JPH0896753A - 高圧放電灯とこれを用いた光源装置,プロジェクタおよび液晶表示用プロジェクタ - Google Patents

高圧放電灯とこれを用いた光源装置,プロジェクタおよび液晶表示用プロジェクタ

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JPH0896753A
JPH0896753A JP6229964A JP22996494A JPH0896753A JP H0896753 A JPH0896753 A JP H0896753A JP 6229964 A JP6229964 A JP 6229964A JP 22996494 A JP22996494 A JP 22996494A JP H0896753 A JPH0896753 A JP H0896753A
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JP
Japan
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arc tube
pressure discharge
discharge lamp
high pressure
projector
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JP6229964A
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English (en)
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Ichirou Tanaka
以知郎 田中
Yasuhiro Iwato
泰博 岩藤
Hiromichi Kawashima
弘道 川島
Mamoru Furuya
守 古谷
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Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ランプ寿命の末期で発光管が破裂する前に、強
制的に不点灯状態にして発光管を使用不能にすることに
より破裂を未然に防止する。 【構成】ガラス製発光管2の両端部に一対の電極3a,
3bを対向して封着すると共に、この発光管2内に少な
くとも水銀と希ガスとを封入する。一対の電極3a,3
bの一方に電気的に接続される導電性ワイヤー8を、少
なくともその一部が発光管2の外面高温部に密着して電
極軸方向に沿って通るように、この発光管の外面に緊張
させて巻付ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はショートアーク型メタル
ハライドランプ等に好適な高圧放電灯およびこれを光源
とするプロジェクタ等の照明装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ショートアーク型メタルハライド
ランプ等の高圧放電灯は石英ガラス製等の発光管内に、
水銀を高圧で封入しているために、ランプ寿命の末期に
は石英ガラス製発光管の失透による反射光によって発光
管の温度が上昇して発光管が膨張する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】そして、高圧放電灯の
寿命末期では発光管の昇温による膨張が次第に増大して
いくので、ときによっては発光管が破裂する場合があ
り、非常に危険である。
【0004】そこで本発明はこのような事情を考慮して
なされたもので、その目的は、ランプ寿命の末期で発光
管が破裂する前に、強制的に不点灯状態にして発光管を
使用不能にすることにより破裂を未然に防止することが
できる安全性の高い高圧放電灯とこれを用いた光源装
置,プロジェクタおよび液晶表示用プロジェクタを提供
することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために次のように構成される。
【0006】本願の請求項1に記載の発明は、ガラス製
発光管の両端部に一対の電極を対向して封着すると共
に、この発光管内に少なくとも水銀と希ガスとを封入し
た高圧放電灯において、前記一対の電極の一方に電気的
に接続される導電性ワイヤーを、少なくともその一部が
前記発光管の外面高温部となる部分に密着して電極軸方
向に沿って通るように、この発光管の外面に緊張させて
巻付けてなることを特徴とする。
【0007】また、本願の請求項2に記載の発明は、一
対の電極は、直流または交流電圧が印加される構成であ
ることを特徴とする。
【0008】さらに、本願の請求項3に記載の発明は、
発光管内に金属ハロゲン化物を封入してなることを特徴
とする。
【0009】さらにまた、本願の請求項4に記載の発明
は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の高圧放電灯
を、そのランプ軸が光軸と一致した状態で収容し、この
高圧放電灯から放射される光を反射して前面開口部より
