JP2011023150A - Light source device - Google Patents

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Toshiya Ukai
俊哉 鵜飼
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Ushio Denki KK
Ushio Inc
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Ushio Denki KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source device in which the occurrence of cracking is prevented by suppressing floating of a metal foil 14b provided at a sealing part 12b to which a sub-reflection mirror 3 is fixed and adhered, even if the sub-reflection mirror 3 for returning light emitted from a discharge lamp to a light-emitting part 11 is arranged. <P>SOLUTION: The light source device includes: a discharge lamp comprising the light-emitting part 11 having electrodes 13a, b oppositely disposed in the inside thereof, and sealing parts 12a, b which are formed at both ends of this light-emitting part 11 and have the metal foils 14a, b embedded therein, respectively; a concave reflection mirror 2 mounted on one sealing part 12a so as to surround the discharge lamp; and the sub-reflection mirror 3 comprising a reflection part 31 for returning the light emitted from the discharge lamp to the light-emitting part 11, and a cylindrical part 32 formed continuously to the reflection part 31 and mounted via an adhesive 4 on the other sealing part 12b. In the sub-reflection mirror 3, a metal member is disposed on an outer peripheral surface of the cylindrical part 32. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、本発明は、データプロジェクタや液晶プロジェクタ、DLP(デジタルライトプロセッサ)プロジェクタなどの装置に用いられる光源装置に関する。特に、発光部内に水銀が0.15mg/mm以上封入され、水銀蒸気圧が110気圧以上となる放電ランプを備える光源装置に関する。 The present invention relates to a light source device used in devices such as a data projector, a liquid crystal projector, and a DLP (digital light processor) projector. In particular, the present invention relates to a light source device including a discharge lamp in which 0.15 mg / mm 3 or more of mercury is sealed in a light emitting unit and the mercury vapor pressure is 110 atm or more.

近年、液晶プロジェクタや、デジタル・ライト・プロセッシング技術を使用したDLPプロジェクタが普及しつつある。このような装置においては、例えば放電ランプよりなる光源と凹面反射鏡を組み合わせて構成される光源装置が使用されている。
図4は、特開2005−309372号公報に示す光源装置の構成を示す断面図である。
光源装置は、放電ランプ1の一方の封止部12aが凹面反射鏡2に組み込まれて構成されており、凹面反射鏡2の中心軸に放電ランプ1の光軸が一致するように水平に配置されている。放電ランプ1の他方の封止部12bには、その反射部31が放電ランプ1の発光部11の外周面の近傍に位置するように副反射鏡3が取り付けられている。副反射鏡3は、凹面反射鏡2に対向するように配置される反射部31に続いて、封止部12bと平行にのびる筒状部33が形成されており、筒状部33と封止部12bとの間の隙間に接着剤4を注入して固着されている。
In recent years, liquid crystal projectors and DLP projectors using digital light processing technology are becoming popular. In such an apparatus, for example, a light source apparatus configured by combining a light source composed of a discharge lamp and a concave reflecting mirror is used.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a configuration of the light source device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2005-309372.
The light source device is configured such that one sealing portion 12 a of the discharge lamp 1 is incorporated in the concave reflecting mirror 2, and is disposed horizontally so that the optical axis of the discharge lamp 1 coincides with the central axis of the concave reflecting mirror 2. Has been. The sub-reflecting mirror 3 is attached to the other sealing portion 12 b of the discharge lamp 1 so that the reflecting portion 31 is located in the vicinity of the outer peripheral surface of the light emitting portion 11 of the discharge lamp 1. The sub-reflecting mirror 3 is formed with a cylindrical portion 33 extending in parallel with the sealing portion 12b following the reflecting portion 31 disposed so as to face the concave reflecting mirror 2, and is sealed with the cylindrical portion 33. The adhesive 4 is injected and fixed in the gap between the portion 12b.

副反射鏡3がない場合、放電ランプ1の発光部11から他方の封止部12bに向けて放射される光は、前方に向かって直接照射する拡散光となってしまい、凹面反射鏡2の焦点に集光されず、有効に利用することができない。しかし、副反射鏡3を設ければ、発光部11から他方の封止部12bに向けて放射された光を副反射鏡3で反射させ、発光部11を介して凹面反射鏡2に戻すことができる。副反射鏡3から凹面反射鏡2に戻された光は、凹面反射鏡2の焦点に集光して利用可能となり、発光部11から放出された光の利用効率が向上する。   Without the sub-reflecting mirror 3, the light emitted from the light emitting portion 11 of the discharge lamp 1 toward the other sealing portion 12b becomes diffused light that is directly irradiated forward, and the concave reflecting mirror 2 It is not focused on the focal point and cannot be used effectively. However, if the sub-reflecting mirror 3 is provided, the light emitted from the light emitting unit 11 toward the other sealing unit 12 b is reflected by the sub-reflecting mirror 3 and returned to the concave reflecting mirror 2 through the light emitting unit 11. Can do. The light returned from the sub-reflecting mirror 3 to the concave reflecting mirror 2 can be collected and used at the focal point of the concave reflecting mirror 2, and the utilization efficiency of the light emitted from the light emitting unit 11 is improved.

