JP3307278B2 - 高圧放電灯、この高圧放電灯を用いた照明光学装置、およびこの照明光学装置を用いた画像表示装置 - Google Patents
高圧放電灯、この高圧放電灯を用いた照明光学装置、およびこの照明光学装置を用いた画像表示装置Info
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- JP3307278B2 JP3307278B2 JP13640197A JP13640197A JP3307278B2 JP 3307278 B2 JP3307278 B2 JP 3307278B2 JP 13640197 A JP13640197 A JP 13640197A JP 13640197 A JP13640197 A JP 13640197A JP 3307278 B2 JP3307278 B2 JP 3307278B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般照明や光学機器
等に用いられる高圧放電灯、この高圧放電灯と凹面反射
鏡とを組み合わせた照明光学装置、およびこの照明光学
装置と画像形成部とを組み合わせた画像表示装置に関す
るものである。
等に用いられる高圧放電灯、この高圧放電灯と凹面反射
鏡とを組み合わせた照明光学装置、およびこの照明光学
装置と画像形成部とを組み合わせた画像表示装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、液晶プロジェクタ等の画像表示装
置の光源として使用される照明光学装置においては、ラ
ンプは通常凹面反射鏡とともに使用されており、光源と
して、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、超高圧
水銀灯、キセノンランプ等が使用されている。
置の光源として使用される照明光学装置においては、ラ
ンプは通常凹面反射鏡とともに使用されており、光源と
して、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、超高圧
水銀灯、キセノンランプ等が使用されている。
【０００３】近年、照明光学装置に用いられる光源とし
て、効率の良さ、放射光における赤、青、緑のバランス
の良さ、各色の光量の多さ等の理由からメタルハライド
ランプ、特に電極間距離を短くし点光源に近い短アーク
メタルハライドランプが主に使用されてきている。この
ようなメタルハライドランプの封入物質としては、光の
三原色である赤・青・緑の成分を高い効率で放射するこ
とができるよう、ディスプロシウム等の希土類金属の他
セシウム、タリウム、インジウム等複数種の金属ハロゲ
ン化物が選定されている。これらの封入物質は水銀と比
較すると全温度域で飽和蒸気圧が低く、満足なランプ特
性を実現することができるため、店舗用等の一般照明用
メタルハライドランプの場合に比べて発光管をコンパク
トにすることができる。
て、効率の良さ、放射光における赤、青、緑のバランス
の良さ、各色の光量の多さ等の理由からメタルハライド
ランプ、特に電極間距離を短くし点光源に近い短アーク
メタルハライドランプが主に使用されてきている。この
ようなメタルハライドランプの封入物質としては、光の
三原色である赤・青・緑の成分を高い効率で放射するこ
とができるよう、ディスプロシウム等の希土類金属の他
セシウム、タリウム、インジウム等複数種の金属ハロゲ
ン化物が選定されている。これらの封入物質は水銀と比
較すると全温度域で飽和蒸気圧が低く、満足なランプ特
性を実現することができるため、店舗用等の一般照明用
メタルハライドランプの場合に比べて発光管をコンパク
トにすることができる。
【０００４】このような照明光学装置としては、従来、
図６に示すように短アークメタルハライドランプ２３と
凹面反射鏡２４とを一体に組み合わせたものが使用され
ていた。
図６に示すように短アークメタルハライドランプ２３と
凹面反射鏡２４とを一体に組み合わせたものが使用され
ていた。
【０００５】ランプ２３から放射された光は凹面反射鏡
２４によって反射され一定の面積を有する集光レンズま
たは液晶パネル（図示せず）等の画像形成部に導かれ
る。このため光源は点光源であることが望ましく、この
ような理由で短アークメタルハライドランプが使用され
る。
２４によって反射され一定の面積を有する集光レンズま
たは液晶パネル（図示せず）等の画像形成部に導かれ
る。このため光源は点光源であることが望ましく、この
ような理由で短アークメタルハライドランプが使用され
る。
【０００６】以下、図面を参照しながら上述した従来の
短アークメタルハライドランプの一例について説明す
る。
短アークメタルハライドランプの一例について説明す
る。
【０００７】図６において短アークメタルハライドラン
プ２３は石英ガラスからなり、発光部内両端にそれぞれ
電極２５を封装し、これら一対の電極２５は封止部２６
に封着された金属箔導体２７ａ，２７ｂに接続されてい
る。一方の金属箔導体２７ａは外部リード線を介して端
部に被覆された口金２８に電気的に接続されており、他
方の金属箔導体２７ｂは外部リード線２９に接続されて
いる。なお、３０は保温膜である。発光部内には緩衝金
属としての水銀が封入されているとともに、発光金属と
して金属ハロゲン化物が封入されており、かつアルゴン
等の希ガスが封入されている。
プ２３は石英ガラスからなり、発光部内両端にそれぞれ
電極２５を封装し、これら一対の電極２５は封止部２６
に封着された金属箔導体２７ａ，２７ｂに接続されてい
る。一方の金属箔導体２７ａは外部リード線を介して端
部に被覆された口金２８に電気的に接続されており、他
方の金属箔導体２７ｂは外部リード線２９に接続されて
いる。なお、３０は保温膜である。発光部内には緩衝金
属としての水銀が封入されているとともに、発光金属と
して金属ハロゲン化物が封入されており、かつアルゴン
等の希ガスが封入されている。
【０００８】ランプ２３は凹面反射鏡２４に取り付けら
れ一体化されており、凹面反射鏡２４はガラス、金属あ
るいはセラミックスからなり、回転曲面の内面に反射特
性に優れたＴｉＯ2−ＳｉＯ2等の蒸着膜からなる反射面
を有している。
れ一体化されており、凹面反射鏡２４はガラス、金属あ
るいはセラミックスからなり、回転曲面の内面に反射特
性に優れたＴｉＯ2−ＳｉＯ2等の蒸着膜からなる反射面
を有している。
【０００９】この凹面反射鏡２４の全面投光部つまり開
