JPH04147555A

JPH04147555A - 光源装置

Info

Publication number: JPH04147555A
Application number: JP2271581A
Authority: JP
Inventors: Hiromichi Kawashima; 弘道川島; Kazuo Honda; 本田　和雄; Mamoru Furuya; 古谷　守
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1990-10-09
Filing date: 1990-10-09
Publication date: 1992-05-21

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、例えばメタルハライドランプ等の高圧放電灯
を光源とし、プロジェクタ装置などのような画像投影装
置に適用される光源装置に関する。

（従来の技術）例えば文字、図形等の画像を拡大して表示面に投影する
手段として、映写機等が多用されているが、最近では、
プロジェクタ装置が使用されている。

この画像投影装置の基本原理は、第５図に示すように、
光源Ａと、この光源Ａから放射された光を反射して集光
させる反射鏡Ｂと、この反射鏡Ｂで集光された光をスク
リーンＣなどの投影面に投射する光学系レンズＤなどか
らなる投影装置とで構成されており、例えば液晶プロジ
ェクタ装置の場合は、液晶表示画面Ｅに表示された画像
が上記スクリーンＣに拡大して投影されるようになって
いる。

このような画像投影装置は、従来光源としてハロゲン電
球が使用されていたが、近年、メタルハライドランプ等
の高圧放電灯が使用されるようになってきた。

第６図に示すように、例えばメタルハライドランプ等の
高圧放電灯５０は、石英ガラス等からなり、一対の電極
５１を互いに対向して封装し、これら電極５１を金属箔
導体５２を介して導入体５３に接続しである。

より具体的には、図示の如くこのメタルハライドランプ
５０の軸方向両端に封止部５４を形成してあり、これら
封止部５４には前述のとおり外部に導出する電気導入体
５３と接続した電極５１が封着しである。

そしてこれら封止部５４に導入体５３と接続された口金
５５を装着しである。

そして、上記のようなメタルハライドランプは、このラ
ンプから出た光を反射鏡で反射して光学系レンズに集光
させるために反射鏡のほぼ中心軸近くに取付けられてい
る。

また上記メタルハライドランプは周囲状況により特性が
変化するため、これを防止するために反射鏡の開口部を
閉塞する前面ガラス５６が取着されている。

尚、ランプには、緩衝金属としての水銀が封入されてい
ると共に、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。

この金属ハロゲン化物としては、ナトリウムＮａやリチ
ウムＬｉに代表されるアルカリ金属のハロゲン化物が知
られているが、ジスプロシウムＤｙ１ホルミウムＨｏ、
ツリウムＴｍ等の希土類金属のハロゲン化物を用いると
、発光効率が一層向上するとともに色温度が高くなり、
相関色温度を５０００に以上にすることができる利点が
ある。

これらの発光金属と化合されるハロゲンとしては、沃素
Ｉが多用されており、前記希土類金属と一緒に、沃化ジ
スプロシウムＤ　ｙ　Ｉ　３、沃化ホルミウムＨｏ　Ｉ
　３、沃化ツｌＪ’７ムＴ　ｍ　１３などの形態で封入
されている。

（発明が解決しようとする課題）ところで、ランプを前面ガラスで閉塞された略密閉状態
にある反射鏡に収容した場合、放射された光が反射鏡に
より前面ガラス方向に反射されるため、前面ガラス方向
に位置するランプの封止部は、著しく高温となる。

これに伴い、この封止部に封着された金属箔と電気導入
体の接合部が高温となる結果、この接合部の酸化に起因
するランプのリークが発生してしまうという問題があっ
た。

本発明はこのような事情に基づきなされたもので、前面
ガラス側に位置する封止部の温度上昇を抑制することに
よって、封止部に封着された金属箔と電気導入体の接合
部の酸化を大幅に低減させて、ランプのリークを防止で
きる光源装置を提供しようとするものである。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）上記課題を解決するために第１の本発明の光源装置は、
電気導入体と接続する電極が封着された封止部を両端に
有する高圧放電灯と、この放電灯を収容し、放射された
光を反射させる反射鏡と、反射鏡の前面に取着された前
面ガラスとを備えたものであって、前面ガラス側に位置
する電極と接続する電気導入体が前面ガラスと接触して
いることを特徴とするものである。