特開2005−309372号公報JP 2005-309372 A

しかしながら、特開2005−309372号公報に記載の光源装置を長時間点灯すると、副反射鏡3が取り付けられている封止部12bに気密封止されている金属箔14bが、封止部12bを構成するガラス質との密着が弱くなり、いわゆる箔浮き現象が生じることがわかった。箔浮きが進行することで、封止部12bにクラックが生じることや、封止部12bが破損する原因となる。
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであって、放電ランプから放射される光を発光部に戻すための副反射鏡を有していても、副反射鏡が固着された封止部に設けられた金属箔の箔浮きを抑制し、クラックの発生を防止できる光源装置を提供することを目的とする。
However, when the light source device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-309372 is turned on for a long time, the metal foil 14b hermetically sealed to the sealing portion 12b to which the sub-reflecting mirror 3 is attached becomes the sealing portion 12b. It was found that the adhesion with the constituting glass material was weakened, and so-called foil floating phenomenon occurred. As the foil floating progresses, a crack is generated in the sealing portion 12b or the sealing portion 12b is damaged.
The present invention has been made to solve the above problem, and the sub-reflecting mirror is fixed even if it has a sub-reflecting mirror for returning the light emitted from the discharge lamp to the light emitting section. An object of the present invention is to provide a light source device that can suppress the floating of a metal foil provided in a sealing portion and prevent the occurrence of cracks.

本願第1の発明は、内部に電極が対向配置された発光部と、この発光部の両端に形成されて金属箔が埋設された封止部よりなる放電ランプと、一方の封止部に、放電ランプを取り囲むように取り付けられた凹面反射鏡と、他方の封止部に、放電ランプからの放射光を発光部に戻すための反射部と、この反射部に続いて形成されて接着剤を介して取り付けられる筒状部とからなる副反射鏡とを有する光源装置において、前記副反射鏡は、筒状部の外周面に金属部材が配置されていることを特徴とする。
本願第2の発明は、第1の発明において、前記金属部材はコイルよりなることを特徴とする。
本願第3の発明は、第1または第2の発明において、前記金属部材と、前記金属箔から導出される外部リードとを導通させていることを特徴とする。
In the first invention of the present application, a light emitting part in which electrodes are disposed to face each other, a discharge lamp including a sealing part formed at both ends of the light emitting part and embedded with metal foil, and one sealing part, A concave reflecting mirror attached so as to surround the discharge lamp, a reflecting portion for returning the emitted light from the discharge lamp to the light emitting portion, and an adhesive formed after the reflecting portion are formed on the other sealing portion. In the light source device having a sub-reflecting mirror composed of a cylindrical part attached via a metal member, the sub-reflecting mirror has a metal member disposed on the outer peripheral surface of the cylindrical part.
According to a second invention of the present application, in the first invention, the metal member is a coil.
A third invention of the present application is characterized in that, in the first or second invention, the metal member and an external lead led out from the metal foil are electrically connected.

本願第1、第2の発明に係る光源装置によれば、副反射鏡の筒状部の外周面に金属部材を取り付けることによって、光電効果により副反射鏡の筒状部の外周面の周囲に光電子が生じ負電荷に帯電させることができる。接着剤に含まれる微量の金属のアルカリイオンは副反射鏡の筒状部の外周面の方向にも引き寄せられるので、接着剤に含まれるアルカリ金属が封止部に溶け込みにくいようにすることができる。接着剤に含まれるアルカリ金属が封止部に侵入しないようにし、金属箔の箔浮きを抑制し、クラックの発生を防止する。   According to the light source device according to the first and second inventions of the present application, by attaching a metal member to the outer peripheral surface of the cylindrical portion of the sub-reflecting mirror, around the outer peripheral surface of the cylindrical portion of the sub-reflecting mirror by the photoelectric effect. Photoelectrons are generated and can be charged to a negative charge. Since the trace amount of alkali ions contained in the adhesive is also attracted in the direction of the outer peripheral surface of the cylindrical portion of the sub-reflecting mirror, the alkali metal contained in the adhesive can be made difficult to dissolve into the sealing portion. . The alkali metal contained in the adhesive is prevented from entering the sealing portion, the metal foil is prevented from floating and the occurrence of cracks is prevented.

