着
端子部分を挿入し、座金ワッシャを挿入してねじ締め固
定する際の応力によって口金端部でランプが破損するよ
うな不具合がなくなる。さらには、口金セメントがスリ
ットを介して口金内部と封着部外周との間にも入り込ん
で両者間を固定することにもなり、セメント接着工程が
容易となる。
圧放電ランプ装置の高圧放電ランプは、封着部の口金内
に位置する一部に細径部を有し、口金の一部に封着部の
細径部に嵌合する絞り部を有する。
の外径、口金全体の外径よりも若干径が細くなるように
加工され、口金内周面側において突出している絞り部が
細径部に嵌合し得る形状であればよい。
加えて、封着部を口金内に挿入して細径部と絞り部とを
嵌合させると、絞り部のばね作用により放電空間部中心
と口金中心との位置が合うこととなり、位置合わせが容
易となる。
は、請求項5ないし8の何れか一に記載の高圧放電ラン
プ装置と;この高圧放電ランプ装置からの光が照射され
る液晶表示パネルと;この液晶表示パネルを駆動する液
晶駆動装置と;液晶表示パネルを通過した光を被投影面
上に投影する光学系と;を備える。
し8の何れか一に記載の高圧放電ランプ装置を光源装置
として用いることにより、点光源化、高効率化等を適正
に図れるため、性能のよい液晶プロジェクタを提供でき
る。
ないし図4に基づいて説明する。本実施の形態は、液晶
プロジェクタの光源に適用される高圧放電ランプ装置に
おける高圧放電ランプへの適用例を示す。図1は本実施
の形態の高圧放電ランプ1の構造を示す全体正面図、図
2は高圧放電ランプ1が組み込まれた高圧放電ランプ装
置2の構造を示す縦断正面図、図3は高圧放電ランプ装
置2が光源装置として組み込まれた液晶プロジェクタ3
の構成例を示す正面図、図4は図1に示す高圧放電ラン
プ1の主要部を拡大して示す部分正面図である。
一対の電極の一方である陽極、6は一対の電極の他方で
ある陰極、7a,7bは一対の金属箔、8a,8bは外
部リード線、9は口金である。
の石英ガラスからなり、放電空間部4a及び一対の封着
部4b,4cからなる。放電空間部4aは球体状、より
具体的には、紡錘形状をなしている。透光性気密容器4
内には、放電媒体としてアルゴン及び水銀が封入されて
いる。
5a及び電極軸5bを有する。陽極主部5aは直径2.
6mmであり、電極軸5bの先端に支持されている。陽
極5は、その電極軸5bの基端を封着部4bに緩く挿入
して透光性気密容器4により支持されている。陰極6は
タングステンからなり、陰極主部6a及び電極軸6bを
有する。陰極主部6aは直径0.7mmの電極軸6bの
先端を尖頭状に整形してなり、例えば、タングステンコ
イルを巻回してなる。陰極6は、その電極軸6bの基端
を封着部4cに緩く挿入して透光性気密容器4により支
持されている。
幅1.5mmのモリブデン箔からなり、その一端部に電
極軸5a,6a、他端部に外部リード線7a,7bを各
々溶接接続し、透光性気密容器4の両端の封着部4b,
4cの内部に気密に埋設させてなる。
器4の封着部4b,4cから外部に引き出されている。
ここに、陽極5側の外部リード線7aは口金9に接続さ
れている。口金9は筒体9aと陽極端子9bとを備えて
いる。筒体9aは例えばステンレス鋼からなり、一端部
が透光性気密容器4の封着部4bの端部に口金セメント
(図示せず)により固着されている。また、特に図示し
ないが、陽極端子9bは筒体9aの他端から突出してお
り、筒体9aの内部で撚り線を介して外部リード線7a
に接続されている。
に示すように凹形の反射鏡10に取付けられて光源装置
等の高圧放電ランプ装置2として用いられている。反射
鏡10は、内面が凹形をなすガラス基体10a、可視光
反射・熱線透過膜10b及び筒状部10cからなる。ガ
ラス基体10aは、内面の凹形部が回転放物面を基本と
する曲面形状に形成され、頂部の外側に筒状部10cが
一体に突出して形成されている。可視光反射・熱線透過
膜10bは、ダイクロイック反射膜からなる。
には、口金9を筒状部10cに形成された中央支持孔1
0dに挿入し、高圧放電ランプ1の発光中心を反射鏡1