投光するリフレクタを有することを特徴とする。
【0010】また、本願の請求項5に記載の発明は、請
求項4記載の光源装置と,この光源装置からの投光を制
御する光学系と,この光学系により制御された光により
表示される情報を映し出すスクリーンと,を具備したこ
とを特徴とする。
【0011】さらに、本願の請求項6に記載の発明は、
請求項5記載のプロジェクタの光学系の所定位置に、液
晶表示パネルを配設してなることを特徴とする。
【0012】
【作用】放電灯の始動時には、一対の電極の一方の電位
が導電性ワイヤーに印加されるので、一対の電極間の電
位傾度が低下して始動電圧が低くなる。
【0013】しかし、高圧放電灯の寿命末期にはガラス
製発光管の温度上昇が次第に増大するので、発光管の膨
張も次第に増大して行く。特に、発光管の高温部ではそ
の膨張が他の低温部よりも大きく、この高温部の膨張が
さらに進行すると、発光管の高温部外面に密着させかつ
緊張して巻き付けた導電性ワイヤーが膨張するガラス製
発光管により切断される。
【0014】このために、切断された導電性ワイヤーと
発光管との間に間隙が形成されるので、ワイヤーに印加
される電位が低下して導電性ワイヤーの近接導体作用が
著しく低下する。
【0015】その結果、発光管の膨張が増大して破裂す
る前に、始動電圧が上昇して発光管が不点灯になるの
で、以後、発光管の昇温による膨張は発生しない。した
がって、発光管の破裂を未然に防止することができ、安
全性を高めることができる。
【0016】また、この高圧放電灯を光源とするリフレ
クタ付の光源装置やプロジェクタにおいても光源の破裂
を未然に防止できるので、安全性を高めることができ
る。
【0017】
【実施例】以下本発明について、図1〜図5に示す実施
例に基づき説明する。なお、図1〜図5中、同一または
相当部分には同一符号を付している。
【0018】図1は本発明の一実施例の部分縦断面図で
あり、例えば定格入力が250Wの交流点灯式短アーク
メタルハライドランプを示している。
【0019】この短アークハライドランプ1は例えば石
英ガラスからなる発光管2を有し、この発光管2の発光
部は肉厚が1.4mmの石英ガラスからなり、長径がほぼ
15mm,短径がほぼ11mmの楕円回転体よりなる楕円球
状部2aに形成されており、結果として内表面積がほぼ
4.7cm2 ,内容積がほぼ0.9ccとなっている。
【0020】この発光管2の楕円球状部2aの両端には
一対の電極3a,3bの外端部が封着されている。各電
極3a,3bは、例えば0.7mmのタングステンからな
る電極軸の先端に、0.7mmのトリウムを含むタングス
テン合金からなる電極コイルを複数回巻回して構成され
ている。これら電極3a,3bの電極間距離は、例えば
6.0mmである。
【0021】これら電極3a,3bは、左右一対の封止
部2b,2cに封着された金属箔導体4a,4bに接続
されている。金属箔導体4a,4bは、例えばMo箔で
あり、幅3mm,厚さ3.0μmである。一方(図1では
左方)の電極3aに接続された一方の金属箔導体4aは
図示しない外部リード線を介して封止部2bの端部に外
嵌被着された口金5に電気的に接続されており、また、
他方の電極3bに接続された他方の金属箔導体4bは外
部リード線6に接続されている。外部リード線25は例
えば0.8mm直径のMo金属ワイヤからなる。
【0022】このような発光管2には、緩衝金属として
水銀が、例えば2.2mg封入されているとともに、発光
金属として希土類金属、例えばDy,Nd,Tl,I
n,Sn,Cs等のヨウ化物ならびに臭化物が2.0mg
封入されており、さらに希ガスとしてアルゴンガスが3
00Torr封入されている。
【0023】上記メタルハライドランプ1は、図2に示
すように上記口金5と外部リード線6とを、パルス発生
回路9を介して、インバータを具備した高周波電源装置
10に接続している。この高周波電源装置10は、ラン
プ1に対し、例えば無負荷電圧が約280Vとなる電圧
を印加するようになっている。このような電圧の印加に
より、ランプは交流点灯され、ランプ電流が2.9Aと
なり、ランプ電圧は85V、ランプ電力は250Wで点
灯される。
【0024】そして、メタルハライドランプ1は図1に
示すように水平状態で点灯される場合には、発光管2の
楕円球状部2aの排気管7と反対側の上部が点灯時に最
も昇温する高温部となるので、この高温部を通るように
導体よりなる細径針金状の導電性ワイヤ8を発光管2の
外面に密着させ、かつ緊張させて巻き付けている。な
お、排気管7は他所よりも若干肉厚に形成され、その
分、熱容量も若干大きいので、高温部にはなり難い。
【0025】つまり、導電性ワイヤ8は例えばカンタル
合金等からなりワイヤ径は0.3mmよりなり、その一端
部は発光管2の図中左側の封止部2bの基端部外周面に
堅く巻き付けられた後、図1中右側方へ延びて、一対の
電極3a,3b間を、排気管7の反対側の楕円球状部2
aの上部外面上において、電極軸方向に沿って跨るよう
に発光管2の楕円球状部2aの高温部となる上部外面を