本願第3の発明に係る光源装置によれば、金属部材と外部リードを導電線で接続することによって、金属部材と金属箔とを同電位にすることができる。接着剤を挟んで両側に同電位に帯電した部材が配置された上で、光にさらされる金属部材の表面で光電効果により光電子が放出されるので、アルカリイオンの封止部への侵入をより効果的に抑えることができる。   According to the light source device according to the third aspect of the present application, the metal member and the metal foil can be set to the same potential by connecting the metal member and the external lead with the conductive wire. Since the members charged at the same potential are arranged on both sides with the adhesive in between, photoelectrons are emitted by the photoelectric effect on the surface of the metal member exposed to light, so that the entry of alkali ions into the sealing portion is further prevented. It can be effectively suppressed.

第1の実施形態の光源装置の構成を示す断面図Sectional drawing which shows the structure of the light source device of 1st Embodiment. 図1の光源装置の光源装置の副反射鏡が接続されている部分を拡大して示す断面図Sectional drawing which expands and shows the part to which the subreflector of the light source device of the light source device of FIG. 1 is connected. 第2の実施形態の光源装置の副反射鏡が接続されている部分を拡大して示す断面図Sectional drawing which expands and shows the part to which the subreflector of the light source device of 2nd Embodiment is connected. 従来の光源装置の構成を示す断面図Sectional drawing which shows the structure of the conventional light source device

図1は、第1の実施形態の光源装置の構成を示す断面図である。
放電ランプ1の一方の封止部12aが凹面反射鏡2に組み込まれて構成されており、凹面反射鏡2の中心軸に放電ランプ1の光軸が一致するように水平に配置されている。放電ランプ1の他方の封止部12bには、その反射部31が放電ランプ1の発光部11の外周面の近傍に位置するように副反射鏡3が取り付けられている。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the light source device according to the first embodiment.
One sealing portion 12 a of the discharge lamp 1 is configured to be incorporated in the concave reflecting mirror 2, and is disposed horizontally so that the optical axis of the discharge lamp 1 coincides with the central axis of the concave reflecting mirror 2. The sub-reflecting mirror 3 is attached to the other sealing portion 12 b of the discharge lamp 1 so that the reflecting portion 31 is located in the vicinity of the outer peripheral surface of the light emitting portion 11 of the discharge lamp 1.

放電ランプ1は、石英ガラスよりなる概略球形の発光部11を有し、この発光部11に、タングステンよりなる電極13a、13bが対向して配置される。また、発光部11の端部から伸びるよう封止部12a、12bが形成され、封止部12a、12b内には、例えばモリブデンよりなる導電用の金属箔14a、14bがシュリンクシールにより気密に埋設されている。一対の電極13a、13bは、基端が金属箔14a、14bに溶接されて電気的に接続されている。   The discharge lamp 1 has a substantially spherical light emitting portion 11 made of quartz glass, and electrodes 13 a and 13 b made of tungsten are arranged facing the light emitting portion 11. Further, sealing portions 12a and 12b are formed so as to extend from the end portion of the light emitting portion 11, and conductive metal foils 14a and 14b made of, for example, molybdenum are embedded in the sealing portions 12a and 12b in an airtight manner by a shrink seal. Has been. The pair of electrodes 13a and 13b are electrically connected by welding their base ends to the metal foils 14a and 14b.

封止部12bには、その反射部31が発光部11の外周面の近傍に位置するように、例えば石英ガラスよりなる漏斗状の副反射鏡3が取り付けられている。副反射鏡3は、発光部11の表面に対応するように形成された半円状の反射部31に金属蒸着膜が形成されて光を反射するようになっている。反射膜は、例えばシリカ(SiO)層とチタニア(TiO)層、もしくは、シリカ(SiO)層とニオビア(Nb)層が交互に積層されてなる、全体で厚さ0.5μm〜10μmの誘電体多層膜からなるものであって、波長350nm〜800nmの可視光を反射する機能を有している。 A funnel-shaped sub-reflecting mirror 3 made of, for example, quartz glass is attached to the sealing portion 12 b so that the reflecting portion 31 is positioned in the vicinity of the outer peripheral surface of the light emitting portion 11. The sub-reflecting mirror 3 reflects a light by forming a metal vapor deposition film on a semicircular reflecting portion 31 formed so as to correspond to the surface of the light emitting portion 11. For example, the reflective film is formed by alternately laminating a silica (SiO 2 ) layer and a titania (TiO 2 ) layer, or a silica (SiO 2 ) layer and a niobia (Nb 2 0 5 ) layer. It consists of a dielectric multilayer film of 5 μm to 10 μm and has a function of reflecting visible light having a wavelength of 350 nm to 800 nm.