0の焦点に合致させて口金9と中央支持孔10dとの間
に口金セメント11を介在させて両者を固着する。ま
た、陰極6側の外部リード線8bに導線12を溶接して
反射鏡10の開口端から導出させている。従って、導線
12と陽極端子9bとの間に点灯装置の直流出力端を接
続すれば、高圧放電ランプ1を点灯させることができ
る。
射鏡10の可視光反射・熱線透過膜10bに入射し、そ
の内、可視光は反射して光軸と平行に出射する。一方、
熱線は可視光反射・熱線透過膜10bを透過し、さら
に、ガラス基体10aを透過して反射鏡10の背面側へ
放散される。
置として用いた液晶プロジェクタ3の構成例を示す。高
圧放電ランプ装置2からスクリーン13へ向けた投影光
路上には、一対の偏光板14,15で挟まれた液晶表示
パネル16が設けられ、さらに、液晶表示パネル16と
スクリーン13と間には例えばフレネルレンズ17、投
射レンズ18の組合せによる光学系19が設けられてい
る。液晶表示パネル16にはクリーン3上に投影表示さ
せる各種画像を表示されるもので、液晶駆動装置(図示
せず)が接続されている。なお、20はUV−IRフィ
ルタである。
実施の形態では、封着部4b,4cが圧潰封着ではな
く、減圧封着されるものであり、図4に示すように、透
光性気密容器4の放電空間部4aの肉厚をt1、金属箔
7a,7bの封着部分の肉厚をt2、電極軸5b,6b
の封着部分の肉厚をt3としたとき、 t3/2 > t1> t2/2 なる関係の肉厚分布を持たせてなる。具体的には、t1
=3mm,t2/2=2mm,t3/2=3.5mmの
如く設定される。
7b部分の減圧封着に際して、従来であれば、放電空間
部の肉厚、電極軸の封着部分の半分の肉厚、及び、金属
箔の封着部分の半分の肉厚が何れも同等(約2mm)で
あったため、電極部分での減圧封着が先行し金属箔部分
での封着との間に速度差を生ずるため、クラック等によ
る破裂現象を生じやすいが、本実施の形態によれば、放
電空間部4aの肉厚t1、金属箔7a,7bの封着部分
の半分の肉厚(t2/2)に対して、電極軸5b,6b
の封着部分の半分の肉厚(t3/2)が厚くなるように
設定しているので、実質的に電極軸5b,6b部分での
封着速度が遅れて金属箔7a,7b部分での封着速度と
同等となる。これにより、ランプが小型化された場合に
おいても、封着部4b,4c全体の強度が上がるため、
クラック等による破裂現象は起きにくく、安定して精度
の高い封着が可能となる。
て説明する。第1の実施の形態で示した部分と同一部分
は同一符号を用いて示し、説明も省略する(以降の各実
施の形態でも同様とする)。図5は本実施の形態の高圧
放電ランプ21の構造を示し、(a)は減圧封着前の部
分断面図、(b)は減圧封着後の部分断面図である。
厚が放電空間部4a及び封着部4b,4cを含めてほぼ
均一に形成されているが、電極軸5b,6b周りに対し
ては予め石英ガラスによるガラススリーブ22が介装さ
れている。即ち、透光性気密容器4と同一材質によるこ
のガラススリーブ22は電極軸5b,6bと同等の長さ
に形成されて電極軸5b,6bに予め介装されたもの
で、その外部側端部は溶接固定された金属箔7a,7b
の端面により抜け止めされ、放電空間部4a側なる内部
側端部は電極軸5b,6bの一部の所定位置に突起状に
形成された止め構造23により移動しないように止めら
れている。この他は、高圧放電ランプ1の場合と同様で
あり、高圧放電ランプ装置2、液晶プロジェクタ3中の
高圧放電ランプ1に代えて用い得る。
7b部分の減圧封着に際して、本実施の形態では、従来
と同様に、放電空間部4aの肉厚、電極軸5b,6bの
封着部分の半分の肉厚、及び、金属箔7a,7bの封着
部分の半分の肉厚が何れも同等(約2mm)であるが、
電極軸5b,6bの封着部分に対してガラススリーブ2
2を予め介装させることで、実質的に電極軸5b,6b
部分での封着速度が遅れて金属箔7a,7b部分での封
着速度と同等となり、封着部4b,4c全体の強度が上
がる。減圧封着した結果としては、図5(b)に示すよ
