JP2013127871A - 光源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】全長を長くすることなく、また、補助ランプが外部に露出することなく、高圧放電ランプの点灯始動性を確実に向上させることのできる光源装置を提供する。
【解決手段】光源装置１０を、高圧放電ランプ１２と、底部１６ａに封止部２４を挿入する挿通孔４４、内側空間４６、および、反射面４８をその内面に有する椀状のリフレクター１６と、紫外線ＵＶを照射する補助ランプ１４と、底部１６ａの外側との間で補助ランプ１４を収容する収容空間５２が形成されたベース１８とで構成し、底部１６ａの厚さｔを、挿通孔４４に挿入した封止部２４の外端部２４ａがベース１８の収容空間５２に突出し、かつ、封止部２４の側面に沿って配置された補助ランプ１４における紫外線発光空間３６の全てが収容空間５２内で封止部２４に正対するように、薄く設定することにより、上記課題を解決できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、高圧放電ランプと、この高圧放電ランプの点灯始動に必要な電圧を低下させて始動特性を向上させるための紫外線を発する補助ランプとを備える光源装置に関する。

液晶プロジェクタや露光装置等の光学装置に用いられる光源装置には、大光量が得られる高圧放電ランプが主に使用されている。高圧放電ランプは、水銀やハロゲン化物などの発光物質やハロゲンサイクル生成物等が封入された空間を有する発光部と、この発光部内で互いに対向して配設された一対の主電極とを有しており、点灯開始時に高電圧を印加し、主電極間で絶縁破壊による放電を生じさせることにより、発光物質が励起されて発光する。

近年、高圧放電ランプの点光源化を進めつつ発光効率を高めるため、発光物質の封入量が多くなっているとともに、発光部の内部空間の容積が小さくなっている。このため、点灯時における発光部の内部圧力は非常に高くなっている。最近の例では２００気圧前後あるいはそれ以上のものが報告されている。さらに、この種の光学装置では、最初の点灯時間(コールドスタート)の短縮はもちろん、再点灯時間(ホットスタート)の短縮も要求されている。

一般に、発光部の内部圧力が高いほど放電の開始に必要な電圧が高くなることから、発光部の内部温度が高い状態での再点灯（ホットスタート）では、高い印加電圧が必要になるだけでなく高圧放電ランプの温度がある程度下がるまで待つ必要があった。また、最初の点灯時(コールドスタート)でも高い電圧（例えば、１０数ｋＶ）の印加が必要であった。

しかし、高圧放電ランプの点灯始動時に高い電圧を印加することには問題が伴う。例えば、主電極間だけでなく意図しないところ（例えば、絶縁ケーブル被覆の絶縁破壊あるいはコネクタや接続端子での沿面放電など）で絶縁破壊が生じて感電事故が発生したり、高い電圧を印加した時のノイズによって光学装置に配設されている電子回路が誤動作したりする等の問題である。

そこで、より低い電圧で高圧放電ランプを点灯始動する技術が開発されている（例えば、特許文献１）。特許文献１の光源装置１は、図５に示すように、高圧放電ランプ２と、該高圧放電ランプ２とは別体に形成された補助ランプ３と、リフレクター４と、ベースＢとで構成されている。

この高圧放電ランプ２は、水銀等の発光物質Ｍ１が封入された内部空間を有する発光部５ａおよび発光部５ａの内部空間を封止する封止部５ｂを有する発光管５と、発光部５ａ内に互いに対向して配設された一対の主電極６ａ、それぞれの主電極６ａに電気的に接続され、封止部５ｂに埋設された一対の金属箔６ｂ、一端が各金属箔６ｂに電気的に接続されるとともに封止部５ｂに埋設され、他端が発光管５の外部に突設された一対の外部リード棒６ｃを備える給電手段６とで構成されている。

補助ランプ３は、放電によって励起されたときに紫外線ＵＶ１、ＵＶ２を発生する物質が放電用媒質Ｍ２として封入された放電空間７ａを有する円筒状の放電容器７と、この放電容器７における両端部の外周面にそれぞれ巻回された一対の外部電極９ａ、９ｂとで構成されている。

リフレクター４は、凹面反射面４ｃが形成されている本体部４ａと、本体部４ａの底部４ｄから背方突出する封止部取着部４ｂとで構成され、封止部取着部４ｂから底部４ｄにかけて高圧放電ランプ２の一方の封止部５ｂが挿通される第１挿通孔Ｘが形成されている。また、ベースＢにも、同じ封止部５ｂが挿通され、接着剤で固定される第２挿通孔Ｙが形成されている。加えて、ベースＢには、凹所Ｚが形成されており、ベースＢを外側からリフレクター４の底部に被せたときに、リフレクター４の底部と、この凹所Ｚの内面との間に空間Ａが出来るようになっている。

