WO2009144904A1 - 反射鏡付放電ランプ - Google Patents

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WO2009144904A1
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light emitting
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wire
sealing
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松本英之
田中俊光
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オスラム ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
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    • H01J61/54Igniting arrangements, e.g. promoting ionisation for starting
    • H01J61/547Igniting arrangements, e.g. promoting ionisation for starting using an auxiliary electrode outside the vessel
    • HELECTRICITY
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    • H01J61/02Details
    • H01J61/52Cooling arrangements; Heating arrangements; Means for circulating gas or vapour within the discharge space
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    • H01J61/526Heating or cooling particular parts of the lamp heating or cooling of electrodes
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    • H01J61/84Lamps with discharge constricted by high pressure
    • H01J61/86Lamps with discharge constricted by high pressure with discharge additionally constricted by close spacing of electrodes, e.g. for optical projection

Definitions

  • This invention relates to a discharge lamp with a reflector used in a projection device such as a projector.
  • a light source device for a projector a combination of a short arc type discharge lamp and a concave reflecting mirror is used. Since a light source with good color rendering properties is required for a projector, an ultra-high pressure mercury lamp having an extremely high mercury vapor pressure is often used instead of a metal halide lamp as a short arc type discharge lamp. . This is to increase the mercury vapor pressure, thereby suppressing the spread of the arc and further improving the color rendering and light output.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a reflector-equipped discharge lamp that can be started at a lower voltage and has a low molybdenum foil temperature and a long lifetime. To do.
  • a discharge lamp with a reflector includes a quartz bulb having a light emitting portion in which mercury and a rare gas are sealed, and sealing portions provided on both sides of the light emitting portion, and a metal embedded in the sealing portion.
  • a pair of electrodes connected to one end of the foil and facing each other in the light emitting part, a pair of lead wires connected to the other end of the metal foil and drawn out from the sealing part, and the one sealing part Provided on the outer peripheral surface of the one sealing portion in which the space portion is formed, and a light emitting tube including a space portion in which mercury and a rare gas are enclosed,
  • a wire having a predetermined shape is provided on the other sealing portion opposite to the one sealing portion on which the trigger wire is provided so as to cover the metal foil.
  • the trigger wire is provided so as to cover substantially the entire metal foil embedded in the one sealing portion.
  • the trigger wire is provided so as to cover the space portion and substantially half of the one end side of the metal foil embedded in the one sealing portion.
  • the wire is provided so as to cover substantially the entire metal foil embedded in the other sealing portion.
  • the wire is provided so as to cover substantially half of the one end side of the metal foil embedded in the other sealing portion.
  • a discharge lamp with a reflector includes a quartz bulb having a light emitting portion in which mercury and a rare gas are sealed, and sealing portions provided on both sides of the light emitting portion, and a metal embedded in the sealing portion.
  • a pair of electrodes connected to one end of the foil and facing each other in the light emitting part, a pair of lead wires connected to the other end of the metal foil and drawn out from the sealing part, and the one sealing part Provided on the outer peripheral surface of the one sealing portion in which the space portion is formed, and a light emitting tube including a space portion in which mercury and a rare gas are enclosed,
  • a discharge lamp with a reflector provided with a trigger wire provided, The discharge lamp with a reflector, wherein the trigger wire is provided so as to cover substantially the entire metal foil embedded in the one sealing portion.
  • a discharge lamp with a reflector includes a quartz bulb having a light emitting portion in which mercury and a rare gas are sealed, and sealing portions provided on both sides of the light emitting portion, and a metal embedded in the sealing portion.
  • a pair of electrodes connected to one end of the foil and facing each other in the light emitting part, a pair of lead wires connected to the other end of the metal foil and drawn out from the sealing part, and the one sealing part Provided on the outer peripheral surface of the one sealing portion in which the space portion is formed, and a light emitting tube including a space portion in which mercury and a rare gas are enclosed,
  • a discharge lamp with a reflector provided with a trigger wire provided, The discharge lamp with a reflector, wherein the trigger wire is provided so as to cover the space portion and a substantially half of the one end side of the metal foil embedded in the one sealing portion.
  • a wire having a predetermined shape is provided so as to cover the metal foil on the other sealing portion opposite to the one sealing portion where the trigger wire is provided in addition to the trigger wire.
  • the trigger wire is provided so as to cover substantially the entire metal foil embedded in one sealing portion, so that the temperature of the metal foil can be further lowered and a long-life reflector-equipped discharge lamp can be obtained.
  • the trigger wire is provided so as to cover the space portion and approximately half of one end side of the metal foil embedded in one sealing portion, so that the temperature of the metal foil can be effectively lowered and the service life is long.
  • a discharge lamp with a reflecting mirror is obtained.
  • the temperature of the metal foil can be further lowered, and a long-life discharge lamp with a reflector can be obtained.
  • the wire is provided so as to cover approximately half of one end of the metal foil embedded in the other sealing portion, so that the temperature of the metal foil can be effectively lowered, and a long-life reflector-equipped discharge lamp can be obtained. can get.
  • the trigger wire is provided so as to cover substantially the entire metal foil embedded in one sealing portion, whereby the temperature of the metal foil can be lowered and a long-life reflector-equipped discharge lamp can be obtained.
  • the trigger wire is provided so as to cover the space portion and approximately half of one end side of the metal foil embedded in one sealing portion, so that the temperature of the metal foil can be effectively lowered and the service life is long.
  • a discharge lamp with a reflecting mirror is obtained.
  • FIG. 3 shows the first embodiment and is a plan view of the arc tube 1.
  • FIG. 5 shows the second embodiment and is a plan view of the arc tube 1.
  • FIG. 5 shows the third embodiment and is a plan view of the arc tube 1.
  • FIG. 10 is a diagram showing the fourth embodiment, and is a plan view of the arc tube 1.
  • FIG. 6 shows the fifth embodiment and is a plan view of the arc tube 1.
  • FIG. 10 shows the sixth embodiment and is a plan view of the arc tube 1.
  • FIG. FIGS. 1 to 3 are diagrams showing a general discharge lamp 100 with a reflector shown for comparison, FIG. 1 is a configuration diagram of the discharge lamp 100 with a reflector, and FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a discharge lamp 100 with a reflecting mirror, and FIG. 3 is a diagram illustrating a mechanism that enables starting at a low voltage.
