JPH1166927A - 反射鏡付き直流点灯型ショートアーク超高圧放電ランプ - Google Patents

反射鏡付き直流点灯型ショートアーク超高圧放電ランプ

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JPH1166927A
JPH1166927A JP9265194A JP26519497A JPH1166927A JP H1166927 A JPH1166927 A JP H1166927A JP 9265194 A JP9265194 A JP 9265194A JP 26519497 A JP26519497 A JP 26519497A JP H1166927 A JPH1166927 A JP H1166927A
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JP
Japan
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discharge lamp
lamp
ultra
recessed
reflecting mirror
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Pending
Application number
JP9265194A
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English (en)
Inventor
Masamitsu Oyama
将允 大山
Yoshiteru Kondo
吉輝 近藤
Yoshiharu Kamaya
佳治 釜谷
Tomoyoshi Arimoto
智良 有本
Kazuhiro Goto
一浩 後藤
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Ushio Denki KK
Ushio Inc
Original Assignee
Ushio Denki KK
Ushio Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 失透を生じる発光管上部の温度を下げると同
時に、発光管下部の温度低下も防止し、高い動作圧を得
ることができる反射鏡付き直流点灯型ショートアーク超
高圧放電ランプを提供すること。 【解決手段】 一対の電極が2.5mm以下の間隔で対
向配置しており、点灯時の水銀蒸気圧が80気圧以上で
ある直流点灯型ショートアーク超高圧放電ランプ1と、
この放電ランプ1を取り囲み前面カバー3を有する非磁
性体の凹面反射鏡2とを具え、当該放電ランプ1の軸線
と凹面反射鏡3の光軸が略一致した状態でランプ1の一
方の封止部が凹面反射鏡の中央底部に取り付けられ、他
方の封止部が凹面反射鏡の前面カバーのある開口側に向
けて延在した反射鏡付き直流点灯型ショートアーク超高
圧放電ランプにおいて、前記凹面反射鏡の外側表面、も
しくは、外側近傍に一対の永久磁石31、32が、それ
ぞれN極とS極とが対向するように配設され、これら永
久磁石同士を結ぶ直線は、当該放電ランプ1の光軸と垂
直であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電極間距離が2.
5mm以下で点灯時の水銀蒸気圧が80気圧以上の水銀
を含むランプであって、液晶バックライトなどに使用す
る反射鏡付きの直流点灯型ショートアーク超高圧放電ラ
ンプに関する。
【0002】
【従来の技術】投射型の液晶ディスプレイ装置では、矩
形状のスクリーンに対して均一に、しかも十分な演色性
をもって照明させることが必要とされる。このため、光
源として水銀や金属ハロゲン化物を封入させたメタルハ
ライドランプが使われ、また、このランプを凹面反射鏡
に組み込んで光学系としてインテグレータレンズを使っ
たものなどが広く知られている。さらに、近年は、より
明るい投射映像が要求されるため、光の利用効率を高め
るために偏光変換板などを用いてP波、S波の両方の光
を利用することが実現されている。
【0003】一方、このような偏光変換板を使う場合に
は、光の平行度をより高めることが必要となり、光源に
ついても、限りなく点に近い高輝度光源を実現するため
の研究が行われている。
【0004】このような背景のもと、最近では今までに
ない高い水銀蒸気圧、例えば200バール(約197気
圧)以上というランプが提案されている。これは、水銀
蒸気圧をより高くすることで、アーク輝点を小さくして
高輝度にする(絞り込む)とともに、より一層の光出力
の向上も図れるというものである。このような放電ラン
プは、例えば、特開平2−148561号、特開平6−
52830号に開示されている。
【0005】ところで、上記公報に開示される超高圧水
銀ランプは、高い蒸気圧のために、当然のことながら点
灯時における発光管の温度は著しく高くなる。また、こ
の種のランプは、通常、光軸を水平にして点灯させるも
のであるが、発光空間が小さいことから、著しく高い温
度によって発光管上部に失透などの問題を発生させてし
まう。一方、発光管を大きくすると上記失透の問題は解
消される。しかし、発光管下部の温度が下がってしま
い、充分な水銀圧力が得られなくなり、結果として輝度
の低下を招いてしまう。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明が解
決しようとする課題は、失透を生じる発光管上部の温度
を下げると同時に、発光管下部の温度低下も防止し、よ
り高い動作圧を得ることができる反射鏡付き直流点灯型
ショートアーク超高圧放電ランプを提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は、一対の電極