口部は開口径が７０〜１２０ｍｍ程度に形成されてお
り、背部には支持筒部３１が設けられている。この支持
筒部３１にはランプ２３の口金２８部分が絶縁セメント
等の接着剤により固着されている。これにより、ランプ
２３はランプ軸が凹面反射鏡２４の中心軸と略一致する
ようにして凹面反射鏡２４に固着されている。なお、凹
面反射鏡２４には導入孔（図示せず）が形成されてお
り、この導入孔にランプ２３の外部リード線２９が貫通
されており、この外部リード線２９は凹面反射鏡２４の
背面側に導かれる。
口部は開口径が７０〜１２０ｍｍ程度に形成されてお
り、背部には支持筒部３１が設けられている。この支持
筒部３１にはランプ２３の口金２８部分が絶縁セメント
等の接着剤により固着されている。これにより、ランプ
２３はランプ軸が凹面反射鏡２４の中心軸と略一致する
ようにして凹面反射鏡２４に固着されている。なお、凹
面反射鏡２４には導入孔（図示せず）が形成されてお
り、この導入孔にランプ２３の外部リード線２９が貫通
されており、この外部リード線２９は凹面反射鏡２４の
背面側に導かれる。
【００１０】このような従来の短アークメタルハライド
ランプは、電極間距離が１００〜２５０Ｗの場合、１．
５〜４ｍｍと短く、通常は１２５〜４００Ｈｚの高周波
交流電源により点灯される。このように発光管の最冷点
温度を高めに設定し３０〜１００Ｗ／ｃｍ2の高い管壁
負荷（ランプ入力電力を発光管の内表面積で除した値）
でランプを点灯する結果、封入物質（金属ハロゲン化
物）の十分な蒸気圧が得られ、発光効率が高く、光の質
も量も満足し得る点光源となる。しかしながら、従来の
短アークメタルハライドランプは、点灯時の管壁温度が
発光管材料である石英ガラスの耐え得る限界温度近くま
で高くなり、封入したメタルハライド蒸気の作用によ
り、ランプ点灯１００時間ぐらいから最高温度部位を中
心に管壁の失透が始まる。そして点灯時間の経過に伴い
この失透が発光管内面全体に広がっていき、失透の厚み
も増大して点灯後１０００時間付近において、ランプ全
体が白濁化した状態となり、石英ガラス本来の透明性が
失われる結果、当初は点光源であったものが発光管全体
から光が放射されているように見え、凹面反射鏡による
集光性が著しく損なわれるようになる。
ランプは、電極間距離が１００〜２５０Ｗの場合、１．
５〜４ｍｍと短く、通常は１２５〜４００Ｈｚの高周波
交流電源により点灯される。このように発光管の最冷点
温度を高めに設定し３０〜１００Ｗ／ｃｍ2の高い管壁
負荷（ランプ入力電力を発光管の内表面積で除した値）
でランプを点灯する結果、封入物質（金属ハロゲン化
物）の十分な蒸気圧が得られ、発光効率が高く、光の質
も量も満足し得る点光源となる。しかしながら、従来の
短アークメタルハライドランプは、点灯時の管壁温度が
発光管材料である石英ガラスの耐え得る限界温度近くま
で高くなり、封入したメタルハライド蒸気の作用によ
り、ランプ点灯１００時間ぐらいから最高温度部位を中
心に管壁の失透が始まる。そして点灯時間の経過に伴い
この失透が発光管内面全体に広がっていき、失透の厚み
も増大して点灯後１０００時間付近において、ランプ全
体が白濁化した状態となり、石英ガラス本来の透明性が
失われる結果、当初は点光源であったものが発光管全体
から光が放射されているように見え、凹面反射鏡による
集光性が著しく損なわれるようになる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の液
晶プロジェクタ等に使用されている短アークメタルハラ
イドランプは初期特性に優れているが、ランプ寿命の点
で問題を有していた。
晶プロジェクタ等に使用されている短アークメタルハラ
イドランプは初期特性に優れているが、ランプ寿命の点
で問題を有していた。
【００１２】本発明の目的は、発光管材料として封入物
との反応性が低いセラミックスを使用し、かつ発光管の
直線透過率を高くし管壁負荷を高めることによって、高
効率で長寿命な短アークの高圧放電灯、これを光源とし
た照明光学装置、およびこの照明光学装置を用いた画像
表示装置を得ることを目的とするものである。
との反応性が低いセラミックスを使用し、かつ発光管の
直線透過率を高くし管壁負荷を高めることによって、高
効率で長寿命な短アークの高圧放電灯、これを光源とし
た照明光学装置、およびこの照明光学装置を用いた画像
表示装置を得ることを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
高圧放電灯は、一対の電極を具備した透光性を有する多
結晶アルミナ、多結晶ＹＡＧ、多結晶イットリアあるい
は多結晶窒化アルミニウムからなる発光管の内部に発光
物質、水銀、および不活性ガスが封入された高圧放電灯
において、前記発光管の管壁負荷をＷＬ（Ｗ／ｃ
ｍ2）、前記発光管の平均結晶粒径をＧ（μｍ）、前記
発光管の肉厚をｔ（ｍｍ）とすると、３０≦ＷＬ≦１０
０、１≦Ｇ≦３０かつ０．８≦ｔ≦２．５を満足すると
ともに、前記発光物質として少なくともハロゲン化リチ
ウムが封入されており、前記発光管の内容積に対する水
銀の封入量をＭ 1 （ｍｇ／ｃｃ）、ハロゲン化リチウム
の封入量をＷ 1 （ｍｇ／ｃｃ）とすると、１２５≦Ｍ 1 ≦
２２５かつ１×１０ -4 ≦Ｗ 1 ≦１．０を満足する構成を
有している。また、本発明の請求項２記載の高圧放電灯
は、一対の電極を具備した透光性を有する多結晶アルミ
ナ、多結晶ＹＡＧ、多結晶イットリアあるいは多結晶窒
化アルミニウムからなる発光管の内部に発光物質、水
銀、および不活性ガスが封入された高圧放電灯におい
て、前記発光管の管壁負荷をＷＬ（Ｗ／ｃｍ 2 ）、前記
発光管の平均結晶粒径をＧ（μｍ）、前記発光管の肉厚
をｔ（ｍｍ）とすると、３０≦ＷＬ≦１００、１≦Ｇ≦
３０かつ０．８≦ｔ≦２．５を満足するとともに、前記
発光物質として少なくともハロゲン化インジウム、ハロ
ゲン化リチウムが封入されており、前記発光管の内容積
に対するハロゲン化インジウムの封入量をＭ 2 （ｍｇ／
ｃｃ）、ハロゲン化リチウムの封入量をＷ 2 （ｍｇ／ｃ
ｃ）とすると、０．１≦Ｍ 2 ≦３．０かつ１×１０ -4 ≦
Ｗ 2 ≦１．０を満足する構成を有している。 また、本発
明の請求項３記載の高圧放電灯は、一対の電極を具備し
た透光性を有する多結晶アルミナ、多結晶ＹＡＧ、多結
晶イットリアあるいは多結晶窒化アルミニウムからなる
発光管の内部に発光物質、水銀、および不活性ガスが封
