JP2005158504A

JP2005158504A - Light source device

Info

Publication number: JP2005158504A
Application number: JP2003395846A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Imamura; 篤史今村; Takashi Yamashita; 高史山下
Original assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Current assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Priority date: 2003-11-26
Filing date: 2003-11-26
Publication date: 2005-06-16

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source device which can relight a discharge lamp steadily with a very simple structure by using a reflector and a discharge lamp which are the essential structure for a light source device, or by preparing a metal member in the reflector without incorporating a discharge structure for generating ultraviolet rays into a discharge lamp itself. <P>SOLUTION: This is the light source device which has a pair of electrodes 3, 4 in the arc tube 2 and comprises a discharge lamp 1 filled with mercury of 0.16 mg/mm<SP>3</SP>or more and a reflector M surrounding the discharge lamp 1, and starts and lights the discharge lamp 1 by impressing a high voltage pulse. The reflector M is made of a metal at least partially, and by impressing a high voltage pulse on a metal member 8(K) which is insulated from the reflector M and is provided exposed in the reflector M, generates discharge between the metal member 8 (K) and the reflector M. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、例えば、プロジェクタ等の光源に使用される、放電ランプの始動特性を改善した光源装置に関する。 The present invention relates to a light source device with improved starting characteristics of a discharge lamp used for a light source such as a projector.

図７は、従来技術に係る放電ランプを用いた光源装置の一例を示す図である。
従来、液晶プロジェクタやＤＬＰプロジェクタ等に用いられる光源装置は、同図に示すように、高圧水銀放電ランプ等の放電ランプと、放電ランプからの放電光を集光して前方の開口部に向けて反射する反射鏡とを一体に組み合わされて用いられている。この放電ランプは、通常、始動時には電極間、または電極と発光管内面との間にイグナイターで生成された高周波の高電圧パルスを印加して、発光管内の放電媒質に絶縁破壊を生じさせて始動点灯している。 FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a light source device using a discharge lamp according to the related art.
Conventionally, as shown in the figure, a light source device used for a liquid crystal projector, a DLP projector, or the like collects a discharge lamp such as a high-pressure mercury discharge lamp and discharge light from the discharge lamp toward a front opening. It is used in combination with a reflecting mirror. This discharge lamp is usually started by applying a high-frequency high-voltage pulse generated by an igniter between electrodes or between the electrode and the inner surface of the arc tube at the start-up to cause dielectric breakdown in the discharge medium in the arc tube. Lights up.

放電ランプ始動時の絶縁破壊に必要な電圧は、放電ランプが室温程度の温度状態にある場合は、一般に数キロボルト程度である。しかし、再始動時の絶縁破壊に必要な電圧は、前回の点灯を終えて消灯した後であって、比較的短い時間間隔をあけて再点灯させる場合は、数キロボルト程度では放電ランプの再点灯が困難な場合があった。
消灯後、できるだけ早い時期から再始動（ホットリスタート）させ、またその再始動の確率を高めるためには、単純には、放電ランプに印加する電圧の絶対値を高めればよい。しかし、その場合、印加する電圧によって意図しない箇所での絶縁破壊、例えば、絶縁ケーブル被覆の絶縁破壊、コネクタや接続端子での沿面放電等の危険現象の発生や、電圧印加時のノイズに由来したプロジェクタ本体装置の電子回路の誤動作等、種々の不具合が発生するおそれがあった。
また、このような不具合な現象を回避するために、絶縁性を高めるために、空間距離をあけたり、ノイズを防止するためにケーブルの径を大きくしたりすると、プロジェクタ装置等に組み込む際に、所要以上のスペースを必要とした。 The voltage required for dielectric breakdown at the time of starting the discharge lamp is generally about several kilovolts when the discharge lamp is in a temperature state of about room temperature. However, the voltage required for dielectric breakdown at the time of restart is after turning off the light after the last lighting, and when it is turned on again at a relatively short time interval, the discharge lamp is turned on again at a few kilovolts. There were cases where it was difficult.
In order to restart (hot restart) as soon as possible after the light is turned off, and to increase the probability of the restart, simply increasing the absolute value of the voltage applied to the discharge lamp. However, in that case, it was derived from the occurrence of dangerous phenomena such as dielectric breakdown at unintended locations depending on the applied voltage, for example, insulation breakdown of the insulation cable coating, creeping discharge at the connector and connection terminals, and noise during voltage application. Various problems such as malfunction of the electronic circuit of the projector main unit may occur.
Also, in order to avoid such a troubled phenomenon, to increase the insulation, to increase the space distance, or to increase the diameter of the cable to prevent noise, It needed more space than needed.

このような問題を解決するために、欧州特許出願ＥＰ１１０４５８２Ａ１によれば、高圧放電ランプの封止部の中に放電機構を設け、この放電機構において紫外線を発生させ、この紫外線を発光管内に照射させて発光管内を予備的に電離状態にする技術が開示されている。
また、ＷＯ０１／５９８１１や米国特許４７２１８８８には、発光管に続く封止部に、別途紫外線を発生する放電管を取り付ける構造が開示されている。 In order to solve such a problem, according to European Patent Application EP1104582A1, a discharge mechanism is provided in the sealing portion of the high-pressure discharge lamp, ultraviolet rays are generated in the discharge mechanism, and the ultraviolet rays are irradiated into the arc tube. A technique for preliminarily ionizing the inside of the arc tube is disclosed.
In addition, WO01 / 59811 and US Pat. No. 4,721,888 disclose a structure in which a discharge tube for generating ultraviolet rays is separately attached to a sealing portion following an arc tube.

