JP2008234954A - 高圧放電ランプ - Google Patents

Abstract

【課題】 小型化、低コスト化を実現するとともに、生産性に優れ、安定器との効果的な接続がなされた反射鏡付きランプを提供することを目的とする。
【解決手段】 放電ランプ１と反射鏡２から成る反射鏡付きランプ背面側において、放電ランプ封止端部８ａから伸びるランプリード線４ａと、安定器へとつながる電力供給線５とを結線させるために、壁面に穴を設けた筒状の金属スリーブ６に電力供給線５を挿入し、ランプリード線４ａと電力供給線５とが交差するように金属スリーブ６内部で圧着して結線することで各配線部に力学的負荷をかけることなく電力供給線５をランプ光軸に対して径方向へ導くことを可能にし、同時に金属スリーブ６は放電ランプ封止端部８ａまでを覆っていることでランプリード線４ａと電力供給線５の結線部、放電ランプ封止端部８ａを保護している。
【選択図】 図１

Description

この発明は、主にプロジェクターの光源として活用され、反射鏡と組み合わせて用いられる高圧放電ランプに関する。

近年、ビジネス用プレゼンテーションツールとして反射鏡付きランプを使用した液晶プロジェクター、ＤＬＰ（デジタル ライト プロセッシング）プロジェクターの普及が著しく進んでいる。こうしたビジネス用プロジェクターに対してユーザーから求められる要求としては明るさ、小型軽量、低コストなどが挙げられる。

プロジェクターの小型化、及び低コスト化に伴い、プロジェクターに内蔵される反射鏡付きランプの小型化及び低コスト化も必須条件となっている。現在、反射鏡付きランプの部材の内で、例えば発光管片側封止端部に設置される口金や、反射鏡ボトム部に設置される碍子等のように、取り除くことが可能でかつ取り除いてもランプの性能に大きく影響を及ぼすことのない部材を取り除き、ランプ部材数、製造工程数を削減することでコストダウンを図る試みがなされている。さらに口金、碍子等の削減はコストダウンだけでなく、同時に反射鏡付きランプの小型化にも有効な手段となり得る。

図２は口金、碍子が取り付けられていない反射鏡付きランプの構造を示すものである。この口金なし反射鏡付きランプは放電ランプ１を反射鏡２の光軸と同軸的に配置し、反射鏡２のネック部において無機系耐熱接着剤７を用いて固着され、そして反射鏡付きランプを安定器と接続するため、放電ランプ封止端部８ａ、８ｂから伸びるランプリード線４ａ、４ｂがそれぞれ外部電力供給線と結線される。反射鏡付きランプ背面側においては、放電ランプ封止端部８ａから出ているランプリード線４ａと、安定器へとつながる電力供給線５とが、同一線上に配置されたスリーブ状かしめ部材等による圧着、または金属製部材を介しての溶接等により結線され、その後任意の方向へ折り曲げられる。

口金なし反射鏡付きランプ背面側におけるランプリード線の結線に際しては、従来の技術では、例えば、ランプリード線と電力供給線とが、かしめ部材により圧着することで反射鏡の光軸と同軸的に結線され、さらに結線された後、結線部をセメントで覆う手法が特許文献１に示されている。

特開２００４−１４６０９７号公報

近年のプロジェクターの小型化の要請により、プロジェクター内に組み込まれる反射鏡付きランプの設置スペースは必要最小限の空間に抑えられており、反射鏡付きランプは奥行きのない狭小スペースに設置されるため、ランプ背面にはほとんどスペースが与えられない。このため、ランプリード線４ａと電力供給線５は、例えば特許文献１に示される手法等により、一旦は反射鏡２の光軸と同軸的に結線されるものの、結線された後、ランプリード線４ａ、もしくは電力供給線５を反射鏡２の光軸方向に対して径方向に屈曲させて電力供給線５を安定器側へ引き出し、安定器と接続されているものが一般的である。

電力供給線５を安定器側へ引き出すには、ランプリード線４ａ、もしくは電力供給線５を屈曲させなくてはならず、屈曲部には折り曲げる際に力学的負荷が掛かってしまう。ランプリード線、電力供給線はともに金属材料から成り、ランプ点灯による発熱の影響で金属材料の酸化や、再結晶化が起こることもあり、その場合屈曲部は構造的に脆弱になってしまう。このため、プロジェクター等の機器内へのランプの設置、ランプ交換などの作業中、屈曲部に大きな負荷が掛かると破断、断線に至るリスクが生じる。

反射鏡付きランプをプロジェクター内に設置して、ランプと安定器とを接続させるため、各プロジェクター機種それぞれのランプ設置構造に応じて、ランプの電力供給線を任意の方向へ選択的に引き出して安定器に接続させ、さらにその際、各配線部に力学的負荷をかけることのないような無理のないランプ設計が求められている。

反射鏡付きランプ背面におけるランプリード線の結線に際しては、ランプリード線４ａ、電力供給線５をともに屈曲させることなく、電力供給線５を光軸方向に対して径方向に導出できるように、ランプリード線４ａと電力供給線５はそもそも最初から互いに交差するように結線させる手法が望ましいと考える。