入された高圧放電灯において、前記発光管の管壁負荷を
ＷＬ（Ｗ／ｃｍ 2 ）、前記発光管の平均結晶粒径をＧ
（μｍ）、前記発光管の肉厚をｔ（ｍｍ）とすると、３
０≦ＷＬ≦１００、１≦Ｇ≦３０かつ０．８≦ｔ≦２．
５を満足するとともに、 前記発光物質として、少なくと
もハロゲン化インジウムとハロゲン化リチウムとが封入
されているとともに、ハロゲン化ガドリニウム、ハロゲ
ン化ディスプロシウム、ハロゲン化ホルミニウム、ハロ
ゲン化テルビウム、ハロゲン化エルビウム、ハロゲン化
プラセオジム、ハロゲン化ツリウム、ハロゲン化ルテチ
ウムのうち少なくとも１種類が封入されており、前記発
光管の内容積に対するハロゲン化インジウムの封入量を
Ｍ 3 （ｍｇ／ｃｃ）、ハロゲン化リチウムの封入量をＷ 3
（ｍｇ／ｃｃ）、ハロゲン化ガドリニウム、ハロゲン化
ディスプロシウム、ハロゲン化ホルミニウム、ハロゲン
化テルビウム、ハロゲン化エルビウム、ハロゲン化プラ
セオジム、ハロゲン化ツリウム、ハロゲン化ルテチウム
の総封入量をＮ 4 （ｍｇ／ｃｃ）とすると、１．０≦Ｍ 3
≦３．０かつ１×１０ -4 ≦Ｗ 3 ≦１．０かつ０．５≦Ｎ 4
≦６．０を満足する構成を有している。これらの構成に
より、高効率、高色温度で長寿命な高圧放電灯を得るこ
とができる。
高圧放電灯は、一対の電極を具備した透光性を有する多
結晶アルミナ、多結晶ＹＡＧ、多結晶イットリアあるい
は多結晶窒化アルミニウムからなる発光管の内部に発光
物質、水銀、および不活性ガスが封入された高圧放電灯
において、前記発光管の管壁負荷をＷＬ（Ｗ／ｃ
ｍ2）、前記発光管の平均結晶粒径をＧ（μｍ）、前記
発光管の肉厚をｔ（ｍｍ）とすると、３０≦ＷＬ≦１０
０、１≦Ｇ≦３０かつ０．８≦ｔ≦２．５を満足すると
ともに、前記発光物質として少なくともハロゲン化リチ
ウムが封入されており、前記発光管の内容積に対する水
銀の封入量をＭ 1 （ｍｇ／ｃｃ）、ハロゲン化リチウム
の封入量をＷ 1 （ｍｇ／ｃｃ）とすると、１２５≦Ｍ 1 ≦
２２５かつ１×１０ -4 ≦Ｗ 1 ≦１．０を満足する構成を
有している。また、本発明の請求項２記載の高圧放電灯
は、一対の電極を具備した透光性を有する多結晶アルミ
ナ、多結晶ＹＡＧ、多結晶イットリアあるいは多結晶窒
化アルミニウムからなる発光管の内部に発光物質、水
銀、および不活性ガスが封入された高圧放電灯におい
て、前記発光管の管壁負荷をＷＬ（Ｗ／ｃｍ 2 ）、前記
発光管の平均結晶粒径をＧ（μｍ）、前記発光管の肉厚
をｔ（ｍｍ）とすると、３０≦ＷＬ≦１００、１≦Ｇ≦
３０かつ０．８≦ｔ≦２．５を満足するとともに、前記
発光物質として少なくともハロゲン化インジウム、ハロ
ゲン化リチウムが封入されており、前記発光管の内容積
に対するハロゲン化インジウムの封入量をＭ 2 （ｍｇ／
ｃｃ）、ハロゲン化リチウムの封入量をＷ 2 （ｍｇ／ｃ
ｃ）とすると、０．１≦Ｍ 2 ≦３．０かつ１×１０ -4 ≦
Ｗ 2 ≦１．０を満足する構成を有している。 また、本発
明の請求項３記載の高圧放電灯は、一対の電極を具備し
た透光性を有する多結晶アルミナ、多結晶ＹＡＧ、多結
晶イットリアあるいは多結晶窒化アルミニウムからなる
発光管の内部に発光物質、水銀、および不活性ガスが封
入された高圧放電灯において、前記発光管の管壁負荷を
ＷＬ（Ｗ／ｃｍ 2 ）、前記発光管の平均結晶粒径をＧ
（μｍ）、前記発光管の肉厚をｔ（ｍｍ）とすると、３
０≦ＷＬ≦１００、１≦Ｇ≦３０かつ０．８≦ｔ≦２．
５を満足するとともに、 前記発光物質として、少なくと
もハロゲン化インジウムとハロゲン化リチウムとが封入
されているとともに、ハロゲン化ガドリニウム、ハロゲ
ン化ディスプロシウム、ハロゲン化ホルミニウム、ハロ
ゲン化テルビウム、ハロゲン化エルビウム、ハロゲン化
プラセオジム、ハロゲン化ツリウム、ハロゲン化ルテチ
ウムのうち少なくとも１種類が封入されており、前記発
光管の内容積に対するハロゲン化インジウムの封入量を
Ｍ 3 （ｍｇ／ｃｃ）、ハロゲン化リチウムの封入量をＷ 3
（ｍｇ／ｃｃ）、ハロゲン化ガドリニウム、ハロゲン化
ディスプロシウム、ハロゲン化ホルミニウム、ハロゲン
化テルビウム、ハロゲン化エルビウム、ハロゲン化プラ
セオジム、ハロゲン化ツリウム、ハロゲン化ルテチウム
の総封入量をＮ 4 （ｍｇ／ｃｃ）とすると、１．０≦Ｍ 3
≦３．０かつ１×１０ -4 ≦Ｗ 3 ≦１．０かつ０．５≦Ｎ 4
≦６．０を満足する構成を有している。これらの構成に
より、高効率、高色温度で長寿命な高圧放電灯を得るこ
とができる。
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】また、本発明の請求項４記載の発明は、請
求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記電極
に直流成分の電圧を印加してランプを直流点灯し、点灯
中に陽極となる電極を陰極となる電極に比べて大きく形
成した構成を有している。これにより、さらなる長寿命
化が図れる。
求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記電極
に直流成分の電圧を印加してランプを直流点灯し、点灯
中に陽極となる電極を陰極となる電極に比べて大きく形
成した構成を有している。これにより、さらなる長寿命
化が図れる。
【００２０】本発明の請求項５記載の照明光学装置は、
反射面が放物面あるいは楕円面からなる凹面反射鏡と、
請求項１〜３のいずれかに記載の高圧放電灯とが、前記
高圧放電灯のアーク軸が前記凹面反射鏡の光軸上に位置
されて一体化された構成を有する。これにより、長寿命
な照明光学装置を得ることができる。
反射面が放物面あるいは楕円面からなる凹面反射鏡と、
請求項１〜３のいずれかに記載の高圧放電灯とが、前記
高圧放電灯のアーク軸が前記凹面反射鏡の光軸上に位置
されて一体化された構成を有する。これにより、長寿命
な照明光学装置を得ることができる。
【００２１】本発明の請求項６記載の照明光学装置は、
反射面が放物面あるいは楕円面からなる凹面反射鏡と、
請求項４に記載の高圧放電灯とが、前記高圧放電灯のア
ーク軸が前記凹面反射鏡の光軸上に位置されて一体化さ
れているとともに、直流点灯中に陰極となる前記電極を
前記凹面反射鏡の前面投光部側に配置した構成を有して
いる。これにより、さらなる長寿命化を図ることができ
る。
反射面が放物面あるいは楕円面からなる凹面反射鏡と、