欧州特許出願ＥＰ１１０４５８２Ａ１European patent application EP1104582A1 ＷＯ０１／５９８１１（特表２００３−５２３０５５）WO01 / 59811 (Special Table 2003-523055) 米国特許４７２１８８８US Pat. No. 4,721,888

しかし、上記欧州特許出願ＥＰ１１０４５８２Ａ１に開示されている発光管に続く封止部に放電機構を設ける構造では、超高圧に耐えうる封止技術が困難であり、また、ＷＯ０１／５９８１１や米国特許４７２１８８８に開示された封止部に発光管とは別の放電管を設ける構造では、放電ランプ全体の構造が複雑になってしまう問題がある。 However, in the structure in which the discharge mechanism is provided in the sealing portion subsequent to the arc tube disclosed in the above-mentioned European Patent Application EP1104582A1, a sealing technology that can withstand ultra-high pressure is difficult, and WO01 / 59811 and US Pat. In the disclosed structure in which the discharge tube different from the arc tube is provided in the sealing portion, there is a problem that the structure of the entire discharge lamp becomes complicated.

本発明の目的は、上記の問題点に鑑み、放電ランプ自体に紫外線を発生させるための放電構造を作り込むことなく、光源装置にとって必須の構造である反射鏡と放電ランプとを用いることにより、または反射鏡内に金属部材を設けることにより、極めて簡便な構造で確実に放電ランプを再点灯することを可能にした光源装置を提供することにある。 In view of the above problems, the object of the present invention is to use a reflecting mirror and a discharge lamp, which are essential structures for a light source device, without creating a discharge structure for generating ultraviolet rays in the discharge lamp itself. Another object of the present invention is to provide a light source device that can reliably relight a discharge lamp with a very simple structure by providing a metal member in a reflecting mirror.

本発明は、上記の課題を解決するために、次のような手段を採用した。
第１の手段は、発光管内に一対の電極を有し、０．１６ｍｇ／ｍｍ^３以上の水銀を封入した放電ランプと、該放電ランプを取り囲む反射鏡とを備え、前記放電ランプに高電圧パルスを印加して始動点灯させる光源装置において、前記反射鏡は少なくとも一部が金属製であって、前記反射鏡と絶縁されるとともに前記反射鏡内に露出して設けられた金属部材に前記高電圧パルスを印加することによって、該金属部材と前記反射鏡との間で放電を発生させることを特徴とする。 The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
The first means includes a discharge lamp having a pair of electrodes in the arc tube and enclosing 0.16 mg / mm ³ or more of mercury, and a reflecting mirror surrounding the discharge lamp, and the discharge lamp has a high voltage pulse. In the light source device that starts and lights up by applying a voltage, at least a part of the reflecting mirror is made of metal, and is insulated from the reflecting mirror and exposed to the metal member provided in the reflecting mirror. A discharge is generated between the metal member and the reflecting mirror by applying a pulse.

第２の手段は、第１の手段において、前記金属部材が、前記反射鏡に固着される前記放電ランプの口金であることを特徴とする。 The second means is characterized in that, in the first means, the metal member is a base of the discharge lamp fixed to the reflecting mirror.

第３の手段は、第１の手段において、前記金属部材が、該反射鏡の内部に突設保持された棒状体であることを特徴とする。 A third means is characterized in that, in the first means, the metal member is a rod-shaped body protruding and held inside the reflecting mirror.

請求項１に記載の発明によれば、発光管内に一対の電極を有し、０．１６ｍｇ／ｍｍ^３以上の水銀を封入した放電ランプと、該放電ランプを取り囲む反射鏡とを備え、前記放電ランプに高電圧パルスを印加して始動点灯させる光源装置において、前記反射鏡は少なくとも一部が金属製であって、前記反射鏡と絶縁されるとともに前記反射鏡内に露出して設けられた金属部材に前記高電圧パルスを印加することによって、該金属部材と前記反射鏡との間で放電を発生させるようにしたので、光源装置にとって必須の構造である反射鏡と放電ランプとを用いるとともに、反射鏡内に金属部材を設けるだけの極めて簡便な構造で確実に放電ランプを再点灯することができる。 According to the first aspect of the present invention, the discharge lamp includes a discharge lamp having a pair of electrodes in an arc tube and encapsulating 0.16 mg / mm ³ or more of mercury, and a reflecting mirror surrounding the discharge lamp. In the light source device for starting and lighting by applying a high voltage pulse to the lamp, at least a part of the reflecting mirror is made of metal, insulated from the reflecting mirror, and exposed in the reflecting mirror. By applying the high voltage pulse to the member to generate a discharge between the metal member and the reflecting mirror, using a reflecting mirror and a discharge lamp, which are essential structures for the light source device, The discharge lamp can be reliably lit again with an extremely simple structure in which a metal member is provided in the reflecting mirror.

請求項２に記載の発明によれば、前記金属部材として、前記反射鏡に固着される前記放電ランプの口金を利用するので、放電部材として別途金属部材を設ける必要がなく、より一層簡便な構造で確実に放電ランプを再点灯することができる。 According to the second aspect of the present invention, since the base of the discharge lamp fixed to the reflecting mirror is used as the metal member, there is no need to separately provide a metal member as the discharge member, and a more simple structure. Thus, the discharge lamp can be reliably turned on again.

請求項３に記載の発明によれば、前記金属部材が、該反射鏡の内部に突設保持された棒状体で構成されているので、棒状体の金属部材と反射鏡との間で確実に放電を発生させることができるとともに、金属部材を極めて簡便な構造で構成することができる。 According to invention of Claim 3, since the said metallic member is comprised by the rod-shaped body protrudingly hold | maintained inside this reflective mirror, between the metallic member of a rod-shaped body and a reflective mirror reliably While being able to generate electric discharge, a metal member can be constituted by a very simple structure.

