KR20090012238A

KR20090012238A - 광원 장치

Info

Publication number: KR20090012238A
Application number: KR1020087027852A
Authority: KR
Inventors: 스미오 우에하라; 도루 나가세; 교이치 마세키; 고이치 나카지마; 마코토 오카하라; 요시아키 고마츠; 마사키 히로타; 마사키 가미무라
Original assignee: 이와사기덴끼가부시기가이샤
Priority date: 2006-05-26
Filing date: 2007-05-23
Publication date: 2009-02-02
Also published as: EP2034510A4; EP2034510A1; US20110084587A1; EP2034510B1; US8049424B2; JP4626708B2; WO2007138955A1; JPWO2007138955A1

Abstract

발광부(8)를 사이에 끼우고 길이방향 양측에 1쌍의 대략 원기둥 형상 밀봉부(9R, 9L)가 형성된 발광관(7)에 전극 어셈블리(3R, 3L)를 밀봉 부착시켜 이루어지는 고압 방전램프(1), 그 일방의 밀봉부(9L)로부터 돌출한 전극 어셈블리(3L)의 전력공급 리드(6)에 편단부(10a)를 접속하고, 타방의 밀봉부(9R)의 외주부에 타단부(10c)를 둘러 감은 램프 시동용의 트리거선(10)이 장착된 광원 장치에 관하여, 램프(1)의 시동·재시동 성능을 비약적으로 향상시키기 위하여, 타방의 밀봉부(9R)가 되는 원기둥부에, 전극 어셈블리로부터 그 원기둥 외주면에 이르는 거리보다도 근접시켜 트리거선(l0)을 배치하는 오목 홈(ll)이나 삽입구멍(17) 등의 근접 안내부(C)를 발광부(8)로부터 떨어진 위치에 형성했다.

고압 방전램프, 트리거선, 발광, 밀봉부, 발광관, 금속박, 전극 어셈블리, 광원 장치

Description

광원 장치{LIGHT SOURCE DEVICE}

본 발명은 액정 프로젝터나 프로젝션 TV의 백라이트 등으로서 사용되는 광원 장치에 관한 것으로, 특히, 광원이 되는 고압 방전램프에 그 시동성능을 높이는 트리거선이 장착된 광원 장치에 관한 것이다.

액정 프로젝터나 프로젝션 TV의 소형·박형화에 따라, 그들 기기 내에 편입하는 광원 장치도, 소형이고 고휘도 발광이 얻어지는 쇼트 아크형의 고압 수은증기 방전램프를 사용하는 등 하여 소형화를 도모하고 있지만, 이 타입의 고압 방전램프는 냉간시의 시동성능이나 열간시의 재시동 성능이 좋지 않으므로, 액정 프로젝터나 프로젝션 TV의 기동 시간이 늦어진다고 하는 문제가 있었다. 그 때문에 램프의 시동·재시동 성능을 높이는 수단을 강구하는 것이 요구되는데, 소형화된 발광관의 발광부 내에 시동용 보조전극 등을 설치할 수 있는 잉여 스페이스는 없으므로, 종전은, 램프의 시동전압을 높게 하고, 또한 고전압 펄스를 인가한다고 하는 수단에 의해 램프의 시동을 빠르게 하도록 하고 있다.

그러나, 고압 방전램프의 시동전압을 높게 하면, 점등 회로를 구성하는 배선 간에 충분한 절연거리를 확보하지 않으면 안 되기 때문에, 그 점등 회로가 대형화되어 광원 장치의 설치 스페이스가 커져, 액정 프로젝터 등의 소형화를 도모할 수 없다는 문제가 있다. 또, 시동전압에 인가하는 고전압 펄스의 펄스 전압이 높으면, 액정 프로젝터 등의 전자회로에 오동작을 일으키게 하는 노이즈가 발생할 우려가 있다.

그래서, 노이즈의 발생을 방지하고, 점등 회로의 대형화를 회피하기 위하여, 도 15와 같이, 고압 방전램프(40)에, 이 램프를 비교적 저전압으로 시동시킬 수 있는 램프 시동용의 트리거선(41)을 장착하는 수단이 제안되어 있다(특허문헌 1, 2 및 3 참조).

고압 방전램프(40)는 전극(43)에 몰리브덴박으로 이루어지는 금속박(44)을 통하여 전력 공급 리드(45)를 접속한 1쌍의 전극 어셈블리(42R, 42L)가 석영유리관으로 이루어지는 발광관(43)의 중앙부에 형성한 발광부(47) 내에서 서로의 전극(43)을 대향시키도록 발광관(46)의 양단측에 삽입통과되고, 그 양단측을 기밀하게 밀봉하는 1쌍의 밀봉부(48R, 48L)에 고착된 구성으로 되어 있다.

그리고, 고압 방전램프(40)에 장착하는 트리거선(41)은 그 편단부(41a)를 한쪽 밀봉부(48R)로부터 돌출한 전극 어셈블리(42R)의 전력 공급 리드(45)의 외주에 감아 고정하여 이 리드(45)에 접속하고, 그 타단부(41c)를 다른 쪽 밀봉부(48L)의 외주부에 루프 형상으로 둘러 감는 것이 일반적이다. 또한, 도시는 생략하지만, 트리거선(41)의 밀봉부(48L)측에 배선하는 부분을 그 밀봉부(48L)의 외주부를 따라 길게 나선 형상으로 둘러 감는 것이나, 트리거선(41)의 타단부(41c)측에 전후 2개의 루프부를 형성하고, 양 루프부를 각각 밀봉부(48L)의 발광부(47)측과 금속박(44)측으로 나누어서 권회시키는 것도 있다(특허문헌 4 참조).