また、第２の本発明の光源装置は、電気導入体と接続す
る電極が封着された封止部を両端に有する高圧放電灯と
、この放電灯を収容し、放射された光を反射させる反射
鏡と、反射鏡の前面に取着された前面ガラスとを備えた
ものであって、前面ガラス側に位置する電極と接続する
電気導入体は、前面ガラスもしくは反射鏡に穿設された
孔より導出され、この孔により係止される高熱伝導性部
材が前面ガラス側に位置する電気導入体に取付けられて
いることを特徴とするものである。

（作用）本第１発明においては、前面ガラス側に位置する電極と
接続する電気導入体が、前面ガラスと接触しているため
、この前面ガラスが電気導入体の熱を放熱する結果、封
止部に封着された金属箔と電気導入体の接合部の酸化を
大幅に低減することができ、ランプのリークを防止でき
る。

また、本第２発明においては、前面ガラス側に位置する
電極と接続した電気導入体が、前面ガラスもしくは反射
鏡に穿設された孔より導出され、この孔により係止され
る高熱伝導性部材が前面ガラス側に位置する電気導入体
に取付けられているため、前面ガラス側に位置する封止
部から導出された電気導入体は、外気にさらされ、しか
も取付けられた高熱伝導性部材を介して、電気導入体の
熱が前面ガラスもしくは反射鏡に放熱される結果、封止
部に封着された金属箔と電気導入体の接合部の酸化を大
幅に低減することができ、ランプのリークを防止できる
。

（実施例）本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。

例えばプロジェクタ装置等の画像投影装置の全体構造の
概略は、第５図に示した通りである。

この画像投影装置に適用される本第１発明に係る光源装
置の一実施例を第１図を用いて以下に説明する。

この第１図に示すように、高圧放電灯であるメタルハラ
イドランプ１は、例えば電極間距離が４〜１０＋ｍに設
定されたランプ電力が２２０Ｗタイプのものであり、そ
の両端には圧潰封止部２ａ。

２ｂが形成されている。

この封止部２ａ１２ｂには、電極３ａ、３ｂと、この電
極３ａ、３ｂと各々接続するモリブデン等の金属箔４と
、この金属箔４を介して電極３と接続する例えばモリブ
デン線等からなる電気導入体５ａ、５ｂが封着されてい
る。

ここで電極３は、例えば線径０．　８ｍｍのタングステ
ンＷからなる電極軸と、線径０．６ｍｍのタングステン
Ｗを３〜４回巻回して形成される電極コイル部とで構成
されている。

尚、このランプ１内には、緩衝金属としての水銀と、金
属ハロゲン化物、およびアルゴンなどの希ガスが所定量
封入されている。

本実施例の場合、金属ハロゲン化物は希土類の金属ハロ
ゲン化物とされており、沃素と臭素のハロゲンに、希土
類金属であるジスプロシウムＤＹ。

ホルミウムＨｏ、ツリウムＴｍが一緒に封入されている
。

したがって、ランプ内には、沃化ジスプロシウムＤｙＩ
　　沃化ホルミウムＨｏ　Ｉ　３、沃化ツリ３ゝラムＴｍｌ　　と臭化ジスプロシウムＤｙＢｒ３、臭化
ホルミウムＨＯＢｒ３、臭化ツ１功ムＴｍＢｒ３が封入
されている。

また、上記希土類金属ハロゲン化物の全体の封入量は２
．　０＋ｏｇ／ｃｃとしてあり、これら封入物は沃化希
土類金属と臭化希土類金属との重量比を１＝０．５にし
である。

このような構成のメタルハライドランプ１は、開口径が
９０〜φ１３０＋ｍのガラス構体の内面にアルミニウム
等の光反射性の優れた金属を蒸着して形成された回転２
次曲面からなる反射鏡６の略中心軸上に、その一方の封
止部２が挿入された状態で口金７が装着され、例えばス
ミセラム（商品名）等の接着剤を充填することによって
固着固定されている。