この光源装置１は、高圧放電ランプ２の一方の封止部５ｂをリフレクター４の第１挿通孔Ｘに挿通した後、この第１挿通孔Ｘから突出した封止部５ｂの長手方向に直交する向きで、この封止部５ｂの周面の近傍に補助ランプ３の放電容器７を配設し、然る後、封止部５ｂを第２挿通孔Ｙに挿通しつつ、ベースＢをリフレクター４の底部に被せ、最後に第２挿通孔Ｙに接着剤を充填して高圧放電ランプ２をベースＢに固定して製造される。補助ランプ３を前記のように封止部５ｂの長手方向に直交する向きに配置しなければならない理由は、光源装置１の全長が規定されており、且つ、補助ランプ３の長さがある程度必要であって補助ランプ３を封止部５ｂに沿わせようとしても前記凹所Ｚに入り切らないためである。

このように構成した高圧放電ランプ２の点灯始動に際し、補助ランプ３の両外部電極９ａ，９ｂの間に高周波の電圧を印加する。すると、両外部電極９ａ，９ｂの間で放電容器７の放電空間７ａを介して放電が生じ、この放電によって励起された放電空間７ａの放電用媒質Ｍ２が紫外線を発生し、経路ＵＶ１、ＵＶ２を通って発光部５ａに達する。

そして、この経路ＵＶ１、ＵＶ２を通った紫外線が高圧放電ランプ２の発光部５ａ内の主電極６ａを照らすことにより、主電極６ａ間の放電を促進する。

特開２００４−１３９９５５号公報（図７、図８）

しかしながら、特許文献１の光源装置１には以下のような問題があった。即ち、この光源装置１では、補助ランプ３から発せられた紫外線は主として経路ＵＶ１である封止部５ｂ内に入った後、この封止部５ｂ内を内面反射しつつ通過して発光部５ａの内部空間に入り、主電極６ａを照射する。少量の残部がリフレクター４に形成された第１挿通孔Ｘの内面と封止部５ｂの外面との間（経路ＵＶ２）を通過した後、発光部５ａ内に外部から入り込んで主電極６ａを照射する。経路ＵＶ２では、発光部５ａを照らすことなく発散する場合もあることから、このルートによる照射の効率は高くない。従って、経路ＵＶ１を通過する紫外線が主電極６ａ間の放電促進作用に寄与することになる。

処が、光源装置１のリフレクター４には本体部４ａの底部４ｄから背方突出する封止部取着部４ｂが設けられているため、凹面反射面４ｃの底から封止部取着部４ｂの端面までの距離が長く、それ故、全長が規定されている光源装置１にあっては必然的にベースＢの長さを短くせざるを得ず、従って前述のように凹所Ｚを深く出来ない。このことは、補助ランプ３から高圧放電ランプ２の発光部５ａまでの距離が長くならざるを得ず、経路ＵＶ１による高圧放電ランプ２の点灯始動性の向上効果を損なうことを意味する。

加えて、補助ランプ３の放電容器７は、封止部５ｂの長手方向に直交する向きで配設されているので、補助ランプ３における放電空間７ａの両端部７ｂは封止部５ｂの正面から外れてしまい、この両端部７ｂから発せられた紫外線の大部分は経路ＵＶ１である封止部５ｂ内に入ることができず、効率よく主電極６ａを照射することが出来なくなる。このことも、高圧放電ランプ２の点灯始動性の向上効果が低下する要因となっていた。

少なくとも後者の問題を解消することを目指して、例えば、図６に示すように、補助ランプ３を高圧放電ランプ２の封止部５ｂに沿って配設することも考えられるが、光源装置１の全長が規定されているため、前述のようにベースＢの全長が短く制限されるので、ベースＢから補助ランプ３がはみ出して放電空間７ａのはみ出し端部７ｃから出た紫外線が利用されず、結局のところ点灯始動性の向上効果も低下してしまう。同時に前述の経路ＵＶ１も長くなるので主電極６ａ間の放電促進作用の寄与が抑制される。

さらに、図７に示すように、補助ランプ３の位置を高圧放電ランプ２の発光部５ａの方向に移動させて、この補助ランプ３における放電空間７ａを全て封止部５ｂに正対させることも考えられる。しかし、この場合、リフレクター４の第１挿通孔Ｘを図７（ｂ）に示すように拡大し（図中網掛け部分が拡大される）、補助ランプ３も第１挿通孔Ｘに挿入できるようにしなければならず、生産性が悪くなってコストアップの要因となるだけでなく、リフレクター４の反射性能にとって最も重要な第１挿通孔Ｘ付近における反射面の面積が減ってしまうことから、光源装置１から発せられる光量が低下するおそれがある。