うになり、結果として、図4の場合と同様に電極軸5
b,6bの封着部分の肉厚が厚くなるような段違い構造
となる。これにより、ランプが小型化された場合におい
ても、クラック等による破裂現象は起きにくく、安定し
て精度の高い封着が可能となる。また、放電空間部4a
から見ても電極軸5b,6b周りにガラススリーブ22
が介装された構造となるため、根元放電を防止し得る効
果も得られる。
て説明する。図6は本実施の形態の高圧放電ランプ31
の構造を示す全体正面図である。
圧封着を適用対象としており、管壁負荷が100W/c
m2 以上かつ点灯中の圧力が100気圧以上で動作する
如く構成されるものであれば、形状的には従来の減圧封
着により封着するタイプのものと同様であるが(即ち、
図5中のガラススリーブ22をなくしたような形状)、
単なるタングステンによる陽極5、陰極6に代えて、そ
の表面を酸化した陽極32及び陰極33(片方だけでも
よいが)が一対の電極として用いられている。この他
は、高圧放電ランプ1の場合と同様であり、高圧放電ラ
ンプ装置2、液晶プロジェクタ3中の高圧放電ランプ1
に代えて用い得る。
入される高圧放電ランプ31の電極軸32b,33bな
いし金属箔7a,7b部分の減圧封着に際して、その陽
極32、陰極33が予め酸化されているため、その酸素
を放電空間部4a中に封入させることができ、ランプが
小型化された場合であっても、安定した酸素量の封入と
なるため、ハロゲン循環過程が活性化し、高圧放電ラン
プ31としてのパフォーマンスが向上するものとなる。
て説明する。図7は放電空間部の肉厚分布例を示し、
(a)は本実施の形態の高圧放電ランプ41における放
電空間部の肉厚分布を示す断面図、(b)は従来一般の
放電空間部の肉厚分布を示す断面図、(c)は特公平4
−32497号公報例による放電空間部の肉厚分布を示
す断面図である。
動作電圧を有し、管壁負荷100W/cm2 といった高
い負荷で設計され、使用条件が非常に厳しい場合を想定
している。まず、従来一般にあっては、図7(b)に示
すように放電空間部4aを形成する透光性気密容器4の
肉厚は中央部肉厚T1から両端封着部肉厚T2までほぼ
均等の肉厚(T1=T2)とされている。また、特公平
4−32497号公報例では、図7(c)に示すように
両端封着部肉厚T2から中央部肉厚T1へ向けて順次厚
くなるような肉厚分布(T1>T2)とすることで、レ
ンズ作用を持たせている。この点、本実施の形態では、
図7(a)に示すように放電空間部4aはその肉厚が均
一ではなく、一端側から途中の中間部で厚肉となり、中
央部で肉厚が薄くなり、この中央部から途中の中間部で
厚肉となり他端側で肉厚が薄くなるような肉厚分布を有
している。即ち、中央部肉厚T1及び両端封着部肉厚T
2に対してT3>T1,T2なる厚肉とされた中間部を
有する形状とされている。この他は、高圧放電ランプ1
の場合と同様であり、高圧放電ランプ装置2、液晶プロ
ジェクタ3中の高圧放電ランプ1に代えて用い得る。
上記のような所定の肉厚分布を有しているので、点灯・
消灯動作において最冷部がなくなって放電空間部4a内
のハロゲン化物は全て蒸発することになり、放電空間部
4aの管壁に付着することがなく、よって、長期に渡っ
て性能を発揮する。同時に、封入したハロゲン化物が全
て発光に寄与するため、高い発光効率が得られる。本実
施の形態は、一対の電極間距離が1.3mm程度のショ
ートアーク形の高圧放電ランプの場合に好適である。
て説明する。図8は本実施の形態の高圧放電ランプ装置
51の口金接続部分の構造を抽出して示す縦断正面図で
ある。高圧放電ランプ装置全体及び液晶プロジェクタへ
の適用例は図2及び図3の場合と同様である。
52は、その口金53における筒体53aの外周表面に
サンドブラストにより表面積を大きくするための多数の
凹凸53bが形成されたものが用いられている。53c
はねじ構造に形成された陽極端子である。
射鏡10への取付けについて説明する。反射鏡10のネ
ック部の中央支持孔10dに口金53部分を挿入し、高