請求項４に記載の高圧放電灯とが、前記高圧放電灯のア
ーク軸が前記凹面反射鏡の光軸上に位置されて一体化さ
れているとともに、直流点灯中に陰極となる前記電極を
前記凹面反射鏡の前面投光部側に配置した構成を有して
いる。これにより、さらなる長寿命化を図ることができ
る。
【００２２】本発明の請求項７記載の画像表示装置は、
少なくとも光源および集光部からなる光源部と、画像形
成部とからなる画像表示装置において、前記光源部に請
求項５または請求項６記載の照明光学装置を用いた構成
を有する。これにより、長寿命な画像表示装置を得るこ
とができる。
少なくとも光源および集光部からなる光源部と、画像形
成部とからなる画像表示装置において、前記光源部に請
求項５または請求項６記載の照明光学装置を用いた構成
を有する。これにより、長寿命な画像表示装置を得るこ
とができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。
て説明する。
【００２４】本発明の第１の実施の形態であるセラミッ
ク高圧放電灯およびこの放電灯を光源とした照明光学装
置について説明する。
ク高圧放電灯およびこの放電灯を光源とした照明光学装
置について説明する。
【００２５】図１に示すように、セラミック高圧放電灯
は、透光性多結晶ＹＡＧからなる発光管１を有してお
り、このＹＡＧの平均結晶粒径は約８μｍである。この
発光管１は略回転楕円体形状で中央部最大内径は１０．
０ｍｍ、内容積は０．７ｃｃ、肉厚は１．２ｍｍである
発光部２と、この発光部２の両端に連設された細管部３
とを有する。この細管部３の内径は１．３ｍｍであり、
長さは１２ｍｍである。発光管１の直線透過率は約７０
％である。両細管部３には電極４が封止されている。電
極４は直径０．６ｍｍの電極棒５と、この電極棒５の先
端に設けられた直径０．３ｍｍのタングステンからなる
コイル６からなる。両細管部３には、電極棒５の部分が
封着材１１によって気密に固着されており、かつ電極４
のコイル６が発光部２内に位置するように設けられてい
る。発光部２内での電極間距離、すなわちアーク長は
１．８ｍｍである。発光部２内にはＨｏＩ3が１．０ｍ
ｇ、ＩｎＩが０．６ｍｇ、ＬｉＩが０．２ｍｇ、さらに
緩衝ガスとして水銀が５５ｍｇ、始動用希ガスとしてＡ
ｒが１８０Ｔｏｒｒ封入されている。一方の細管部３に
は口金７が設けられている。また、両細管部３から導出
した電極棒５の端部には外部リード線８が接続されてい
る。
は、透光性多結晶ＹＡＧからなる発光管１を有してお
り、このＹＡＧの平均結晶粒径は約８μｍである。この
発光管１は略回転楕円体形状で中央部最大内径は１０．
０ｍｍ、内容積は０．７ｃｃ、肉厚は１．２ｍｍである
発光部２と、この発光部２の両端に連設された細管部３
とを有する。この細管部３の内径は１．３ｍｍであり、
長さは１２ｍｍである。発光管１の直線透過率は約７０
％である。両細管部３には電極４が封止されている。電
極４は直径０．６ｍｍの電極棒５と、この電極棒５の先
端に設けられた直径０．３ｍｍのタングステンからなる
コイル６からなる。両細管部３には、電極棒５の部分が
封着材１１によって気密に固着されており、かつ電極４
のコイル６が発光部２内に位置するように設けられてい
る。発光部２内での電極間距離、すなわちアーク長は
１．８ｍｍである。発光部２内にはＨｏＩ3が１．０ｍ
ｇ、ＩｎＩが０．６ｍｇ、ＬｉＩが０．２ｍｇ、さらに
緩衝ガスとして水銀が５５ｍｇ、始動用希ガスとしてＡ
ｒが１８０Ｔｏｒｒ封入されている。一方の細管部３に
は口金７が設けられている。また、両細管部３から導出
した電極棒５の端部には外部リード線８が接続されてい
る。
【００２６】凹面反射鏡９はセラミックからなり、回転
曲面の内面にＴｉＯ2−ＳｉＯ2の蒸着膜からなる反射面
を有している。この凹面反射鏡９の前面投光部、すなわ
ち開口部はその径が８５ｍｍ程度に形成されており、背
部の頂部には支持筒部１０を有している。そして支持筒
部１０には口金７が絶縁セメント１２によって固着され
ている。このとき、発光管１（一対の電極）の中心軸と
凹面反射鏡９の中心軸とは、ほぼ一致するように固着さ
れている。
曲面の内面にＴｉＯ2−ＳｉＯ2の蒸着膜からなる反射面
を有している。この凹面反射鏡９の前面投光部、すなわ
ち開口部はその径が８５ｍｍ程度に形成されており、背
部の頂部には支持筒部１０を有している。そして支持筒
部１０には口金７が絶縁セメント１２によって固着され
ている。このとき、発光管１（一対の電極）の中心軸と
凹面反射鏡９の中心軸とは、ほぼ一致するように固着さ
れている。
【００２７】本実施の形態の短アークの高圧放電灯と凹
面反射鏡とを一体化した照明光学装置において、口金７
と外部リード線８とを交流電源に接続し、ランプ電圧約
７５Ｖ、ランプ電流約２．０Ａ、ランプ電力１５０Ｗで
点灯した。これは発光管の管壁負荷は約５０〜６０Ｗ／
ｃｍ2の条件で使用されることになる。
面反射鏡とを一体化した照明光学装置において、口金７
と外部リード線８とを交流電源に接続し、ランプ電圧約
７５Ｖ、ランプ電流約２．０Ａ、ランプ電力１５０Ｗで
点灯した。これは発光管の管壁負荷は約５０〜６０Ｗ／
ｃｍ2の条件で使用されることになる。
【００２８】このような構成の照明光学装置を図２に示
すように光学系に組み込み画像表示装置を構成し、定格
電力で稼働させたところ、ランプ効率が７０ｌｍ／Ｗ、
ランプから放射され、凹面反射鏡９から反射される光の
色温度は約６２００Ｋとなった。そして、本実施の形態
の照明光学装置を定格電力で稼働させ、ライフ試験を行
った。なお、１３は本実施形態の高圧放電灯、１４は集
光ミラー、１５は投射レンズ系、１６は受光面（スクリ
ーン）を示す。
すように光学系に組み込み画像表示装置を構成し、定格
電力で稼働させたところ、ランプ効率が７０ｌｍ／Ｗ、
ランプから放射され、凹面反射鏡９から反射される光の
色温度は約６２００Ｋとなった。そして、本実施の形態
の照明光学装置を定格電力で稼働させ、ライフ試験を行
った。なお、１３は本実施形態の高圧放電灯、１４は集
光ミラー、１５は投射レンズ系、１６は受光面（スクリ
ーン）を示す。
【００２９】ライフ試験の結果、ランプを２５００時間
点灯しても、発光管１の白濁は発光管１上部にわずかに
見られる程度であり、図３に示すようにスクリーン照度
維持率は約６５％を維持することができ良好な結果が得
られた。
点灯しても、発光管１の白濁は発光管１上部にわずかに