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みて開発されたものである。それゆえに本発明の主たる課題は、光源装置の全長を長くすることなく、また、補助ランプが外部に露出することなく、この補助ランプによって、高圧放電ランプの点灯始動性を確実に向上させることのできる光源装置を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明は、例えば、図１に示すように、光源装置１０を次のように構成した。

対向して配置された一対の主電極２８を内部に有する発光部２２、及び、前記発光部２２から外向きに延びる封止部２４を有する高圧放電ランプ１２と、
底部１６ａに前記封止部２４を挿入する挿通孔４４が形成されており、さらに、前記封止部２４が前記挿通孔４４に挿入された状態で前記高圧放電ランプ１２を収容する内側空間４６、および、前記高圧放電ランプ１２からの光を反射させる反射面４８をその内面に有する椀状のリフレクター１６と、
紫外線ＵＶを発生する紫外線発光空間３６を有する補助ランプ１４と、
前記リフレクター１６の前記底部１６ａの外面側に被着され、前記補助ランプ１４収容する収容空間５２を有するベース１８とを備えており、
前記挿通孔４４が形成された前記リフレクター１６の前記底部１６ａの厚さｔは、前記挿通孔４４に挿入した前記封止部２４の外端部２４ａが前記挿通孔４４を貫通して前記ベース１８の前記収容空間５２に突出し、かつ、前記封止部２４の側面に沿って配置された前記補助ランプ１４における前記紫外線発光空間３６の全てが前記封止部２４に正対するとともに前記収容空間５２に収容されるように、薄く設定されていることを特徴とする。

このように、リフレクター１６の挿通孔４４を貫通してベース１８の収容空間５２に突出した封止部２４の側面に沿って配設された補助ランプ１４における紫外線発光空間３６の全体が、この封止部２４に正対するとともに、ベース１８の収容空間５２に収容されるように、挿通孔４４が形成されたリフレクター１６の底部１６ａの厚さｔを薄く設定することにより、換言すれば、従来のリフレクター４の封止部取着部４ｂが切除又は切除されたような、封止部取着部４ｂのない金型成形形状の椀状のリフレクター１６として封止部取着部４ｂの分だけ薄くすることにより、補助ランプ１４から高圧放電ランプ１２の発光部２２までの距離を短くでき、かつ、光源装置１０の全長を長くすることなく、補助ランプ１４が外部に露出するのを避けることができるようになる。また、紫外線発光空間３６の全体が封止部２４に正対していることから、主電極２８を照らさない紫外線ＵＶの量を極小化し、点灯始動性の向上効果を維持することができる。なお、円筒又は中空円錐台状の封止部取着部４ｂの切除又は切除されたような金型成形の椀状のリフレクター１６の外周面は概ね全体が凸円弧状に形成され、後端面は平らに形成される。

なお、「紫外線発光空間３６の全体が封止部２４に正対する」とは、図２（ａ）に示すように、封止部２４の全周の正面（図中の領域Ｒ）に紫外線発光空間３６の全範囲が収まっていることをいう。したがって、例えば、組み立て作業上の誤差により、紫外線発光空間３６の中心軸Ｃ１と封止部２４の中心軸Ｃ２とが互いに平行でなく、浅い角度で交差するような場合（図２（ｂ）、（ｃ）参照）であっても、領域Ｒに紫外線発光空間３６の全範囲が収まっていれば「正対する」といえる。ただし、直交するような大きい角度で交差するような場合は当然含まない。このことは、本明細書の全体を通じて同じである。

本発明には次の構成を含めるのが好ましい。すなわち、
前記リフレクター１６の前記挿通孔４４の内面と、前記挿通孔４４に挿通した前記封止部２４の外面との間には第１の隙間６８があることを特徴とする。

これによれば、補助ランプ１４から発せられた紫外線ＵＶの一部は、この第１の隙間６８を通って高圧放電ランプ１２の発光部２２に入り、主電極２８を照らすことになるので、高圧放電ランプ１２の点灯始動性を向上させる紫外線ＵＶが、高圧放電ランプ１２の封止部２４を通過するルートだけでなく、外部から発光部２２に入るルートからも発光部２２内の主電極２８を照らすことになる。このように主電極２８を照らす紫外線ＵＶの量が増加するので、リフレクター１６の底部１６ａの厚さｔをやや厚くしても所定の点灯始動特性を得られるようになる。

本発明には、さらに以下の構成を含めるのが好ましい。
前記ベース１８は、前記収容空間５２が形成されており、前記リフレクター１６の前記底部１６ａの表面に取り付けられた本体部７３と、前記本体部７３から延びて、前記リフレクター１６の外面９０との間に第２の隙間８８を空けた状態で前記リフレクター１６の前記底部１６ａを覆うとともに、先端部７６が前記外面９０に取り付けられているカバー部７４とを備えた椀状の部材であり、
前記ベース１８を前記リフレクター１６の底部１６ａに取り付けた状態で、前記リフレクター１６に収容された前記高圧放電ランプ１２の前記発光部２２の中心は、前記第２の隙間８８の前記先端部７６側の周縁で規定される前記ベース１８の開口面８６の上、あるいは前記開口面８６よりも奥に位置していることを特徴とする。