  • the discharge lamp 100 with a reflector includes an arc tube 1, a ceramic ring 2 that holds the arc tube 1, an elliptical reflector 3 to which the ceramic ring 2 is fixed, and a cap 5 that is fixed to the rear surface of the ceramic ring 2. Is provided.
  • the ceramic ring 2 holds the vicinity of the R molybdenum foil (R sealing portion 29) of the arc tube 1.
  • a parabolic reflecting mirror is also used as the reflecting mirror.
  • the arc tube 1 has an F electrode 12 welded with an F molybdenum foil 15 welded with an F lead wire 17 and an R molybdenum foil 16 welded with an R lead wire 18 in a quartz bulb 1a made of quartz glass. It is provided with an R electrode 13 and is sealed with an F sealing portion 28 and an R sealing portion 29.
  • the quartz bulb 1a has a substantially spherical light emitting portion 11 in which mercury 14 and a rare gas (for example, argon) are sealed in the central portion.
  • a combination of the F electrode 12, the F molybdenum foil 15, and the F lead wire 17 is referred to as an F electrode system 26.
  • R electrode system 27 A combination of the R electrode 13, the R molybdenum foil 16, and the R lead wire 18 is referred to as an R electrode system 27.
  • the F molybdenum foil 15 is embedded in the F sealing portion 28.
  • the R molybdenum foil 16 is embedded in the R sealing portion 29.
  • the F electrode 12 is connected to one end of the F molybdenum foil 15, and the F lead wire 17 is connected to the other end of the F molybdenum foil 15.
  • the F lead wire 17 is pulled out from the F sealing portion 28 to the outside.
  • the R electrode 13 is connected to one end of the R molybdenum foil 16, and the R lead wire 18 is connected to the other end of the R molybdenum foil 16. The R lead wire 18 is pulled out from the R sealing portion 29.
  • the elliptical reflecting mirror 3 has a part of a spheroid shape.
  • the material of the elliptical reflecting mirror 3 is quartz glass.
  • the arc tube 1 is arranged such that the F electrode 12 is on the opening 3a side of the elliptical reflecting mirror 3 and the R electrode 13 is on the neck portion 3b side.
  • the center axis of the arc tube 1 is made to coincide with the center axis connecting the opening 3a and the neck portion 3b of the elliptical reflecting mirror 3, and the center of the light emitting portion 11 is shifted from the focal point of the elliptically reflecting mirror 3 toward the neck portion 3b. It is assumed that the tube 1 is incorporated in the elliptical reflecting mirror 3.
  • the material of the ceramic ring 2 is steatite ceramics.
  • Steatite-based ceramics are high-purity talc (talc) main raw materials that are calcined at high temperatures and commercialized. Steatite is excellent in molding, dimensional accuracy, high temperature insulation and heat resistance.
  • the ceramic ring 2 includes a fitting portion 22 that is fitted to the end portion on the side fixed to the elliptic reflecting mirror 3 so as to cover the neck portion 3b of the elliptic reflecting mirror 3.
  • the ceramic ring 2 is provided with an abutting portion 21 at the end portion on the side fixed to the elliptical reflecting mirror 3 with which the axial end portion of the neck portion 3b of the elliptical reflecting mirror 3 abuts.
  • the contact portion 21 is substantially perpendicular to the center line direction of the arc tube 1.
  • the ceramic ring 2 is provided with a cutout portion 23 in which the fitting portion 22 is cut out at an end portion on the side fixed to the elliptical reflecting mirror 3 (see FIG. 1).
  • the notch 23 functions as a ventilation opening.
  • the notch 23 is opened. If the arc tube 1 is ruptured for some reason, glass fragments may scatter from the notch 23. Therefore, the mesh 7 is provided in the notch 23 as shown in FIG.
  • the ceramic ring 2 is fixed to the elliptical reflector 3 with cement 4a.
  • the main component of the cement 4a is silica.
  • the arc tube 1 is provided with a space portion 25 different from the light emitting portion 11 in the vicinity of the F sealing portion 28 of the F molybdenum foil 15.
  • This space portion 25 is a hollow of several millimeter size including the mercury 14 and the rare gas through the F molybdenum foil 15 in the center.
  • the space portion 25 is also called UV-Enhancer or bubble.
  • the space 25 and the trigger wire 9 are provided to reduce the starting voltage in the light emitting part 11 of the arc tube 1.
  • the trigger wire 9 is connected to the R lead wire 18. Therefore, the trigger wire 9 and the F molybdenum foil 15 have different polarities. An electric field is formed between the trigger wire 9 and the F molybdenum foil 15, and an initial start occurs in the space 25. At this time, electrons are generated in the space portion 25 at a relatively low voltage due to the sharp end of the F molybdenum foil 15 and discharge occurs. The capacitive discharge between the F molybdenum foil 15 and the trigger wire 9 generates UV (ultraviolet light), and the UV reaches the light emitting part 11 along the quartz bulb 1 a between the space part 25 and the light emitting part 11.
  • UV ultraviolet
  • UV photons generate electrons by photoelectron emission, and primary discharge of the light emitting unit 11 is induced. After this primary discharge, only a few hundred volts are needed for the glow discharge. After the arc is formed in less than 1 second, it is 100 volts or less. Even after storage for several days in complete darkness, the arc tube 1 is stably lit at a voltage considerably lower than 5 kv.
  • UV radiation for assisting lamp starting is made by the space portion 25, and UV is guided to the light emitting portion 11 by the light guide effect of the quartz glass, and the light emitting portion 11 generates free charge carriers.
  • the arc tube 1 can be started at a relatively low voltage (2.5 to 5 kv) by the free charge carriers.
  • a method for manufacturing the arc tube 1 will be briefly described.
  • the space part 25 is formed by the process as described above, a rare gas and mercury are present inside.
  • FIG. 4 shows the first embodiment, and is a plan view of the arc tube 1.
  • FIG. The first embodiment is characterized in the configuration of the arc tube 1.
  • the structure of the other discharge lamp 100 with a reflecting mirror is the same as that of the general discharge lamp 100 with a reflecting mirror.
