JPH09326244A - メタルハライドランプ光源装置 - Google Patents

メタルハライドランプ光源装置

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Publication number
JPH09326244A
JPH09326244A JP8162512A JP16251296A JPH09326244A JP H09326244 A JPH09326244 A JP H09326244A JP 8162512 A JP8162512 A JP 8162512A JP 16251296 A JP16251296 A JP 16251296A JP H09326244 A JPH09326244 A JP H09326244A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal halide
arc
arc tube
halide lamp
anode
Prior art date
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Pending
Application number
JP8162512A
Other languages
English (en)
Inventor
Tadatoshi Azuma
忠利 東
Tomoyoshi Arimoto
智良 有本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ushio Denki KK
Ushio Inc
Original Assignee
Ushio Denki KK
Ushio Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Ushio Denki KK, Ushio Inc filed Critical Ushio Denki KK
Priority to JP8162512A priority Critical patent/JPH09326244A/ja
Publication of JPH09326244A publication Critical patent/JPH09326244A/ja
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  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】電極間距離を短くし、陽極の長さが大きくなっ
ても、光の利用効率が低下することのないメタルハライ
ドランプ光源装置を提供する。 【解決手段】電極間距離が3mm以下の直流点灯のショ
ートアークメタルハライドランプ10と、中央部に基端
開口を有する凹面反射鏡20とを備え、ランプの陽極側
のシール部12が基端開口21に取り付けられ、陰極側
のシール部13が凹面反射鏡の先端開口22方向に延在
したメタルハライドランプ光源装置において、発光管1
1の形状を陰極側が大きな略たまご型とし、点灯時のア
ーク中心から発光管の内壁までの距離が最も大きくて最
冷点となる管壁がアーク中心より陰極側に位置するよう
にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶プロジェクタ
ーなどに適したメタルハライドランプ光源装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】両端封止型のショートアークメタルハラ
イドランプは、電極間距離が数mm程度の一対の電極を
内部に備えた石英ガラス製の球状または楕円球状をした
発光管に、水銀、始動用希ガスとともに、発光金属とし
てハロゲン化金属が封入されている。そして、発光管の
両端にシール部が一体に連設されているが、シール部内
には、電極と給電用の外部リード棒の一端がそれぞれ両
端に溶接されたモリブデン箔が埋設され、外部リード棒
がシール部から延び出している。
【0003】かかるメタルハライドランプは、ハロゲン
化金属を蒸発させるので、金属単体の場合に比べて低い
温度で十分な蒸気圧が得られ、高圧水銀ランプに比べて
発光効率が優れ、また封入金属を適宜選択することによ
り優れた演色性を得ることができるため、液晶プロジェ
クター用の光源装置の光源ランプにしばしば使用され
る。
【0004】液晶プロジェクターなどに使用されるメタ
ルハライドランプ光源装置は、前記の両端封止型のショ
ートアークメタルハライドランプと、中央部に基端開口
を有する凹面反射鏡で構成されるが、メタルハライドラ
ンプの軸線と凹面反射鏡の光軸が略一致した状態で、メ
タルハライドランプの一方のシール部を基端開口に充填
剤を用いて埋め込むなどして取り付けてメタルハライド
ランプを保持する。従って、メタルハライドランプの他
方のシール部は凹面反射鏡の先端開口方向に延在する
が、直流点灯されるメタルハライドランプの場合は、陽
極側のシール部が凹面反射鏡の基端開口に取り付けら
れ、陰極側のシール部が凹面反射鏡の先端開口方向に延
在する。そして、点灯すると両電極間にアークが発生し
て光を照射するが、主として凹面反射鏡の反射面に対面
した発光管、つまり陽極側の発光管を透過した光が凹面
反射鏡で反射して平行光となり、液晶プロジェクターの
光学系に入射する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、液晶プロジ
ェクターの小型化はますます強く要請され、メタルハラ
イドランプや凹面反射鏡のみでなく、液晶パネルもます
ます小型化し、最近では0.9インチの液晶パネルが使
用されている。この小さな液晶パネルに凹面反射鏡の反
射光を集光させるためには、集光効率を今まで以上に高
める必要があり、メタルハライドランプの電極間距離を
更に短くし、できるだけ点光源に近づけることが要請さ
れる。
【0006】しかしながら、メタルハライドランプの電
極間距離を短くすると、とりわけ3mm以下にすると、
ランプ電圧が極めて低くなり、ランプ電圧が一定である
ので、その分だけランプ電流が増加する。また、メタル
ハライドランプの電極間距離を短くすると、発光管の管
壁の最冷点温度を最適値に維持するために、発光管の内
容積を小さくする必要があり、管壁負荷(消費電力/全
内壁面積)が大きくなり、管壁温度が高くなる。これら
のために、陽極の温度も高くなり、熱放散を大きくする
ために陽極の表面積を大きくする必要がある。しかし、