また、この反射鏡６の前面の開口部には、この反射鏡６
を閉塞するように前面ガラス８が接着剤であるガラスフ
リットを介して取着されている。

ここで、前面ガラス８側に位置する電極３ａと接続する
電気導入体５ａは、図示の如くこの前面ガラス８の内面
に接触するように配設され、さらに反射鏡６に穿設され
た取出孔９から外部に導出している。

上記のような構造の光源装置について寿命試験を行った
ところ、前面ガラス側に位置する電極と接続する電気導
入体が前面ガラスに接触していない従来の光源装置に比
較して、大幅なランプ寿命の改善が確認された。

これは、本実施例のものは、前面ガラス８側に位置する
電極３ａと接続する電気導入体５ａが、前面ガラス８と
接触しているため、この前面ガラス８が電気導入体５ａ
の熱を放熱し、封止部２ａに封着された金属箔４と電気
導入体５ａとの接合部の酸化が大幅に抑制され、その結
果、ランプのリークが防止できたためのものと推察され
る。

さらに、本発明者らは、前面ガラス側に位置する電極と
接続する電気導入体の線径を変えて試験したところ、第
２図に示すように、電気導入体の線径を１、Ｏ〜２．０
ｍｍの範囲に設定すれば、ランプ寿命が約１５倍以上も
改善されることを確認した。

この理由は、電気導入体の線径が小さい場合、電気導入
体によって伝導される熱量が少ないことに起因して封止
部に封着された金属箔と電気導入体との接合部の冷却効
率が低下するためであり、一方、電気導入体の線径が大
きい場合には、電気導入体によって伝導される熱量が増
加するものの、その反面、電気導入体に照射される光量
が増加するため、その光吸収に伴って電気導入体自体の
温度が上昇し、その結果金属箔と電気導入体との接合部
の温度が下がりつらくなるためであると推察される。

また、電気導入体の材質をタングステン、ニオブ、ステ
ンレスやニッケル等の金属材料に変えた場合でも、上記
モリブデンと同様な結果か得られた。

したがって、上記実施例においては、電気導入体として
１本のモリブデン線を使用したものについて説明してい
るが、封止部から導出する電気導入体として例えば長さ
の短いモリブデン線を使用し、このモリブデン線に例え
ばニオブ線等を接続して電気導入体を構成しても良い。

また、封止部から導出する導入体と、それに接続する導
入体とを同材料で構成しても良いことは当然である。

次に本第２発明に係る光源装置の一実施例について第３
図を用いて以下に説明する。

この光源装置は、上記実施例と同様に構成された高圧放
電灯１１を、前述の実施例と同じく開口径が９０〜φ１
３０ｍｍの反射鏡１６の略中央部に固着固定し、さらに
、この反射鏡１６の開口部に前面ガラス１８を取着され
て構成されている。

ここで、反射鏡１６の開口部を閉塞する前面ガラス１６
の中央部には、例えば５．ｍｍφ程度の孔２０が穿設さ
れており、前面ガラス１８側に位置する電極１３ａと接
続する電気導入体１５ａは、この孔２０から外部に導出
され点灯電源（図示せず）に接続されている。

また、その電気導入体１５ａにはこの孔２０と当接して
係止される例えばニッケル等からなる高熱伝導性部材２
１が取付けられている。

以上のように構成された光源装置について寿命試験を行
ったところ、前述の実施例と同じく大幅なランプ寿命の
改善が確認された。

これは、電気導入体１５ａが前面ガラス１８に穿設され
た孔２０を挿通して外部に導出されるため、外気によっ
てその電気導入体１５ａが冷却される上、電気導入体１
５ａに取着された高熱伝導性部材２１が前面ガラスに係
止されているため、電気導入体１５ａの熱がこの高熱伝
導性部材２１を介して前面ガラス１８に放熱される結果
、封止部１２ａに封着された金属箔１４と電気導入体１
５ａとの接合部の酸化が大幅に抑制されて、ランプのリ
ークが防止できたためのものと推察される。