リフレクター１６における、高圧放電ランプ１２の発光部２２の中心よりも底部１６ａ寄りは、この発光部２２が何らかの理由（例えば、経年劣化や過電流）によって破裂したときに、破裂による衝撃を受け易い部分となる。カバー部７４とリフレクター１６の外面９０との間の第２の隙間８８の先端部７６側の周縁で規定される開口面８６の上、あるいはそれよりも奥に高圧放電ランプ１２の発光部２２の中心が位置するようにさせると、ベース１８のカバー部７４は、ベース１８の本体部７３におけるリフレクター１６への取付部と、上述した先端部７６との間において、リフレクター１６の「衝撃を受け易い部分」に跨設された状態になり、第２の隙間８８が発光部２２の破壊による機械的な衝撃の緩衝となってこの衝撃を吸収することになる。

これにより、万一、発光部２２が破裂してリフレクター１６にクラックが入ったとしても、この第２の隙間８８がリフレクター１６における「衝撃を受け易い部分」への衝撃を吸収することにより、リフレクター１６の破損を避けることができる。

本発明によれば、光源装置の全長を長くすることなく、また、補助ランプが外部に露出することなく、点灯始動性に対する所定の向上効果を発揮することのできる光源装置を提供できた。

本発明が適用された光源装置を示す断面図である。 （ａ）および（ｂ）は、補助ランプにおける紫外線発光空間の全体が封止部に正対する状態を示す断面図である。（ｃ）は、（ｂ）中のＣ−Ｃ矢視による図である。 他の実施例に係る光源装置を示す断面図である。 さらに他の実施例に係る光源装置を示す断面図である。 従来技術を示す断面図である。 他の従来技術を示す断面図である。 （ａ）さらに他の従来技術を示す断面図、および、（ｂ）リフレクターを正面から見た（図７（ａ）の左側から見た）図である。

以下、本発明が適用された、光源装置１０の各実施例について、図面を用いて説明する。第１実施例について説明した後、第２、第３実施例について説明するが、第２、第３実施例については、主として第１実施例と相違する部分について説明し、その他の共通部分については第１実施例の説明を援用する。

（第１実施例）
本実施例の光源装置１０は、図１に示すように、大略、高圧放電ランプ１２と、該高圧放電ランプ１２とは別体に形成された補助ランプ１４と、リフレクター１６と、ベース１８とで構成されている。

高圧放電ランプ１２は、水銀等の発光物質Ｍ１が封入された内部空間２０を有する発光部２２および発光部２２の内部空間２０を封止する一対の封止部２４を有する発光管２６と、発光部２２内に互いに対向して配設された一対の主電極２８、それぞれの主電極２８に電気的に接続され、各封止部２４に埋設された一対の金属箔３０、一端が各金属箔３０に電気的に接続されるとともに封止部２４に埋設され、他端が発光管２６の外部に突設された一対の外部リード棒３２を備える給電手段３４とを備えている。

なお、高圧放電ランプ１２には、必要に応じてトリガーワイヤ８０を取り付けてもよい。本実施例では、トリガーワイヤ８０は、高圧放電ランプ１２における発光部２２とカソード側の封止部２４との接合部に巻回されているが、これに加えて、発光部２２とアノード側の封止部２４との接合部にも巻回してもよい。

また、本実施例では、カソードに比べてアノードが大きく形成された直流用高圧放電ランプを使用しているが、カソードおよびアノードの大きさが同じである交流用高圧放電ランプを使用してもよい。

補助ランプ１４は、放電によって励起されたときに紫外線ＵＶを発生する物質が放電用媒質Ｍ２として封入された紫外線発光空間３６を有する円筒状の放電容器３８と、一端が紫外線発生空間３６に配置されており、他端が外部へ延びる内部電極４０と、紫外線発生空間３６に対応する放電容器３８の外周に巻回された外部電極４２とを備えている。

この補助ランプ１４の態様は、実施例に示されたものに限られず、従来技術として示した、放電容器３８の外周に一対の電極線を巻回したものや、内部電極あるいは外部電極の一方のみを使用し、内部電極あるいは外部電極と封止部２４に埋設された金属箔３０との間で放電を生じさせるもの等を採用してもよい。

リフレクター１６は、底部１６ａに高圧放電ランプ１２の封止部２４を挿入する挿通孔４４が形成されており、封止部２４が挿通孔４４に挿入された状態で高圧放電ランプ１２を収容する内側空間４６、収容した高圧放電ランプ１２からの光を出射する出光開口４７、および、高圧放電ランプ１２からの光を反射させる反射面４８をその内面に有する椀状の部材である。また、出光開口４７には、必要に応じて、透光性材料で形成された前面カバー４９が取り付けられる。