圧放電ランプ52を点灯させてスクリーン13面上で設
定した特性値となるようにランプ位置を調整した後、高
圧放電ランプ52を消灯させ、中央支持孔10dと口金
53及び封着部4b,4cとの間にアルミナセメントに
よる口金セメント54を一定量注入し、その周囲から加
熱を行ない、口金セメント54を乾燥させて固めること
により、反射鏡10と高圧放電ランプ52とを固定させ
て一体化させる。この後、ねじ構造の陽極端子53cに
高圧放電ランプ52に対する電力供給用ケーブル線55
の圧着端子55a部分を挿入し、座金ワッシャ56を挿
入してねじを締めることにより固定する。ここに、従来
の円滑な外周表面を有する口金と異なり、その外周表面
に多数の凹凸53bが形成されているので、口金セメン
ト54により反射鏡10の中央支持孔10dに固定した
場合、その回転方向に対する接着力が強くなる。実験に
よれば、口金部分のセメントとの接着強度は20ニュー
トンから40ニュートン以上に強くなったものである。
よって、口金53に電力供給用ケーブル線55の圧着端
子55a部分を挿入し、座金ワッシャ56を挿入してね
じ締め固定する際の応力によって口金端部でランプが破
損するような不具合がなくなる。
て説明する。図9は本実施の形態の高圧放電ランプ装置
61の口金接続部分の構造を抽出して示し、(a)は縦
断正面図、(b)はその一部をさらに切り欠いて示す縦
断側面図である。高圧放電ランプ装置全体及び液晶プロ
ジェクタへの適用例は図2及び図3の場合と同様であ
る。
62は、その口金63における筒体63aの外周表面に
複数本のスリット63bが形成されたものが用いられて
いる。63cはねじ構造に形成された陽極端子である。
ここに、スリット63bは筒体63aの放電空間部4a
側の端部から所定深さで切り欠き形成されたものであ
る。具体的には、口金63のランプ固定部長11mm、
内径6.2mm、幅1mm、深さ7mmで45度間隔で
8本の切り込みを入れることによりスリット63bが形
成されている。
射鏡10への取付けについて説明する。反射鏡10のネ
ック部の中央支持孔10dに口金63部分を挿入し、高
圧放電ランプ62を点灯させてスクリーン13面上で設
定した特性値となるようにランプ位置を調整した後、高
圧放電ランプ62を消灯させ、中央支持孔10dと口金
63及び封着部4b,4cとの間にアルミナセメントに
よる口金セメント54を一定量注入し、その周囲から加
熱を行ない、口金セメント54を乾燥させて固めること
により、反射鏡10と高圧放電ランプ62とを固定させ
て一体化させる。この後、ねじ構造の陽極端子63cに
高圧放電ランプ62に対する電力供給用ケーブル線55
の圧着端子55a部分を挿入し、座金ワッシャ56を挿
入してねじを締めることにより固定する。ここに、従来
の円滑な外周表面を有する口金と異なり、その外周表面
に8本のスリット63cが形成されているので、口金セ
メント54により反射鏡10の中央支持孔10dに固定
した場合、その回転方向に対する接着力が強くなる。よ
って、口金63に電力供給用ケーブル線55の圧着端子
55a部分を挿入し、座金ワッシャ56を挿入してねじ
締め固定する際の応力によって口金端部でランプが破損
するような不具合がなくなる。さらには、図9(b)に
示すように口金セメント54がスリット63bを介して
口金63内部と封着部4b外周との間にも入り込んで両
者間を固定することにもなり、セメント接着工程が容易
となる。
いて説明する。図10は本実施の形態の高圧放電ランプ
装置71の口金接続部分の構造を抽出して示す縦断正面
図である。高圧放電ランプ装置全体及び液晶プロジェク
タへの適用例は図2及び図3の場合と同様である。
72は、第6の実施の形態における高圧放電ランプ62
をベースとするものであり、その口金63内に位置する
封着部73の一部に細径部73aが形成され、口金63
側にあってはこの細径部73aに嵌合する絞り部63d
が全周に渡って形成されている。より具体的には、口金
63の筒体63aに対してその開口部から約3mmの個
