JP2004178894A - ショートアーク型放電ランプ - Google Patents

Abstract

【課題】点灯中にアークが揺れこと防止し、アーク安定性の高いショートアーク型放電ランプを提供することにある。
【解決手段】本発明のショートアーク型放電ランプは、発光管１に続く封止管２と発光管１内に配置される電極３を支持するリード棒４とが段継ぎガラス６によって封着され、リード棒４が円筒状のガラス製の保持用筒体５に挿通されて保持用筒体５が封止管２内で固定されたショートアーク型放電ランプであって、保持用筒体５とリード棒４との間に金属箔７が配置され、金属箔７はランプ軸方向に沿って折り返し部７１が複数等間隔を保った状態で延存するように形成されている。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、投影装置や投光装置の光源に利用されるショートアーク型放電ランプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来からプロジェクタ等の投影装置の光源として、図５に示すようなショートアーク型放電ランプが知られている。
このショートアーク型放電ランプは、石英ガラス製の発光管１の両端に石英ガラス製の封止管２が続いて形成され、発光管１内に一対のタングステン製の電極３が配置されており、この電極３を支持し、なおかつ大電流を電極３に供給する為のタングステン製のリード棒４が内部に貫通孔を有する円筒状の石英ガラスよりなる保持用筒体５に挿通され、この保持用筒体５は封止管２内で固定され、リード棒４は段継ぎガラス６によって封止管２に封着されている。これらの封止構造によって外部と隔離された容器内に、発光物質である高圧のガスが封入される。
【０００３】
このようなショートアーク型放電ランプは、輝度を上げるために点灯中は発光管１の内圧が非常に高くなることから、高い内圧でも封止管２が破損しないように設計する必要があるため、また、ランプに大電流を流すことから、電極３を支持するリード棒４を発光管１に続く封止管２から直接外部に突出させる必要があるために、封止管２とリード棒４間の封止に、段継ぎガラス６を用いた封止構造が採用されている。
【０００４】
保持用筒体５が封止管２で固定される方法は、発光管１とそれに続く封止管２の内部を予め減圧して負圧状態にしておき、保持用筒体５が位置する封止管２の外面をバーナーで加熱することにより、加熱されている部分の封止管２が縮径して封止管２と保持用筒体５が溶着し、保持用筒体５を封止管２内で固定するものである。
【０００５】
図６は保持用筒体が存在する位置でのランプ軸と直交する方向の封止管の断面図である。
図６に示すように、石英ガラス製の保持用筒体５と、その内部に挿通されたタングステン製のリード棒４とは、封止管２と保持用筒体５を溶着する際の加熱によって、一時的に溶着することがあるが、保持用筒体５の内面とリード棒４の外面との間には材質の熱膨張係数の違いによる微小な隙間Ｓ２が必ず空いた状態になっており、図５に示す発光管１の内部空間Ｋ１と封止管２の内部空間Ｋ２とは連通した状態になっている。
【０００６】
また、保持用筒体５の内面とリード棒４の外面との間に金属箔を挟んでそれぞれの部材を完全に隔離する構造をとることがあった。
図７は、保持用筒体が存在する位置でのランプ軸と直交する方向の封止管の断面図であり、保持用筒体の内面とリード棒の外面との間に金属箔を挟んだものである。
図７に示すように、保持用筒体５の内面とリード棒４の外面との間に金属箔８を挟んだ場合においても、保持用筒体５の内面とリード棒４の外面との間には微小な隙間Ｓ３が空いた状態になっており、図５に示すように発光管１の内部空間Ｋ１と封止管２の内部空間Ｋ２とは連通した状態になっている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−１３５０６７号
実開平０４−００９９６３号
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように保持用筒体５の内面とリード棒４の間に隙間Ｓ２，Ｓ３が存在すると以下のような問題が発生する場合があった。
図６に示すように、保持用筒体５の内面とリード棒４の間に存在する隙間Ｓ２は、リード棒４を中心にして均一状態で空いているのではなく、リード棒４に対して偏心した状態で空いている。図６では、紙面上方の方が下方より隙間Ｓ２が大きくなっている。
【０００９】