또, 종래는 트리거선(41)에 끌어당겨지는 플러스 이온에 의해 발광관(46)의 재료인 석영이 데미지를 받아 그 기계적 강도가 저하되는 것을 방지하기 위하여, 트리거선(41)의 중간부(41b)는 발광관(46)의 표면에 접촉시키지 않고, 그 표면에서 적어도 수밀리 정도 떼어 놓은 상태로 장착시키는 것이 바람직한 것으로 되어 있었다(특허문헌 1 및 2 참조).

특허문헌 1: 일본 특개 2004-335457호 공보

특허문헌 2: 일본 특개 평9-265947호 공보

특허문헌 3: 일본 특개 평8-87984호 공보

특허문헌 4: 일본 특개 2003-526182호 공보

그러나, 본 발명자들의 지견에 의하면, 트리거선(41)을 발광관(46)의 표면으로부터 떼어 놓은 도 15 실선으로 도시한 상태로부터, 파선으로 도시한 바와 같이 발광관(46)의 표면에 근접시킨 상태로 하면, 시동·재시동 성능이 향상되는 것이 확인되었다. 또, 액정 프로젝터나 프로젝션 TV는 기동 시간의 장단이 상품가치를 좌우하기 때문에, 그들 광원으로서 사용하는 고압 방전램프는 무엇보다도 시동·재시동 성능이 양호한 것이 요구되며, 그 시동·재시동 성능을 최우선하면, 트리거선(41)은 도 15 파선으로 도시한 바와 같이 발광관(46)의 표면에 근접시키고, 중간부(41b)를 발광관(46)의 발광부(47)의 표면에 접촉시킨 상태로 장착하는 것이 바람직하다.

그래서, 본 발명자들은 트리거선(41)의 중간부(41b)를 도 15 파선으로 도시한 도시한 바와 같이 발광관(46)의 발광부(47)의 표면에 접촉시킨 고압 방전램 프(40)의 실용화시험을 실시한 바, 그 트리거선(41)의 중간부(41b)가 램프 점등시에 9O0℃ 전후의 고온으로 가열되고, 열팽창에 의한 신장을 일으켜, 트리거선(41)보다도 열팽창율이 작은 발광부(47)의 표면으로부터 떨어져 버리기 때문에, 열간시의 재시동 성능이 좋지 않다고 하는 결과가 얻어졌다.

특히, 트리거선(41)이 그 중간부(41b)뿐만 아니라, 밀봉부(48L)의 외주부에 둘러 감은 타단부(41c)도 발광부(47)의 표면에 접촉한 상태로 되어 있으면, 그 타단부(41c)의 열팽창에 의한 신장도 더해져서, 중간부(41b)가 발광부(47)의 표면에서 떨어지는 정도가 커진다. 게다가, 고압 방전램프(40)에 장착한 트리거선(41)은 편단부(41a)가 리드(45)에 감아 고정되어 있지만, 타단부(41c)가 밀봉부(48L)의 외주부에 둘러 감기는 것만으로 고정되어 있지 않으므로, 전체적으로 느슨해짐이나 휨을 생기게 하여 발광관(46)의 표면으로부터 떨어지기 쉬운데다, 그 느슨해짐이나 휨이 생기면, 램프 소등 후에 트리거선(41)이 식어서 열수축해도, 그 중간부(41b)가 발광부(47)의 표면에 접촉한 상태로 복귀하지 않기 때문에, 냉간시의 시동 성능도 저하된다.

또, 액정 프로젝터나 프로젝션 TV의 광원 장치로서는, 고압 방전램프(40)가 일방의 밀봉부(48L)를 오목면 반사경(49)의 보톰부(50)에 고정하여 이 반사경(49)과 일체로 부착된 반사경 부착 램프가 일반적이지만, 최근은, 고압 방전램프(40)의 광 이용 효율을 높이기 위하여, 도 16과 같이, 발광관(46)의 발광부(47)로부터 오목면 반사경(49)의 개구부(51)측으로 방사되는 광을 발광부(47)측으로 반사시키는 부반사경(52)이 밀봉부(48R)에 부착된 것도 있다.

그러나, 부반사경(52)이 부착된 고압 방전램프(40)에 장착하는 트리거선(41)은, 도시한 바와 같이, 장해물이 되는 부반사경(52)을 피하여 그 외측을 통과하도록 배선하지 않을 수 없으므로(특허문헌 5 참조), 트리거선(41)을 발광관(46)의 표면에 근접시켜 시동·재시동 성능을 높일 수 없다.

특허문헌 5: 일본 특개 2005-283706호 공보

(발명의 개시)

(발명이 해결하고자 하는 과제)

본 발명은 트리거선의 장착 수단에 연구를 거듭하여 고압 방전램프의 시동·재시동 성능을 비약적으로 향상시키는 것을 기술적 과제로 하고 있다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은,

고압 방전램프와, 램프 시동용의 트리거선을 구비하고,

상기 고압 방전램프는, 발광부를 사이에 끼우고 길이방향 양측에 1쌍의 대략 원기둥 형상 밀봉부가 형성된 발광관과, 전극에 금속박을 통하여 전력공급 리드를 접속한 1쌍의 전극 어셈블리를 구비하고, 이 전극 어셈블리가 발광부 내에서 서로 전극을 대향시켜지도록 발광관의 양단측에 삽입통과되고 상기 1쌍의 밀봉부에 밀봉부착되어 이루어지고,

상기 트리거선은 편단부가 일방의 밀봉부로부터 돌출한 전극 어셈블리의 전력공급 리드에 접속되고, 타단부가 타방의 밀봉부의 외주부에 둘러 감긴 광원 장치에 있어서,

상기 타방의 밀봉부가 되는 원기둥부에는, 상기 전극 어셈블리로부터 그 원기둥 외주면에 이르는 거리보다도 근접시켜 상기 트리거선을 배치하는 근접 안내부가 상기 발광부로부터 떨어진 위치에 형성된 것을 특징으로 하고 있다.