発光部11から封止部12bに向けて放射された光は副反射鏡3で反射させられるので、反射部31を介して凹面反射鏡2に戻る。副反射鏡3から凹面反射鏡2に戻された光は、凹面反射鏡2の焦点に集光させることができ、発光部11から放出された光の利用効率が向上する。   Since the light emitted from the light emitting unit 11 toward the sealing unit 12 b is reflected by the sub-reflecting mirror 3, the light returns to the concave reflecting mirror 2 through the reflecting unit 31. The light returned from the sub-reflecting mirror 3 to the concave reflecting mirror 2 can be condensed at the focal point of the concave reflecting mirror 2, and the utilization efficiency of the light emitted from the light emitting unit 11 is improved.

放電ランプ1は、石英ガラスよりなる概略球形の発光部11を有し、この発光部11に、タングステンよりなる電極13a、13bが対向して配置される。また、発光部11の端部から伸びるよう封止部12a、12bが形成され、封止部12a、12b内には、例えばモリブデンよりなる導電用の金属箔14a、14bがシュリンクシールにより気密に埋設されている。一対の電極13a、13bは、基端が金属箔14a、14bに溶接されて電気的に接続されている。 The discharge lamp 1 has a substantially spherical light emitting portion 11 made of quartz glass, and electrodes 13 a and 13 b made of tungsten are arranged facing the light emitting portion 11. Further, sealing portions 12a and 12b are formed so as to extend from the end portion of the light emitting portion 11, and conductive metal foils 14a and 14b made of, for example, molybdenum are embedded in the sealing portions 12a and 12b in an airtight manner by a shrink seal. Has been. The pair of electrodes 13a and 13b are electrically connected by welding their base ends to the metal foils 14a and 14b.

発光部11には、水銀と、希ガスと、ハロゲンガスが封入されている。
水銀は、必要な可視光波長、例えば、波長360〜830nmという放射光を得るためのもので、0.15mg/mm以上封入される。この水銀封入量は温度条件によっても異なるが、点灯時に発光部11の内圧が150気圧以上の極めて高い蒸気圧となるように製作される。また、水銀をより多く封入することで点灯時の水銀蒸気圧が200気圧以上または300気圧以上となる放電ランプ1を製作することができ、プロジェクタ装置に適した光源を実現することができる。
希ガスは、点灯始動性を改善するために用いられ、例えば、アルゴンガスが約13kPa封入される。
The light emitting unit 11 is filled with mercury, rare gas, and halogen gas.
Mercury is used to obtain a necessary visible light wavelength, for example, radiated light having a wavelength of 360 to 830 nm, and 0.15 mg / mm 3 or more is enclosed. Although the amount of mercury enclosed varies depending on temperature conditions, it is manufactured so that the internal pressure of the light-emitting portion 11 becomes an extremely high vapor pressure of 150 atm or more during lighting. Further, by enclosing a larger amount of mercury, it is possible to manufacture the discharge lamp 1 having a mercury vapor pressure of 200 atm or higher or 300 atm or higher during lighting, and a light source suitable for a projector device can be realized.
The rare gas is used to improve the lighting startability, and for example, argon gas is sealed at about 13 kPa.

ハロゲンは、沃素、臭素、塩素などが水銀その他の金属との化合物の形態で封入され、ハロゲンの封入量は、1×10−6〜1×10−2μmol/mmの範囲から選択される。ハロゲンを封入することによって、ハロゲンサイクルが発生し、放電ランプ1の寿命を長くすることができる。また、本発明の光源装置に用いられる放電ランプ1のように極めて小型で高い内圧を有するものでは、ハロゲンを封入することによって、発光部11の黒化・失透を防止する効果がある。 As the halogen, iodine, bromine, chlorine, etc. are enclosed in the form of a compound with mercury or other metal, and the amount of halogen enclosed is selected from the range of 1 × 10 −6 to 1 × 10 −2 μmol / mm 3. . By enclosing the halogen, a halogen cycle is generated and the life of the discharge lamp 1 can be extended. In addition, the discharge lamp 1 used in the light source device according to the present invention is extremely small and has a high internal pressure. By encapsulating the halogen, there is an effect of preventing the light emitting portion 11 from being blackened and devitrified.