が2.5mm以下の間隔で対向配置しており、点灯時の
水銀蒸気圧が80気圧以上である直流点灯型ショートア
ーク型超高圧放電ランプと、この放電ランプを取り囲み
前面カバーを有する非磁性体の凹面反射鏡とを具え、当
該放電ランプの軸線と凹面反射鏡の光軸が略一致した状
態でランプの一方の封止部が凹面反射鏡の中央底部に取
り付けられ、他方の封止部が凹面反射鏡の前面カバーの
ある開口側に向けて延在した反射鏡付き直流点灯型ショ
ートアーク超高圧放電ランプにおいて、前記凹面反射鏡
の外側表面、もしくは外側近傍に一対の永久磁石が、そ
れぞれN極とS極とが対向するように配設され、これら
永久磁石同士を結ぶ直線は、当該放電ランプの光軸と垂
直であることを特徴とする。
【0008】
【作用】本発明は、より点に近い高輝度光源を実現する
ために電極間距離を2.5mm以下と小さくするととも
に、凹面反射鏡の外側表面、もしくは外側近傍に配設さ
れたN極の磁石、S極の磁石による磁力を使っている。
すなわち、フレミングの左手の法則に基づいて、アーク
中のフレア部分を良好に押し下げて、発光管下部の温度
を上昇させ点灯時の水銀の未蒸発をなくすことで水銀蒸
気圧を高め、より高い輝度を得るというものである。ま
た、上記先行文献では、水銀蒸気圧が200バール(約
197気圧)以上のとき、光出力が著しく向上するとさ
れているが、それよりも低い水銀蒸気圧であっても、実
用上は問題がないこと見いだし、なおかつ、発光管を大
きくして上部の温度を低温化させることで失透という問
題を改善することにある。本発明者の研究によれば、8
0気圧以上の水銀蒸気圧があれば、実質的に十分な輝度
を光出力を得ることが確認されている。
【0009】
【発明の実施の形態】図1は本発明にかかる反射鏡付き
直流点灯型ショートアーク超高圧放電ランプを示す。放
電ランプ1は凹面反射鏡2の中に配置され、ランプ1の
軸線が反射鏡2の光軸に略一致している。そして、ラン
プ1の一方の封止部が反射鏡2の中央底部に取り付けら
れる。具体的には、反射鏡2の中央底部に金属またはセ
ラミックスよりなる筒状支持部材21が取り付けられ、
この筒状支持部材21と放電ランプ1が固定されるとと
もに、筒状支持部材21と反射鏡2が接着剤により固定
される。放電ランプ1の他方の封止部は反射鏡2の開口
側に向けて延在している。反射鏡2の開口には透光性ガ
ラス、例えば硬質ガラスよりなる前面カバー3が配置さ
れる。
【0010】放電ランプ1は、石英ガラスよりなり中央
の発光部11と両端の封止部12よりなる。発光部11
には一対の電極を有し、例えば、1.5mmの間隙を持
って配置する。ここで、電極間距離については、2.5
mm以下であることが必要である。これは本発明の放電
ランプには点光源としての性質が要求されるからであ
る。また、発光部11には発光物質として水銀が封入さ
れる。その封入量は、例えば33.6mgであり、点灯
中の蒸気圧は125気圧程度にある。また、本発明では
発光空間が小さいものが対象になるが、その大きさは、
例えば220mm3である。
【0011】このような放電ランプのその他の具体例を
あげると、以下のとおりである。 発光管外径:Φ11mm 発光管肉厚:2mm ランプ電力:150W ランプ電圧:80V 発光効率:65lm/W 管壁負荷:80W/cm2
【0012】図2は放電ランプ1から放射される分光ス
ペクトルを示す。縦軸は放射強度の最大値を100とし
たときの相対値を表し、横軸は放射波長を表す。図より
波長400〜600nmに強い放射強度を示しているこ
とがわかる。また、図3は、200気圧近い動作圧を有
する放電ランプによるスクリーン照度と、それよりも低
い80気圧程度の動作圧を有する放電ランプによるスク
リーン照度を示す。すなわち、動作圧が80気圧以上で
あれば200気圧に近い動作圧のランプとほぼ同じ、あ
るいはそれ以上のスクリーン照度を示すことがわかる。
【0013】反射鏡2の外面にはN極磁石31、S極磁
石32の2つの永久磁石が配置される。この磁石31、
32を結ぶ仮想直線は放電ランプ1の軸線と直交するよ
うになっており、かつ、その交点はアーク輝点にほぼ一
致している。また、本発明の反射鏡付き放電ランプがそ
の軸線を水平に配置して点灯されるとき、当該2つの磁
石は反射鏡2の側面に位置するように設けられる。すな
わち、当該磁石同士を結ぶ仮想直線も地面に対して平行
となる。
【0014】これら磁石31,32は、電極間のアーク
周辺に形成されるフレアに対して影響を及ぼす。つま
り、N極磁石31からS極磁石32に向かって形成され
る磁力と、電極間に形成される電流によってフレミング
の左手の法則により決まる力が働き、これにより上記フ
レアを下方に下げる。図4はこの状態を示す図である。
すなわち、放電ランプ1の軸線方向に電流は流れ、その
方向に直交するように磁場が形成される。この結果、フ
レミングの左手の法則により、発光管上部から下部に向
けて力(フレアを抑える力)が働く。ここで、図5に示
すように、アークとは電極先端間に形成される電流密度
の高い部分であり、フレアとはアークの周辺に形成され
る部分である。
【0015】本発明によるマグネットは、例えばサマリ
ウム、コバルトであり、寸法は、例えば、Φ8×長さ5
mmであり、磁力として約3000ガウスの大きさを持
つ。
【0016】図6に本発明のマグネットを使った反射鏡
付き直流点灯型ショートアーク超高圧放電ランプと従来
のマグネットを使わないものとの比較を示す。すなわ
ち、同図においては、反射鏡にマグネットを設けたこと
以外はすべて同じ条件でランプを点灯させた。従って、
ランプも同一のものである。この結果、マグネット有り
は、アーク上方に形成されるフレアを下方に押し下げる
ので、水銀動作圧を高め、スクリーン照度も良好に上昇
