JP2017208191A

JP2017208191A - 光源装置

Info

Publication number: JP2017208191A
Application number: JP2016098735A
Authority: JP
Inventors: 大督二口; Daisuke Futakuchi; 匠佐藤; Takumi Sato
Original assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Current assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Priority date: 2016-05-17
Filing date: 2016-05-17
Publication date: 2017-11-24

Abstract

【課題】水銀が封入された発光部内に一対の電極が対向配置され、前記発光部とその両端の封止部との境界領域の近傍に保温膜が形成された高圧放電ランプと、該高圧放電ランプを取囲む反射鏡とを備え、前記高圧放電ランプの封止部の近傍に始動補助光源が配置されてなる光源装置において、保温膜による保温効果を維持しつつ、始動補助光源からの紫外光が保温膜に遮られることなく、有効にランプの放電空間に到達して、始動性を向上させることができる構造を提供するものである。
【解決手段】前記保温膜には、前記始動補助光源からの紫外光が前記発光部に照射される領域において切欠きを設けたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ショートアーク型の高圧放電ランプと反射鏡を組み合わせたプロジェクタ用の光源装置に関するものであり、特に、封止部と発光部の境界領域に保温膜が設けられた高圧放電ランプを備えた光源装置に係わるものである。

従来、プロジェクタ用の光源装置として、ショートアーク型の高圧放電ランプと凹面反射鏡を組み合わせたものが使用される。そのプロジェクタ用の光源には、演色性のよい光源が要求されていて、高い水銀蒸気圧を持った高圧放電ランプが多用されている。

このような高圧放電ランプには、水銀、希ガスが封入されるとともに、ハロゲンが封入されていて、いわゆるハロゲンサイクルにより、発光部内の黒化を抑制している。一方で、このような高圧放電ランプは、点灯時に、アークによって発光部（バルブ）が高温となるので、この放電ランプを適正温度に維持するために、冷却ファンによる強制冷却が行われている。
このように放電容器が冷却されている場合には、蒸発したタングステンとハロゲンが反応する前にタングステンが凝固してしまい、発光部の内表面に付着し、発光部内の黒化を招いてしまうことがある。

このような黒化を防止するために、特開２００１‐２３６９２４号公報（特許文献１）や特開２０１０−０６７４７２号公報（特許文献２）では、封止部と発光部の境界領域の近傍に保温部材を設け、発光部が過度に冷却されないようにすることで発光部内の黒化を防ぐ対策が考えられている。

一方で、このような高圧放電ランプでは、ランプの始動電圧を下げても始動性を良くするため、始動補助光源が設けられている。特開２００９−１１７２８４号公報（特許文献３）がその例である。
始動補助光源には、例えば、放電容器の両端に外部電極が設けられた誘電体バリア放電ランプを用いることができ、放電容器には、放電用ガスとして、アルゴン、キセノン、ネオンなどの希ガスに加え、窒素又はヘリウム等の基体が一種以上封入され、主として紫外光を放射する光源が用いられる。
この始動補助光源は、高圧放電ランプの封止部側に設けられており、始動補助光源からの紫外光は、発光部の外面から放電空間へ照射され、又は、封止部の内部を伝搬して放電空間へ照射されるものである。

ところで、特許文献１，２のような、保温膜を有する高圧放電ランプを備えた光源装置に対して、特許文献３のような始動補助光源（ＵＶセル）を具備させると、図５に示すように、始動補助電極６０からの紫外光は、少なくともその一部が高圧放電ランプ５０の保温膜５１によって遮られて、ランプ５０の放電空間Ｓに紫外光が届かないという不具合が生じる。
その結果、始動補助光源の機能が十分に発揮できず、ランプの始動性を悪化させてしまうという問題がある。

特開２００１−２３６９２４号公報特開２０１０−０６７４７２号公報特開２００９−１１７２８４号公報

この発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて、水銀が封入された発光部内に一対の電極が対向配置され、前記発光部とその両端の封止部との境界領域の近傍に保温膜が形成された高圧放電ランプと、該高圧放電ランプを取囲む反射鏡とを備え、前記高圧放電ランプの封止部の近傍に始動補助光源が配置されてなる光源装置において、保温膜による保温効果を維持しつつ、始動補助光源からの紫外光が保温膜に遮られることなく、有効にランプの放電空間に到達して、始動性を向上させることができる構造を提供するものである。

上記課題を解決するために、この発明に係る光源装置は、前記保温膜には、前記始動補助光源からの紫外光が前記発光部に照射される領域において切欠きを設けたことを特徴とする。
また、前記始動補助光源は、直管状のランプであることを特徴とする。
また、前記放電容器の外周面に沿ってトリガーワイヤが設けられ、該トリガーワイヤは前記保温部材の切欠きを避けた領域で前記封止部に巻回して取り付けられていることを特徴とする。

本発明の光源装置によれば、始動補助光源からの紫外光は、ランプに設けた保温膜の切欠きを通過するので、保温膜によって何等遮られることがなく、有効に放電空間内に到達することができる。その結果、保温膜による保温効果を担保しつつ、紫外光による始動補助効果が十分に発揮できるものである。