図2は、図1に示す光源装置の副反射鏡3が接続されている部分を拡大して示す断面図である。
副反射鏡3は、反射膜が形成された反射部31に続いて、封止部12bと平行にのびる筒状部33が形成され、筒状部33を封止部12bに固定することにより副反射鏡3を固着させている。副反射鏡3は、筒状部33から接着剤4が充填されて、封止部12bに固着されている。接着剤4は、封止部12bに埋設された電極13bの後端付近から金属箔14bにかかる部分に対応する位置に塗布されている。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a portion where the sub-reflecting mirror 3 of the light source device shown in FIG. 1 is connected.
The sub-reflecting mirror 3 is formed with a cylindrical portion 33 extending parallel to the sealing portion 12b following the reflecting portion 31 on which the reflective film is formed, and the sub-reflecting mirror 3 is fixed to the sealing portion 12b by fixing the cylindrical portion 33 to the sealing portion 12b. The reflecting mirror 3 is fixed. The sub-reflecting mirror 3 is filled with the adhesive 4 from the cylindrical portion 33 and fixed to the sealing portion 12b. The adhesive 4 is applied to a position corresponding to a portion covering the metal foil 14b from the vicinity of the rear end of the electrode 13b embedded in the sealing portion 12b.

放電ランプ1の点灯時に発光部11の傍に配置される副反射鏡3は高温になるため、副反射鏡3を固着する接着剤4は耐熱温度の高いシリカ系やアルミナ系の無機接着剤が用いられる。そして、無機接着剤には、接着強度を向上させるために、ナトリウム(Na)やリチウム(Li)などの少量のアルカリ金属が含まれている。また、副反射鏡3を固着する接着剤4は、発光管11の近くに塗布されるので、凹面反射鏡を固着する接着剤に比べて非常に高温になる。   Since the sub-reflecting mirror 3 disposed near the light emitting unit 11 becomes hot when the discharge lamp 1 is turned on, the adhesive 4 for fixing the sub-reflecting mirror 3 is made of a silica-based or alumina-based inorganic adhesive having a high heat resistance temperature. Used. The inorganic adhesive contains a small amount of alkali metal such as sodium (Na) or lithium (Li) in order to improve the adhesive strength. Further, since the adhesive 4 for fixing the sub-reflecting mirror 3 is applied in the vicinity of the arc tube 11, the temperature becomes very high compared to the adhesive for fixing the concave reflecting mirror.

接着剤4に含まれているナトリウム成分やリチウム成分は、放電ランプの点灯時に放射される熱によって、電離して電子を放出してアルカリイオンとなる。アルカリイオンは正電荷に帯電しているので、電極13bが陰極動作をするときには、封止部12bに設けられている金属箔14bの負電荷に引き寄せられてしまう。このような現象のため、発光部11の傍に配置される副反射鏡3を接着剤4により固着すると、接着剤4が非常に高温になるため、接着剤4に含まれる微量の金属が封止部12bを構成するガラス質に溶け込みやすい状態となる。この接着剤4に含まれるアルカリ金属が封止部12bに溶け込むことによって、金属箔14bが剥離していたと考えられる。   The sodium component and lithium component contained in the adhesive 4 are ionized by the heat radiated when the discharge lamp is turned on to emit electrons to become alkali ions. Since alkali ions are charged to a positive charge, when the electrode 13b performs a cathode operation, it is attracted to the negative charge of the metal foil 14b provided on the sealing portion 12b. Due to such a phenomenon, when the sub-reflecting mirror 3 arranged near the light emitting unit 11 is fixed by the adhesive 4, the adhesive 4 becomes very high temperature, so that a trace amount of metal contained in the adhesive 4 is sealed. It will be in the state which is easy to melt into glassy which constitutes stop part 12b. It is considered that the metal foil 14b was peeled off when the alkali metal contained in the adhesive 4 was dissolved in the sealing portion 12b.

そこで、副反射鏡3の筒状部33の外周面にコイル4を巻回して、接着剤4に含まれるアルカリ金属が封止部12bに溶け込みにくいようにしている。副反射鏡3には可視光を反射する反射膜が形成されているため、紫外光は副反射鏡3を透過する。副反射鏡3の外表面に巻回されたコイル4には、放電ランプから放射されて副反射鏡3を透過した光や、凹面反射鏡によって反射された光にさらされ、紫外域から可視域にかけて強い光が照射される。光が照射されたコイル4からは、光電効果により電子(光電子)が表面から放出される。副反射鏡3の筒状部33の外周面にコイル4などの金属部材を取り付けることによって、副反射鏡3の筒状部33の外周面の周囲を光電子によって負電荷に帯電させることができる。   Therefore, the coil 4 is wound around the outer peripheral surface of the cylindrical portion 33 of the sub-reflecting mirror 3 so that the alkali metal contained in the adhesive 4 is difficult to dissolve into the sealing portion 12b. Since the reflective film that reflects visible light is formed on the sub-reflecting mirror 3, the ultraviolet light passes through the sub-reflecting mirror 3. The coil 4 wound on the outer surface of the sub-reflecting mirror 3 is exposed to the light emitted from the discharge lamp and transmitted through the sub-reflecting mirror 3 or the light reflected by the concave reflecting mirror. A strong light is irradiated to From the coil 4 irradiated with light, electrons (photoelectrons) are emitted from the surface by the photoelectric effect. By attaching a metal member such as the coil 4 to the outer peripheral surface of the cylindrical portion 33 of the sub-reflecting mirror 3, the periphery of the outer peripheral surface of the cylindrical portion 33 of the sub-reflecting mirror 3 can be charged to a negative charge by photoelectrons.