本発明の第１の実施形態を図１を用いて説明する。
図１は、本実施形態の発明に係る光源装置の構成を示す図である。
同図において、１は放電ランプであり、放電ランプ１は石英ガラスからなる放電容器によって形成された略球形の発光管２を有し、この発光管２内には、陰極３と陽極４とが互いに対向するように配置されている。発光管２の両端部からは伸びるように封止部５が形成され、これらの封止部５内には金属箔６が埋設されている。陰極３および陽極４の端部は、金属箔６の一端部に溶接されて電気的に接続される。金属箔６の他端には、外部に突出する外部リード７ａ、７ｂが溶接され、一方の外部リード７ａは導電性の金属口金８に接続され、他方の外部リード７ｂと口金８は、後述する点灯回路Ｕに繋がる給電線Ａ１、Ａ２に接続される。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a light source device according to the invention of this embodiment.
In the figure, reference numeral 1 denotes a discharge lamp, and the discharge lamp 1 has a substantially spherical arc tube 2 formed by a discharge vessel made of quartz glass. In the arc tube 2, a cathode 3 and an anode 4 are provided. It arrange | positions so that it may mutually oppose. Sealing portions 5 are formed so as to extend from both ends of the arc tube 2, and a metal foil 6 is embedded in these sealing portions 5. The ends of the cathode 3 and the anode 4 are welded and electrically connected to one end of the metal foil 6. External leads 7a and 7b projecting to the outside are welded to the other end of the metal foil 6, one external lead 7a is connected to a conductive metal base 8, and the other external lead 7b and base 8 are described later. Connected to power supply lines A1 and A2 connected to the lighting circuit U.

発光管２には、水銀と希ガスと、必要に応じてハロゲンガスが封入されている。水銀は、必要な可視光、例えば、波長３８０〜７７０ｎｍという放射光を得るためのものであり、０．１６ｍｇ／ｍｍ^３以上の量が封入されている。この封入量は、温度条件によっても異なるが、点灯時１５０気圧以上で極めて高い蒸気圧となる。水銀をより多く封入すると、点灯時の水銀蒸気圧が２００気圧以上、３００気圧以上という高い水銀蒸気圧の放電ランプを作ることができ、水銀蒸気圧が高くなる程プロジェクタ装置に適した光源を実現できる。点灯始動のために封入される希ガスとしては、例えば、アルゴンガスが約１３ｋＰａ封入される。また、ハロゲンガスは、沃素、臭素、塩素等が封入され、封入量は、例えば、１０^−６〜１０^−２μｍｏｌ／ｍｍ^３の範囲から選択される。 The arc tube 2 is filled with mercury, a rare gas, and, if necessary, a halogen gas. Mercury is used to obtain necessary visible light, for example, radiated light having a wavelength of 380 to 770 nm, and an amount of 0.16 mg / mm ³ or more is enclosed. Although the amount of sealing varies depending on the temperature condition, the vapor pressure becomes extremely high at 150 atm or higher when the lamp is turned on. By enclosing more mercury, it is possible to make a discharge lamp with a high mercury vapor pressure, such as a mercury vapor pressure of 200 atmospheres or higher and a pressure of 300 atmospheres or higher, and a light source suitable for a projector device is realized as the mercury vapor pressure increases. it can. As the rare gas sealed for starting the lighting, for example, argon gas is sealed at about 13 kPa. Moreover, iodine, bromine, chlorine, etc. are enclosed with halogen gas, and the amount of enclosure is selected from the range of 10 ^< ^-6 > -10 ^<-2 > micromol / mm ^< ³ >, for example.

放電ランプの寸法等の一例としては、発光管の最大外径９．５ｍｍ、電極間距離１．５ｍｍ、発光管内容積７５ｍｍ^３、定格電圧８０Ｖ、定格電力１５０Ｗである。
この放電ランプは、小型化するプロジェクタ装置に等に内蔵されるものであり、全体構造が極めて小型化される一方で、高い光量が要求される。従って、発光管内の熱的条件は極めて厳しいものとなり、管壁負荷値は０．８〜２．０Ｗ／ｍｍ^２、具体的には１．５Ｗ／ｍｍ^２である。
Ｍは、例えば全体がＳＵＳ製の金属からなる反射鏡であり、反射鏡Ｍは放電ランプ１を取り囲むように配置される。 As an example of the dimensions of the discharge lamp, the maximum outer diameter of the arc tube is 9.5 mm, the distance between the electrodes is 1.5 mm, the arc tube inner volume is 75 mm ³ , the rated voltage is 80 V, and the rated power is 150 W.
This discharge lamp is incorporated in a projector device or the like that is miniaturized, and the entire structure is extremely miniaturized, but a high light quantity is required. Therefore, the thermal conditions in the arc tube are extremely severe, and the tube wall load value is 0.8 to 2.0 W / mm ² , specifically 1.5 W / mm ² .
M is a reflecting mirror made entirely of, for example, SUS metal, and the reflecting mirror M is disposed so as to surround the discharge lamp 1.

Ｕは点灯回路であり、この点灯回路Ｕは、安定器またはバラストと呼ばれる降圧チョッパ方式等の適宜の方式を採用した給電回路Ｕａを有し、その入力端子にＤＣ定電圧電源Ｕｏが接続され、その出力端子にはイグナイターＵｂを介して放電ランプ１からの給電線Ａ１，Ａ２が接続されている。給電回路Ｕａは、ＦＥＴ等のスイッチ素子ＱａによってＤＣ電源Ｕｏからの電流をオン・オフし、スイッチ素子ＱａがオンのときはチョークコイルＬａを介して電流を流し、オフのときはチョークコイルＬａの誘導作用によりダイオードＤａを介して平滑コンデンサＣａへの充電と放電ランプ１への電流供給を行う。 U is a lighting circuit, and this lighting circuit U has a power feeding circuit Ua adopting an appropriate system such as a step-down chopper system called a ballast or a ballast, and a DC constant voltage power source Uo is connected to its input terminal, The power supply lines A1 and A2 from the discharge lamp 1 are connected to the output terminal via the igniter Ub. The power supply circuit Ua turns on and off the current from the DC power source Uo by a switching element Qa such as an FET, and when the switching element Qa is on, current flows through the choke coil La. The smoothing capacitor Ca is charged and the current is supplied to the discharge lamp 1 through the diode Da by induction.