(발명의 효과)

본 발명에 의하면, 밀봉부의 외주부에 둘러 감기는 트리거선의 타단부가 발광관의 발광부로부터 떨어진 위치에 형성된 근접 안내부에 배치되어, 발광부와 접촉하지 않으므로, 그 타단부의 열팽창에 의한 신장의 정도가 작다.

또, 트리거선을 긴장상태로 하고 그 중간부를 발광관의 발광부의 표면에 접촉시키고, 그 상태에서 트리거선의 타단부를 밀봉부의 외주면에 형성된 오목 홈이나 삽입구멍 등의 근접 안내부에 감아 고정함으로써, 트리거선이 열팽창에 의해 발광관의 표면으로부터 떨어지는 정도도 최소한으로 억제된다.

또한, 일방의 전극 어셈블리에 접속한 트리거선의 단부가, 타방의 전극 어셈블리를 고착하는 밀봉부의 외주부에 형성된 오목 홈이나 삽입구멍 등의 근접 안내부에 감아 고정됨으로써, 그 트리거선과 타방의 전극 어셈블리 사이의 거리가 근접 안내부의 깊이에 상당하는 길이만큼 좁아져서, 양자 간의 전계 강도가 높아진다.

이 때, 트리거선의 면적이 전극 어셈블리의 면적에 비하여 좁으면 좁을수록, 그 트리거선은 침상 전극과 같이 작용하여 전계 집중시킬 수 있으므로, 트리거선을 오목 홈에 둘러 감는 경우에는 1회 감기가 바람직하다.

이상과 같은 작용에 의해, 고압 방전램프의 시동·재시동 성능이 종래에 비해 현저하게 향상된다고 하는 우수한 효과가 얻어진다.

(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)

본 발명에 따른 광원 장치의 최량의 실시형태는, 텅스텐 전극에 몰리브덴박으로 이루어지는 금속박을 통하여 전력공급 리드를 접속한 1쌍의 전극 어셈블리가 석영유리관으로 이루어지는 발광관의 중앙부에 형성한 발광부 내에서 서로의 전극을 대향시키도록 발광관의 양단측에 삽입통과되고, 그 양단측을 기밀하게 밀봉하는 1쌍의 밀봉부에 고착된 쇼트 아크형의 고압 수은증기 방전램프에, 편단부를 일방의 밀봉부로부터 돌출한 전극 어셈블리의 전력공급 리드에 대하여 직접 감아 고정하여 접속하고, 타단부를 타방의 밀봉부의 외주부에 형성된 오목 홈의 근접 안내부에 감아 고정한 고내열성 합금 와이어로 이루어지는 트리거선이 장착되어 있다.

또한, 상기 오목 홈은 그 오목 홈에 감아 고정하는 트리거선의 타단부가 발광관의 발광부와 접촉하지 않는 위치에 형성되는데, 보다 바람직하게는, 밀봉부에 고착된 전극 어셈블리의 금속박과 대치하는 위치에 형성됨과 아울러, 그 내표면에 금속피막이 형성되어 있다. 또, 고압 방전램프는 상기 오목 홈이 형성되어 있지 않은 상기 일방의 밀봉부를 오목면 반사경의 보톰부에 고정하고, 이 오목면 반사경과 일체로 부착되어 있다.

도 1은 본 발명에 따른 광원 장치의 1예를 도시하는 전체도,

도 2는 근접 안내부가 되는 오목 홈의 구성예를 도시하는 부분 확대 사시도,

도 3은 고압 방전램프의 재시동 실험의 결과를 도시하는 그래프,

도 4는 오목 홈의 형성방법을 나타내는 설명도,

도 5는 오목 홈의 다른 형성방법을 나타내는 설명도,

도 6은 오목 홈의 또 다른 형성방법을 나타내는 설명도,

도 7은 도 6의 방법에 의해 오목 홈이 형성된 고압 방전램프를 도시하는 사시도,

도 8은 본 발명에 따른 광원 장치의 다른 예를 도시하는 도면,

도 9는 냉간시의 시동률과 시동시에 인가되는 펄스 전압의 관계를 나타내는 그래프,

도 10은 열간시의 재시동률과 시동시에 인가되는 펄스 전압의 관계를 나타내는 그래프,

도 11은 본 발명에 따른 또 다른 광원 장치의 주요부를 도시하는 사시도,

도 12는 트리거선 삽입구멍의 형성방법을 도시하는 설명도,

도 13은 트리거선 삽입구멍으로의 트리거선의 둘러 감긴 상태를 도시하는 설명도,

도 14는 본 발명에 따른 광원 장치의 다른 예를 도시하는 전체도,

도 15 및 도 16은 종래의 광원 장치를 도시하는 설명도이다.

(실시예 1)

도 1의 광원 장치는 정격 램프 전력 150W의 숏 아크형 고압 수은증기 방전램프로 이루어지는 고압 방전램프(1)와, 반사면이 포물면을 이루는 오목면 반사경(2)이 일체화된 액정 프로젝터용의 반사경 부착 램프로서, 고압 방전램프(1)는, 텅스 텐 전극(4)에 금속박(5)을 통하여 전력공급 리드(6)를 접속한 1쌍의 전극 어셈블리(3R, 3L)가, 석영유리관으로 이루어지는 발광관(7)의 중앙부에 형성한 발광부(8) 내에서 서로의 전극(4, 4)을 약 1.1mm 정도의 전극 간 거리를 유지하여 대향시켜지도록 발광관(7)의 양단측에 삽입 통과되고, 그 양단측을 기밀하게 밀봉하는 1쌍의 밀봉부(9R, 9L)에 밀봉부착되어 있다.