副反射鏡3の筒状部33の外周面の周囲が負電荷に帯電しているので、接着剤4に含まれる微量の金属のアルカリイオンは副反射鏡3の筒状部33の外周面の方向にも引き寄せられるので、金属箔14bの負電荷だけに一方的に引き寄せられる場合に比べて、接着剤4に含まれるアルカリ金属が封止部12bに溶け込みにくいようにすることができる。接着剤4に含まれるアルカリ金属が封止部12bに侵入しないようにすることによって、金属箔14bの箔浮きを抑制し、クラックの発生を防止できる。   Since the periphery of the outer peripheral surface of the cylindrical portion 33 of the sub-reflecting mirror 3 is charged with a negative charge, a trace amount of alkali ions of the metal contained in the adhesive 4 is generated on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 33 of the sub-reflecting mirror 3. Since it is also drawn in the direction, the alkali metal contained in the adhesive 4 can be made difficult to dissolve in the sealing portion 12b as compared with the case where the metal foil 14b is drawn unilaterally only by the negative charge. By preventing the alkali metal contained in the adhesive 4 from entering the sealing portion 12b, the foil floating of the metal foil 14b can be suppressed and the occurrence of cracks can be prevented.

図1、図2に示す光源装置には、副反射鏡3の筒状部33の外周面にコイル4を巻回した例を示したが、金属表面に光が照射されれば光電効果が起きるので、コイル4以外にも金属箔や網状金属を筒状部33の外周面に配置しても同様の効果が得られる。また、金属部材は筒状部33の外周面を覆うように環状に配置することが好ましいが、所々に金属部材が配置されていない間欠部分があっても筒状部33の外周面の周囲の他の部分が負電荷に帯電するので、接着剤4に含まれるアルカリ金属が封止部12bに侵入しないように抑制する効果がある。   In the light source device shown in FIG. 1 and FIG. 2, the example in which the coil 4 is wound around the outer peripheral surface of the cylindrical portion 33 of the sub-reflecting mirror 3 is shown, but the photoelectric effect occurs when the metal surface is irradiated with light. Therefore, the same effect can be obtained even if a metal foil or a net-like metal other than the coil 4 is arranged on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 33. Further, the metal member is preferably arranged in an annular shape so as to cover the outer peripheral surface of the cylindrical portion 33, but even if there are intermittent portions where the metal member is not disposed in some places, Since other portions are charged with a negative charge, there is an effect of suppressing the alkali metal contained in the adhesive 4 from entering the sealing portion 12b.

また、放電ランプ1が交流点灯される場合でも、副反射鏡3が接続されている側の電極13bが陰極動作をするたびに、接着剤4に含まれる微量の金属が金属箔14bに引き寄せられるので、アルカリ金属が封止部12bに溶け込みやすい状態となる。そのため、副反射鏡3の筒状部33の外周面に金属部材を配置することによって、アルカリ金属が封止部12bに侵入しないように抑制する効果が得られる。
また、放電ランプ1が直流点灯される場合に、副反射鏡3が接続されている側の電極13bを陰極とすれば、アルカリ金属が常に金属箔14bに引き寄せられて封止部12bに溶け込みやすい状態になる。当然ながら、筒状部33の外周面に金属部材を配置することによって、アルカリ金属が封止部12bに侵入しないように抑制する効果が得られる。
Even when the discharge lamp 1 is turned on by alternating current, a small amount of metal contained in the adhesive 4 is attracted to the metal foil 14b each time the electrode 13b on the side to which the sub-reflecting mirror 3 is connected performs a cathode operation. As a result, the alkali metal is easily dissolved in the sealing portion 12b. Therefore, by arranging a metal member on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 33 of the sub-reflecting mirror 3, an effect of suppressing alkali metal from entering the sealing portion 12b can be obtained.
Further, when the discharge lamp 1 is dc-lit, if the electrode 13b on the side to which the sub-reflecting mirror 3 is connected is used as the cathode, the alkali metal is always attracted to the metal foil 14b and easily melts into the sealing portion 12b. It becomes a state. Naturally, by arranging the metal member on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 33, an effect of suppressing the alkali metal from entering the sealing portion 12b can be obtained.