そのような結線方法としては、例えばニッケルスリーブのような別の金属製部材を介して、ランプリード線４ａと電力供給線５とが互いに交差するように溶接する手法が挙げられる。

しかしながら、金属製部材を介しての溶接では接触面積が小さく、結線強度において信頼性に欠けるため、外部から応力が加わると溶接部において断線が生じてしまう恐れがある。断線の危険性があるため、プロジェクター製造工程及びランプ製造工程、ランプ交換作業時等において、作業者はランプの取り扱いに十分の注意を要さなくてはならない。さらに溶接による結線は金属製部材表面上における１点接続であるため、その１点に電気抵抗が生じ、溶接部の温度上昇のため酸化が起こる等、結線部の強度劣化につながる場合もある。

口金なし反射鏡付きランプは口金がないことで、放電ランプ封止端部は石英が外部にさらされた状態であり、ランプ製造工程において、作業中の衝撃等によるランプ封止端部石英部分の破損が生じる場合がある。このため、製造工程において放電ランプに加わる衝撃等から放電ランプ封止端部を完全に保護できるような安全対策を含めたランプ設計が求められる。

口金なし反射鏡付きランプは口金がないことでランプ背面へ漏れ光が生じ、ランプを組み込むプロジェクター内部のランプボックス、ハウジングは漏れ光を直接受けてしまう。ランプボックス、ハウジングは例えばプラスチック、金属等の材料から成り、プロジェクター使用中は紫外光を含む漏れ光を常時受け続けることになるため、変形、酸化等の劣化の原因を招いてしまう。

反射鏡付きランプの低コスト化の流れを受けて、反射鏡付きランプの部材数や製造工程数を削減してコストダウンを図りつつ、さらに反射鏡付きランプの性能を向上させる技術的工夫が求められる。特許文献１で示される手法は反射鏡付きランプの低コスト化を目的の１つとしているものの、口金や碍子等を必要とせず、ランプ部材数を削減している一方で、別に新たな製造工程を必要とするため、反射鏡付きランプのコスト削減を実現できているとは言い切れず、さらなる検討が必要となる。

本発明は、口金なし反射鏡付きランプのランプ背面側における放電ランプ封止端部８ａから伸びるランプリード線４ａと、安定器へとつながる電力供給線５との結線に際し、結線強度における信頼性を有し、且つ、各配線部に力学的負荷を与えることなく、電力供給線５をランプ光軸に対して任意の方向へ導出することを可能にする結線を行い、同時に結線部、放電ランプ封止端部８ａを保護して、衝撃からの損傷、ランプ背面への漏れ光を防ぐことを技術的課題としている。

上記目的を達成するため、請求項１は、反射鏡付き高圧放電ランプの前記反射鏡の背面側から前記高圧放電ランプへの電力供給線の結線部において、筒状、またはキャップ状の金属スリーブの壁に開けられた穴、もしくはスリットを通して挿入された外部からの前記電力供給線が、前記高圧放電ランプのランプリード線と前記金属スリーブ内部の空間で交差し、前記金属スリーブを圧着することにより結線されている高圧放電ランプとしている。
また、請求項２は、前記金属スリーブは、前記ランプリード線が導出されている前記高圧放電ランプの発光管封止端部を覆っていることを特徴とする請求項１記載の高圧放電ランプとしている。
さらに、請求項３は、前記金属スリーブは、ニッケル、ニッケル−鉄合金もしくは、前記ランプリード線や外部からの電力供給線として用いる導電体と同等かより軟らかい金属からなることを特徴とする請求項１ならびに２記載の高圧放電ランプとしている。

各プロジェクター機種それぞれの反射鏡付きランプ設置構造に応じて、金属スリーブ６に開ける穴またはスリットの方向、角度によって、電力供給線５が導かれる方向を自由に設定することができるため、各配線部に力学的負荷をかけずに電力供給線を安定器側へ引き出すことが可能となり、さらに従来の手法のようにランプリード線４ａ、電力供給線５を折り曲げる必要がなくなるため、ランプリード線４ａ、電力供給線５の強度劣化や断線を防止する効果が得られる。

金属スリーブ６はランプリード線４ａと電力供給線５との結線部を覆うばかりでなく、放電ランプ封止端部８ａを完全に覆っていることにより、結線部、放電ランプ封止端部８ａを外部からの衝撃より保護することができる。

金属スリーブ６が放電ランプ封止端部８ａを完全に覆っていることにより、ランプ背面への紫外光等の漏れ光を防ぐことができ、ランプボックス、ハウジングの劣化を抑制することができる。

ランプリード線４ａと電力供給線５の結線に際しては、圧着による容易な手法で結線を行ない、部材としては金属スリーブ１つを用いるのみであるため、部材数、生産工程数を増やすことはなく、生産性に優れ、コストダウンの上で有効な手段となる。

口金、碍子を必要とせず、反射鏡付きランプ背面側におけるランプリード線の結線に際しては、前記金属スリーブを用いて効果的な結線を行うことで、反射鏡付きランプのコストダウン、小型化を実現できる。