  • each part of the discharge lamp 100 with a reflecting mirror is defined as follows.
  • F electrode 12 ⁇ example of electrode
  • R electrode 13 ⁇ example of electrode
  • F molybdenum foil 15 ⁇ example of metal foil
  • R molybdenum foil 16 ⁇ example of metal foil
  • F lead wire 17 ⁇ example of lead wire
  • R lead wire 18 ⁇ example of lead wire
  • sealing part 28 ⁇ example of sealing part
  • sealing part 29 ⁇ example of sealing part
  • the trigger wire 9 is provided so as to cover the entire F molybdenum foil 15 embedded in the F sealing portion 28.
  • the material of the trigger wire 9 is, for example, a Cr—Fe—Al alloy.
  • the wire diameter of the trigger wire 9 is 0.4 mm.
  • a 0.4 mm trigger wire 9 is wound for 9 turns (coil length is approximately 10 mm), but in this embodiment, the trigger wire 9 is provided so as to cover the entire F molybdenum foil 15. Therefore, the number of turns of the trigger wire 9 varies depending on the length of the F molybdenum foil 15.
  • the length of the F molybdenum foil 15 is 15 to 20 mm.
  • the trigger wire 9 is wound for 18 turns or more, which is twice the usual.
  • the trigger wire 9 is connected to an R lead wire 18 (an example of a lead wire).
  • the trigger wire 9 covers the entire F molybdenum foil 15, the F molybdenum foil 15 and the space 25 are not visible.
  • the space portion 25 emits UV radiation that assists lamp starting, guides UV to the light emitting portion 11 by the light guide effect of quartz glass, generates free charge carriers in the light emitting portion 11, and generates a relatively low voltage (2
  • the point that the arc tube 1 can be started at 5 to 5 kv) is the same as the general discharge lamp 100 with a reflector.
  • the trigger wire 9 is additionally provided so as to cover the entire F molybdenum foil 15, the temperature of the F molybdenum foil 15 can be lowered.
  • the wire 30 is also wound around the R molybdenum foil 16 (an example of a metal foil).
  • the trigger wire 9 and the same shape and material are used for the wire 30.
  • the wire 30 is also wound so as to cover the entire R molybdenum foil 16.
  • the wire 30 is electrically floating and is not connected anywhere. The purpose is to lower the temperature of the R molybdenum foil 16.
  • the trigger wire 9 is provided so as to cover the entire F molybdenum foil 15, and the wire 30 is wound so as to cover the entire R molybdenum foil 16. And the temperature of the R molybdenum foil 16 can be lowered. Thereby, it is possible to provide a discharge lamp 100 with a reflecting mirror having a long life.
  • FIG. FIG. 5 is a diagram showing the second embodiment and is a plan view of the arc tube 1.
  • Embodiment 2 is also characterized by the configuration of the arc tube 1.
  • the structure of the other discharge lamp 100 with a reflecting mirror is the same as that of the general discharge lamp 100 with a reflecting mirror.
  • the trigger wire 9 is wound so as to cover approximately half of the F molybdenum foil 15 embedded in the F sealing portion 28 on the F electrode 12 side. At this time, it is essential that the trigger wire 9 covers the entire space portion 25.
  • wire 30 is also wound so as to cover approximately half of the R molybdenum foil 16 embedded in the R sealing portion 29 on the R electrode 13 side.
  • the temperature of the arc tube 1 is highest when the light emitting part 11 reaches about 2000 ° C.
  • the temperature of the surface of the quartz bulb 1a of the light emitting unit 11 is approximately 950 ° C.
  • the temperature gradually decreases toward the end of the arc tube 1, the temperature of the end portion on the electrode side in the F molybdenum foil 15 and the R molybdenum foil 16 is about 650 ° C., and the counter electrode in the F molybdenum foil 15 and the R molybdenum foil 16
  • the temperature at the end of the side is about 300 ° C.
  • the temperatures of the F molybdenum foil 15 and the R molybdenum foil 16 are higher on the electrode side than on the counter electrode side.
  • the trigger wire 9 is wound so as to cover substantially half of the F molybdenum foil 15 embedded in the F sealing portion 28 on the F electrode 12 side, and the wire 30 is also R molybdenum embedded in the R sealing portion 29.
  • the temperature of the F molybdenum foil 15 and the R molybdenum foil 16 can be effectively lowered.
  • the trigger wire 9 covers the space portion 25
  • the trigger wire 9 is substantially half on the F electrode 12 side of the F molybdenum foil 15 embedded in the F sealing portion 28. It winds so that it may cover, and also about wire 30, winding about F molybdenum foil 15 and R molybdenum foil 16 of R molybdenum foil 16 embed
  • the high temperature part can be effectively cooled. Thereby, it is possible to provide a discharge lamp 100 with a reflecting mirror having a long life.
  • FIG. 6 shows the third embodiment, and is a plan view of the arc tube 1.
  • Embodiment 3 is also characterized by the configuration of the arc tube 1.
  • the structure of the other discharge lamp 100 with a reflecting mirror is the same as that of the general discharge lamp 100 with a reflecting mirror.
  • the trigger wire 9 is provided so as to cover the entire F molybdenum foil 15 embedded in the F sealing portion 28.
  • the material, wire diameter, number of turns, length, etc. of the trigger wire 9 are the same as those in the first embodiment.
  • the wire 30 shown in the first embodiment (FIG. 4) is not used in this embodiment.
  • the F molybdenum foil may be covered. 15 can be cooled, and thus a long-life discharge lamp 100 with a reflecting mirror can be provided.
  • FIG. 7 is a diagram showing the fourth embodiment, and is a plan view of the arc tube 1.
  • Embodiment 4 is also characterized by the configuration of the arc tube 1.
  • the structure of the other discharge lamp 100 with a reflecting mirror is the same as that of the general discharge lamp 100 with a reflecting mirror.
  • the trigger wire 9 is wound so as to cover substantially half of the F molybdenum foil 15 embedded in the F sealing portion 28 on the F electrode 12 side. At this time, it is essential that the trigger wire 9 covers the entire space portion 25.
  • the wire 30 shown in the second embodiment (FIG. 5) is not used in this embodiment.