とりわけ、本実施例において、挿通孔４４が形成されたリフレクター１６の底部１６ａの厚さｔは、挿通孔４４に挿入した高圧放電ランプ１２の封止部２４の外端部２４ａが、挿通孔４４を貫通して、後述するベース１８の収容空間５２に突出し、かつ、突出した封止部２４の側面に沿って配置された補助ランプ１４における紫外線発光空間３６の全てが封止部２４に正対するとともに、収容空間５２に収容されるように、薄く設定されている。

換言すれば、従来のリフレクター４の円筒又は中空円錐台状の封止部取着部４ｂが１．５ｍｍ〜５又は５．５ｍｍの範囲で切除又は切除されたような金型成形の封止部取着部４ｂのない、外周面全体が概ね凸円弧状に形成され、後端面は平らに形成された椀状の外観を有し、封止部取着部４ｂの分だけ薄くなっている。更に言えば、従来のリフレクター４において、封止部取着部４ｂは円筒又は中心軸部分に第１挿通孔Ｘが穿設された中空で後端面に向かって次第に細くなる円錐台状で、リフレクタ本体４ａは椀状を呈し、リフレクタ本体４ａと封止部取着部４ｂの境目はなだらかな曲線で連続しており、円筒状又は円錐台状となっている部分が封止部取着部４ｂである。本発明のリフレクタ１６は円筒状又は円錐台状の封止部取着部４ｂをリフレクタ本体４ａの外周面を構成する曲面と封止部取着部４ｂの外面との曲率が変わる境目で切除又は切除されたような金型成形による形状のものであり、外周面全体が概ね縦断面が凸円弧状に形成され、後端面は平らに形成された形状となる。

リフレクター１６の材質としては、ガラスあるいはアルミニウム等が考えられ、アルミニウムの場合は、反射面４８に金属蒸着がなされ、ガラスの場合は、金属蒸着の他、赤外線透過型反射被膜の反射面４８が内表面に形成される。

反射面４８は、中心軸Ｃを中心とする回転放物面で規定されており、リフレクター１６の内側におけるこの中心軸Ｃ上に回転放物面の焦点Ｆ１が位置するようになっている。反射面４８の形状は、この焦点Ｆ１の位置がリフレクター１６の内側に収容する高圧放電ランプ１２の発光部２２の中心にくるように、この高圧放電ランプ１２の形状や大きさ等の要素に基づいて最適に設定される。なお、反射面４８の形状は、回転放物面に限られず、中心軸Ｃを中心とする回転楕円面であってもよいし、光源装置１０による照射対象物や照射目的に応じた配光が可能な面であれば、どのような形状であってもよい。

なお、「紫外線発光空間３６の全体が封止部２４に正対する」とは、図２（ａ）に示すように、封止部２４の全周の正面（図中の領域Ｒ）に紫外線発光空間３６の全範囲が収まっていることをいう。したがって、例えば、組み立て作業上の誤差により、紫外線発光空間３６の中心軸Ｃ１と封止部２４の中心軸Ｃ２とが互いに平行でない場合（図２（ｂ）、（ｃ）参照）であっても、領域Ｒに紫外線発光空間３６の全範囲が収まっていれば「正対する」といえる。このことは、本明細書の全体を通じて同じである。

ベース１８は、リフレクター１６における底部１６ａの外側に被せられ、補助ランプ１４を収容する収容空間５２を有する部材であり、セラミック等といった、絶縁性および熱伝導性の高い材料で形成するのが好適である。また、ベース１８の周面には、収容空間５２と外部とを連通する通電ワイヤ挿通孔６６が形成されている。

なお、本実施例において、ベース１８の収容空間５２は、リフレクター１６の底部１６ａに向けて開口する収容凹所５４によって形成されており、この収容凹所５４は、ベース１８に貫通孔５６を設けるとともに、この貫通孔５６のリフレクター１６の底部１６ａに取り付ける開口５８とは反対側の開口６０を覆うカバー６２を取り付けることによって構成されている。また、カバー６２の取り付けは必須ではなく、カバー６２がない状態における貫通孔５６の内側を収容空間５２としてもよい。さらに、カバー６２がない場合、補助ランプ１４からの紫外線ＵＶが上述した反対側の開口６０から外部へ漏れるおそれがあることから、この場合は、少なくとも補助ランプ１４の上記開口６０側の端部（紫外線発光空間３６に対応する部分を除く）および封止部２４の開口６０側の端部を絶縁性の接着剤等で覆うのが好適である。もちろん、これには、開口６０を通して、高電圧が印加される外部リード棒３２等に誤って触れてしまうのを防止する役割もある。