陽極の径を太くするとアークが定まりにくくなるので、
陽極の表面積を大きくするには陽極の長さを大きくする
必要がある。
【0007】ここで、発光管の形状が球状や楕円球状で
あれは、陽極の長さを大きくすると、温度が最も高いア
ークの中心が発光管の陰極側の内壁に近くなり陽極側の
内壁から遠くなる。従って、最冷点の位置が発光管の陽
極側の内壁に形成される。ところで、メタルハライドラ
ンプは、封入されたハロゲン化金属が点灯時に全て蒸発
して気化している訳ではなく、一部は固体状態で存在す
るが、固体状態のハロゲン化金属は最冷点の発光管の内
壁に付着する。従って、陽極の長さを大きくすると、固
体状態のハロゲン化金属は発光管の陽極側の内壁に付着
するが、前述のとおり、メタルハライドランプと凹面反
射鏡を組み合わせた光源装置の場合は、陽極側の発光管
を透過した光が凹面反射鏡で反射して平行光となり、液
晶プロジェクターの光学系に入射するので、発光管の陽
極側の内壁に固体状態のハロゲン化金属が付着すると、
光が透過しにくくなり、光の利用効率が低下する問題点
が生じる。
【0008】そこで本発明は、電極間距離を短くし、陽
極の長さが大きくなっても、光の利用効率が低下するこ
とのないメタルハライドランプ光源装置を提供すること
を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、内部に電極間距離が3mm以下の陰極
と陽極を備え、水銀および始動用希ガスとともにハロゲ
ン化金属が封入された発光管の両端にシール部が一体に
連設された直流点灯のショートアークメタルハライドラ
ンプと、中央部に基端開口を有する凹面反射鏡とを備
え、該ランプの軸線と凹面反射鏡の光軸が略一致した状
態で、ランプの陽極側のシール部が基端開口に取り付け
られ、陰極側のシール部が凹面反射鏡の先端開口方向に
延在したメタルハライドランプ光源装置において、発光
管の形状を陰極側が大きな略たまご型とし、点灯時のア
ーク中心から発光管の内壁までの距離が最も大きくて最
冷点となる管壁がアーク中心より陰極側に位置するよう
にする。
【0010】
【発明の実施の形態】以下に、図面に基づいて本発明の
実施の形態を具体的に説明する。図1において、両端封
止型のショートアークメタルハライドランプ10は、石
英ガラス製の発光管11とその両端に連設されたシール
部12,13からなり、発光管11内には、陰極18と
陽極19が3mm以下、例えば2.6mm離間して対向
して配置され、水銀および始動用希ガスとともに、D
y、Nd、Lu、Csなどのハロゲン化金属が封入され
ている。陽極側のシール部12と陰極側のシール部13
にはそれぞれモリブデン箔が埋設されており、陽極側の
シール部12には口金16が取り付けられ、導通配線3
5がシール部12から伸び出した図示略の外部リード棒
に接続され、陰極側のシール部13からは陰極18と図
示略のモリブデン箔を介して電気的に接続された外部リ
ード棒15が伸び出し、導通配線30が接続されてい
る。そして、かかるショートアークメタルハライドラン
プ10は、一対の導通配線30,35で給電され、定格
電力250Wで直流点灯される。
【0011】凹面反射鏡20は、先端開口22の内径が
84mmφの楕円ミラーであり、その回転楕円体の内面
を反射面23とし、中央部に基端開口21を有する。そ
して、前記のとおり、メタルハライドランプ10の陽極
側のシール部12を基端開口21に充填剤を用いて埋め
込むなどの方法でメタルハライドランプ10を取り付け
保持する。従って、メタルハライドランプ10の陰極側
のシール部13は凹面反射鏡20の先端開口22方向に
突出している。このとき、メタルハライドランプ10の
軸線と凹面反射鏡20の光軸を一致させ、メタルハライ
ドランプ10のアーク中心を凹面反射鏡20の焦点に位
置させる。そして、主として発光管11の陽極側の管壁
を透過した光が凹面反射鏡20の反射面23に入射し、
平行になった凹面反射鏡20の反射光が図示略のインテ
グレータレンズに照射するようになっている。
【0012】ここで発光管11の形状は、左右対称の球
形や楕円球形ではなく、陰極側が大きな略たまご型をし
ている。図2は、発光管11の形状の1例を示すが、両
側のシール部と発光管の境界間の距離をL1 、発光管最
大径位置と陰極側のシール部と発光管の境界間の距離を
2 とするとき、L1 /2>L2 の関係がある。すなわ
ち、発光管最大径位置は発光管の中心から陰極側に偏位
している。そして、発光管の陰極側は最大径が13.5
mmφの球形であり、発光管の陽極側は略長円球になっ
ており、前記のとおり、陰極側が大きな略たまご型をし
ている。また、アーク長ALが2.6mmであるが、発
光管最大径位置と陽極の先端の距離をL3 とすると、L
3 >AL/2の関係がある。すなわち、アークの中心C
は発光管最大径位置から陽極側にやや偏位している。従
って、点灯時に最高温度になるアークの中心Cから発光
管の内壁までの距離が最も大きな地点、つまり最冷点1
7は陰極側の位置している。
【0013】しかして、かかる光源装置のメタルハライ
ドランプ10を点灯すると、陰極18と陽極19間にア
ークが発生するとともに、発光管内に封入されたハロゲ
ン化金属が蒸発するが、未蒸発のハロゲン化金属は、発
光管の陰極側の内壁に位置する最冷点17に付着する。
従って、透過する光が有効に利用される発光管の陽極側
の内壁には付着しない。このため、発光管11の陽極側
の管壁を透過して凹面反射鏡20の反射面23に入射す
る光は、未蒸発のハロゲン化金属で阻害されることがな
く、光を有効に利用することができる。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、メタル
ハライドランプの電極間距離が3mm以下であって陽極
が長くなるにもかかわらず、発光管の形状を陰極側が大
きな略たまご型とし、点灯時のアーク中心から発光管の
内壁までの距離が最も大きくて最冷点となる管壁がアー
ク中心より陰極側に位置するようにしたので、光の利用
効率が低下することのないメタルハライドランプ光源装
置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例の断面図である。
【図2】発光管の説明図である。
【符号の説明】
10 メタルハライドランプ 11 発光管 12 陽極側のシール部 13 陰極側のシール部 17 最冷点 18 陰極 19 陽極 20 凹面反射鏡 21 基端開口 22 先端開口 23 反射面