見られる程度であり、図３に示すようにスクリーン照度
維持率は約６５％を維持することができ良好な結果が得
られた。
【００３０】以下、本発明の第２の実施の形態であるセ
ラミック高圧放電灯および照明光学装置について説明す
る。
ラミック高圧放電灯および照明光学装置について説明す
る。
【００３１】図４に示すように本実施形態のセラミック
高圧放電灯は透光性多結晶ＹＡＧからなる発光管１７を
有しており、このＹＡＧの平均結晶粒径は約８μｍであ
る。この発光管１７は略回転楕円体形状で中央部最大内
径は１０．０ｍｍ、内容積は０．７ｃｃ、肉厚は１．１
ｍｍである発光部１８と、この発光部１８の両端に連設
された細管部１９とを有する。この細管部１９の内径は
１．４ｍｍであり、長さは１２ｍｍである。発光管１７
（ＹＡＧ）の直線透過率は約７０％である。両端に封止
された電極２０は、一方が直径１．４ｍｍの純タングス
テンからなる陽極２１、他方が直径０．５ｍｍの純タン
グステンからなる陰極２２となっており、電極間距離す
なわちアーク長は１．８ｍｍである。発光部１８内には
ＧｄＩ3が１．２ｍｇ、ＩｎＩが０．７ｍｇ、ＬｉＩが
０．２ｍｇ、さらに緩衝ガスとして水銀が５５ｍｇ、始
動用希ガスとしてＡｒが１８０Ｔｏｒｒ封入されてい
る。
高圧放電灯は透光性多結晶ＹＡＧからなる発光管１７を
有しており、このＹＡＧの平均結晶粒径は約８μｍであ
る。この発光管１７は略回転楕円体形状で中央部最大内
径は１０．０ｍｍ、内容積は０．７ｃｃ、肉厚は１．１
ｍｍである発光部１８と、この発光部１８の両端に連設
された細管部１９とを有する。この細管部１９の内径は
１．４ｍｍであり、長さは１２ｍｍである。発光管１７
（ＹＡＧ）の直線透過率は約７０％である。両端に封止
された電極２０は、一方が直径１．４ｍｍの純タングス
テンからなる陽極２１、他方が直径０．５ｍｍの純タン
グステンからなる陰極２２となっており、電極間距離す
なわちアーク長は１．８ｍｍである。発光部１８内には
ＧｄＩ3が１．２ｍｇ、ＩｎＩが０．７ｍｇ、ＬｉＩが
０．２ｍｇ、さらに緩衝ガスとして水銀が５５ｍｇ、始
動用希ガスとしてＡｒが１８０Ｔｏｒｒ封入されてい
る。
【００３２】凹面反射鏡９はセラミックスからなり、回
転曲面の内面にＴｉＯ2−ＳｉＯ2の蒸着膜からなる反射
面を有している。この凹面反射鏡９の前面投光部、すな
わち開口部はその径が８０ｍｍ程度に形成されており、
背部の頂部には支持筒部１０を有している。そして支持
筒部１０には発光管１７の口金７の部分が絶縁セメント
１２により固着されている。この時発光管１７の中心軸
と凹面反射鏡９の中心軸はほぼ一致するように固着され
ている。
転曲面の内面にＴｉＯ2−ＳｉＯ2の蒸着膜からなる反射
面を有している。この凹面反射鏡９の前面投光部、すな
わち開口部はその径が８０ｍｍ程度に形成されており、
背部の頂部には支持筒部１０を有している。そして支持
筒部１０には発光管１７の口金７の部分が絶縁セメント
１２により固着されている。この時発光管１７の中心軸
と凹面反射鏡９の中心軸はほぼ一致するように固着され
ている。
【００３３】他の構成は上記第１の実施形態のものと同
様である。以上のような本実施形態の短アークの高圧放
電灯と凹面反射鏡とを一体化した照明光学装置におい
て、口金７と外部リード線８とを直流電源に接続し、ラ
ンプ電圧約７５Ｖ、ランプ電流約２．０Ａ、ランプ電力
１５０Ｗで点灯した。これは、発光管１７の管壁負荷は
約５０〜６０Ｗ／ｃｍ2の条件で使用されることにな
る。
様である。以上のような本実施形態の短アークの高圧放
電灯と凹面反射鏡とを一体化した照明光学装置におい
て、口金７と外部リード線８とを直流電源に接続し、ラ
ンプ電圧約７５Ｖ、ランプ電流約２．０Ａ、ランプ電力
１５０Ｗで点灯した。これは、発光管１７の管壁負荷は
約５０〜６０Ｗ／ｃｍ2の条件で使用されることにな
る。
【００３４】このような構成の照明光学装置を定格電力
で稼働させたところ、ランプ効率６５ｌｍ／Ｗ、ランプ
から放射され、凹面反射鏡から反射される光の色温度は
約６６００Ｋとなった。また、この照明光学装置を上記
実施形態と同様に光学系に組み込んだ画像表示装置を定
格電力で稼働させたところ、ランプを２５００時間点灯
しても、発光管１７に白濁は殆ど見られず、図５に示す
ように、スクリーン照度維持率は約７５％を維持するこ
とができ良好な結果が得られた。
で稼働させたところ、ランプ効率６５ｌｍ／Ｗ、ランプ
から放射され、凹面反射鏡から反射される光の色温度は
約６６００Ｋとなった。また、この照明光学装置を上記
実施形態と同様に光学系に組み込んだ画像表示装置を定
格電力で稼働させたところ、ランプを２５００時間点灯
しても、発光管１７に白濁は殆ど見られず、図５に示す
ように、スクリーン照度維持率は約７５％を維持するこ
とができ良好な結果が得られた。
【００３５】以下、本発明の第３の実施の形態について
説明する。本実施形態は、上記第１の実施形態のセラミ
ック高圧放電灯において、発光部２内にＬｉＩを０．０
１ｍｇ、緩衝ガスとして水銀を６５ｍｇ、始動用希ガス
としてＡｒを１５０Ｔｏｒｒ封入し、凹面反射鏡９と一
体化したものである。このような構成の照明光学装置を
図２に示すような光学系に組み込み画像表示装置とし、
定格電力で稼働させたところ、ランプ効率６０ｌｍ／
Ｗ、ランプから放射され、凹面反射鏡９から反射される
光の色温度は約６５００Ｋとなった。また、この画像表
示装置を定格電力で稼働させ、ライフ試験を行った。そ
の結果、ランプを２５００時間点灯しても、発光部に白
濁はほとんど見られず、スクリーン照度維持率は約８５
％を維持することができ良好な結果が得られた。
説明する。本実施形態は、上記第１の実施形態のセラミ
ック高圧放電灯において、発光部２内にＬｉＩを０．０
１ｍｇ、緩衝ガスとして水銀を６５ｍｇ、始動用希ガス
としてＡｒを１５０Ｔｏｒｒ封入し、凹面反射鏡９と一
体化したものである。このような構成の照明光学装置を
図２に示すような光学系に組み込み画像表示装置とし、
定格電力で稼働させたところ、ランプ効率６０ｌｍ／
Ｗ、ランプから放射され、凹面反射鏡９から反射される
光の色温度は約６５００Ｋとなった。また、この画像表
示装置を定格電力で稼働させ、ライフ試験を行った。そ
の結果、ランプを２５００時間点灯しても、発光部に白
濁はほとんど見られず、スクリーン照度維持率は約８５
％を維持することができ良好な結果が得られた。
【００３６】以下、本発明の第４の実施の形態について