고압 방전램프(1)의 발광관(7)은 발광부(8)가 최대 외경 약 10mm, 평균 두께 2.3mm, 내용적 약 85mm³의 회전 타원체로 성형되고, 그 내부에는, 수은이 약 0.24mg/mm³, 브롬이 약 1.9×10^-4mol/mm³, 아르곤 가스가 약 2×10⁴Pa 봉입되어 있다. 또, 발광관(7)의 밀봉부(9R, 9L)는 외경 약 5.7mm의 대략 원기둥 형상으로 형성되고, 그들 각 밀봉부(9R, 9L)에 고착하는 전극 어셈블리(3R, 3L)는 텅스텐 전극(4)과, 폭 약 1.5mm, 길이 약 15mm, 두께 약 0.02mm의 몰리브덴박으로 이루어지는 금속박(5)과, 몰리브덴선으로 이루어지는 전력공급 리드(6)가 용접 수단에 의해 일련으로 접속되어 있다.

그리고, 고압 방전램프(1)에는, 편단부(10a)를 일방의 밀봉부(9L)로부터 돌출한 전극 어셈블리(3L)의 전력공급 리드(6)에 대하여 직접 고정하여 접속하고, 중간부(10b)를 발광관(7)의 발광부(8)의 표면에 눌러 대서 밀착시키는 것 같은 긴장상태로 하고, 그 긴장상태를 유지하면서 타단부(10c)를 타방의 밀봉부(9R)에 감아 고정한 트리거선(10)이 장착되어 있다.

이 타방의 밀봉부(9R)가 되는 원기둥부의 발광부(8)로부터 떨어진 위치에, 이 밀봉부(9R)에 밀봉부착된 전극 어셈블리(3R)로부터 그 원기둥 외주면에 이르는 거리보다도 근접시켜 트리거선(10)을 배치하는 근접 안내부(C)가 되는 환상 오목 홈(11)이 그 외주부 둘레 방향을 따라 형성되어 있다.

트리거선(10)의 타단부(10c)는 상기 오목 홈(11) 내에 둘러 감기고 오목 홈(11)에서 감아 고정되어 있다.

또한, 트리거선(10)을 장착하는 수순은, 우선, 타단부(10c)를 오목 홈(11)에 감아 고정하고나서, 편단부(10a)를 전극 어셈블리(3L)의 전력공급 리드(6)에 감아 고정하는 것이어도 된다.

또한, 트리거선(10)은 1200℃ 정도의 고온영역에서도 사용가능한 고내열성의 알루미늄-철-크롬 합금으로 이루어지는 선직경 약 0.29mm 와이어가 사용되고 있다. 또, 트리거선(10)의 단부(10c)를 감아 고정하는 오목 홈(11)은 도 1 및 도 2(a)와 같이, 밀봉부(9R)에 봉입되어 있는 전극 어셈블리(3R)의 금속박(5)과 대치하는 위치에 형성된 폭 약 1mm, 깊이 약 0.5mm의 환상홈으로 이루어지고, 이 환상홈은 발광관(7)을 회전시키면서 그 양단측을 가열용융시켜 밀봉부(9R, 9L)를 형성하는 가공공정에 있어서, 전극 어셈블리(3R)가 고착된 밀봉부(9R)의 외주부에 고밀도 카본제의 패들(롤러)을 눌러 대는 수단에 의해 형성되어 있다. 또, 트리거선(10)을 장착한 고압 방전램프(1)는 그 발광관(7)과 오목면 반사경(2)의 광축 맞춤을하면서, 오목 홈(11)이 형성되지 않은 쪽의 밀봉부(9L)를 오목면 반사경(2)의 보톰부(12)에 고정하여 이 반사경(2)과 일체로 부착되어 있다.

상기한 바와 같이 구성한 광원 장치에 대하여, 고압 방전램프(1)의 시동시험 을 실시한 바, 도 15에 도시하는 종래의 동형 고압 방전램프(40)와 비교하여 열간시의 재시동 성능이 현격하게 좋은 것이 확인되었다.

도 3은 트리거선의 장착 구조만이 상이한 고압 방전램프(1)(도 1)와 고압 방전램프(40)(도 15)를 각각 50개씩 준비하고, 그것들을 정격 램프 전력으로 30분간 점등하고 소등하고, 그 소등시부터 시동전압 280V, 인가하는 펄스 전압 4KV로 재시동할 때까지의 소요 시간을 계측한 실험결과이다.

이것에 의하면, 종래의 고압 방전램프(40)는 파선으로 나타내는 바와 같이, 소등부터 60초 이내에 재시동한 것이 약 50% 정도밖에 없고, 재시동까지 90초 이상 요하는 것도 적지 않은 것에 대하여, 본 발명에 따른 고압 방전램프(1)는 실선으로 나타낸 바와 같이, 소등부터 60초 이내에 재시동한 것이 대략 100% 근처에 달하고, 약 70∼80% 이상의 것이 소등부터 40∼50초 이내에 재시동되었다.

따라서, 도 1의 고압 방전램프(1)는 액정 프로젝터 등의 기동 시간을 대폭 단축할 수 있다고 할 수 있다.

또, 본 발명자들의 실험에 의하면, 고압 방전램프(1)의 밀봉부(9R)에 형성하는 오목 홈(11)을 보다 깊게 하여, 그 오목 홈(11)에 감아 고정하는 트리거선(10)의 단부(10c)를 밀봉부(9R) 내에 봉입된 금속박(5)에 보다 근접시키면, 그 사이의 전계 강도가 보다 높아져, 램프의 시동·재시동 성능이 더욱 향상되는 것이 확인되었다.