通って、図中、右側の封止端部2cの基端部外周にそれ
ぞれ堅く巻き付けられている。
【0026】さらに、導電性ワイヤ8の図中右端部は封
止端部2cの図中上部外面上に密着して軸方向右方へ延
伸して、アウタリード線6の外端部に電気的に接続し、
近接導体としての機能を持たせている。なお、図1では
図示の都合上、導電性ワイヤ8を発光管2の外面に離し
て巻き付けた状態を図示しているが、導電性ワイヤ8は
発光管2の外面に密着して巻き付けるものとする。
【0027】したがって、一対の電極3a,3b間に所
定の電圧を印加する始動時には、導電性ワイヤ8にも一
方の電極3bの電位が印加されるので、この導電性ワイ
ヤ8と他の電極3aとの間で微放電が発生し、一対の電
極3a,3b間の電位傾度が低下するので、いわゆる近
接導体効果が発生し、始動電圧を低下させることができ
る。
【0028】一方、ランプ1の寿命末期には石英ガラス
製発光管2の失透による反射光によって発光管2の温度
が上昇してその内圧が高くなり、高温部を中心とする膨
張が次第に増大する。
【0029】このために、発光管2の高温部である楕円
球状部2aの膨張が他所より大きいために、緊張中の細
径の導電性ワイヤ8がこの楕円球状部2aの高温部の膨
張により逸早く切断され、導電性ワイヤ8が楕円球状部
2aの外面より離れて両者間に間隙が形成される。
【0030】したがって、この導電性ワイヤ8の切断後
に、この導電性ワイヤ8に始動電圧が印加されても、近
接導体効果を喪失するので、導電性ワイヤ8と一方の電
極3aとの間で微放電が発生せず、ランプ1は不点灯と
なり、使用不能状態となる。つまり、ランプ1の寿命末
期には発光管2が膨張して破裂する前に、逸早く膨張す
る発光管2の高温部により導電性ワイヤ8を切断させて
不点灯状態にさせて使用不能にするので、それ以後の発
光管2の膨張は発生しない。したがって、発光管2の破
裂を未然に防止して安全性を高めることができる。
【0031】なお、上記実施例では本発明を交流水平点
灯式のメタルハライドランプに適用する場合について述
べたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例え
ば図3で示す直流水平点灯式のメタルハライドランプ1
Aに適用してもよい。このランプ1Aは一対の電極をア
ノード3cとカソード3dとにより構成している。
【0032】また、本発明は、上記メタルハライドラン
プ1または1Aを、そのランプ軸が垂直をなすように起
立させて点灯(垂直点灯)させる場合にも適用がある。
つまり、メタルハライドランプ1または1Aの垂直点灯
の場合にも、導電ワイヤ8を、その少なくとも一部が排
気管7の反対側における発光管2の高温部となる部分の
外面に密着して通るように、一対の電極3a,3bの電
極軸方向に沿って緊張させて巻き付けてもよく、これに
よっても水平点灯の場合とほぼ同様の作用効果を有す
る。
【0033】図4は図1で示すメタルハライドランプ1
を椀状のリフレクタ11の縮径内底部上に同心状に取り
付けた投光装置12の一実施例を示している。リフレク
タ11はガラスまたは金属により椀状に形成され、その
焦点位置Fを有する回転曲面の内面に、反射特性に優れ
たTiO2 −SiO2 などの蒸着膜からなる反射面13
を形成している。このリフレクタ11は光軸Oa−Ob
がほぼ水平となる姿勢で使用されるものであり、一端側
の前面投光部、つまり開口部は開口径が例えば90〜1
30mm程度に形成されており、椀状外底部には支持筒部
14を外方へ同心状に突出するように突設している。こ
の支持筒部14内には上記ランプ1の口金5部分が、絶
縁セメント等の接着剤15により固着されている。これ
により、ランプ1は、このランプ軸Oa−Obがリフレ
クタ11の中心軸、つまり光軸Oc−Odと略一致する
ようにしてリフレクタ11に取着されており、したがっ
て、ランプ1は水平点灯される。
【0034】また、ランプ1は一対の電極3a,3b間
の中間部が上記リフレクタ11の焦点位置Fとほぼ一致
するようにして配置されている。リフレクタ11には導
入孔16が形成されており、この導入孔16には前記ラ
ンプ1の外部リード線6が貫通して背面側に導かれてい
る。
【0035】したがって、この投光装置12は上記メタ
ルハライドランプ1を光源として使用しているので、導
電性ワイヤ8により始動電圧を低減することができると
共に、発光管2が破裂する前に不点灯となって使用不能
になるので、発光管2の破裂を未然に防止して安全性を
高めることができる。このような構成の投光装置12は
カラー液晶プロジェクタ装置に使用されるが、次にこの
カラー液晶プロジェクタ装置の概略的構成を図5に基づ
き説明する。
【0036】上記メタルハライドランプ1と、このラン
プから放射された光を反射するリフレクタ11とからな
る投光装置12の前方には、投光された光を制御する光
学系17が設けられており、この光学系17は、例えば
集光レンズ18や投射レンズ19などを備えている。そ
してこの光学系17の前方にはスクリーン20が設けら
れている。図示しない液晶パネルは上記光学系17の所