説明する。本実施形態は、上記第１の実施形態のセラミ
ック高圧放電灯において、発光部２内にＩｎＩを０．８
ｍｇ、ＬｉＩを０．０１ｍｇ、緩衝ガスとして水銀を６
０ｍｇ、始動用希ガスとしてＡｒを１５０Ｔｏｒｒ封入
し、凹面反射鏡と一体化したものである。このような構
成の照明光学装置を図２に示すような光学系に組み込み
画像表示装置とし、定格電力で稼働させたところ、ラン
プ効率５８ｌｍ／Ｗ、ランプから放射され、凹面反射鏡
から反射される光の色温度は約７０００Ｋとなった。ま
た、この画像表示装置を定格電力で稼働させ、ライフ試
験を行った。その結果、２５００時間点灯しても、発光
部に白濁は全く確認されず、スクリーン照度維持率は約
８０％を維持することができ良好な結果が得られた。
説明する。本実施形態は、上記第１の実施形態のセラミ
ック高圧放電灯において、発光部２内にＩｎＩを０．８
ｍｇ、ＬｉＩを０．０１ｍｇ、緩衝ガスとして水銀を６
０ｍｇ、始動用希ガスとしてＡｒを１５０Ｔｏｒｒ封入
し、凹面反射鏡と一体化したものである。このような構
成の照明光学装置を図２に示すような光学系に組み込み
画像表示装置とし、定格電力で稼働させたところ、ラン
プ効率５８ｌｍ／Ｗ、ランプから放射され、凹面反射鏡
から反射される光の色温度は約７０００Ｋとなった。ま
た、この画像表示装置を定格電力で稼働させ、ライフ試
験を行った。その結果、２５００時間点灯しても、発光
部に白濁は全く確認されず、スクリーン照度維持率は約
８０％を維持することができ良好な結果が得られた。
【００３７】以下、本発明の第５の実施の形態について
説明する。本実施形態は、上記第２の実施形態のセラミ
ック高圧放電灯１において、発光部２内にＩｎＩを０．
６ｍｇ、ＬｉＩを０．０１ｍｇ、ＤｙＩ3を１ｍｇ、緩
衝ガスとして水銀を５５ｍｇ、始動用希ガスとしてＡｒ
を１５０Ｔｏｒｒ封入し、凹面反射鏡９と一体化したも
のである。このような構成の照明光学装置を図２に示す
ような光学系に組み込み画像表示装置とし、定格電力で
稼働させたところ、ランプ効率７０ｌｍ／Ｗ、ランプか
ら放射され、凹面反射鏡９から反射される光の色温度は
約６１００Ｋとなった。また、この画像表示装置を定格
電力で稼働させ、ライフ試験を行った。その結果、２５
００時間点灯しても、発光部に白濁は全く確認されず、
スクリーン照度維持率は約７５％を維持することができ
良好な結果が得られた。
説明する。本実施形態は、上記第２の実施形態のセラミ
ック高圧放電灯１において、発光部２内にＩｎＩを０．
６ｍｇ、ＬｉＩを０．０１ｍｇ、ＤｙＩ3を１ｍｇ、緩
衝ガスとして水銀を５５ｍｇ、始動用希ガスとしてＡｒ
を１５０Ｔｏｒｒ封入し、凹面反射鏡９と一体化したも
のである。このような構成の照明光学装置を図２に示す
ような光学系に組み込み画像表示装置とし、定格電力で
稼働させたところ、ランプ効率７０ｌｍ／Ｗ、ランプか
ら放射され、凹面反射鏡９から反射される光の色温度は
約６１００Ｋとなった。また、この画像表示装置を定格
電力で稼働させ、ライフ試験を行った。その結果、２５
００時間点灯しても、発光部に白濁は全く確認されず、
スクリーン照度維持率は約７５％を維持することができ
良好な結果が得られた。
【００３８】発光管１の直線透過率を３５％以上とした
理由は、次のとおりである。発光管材料として、石英ガ
ラス、多結晶アルミナＡ（直線透過率約２０％）、多結
晶アルミナＢ（直線透過率約３０％）、多結晶アルミナ
Ｃ（直線透過率約４０％）の４種類を用い、ランプ試作
を行い、図２に示す光学系に組み込み、初期特性を評価
した。表１にスクリーン照度の比較結果を示す。
理由は、次のとおりである。発光管材料として、石英ガ
ラス、多結晶アルミナＡ（直線透過率約２０％）、多結
晶アルミナＢ（直線透過率約３０％）、多結晶アルミナ
Ｃ（直線透過率約４０％）の４種類を用い、ランプ試作
を行い、図２に示す光学系に組み込み、初期特性を評価
した。表１にスクリーン照度の比較結果を示す。
【００３９】
【表１】
【００４０】このように、直線透過率が２０％および３
０％の多結晶アルミナＡおよびＢを用いたランプでは石
英ガラス製のランプに比べ、スクリーン照度が非常に低
い。しかしながら、直線透過率が４０％の多結晶アルミ
ナＣを用いたランプでは石英ガラス製のランプに比べ、
スクリーン照度はほぼ同程度となっている。これは、石
英ガラス製ランプに比べ、多結晶アルミナ製ランプの方
が直線透過率は低いが、発光管がコンパクトであるため
同程度になったと考えられる。
０％の多結晶アルミナＡおよびＢを用いたランプでは石
英ガラス製のランプに比べ、スクリーン照度が非常に低
い。しかしながら、直線透過率が４０％の多結晶アルミ
ナＣを用いたランプでは石英ガラス製のランプに比べ、
スクリーン照度はほぼ同程度となっている。これは、石
英ガラス製ランプに比べ、多結晶アルミナ製ランプの方
が直線透過率は低いが、発光管がコンパクトであるため
同程度になったと考えられる。
【００４１】また、管壁負荷をＷＬ（Ｗ／ｃｍ2）とす
ると３０≦ＷＬ≦１００とした理由は以下のとおりであ
る。
ると３０≦ＷＬ≦１００とした理由は以下のとおりであ
る。
【００４２】ＷＬ＜３０とすると、管壁温度が低く、封
入金属の蒸気が十分得られないため、低効率、低色温度
等、要望されるランプ特性を得ることができない。１０
０＜ＷＬとすると、発光管の応力設計あるいは材料改善
を施してもランプの点滅サイクルによるヒートショック
でランプが破損してしまう。
入金属の蒸気が十分得られないため、低効率、低色温度
等、要望されるランプ特性を得ることができない。１０
０＜ＷＬとすると、発光管の応力設計あるいは材料改善
を施してもランプの点滅サイクルによるヒートショック
でランプが破損してしまう。
【００４３】さらに、発光管の平均結晶粒径をＧ（μ
ｍ）、肉厚をｔ（ｍｍ）とすると、１≦Ｇ≦３０かつ
０．８≦ｔ≦２．５とした理由は次のとおりである。
ｍ）、肉厚をｔ（ｍｍ）とすると、１≦Ｇ≦３０かつ
０．８≦ｔ≦２．５とした理由は次のとおりである。
【００４４】Ｇ＜１とすると、ランプ点灯中に結晶が粒
成長し、発光管表面の平滑度が悪くなるため、発光管の
直線透過率が低下する、すなわちスクリーン照度の低下
を招いてしまう。また、短アークなランプでは、ランプ
点灯時の発光管内部圧力が非常に高い。そのため、３０
＜Ｇ、ｔ＜０．８とした場合、発光管の耐圧強度が低下
してしまい、ランプ点灯時の発光管内部圧力が発光管耐