図１に示す光源装置は、給電回路Ｕａから供給されるランプ電流の供給回路にイグナイターＵｂで発生する高電圧パルスを重畳し、ランプ電極間に高電圧パルスを印加する内部トリガー方式と呼ばれる方式であり、給電線Ａ１にはイグナイターＵｂからプラスの高電圧パルスが印加され、給電線Ａ１が陽極４と電気的に接続されている金属部材である口金８に接続される。また、給電線Ａ２は、反射鏡Ｍの貫通孔を通り、陰極３と電気的に接続されている外部リード７ｂに接続される。
なお、ここで、口金８は絶縁性の接着剤９によって反射鏡Ｍの首部に固定されているが、口金８の一部は接着剤９によって覆われておらず、反射鏡Ｍの内部空間に露出した状態となっている。
反射鏡Ｍは、点灯回路Ｕとは電気的に絶縁された状態になっており、擬似的なグランド電位になっている。 The light source device shown in FIG. 1 is a method called an internal trigger method in which a high voltage pulse generated by an igniter Ub is superimposed on a lamp current supply circuit supplied from a power supply circuit Ua and a high voltage pulse is applied between lamp electrodes. Yes, a positive high voltage pulse is applied to the feeder line A1 from the igniter Ub, and the feeder line A1 is connected to a base 8 which is a metal member electrically connected to the anode 4. The power supply line A2 passes through the through hole of the reflecting mirror M and is connected to the external lead 7b that is electrically connected to the cathode 3.
Here, the base 8 is fixed to the neck portion of the reflecting mirror M with an insulating adhesive 9, but a part of the base 8 is not covered with the adhesive 9, and the inner space of the reflecting mirror M is not covered. It is in an exposed state.
The reflecting mirror M is electrically insulated from the lighting circuit U and has a pseudo ground potential.

次に、この光源装置における始動点灯について説明する。
放電ランプ１の始動前は、放電ランプ１に印加されている無負荷開放電圧がイグナイターＵｂのコンデンサＣｂに印加され、コンデンサＣｂは充電される。放電ランプ１が始動する場合は、適当なタイミングでサイリスタ等のスイッチ素子Ｑｂを導通させると、コンデンサＣｂの電荷が急速に放電して、高圧トランスＴｂの２次巻線に、例えば、周波数１０ｋＨｚ以上、電圧１６ｋＶの高圧のパルス電圧が発生する。 Next, start-up lighting in this light source device will be described.
Before the discharge lamp 1 is started, the no-load opening voltage applied to the discharge lamp 1 is applied to the capacitor Cb of the igniter Ub, and the capacitor Cb is charged. When the discharge lamp 1 is started, when the switch element Qb such as a thyristor is turned on at an appropriate timing, the charge of the capacitor Cb is rapidly discharged, and the secondary winding of the high-voltage transformer Tb has a frequency of, for example, 10 kHz or more. A high voltage pulse voltage of 16 kV is generated.

イグナイターＵｂからの高電圧パルスは給電線Ａ１を通り放電ランプ１の陽極４にかかり、陰極３側はイグナイターＵｂの反高電圧側である疑似グランド側になるように給電線Ａ２によって接続され、陰極３と陽極４との間に高周波の高電圧パルスが印加される。
この時、陽極４と電気的に繋がり、イグナイターＵｂから給電線Ａ１を介して高電圧パルスが印加されている口金８は、反射鏡Ｍの内部空間に露出しているので、口金８の反射鏡Ｍの内部空間に露出した部分と反射鏡Ｍとの間で電界が発生し、気中放電である火花放電、グロー放電、アーク放電等の全路破壊放電を起こし、または口金８の反射鏡Ｍの内部空間に露出した部分の表面で気中放電であるコロナ放電を起こし、紫外線が放射される。
この紫外線は、発光管２内に照射され、発光管２内の放電媒質のイオン化を促進するとともに、陰極３と陽極４間にイグナイターＵｂからの高電圧パルスが同時に印加されているので、それぞれの作用が相乗的に関係し合い、放電ランプ１を再点灯時においても確実に始動点灯させることができる。 The high voltage pulse from the igniter Ub passes through the power supply line A1 and is applied to the anode 4 of the discharge lamp 1, and the cathode 3 side is connected by the power supply line A2 so as to be on the pseudo ground side which is the anti-high voltage side of the igniter Ub. A high-frequency high-voltage pulse is applied between 3 and the anode 4.
At this time, the base 8 that is electrically connected to the anode 4 and to which a high voltage pulse is applied from the igniter Ub via the feeder line A1 is exposed to the internal space of the reflecting mirror M. Therefore, the reflecting mirror of the base 8 An electric field is generated between the part exposed in the internal space of M and the reflecting mirror M, causing all-path breaking discharge such as spark discharge, glow discharge, arc discharge, etc., which is an air discharge, or the reflecting mirror M of the base 8 A corona discharge, which is an air discharge, is caused on the surface of the portion exposed to the internal space, and ultraviolet rays are emitted.
This ultraviolet ray is irradiated into the arc tube 2 and promotes ionization of the discharge medium in the arc tube 2, and a high voltage pulse from the igniter Ub is simultaneously applied between the cathode 3 and the anode 4. The actions synergistically relate to each other, and the discharge lamp 1 can be reliably started and lit even when it is turned on again.