定位置に設置されるようになっている。
【0037】上記ランプ1から放射された光はリフレク
タ11の反射面13で反射され、光学系17の集光レン
ズ18により集光される。そしてこの集光された光は液
晶パネルの背面から液晶パネルを照らし、この照射光は
光学系17の投射レンズ19を経てスクリーン20に投
光される。したがって、液晶パネルの画像がスクリーン
20に投影される。このカラー液晶プロジェクタ装置に
おいても、上記メタルハライドランプ1、または1Aを
光源として使用しているので、導電性ワイヤ8により始
動電圧を低減できると共に、このランプ1または1Aが
寿命末期で破裂する前に不点灯になるので、ランプ1ま
たは1Aの破裂を未然に防止することができ、安全性を
高めることができる。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように本願第1〜第6の発
明は、高圧放電灯の発光管の高温部の外面に、一対の電
極の一方に電気的に接続される導電性ワイヤを電極軸方
向に沿って巻き付けたので、この導電性ワイヤにより始
動電圧を低減できると共に、寿命末期には導電性ワイヤ
の切断により、発光管の破裂を未然に防止して安全性を
高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る高圧放電灯の一実施例である交流
水平点灯式の短アーク型メタルハライドランプの部分縦
断面図。
【図2】図1で示すメタルハライドランプの電気配線
図。
【図3】本発明の他の実施例である直流水平点灯式の短
アーク型メタルハライドランプの部分縦断面図。
【図4】図1で示すメタルハライドランプを具備した投
光装置の一実施例の縦断面図。
【図5】図4で示す投光装置を具備したカラー液晶プロ
ジェクタ装置の全体構成を示す模式図。
【符号の説明】
1 交流水平点灯式の短アーク型メタルハライドランプ 1A 直流水平点灯式の短アーク型メタルハライドラン
プ 2 発光管 2a 楕円球状部 2b,2c 封止端部 3a,3b 一対の電極 3c アノード 3d カソード 4a,4b 金属箔導体 5 口金 6 アウタリード線 7 排気管 8 導電性ワイヤ 9 パルス発生回路 10 高周波電源装置 11 リフレクタ 12 投光装置 17 光学系 18 集光レンズ 19 投光レンズ 20 スクリーン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01J 61/86 61/88 C (72)発明者 古谷 守 東京都品川区東品川四丁目3番1号 東芝 ライテック株式会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス製発光管の両端部に一対の電極を
    対向して封着すると共に、この発光管内に少なくとも水
    銀と希ガスとを封入した高圧放電灯において、 前記一対の電極の一方に電気的に接続される導電性ワイ
    ヤーを、少なくともその一部が前記発光管の外面高温部
    となる部分に密着して電極軸方向に沿って通るように、
    この発光管の外面に緊張させて巻付けてなることを特徴
    とする高圧放電灯。
  2. 【請求項2】 一対の電極は、直流または交流電圧が印
    加される構成であることを特徴とする請求項1記載の高
    圧放電灯。
  3. 【請求項3】 発光管内に金属ハロゲン化物を封入して
    なることを特徴とする請求項1または2記載の高圧放電
    灯。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の高
    圧放電灯を、そのランプ軸が光軸と一致した状態で収容
    し、この高圧放電灯から放射される光を反射して前面開
    口部より投光するリフレクタを有することを特徴とする
    光源装置。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の光源装置と,この光源装
    置からの投光を制御する光学系と,この光学系により制
    御された光により表示される情報を映し出すスクリーン
    と,を具備したことを特徴とするプロジェクタ。
  6. 【請求項6】 請求項5記載のプロジェクタの光学系の
    所定位置に、液晶表示パネルを配設してなることを特徴
    とする液晶表示用プロジェクタ。
JP6229964A 1994-09-26 1994-09-26 高圧放電灯とこれを用いた光源装置,プロジェクタおよび液晶表示用プロジェクタ Pending JPH0896753A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003523606A (ja) * 2000-02-15 2003-08-05 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 電気ランプ及び反射器のユニット
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