所に深さ0.3mm程度の絞り部63dを全周に渡って
形成するとともに、高圧放電ランプ72の封着部73の
一部には口金形状に合せて封着部73の外径よりも細く
絞った細径部73aを部分成形加工で形成したものであ
る。
部73を口金63内に挿入して細径部73aと絞り部6
3dとを嵌合させると、絞り加工された絞り部63dの
ばね作用により放電空間部中心と口金中心との位置が合
うこととなり、位置合わせが容易となる。この後は、第
6の実施の形態の場合と同様に、口金63部分を中央支
持孔10dに挿入して口金セメント54により固定す
る。この際、口金セメント54が細径部73aと絞り部
63dとの部位にも入り込むので、口金63と封着部7
3との接着強度が一層増すことになる。
よれば、放電空間部の肉厚をt1、金属箔の封着部分の
肉厚をt2、電極の封着部分の肉厚をt3としたときに
t3/2>t1>t2/2なる条件を満たすようにした
ので、実質的に電極部分での封着速度を遅らせて金属箔
部分での封着速度と同等となるようにしたことで、封着
部全体の強度が上がるため、クラック等による破裂現象
は起きにくく、安定して精度の高い封着が可能となる。
れば、電極の封着部分に対してガラススリーブを予め介
装させることで、実質的に電極部分での封着速度を遅ら
せて金属箔部分での封着速度と同等となるようにしたこ
とにより、封着部全体の強度が上がるため、クラック等
による破裂現象は起きにくく、安定して精度の高い封着
が可能となる。また、放電空間部から見ても電極周りに
ガラススリーブが介装された構造となるため、根元放電
を防止し得る効果も得られる。
れば、ハロゲンガスが封入される高圧放電ランプの電極
ないし金属箔部分の減圧封着に際して、その電極が予め
酸化されており、その酸素を放電空間部中に封入させる
ことができ、安定した酸素量の封入となるため、ハロゲ
ン循環過程が活性化し、高圧放電ランプとしてのパフォ
ーマンスが向上する。
れば、透光性気密容器の放電空間部が所定の肉厚分布を
有しているので、点灯・消灯動作において最冷部がなく
なって放電空間部内のハロゲン化物は全て蒸発すること
になり、放電空間部の管壁に付着することがなく、よっ
て、長期に渡って性能を発揮する。同時に、封入したハ
ロゲン化物が全て発光に寄与するため、高い発光効率が
得られる。
によれば、請求項1ないし4の何れか一に記載の高圧放
電ランプを用いているので、ランプ小型化やショートア
ーク化が要求される場合でも、良好なる高圧放電ランプ
装置を提供できる。
によれば、従来の円滑な外周表面を有する口金と異な
り、その外周表面に多数の凹凸を形成したので、口金セ
メントにより反射鏡の中央支持孔に固定した場合、その
回転方向に対する接着力が強くなる。よって、口金に電
力供給用ケーブルの圧着端子部分を挿入し、座金ワッシ
ャを挿入してねじ締め固定する際の応力によって口金端
部でランプが破損するような不具合がなくなる。
によれば、従来の円滑な外周表面を有する口金と異な
り、その外周表面に複数本のスリットを形成したので、
口金セメントにより反射鏡の中央支持孔に固定した場
合、スリット内に入り込む口金セメント部分の存在によ
りその回転方向に対する接着力が強くなる。よって、口
金に電力供給用ケーブルの圧着端子部分を挿入し、座金
ワッシャを挿入してねじ締め固定する際の応力によって
口金端部でランプが破損するような不具合がなくなる。
さらには、口金セメントがスリットを介して口金内部と
封着部外周との間にも入り込んで両者間を固定すること
にもなり、セメント接着工程が容易となる。
載の発明に加えて、封着部を口金内に挿入して細径部と
絞り部とを嵌合させると、絞り部のばね作用により放電
空間部中心と口金中心との位置が合うこととなり、位置
合わせが容易となる。
よれば、請求項5ないし8の何れか一に記載の高圧放電
ランプ装置を点光源として用いることにより、点光源
化、高効率化等を適正に図れるため、性能のよい液晶プ
ロジェクタを提供できる。
構造を示す全体正面図である。
ある。
る。
面図である。
構造を示し、(a)は減圧封着前の部分断面図、(b)