図3は、第2の実施形態の光源装置の副反射鏡3が接続されている部分を拡大して示す断面図である。
第2の実施形態の光源装置は、第1の実施形態の光源装置において、副反射鏡3の筒状部33の外周面に巻回されたコイル4と、金属箔14bに接続される外部リード15bとを電気的に接続する導電線5が付け加えられた形態である。
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a portion to which the sub-reflecting mirror 3 of the light source device of the second embodiment is connected.
The light source device according to the second embodiment is the same as the light source device according to the first embodiment, except that the coil 4 wound around the outer peripheral surface of the cylindrical portion 33 of the sub-reflecting mirror 3 and the external lead connected to the metal foil 14b. In this embodiment, a conductive wire 5 for electrically connecting 15b is added.

導電線5は、直径φ0.3mm、長さ15mmの鉄クロムよりなる金属線よりなり、両端をコイル4または外部リード15bに巻回することによって導通させている。外部リード15bから外方に伸びるように引き出され、封止部12bに密着しないように形成される。   The conductive wire 5 is made of a metal wire made of iron chrome having a diameter of 0.3 mm and a length of 15 mm, and is electrically connected by winding both ends around the coil 4 or the external lead 15b. It is drawn so as to extend outward from the external lead 15b and is formed so as not to be in close contact with the sealing portion 12b.

コイル4と外部リード15bを導電線5で接続することによって、コイル4と金属箔14bとを同電位にすることができる。接着剤4を挟んで両側に同電位に帯電した部材が配置された上で、光にさらされるコイル4の表面で光電効果により光電子が放出されるので、アルカリイオンの封止部への侵入をより効果的に抑えることができる。
例えば、電極13bが陰極動作したときは、金属箔14bに負電荷が帯電するが、コイル4も金属箔14bと同様に負電荷に帯電する。さらにコイル4の表面で光電効果により光電子が放出されるので、コイル4の方がより多く電子が存在し、アルカリイオンを引き寄せて封止部への侵入を抑える。
また、電極13bが陽極動作したときは、金属箔14bに正電荷が帯電するが、コイル4も金属箔14bと同様に正電荷に帯電する。しかし、コイル4の表面で光電効果により光電子が放出されるので、コイル4の方に電子が多く存在し、アルカリイオンを引き寄せて封止部への侵入を抑える。
By connecting the coil 4 and the external lead 15b with the conductive wire 5, the coil 4 and the metal foil 14b can be set to the same potential. Since members charged at the same potential are arranged on both sides of the adhesive 4 and photoelectrons are emitted by the photoelectric effect on the surface of the coil 4 exposed to light, the entry of alkali ions into the sealing portion is prevented. It can be suppressed more effectively.
For example, when the electrode 13b operates as a cathode, a negative charge is charged on the metal foil 14b, but the coil 4 is also charged with a negative charge similarly to the metal foil 14b. Furthermore, since photoelectrons are emitted by the photoelectric effect on the surface of the coil 4, more electrons are present in the coil 4, and alkali ions are attracted to suppress entry into the sealing portion.
Further, when the electrode 13b operates as an anode, a positive charge is charged on the metal foil 14b, but the coil 4 is also charged with a positive charge similarly to the metal foil 14b. However, since photoelectrons are emitted by the photoelectric effect on the surface of the coil 4, many electrons exist in the coil 4, attracting alkali ions to suppress entry into the sealing portion.

また、外部リード15bにコイル4を導通させることによって、導電線5を介してコイル4に電子が供給される状態となる。そのため、コイル4で光電子が放出されても電子が枯渇せず、コイル4から光電子を絶えず放出することができる。   In addition, when the coil 4 is conducted to the external lead 15 b, electrons are supplied to the coil 4 through the conductive wire 5. Therefore, even if photoelectrons are emitted from the coil 4, the electrons are not depleted, and photoelectrons can be continuously emitted from the coil 4.

続いて実施例について説明する。副反射鏡の筒状部の外周面にコイルを巻回した場合とコイルがない場合について、封止部に発生するクラックの有無について調べる実験をした。実験対象として用いた放電容器と副反射鏡とコイルと接着剤の仕様を以下に示す。
放電容器:材質;石英ガラス、発光部の最大径;φ10.0mm、封止部の径φ5〜6mm
副反射鏡:材質;石英ガラス、反射部の最大径;φ14mm、筒状部外径φ9mm、筒状部長さ6mm
コイル :材質;鉄クロム合金ワイヤ、素線径φ0.3mm、巻線径φ9.6mm〜10mm、全長6mm
接着剤 :材質;シリカ・アルミナ系無機接着剤、アルカリ金属含有率10000ppm
Next, examples will be described. An experiment was conducted to examine the presence or absence of cracks occurring in the sealing portion when the coil was wound around the outer peripheral surface of the cylindrical portion of the sub-reflecting mirror and when there was no coil. The specifications of the discharge vessel, the sub-reflecting mirror, the coil, and the adhesive used as the test object are shown below.
Discharge vessel: material: quartz glass, maximum diameter of light emitting part: φ10.0 mm, sealing part diameter φ5-6 mm
Sub-reflecting mirror: Material: Quartz glass, maximum diameter of reflecting part: φ14 mm, cylindrical part outer diameter φ9 mm, cylindrical part length 6 mm
Coil: Material: Iron-chromium alloy wire, strand diameter φ0.3 mm, winding diameter φ9.6 mm to 10 mm, total length 6 mm
Adhesive: Material: Silica / alumina based inorganic adhesive, alkali metal content 10000 ppm