もちろん、収容凹所５４の態様は、これに限られるものではなく、図３に示すように、リフレクター１６の底部１６ａに取り付ける側に開口５８する有底筒状のベース１８を用い、その内側を収容凹所５４としてもよい。

本実施例に係る光源装置１０を製造する手順を簡単に説明する。最初に、必要に応じてトリガーワイヤ８０を取り付けておいた高圧放電ランプ１２の封止部２４の外端部２４ａをリフレクター１６の内側から挿通孔４４に挿通して外側に露出させ、然る後、挿通孔４４に挿通した方とは反対側の封止部２４から延出する外部リード棒３２に接続した通電ワイヤ６４を挿通孔４４に挿通する。この状態で、封止部２４の外面と挿通孔４４の内面との間に隙間が無くなるまで耐熱性の接着剤７８を充填し、高圧放電ランプ１２および通電ワイヤ６４をリフレクター１６に固定する。

次に、リフレクター１６の底部１６ａを外側から覆うようにしてベース１８を取り付けるとともに、予め内部電極４０を埋設しておいた補助ランプ１４における放電容器３８の外面に、挿通孔４４を通した通電ワイヤ６４を巻回して外部電極４２を構成し、然る後、リフレクター１６の外側に露出させた封止部２４の外端部２４ａに沿って、巻回した通電ワイヤ６４（＝外部電極４２）が封止部２４の外面に接するようにして配置する。

その後、補助ランプ１４の内部電極４０と、高圧放電ランプ１２における挿通孔４４に挿通した方の封止部２４から延出する外部リード棒３２とを互いに電気的に接続するとともに、一端がこの外部リード棒３２に接続された通電ワイヤ８２を、通電ワイヤ挿通孔６６を通して外部に出し、然る後、ベース１８の開口６０を覆うカバー６２を取り付ける。最後に、反対側の外部リード棒３２に他の通電ワイヤ８４を電気的に接続することにより、光源装置１０が完成する。

外部へ出された通電ワイヤ８２、８４の間に所定の電圧を印加すると、補助ランプ１４における内部電極４０と外部電極４２との間で放電が起こり、紫外線発生空間３６に封入された放電用媒質Ｍ２が励起されることによって紫外線ＵＶが発生する。

発生した紫外線ＵＶは、放電容器３８に隣接する封止部２４内に入った後、この封止部２４を通って発光部２２の内部空間２０に入り、主電極２８を照射する（直流放電灯の場合は、少なくともカソード）。主電極２８が紫外線ＵＶの照射を受けると、この主電極２８からの電子の放出が促進される。これにより主電極２８間での放電がより低い印加電圧で発生するようになって、主電極２８間でグロー放電を経てアーク放電が発生し、放電によって励起された発光物質Ｍ１から所定の波長の光が発せられる。

本実施例の光源装置１０によれば、リフレクター１６の挿通孔４４を貫通してベース１８の収容空間５２に突出した封止部２４の側面に沿って配設された補助ランプ１４における紫外線発光空間３６の全体が、この封止部２４に正対するとともに、ベース１８の収容空間５２に収容されるように、挿通孔４４が形成されたリフレクター１６の底部１６ａの厚さｔを薄く設定することにより、補助ランプ１４から高圧放電ランプ１２の発光部２２までの距離を短くでき、かつ、光源装置１０の全長を長くすることなく、補助ランプ１４が外部に露出するのを避けることができるようになる。また、紫外線発光空間３６の全体が封止部２４に正対していることから、主電極２８を照らさない紫外線ＵＶの量を極小化し、点灯始動性の向上効果を維持することができる。これにより、点灯始動性に対する所定の向上効果を発揮することができるようになる。

第１実施例に係る光源装置１０について、リフレクター１６の底部１６ａの厚さｔを変化させた場合における、高圧放電ランプ１２の点灯性能について試験を行った結果を表１に示す。なお、厚さｔが３ｍｍを超えるものについては、プレス生産が可能であり、３ｍｍ以下のものについては、削り加工で生産が可能である。

表１に示すように、リフレクター１６の底部１６ａの厚さｔが５ｍｍ以下であれば、良好な点灯性能を得られることがわかった。なお、底部１６ａの厚さｔを１ｍｍ以下にすると、薄すぎて「欠け」が生じてしまうことから、底部１６ａの厚さｔを薄くするのは、１．５ｍｍまでが限界であることがわかった。なお、表１の試験には、直流用２００Ｗの高圧放電ランプ１２を使用し、点灯始動電圧は２ｋＶとした。また、各寸法でそれぞれ５つの試料光源装置１０を準備し、全部の高圧放電ランプ１２が１回の始動で点灯した場合を「○」とした。また、

（第２実施例）
第２実施例は、図３に示すように、高圧放電ランプ１２および補助ランプ１４が、有底筒状のベース１８における底面１８ａに挿通固定されており、リフレクター１６の挿通孔４４の内面と封止部２４の外面との間に第１の隙間６８がある点で、第１実施例と相違している。