は減圧封着後の部分断面図である。
構造を示す全体正面図である。
明の第4の実施の形態の高圧放電ランプにおける放電空
間部の肉厚分布を示す断面図、(b)は従来一般の放電
空間部の肉厚分布を示す断面図、(c)は特公平4−3
2497号公報例による放電空間部の肉厚分布を示す断
面図である。
置の口金接続部分の構造を抽出して示す縦断側面図であ
る。
置の口金接続部分の構造を抽出して示し、(a)は縦断
正面図、(b)はその一部をさらに切り欠いて示す縦断
側面図である。
ランプの口金部分の構造を抽出して示す縦断正面図であ
る。
Claims (9)
- 【請求項1】 球体形状をなす放電空間部が形成された
透光性気密容器と;放電空間部内に封入された放電媒体
と;放電空間部内で対向するように配置された一対の電
極と;これらの電極に各々接続されて外部側に引き出さ
れる金属箔と;透光性気密容器における放電空間部の肉
厚をt1、金属箔の封着部分の肉厚をt2、電極の封着
部分の肉厚をt3としたときにt3/2>t1>t2/
2なる条件を満たして電極及び金属箔部分を減圧封着し
た封着部と;を備える高圧放電ランプ。 - 【請求項2】 球体形状をなす放電空間部が形成された
透光性気密容器と;放電空間部内に封入された放電媒体
と;放電空間部内で対向するように配置された一対の電
極と;これらの電極周りに各々介装されて電極の一部の
止め構造により固定的に保持されたガラススリーブと;
これらの電極に各々接続されて外部側に引き出される金
属箔と;ガラススリーブが介装された電極及び金属箔部
分を減圧封着した封着部と;を備える高圧放電ランプ。 - 【請求項3】 球体形状をなす放電空間部が形成された
透光性気密容器と;少なくとも水銀と希ガスとハロゲン
ガスとを含み放電空間部内に封入された放電媒体と;放
電空間部内で対向するように配置されて少なくとも一方
の表面が酸化された一対の電極と;これらの電極に各々
接続されて外部側に引き出される金属箔と;電極及び金
属箔部分を減圧封着した封着部と;を備える高圧放電ラ
ンプ。 - 【請求項4】 球体形状をなす放電空間部が形成されそ
の放電空間部の中央部肉厚及び両端封着部付近の肉厚に
対して厚肉とされた中間部を有する石英ガラスによる透
光性気密容器と;放電空間部内に封入された放電媒体
と;放電空間部内で対向するように配置された一対の電
極と;これらの電極に各々接続されて外部側に引き出さ
れる金属箔と;放電空間部の両端において電極及び金属
箔部分を減圧封着した封着部と;を備える高圧放電ラン
プ。 - 【請求項5】 請求項1ないし4の何れか一に記載の高
圧放電ランプと;この高圧放電ランプを保持して高圧放
電ランプから発せられる光を所定の方向に反射させる凹
形の反射鏡と;を備える高圧放電ランプ装置。 - 【請求項6】 球体形状をなす放電空間部が形成された
透光性気密容器と、放電空間部内に封入された放電媒体
と、放電空間部内で対向するように配置された一対の電
極と、これらの電極に各々接続されて外部リード線側に
引き出される金属箔と、電極及び金属箔部分を減圧封着
した封着部と、一方の封着部側に設けられて外周表面に
多数の凹凸が形成された口金とを有する高圧放電ランプ
と;高圧放電ランプから発せられる光を所定の方向に反
射させる反射面と、高圧放電ランプの口金部分を取付け
るための中央支持孔とを有する凹形の反射鏡と;反射鏡
の中央支持孔に挿入された口金を固定する口金セメント
と;を備える高圧放電ランプ装置。 - 【請求項7】 球体形状をなす放電空間部が形成された
透光性気密容器と、放電空間部内に封入された放電媒体
と、放電空間部内で対向するように配置された一対の電
極と、これらの電極に各々接続されて外部リード線側に
引き出される金属箔と、電極及び金属箔部分を減圧封着
した封着部と、一方の封着部側に設けられて外周表面に
複数本のスリットが軸方向に形成された口金とを有する
高圧放電ランプと;高圧放電ランプから発せられる光を
所定の方向に反射させる反射面と、高圧放電ランプの口
金部分を取付けるための中央支持孔とを有する凹形の反