  • the temperature of the F molybdenum foil 15 is higher on the electrode side than on the counter electrode side. Therefore, by winding the trigger wire 9 so as to cover approximately half of the F molybdenum foil 15 embedded in the F sealing portion 28 on the F electrode 12 side, the temperature of the F molybdenum foil 15 can be effectively reduced. Thereby, it is possible to provide a discharge lamp 100 with a reflecting mirror having a long life.
  • FIG. FIG. 8 is a diagram showing the fifth embodiment, and is a plan view of the arc tube 1.
  • Embodiment 5 is also characterized by the structure of the arc tube 1.
  • the structure of the other discharge lamp 100 with a reflecting mirror is the same as that of the general discharge lamp 100 with a reflecting mirror.
  • the trigger wire 9 is wound so as to cover the entire F molybdenum foil 15 embedded in the F sealing portion 28.
  • the wire 30 is wound so as to cover approximately half of the R molybdenum foil 16 on the R electrode 13 side.
  • the trigger wire 9 is wound so as to cover the entire F electrode 12 side of the F molybdenum foil 15 embedded in the F sealing portion 28, and the R electrode of the R molybdenum foil 16 embedded in the R sealing portion 29.
  • the temperature of the F molybdenum foil 15 and the R molybdenum foil 16 can be effectively lowered by winding so as to cover approximately half of the 13 side. Thereby, it is possible to provide a discharge lamp 100 with a reflecting mirror having a long life.
  • FIG. 9 shows the sixth embodiment and is a plan view of the arc tube 1.
  • Embodiment 6 is also characterized by the configuration of the arc tube 1.
  • the structure of the other discharge lamp 100 with a reflecting mirror is the same as that of the general discharge lamp 100 with a reflecting mirror.
  • the trigger wire 9 is wound so as to cover substantially half of the F molybdenum foil 15 embedded in the F sealing portion 28 on the F electrode 12 side. At this time, it is essential that the trigger wire 9 covers the entire space portion 25.
  • the wire 30 is also wound around the R molybdenum foil 16 embedded in the R sealing portion 29.
  • the wire 30 is wound so as to cover the entire R molybdenum foil 16.
  • the trigger wire 9 is wound so as to cover approximately half of the F molybdenum foil 15 embedded in the F sealing portion 28 on the F electrode 12 side, and the wire 30 is entirely embedded in the R sealing portion 29.
  • the temperature of the F molybdenum foil 15 and the R molybdenum foil 16 can be effectively lowered. Thereby, it is possible to provide a discharge lamp 100 with a reflecting mirror having a long life.
  • the trigger wire 9 has the same configuration as that of a general discharge lamp 100 with a reflector.
  • the trigger wire 9 is wound around the outer peripheral surface of the F molybdenum foil 15 embedded in the F sealing portion 28 by, for example, winding the trigger wire 9 of 0.4 mm for 9 turns (coil length is approximately 10 mm).
  • the trigger wire 9 covers the space portion 25.
  • the trigger wire 9 according to the first embodiment or the second embodiment is wound around the outer peripheral surface of the F molybdenum foil 15 embedded in the F sealing portion 28.