また、図７に示すように、保持用筒体５の内面とリード棒４の間に金属箔８が存在する場合でも、金属箔８が巻きまわされて重ね合わされているため、或いは、金属箔８のたるみ等の影響で、隙間Ｓ３はリード棒４を中心にして均一状態で空いているのではなく、乱雑な状態で隙間Ｓ３が空いている。
【００１０】
図５を用いて説明すると、ランプ点灯中は、発光管１の内部空間Ｋ１は放電現象が発生しているため、或いは、電極３が高温になっているために高温状態になっており、一方、封止管２の内部空間Ｋ２と発光管１の内部空間Ｋ１とは、保持用筒体５とリード棒４との間の微小隙間のみによってガスの流れが確保された状態になっているので、封止管２の内部空間Ｋ２に存在するガスは発光管１の内部空間Ｋ１に存在するガスに比べ温度が低い状態になっている。
【００１１】
つまり、ランプ点灯中、発光管１の内部空間Ｋ１に存在するガスと封止管２の内部空間Ｋ２に存在するガスとは温度差が生じている状態になっており、封止管２の内部空間Ｋ２内のガスが隙間Ｓ２，Ｓ３を通り発光管１の内部空間Ｋ１に流れ出るガス流が発生している。
【００１２】
このガス流は、隙間Ｓ２，Ｓ３を通って発生するものであるが、上述したように隙間Ｓ２，Ｓ３は、リード棒４を中心にして均一に形成されているものではなく、不均一、或いは、乱雑に形成されているものであるので、発光管１内に流れでるガス流はリード棒４を中心にして対象的に流れておらず、この結果、発光物質である発光管１内のガス流に不均一な流れを生じ、アークが揺れて安定しないという問題があった。
【００１３】
このようにアークが揺れると、投影装置の光源として利用する場合、映像が明るくなったり暗くなったりするチラツキ現象が発生するという問題があった。
【００１４】
そこで本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであって、点灯中にアークが揺れこと防止し、アーク安定性の高いショートアーク型放電ランプを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載のショートアーク放電ランプは、発光管に続く封止管と発光管内に配置される電極を支持するリード棒とが段継ぎガラスによって封着され、前記リード棒が円筒状のガラス製の保持用筒体に挿通されて当該保持用筒体が前記封止管内で固定されたショートアーク型放電ランプにおいて、前記保持用筒体とリード棒との間に金属箔が配置され、前記金属箔は、ランプ軸方向に沿って折り返し部が複数等間隔を保った状態で延存するように形成されていることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、図面に基づいて本発明の実施の形態を具体的に説明する。
本発明のショートアーク型放電ランプは、石英ガラス製の発光管１の両端に石英ガラス製の封止管２が続いて形成され、発光管１内に一対のタングステン製の電極３が配置されており、この電極３を支持するタングステン製のリード棒４が内部に貫通孔を有する円筒状の石英ガラスよりなる保持用筒体５に挿通され、この保持用筒体５は封止管２内で固定され、リード棒４は段継ぎガラス６によって封止管２に封着されている。
そして、保持用筒体５とリード棒４との間にはモリブデン製の金属箔７が配置されている。
【００１７】
このショートアーク型放電ランプは、定格消費電力は１０ｋＷのキセノンショートアークランプであって、リード棒４の外径は６ｍｍ、保持用筒体５の外径は１２ｍｍ、内径が６．３ｍｍ、ランプ軸方向の長さが３０ｍｍである。
【００１８】
かかるショートアーク型放電ランプは、発光管１とそれに続く封止管２の内部を予め減圧して負圧状態にしておき、保持用筒体５が位置する封止管２の外面をバーナーで加熱することにより、加熱されている部分の封止管２が縮径して封止管２と保持用筒体５が溶着し、保持用筒体５を封止管２内で固定するものである。
【００１９】
図２（イ）（ロ）は、金属箔７のみを取り出した説明図であり、図２（イ）は金属箔７の平面図、図２（ロ）は厚み方向の拡大断面図である。
金属箔７はモリブデン製であり、厚みが２５μｍ、ランプ軸であるＸ方向の長さが３５ｍｍである。この金属箔７は、ランプ軸Ｘ方向に沿って折り返し部７１が複数延存するように形成されており、隣り合う折り返し部７１の間隔Ｌが１ｍｍとなるように等間隔を保った状態で形成されている。
本実施例では、金属箔７は波状に加工されており、折り返し部７１は、金属箔７が折り返される一方向側の山部となっている部分のことである。
【００２０】