射鏡と;反射鏡の中央支持孔に挿入された口金を固定す
る口金セメントと;を備える高圧放電ランプ装置。 - 【請求項8】 高圧放電ランプは、封着部の口金内に位
置する一部に細径部を有し、口金の一部に封着部の細径
部に嵌合する絞り部を有する;請求項7記載の高圧放電
ランプ装置。 - 【請求項9】 請求項5ないし8の何れか一に記載の高
圧放電ランプ装置と;この高圧放電ランプ装置からの光
が照射される液晶表示パネルと;この液晶表示パネルを
駆動する液晶駆動装置と;液晶表示パネルを通過した光
を被投影面上に投影する光学系と;を備える液晶プロジ
ェクタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11021201A JP2000223072A (ja) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | 高圧放電ランプ、高圧放電ランプ装置及び液晶プロジェクタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11021201A JP2000223072A (ja) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | 高圧放電ランプ、高圧放電ランプ装置及び液晶プロジェクタ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000223072A true JP2000223072A (ja) | 2000-08-11 |
Family
ID=12048375
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11021201A Withdrawn JP2000223072A (ja) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | 高圧放電ランプ、高圧放電ランプ装置及び液晶プロジェクタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000223072A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6876151B2 (en) | 2000-04-03 | 2005-04-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Discharge lamp and lamp unit |
JP2006236756A (ja) * | 2005-02-24 | 2006-09-07 | Orc Mfg Co Ltd | ショートアーク型放電灯 |
WO2007052552A1 (ja) * | 2005-11-01 | 2007-05-10 | Sharp Kabushiki Kaisha | 発光管、光源装置、及び投影型画像表示装置 |
-
1999
- 1999-01-29 JP JP11021201A patent/JP2000223072A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6876151B2 (en) | 2000-04-03 | 2005-04-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Discharge lamp and lamp unit |
JP2006236756A (ja) * | 2005-02-24 | 2006-09-07 | Orc Mfg Co Ltd | ショートアーク型放電灯 |
WO2007052552A1 (ja) * | 2005-11-01 | 2007-05-10 | Sharp Kabushiki Kaisha | 発光管、光源装置、及び投影型画像表示装置 |
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