圧強度より高くなるため、ランプ点灯中に発光管が破裂
（爆破）してしまう。２．５＞ｔの場合では、セラミッ
クの製造が非常に困難になること、発光管の直線透過率
が低下してしまう等の理由により好ましくない。
成長し、発光管表面の平滑度が悪くなるため、発光管の
直線透過率が低下する、すなわちスクリーン照度の低下
を招いてしまう。また、短アークなランプでは、ランプ
点灯時の発光管内部圧力が非常に高い。そのため、３０
＜Ｇ、ｔ＜０．８とした場合、発光管の耐圧強度が低下
してしまい、ランプ点灯時の発光管内部圧力が発光管耐
圧強度より高くなるため、ランプ点灯中に発光管が破裂
（爆破）してしまう。２．５＞ｔの場合では、セラミッ
クの製造が非常に困難になること、発光管の直線透過率
が低下してしまう等の理由により好ましくない。
【００４５】その上、発光物質の封入量を限定した、す
なわち発光管の内容積に対する水銀の封入量をＭ1（ｍ
ｇ／ｃｃ）、ハロゲン化リチウムの封入量をＷ1（ｍｇ
／ｃｃ）とすると、１２５≦Ｍ1≦２２５かつ１×１０
-4≦Ｗ1≦１．０とした、あるいは発光管の内容積に対
するハロゲン化インジウムの封入量をＭ2（ｍｇ／ｃ
ｃ）、ハロゲン化リチウムの封入量をＷ2（ｍｇ／ｃ
ｃ）とすると、０．１≦Ｍ2≦３．０かつ１×１０-4≦
Ｗ2≦１．０とした、あるいは発光管の内容積に対する
ハロゲン化インジウムの封入量をＭ3（ｍｇ／ｃｃ）、
ハロゲン化リチウムの封入量をＷ3（ｍｇ／ｃｃ）、ハ
ロゲン化ガドリニウム、ハロゲン化ディスプロシウム、
ハロゲン化ホルミニウム、ハロゲン化テルビウム、ハロ
ゲン化エルビウム、ハロゲン化プラセオジム、ハロゲン
化ツリウム、ハロゲン化ルテチウムの総封入量をＮ
4（ｍｇ／ｃｃ）とすると、１．０≦Ｍ3≦３．０かつ１
×１０-4≦Ｗ3≦１．０かつ０．５≦Ｎ4≦６．０とした
理由は下記のとおりである。
なわち発光管の内容積に対する水銀の封入量をＭ1（ｍ
ｇ／ｃｃ）、ハロゲン化リチウムの封入量をＷ1（ｍｇ
／ｃｃ）とすると、１２５≦Ｍ1≦２２５かつ１×１０
-4≦Ｗ1≦１．０とした、あるいは発光管の内容積に対
するハロゲン化インジウムの封入量をＭ2（ｍｇ／ｃ
ｃ）、ハロゲン化リチウムの封入量をＷ2（ｍｇ／ｃ
ｃ）とすると、０．１≦Ｍ2≦３．０かつ１×１０-4≦
Ｗ2≦１．０とした、あるいは発光管の内容積に対する
ハロゲン化インジウムの封入量をＭ3（ｍｇ／ｃｃ）、
ハロゲン化リチウムの封入量をＷ3（ｍｇ／ｃｃ）、ハ
ロゲン化ガドリニウム、ハロゲン化ディスプロシウム、
ハロゲン化ホルミニウム、ハロゲン化テルビウム、ハロ
ゲン化エルビウム、ハロゲン化プラセオジム、ハロゲン
化ツリウム、ハロゲン化ルテチウムの総封入量をＮ
4（ｍｇ／ｃｃ）とすると、１．０≦Ｍ3≦３．０かつ１
×１０-4≦Ｗ3≦１．０かつ０．５≦Ｎ4≦６．０とした
理由は下記のとおりである。
【００４６】放電灯と凹面反射鏡とを組み合わせた照明
光学装置を、図２に示すような光学系に組み込み、定格
電力で稼働させる場合、凹面反射鏡から反射される光に
は高効率、高色温度が要求されている。一般に、封入物
の封入量を多くすると効率は高くなるが、色温度は低下
することが知られている。図２に示すような光学系では
凹面反射鏡から反射される光の色温度は５５００Ｋ以上
が好ましく、その色温度以上を達成するため、上記の各
封入量上限を規定してある。また、封入物の封入量が少
ないと封入金属特有の発光を得ることができないため、
上記の各封入量下限を規定してある。
光学装置を、図２に示すような光学系に組み込み、定格
電力で稼働させる場合、凹面反射鏡から反射される光に
は高効率、高色温度が要求されている。一般に、封入物
の封入量を多くすると効率は高くなるが、色温度は低下
することが知られている。図２に示すような光学系では
凹面反射鏡から反射される光の色温度は５５００Ｋ以上
が好ましく、その色温度以上を達成するため、上記の各
封入量上限を規定してある。また、封入物の封入量が少
ないと封入金属特有の発光を得ることができないため、
上記の各封入量下限を規定してある。
【００４７】上記各実施の形態では封入するハロゲン化
物としてヨウ化物を使用したものを示したが、臭化物の
みあるいはヨウ化物と臭化物の混合物で使用したもので
も本発明の効果が得られることが確認された。
物としてヨウ化物を使用したものを示したが、臭化物の
みあるいはヨウ化物と臭化物の混合物で使用したもので
も本発明の効果が得られることが確認された。
【００４８】さらに、本発明で直流点灯というのは、厳
密な意味の直流ではなく、交流を整流したもの等であっ
ても良い。
密な意味の直流ではなく、交流を整流したもの等であっ
ても良い。
【００４９】
【発明の効果】以上のように本発明の高圧放電灯は、高
効率、高色温度化が可能となるとともに、長寿命化を実
現することができる。
効率、高色温度化が可能となるとともに、長寿命化を実
現することができる。
【００５０】また、本発明の照明光学装置、画像表示装
置は上記放電灯を光源とすることにより、長期にわたり
集光性を損なうことがなく長寿命化が実現できる。
置は上記放電灯を光源とすることにより、長期にわたり
集光性を損なうことがなく長寿命化が実現できる。
【図１】本発明の第１の実施の形態であるセラミック高
圧放電灯と凹面反射鏡とからなる照明光学装置の一部切
欠正面図
圧放電灯と凹面反射鏡とからなる照明光学装置の一部切
欠正面図
【図２】ランプ評価に用いた光学系を示す図
【図３】本発明の第１の実施の形態である画像表示装置
におけるランプ点灯時間とスクリーン照度維持率を示す
図
におけるランプ点灯時間とスクリーン照度維持率を示す
図
【図４】本発明の第２の実施の形態であるセラミック高
圧放電灯と凹面反射鏡とからなる照明光学装置の一部切
欠正面図
圧放電灯と凹面反射鏡とからなる照明光学装置の一部切
欠正面図
【図５】本発明の第２の実施の形態である画像表示装置
におけるランプ点灯時間とスクリーン照度維持率を示す
図
におけるランプ点灯時間とスクリーン照度維持率を示す
図
【図６】従来例の石英ガラス製高圧放電灯と凹面反射鏡
とからなる照明光学装置の一部切欠正面図
とからなる照明光学装置の一部切欠正面図
１，１７ 発光管 ２，１８ 発光部 ３，１９ 細管部 ４，２０ 電極 ５ 電極棒 ６ コイル ７ 口金 ８ 外部リード線 ９ 凹面反射鏡 １０ 支持筒部 １１ 封着材 １４ 集光ミラー １５ 投射レンズ系 １６ 受光面