副反射鏡の筒状部の外周面に導電線が接続されていないコイルを巻回した放電ランプと、コイルを巻回しない放電ランプとを10本ずつ準備し、交流電力を供給して連続点灯実験を行った。点灯時間が100時間、200時間、500時間、1000時間、1500時間、2000時間となるたびに封止部のクラックの有無を目視で確認した。実験結果を以下の表に記載する。   Prepare 10 discharge lamps each with a coil with no conductive wire connected to the outer peripheral surface of the cylindrical part of the sub-reflecting mirror, and 10 discharge lamps with no coil wound around them, and supply alternating current power for continuous lighting An experiment was conducted. Each time the lighting time was 100 hours, 200 hours, 500 hours, 1000 hours, 1500 hours, and 2000 hours, the presence or absence of cracks in the sealing portion was visually confirmed. The experimental results are listed in the table below.

Figure 2011023150
Figure 2011023150

副反射鏡の筒状部の外周面にコイルを巻回した放電ランプでは2000時間点灯してもクラックが発生しなかった。副反射鏡の筒状部の外周面にコイルを巻回しなかった放電ランプでは点灯時間が長くなるほど封止部にクラックが発生する確率が高くなった。
以上の結果より、副反射鏡の筒状部の外周面にコイルを巻回した放電ランプでは、封止部にクラックを生じさせないことが確認された。
In a discharge lamp in which a coil is wound around the outer peripheral surface of the cylindrical portion of the sub-reflecting mirror, no cracks were generated even after lighting for 2000 hours. In the discharge lamp in which the coil is not wound around the outer peripheral surface of the cylindrical portion of the sub-reflecting mirror, the probability that a crack occurs in the sealing portion increases as the lighting time increases.
From the above results, it was confirmed that in the discharge lamp in which the coil is wound around the outer peripheral surface of the cylindrical portion of the sub-reflecting mirror, no crack is generated in the sealing portion.

1 放電ランプ
2 凹面反射鏡
3 副反射鏡
4 コイル
5 導電線
11 発光部
12a、b 封止部
13a、b 電極
14a、b 金属箔
15b 外部リード
31 反射部
32 筒状部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Discharge lamp 2 Concave reflecting mirror 3 Subreflecting mirror 4 Coil 5 Conductive wire 11 Light emission part 12a, b Sealing part 13a, b Electrode 14a, b Metal foil 15b External lead 31 Reflection part 32 Cylindrical part

Claims (3)

内部に電極が対向配置された発光部と、この発光部の両端に形成されて金属箔が埋設された封止部よりなる放電ランプと、
一方の封止部に、放電ランプを取り囲むように取り付けられた凹面反射鏡と、
他方の封止部に、放電ランプからの放射光を発光部に戻すための反射部と、この反射部に続いて形成されて接着剤を介して取り付けられる筒状部とからなる副反射鏡とを有する光源装置において、
前記副反射鏡は、筒状部の外周面に金属部材が配置されていることを特徴とする光源装置。
A discharge lamp comprising a light emitting part in which electrodes are arranged opposite to each other, and a sealing part formed at both ends of the light emitting part and embedded with metal foil;
A concave reflecting mirror attached to one sealing portion so as to surround the discharge lamp;
A sub-reflecting mirror comprising a reflecting portion for returning the emitted light from the discharge lamp to the light emitting portion, and a cylindrical portion that is formed following the reflecting portion and attached via an adhesive to the other sealing portion; In the light source device having
In the light source device, the sub-reflecting mirror has a metal member disposed on an outer peripheral surface of a cylindrical portion.
前記金属部材はコイルよりなることを特徴とする請求項1に記載の光源装置。 The light source device according to claim 1, wherein the metal member is a coil. 前記金属部材と、前記金属箔から導出される外部リードとを導通させていることを特徴とする請求項1または2に記載の光源装置。 The light source device according to claim 1, wherein the metal member is electrically connected to an external lead led out from the metal foil.
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