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部に電極間距離が3mm以下の陰極と
    陽極を備え、水銀および始動用希ガスとともにハロゲン
    化金属が封入された発光管の両端にシール部が一体に連
    設された直流点灯のショートアークメタルハライドラン
    プと、中央部に基端開口を有する凹面反射鏡とを備え、
    該ランプの軸線と凹面反射鏡の光軸が略一致した状態
    で、該ランプの陽極側のシール部が基端開口に取り付け
    られ、陰極側のシール部が凹面反射鏡の先端開口方向に
    延在したメタルハライドランプ光源装置において、 前記発光管は陰極側が大きな略たまご型をなし、点灯時
    のアーク中心から発光管の内壁までの距離が最も大きく
    て最冷点となる管壁がアーク中心より陰極側に位置する
    ことを特徴とするメタルハライドランプ光源装置。
JP8162512A 1996-06-04 1996-06-04 メタルハライドランプ光源装置 Pending JPH09326244A (ja)

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JP8162512A JPH09326244A (ja) 1996-06-04 1996-06-04 メタルハライドランプ光源装置

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JP8162512A JPH09326244A (ja) 1996-06-04 1996-06-04 メタルハライドランプ光源装置

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JPH09326244A true JPH09326244A (ja) 1997-12-16

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ID=15756039

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JP8162512A Pending JPH09326244A (ja) 1996-06-04 1996-06-04 メタルハライドランプ光源装置

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