JPH09326245A - メタルハライドランプ光源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】光の利用効率が向上するとともに導通配線の影
もスクリーンに写りにくく、トリガー電極も簡単に作成
できてコストダウンを図ることが可能なメタルハライド
ランプ光源装置を提供する。 【解決手段】ショートアークメタルハライドランプ１０
の一方のシール部１２が凹面反射鏡２０の基端開口２１
に取り付けられ、他方のシール部１３が凹面反射鏡の先
端開口２２方向に延在した光源装置において、凹面反射
鏡の先端開口方向に延在したシール部１３から延び出す
外部リード棒１５に接続される導通配線３０を、凹面反
射鏡の基端開口に取り付けられたシール部１２の電極根
元部において結着し、この結着部４１がトリガー電極と
して作用するようにする。

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
クター用のメタルハライドランプ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、図１や図２に示すよう
に、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１０と、中央部に基端開口２１を有する凹面反射
鏡２０で構成されるが、メタルハライドランプ１０の軸
線と凹面反射鏡２０の光軸が略一致した状態で、メタル
ハライドランプ１０の一方のシール部１２を基端開口２
１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１０を保持する。従って、メタルハライ
ドランプ１０の他方のシール部１３は凹面反射鏡２０の
先端開口２２方向に延在しており、導通配線３０の端部
はこのシール部１３から延び出す外部リード棒１５に接
続される。

【０００５】端部がシール部１３から延び出す外部リー
ド棒１５に接続された導通配線３０は、図１に示すよう
に、一旦、垂直方向に立上り、続いてメタルハライドラ
ンプ１０と平行に伸び、凹面反射鏡２０の基端開口２１
を通って凹面反射鏡２０の裏側に引き出されている。或
いは、図２に示すように、導通配線３０は、シール部１
３の端部から立ち上がって大きな円弧を描き、凹面反射
鏡２０の反射面２３に形成された引出孔２４を通って凹
面反射鏡２０の裏側に引き出されている。つまり、いず
れにしても導通配線３０は、メタルハライドランプ１０
のシール部１３の端部から立上り、シール部１３および
発光管１１と大きく離間した状態で配置されている。

【０００６】また、かかるショートアーク型のメタルハ
ライドランプ１０において、始動性を高めるために始動
用外部補助電極としてトリガー電極４０が用いられる。
このトリガー電極４０は、耐熱性の優れた鉄クロム合金
のワイヤで構成されることが多いが、トリガー電極４０
の一端が、凹面反射鏡２０の先端開口２２方向に延在し
たシール部１３から延び出た外部リード棒１５に電気的
に接続され、それに続く部分が発光管１１の外面に接触
した状態で沿って延長され、他端が他方のシール部１２
の電極根元部に１ターン巻き付けることによって結着さ
れている。つまり、この結着部４１はトリガー電極４０
と極性の異なる電極の近傍に配置されている。従って、
ランプの始動時に、トリガー電極４０と極性が異なる電
極とトリガー電極４０の結着部４１との間で始動放電を
発光管１１の石英ガラス層を通して誘起し、この始動放
電を一対の電極間の主放電に移行させることで始動性を
容易ならしめている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、メタルハ
ライドランプの発光管と凹面反射鏡の間には、導通配線
とトリガー電極の２本のワイヤーが存在するが、この２
本のワイヤーがメタルハライドランプから凹面反射鏡に
入射する光を阻害し、光の利用効率を低下させる不具合
があった。また、トリガー電極を作成するのに大きな手
間を要していた。

【０００８】また、液晶プロジェクターの光源装置とし
て使用するとき、発光管から大きく離れた導通配線がイ
ンテグレータレンズに接近した位置に存在するので、導
通配線の影がスクリーン上に写る不具合があった。

【０００９】そこで本発明は、光の利用効率が向上する
とともに導通配線の影もスクリーンに写りにくく、トリ
ガー電極も簡単に作成できてコストダウンを図ることが
可能な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。