なお、給電線Ａ２は裸線の状態で反射鏡Ｍの内部空間に存在していても、給電線Ａ２と反射鏡Ｍは、共に疑似グランド電位であり、ほぼ同じ電位か、それに近い電位になっているので、反射鏡Ｍと給電線Ａ２との間では全路破壊放電やコロナ放電は起こらない。 Note that even if the feeder line A2 is bare and exists in the internal space of the reflector M, both the feeder line A2 and the reflector M are pseudo-ground potentials, which are approximately the same potential or potential close thereto. Therefore, no all-path breaking discharge or corona discharge occurs between the reflecting mirror M and the feeder line A2.

次に、本発明の第２の実施形態を図２を用いて説明する。
図２は、本実施形態の発明に係る光源装置の構成を示す図である。
なお、同図における図１に示した符号と同符号の構成の説明は省略する。
本実施形態の光源装置では、反射鏡Ｍの首部に接着剤９によって固定された口金８は、全体が接着剤９で覆われており、反射鏡Ｍの内部空間に露出していない構造である。一方、金属部材Ｋが反射鏡Ｍに嵌め込まれた絶縁体１０を介して反射鏡Ｍの内部空間に露出した構造となっている。
さらに、給電線Ａ１は途中で２つに分岐し、一方の給電線Ａ１ａが陽極４に電気的に繋がっている金属製の口金８に接続され、他方の給電線Ａ１ｂは絶縁体１０によって金属製の反射鏡Ｍとの絶縁を図りながら、反射鏡Ｍの内部空間に露出している金属部材Ｋに接続されている。この金属部材Ｋは、例えば、ニッケル板で構成されるが、給電線Ａ１ｂの端部をそのまま反射鏡Ｍの内部空間に突出させた構造でもよい。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the light source device according to the invention of the present embodiment.
In addition, description of the structure of the same code | symbol as the code | symbol shown in FIG. 1 in the figure is abbreviate | omitted.
In the light source device of this embodiment, the base 8 fixed to the neck of the reflecting mirror M with the adhesive 9 is entirely covered with the adhesive 9 and is not exposed to the internal space of the reflecting mirror M. . On the other hand, the metal member K is exposed to the internal space of the reflecting mirror M through the insulator 10 fitted into the reflecting mirror M.
Further, the power supply line A1 is branched into two in the middle, one power supply line A1a is connected to a metal base 8 electrically connected to the anode 4, and the other power supply line A1b is made of metal by an insulator 10. It is connected to the metal member K exposed to the internal space of the reflecting mirror M while being insulated from the reflecting mirror M. The metal member K is made of, for example, a nickel plate, but may have a structure in which the end of the power supply line A1b protrudes directly into the internal space of the reflecting mirror M.

次に、この光源装置における始動点灯について説明する。
放電ランプ１の始動開始時、イグナイターＵｂからの高電圧パルスが給電線Ａ１ａを通り放電ランプ１の陽極４にかかり、陰極３側はイグナイターＵｂの反高電圧側である疑似グランド側になるように給電線Ａ２によって接続されており、陰極３と陽極４との間に高周波の高電圧パルスが印加される。
この時、金属部材Ｋにも、同時に、イグナイターＵｂから給電線Ａ１ｂを介して高電圧パルスが印加されるので、金属部材Ｋと反射鏡Ｍとの間で電界が発生し、全路破壊放電を起こし、または金属部材Ｋの反射鏡Ｍの内部空間に露出した部分の表面でコロナ放電を起こし、紫外線が放射される。この紫外線が、発光管２内に照射され、発光管２内の放電媒質のイオン化を促進するとともに、陰極３と陽極４間にイグナイターＵｂから高電圧パルスが印加されているので、それぞれの作用が相乗的に関係し合い、放電ランプ１を再点灯時においても確実に始動点灯させることができる。 Next, start-up lighting in this light source device will be described.
At the start of starting the discharge lamp 1, a high voltage pulse from the igniter Ub passes through the power supply line A1a and is applied to the anode 4 of the discharge lamp 1, so that the cathode 3 side becomes a pseudo ground side which is the anti-high voltage side of the igniter Ub. A high-frequency high voltage pulse is applied between the cathode 3 and the anode 4 and is connected by a power supply line A2.
At this time, since a high voltage pulse is also applied to the metal member K from the igniter Ub via the feeder line A1b at the same time, an electric field is generated between the metal member K and the reflecting mirror M, and all-path breakdown discharge occurs. The corona discharge is caused on the surface of the part exposed to the internal space of the reflecting mirror M of the metal member K, and ultraviolet rays are emitted. The ultraviolet rays are irradiated into the arc tube 2 to promote ionization of the discharge medium in the arc tube 2 and a high voltage pulse is applied between the cathode 3 and the anode 4 from the igniter Ub. Synergistically, the discharge lamp 1 can be reliably started and lit even when it is turned on again.