  • a wire 30 having an arbitrary wire diameter, number of turns, and length is wound around the outer peripheral surface of the R molybdenum foil 16 embedded in the R sealing portion 29.
  • a wire 30 having an arbitrary wire diameter, number of turns, and length is called a wire having a predetermined shape.

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Abstract

 より低電圧で始動可能であり、且つモリブデン箔の温度が低く長寿命な反射鏡付放電ランプを提供することを目的とする。 この発明に係る反射鏡付放電ランプは、石英バルブ(1a)と、F電極(12)及びR電極(13)と、Fリード線(17)及びRリード線(18)と、発光部(11)とは別の空間を形成し、水銀と希ガスとが封入される空間部とを含む発光管(1)と、空間部が形成された一方の封止部の外周面に設けられるトリガーワイヤとを備えた反射鏡付放電ランプにおいて、トリガーワイヤが設けられるF封止部とは反対側の他方のR封止部に、金属箔を覆うように所定の形状のワイヤ(30)を設けることを特徴とする。

Description

反射鏡付放電ランプ
 この発明は、プロジェクター等の投影機器に使用される反射鏡付放電ランプに関する。
 例えばプロジェクタの光源装置として、ショートアーク型放電ランプと凹面反射鏡を組み合わせたものが使用される。プロジェクタは演色性のよい光源が要求されるので、ショートアーク型放電ランプとしては、最近では、メタルハライドランプに代って、極めて高い水銀蒸気圧を持った超高圧水銀ランプが使用されることが多い。これは水銀蒸気圧をより高くすることで、アークの広がりを抑えるとともに、より一層の演色性および光出力の向上を図ったものである。
特開2005-032521号公報 特開2004-335457号公報 特開2005-116450号公報 特表2005-522825号公報
 現状、超高圧水銀ランプはホームユース用に用いられる際、万一の破裂、破損に備えて密閉タイプを用いる場合が多い。しかしながら、密閉タイプの場合は冷却ファンによる温度調節が非常に難しい。特に照度アップを目的として高出力タイプを用いる場合は更なるランプ側もしくはレフレクタ(反射鏡)側での対策が必要とされる。
 この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、より低電圧で始動可能であり、且つモリブデン箔の温度が低く長寿命な反射鏡付放電ランプを提供することを目的とする。
 この発明に係る反射鏡付放電ランプは、水銀と希ガスとが封入される発光部と前記発光部の両側に設けられる封止部とを有する石英バルブと、前記封止部に埋設される金属箔の一端に接続され、前記発光部内で対向する一対の電極と、前記金属箔の他端に接続され、前記封止部から外部に引き出される一対のリード線と、前記一方の封止部に設けられ、前記発光部とは別の空間を形成し、水銀と希ガスとが封入される空間部とを含む発光管と、前記空間部が形成された前記一方の封止部の外周面に設けられるトリガーワイヤとを備えた反射鏡付放電ランプにおいて、
 前記トリガーワイヤが設けられる前記一方の封止部とは反対側の前記他方の封止部に、前記金属箔を覆うように所定の形状のワイヤを設けることを特徴とする。
 前記トリガーワイヤは、前記一方の封止部に埋設される金属箔の略全体を覆うように設けられることを特徴とする。
 前記トリガーワイヤは、前記空間部と、前記一方の封止部に埋設される金属箔の前記一端側の略半分とを覆うように設けられることを特徴とする。
 前記ワイヤは、前記他方の封止部に埋設される金属箔の略全体を覆うように設けられることを特徴とする。
 前記ワイヤは、前記他方の封止部に埋設される金属箔の前記一端側の略半分を覆うように設けられることを特徴とする。
 この発明に係る反射鏡付放電ランプは、水銀と希ガスとが封入される発光部と前記発光部の両側に設けられる封止部とを有する石英バルブと、前記封止部に埋設される金属箔の一端に接続され、前記発光部内で対向する一対の電極と、前記金属箔の他端に接続され、前記封止部から外部に引き出される一対のリード線と、前記一方の封止部に設けられ、前記発光部とは別の空間を形成し、水銀と希ガスとが封入される空間部とを含む発光管と、前記空間部が形成された前記一方の封止部の外周面に設けられるトリガーワイヤとを備えた反射鏡付放電ランプにおいて、
 前記トリガーワイヤは、前記一方の封止部に埋設される金属箔の略全体を覆うように設けられることを特徴とする反射鏡付放電ランプ。
 この発明に係る反射鏡付放電ランプは、水銀と希ガスとが封入される発光部と前記発光部の両側に設けられる封止部とを有する石英バルブと、前記封止部に埋設される金属箔の一端に接続され、前記発光部内で対向する一対の電極と、前記金属箔の他端に接続され、前記封止部から外部に引き出される一対のリード線と、前記一方の封止部に設けられ、前記発光部とは別の空間を形成し、水銀と希ガスとが封入される空間部とを含む発光管と、前記空間部が形成された前記一方の封止部の外周面に設けられるトリガーワイヤとを備えた反射鏡付放電ランプにおいて、
 前記トリガーワイヤは、前記空間部と、前記一方の封止部に埋設される金属箔の前記一端側の略半分とを覆うように設けられることを特徴とする反射鏡付放電ランプ。
 この発明に係る反射鏡付放電ランプは、トリガーワイヤに加えてトリガーワイヤが設けられる一方の封止部とは反対側の他方の封止部に、金属箔を覆うように所定の形状のワイヤを設けることにより、金属箔の温度を下げることができ長寿命な反射鏡付放電ランプが得られる。
 トリガーワイヤは、一方の封止部に埋設される金属箔の略全体を覆うように設けられることにより、さらに金属箔の温度を下げることができ長寿命な反射鏡付放電ランプが得られる。
 トリガーワイヤは、空間部と、一方の封止部に埋設される金属箔の一端側の略半分とを覆うように設けられることにより、効果的に金属箔の温度を下げることができ長寿命な反射鏡付放電ランプが得られる。
 ワイヤは、他方の封止部に埋設される金属箔の略全体を覆うように設けられることにより、さらに金属箔の温度を下げることができ長寿命な反射鏡付放電ランプが得られる。
 ワイヤは、他方の封止部に埋設される金属箔の一端側の略半分を覆うように設けられることにより、効果的に金属箔の温度を下げることができ長寿命な反射鏡付放電ランプが得られる。
 トリガーワイヤは、一方の封止部に埋設される金属箔の略全体を覆うように設けられることにより、金属箔の温度を下げることができ長寿命な反射鏡付放電ランプが得られる。
 トリガーワイヤは、空間部と、一方の封止部に埋設される金属箔の一端側の略半分とを覆うように設けられることにより、効果的に金属箔の温度を下げることができ長寿命な反射鏡付放電ランプが得られる。
比較のために示す一般的な反射鏡付放電ランプ100を示す図で、反射鏡付放電ランプ100の構成図。 比較のために示す一般的な反射鏡付放電ランプ100を示す図で、一部を破断して断面で示す反射鏡付放電ランプ100の構成図。 比較のために示す一般的な反射鏡付放電ランプ100を示す図で、低電圧での始動を可能とするメカニズムを説明する図。 実施の形態1を示す図で、発光管1の平面図。 実施の形態2を示す図で、発光管1の平面図。 実施の形態3を示す図で、発光管1の平面図。 実施の形態4を示す図で、発光管1の平面図。 実施の形態5を示す図で、発光管1の平面図。 実施の形態6を示す図で、発光管1の平面図。
 実施の形態1.