ベース１８の底面１８ａには、高圧放電ランプ１２を挿通固定するための第１孔７０と、補助ランプ１４を挿通固定するための第２孔７２とが形成されており、上述の通り、高圧放電ランプ１２および補助ランプ１４は、対応するそれぞれの孔７０、７２に接着剤７８で挿通固定されている。

光源装置１０をこのように構成することにより、補助ランプ１４から発せられた紫外線ＵＶの一部は、この第１の隙間６８を通って高圧放電ランプ１２の発光部２２に入り、主電極２８を照らすことになるので、高圧放電ランプ１２の点灯始動性を向上させる紫外線ＵＶが、高圧放電ランプ１２の封止部２４を通過するルートだけでなく、外部から発光部２２に入るルートからも発光部２２内の主電極２８を照らすことになる。このように主電極２８を照らす紫外線ＵＶの量が増加することにより、リフレクター１６の底部１６ａの厚さｔをやや厚くしても所定の点灯始動特性を得られるようになる。

第２実施例に係る光源装置１０について、リフレクター１６の底部１６ａの厚さｔを変化させた場合における、高圧放電ランプ１２の点灯性能について試験を行った結果を表２に示す。

表２に示すように、リフレクター１６の底部１６ａの厚さｔが５．５ｍｍ以下であれば、良好な点灯性能を得られることがわかった。第１実施例の試験結果と比べて、リフレクター１６の底部１６ａの厚さｔの最大値が増加したのは、上述したように、主電極２８を照らす紫外線ＵＶが増加するからであると考えられる。なお、表２の試験には、直流用２００Ｗの高圧放電ランプ１２を使用し、点灯始動電圧は２ｋＶとした。また、各寸法でそれぞれ５つの試料光源装置１０を準備し、全部の高圧放電ランプ１２が１回の始動で点灯した場合を「○」とした。

（第３実施例）
第３実施例は、図４に示すように、ベース１８が、収容空間５２が形成されており、リフレクター１６の底部１６ａの表面に取り付けられた本体部７３と、本体部７３から延びて、リフレクター１６の外面９０との間に第２の隙間８８を空けた状態でリフレクター１６の底部１６ａを覆うとともに、先端部７６が前記外面９０に取り付けられているカバー部７４とを備えた椀状の部材であり、このベース１８をリフレクター１６の底部１６ａに取り付けた状態で、リフレクター１６に収容された高圧放電ランプ１２の発光部２２の中心は、第２の隙間８８の先端部７６側の周縁で規定されるベース１８の開口面８６の上、あるいは開口面８６よりも奥に位置している。

リフレクター１６における、高圧放電ランプ１２の発光部２２の中心よりも底部１６ａ寄りは、この発光部２２が何らかの理由（例えば、経年劣化や過電流）によって破裂したときに、破裂による衝撃を受け易い部分となる。カバー部７４とリフレクター１６の外面９０との間の第２の隙間８８の先端部７６側の周縁で規定される開口面８６の上、あるいはそれよりも奥に高圧放電ランプ１２の発光部２２の中心が位置するようにさせると、ベース１８のカバー部７４は、ベース１８の本体部７３におけるリフレクター１６への取付部と、上述した先端部７６との間において、リフレクター１６の「衝撃を受け易い部分」に跨設された状態になり、第２の隙間８８が発光部２２の破壊による機械的な衝撃の緩衝となってこの衝撃を吸収することになる。

これにより、万一、発光部２２が破裂してリフレクター１６にクラックが入ったとしても、この第２の隙間８８がリフレクター１６における「衝撃を受け易い部分」への衝撃を吸収することにより、リフレクター１６の破損を避けることができる。

なお、第３実施例では、カバー部７４の先端部７６は接着剤で形成されているが、先端部７６の態様はこれに限られず、カバー部７４の先端部７６を内側に折り曲げた形状とし、折り曲げ部分の端面に接着剤を塗布してリフレクター１６の外面９０に接着させることも考えられる。

第３実施例に係る光源装置１０について、ベース１８の開口面８６と、高圧放電ランプ１２の発光部２２の中心との間の距離を変化させた場合における、リフレクター１６の破損のし易さについて試験を行った結果を表３に示す。発光部２２の中心を基準（＝ゼロ）として、ベース１８の開口面８６がリフレクター１６の出光開口４７の側にある場合をプラス（＋）、底部１６ａ側にある場合をマイナス（−）とした。