本発明の第３の実施形態を図３を用いて説明する。
図３は、本実施形態の発明に係る光源装置の構成を示す図である。
なお、同図における図１に示した符号と同符号の構成の説明は省略する。
本実施形態の光源装置は、点灯回路Ｕを構成する給電回路ＵａとイグナイターＵｂとの接続方法は図１と同じ内部トリガー方式であるが、図１の光源装置との違いは、給電回路Ｕａに繋がる給電線Ａ２に、イグナイターＵｂからマイナスの高電圧パルスがかかり、給電線Ａ１は点灯回路Ｕの反高電圧側である疑似グランド側に接続されている点にある。
さらに、給電線Ａ２は、反射鏡Ｍに嵌め込まれた絶縁体１０によって反射鏡Ｍとの絶縁を図りながら、反射鏡Ｍの内部空間に伸び出し、陰極３に電気的に繋がっている外部リード７ｂに接続されている。
給電線Ａ２は、反射鏡Ｍの内部空間に伸び出している部分のうち、一部あるいは全てが給電線Ａ２を構成している内部の金属線が外部に露出した状態になっている。この露出部分が反射鏡Ｍの内部空間に露出した金属部材Ｋに相当するものである。
反射鏡Ｍは、点灯回路Ｕとは電気的に繋がっておらず、点灯回路Ｕとは絶縁された状態になっており、擬似的なグランド電位になっている。
また点灯回路Ｕに繋がる一方の給電線Ａ１は、陽極４に電気的に繋がっている金属製の口金８に接続されている。 A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the light source device according to the invention of the present embodiment.
In addition, description of the structure of the same code | symbol as the code | symbol shown in FIG. 1 in the same figure is abbreviate | omitted.
In the light source device of the present embodiment, the connection method between the power supply circuit Ua and the igniter Ub constituting the lighting circuit U is the same internal trigger method as in FIG. 1, but the difference from the light source device in FIG. A negative high voltage pulse is applied from the igniter Ub to the connected power supply line A2, and the power supply line A1 is connected to the pseudo ground side which is the anti-high voltage side of the lighting circuit U.
Further, the power supply line A2 extends to the internal space of the reflecting mirror M and is electrically connected to the cathode 3 while being insulated from the reflecting mirror M by the insulator 10 fitted in the reflecting mirror M. It is connected to the.
The power supply line A2 is in a state where a part or all of the portion extending into the internal space of the reflecting mirror M exposes the internal metal wire constituting the power supply line A2. This exposed portion corresponds to the metal member K exposed in the internal space of the reflecting mirror M.
The reflecting mirror M is not electrically connected to the lighting circuit U, is in an insulated state from the lighting circuit U, and has a pseudo ground potential.
One power supply line A1 connected to the lighting circuit U is connected to a metal base 8 electrically connected to the anode 4.

次に、この光源装置における始動点灯について説明する。
放電ランプ１の始動開始時、イグナイターＵｂからの高電圧パルスが給電線Ａ２を通り放電ランプ１の陰極３にかかり、陽極４はイグナイターＵｂの反高電圧側である疑似グランド側になるように給電線Ａ１によって接続されており、陰極３と陽極４との間に高周波の高電圧パルスが印加される。
この時、金属部材Ｋにも、同時に、イグナイターＵｂから給電線Ａ２を介して高電圧パルスが印加されるので、金属部材Ｋと反射鏡Ｍとの間で電界が発生し、全路破壊放電を起こし、または金属部材Ｋの反射鏡Ｍの内部空間に露出した部分の表面でコロナ放電を起こし、紫外線が放射される。この紫外線が、発光管２内に照射され、発光管２内の放電媒質のイオン化を促進するとともに、陰極３と陽極４間にイグナイターＵｂからの高電圧パルスが印加されているので、それぞれの作用が相乗的に関係し合い、放電ランプ１を再点灯時においても確実に始動点灯させることができる。 Next, start-up lighting in this light source device will be described.
At the start of starting the discharge lamp 1, a high voltage pulse from the igniter Ub passes through the power supply line A2 and is applied to the cathode 3 of the discharge lamp 1, and the anode 4 is supplied so as to be on the pseudo ground side which is the anti-high voltage side of the igniter Ub. A high-frequency high-voltage pulse is applied between the cathode 3 and the anode 4 and is connected by the electric wire A1.
At this time, since a high voltage pulse is simultaneously applied to the metal member K from the igniter Ub via the feeder line A2, an electric field is generated between the metal member K and the reflecting mirror M, and all-path breakdown discharge occurs. The corona discharge is caused on the surface of the part exposed to the internal space of the reflecting mirror M of the metal member K, and ultraviolet rays are emitted. This ultraviolet ray is irradiated into the arc tube 2 to promote ionization of the discharge medium in the arc tube 2 and a high voltage pulse from the igniter Ub is applied between the cathode 3 and the anode 4. Are synergistically related to each other, and the discharge lamp 1 can be reliably started and lit even when it is turned on again.

本発明の第４の実施形態を図４を用いて説明する。
図４は、本実施形態の発明に係る光源装置の構成を示す図である。
なお、同図における図１に示した符号と同符号の構成の説明は省略する。
本実施形態の光源装置は、図３に示した光源装置との相違は、反射鏡Ｍの内部空間に露出する金属部材Ｋは、給電線Ａ２とは異なるニッケル線であり、このニッケル線の一端側が反射鏡Ｍに嵌め込まれた絶縁体１０の内部を通り、反射鏡Ｍとは接触せずに、対向する反射鏡Ｍの反対側まで伸び、ニッケル線の他端が反射鏡Ｍに嵌め込まれた絶縁体１０の内部で反射鏡Ｍと接触しない状態で固定されている。 A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the light source device according to the invention of this embodiment.
In addition, description of the structure of the same code | symbol as the code | symbol shown in FIG. 1 in the same figure is abbreviate | omitted.
The light source device of this embodiment is different from the light source device shown in FIG. 3 in that the metal member K exposed in the internal space of the reflecting mirror M is a nickel wire different from the power supply line A2, and one end of this nickel wire. The side passes through the inside of the insulator 10 fitted in the reflecting mirror M, extends to the opposite side of the opposing reflecting mirror M without contacting the reflecting mirror M, and the other end of the nickel wire is fitted in the reflecting mirror M. The insulator 10 is fixed so as not to contact the reflecting mirror M inside the insulator 10.