 図1乃至図3は比較のために示す一般的な反射鏡付放電ランプ100を示す図で、図1は反射鏡付放電ランプ100の構成図、図2は一部を破断して断面で示す反射鏡付放電ランプ100の構成図、図3は低電圧での始動を可能とするメカニズムを説明する図である。
 図1、図2により、一般的な反射鏡付放電ランプ100の構成を説明する。反射鏡付放電ランプ100は、発光管1と、この発光管1を保持するセラミックリング2と、セラミックリング2が固定される楕円反射鏡3と、セラミックリング2の後面に固定されるキャップ5とを備える。セラミックリング2は、発光管1のRモリブデン箔付近(R封止部29)を保持する。反射鏡は、楕円反射鏡3以外に放物型反射鏡も用いられる。
 発光管1は、石英ガラスからなる石英バルブ1a内に、Fリード線17が溶接されたFモリブデン箔15を溶接したF電極12と、Rリード線18が溶接されたRモリブデン箔16を溶接したR電極13とを備え、F封止部28及びR封止部29で封止されている。石英バルブ1a内は、水銀14と希ガス(例えば、アルゴン)を封入した略球状の発光部11を中央部に有する。
 F電極12、Fモリブデン箔15、Fリード線17を組み合わせたものをF電極システム26と呼ぶ。
 R電極13、Rモリブデン箔16、Rリード線18を組み合わせたものをR電極システム27と呼ぶ。
 Fモリブデン箔15は、F封止部28に埋設される。また、Rモリブデン箔16は、R封止部29に埋設される。
 Fモリブデン箔15の一端にF電極12が接続され、Fモリブデン箔15の他端にFリード線17が接続される。Fリード線17は、F封止部28から外部に引き出される。
 Rモリブデン箔16の一端にR電極13が接続され、Rモリブデン箔16の他端にRリード線18が接続される。Rリード線18は、R封止部29から外部に引き出される。
 楕円反射鏡3は、回転楕円体形状の一部分の形をしている。楕円反射鏡3の材質は、石英ガラスである。
 発光管1は、F電極12が楕円反射鏡3の開口部3a側に、R電極13がネック部3b側になるよう配置させる。
 発光管1の中心軸を、楕円反射鏡3の開口部3aとネック部3bを結ぶ中心軸に一致させ、発光部11の中心を楕円反射鏡3の焦点よりネック部3b側にシフトさせて発光管1を楕円反射鏡3に組み込んだ構造とする。
 セラミックリング2の材質は、ステアタイト系セラミックスである。ステアタイト系セラミックスは、高純度タルク(滑石)主原料を高温焼成し、製品化したものである。ステアタイトは、成形加工、寸法精度、高温での絶縁性や耐熱特性にも優れている。
 セラミックリング2は、楕円反射鏡3に固定される側の端部に、楕円反射鏡3のネック部3bを覆うように嵌合する嵌合部22を備える。
 また、セラミックリング2は、楕円反射鏡3に固定される側の端部に、楕円反射鏡3のネック部3bの軸方向端部が当接する当接部21を備える。当接部21は、発光管1の中心線方向に対して略直角である。
 さらに、セラミックリング2は、楕円反射鏡3に固定される側の端部に、嵌合部22を切り欠いた切り欠き部23を備える(図1参照)。切り欠き部23は、通風口として機能する。反射鏡付放電ランプ100において、楕円反射鏡3にセラミックリング2を固定した状態では、切り欠き部23が開口している。発光管1が何らかの原因により破裂した場合、ガラスの破片がこの切り欠き部23から飛び散る恐れがあるので、図1に示すように、切り欠き部23にメッシュ7を設けている。
 セラミックリング2は、セメント4aにより楕円反射鏡3に固定される。セメント4aの主成分は、シリカである。
 発光管1は、Fモリブデン箔15のF封止部28付近に発光部11とは別の空間部25を備える。この空間部25は、中央にFモリブデン箔15が通り、水銀14と希ガスを含む数ミリサイズの空洞である。空間部25は、UV-Enhancer、バブル(buble)とも呼ばれる。
 空間部25及びトリガーワイヤ9は、発光管1の発光部11における始動電圧を低下させるために設けられる。
 空間部25及びトリガーワイヤ9により、発光管1の発光部11における始動電圧が低下する現象について触れる(図3を参照)。
 トリガーワイヤ9は、Rリード線18に接続する。従って、トリガーワイヤ9とFモリブデン箔15とは異極である。トリガーワイヤ9とFモリブデン箔15との間で電場が形成され、初めの始動が空間部25で起こる。このとき、Fモリブデン箔15の鋭い端部により、比較的低い電圧で、空間部25に電子が生成され放電が起こる。Fモリブデン箔15とトリガーワイヤ9との間の容量放電がUV(紫外線)を生成し、UVが空間部25と発光部11との間の石英バルブ1aに沿って発光部11まで到達する。発光部11では、UV光子が光電子放出によって電子を生成し、発光部11の一次の放電が誘起される。この一次の放電の後では、数百ボルトがグロー放電に必要なだけである。1秒未満でアークが形成された後では、100ボルト以下である。完全な暗闇で数日間保管後であっても、5kvよりかなり低い電圧で安定的に発光管1は点灯する。
 このように、空間部25によりランプ始動を補助するUV放射がなされ、石英ガラスの導光効果によりUVを発光部11へ導き、発光部11で自由電荷キャリアを生成する。自由電荷キャリアにより比較的低電圧(2.5~5kv)での発光管1の始動が可能となる。
 ここで、発光管1の製造方法について簡単に説明する。
(1)石英ガラス管を用いて、中央部に略球状の発光部11となる空間部を有する中空の石英バルブ1aを製作する;
(2)石英バルブ1aにR電極システム27を挿入する;
(3)石英バルブ1aのR電極システム27側端部を仮封止する;
(4)石英バルブ1a内の真空引きを行う;
(5)石英バルブ1a内に希ガス(アルゴン)を導入する;
(6)石英バルブ1aのF電極システム26側端部を仮封止する;
(7)Rモリブデン箔16付近の石英バルブ1aを加熱して溶融し、封止する;
(8)石英バルブ1aのF電極システム26側端部を仮封止を開放する;
(9)石英バルブ1a内にF電極システム26、水銀14を入れる;
(10)石英バルブ1aを装置につなぎ、真空引きを行う;
(11)希ガス(アルゴン)を導入する;
(12)石英バルブ1aのF電極システム26側端部を仮封止する;
(13)別の装置で、Fモリブデン箔15付近の石英バルブ1aを加熱して溶融し、封止する;
(14)Fモリブデン箔15の封止の途中で、石英バルブ1aの加熱を所定距離先に飛ばす;
(15)加熱されない石英バルブ1aの部分に空間部25が形成される;
(16)石英バルブ1aを別の装置から外して発光管1が完成する。
 空間部25は、上記のような工程で形成されるので、内部には希ガス、水銀が存在する。
 図4は実施の形態1を示す図で、発光管1の平面図である。実施の形態1は、発光管1の構成に特徴がある。その他の反射鏡付放電ランプ100の構成は、一般的な反射鏡付放電ランプ100と同様である。
 反射鏡付放電ランプ100の各部の名称を次のように定義する。
 F電極12     → 電極の一例
 R電極13     → 電極の一例