表３に示すように、ベース１８の開口面８６の位置が、高圧放電ランプ１２の発光部２２の中心（本実施例の場合、発光部２２の中心は、リフレクター１６の反射面４８を規定する回転放物面の焦点Ｆ１と一致している）の位置か、あるいはその位置よりもリフレクター１６の出光開口４７側（すなわち、プラス側）にあれば、リフレクター１６にクラックが入る程度でとどまり、破損しないことがわかった。なお、表３の試験には、直流用２００Ｗの高圧放電ランプ１２を使用し、コンデンサからの瞬間的な大電流のエネルギーを付与した。各寸法でそれぞれ１０個の試料光源装置１０を準備し、全部のリフレクター１６が破損しない場合を「○」とした。

１０…光源装置：１２…高圧放電ランプ：１４…補助ランプ：１６…リフレクター：１８…ベース：２０…（発光部の）内部空間：２２…発光部：２４…封止部：２６…発光管：２８…主電極：３０…金属箔：３２…外部リード棒：３４…給電手段：３６…紫外線発生空間：３８…放電容器：４０…内部電極：４２…外部電極：４４…挿入孔：４６…内側空間：４７…出光開口：４８…反射面：４９…前面カバー：５２…（ベースの）収容空間：５４…収容凹所：５６…貫通孔：５８…開口：６０…開口：６２…カバー：６４…通電ワイヤ：６６…通電ワイヤ挿通孔：６８…第１の隙間：７０…第１孔：７２…第２孔：７３…本体部：７４…カバー部：７６…周縁部：７８…接着剤：８０…トリガーワイヤ：８２…通電ワイヤ：８４…通電ワイヤ：８６…開口面：８８…第２の隙間：９０…（リフレクターの）外面

対向して配置された一対の主電極２８を内部に有する発光部２２、及び、前記発光部２２から外向きに延びる封止部２４を有する高圧放電ランプ１２と、
底部１６ａに前記一方の封止部２４及び補助ランプの通電ワイヤを挿入可能とする挿通孔４４が形成されており、さらに、前記封止部２４が前記挿通孔４４に挿入された状態で前記高圧放電ランプ１２を収容する内側空間４６、および、前記高圧放電ランプ１２からの光を反射させる反射面４８をその内面に有する椀状のリフレクター１６と、
紫外線ＵＶを発生する紫外線発光空間３６を有する補助ランプ１４と、
前記挿通孔４４に挿通した方とは反対側の封止部２４から延出する外部リード棒３２に接続され、前記挿通孔４４に挿通されて補助ランプ１４における放電容器３８の外面に巻回されて外部電極４２を構成する通電ワイヤ６４と、
前記リフレクター１６の前記底部１６ａの外面側に被着され、前記補助ランプ１４を収容する収容空間５２を有するベース１８とを備えており、
前記挿通孔４４が形成された前記リフレクター１６の前記底部１６ａの厚さｔは、前記挿通孔４４に挿入した前記封止部２４の外端部２４ａが前記挿通孔４４を貫通して前記ベース１８の前記収容空間５２に突出し、かつ、前記封止部２４の側面に沿って配置された前記補助ランプ１４における前記紫外線発光空間３６の全てが前記封止部２４に正対するとともに前記収容空間５２に収容されるように、薄く設定されていることを特徴とする。

Claims (3)

1. 対向して配置された一対の主電極を内部に有する発光部、および、前記発光部から外向きに延びる封止部を有する高圧放電ランプと、
   底部に前記封止部を挿入する挿通孔、前記封止部が前記挿通孔に挿入された状態で前記高圧放電ランプを収容する内側空間、および、前記高圧放電ランプからの光を反射させる反射面をその内面に有する椀状のリフレクターと、
   紫外線を発生する紫外線発光空間を有する補助ランプと、
   前記リフレクターの前記底部の外面側に被着され、前記底部との間で前記補助ランプを収容する収容空間が形成されたベースとを備えており、
   前記挿通孔が形成された前記リフレクターの前記底部の厚さは、前記挿通孔に挿入した前記封止部の外端部が前記挿通孔を貫通して前記ベースの前記収容空間に突出し、かつ、前記封止部の側面に沿って配置された前記補助ランプにおける前記紫外線発光空間の全てが前記封止部に正対するとともに前記収容空間に収容されるように、薄く設定されていることを特徴とする発光装置。
2. 前記リフレクターの前記挿通孔の内面と、前記挿通孔に挿通した前記封止部の外面との間には第１の隙間があることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
3. 前記ベースは、前記収容空間が形成されており、前記リフレクターの前記底部の表面に取り付けられた本体部と、前記本体部から延びて、前記リフレクターの外面との間に第２の隙間を空けた状態で前記リフレクターの前記底部を覆うとともに、先端部が前記外面に取り付けられているカバー部とを備えた椀状の部材であり、
   前記ベースを前記リフレクターの底部に取り付けた状態で、前記リフレクターに収容された前記高圧放電ランプの前記発光部の中心は、前記第２の隙間の前記先端部側の周縁で規定される前記ベースの開口面の上、あるいは前記開口面よりも奥に位置していることを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。