させることができる。すなわち、マグネットのないもの
は、発光管下方に未蒸発の水銀が溜まってしまい、動作
圧が不十分で輝度が低いが、マグネットを有するもの
は、発光管の内部の水銀をより多く蒸発させることを可
能とし、これにより、動作圧を高めて、さらに、スクリ
ーン照度も高められることが示される。
【0017】図7は第2の実施例を示す。本実施例にお
いてマグネットは反射鏡の外面に付着されるのではな
く、マグネットを保持する部材を使っている。
【0018】本実施例では放電ランプとして水銀ランプ
を使って説明したが、水銀以外の金属を封入する、いわ
ゆるメタルハライドランプであってもかまわない。
【0019】
【発明の効果】この発明は、失透が生じる発光管上部の
温度を下げると同時に発光管下部の温度低下を防止し、
高い動作圧を得ることができる反射鏡付き直流点灯型シ
ョートアーク超高圧放電ランプを提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の反射鏡付き直流点灯型ショートアーク
超高圧放電ランプを示す。
【図2】本発明の超高圧放電ランプの分光スペクトルを
示す。
【図3】動作圧とスクリーン照度の関係を示す図であ
る。
【図4】本発明の放電ランプにおいてフレミングの左手
の法則の原理を具体的に示した図である。
【図5】アークとフレアの状態を説明するための図であ
る。
【図6】マグネットの有無とスクリーン照度の関係を示
す図である。
【図7】本発明の反射鏡付き直流点灯型ショートアーク
超高圧放電ランプを示す。
【符号の説明】
1 放電ランプ 2 凹面反射鏡 3 前面ガラス 11 発光部 12 封止部 21 筒状支持部材 31 マグネット 32 マグネット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有本 智良 兵庫県姫路市別所町佐土1194番地 ウシオ 電機株式会社内 (72)発明者 後藤 一浩 兵庫県姫路市別所町佐土1194番地 ウシオ 電機株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一対の電極が2.5mm以下の間隔で対向
    配置しており、点灯時の水銀蒸気圧が80気圧以上であ
    る直流点灯型ショートアーク超高圧放電ランプと、この
    放電ランプを取り囲み前面カバーを有する非磁性体の凹
    面反射鏡とを具え、当該放電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一方の封止部が凹面
    反射鏡の中央底部に取り付けられ、他方の封止部が凹面
    反射鏡の前面カバーのある開口側に向けて延在した反射
    鏡付き直流点灯型ショートアーク超高圧放電ランプにお
    いて、 前記凹面反射鏡の外側表面には一対の永久磁石が、それ
    ぞれ前記N極とS極とが対向するように配設され、これ
    ら永久磁石同士を結ぶ仮想直線は、当該放電ランプの光
    軸と垂直であることを特徴とする反射鏡付き直流点灯型
    ショートアーク超高圧放電ランプ。
  2. 【請求項2】前記直流点灯型ショートアーク超高圧放電
    ランプは、水平に配置して点灯され、前記一対の永久磁
    石はそれぞれ前記N極とS極が対向するように凹面反射
    鏡の両側面近傍に設けられたことを特徴とする請求項1
    に記載する反射鏡付き直流点灯型ショートアーク超高圧
    放電ランプ。
JP9265194A 1997-08-22 1997-08-22 反射鏡付き直流点灯型ショートアーク超高圧放電ランプ Pending JPH1166927A (ja)

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JP (1) JPH1166927A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6639343B2 (en) 2000-07-14 2003-10-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Mercury-free metal halide lamp
US6905436B2 (en) 2003-10-30 2005-06-14 Magna Drivetrain Of America, Inc. Two-speed transfer case with adaptive clutch control
US6929577B2 (en) 2003-11-24 2005-08-16 Magna Drivetrain Of America, Inc. Clutch actuation system for two-speed active transfer case
US6964315B2 (en) 2003-04-08 2005-11-15 Magnadrivetrain Of America, Inc. On-demand transfer case

Cited By (5)

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US7033300B2 (en) 2003-11-24 2006-04-25 Magna Powertrain, Inc. Clutch actuation system for two-speed active transfer case

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Effective date: 20040406

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02