尚、このものについても電気導入体の線径を１゜０〜２
．　０ｍ＋１１の範囲に設定すれば、より好ましいこと
を確認している。

また、第４図に示すように孔３０を反射鏡３６に穿設し
、この孔３０から前面ガラス３８側に位置する電極３３
ａと接続する電気導入体３５ａを導出させたものについ
ても寿命試験を行ったところ、上記実施例と同じく大幅
なランプ寿命の改善が確認された。

つまり、このように構成されたものは、電気導入体３５
ａが反射鏡３６に穿設された孔３０を挿通して外部に導
出されるため、外気によってその電気導入体３５ａが冷
却される上、電気導入体３５ａに取着された高熱伝導性
部材３１が孔３０に係止されているため、電気導入体３
５ａの熱がこの高熱伝導性部材３１を介して反射鏡３６
に放熱される結果、封止部３２ａに封着された金属箔３
４と電気導入体３５ａとの接合部の酸化が大幅に抑制さ
れて、ランプのリークか防止できたものと推察される。

上記両実絶倒においては、外部から電気導入体への引張
力が加わった場合に、電気導入体に取着された高熱伝導
性部材が孔により係止されているため、この引張応力に
起因する封止部の破損等が防止できるという利点もある
。

尚、上記の実施例においては、高熱伝導性部材としてニ
ッケルを用いたものを説明しているが、例えば銅、銀、
タングステン、ニオブ、ステンレス、アルミニウム、鉛
等の熱伝導率が優れた金属材料やこれら金属の合金を選
択しても良い。

さらに、前述の実施例と同様に、電気導入体として１本
のモリブデン線を使用したもの限らず、封止部に封着さ
れる導入体と、これと別体の導入体を溶接等により接続
して電気導入体として使用しても良い。

［発明の効果］以上説明した本第１発明においては、前面ガラス側に位
置する電極と接続する電気導入体が、前面ガラスと接触
しているため、この前面ガラスが電気導入体の熱を放熱
する結果、封止部に封着された金属箔と電気導入体の接
合部の酸化を大幅に低減することができ、ランプのリー
クを防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本第１発明の一実施例に係る光源装置を示す概
略図、第２図は第１図に示した実施例における電気導入
体の線径とランプ寿命との関係を表す図面、第３図及び
第４図は本第２発明の実施例に係る光源装置を示す概略
図、第５図は画像投影装置の基本原理を示す構成図、第
６図はメタルハライドランプの構造を示す概略図である
。１．１１・　・　・　・　・２ａ、２ｂ、１２ａ、３２ａ３ａ、３ｂ、１３ａ、３３ａ４．１４．３４　　・・　・５ａ、５ｂ、１５ａ、３５ａ６．１６．３６　　・　・　・７　・　・　・　・　・　・８．１８．３８　　・　・　・９　・　・　・　・　−・２０．３０　　・・　・　・２１．３１　　・・　・　・・高圧放電灯（ランプ）・封止部・電極・金属箔・電気導入体・反射鏡・口金・前面ガラス・取出孔・孔・高熱伝導性部材

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電気導入体と接続する電極が封着された封止部を
両端に有する高圧放電灯と、この放電灯を収容し、放射
された光を反射させる反射鏡と、前記反射鏡の前面に取
着された前面ガラスとを備えた光源装置であって、前記
前面ガラス側に位置する電極と接続する電気導入体は、
前記前面ガラスと接触していることを特徴とする光源装
置。
（２）電気導入体と接続する電極が封着された封止部を
両端に有する高圧放電灯と、この放電灯を収容し、放射
された光を反射させる反射鏡と、前記反射鏡の前面に取
着された前面ガラスとを備えた光源装置であって、前記
前面ガラス側に位置する電極と接続する電気導入体は、
前記前面ガラスもしくは前記反射鏡に穿設された孔より
導出されていると共に、この孔により係止される高熱伝
導性部材が前記前面ガラス側に位置する電気導入体に取
付けられていることを特徴とする光源装置。