図３は、金属箔とリード棒と保持用筒体の組み合わせ状態を示す説明図であり、図３（イ）に示すように、金属箔７はリード棒４の所定の位置に巻き回されている。本実施例においては金属箔７の一部は重なり合うように巻きまわれており、この重なり合う部分では折り返し部７１が重なり合った状態になっている。
この状態で、図３（ロ）に示すように円筒状の保持用筒体５をリード棒４の先端から挿入し、金属箔７がリード棒４と保持用筒体５との間にくるようにする。
【００２１】
図４は、図１中のＡ−Ａ矢印断面図であり、保持用筒体が存在する位置でのランプ軸と直交する方向の封止管の断面図である。
図４に示すように、保持用筒体５の内面５１とリード棒４の外面４１との間には金属箔７が配置されている。この金属箔７は上述したように、ランプ軸方向に沿って折り返し部７１が複数等間隔を保った状態で延存するように形成されているので、封止管２を焼き込んで保持用筒体５を封止管２に溶着固定する際、この金属箔７がリード棒４に巻き回されており、折り返し部７１がリード棒４を中心に等間隔で放射線状に突出して緩衝部材の役目を果たしているので、保持用筒体５の内面５１が溶融してリード棒４の方向に変形しても、その変形の状態をリード棒４を中心に略均一になるようにできる。また、リード棒４が保持用筒体５の貫通孔５ａの中心に位置するようにできる。
【００２２】
この結果、保持用筒体５の内面５１とリード棒４の外面４１との間の隙間は、この金属箔７によって、ほぼ等しい大きさの複数の隙間に分割され、この分割された隙間Ｓ１はリード棒４を中心にして略均一な状態に空いている構造になる。
【００２３】
よって、図１に示すように、発光管１の内部空間Ｋ１と封止管２の内部空間Ｋ２が連通しており、封止管２の内部空間Ｋ２内のガスが隙間Ｓ１を通り発光管１の内部空間Ｋ１に流れ出るガス流が発生しても、そのガス流はリード棒４を中心に対象的に流れることになり、アークの揺れを確実に防止することができる。
さらには、保持用筒体５の内面５１とリード棒４の外面４１との間の隙間を複数に分割して、それぞれの分割された隙間Ｓ１の大きさを小さくしているので、この隙間Ｓ１を流れるガス流は、広い範囲の金属箔７の表面や保持用筒体５の内面５１やリード棒４の外面４１と接触することにより流速が遅くなり、このことによっても、アークの揺れを確実に防止することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のショート型放電ランプによれば、封止管の内部に溶着固定された保持用筒体と、この保持用筒体の内部を貫通するリード棒との間に金属箔を配置し、この金属箔がランプ軸方向に沿って折り返し部が複数等間隔を保った状態で延存するように形成されているので、封止管の内部空間のガスが保持用筒体とリード棒との間にできる隙間を通って発光管の内部空間に流れ出るガス流が発生しても、そのガス流はリード棒を中心に対象的に流れることになり、さらには、隙間によってガスの流れが阻害され流速が遅くなるので、アークの揺れを確実に防止することができ、アーク安定性の高いショートアーク型放電ランプとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のショートアーク型放電ランプの構造を示す断面図である。
【図２】本発明のショートアーク型放電ランプの金属箔のみを取り出した説明図である。
【図３】本発明のショートアーク型放電ランプの金属箔とリード棒と保持用筒体の組み合わせ状態を示す説明図である。
【図４】図４は、図１中のＡ−Ａ矢印断面図であり、保持用筒体が存在する位置でのランプ軸と直交する方向の封止管の断面図である。
【図５】従来のショートアーク型放電ランプの構造を示す断面図である。
【図６】従来のショートアーク型放電ランプの保持用筒体が存在する位置でのランプ軸と直交する方向の封止管の断面図である。
【図７】従来のショートアーク型放電ランプの保持用筒体が存在する位置でのランプ軸と直交する方向の封止管の断面図である。
【符号の説明】
１ 発光管
２ 封止管
３ 電極
４ リード棒
５ 段継ぎガラス
７ 金属箔
７１ 金属箔の折り返り部

Claims (1)

1. 発光管に続く封止管と発光管内に配置される電極を支持するリード棒とが段継ぎガラスによって封着され、前記リード棒が円筒状のガラス製の保持用筒体に挿通されて当該保持用筒体が前記封止管内で固定されたショートアーク型放電ランプにおいて、
   前記保持用筒体とリード棒との間に金属箔が配置され、
   前記金属箔は、ランプ軸方向に沿って折り返し部が複数等間隔を保った状態で延存するように形成されていることを特徴とするショートアーク型放電ランプ。

Images