次に、この光源装置における始動点灯について説明する。
放電ランプ１の始動開始時、イグナイターＵｂからの高電圧パルスが給電線Ａ２を通り放電ランプ１の陰極３にかかり、陽極４はイグナイターＵｂの反高電圧側である疑似グランド側になるように給電線Ａ１によって接続されており、陰極３と陽極４との間では高周波の高電圧パルスが印加される。
この時、金属部材Ｋにも、同時に、点灯回路Ｕから給電線Ａ２を介して高電圧パルスが印加されるので、金属部材Ｋと反射鏡Ｍとの間で電界が発生し、全路破壊放電を起こし、または金属部材Ｋの反射鏡Ｍの内部空間に露出した部分の表面でコロナ放電を起こし、紫外線が放射される。この紫外線が、発光管２内に照射され、発光管２内の放電媒質のイオン化を促進するとともに、陰極３と陽極４間にイグナイターＵｂからの高電圧パルスが印加されているので、それぞれの作用が相乗的に関係し合い、放電ランプ１を再点灯時においても確実に点灯させることができる。本実施形態の光源装置では、図３の光源装置に比べて、より多くの箇所で全路破壊放電、またはコロナ放電が起こり、確実に発光管２内に紫外線を照射させることができる。 Next, start-up lighting in this light source device will be described.
At the start of starting the discharge lamp 1, a high voltage pulse from the igniter Ub passes through the power supply line A2 and is applied to the cathode 3 of the discharge lamp 1, and the anode 4 is supplied so as to be on the pseudo ground side which is the anti-high voltage side of the igniter Ub. A high-frequency high-voltage pulse is applied between the cathode 3 and the anode 4 and is connected by the electric wire A1.
At this time, since a high voltage pulse is simultaneously applied to the metal member K from the lighting circuit U via the feeder line A2, an electric field is generated between the metal member K and the reflecting mirror M, and all-path breakdown discharge occurs. Or corona discharge occurs on the surface of the portion of the metal member K exposed in the internal space of the reflector M, and ultraviolet rays are emitted. This ultraviolet ray is irradiated into the arc tube 2 to promote ionization of the discharge medium in the arc tube 2 and a high voltage pulse from the igniter Ub is applied between the cathode 3 and the anode 4. Are synergistically related to each other, and the discharge lamp 1 can be surely turned on even when it is turned on again. In the light source device of this embodiment, all-path breaking discharge or corona discharge occurs in more places than in the light source device of FIG. 3, and ultraviolet rays can be reliably irradiated into the arc tube 2.

本発明の第５の実施形態を図５を用いて説明する。
図５は、本実施形態の発明に係る光源装置の構成を示す図である。
なお、同図における図１に示した符号と同符号の構成の説明は省略する。
本実施形態の光源装置は、イグナイターＵｂで発生する高電圧パルスは、給電回路Ｕａから給電されるランプ電流の供給回路には重畳されず、外部からランプの放電容器を形成している発光部や封止部の誘電体を介して静電容量結合した電極との間に高電圧パルスを印加する外部トリガー方式である。
イグナイターＵｂは、高電圧パルスが印加されている給電線Ａ３が反射鏡Ｍに嵌め込まれた絶縁体１０を通り、反射鏡Ｍとは接触せずに、反射鏡Ｍの内部空間に露出した金属部材となっている。また、イグナイターＵｂの他方の給電線Ａ４は、反高電圧側であって、擬似グランド側になっており、給電回路Ｕａの擬似グランド側に接続され、なおかつ、反射鏡Ｍの貫通孔を通り、放電ランプ１の陰極３に電気的に繋がる外部リード７ｂに接続されている。
また、反射鏡Ｍは、点灯回路Ｕとは電気的に繋がっておらず、点灯回路Ｕとは絶縁された状態になっており、擬似的なグランド電位になっている。 A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the light source device according to the invention of this embodiment.
In addition, description of the structure of the same code | symbol as the code | symbol shown in FIG. 1 in the same figure is abbreviate | omitted.
In the light source device of the present embodiment, the high voltage pulse generated in the igniter Ub is not superimposed on the lamp current supply circuit fed from the power feeding circuit Ua, and the light emitting unit forming the lamp discharge vessel from the outside This is an external trigger method in which a high-voltage pulse is applied between an electrode capacitively coupled through a dielectric of a sealing portion.
The igniter Ub is a metal member that is exposed to the internal space of the reflecting mirror M without contacting the reflecting mirror M through the insulator 10 in which the power supply line A3 to which a high voltage pulse is applied is fitted in the reflecting mirror M. It has become. The other feeder line A4 of the igniter Ub is on the anti-high voltage side and is on the pseudo ground side, is connected to the pseudo ground side of the feeder circuit Ua, and passes through the through hole of the reflector M, It is connected to an external lead 7 b that is electrically connected to the cathode 3 of the discharge lamp 1.
Further, the reflecting mirror M is not electrically connected to the lighting circuit U, is in an insulated state from the lighting circuit U, and has a pseudo ground potential.

次に、この光源装置における始動点灯について説明する。
放電ランプ１の始動開始時、イグナイターＵｂからの高電圧パルスが給電線Ａ３を通り金属部材Ｋに印加されるので、金属部材Ｋと反射鏡Ｍとの間で電界が発生し、全路破壊放電を起こし、または金属部材Ｋの反射鏡Ｍの内部空間に露出した部分の表面でコロナ放電を起こし、紫外線が放射される。この紫外線が、発光管２内に照射され、発光管２内の放電媒質のイオン化を促進するとともに、陰極３と陽極４間にイグナイターＵｂからの高電圧パルスが印加されているので、それぞれの作用が相乗的に関係し合い、放電ランプ１を再点灯時においても確実に始動点灯させることができる。 Next, start-up lighting in this light source device will be described.
At the start of starting the discharge lamp 1, a high voltage pulse from the igniter Ub is applied to the metal member K through the feeder line A3. Therefore, an electric field is generated between the metal member K and the reflecting mirror M, and all-path breakdown discharge Or corona discharge occurs on the surface of the portion of the metal member K exposed in the internal space of the reflector M, and ultraviolet rays are emitted. This ultraviolet ray is irradiated into the arc tube 2 to promote ionization of the discharge medium in the arc tube 2 and a high voltage pulse from the igniter Ub is applied between the cathode 3 and the anode 4. Are synergistically related to each other, and the discharge lamp 1 can be reliably started and lit even when it is turned on again.