 Fモリブデン箔15 → 金属箔の一例
 Rモリブデン箔16 → 金属箔の一例
 Fリード線17   → リード線の一例
 Rリード線18   → リード線の一例
 F封止部28    → 封止部の一例
 R封止部29    → 封止部の一例
 図4に示すように、トリガーワイヤ9がF封止部28に埋設されるFモリブデン箔15の全体を覆うように設けられる。トリガーワイヤ9の材質は、一例では、Cr-Fe-Al合金である。トリガーワイヤ9の線径は、0.4mmである。
 通常は、0.4mmのトリガーワイヤ9を9ターン(コイルの長さ略10mm)巻くが、本実施の形態では、トリガーワイヤ9がFモリブデン箔15の全体を覆うように設けられる。従って、トリガーワイヤ9の巻数は、Fモリブデン箔15の長さで変わる。
 Fモリブデン箔15の長さは、15~20mmである。例えば、Fモリブデン箔15の長さが20mmの場合、トリガーワイヤ9は通常の2倍の18ターン以上巻くことになる。トリガーワイヤ9は、Rリード線18(リード線の一例)と接続される。
 図4では、トリガーワイヤ9がFモリブデン箔15の全体を覆うため、Fモリブデン箔15及び空間部25は見えていない。空間部25によりランプ始動を補助するUV放射がなされ、石英ガラスの導光効果によりUVを発光部11へ導き、発光部11で自由電荷キャリアを生成し、自由電荷キャリアにより比較的低電圧(2.5~5kv)での発光管1の始動が可能となる点は一般的な反射鏡付放電ランプ100と同じである。
 本実施の形態では、加えてトリガーワイヤ9がFモリブデン箔15の全体を覆うように設けられるので、Fモリブデン箔15の温度を下げることができる。
 本実施の形態では、図4に示すように、Rモリブデン箔16(金属箔の一例)にもワイヤ30を巻く。図4の例は、トリガーワイヤ9と、形状・材質が同じものをワイヤ30に用いている。
 ワイヤ30も、Rモリブデン箔16の全体を覆うように巻かれる。
 ワイヤ30は、電気的には浮いていてどこにも接続されない。その目的とするところは、Rモリブデン箔16の温度を下げることにある。
 以上のように、本実施の形態は、トリガーワイヤ9がFモリブデン箔15の全体を覆うように設けられ、且つRモリブデン箔16の全体を覆うようにワイヤ30を巻くことにより、Fモリブデン箔15及びRモリブデン箔16の温度を下げることができる。それにより長寿命な反射鏡付放電ランプ100を提供することができる。
 実施の形態2.
 図5は実施の形態2を示す図で、発光管1の平面図である。
 実施の形態2も、発光管1の構成に特徴がある。その他の反射鏡付放電ランプ100の構成は、一般的な反射鏡付放電ランプ100と同様である。
 図5に示すように、トリガーワイヤ9をF封止部28に埋設されるFモリブデン箔15のF電極12側の略半分を覆うように巻く。このとき、トリガーワイヤ9は空間部25の全部を覆うことが必須である。
 また、ワイヤ30についても、R封止部29に埋設されるRモリブデン箔16のR電極13側の略半分を覆うように巻く。
 発光管1の温度は、発光部11が約2000℃に達し一番高い。発光部11の石英バルブ1aの表面の温度は略950℃である。発光管1の端に向かって徐々に温度が下がり、Fモリブデン箔15及びRモリブデン箔16における電極側の端部の温度は約650℃、また、Fモリブデン箔15及びRモリブデン箔16における反電極側の端部の温度は、約300℃である。
 従って、Fモリブデン箔15及びRモリブデン箔16の温度は、電極側が反電極側よりも高い。
 よって、トリガーワイヤ9をF封止部28に埋設されるFモリブデン箔15のF電極12側の略半分を覆うように巻き、またワイヤ30についても、R封止部29に埋設されるRモリブデン箔16のR電極13側の略半分を覆うように巻くことにより、効果的にFモリブデン箔15及びRモリブデン箔16の温度を下げることができる。
 以上のように、本実施の形態によれば、トリガーワイヤ9が空間部25を覆いつつ、トリガーワイヤ9をF封止部28に埋設されるFモリブデン箔15のF電極12側の略半分を覆うように巻き、またワイヤ30についても、R封止部29に埋設されるRモリブデン箔16のR電極13側の略半分を覆うように巻くことにより、Fモリブデン箔15及びRモリブデン箔16の温度の高い部分を効果的に冷却することができる。それにより長寿命な反射鏡付放電ランプ100を提供することができる。
 実施の形態3.
 図6は実施の形態3を示す図で、発光管1の平面図である。
 実施の形態3も、発光管1の構成に特徴がある。その他の反射鏡付放電ランプ100の構成は、一般的な反射鏡付放電ランプ100と同様である。
 図6に示すように、トリガーワイヤ9がF封止部28に埋設されるFモリブデン箔15の全体を覆うように設けられる。トリガーワイヤ9の材質、線径、ターン数、長さ等は、実施の形態1と同じである。
 実施の形態1(図4)で示したワイヤ30は、本実施の形態では使用しない。
 本実施の形態のように、トリガーワイヤ9だけを一般的な反射鏡付放電ランプ100の場合よりもターン数、長さを増やしてFモリブデン箔15の全体を覆うようにしても、Fモリブデン箔15を冷却することができるので、長寿命な反射鏡付放電ランプ100を提供することができる。
 実施の形態4.
 図7は実施の形態4を示す図で、発光管1の平面図である。
 実施の形態4も、発光管1の構成に特徴がある。その他の反射鏡付放電ランプ100の構成は、一般的な反射鏡付放電ランプ100と同様である。
 図7に示すように、トリガーワイヤ9をF封止部28に埋設されるFモリブデン箔15のF電極12側の略半分を覆うように巻く。このとき、トリガーワイヤ9は空間部25の全部を覆うことが必須である。
 実施の形態2(図5)で示したワイヤ30は、本実施の形態では使用しない。
 Fモリブデン箔15の温度は、電極側が反電極側よりも高い。よって、トリガーワイヤ9をF封止部28に埋設されるFモリブデン箔15のF電極12側の略半分を覆うように巻くことにより、効果的にFモリブデン箔15の温度を下げることができる。それにより、長寿命な反射鏡付放電ランプ100を提供することができる。
 実施の形態5.
 図8は実施の形態5を示す図で、発光管1の平面図である。
 実施の形態5も、発光管1の構成に特徴がある。その他の反射鏡付放電ランプ100の構成は、一般的な反射鏡付放電ランプ100と同様である。
 図8に示すように、トリガーワイヤ9をF封止部28に埋設されるFモリブデン箔15の全体を覆うように巻く。
 また、本実施の形態では、図8に示すように、ワイヤ30をRモリブデン箔16のR電極13側の略半分を覆うように巻く。
 トリガーワイヤ9をF封止部28に埋設されるFモリブデン箔15のF電極12側の全体を覆うように巻き、またワイヤ30をR封止部29に埋設されるRモリブデン箔16のR電極13側の略半分を覆うように巻くことにより、効果的にFモリブデン箔15及びRモリブデン箔16の温度を下げることができる。それにより、長寿命な反射鏡付放電ランプ100を提供することができる。
 実施の形態6.