본 예에서는, 발광관(7)은, 도 1과 같이, 오목 홈(11)이 형성되어 있지 않은 쪽의 밀봉부(9L)를 오목면 반사경(2)에 고정시켜, 오목 홈(11)이 형성된 타방의 밀 봉부(9R)에 응력이 가해지지 않도록 되어 있고, 이것에 의해, 발광관(7)이 기계적 강도의 저하에 의해 파손될 우려가 없는 한도까지 오목 홈(11)을 깊게 할 수 있다.

또한, 트리거선(10)을 감아 고정하는 오목 홈(11)은 도 2(a)와 같이 밀봉부(9R)의 둘레방향을 따라 연속하는 환상 홈에 한하지 않고, 도 2(b)에 도시하는 오목 홈(11a, 11b)과 같은 불연속의 단편 홈이어도 되는데, 발광관(7)의 기계적 강도를 최대한 저하시키지 않고, 트리거선(10)을 전극 어셈블리(3R)의 금속박(5)에 근접시켜 램프의 시동·재시동 성능을 높이기 위해서, 그 트리거선(10)을 감아 고정하는 오목 홈(11a, 11b) 등의 단편 홈은, 도 2(b)와 같이 밀봉부(9R)의 외주부에 가장 가까운 곳에 있는 금속박(5)의 측단부와 대치하는 위치에 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 오목 홈(11)의 형성 방법으로서는, 전술한 바와 같이, 전극 어셈블리(3R)가 밀봉 부착된 밀봉부(9R)의 외주부를 가열 용융시킨 상태에서, 그 표면에 패들(롤러)을 눌러 대는 수단에 한하지 않고, 회전 숫돌에 의해 오목 홈(11)을 절삭가공 해도 된다.

또, 도 4(a)에 도시하는 바와 같이, 전극 어셈블리(3R, 3L)를 밀봉 부착하기 전의 단계에서, 발광관(7)의 양단을 유리 선반의 척(21R, 21L)에 고정하고, 회전시키면서 트리거선 권선 고정 위치(P)를 버너(22)로 가열하고, 도 4(b)에 도시하는 바와 같이 용융 개시와 동시에 척(21R, 21L)을 서로 이반하도록 천천히 잡아당기면, 가열용융부가 가늘어져서 U자 단면의 오목 홈(11)(열변형부)이 형성된다.

오목 홈(11)의 형상을 U자 단면으로 함으로써, 응력 집중이 일어나기 어려 워, 구형 단면의 오목 홈에 비해 보다 기계적 강도가 높아진다.

또한, 오목 홈(11)의 내측 표면에 증착 등에 의해 금, 알루미늄, 니켈 등 내산화성이 높은 금속 피막(16)을 형성하고, 이 오목 홈(11)에 둘러 감기는 트리거선(10)과 전기적으로 접촉시키면, 전극 어셈블리(3R)와 반대 극성의 금속 피막(16)이 가장 가까운 위치관계에 유지된 상태에 배치되므로, 금속 피막(16)을 형성하지 않고 트리거선(11)을 권회하는 경우에 비해, 시동시에 금속박(5)과 금속 피막(16) 사이에 형성되는 전계 강도가 높아진다.

따라서, 그 정전작용에 의해, 전극 어셈블리(3R, 3L) 사이에 생기는 전위차가 커지므로, 보다 시동성이 향상된다.

또한, 굵기가 상이한 유리관을 이어붙여서 오목 홈(11)을 형성해도 된다.

이 경우, 도 5(a)에 도시하는 바와 같이 유리 선반의 일방의 척(21L)에 타방의 밀봉부(9R)의 길이가 트리거선 감기 위치(P)까지 짧게 형성된 발광관(7)을 고정하고, 타방의 척(21R)에 오목 홈(11)의 바닥부가 되는 가는 관(23)을 발광관(7)의 밀봉부(9R) 선단에 맞닿게 한 상태에서 동축으로 고정하고, 발광관(7) 및 가는 관(23)을 동기 회전시키면서, 버너(22)의 불꽃을 날카롭게 좁혀서 그 코너부(24)를 가열 용착시킨다.

발광관(7)에 가는 관(23)이 융착되면, 도 5(b)에 도시하는 바와 같이, 파인 커터(25)로 가는 관(23)을 오목 홈(11)의 폭 상당의 길이로 절단한다.

이어서, 도 5(c)에 도시하는 바와 같이, 타방의 척(21R)에 밀봉부(9R)와 동일 단면 형상의 유리관(26)을 가는 관(23)의 절단 끝면에 맞닿게 한 상태에서 동축 으로 고정하고, 발광관(7) 및 유리관(26)을 동기 회전시키면서, 버너(22)의 불꽃을 샤프하게 좁혀 그 코너부(27)를 가열 용착시키면, 도 5(d)에 도시하는 바와 같은 오목 홈(11)이 형성된다.

더욱이 또한, 트리거선 감기 위치(P)의 석영을 부분적으로 가열하여, 증발 또는 열변형시켜 U자 단면의 오목 홈(11)을 형성해도 된다.

이 경우, 도 6에 도시하는 바와 같이, 전극 어셈블리(3R, 3L)를 밀봉 부착한 발광관(7)의 양단을 유리 선반의 척(21R, 21L)에 고정하고, 필요에 따라 회전시키면서 트리거선 감기 위치(P)를 버너(22)나 레이저로 가열 용융하고, 그 외주부의 석영을 증발시킴으로써, 도 7(a)에 도시하는 바와 같이 둘레방향을 따라 환상 오목 홈(11)을 형성하거나, 도 7(b)에 도시하는 바와 같이 발광관(7)의 밀봉부(9R)의 표리 양측에, 길이 방향에 직교하는 방향으로 평행의 단편 홈(11a, 11b)을 형성하거나 하면 된다.