金属スリーブ６の材質としては、ランプリード線４ａや電力供給線５の材質と同等か、よりやわらかい材質のものを使用することにより、結線をするとき、線を痛めずに結線が可能となる。

金属スリーブ６は放電ランプ封止端部８ａと無機系耐熱接着剤７を用いて固着されるため、熱膨張係数が互いに近い材料を用いることが望ましい。

次に実施例について図１乃至図４を用いて説明する。

図１は本発明に係る、口金、碍子が取り付けられておらず、筒状の金属スリーブ６の内部にてランプリード線４ａと電力供給線５とが交差するように結線された反射鏡付きランプ断面図を示す。金属スリーブ６の壁に開けられた穴もしくはスリットを通して挿入された電力供給線５が、ランプリード線４ａと交差するように結線され、同時に金属スリーブ６は放電ランプ封止端部８ａを覆うことで損傷などから保護し、さらにランプ背面への紫外光等の漏れ光を抑制する。ただし、金属スリーブ６は放電ランプ封止端部８ａ内部におけるモリブデン箔３ａとランプリード線４ａとの溶接点までを覆うことはなく、溶接点の温度上昇からの酸化、断線を招くことはない。

つまり、本発明は口金なし反射鏡付きランプのランプ背面側、いわゆる反射鏡開口部側と反対側となる反射鏡ボトム部側において、放電ランプ封止端部８ａから伸びるランプリード線４ａと、安定器へとつながる電力供給線５とを結線させるために、壁面に穴またはスリットを設けた筒状の金属スリーブ６に前記穴またはスリットを通して電力供給線５を挿入し、ランプリード線４ａと電力供給線５とが交差する配置とし、さらに金属スリーブをかしめ、結線を行うことで、各配線部に力学的負荷を与えることなく電力供給線５をランプ光軸に対して任意の方向へ導くことを可能にし、同時に金属スリーブ６は放電ランプ封止端部８ａを完全に覆っていることでランプリード線４ａと電力供給線５の結線部、放電ランプ封止端部８ａを保護していることを特徴としている。

また、金属スリーブ６内部の結線部では金属スリーブを２点以上の多点による圧着を行うことで結線強度における信頼性を有しても良い。
さらに、金属スリーブ６と放電ランプ端部８ａとは無機系耐熱接着剤７を用いて固着される。一方、金属スリーブが放電ランプ端部を覆っていない場合は、ランプリード線４ａと電力供給線５とを前記金属スリーブにてかしめて接続するのみとなる。

図３に示す金属スリーブは筒状、もしくはキャップ状のものを用い、安定器へとつながる電力供給線を挿入できるように壁面に穴もしくはスリットが設けられている。特にスリットが設けられることにより、電力供給線を任意の方向へ導くことができる。
なお、金属スリーブの具体的形状としては図３に示すような円柱状や、他にも多角柱形状、立方体形状、球状等のものを用いてもよい。

電力供給線５は片側でランプリード線４ａと結線され、さらにもう片側では安定器と接続される。電力供給線５は図１に示すような丸端子状の金属リード線に限らず、多角形状、鍵状のものを用いてもよい。またランプリード線４ａとプラグつきコネクタとを直接結線してもよい。

放電ランプ１としては、主としてプロジェクター用光源として用いられる超高圧水銀ランプやショートアーク型メタルハライドランプを用いる。尚、図１に示す反射鏡付きランプは交流点灯型のものを用いたが、直流点灯型のものを用いてもよい。

本発明は主にビジネス用及びホーム用プロジェクターや、プロジェクションＴＶ、ファイバー照明機器等の光源として利用される。その他の分野では半導体製造工程等で使用されるステッパ用光源、照明分野用光源、自動車ヘッドライト等に利用することも可能である。

本発明の一例を示す反射鏡付きランプ断面図 口金、碍子が取り付けられていない反射鏡付きランプ断面図 本発明による金属スリーブ概略図 ランプリード線と電力供給線との結線部における拡大図

符号の説明

１・・・放電ランプ
２・・・反射鏡
３ａ、３ｂ・・・モリブデン箔
４ａ、４ｂ・・・ランプリード線
５・・・電力供給線
６・・・金属スリーブ
７・・・無機系耐熱接着剤
８ａ、８ｂ・・・放電ランプ封止端部

Claims (3)

1. 反射鏡付き高圧放電ランプの前記反射鏡の背面側から前記高圧放電ランプへの電力供給線の結線部において、筒状、またはキャップ状の金属スリーブの壁に開けられた穴、もしくはスリットを通して挿入された外部からの前記電力供給線が、前記高圧放電ランプのランプリード線と前記金属スリーブ内部の空間で交差し、前記金属スリーブを圧着することにより結線されている高圧放電ランプ。
2. 前記金属スリーブは、前記ランプリード線が導出されている前記高圧放電ランプの発光管封止端部を覆っていることを特徴とする請求項１記載の高圧放電ランプ。
3. 前記金属スリーブは、ニッケル、ニッケル−鉄合金もしくは、前記ランプリード線や外部からの電力供給線として用いる導電体と同等かより軟らかい金属からなることを特徴とする請求項１ならびに２記載の高圧放電ランプ。

Images