 図9は実施の形態6を示す図で、発光管1の平面図である。
 実施の形態6も、発光管1の構成に特徴がある。その他の反射鏡付放電ランプ100の構成は、一般的な反射鏡付放電ランプ100と同様である。
 図9示すように、トリガーワイヤ9をF封止部28に埋設されるFモリブデン箔15のF電極12側の略半分を覆うように巻く。このとき、トリガーワイヤ9は空間部25の全部を覆うことが必須である。
 また、本実施の形態では、図9に示すように、R封止部29に埋設されるRモリブデン箔16にもワイヤ30を巻く。ワイヤ30は、Rモリブデン箔16の全体を覆うように巻かれる。
 トリガーワイヤ9をF封止部28に埋設されるFモリブデン箔15のF電極12側の略半分を覆うように巻き、またワイヤ30をR封止部29に埋設されるRモリブデン箔16の全体を覆うように巻くことにより、効果的にFモリブデン箔15及びRモリブデン箔16の温度を下げることができる。それにより、長寿命な反射鏡付放電ランプ100を提供することができる。
 実施の形態7.
 図示はしないが、トリガーワイヤ9を一般的な反射鏡付放電ランプ100と同じ構成にする。トリガーワイヤ9をF封止部28に埋設されるFモリブデン箔15の外周面に、例えば、0.4mmのトリガーワイヤ9を9ターン(コイルの長さ略10mm)巻く。トリガーワイヤ9は空間部25を覆う。
 または、実施の形態1又は実施の形態2のトリガーワイヤ9をF封止部28に埋設されるFモリブデン箔15の外周面に巻く。
 そして、任意の線径、ターン数、長さのワイヤ30を、R封止部29に埋設されるRモリブデン箔16の外周面に巻く。任意の線径、ターン数、長さのワイヤ30を、所定の形状のワイヤと呼ぶ。
 上記のような構成でも、少なくともRモリブデン箔16の温度を下げることができる。それにより、長寿命な反射鏡付放電ランプ100を提供することができる。
 1 発光管、 1a 石英バルブ、 2 セラミックリング、 3 楕円反射鏡、 3a 開口部、 3b ネック部、 4a セメント、 4b セメント、 4c セメント、 5 キャップ、 6 第1の端子、 7 メッシュ、 9 トリガーワイヤ、 11 発光部、 12 F電極、 13 R電極、 14 水銀、 15 Fモリブデン箔、 16 Rモリブデン箔、 17 Fリード線、 18 Rリード線、 21 当接部、 22 嵌合部、 23 切り欠き部、 25 空間部、 26 F電極システム、 27 R電極システム、 28 F封止部、 29 R封止部、 30 ワイヤ、 100 反射鏡付放電ランプ

Claims (7)

  1.  水銀と希ガスとが封入される発光部と前記発光部の両側に設けられる封止部とを有する石英バルブと、前記封止部に埋設される金属箔の一端に接続され、前記発光部内で対向する一対の電極と、前記金属箔の他端に接続され、前記封止部から外部に引き出される一対のリード線と、前記一方の封止部に設けられ、前記発光部とは別の空間を形成し、水銀と希ガスとが封入される空間部とを含む発光管と、前記空間部が形成された前記一方の封止部の外周面に設けられるトリガーワイヤとを備えた反射鏡付放電ランプにおいて、
     前記トリガーワイヤが設けられる前記一方の封止部とは反対側の前記他方の封止部に、前記金属箔を覆うように所定の形状のワイヤを設けることを特徴とする反射鏡付放電ランプ。
  2.  前記トリガーワイヤは、前記一方の封止部に埋設される金属箔の略全体を覆うように設けられることを特徴とする請求項1記載の反射鏡付放電ランプ。
  3.  前記トリガーワイヤは、前記空間部と、前記一方の封止部に埋設される金属箔の前記一端側の略半分とを覆うように設けられることを特徴とする請求項1記載の反射鏡付放電ランプ。
  4.  前記ワイヤは、前記他方の封止部に埋設される金属箔の略全体を覆うように設けられることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の反射鏡付放電ランプ。
  5.  前記ワイヤは、前記他方の封止部に埋設される金属箔の前記一端側の略半分を覆うように設けられることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の反射鏡付放電ランプ。
  6.  水銀と希ガスとが封入される発光部と前記発光部の両側に設けられる封止部とを有する石英バルブと、前記封止部に埋設される金属箔の一端に接続され、前記発光部内で対向する一対の電極と、前記金属箔の他端に接続され、前記封止部から外部に引き出される一対のリード線と、前記一方の封止部に設けられ、前記発光部とは別の空間を形成し、水銀と希ガスとが封入される空間部とを含む発光管と、前記空間部が形成された前記一方の封止部の外周面に設けられるトリガーワイヤとを備えた反射鏡付放電ランプにおいて、
     前記トリガーワイヤは、前記一方の封止部に埋設される金属箔の略全体を覆うように設けられることを特徴とする反射鏡付放電ランプ。
  7.  水銀と希ガスとが封入される発光部と前記発光部の両側に設けられる封止部とを有する石英バルブと、前記封止部に埋設される金属箔の一端に接続され、前記発光部内で対向する一対の電極と、前記金属箔の他端に接続され、前記封止部から外部に引き出される一対のリード線と、前記一方の封止部に設けられ、前記発光部とは別の空間を形成し、水銀と希ガスとが封入される空間部とを含む発光管と、前記空間部が形成された前記一方の封止部の外周面に設けられるトリガーワイヤとを備えた反射鏡付放電ランプにおいて、
     前記トリガーワイヤは、前記空間部と、前記一方の封止部に埋設される金属箔の前記一端側の略半分とを覆うように設けられることを特徴とする反射鏡付放電ランプ。
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