이와 같이 열변형시킴으로써 오목 홈(11, 11a, 11b)은 완만한 곡면으로 형성된 U자 단면이 되므로, 외력이 작용해도 응력 집중이 일어나기 어렵고, 직사각형 단면의 오목 홈에 비해 보다 기계적 강도가 높아진다.

또, 가열 용융하여 U자 단면의 지그를 눌러 댐으로써, 밀봉부(9R)의 외주부를 변형시켜도 마찬가지이다.

(실시예 2)

도 8은 본 발명에 따른 광원 장치의 다른 예를 도시하는 전체도이며, 그 구성은 고압 방전램프(1)에 부반사경(13)이 설치되어 있는점과, 트리거선(10)의 장착 구조를 제외하면, 도 1의 광원 장치와 동일하다.

도 8의 고압 방전램프(1)는 트리거선(10)의 타단부(10c)를 감아 고정하는 근접 안내부(C)가 되는 오목 홈(11)이 형성된 발광관(7)의 밀봉부(9R)의 외주부에, 발광관(7)의 발광부(8)로부터 오목면 반사경(2)의 개구부(14)측으로 방사되는 광을 발광부(8)측으로 반사시키는 부반사경(13)이 발광부(8)과 오목 홈(11) 사이에 위치하여 부착됨과 아울러, 그 부반사경(13)의 부착 위치로부터 오목 홈(11)에 걸쳐서, 트리거선(10)을 밀봉부(9R)의 외주부 표면으로부터 돌출시키지 않도록 배선하는 나선 형상의 가이드 홈(15c)이 형성되어 있다. 이것에 의해, 트리거선(10)을 발광관(7)의 밀봉부(9R)의 표면을 따른 상태로 장착시킬 수 있음과 동시에, 그 트리거선(10)을 장착시킨 밀봉부(9R)에 부반사경(13)을 그 후에 붙여 부착할 수 있다.

또, 발광관(7)의 밀봉부(9L)의 외주부에도, 그 밀봉부(9L)의 표면에 트리거선(10)을 따른 상태로 장착시키는 나선 형상의 가이드 홈(15a)이 형성됨과 아울러, 밀봉부(9L)와 발광부(8)의 경계부분에 환상의 가이드 홈(15b)이 형성되어 있다.

그리고, 고압 방전램프(1)에 트리거선(10)을 장착할 때는, 우선, 트리거선(10)의 편단부(10a)를 밀봉부(9L)에 고착된 전극 어셈블리(3L)의 전력공급 리드(6)에 감아 고정되고나서, 이 트리거선(10)의 중간부(10b)를 밀봉부(9L)의 표면에 형성된 나선 형상의 가이드 홈(15a)을 따라 그 홈 내에 휘감고, 이어서, 이 가이드 홈(15a)과 연이은 환상의 가이드 홈(15b)에 둘러 감고나서, 발광부(8)의 표면에 감아 걸도록 하고, 밀봉부(9R)의 표면에 형성된 나선 형상의 가이드 홈(15c)으로 이행하고, 이 가이드 홈(15c)을 따라서 그 홈 내에 휘감고나서, 이 가이드 홈(15c)과 연이은 오목 홈(11)에 트리거선(10)의 타단부(10c)를 감아 고정한다. 이것에 의해, 트리거선(10)은 전체가 발광관(7)의 표면을 따른 상태로 장착됨과 동시에, 그 중간부(10b)가 발광관(7)의 발광부(8)에 밀착하여 그 발광부(8)를 감아 죄듯이 장착된다. 또한, 상기의 수순과는 반대로, 우선, 트리거선(10)의 타단부(10c)를 오목 홈(11)에 감아 고정하고, 최후에 편단부(10a)를 전극 어셈블리(3L)의 전력공급 리드(6)에 감아 고정하도록 해도 된다.

이와 같이 트리거선(10)을 장착시킨 도 8의 고압 방전램프(1)와 도 15의 고압 방전램프(40)를 각각 50개씩 준비하고, 냉간시의 시동성능과 열간시의 재시동 성능을 비교하는 시험을 실시한 바, 도 9 및 도 10에 도시하는 바와 같은 결과가 얻어졌다.

즉, 도 9는 냉간시의 시동률과 시동전압 280V에 인가하는 펄스 전압의 관계를 나타내는 그래프이며, 도 15의 고압 방전램프(40)는 파선으로 나타내는 바와 같이, 시동전압에 인가하는 고전압 펄스의 펄스 전압이 2KV 이하에서는 전혀 시동하지 않고, 이 램프(40)를 100% 시동시키기 위해서는 적어도 4KV 이상의 펄스 전압을 인가하지 않으면 안 되는 것에 반해, 도 8의 고압 방전램프(1)는 실선으로 나타내는 바와 같이, 펄스 전압 2KV 이하에서 대략 100% 가깝게 시동시킬 수 있었다.

또, 도 10은 열간시의 재시동률과 시동전압 280V로 인가하는 펄스 전압과의 관계를 나타내는 그래프이며, 도 15의 고압 방전램프(40)는 파선으로 나타내는 바와 같이, 100% 시동시키기 위해서는 약 5KV 이상의 펄스 전압을 인가하지 않으면 안 되는 것에 반해, 도 8의 고압 방전램프(1)는 실선으로 나타내는 바와 같이, 3KV 이하의 펄스 전압에서 대략 100% 가깝게 시동시킬 수 있었다.

이와 같이, 도 8의 고압 방전램프(1)는 트리거선(10)을 발광관(7)의 표면을 따른 상태로 장착시킴과 아울러, 그 단부(10c)를 트리거선(10)이 접속된 전극 어셈블리(3L)와 반대의 극을 이루는 전극 어셈블리(3R)의 금속박(5)에 근접시킴으로써, 냉간시의 시동 성능과 열간시의 재시동 성능이 비약적으로 향상되고 있으며, 도 15의 고압 방전램프(40)보다도 시동전압에 인가하는 펄스 전압을 낮게 하여 노이즈의 발생을 확실하게 방지할 수 있다.