【００１０】

【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、請求項１の発明は、内部に一対の電極を備え、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
れた石英ガラス製の発光管の両端にそれぞれシール部が
一体に連設され、外部リード棒がシール部から延び出す
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、ランプの軸線と凹面
反射鏡の光軸が略一致した状態で、このランプの一方の
シール部が基端開口に取り付けられ、他方のシール部が
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、凹面反射鏡の先端開口方向に延
在したシール部から延び出す外部リード棒に接続される
導通配線を、このシール部に沿った状態で発光管の方向
に向けて配置するとともに、発光管の近傍位置から、発
光管とは離間させ配置し、かつ凹面反射鏡の基端開口に
取り付けられたシール部の電極根元部において結着した
後に凹面反射鏡の裏側に引き出し、このシール部の電極
根元部における結着部がトリガー電極として作用するよ
うにする。

【００１１】すなわち、導通配線をトリガーワイヤーと
しても利用するので、ランプの発光管を横切る配線が１
本になり、それだけ光の利用効率が向上する。また、導
通配線をシール部の電極根元部において結着してこの結
着部をトリガ電極として作用させるので、トリガー電極
の作成がきわめて簡単になる。また、導通配線をシール
部に沿った状態で発光管の方向に向けて配置するので、
従来例に比べて発光管に接近し、導通配線の影がスクリ
ーンに写りにくくなる。

【００１２】また、請求項２の発明においては、導通配
線を凹面反射鏡の先端開口方向に延在したシール部の電
極根元部においても結着してこの電極とシール部の表面
を同電位にするので、この電極が陰極の場合は、このシ
ール部の表面に付着した大気中の不純物に含まれるプラ
スイオンが陰極に引き寄せられることがなく、シール部
に孔があくことを防止することができる。

【００１３】

【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３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からなる。発光管１１内には、一対の電極
が数ｍｍ離間して対向して配置されるが、図例は直流点
灯される場合であり、陰極１８が、後述する凹面反射鏡
２０の先端開口２２側に、陽極１９が凹面反射鏡２０の
基端開口２１側になるようにメタルハライドランプ１０
が凹面反射鏡２０に取り付けられる。また、発光管１１
内には、水銀および始動用希ガスとともに、Ｄｙ、Ｎ
ｄ、Ｌｕ、Ｃｓなどのハロゲン化金属が封入されてい
る。シール部１２，１３にはモリブデン箔が埋設されて
おり、一方のシール部１２には口金１６が取り付けら
れ、導通配線３５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、他方のシール部１３からは
電極と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。

【００１４】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の一方
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の他方のシ
ール部１３は凹面反射鏡２０の先端開口２２方向に延在
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、凹面反射鏡２０の反射光を平行光にして図示略のイ
ンテグレータレンズに照射するようになっている。

【００１５】導通配線３０の一端は、前記のとおり、外
部リード棒１５に接続されているが、導通配線３０は、
直線部３１と半円弧部３２からなり、直線部３１はシー
ル部１３に接触し、シール部１３の長手方向に沿って発
光管１１の方向に向けて配置されている。従って、直線
部３１には、凹面反射鏡２０の反射光は当たらない。そ
して、凹面反射鏡２０の反射光が当たる半円弧部３２は
発光管１１と同心円状に配置され、発光管１１と例えば
５ｍｍ離間している。そして、導通配線３０はシール部
１２に接触し、基端開口２１から凹面反射鏡２０の裏側
に引き出されている。

【００１６】ここで、導通配線３０がシール部１２の電
極根元部において、１ターンした鉄クロム合金のワイヤ
ーにて巻き付けて結着されており、このワイヤーが結着
部４１である。或いは、図４に示すように、ワイヤーを
用いることなく、導通配線３０自身をシール部１２に１
ターン巻き付けて結着してもよく、この場合は導通配線
３０の巻き付け部が結着部４１である。

【００１７】この結着部４１がトリガー電極として作用
する。つまり、陰極１８用の外部リード棒１５に電気的
に接続された結着部４１と陽極１９は極性が異なるの
で、ランプの始動時に、陽極１９と結着部４１との間で
始動放電を発光管１１の石英ガラス層を通して誘起し、
この始動放電を陰極１８と陽極１９間の主放電に移行さ
せることで始動性を容易ならしめる。