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01J 61/88 H01J 61/10 - 61/33
Claims (7)
- 【請求項１】 一対の電極を具備した透光性を有する多
結晶アルミナ、多結晶ＹＡＧ、多結晶イットリアあるい
は多結晶窒化アルミニウムからなる発光管の内部に発光
物質、水銀、および不活性ガスが封入された高圧放電灯
において、前記発光管の管壁負荷をＷＬ（Ｗ／ｃ
ｍ2）、前記発光管の平均結晶粒径をＧ（μｍ）、前記
発光管の肉厚をｔ（ｍｍ）とすると、３０≦ＷＬ≦１０
０、１≦Ｇ≦３０かつ０．８≦ｔ≦２．５を満足すると
ともに、前記発光物質として少なくともハロゲン化リチ
ウムが封入されており、前記発光管の内容積に対する水
銀の封入量をＭ 1 （ｍｇ／ｃｃ）、ハロゲン化リチウム
の封入量をＷ 1 （ｍｇ／ｃｃ）とすると、１２５≦Ｍ 1 ≦
２２５かつ１×１０ -4 ≦Ｗ 1 ≦１．０を満足することを
特徴とする高圧放電灯。 - 【請求項２】 一対の電極を具備した透光性を有する多
結晶アルミナ、多結晶ＹＡＧ、多結晶イットリアあるい
は多結晶窒化アルミニウムからなる発光管の内部に発光
物質、水銀、および不活性ガスが封入された高圧放電灯
において、前記発光管の管壁負荷をＷＬ（Ｗ／ｃ
ｍ 2 ）、前記発光管の平均結晶粒径をＧ（μｍ）、前記
発光管の肉厚をｔ（ｍｍ）とすると、３０≦ＷＬ≦１０
０、１≦Ｇ≦３０かつ０．８≦ｔ≦２．５を満足すると
ともに、前記発光物質として少なくともハロゲン化イン
ジウム、ハロゲン化リチウムが封入されており、前記発
光管の内容積に対するハロゲン化インジウムの封入量を
Ｍ 2 （ｍｇ／ｃｃ）、ハロゲン化リチウムの封入量をＷ 2
（ｍｇ／ｃｃ）とすると、０．１≦Ｍ 2 ≦３．０かつ１
×１０ -4 ≦Ｗ 2 ≦１．０を満足することを特徴とする高
圧放電灯。 - 【請求項３】 一対の電極を具備した透光性を有する多
結晶アルミナ、多結晶ＹＡＧ、多結晶イットリアあるい
は多結晶窒化アルミニウムからなる発光管の内部に発光
物質、水銀、および不活性ガスが封入された高圧放電灯
において、前記発光管の管壁負荷をＷＬ（Ｗ／ｃ
ｍ 2 ）、前記発光管の平均結晶粒径をＧ（μｍ）、前記
発光管の肉厚をｔ（ｍｍ）とすると、３０≦ＷＬ≦１０
０、１≦Ｇ≦３０かつ０．８≦ｔ≦２．５を満足すると
ともに、前記発光物質として、少なくともハロゲン化イ
ンジウムとハロゲン化リチウムとが封入されているとと
もに、ハロゲン化ガドリニウム、ハロゲン化ディスプロ
シウム、ハロゲン化ホルミニウム 、ハロゲン化テルビウ
ム、ハロゲン化エルビウム、ハロゲン化プラセオジム、
ハロゲン化ツリウム、ハロゲン化ルテチウムのうち少な
くとも１種類が封入されており、前記発光管の内容積に
対するハロゲン化インジウムの封入量をＭ 3 （ｍｇ／ｃ
ｃ）、ハロゲン化リチウムの封入量をＷ 3 （ｍｇ／ｃ
ｃ）、ハロゲン化ガドリニウム、ハロゲン化ディスプロ
シウム、ハロゲン化ホルミニウム、ハロゲン化テルビウ
ム、ハロゲン化エルビウム、ハロゲン化プラセオジム、
ハロゲン化ツリウム、ハロゲン化ルテチウムの総封入量
をＮ 4 （ｍｇ／ｃｃ）とすると、１．０≦Ｍ 3 ≦３．０か
つ１×１０ -4 ≦Ｗ 3 ≦１．０かつ０．５≦Ｎ 4 ≦６．０を
満足することを特徴とする高圧放電灯。 - 【請求項４】 前記電極に直流成分の電圧を印加してラ
ンプを直流点灯し、点灯中に陽極となる電極を陰極とな
る電極に比べて大きく形成したことを特徴とする請求項
１〜３のいずれかに記載の高圧放電灯。 - 【請求項５】 反射面が放物面あるいは楕円面からなる
凹面反射鏡と、請求項１〜３のいずれかに記載の高圧放
電灯とが、前記高圧放電灯のアーク軸が前記凹面反射鏡
の光軸上に位置されて一体化されていることを特徴とす
る照明光学装置。 - 【請求項６】 反射面が放物面あるいは楕円面からなる
凹面反射鏡と、請求項４に記載の高圧放電灯とが、前記
高圧放電灯のアーク軸が前記凹面反射鏡の光軸上に位置
されて一体化されているとともに、直流点灯中に陰極と
なる前記電極を前記凹面反射鏡の前面投光部側に配置し
たことを特徴とする照明光学装置。 - 【請求項７】 少なくとも光源および集光部からなる光
源部と、画像形成部とからなる画像表示装置において、
前記光源部に請求項５または請求項６記載の照明光学装
置を用いたことを特徴とする画像表示装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13640197A JP3307278B2 (ja) | 1997-05-27 | 1997-05-27 | 高圧放電灯、この高圧放電灯を用いた照明光学装置、およびこの照明光学装置を用いた画像表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13640197A JP3307278B2 (ja) | 1997-05-27 | 1997-05-27 | 高圧放電灯、この高圧放電灯を用いた照明光学装置、およびこの照明光学装置を用いた画像表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10326596A JPH10326596A (ja) | 1998-12-08 |
| JP3307278B2 true JP3307278B2 (ja) | 2002-07-24 |
Family
ID=15174312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13640197A Expired - Fee Related JP3307278B2 (ja) | 1997-05-27 | 1997-05-27 | 高圧放電灯、この高圧放電灯を用いた照明光学装置、およびこの照明光学装置を用いた画像表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3307278B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1997
- 1997-05-27 JP JP13640197A patent/JP3307278B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10326596A (ja) | 1998-12-08 |
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