(실시예 3)

도 11은 본 발명에 따른 다른 광원 장치의 주요부를 나타내는 설명도이다.

본 예의 광원 장치는 고압 방전램프(1)의 밀봉부(3R)에 형성되는 근접 안내부(C)로서, 오목 홈(11) 대신에 직경 1mm 정도의 트리거선 삽입구멍(17)이 뚫어 설치되어 있는 이외는, 도 1에 도시하는 광원 장치와 동일하다.

트리거선 삽입구멍(17)은, 도 12에 도시하는 바와 같이, 우선, 전극 어셈블리(3R, 3L)를 밀봉 부착한 발광관(7)의 양단을 유리 선반의 척(21R, 21L)에 고정하고, 이것을 회전시키지 않고, 밀봉부(9R)의 트리거선 감기 위치(P)에서 전극 어셈블리(3R)의 금속박(5)과 교차하지 않도록 광축을 설정한 레이저(28)로부터 레이저광을 조사함으로써 뚫어서 설치된다.

이와 같이 뚫어 설치된 트리거선 삽입구멍(17)은, 도 13(a) 및 (b)에 도시하는 바와 같이 금속박(5)에 대하여 직교하는 방향으로 뚫어 설치해도, 도 13(c) 및 (d)에 도시하는 바와 같이 금속박(5)에 대하여 평행하게 뚫어서 설치해도 된다.

또, 도 13(a) 및 (c)에 도시하는 바와 같이 밀봉부(9R)를 관통하도록 뚫어서 설치해도, 도 13(b) 및 (d)에 도시하는 바와 같이 밀봉부(9R)를 관통하지 않고 금속박(5)에 대치하는 깊이까지 뚫어 설치해도 된다.

그리고, 밀봉부(9R)에 관통형성된 트리거선 삽입구멍(17)에 대하여 트리거선(10)의 타단부(10c)를 감아 고정할 때는, 도 13(a) 및 (c)에 도시하는 바와 같이, 트리거선(10)의 타단부(10c)를 삽입구멍(17)의 일단측으로부터 삽입통과시키고 타단측으로부터 인출하고, 필요에 따라 밀봉부(9R)에 휘감겨 있는 트리거선(10)에 묶으면 된다.

또, 관통되지 않은 트리거선 삽입구멍(17)에 대하여 트리거선(10)의 타단부(10c)를 감아 고정할 때는, 도 13(b) 및 (d)에 도시하는 바와 같이, 트리거선(10)을 루프 모양으로 되꺾고, 그 되꺾은 끝을 삽입구멍(17)에 밀어 넣고, 개구부로부터 인출된 타단부(10c)를 필요에 따라 밀봉부(9R)에 둘러 감겨 있는 트리거선(10)에 묶으면 된다.

본 예에서는, 트리거선(10)이 삽입구멍(17)에 삽입됨으로써, 전극 어셈블리(3R)의 금속박(5)으로부터 밀봉부(9R)가 되는 원기둥부의 원기둥 외주면에 이르는 거리보다도 근접시켜, 이 트리거선(10)을 금속박(5)의 근방에 배치할 수 있으므로, 시동시에 트리거선(10)과 금속박(5) 사이에 생기는 전계 강도가 커져, 램프의 시동성을 향상시킬 수 있다.

(실시예 4)

도 14는 또 다른 실시형태를 도시하는 것으로, 도 1과 공통되는 부분에 대해 서는 동일 부호를 붙이고, 상세한 설명은 생략한다.

상기의 실시예의 설명에서는, 오목면 반사경(2)에 고정되지 않은 쪽의 밀봉부(9R)에 근접 안내부(C)를 형성했을 경우에 대하여 설명했지만, 본 예에서는, 도 14에 도시하는 바와 같이 오목면 반사경(2)에 고정한 쪽의 밀봉부(9L)에 근접 안내부(C)가 형성되어 있다.

그리고, 고압 방전램프(1)에는, 편단부(10a)를 오목면 반사경(2)에 고정되어 있지 않은 쪽의 밀봉부(9R)로부터 돌출한 전극 어셈블리(3R)의 전력공급 리드(6)에 대하여 직접 감아 고정해서 접속하고, 중간부(10b)를 발광관(7)의 발광부(8)의 표면에 눌러 대서 밀착시키는 것과 같은 긴장 상태로 하고, 그 긴장 상태를 유지하면서 타단부(10c)를 오목면 반사경(2)에 고정한 쪽의 밀봉부(9L)에 감아 고정한 트리거선(10)이 장착되어 있다.

이 원기둥 형상 밀봉부(9L)의 발광부(8)로부터 떨어진 위치에는, 이 밀봉부(9L)에 밀봉 부착된 전극 어셈블리(3L)로부터 그 원기둥 외주면에 이르는 거리보다도 근접시켜 트리거선(10)을 배치하는 근접 안내부(C)가 되는 환상 오목 홈(11)이 그 외주부 둘레 방향을 따라 형성되어 있다. 트리거선(10)의 타단부(10c)는 상기 오목 홈(11) 내에 둘러 감기고 오목 홈(11)에서 감아 고정되어 있다. 또한, 그 이외의 구성에 대해서는, 도 1과 공통이다.

이 경우, 오목면 반사경(2)에 고정되지 않은 쪽의 밀봉부(9R)에 오목 홈(11)을 형성한 경우에 비해 응력 집중이 일어나기 쉽기 때문에, 오목 홈(11)은 도 4 또는 도 7에 도시하는 근접 안내부(C)와 마찬가지로, 그 홈 형상이 완만한 곡면으로 이루어지는 단면 대략 U자 형상으로 형성되어 있고, 이것에 의해, 응력 집중을 완화하고 있다.