なお、上記の各実施形態に示す光源装置は、ＤＣ点灯方式の光源装置で構成されているが、これに限定されず、ＡＣ点灯方式の光源装置で構成してもよい。例えば、図６に示すようなＡＣ点灯方式の点灯回路を適用することが可能である。
この点灯回路は、スイッチ素子Ｑａと、チョークコイルＬａ、ダイオードＤａ、コンデンサＣａからなる給電回路Ｕａとスイッチング素子Ｑｃ１〜Ｑｃ４、ダイオードＤｃ１〜Ｄｃ４からなるフルブリッジ回路ＵｃとイグナイターＵｂとから構成される。
この点灯回路において、給電回路Ｕａの電力制御スイッチ素子Ｑａをオン／オフ制御して、上記フルブリッジ回路Ｕｃに供給される電圧、電流を制御しながら、フルブリッジ回路Ｕｃのスイッチング素子Ｑｃ１、Ｑｃ４、スイッチング素子Ｑｃ２、Ｑｃ３を交互にオンにして、放電ランプ１に交流矩形波電圧を供給し、放電ランプ１を点灯させるようにしたものである。
放電ランプ１の始動時には、上記イグナイターＵｂから放電ランプ１に高電圧パルスを印加するとともに、図示していないが、放電ランプ１を囲むように配置した反射鏡と金属部間に高電圧パルスを印加して放電させることができる。 In addition, although the light source device shown to said each embodiment is comprised with the light source device of DC lighting system, it is not limited to this, You may comprise with the light source device of AC lighting system. For example, an AC lighting type lighting circuit as shown in FIG. 6 can be applied.
The lighting circuit includes a switching element Qa, a power feeding circuit Ua including a choke coil La, a diode Da, and a capacitor Ca, a full bridge circuit Uc including switching elements Qc1 to Qc4 and diodes Dc1 to Dc4, and an igniter Ub.
In this lighting circuit, the power control switch element Qa of the power supply circuit Ua is turned on / off to control the voltage and current supplied to the full bridge circuit Uc, while switching elements Qc1, Qc4, The switching elements Qc2 and Qc3 are alternately turned on to supply an AC rectangular wave voltage to the discharge lamp 1 so that the discharge lamp 1 is lit.
At the start of the discharge lamp 1, a high voltage pulse is applied from the igniter Ub to the discharge lamp 1, and a high voltage pulse is applied between a reflecting mirror arranged so as to surround the discharge lamp 1 and a metal part (not shown). And can be discharged.

第１の実施形態の発明に係る光源装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the light source device which concerns on invention of 1st Embodiment. 第２の実施形態の発明に係る光源装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the light source device which concerns on invention of 2nd Embodiment. 第３の実施形態の発明に係る光源装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the light source device which concerns on invention of 3rd Embodiment. 第４の実施形態の発明に係る光源装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the light source device which concerns on invention of 4th Embodiment. 第５の実施形態の発明に係る光源装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the light source device which concerns on invention of 5th Embodiment. ＡＣ点灯方式の点灯回路を示す図である。It is a figure which shows the lighting circuit of AC lighting system. 従来技術に係る光源装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the light source device which concerns on a prior art.

Explanation of symbols

１放電ランプ
２発光管
３陰極
４陽極
５封止部
６金属箔
７ａ、７ｂ外部リード
８口金
９接着剤
１０絶縁体
Ｍ反射鏡
Ｋ金属部材
Ａ１、Ａ１ａ、Ａ１ｂ、Ａ２、Ａ３、Ａ４給電線
ＵｏＤＣ定電圧電源
Ｕ点灯回路
Ｕａ給電回路
Ｑａスイッチ素子
Ｌａチョークコイル
Ｄａダイオード
Ｃａ平滑コンデンサ
Ｕｂイグナイター
Ｑｂスイッチ素子
Ｃｂコンデンサ
Ｔｂ高圧トランス
Ｕｃフルブリッジ回路
Ｑｃ１〜Ｑｃ４スイッチ素子
Ｄｃ１〜Ｄｃ４ダイオード

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Discharge lamp 2 Arc tube 3 Cathode 4 Anode 5 Sealing part 6 Metal foil 7a, 7b External lead 8 Base 9 Adhesive 10 Insulator M Reflective mirror K Metal members A1, A1a, A1b, A2, A3, A4 Feed line Uo DC constant voltage power supply U lighting circuit Ua power supply circuit Qa switching element La choke coil Da diode Ca smoothing capacitor Ub igniter Qb switching element Cb capacitor Tb high voltage transformer Uc full bridge circuit Qc1 to Qc4 switching elements Dc1 to Dc4 diode

Claims

A discharge lamp having a pair of electrodes in an arc tube and enclosing 0.16 mg / mm ³ or more of mercury and a reflecting mirror surrounding the discharge lamp, and applying a high voltage pulse to the discharge lamp for starting lighting In the light source device
The reflecting mirror is at least partially made of metal, and is insulated from the reflecting mirror and applied to the metal member exposed in the reflecting mirror, thereby applying the high voltage pulse to the metal member, A light source device that generates a discharge with the reflecting mirror.

The light source device according to claim 1, wherein the metal member is a base of the discharge lamp fixed to the reflecting mirror.

The light source device according to claim 1, wherein the metal member is a rod-like body protruding and held inside the reflecting mirror.