本発明の光源装置の断面図。保温膜の種々の形態の展開図で、（Ａ）は四角形状の切欠きと、その立体斜視図、（Ｂ）は三角形状の切欠き、（Ｃ）は半円形状の切欠き。他の実施例の断面図。実験例の説明図。従来技術の断面図。

図１に示すように、光源装置１は、高圧放電ランプ２と、これを取り囲む反射鏡３とからなる。
高圧放電ランプ２は、発光部２１とその両端の封止部２２とからなり、封止部２２内には水銀が、例えば、０．１６ｍｇ／ｍｍ^３以上封入され、更に、１×１０^−７〜１×１０^−２μｍｏｌ／ｍｍ^３のハロゲンと、希ガスが封入されている。
そして、前記発光部２１と前記封止部２２との境界領域の近傍には、発光部２１から封止部２２にかけて保温膜４が形成されている。

更に、前記封止部２２の近傍には始動補助光源５が設けられている。この始動補助光源５は、例えば、特許文献３に示されるような、直管状の放電容器の両端の外周面に一対の外部電極を備え、放電容器内に希ガスなどが封入されて、紫外光を放射するものであって、封止部２２の近傍でこれと直交するように配置されている。
前記保温膜４には、前記始動補助光源５からの紫外光が前記高圧放電ランプ２の発光部２１に照射される領域において、切欠き４１が形成されている。

この切欠き４１の形状は種々の形態を採用でき、図２にそのいくつかの例が示されている。
図２（Ａ）は保温膜４の展開図とその立体斜視図が示されていて、切欠き４１は保温膜４の一辺に四角形状に形成されている。
また、図２（Ｂ）は三角形状のもの、図２（Ｃ）は半円形状のものが示されている。

図１に示すように、始動補助光源５からの紫外光は、前記保温膜４によって遮られることなく、その切欠き４１を介して高圧放電ランプ２の発光部２１内に照射されて、該ランプ２の始動補助機能を果たすことができる。

また、図３には他の実施例が示されていて、この実施例では、高圧放電ランプ２に、その発光部２１の外周に沿ってトリガーワイヤ６が設けられているものである。
このトリガーワイヤ６は前記保温部材４の切欠き４１を避けた領域で前記封止部２２に巻回して取り付けられている。
これにより、始動補助光源５からの紫外光がトリガーワイヤ６にも邪魔されることなく、有効に高圧放電ランプ２の発光部２１内に照射される。
なおこの場合、トリガーワイヤ６を発光部２１に沿わせて配置するとき、前記保温膜４の切欠き４１とは反対側に配置することが好ましい。

本発明の効果を実証する実験を行った。図４において、保温膜４は、発光部２１と封止部２２の境界より、発光部２１側に２ｍｍの位置まで塗布形成されていて、この塗布端部を基準線として、ここから封止部側にＸｍｍまで切欠き４１を形成した場合の保温性と始動性を検証した。
ランプの点灯条件は、入力電力が４００Ｗで２時間点灯後に１５分消灯を１サイクルとして、１５０回繰り返し点灯及び消灯を繰り返した。このとき、１００回の点滅実験をした際に、始動性が１００％のものを○とし、８０％以上のものを△とし、５０％以下のものを×として始動性の評価実験を行った。
また保温性の評価は、上記点灯条件で３００時間点灯後にバルブに黒化発生がみられるかどうかで判定を行った。○は黒化が確認できないもの、×は黒化が確認できたものである。

＜表１＞

表１に示すように、保温膜に切欠きを形成することで、保温性と始動性の両方を確保することが可能となる。この実験では、切欠きの範囲が３ｍｍ〜４ｍｍにおいて、良好な結果を得ることができた。

以上説明したように、本発明の光源装置においては、高圧放電ランプの発光部と封止部との境界領域の近傍に形成された保温膜に、始動補助光源からの紫外光が発光部に照射される領域において切欠きを設けたので、始動補助光源からの紫外光が保温膜によって遮断されることなく、有効に発光部に入射するので、保温性を担保しつつ、ランプの始動性が適切に確保できるものである。

１光源装置
２高圧放電ランプ
２１発光部
２２封止部
３反射鏡
４保温膜
４１切欠き
５始動補助光源
６トリガーワイヤ

Claims

水銀が封入された発光部内に一対の電極が対向配置され、前記発光部とその両端の封止部との境界領域の近傍に保温膜が形成された高圧放電ランプと、該高圧放電ランプを取囲む反射鏡とを備え、
前記高圧放電ランプの封止部の近傍に始動補助光源が配置されてなる光源装置において、
前記保温膜には、前記始動補助光源からの紫外光が前記発光部に照射される領域において切欠きを設けたことを特徴とする光源装置。
前記始動補助光源は、直管状のランプであることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
前記放電容器の外周面に沿ってトリガーワイヤが設けられ、該トリガーワイヤは前記保温部材の切欠きを避けた領域で前記封止部に巻回して取り付けられ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。