【００１８】図５は請求項２の発明の実施例を示すが、
シール部１２の電極根元部においてのみでなく、シール
部１３の電源根元部においてもワイヤーにて１ターン巻
き付けて結着されており、第２結着部４２が形成されて
いる。この第２結着部４２は陰極１８と同電位であるの
で、トリガー電極として作用するものではなく、シール
部１３の表面を陰極１８と同電位にしてシール部１３の
表面に付着した大気中の不純物に含まれるナトリウムイ
オンやカリウムイオンなどのプラスイオンが陰極１８に
引き寄せられないようにするものであり、プラスイオン
が石英ガラスを透過することによって生じる孔を防止す
ることができる。

【００１９】このように、導通配線３０をシール部１２
の電極根元部において結着し、この結着部４１がトリガ
ー電極して作用するようにしたので、ランプ１０の発光
管１１を横切る配線が導通配線３０の１本のみになり、
それだけ光の利用効率が向上する。また、導通配線３０
をシール部１２の電極根元部において結着するのみでト
リガ電極とすることができるので、トリガー電極の作成
がきわめて簡単になり、コストダウンに寄与することが
できる。また、導通配線３０をシール部１３に沿った状
態で発光管１１の方向に向けて配置するので、導通配線
３０が発光管１１に接近してインテグレータレンズから
遠くなるので、スクリーン上の導通配線３０の影が極め
て薄くなる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、凹面反
射鏡の先端開口方向に延在したシール部から延び出す外
部リード棒に接続される導通配線を、このシール部に沿
った状態で発光管の方向に向けて配置し、この発光管の
近傍位置から、発光管とは離間させて凹面反射鏡の裏側
に引き出すようにするとともに、この導通配線を凹面反
射鏡の基端開口に取り付けられたシール部の電極根元部
において結着してこの結着部がトリガー電極として作用
するようにしたので、光の利用効率が向上するとともに
導通配線の影もスクリーンに写りにくく、トリガー電極
も簡単に作成できてコストダウンを図ることが可能なメ
タルハライドランプ光源装置とすることができる。ま
た、導通配線を凹面反射鏡の先端開口方向に延在したシ
ール部の電極根元部においても結着すれば、このシール
部の表面に付着した大気中の不純物に含まれるプラスイ
オンが陰極に引き寄せられることによってシール部に孔
があくことを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来例の断面説明図である。

【図２】従来例の断面説明図である。

【図３】請求項１の発明の実施例の断面図である。

【図４】請求項１の発明の他の実施例の断面図である。

【図５】請求項２の発明の実施例の断面図である。

【符号の説明】

１０ ショートアークメタルハライドランプ １１ 発光管 １２，１３ シール部 １５ 外部リード棒 ２０ 凹面反射鏡 ２１ 基端開口 ２２ 先端開口 ２３ 反射面 ３０ 導通配線 ４０ トリガー電極 ４１ 結着部 ４２ 第２結着部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に一対の電極を備え、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石英ガ
   ラス製の発光管の両端にシール部が一体に連設され、外
   部リード棒が該シール部から延び出すショートアークメ
   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、該ランプの一方のシール部が基端開
   口に取り付けられ、他方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、 前記凹面反射鏡の先端開口方向に延在したシール部から
   延び出す外部リード棒に接続される導通配線が、このシ
   ール部に沿った状態で発光管の方向に向けて配置される
   とともに、該発光管の近傍位置から、発光管とは離間さ
   せ配置され、かつ凹面反射鏡の基端開口に取り付けられ
   たシール部の電極根元部において結着された後に凹面反
   射鏡の裏側に引き出され、このシール部の電極根元部に
   おける結着部がトリガー電極として作用することを特徴
   とするメタルハライドランプ光源装置。
2. 【請求項２】 前記導通配線は、凹面反射鏡の先端開口
   方向に延在したシール部の電極根元部においても結着さ
   れて第２結着部が形成されたことを特徴とする請求項１
   記載のメタルハライドランプ光源装置。