그리고 본 예에서도, 도 1의 실시예와 마찬가지로, 재시동성의 향상이 확인되었다.

본 발명은 액정 프로젝터나 프로젝션 TV의 광원으로서 사용하는 고압 방전램프의 시동·재시동 성능을 현저하게 향상시켜, 액정 프로젝터 등에 오동작을 일으키게 하는 노이즈를 일으키지 않고, 그 기동 시간을 대폭 단축하는 것을 가능하게 하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 광원 장치의 1예를 도시하는 전체도.

도 2는 근접 안내부가 되는 오목 홈의 구성예를 도시하는 부분 확대 사시도.

도 3은 고압 방전램프의 재시동 실험의 결과를 나타내는 그래프.

도 4는 오목 홈의 형성 방법을 나타내는 설명도.

도 5는 오목 홈의 다른 형성 방법을 나타내는 설명도.

도 6은 오목 홈의 또 다른 형성방법을 나타내는 설명도.

도 7은 도 6의 방법에 의해 오목 홈이 형성된 고압 방전램프를 도시하는 사시도.

도 8은 본 발명에 따른 광원 장치의 다른 예를 도시하는 도면.

도 9는 냉간시의 시동률과 시동시에 인가되는 펄스 전압의 관계를 나타내는 그래프.

도 10은 열간시의 재시동률과 시동시에 인가되는 펄스 전압의 관계를 나타내는 그래프.

도 11은 본 발명에 따른 또 다른 광원 장치의 주요부를 도시하는 사시도.

도 12는 트리거선 삽입구멍의 형성 방법을 나타내는 설명도.

도 13은 트리거선 삽입구멍으로의 트리거선의 둘러 감은 상태를 나타내는 설명도.

도 14는 본 발명에 따른 광원 장치의 다른 예를 도시하는 도면.

도 15는 종래의 광원 장치를 나타내는 설명도.

도 16은 종래의 광원 장치를 나타내는 설명도.

(부호의 설명)

1 고압 방전램프 2 오목면 반사경

3R 전극 어셈블리 3L 전극 어셈블리

4 전극 5 금속박

6 전력공급 리드 7 발광관

8 발광부 9L 밀봉부

9R 밀봉부 10 트리거선

10a 트리거선의 편단부 10b 트리거선의 중간부

10c 트리거선의 타단부 C 근접 안내부

11 오목 홈(환상홈) 11a 오목 홈(단편홈)

11b 오목 홈(단편홈) 12 오목면 반사경의 보톰부

13 부반사경 14 오목면 반사경의 개구부

15a 가이드 홈 15b 가이드 홈

15c 가이드 홈 16 금속 피막

17 삽입구멍

Claims

고압 방전램프와, 램프 시동용의 트리거선을 구비하고,

상기 고압 방전램프는, 발광부를 사이에 끼우고 길이방향 양측에 1쌍의 대략 원기둥 형상 밀봉부가 형성된 발광관과, 전극에 금속박을 통하여 전력공급 리드를 접속한 1쌍의 전극 어셈블리를 구비하고, 이 전극 어셈블리가 발광부 내에서 서로의 전극을 대향시키도록 발광관의 양단측에 삽입통과되고 상기 1쌍의 밀봉부에 밀봉 부착되어 이루어지고,

상기 트리거선은 편단부가 일방의 밀봉부로부터 돌출한 전극 어셈블리의 전력공급 리드에 접속되고, 타단부가 타방의 밀봉부의 외주부에 둘러 감긴 광원 장치에 있어서,

상기 타방의 밀봉부가 되는 원기둥부에는, 상기 전극 어셈블리로부터 그 원기둥 외주면에 이르는 거리보다도 근접시켜 상기 트리거선을 배치하는 근접 안내부가 상기 발광부로부터 떨어진 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 광원 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 근접 안내부가 상기 원기둥 외주면의 둘레 방향을 따라 형성된 오목 홈인 것을 특징으로 하는 광원 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 오목 홈이 상기 타방의 밀봉부에 밀봉 부착된 전극 어셈블리의 금속박과 대치하는 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광원 장 치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고압 방전램프가 상기 일방의 밀봉부를 오목면 반사경의 보톰부에 고정하여 이 오목면 반사경과 일체로 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 광원 장치.
제 4 항에 있어서, 상기 타방의 밀봉부의 외주부에, 발광관의 발광부로부터 상기 오목면 반사경의 개구부측으로 방사되는 광을 발광부측으로 반사시키는 부반사경이 발광부와 상기 오목 홈 사이에 위치하여 부착됨과 아울러, 그 부반사경의 부착 위치로부터 상기 오목 홈에 걸쳐서, 상기 트리거선을 밀봉부의 외주부 표면으로부터 돌출시키지 않도록 배선하는 가이드 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광원 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 오목 홈의 내측 표면에 금속 피막이 형성된 것을 특징으로 하는 광원 장치.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 양 밀봉부의 외주부에, 상기 트리거선을 발광관의 표면을 따르도록 배선하는 가이드 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광원 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 근접 안내부가 밀봉부를 부분적으로 직경 축소시킨 오목 홈 형상의 열변형부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광원 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 근접 안내부가 밀봉부를 부분적으로 타원기둥 형상으로 변형시킨 열변형부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광원 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 근접 안내부가 상기 전극 어셈블리에 접하지 않도록 밀봉부에 뚫어서 설치된 트리거선 삽입구멍인 것을 특징으로 하는 광원 장치.
제 10 항에 있어서, 상기 트리거선 삽입구멍이 밀봉부에 관통형성된 것을 특징으로 하는 광원 장치.