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JPH08273596A - ショートアークメタルハライドランプ及びそれを用いた光学装置 - Google Patents

ショートアークメタルハライドランプ及びそれを用いた光学装置

Info

Publication number
JPH08273596A
JPH08273596A JP9751195A JP9751195A JPH08273596A JP H08273596 A JPH08273596 A JP H08273596A JP 9751195 A JP9751195 A JP 9751195A JP 9751195 A JP9751195 A JP 9751195A JP H08273596 A JPH08273596 A JP H08273596A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal halide
anode
halide lamp
short arc
lamp
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9751195A
Other languages
English (en)
Inventor
Kyoichi Sakugi
教一 柵木
Akihisa Kaneko
晃久 金子
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.)
Iwasaki Electric Co Ltd
Original Assignee
Iwasaki Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Iwasaki Electric Co Ltd filed Critical Iwasaki Electric Co Ltd
Priority to JP9751195A priority Critical patent/JPH08273596A/ja
Publication of JPH08273596A publication Critical patent/JPH08273596A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Discharge Lamp (AREA)
  • Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、直流点灯用ショートアークメタル
ハライドランプに用いられる陽極の改良に関し、その先
端部の変形により生じるアークの移動に基づく、スクリ
ーン照度分布の変化を抑制して、安定なスクリーン特性
を有する長寿命のショートアークメタルハライドランプ
を提供することを目的とする。 【構成】 石英製発光管の両端に陽極と陰極とを封着
し、内部に少なくとも金属ハロゲン化物を封入してな
り、両電極間のアーク長が10mm以下の直流点灯用のシ
ョートアークメタルハライドランプにおいて、前記陽極
は円柱状のタングステン芯棒の先端部にタングステンコ
イルを巻回してなり、該コイル部のうち冷却部となる両
端のコイル部を円柱状芯棒に対して直交するように切断
して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、両電極間距離が短いシ
ョートアークメタルハライドランプを直流で点灯して用
いる場合の陽極側電極の改良に関し、特に反射鏡と組み
合わせて用いる光学用メタルハライドランプの改良に関
する。
【0002】
【従来の技術】近年、液晶パネルとレンズ等の光学系と
を組み合わせて大型スクリーンに映像を投影するように
構成した液晶プロジェクタが普及しつつある。そして、
該装置として外管を用いない発光管のみで構成されるシ
ョートアークメタルハライドランプと放物面反射鏡とを
組み合わせた光学装置が、使い易さ、色再現性あるいは
明るさの面から主流となっている。又、液晶プロジェク
タ全体を小型軽量化し更に使い易くする上で、直流点灯
用ランプを用いることが提案されている。これは、該装
置に内蔵する安定器として小型で安価な直流点灯用安定
器を用いることができるからである。そして、この直流
点灯用ショートアークメタルハライドランプは、石英製
発光管の一端に陽極を他端に陰極を封着し、内部に水
銀、希ガスと共にヨウ化スカンジウム等の金属ハロゲン
化物を封入している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来この様なランプの
陽極は、図6に示す様な中心にタングステン芯棒31を
置きその先端をわずかに残し、タングステンコイル32
を巻いているものが主流である。しかし、安定器の設計
の都合上、始動時の電流は安定時の電流より余分に流れ
ることとなり、陽極先端のタングステン芯棒の溶解が発
生する。又、この種の装置は点滅回数が多いので前記先
端部が著しく変形するものがあり、初期設定したスクリ
ーン上の中央部の明るさが陽極部溶解の状態により、大
きく変化することがある。
【0004】前記した中心照度が大きく変化したランプ
は、スクリーン上の中央より外れて明るい個所があり、
発光管両電極間のアークが移動したことがわかる。そし
て、該ランプの陽極先端部を観察したところ、図7に示
すように芯棒31の先端部33が丸みを帯びており、か
つ丸みの形が中央部より偏って変形していることが認め
られた。これは、陽極の冷却作用を行なわせるために巻
回したコイルが、中央に位置する芯棒先端に対して均一
に冷却作用を有していないため、偏って溶解するためで
あると考えられる。
【0005】本発明は前記に鑑みてなされたもので、直
流点灯されるショートアークメタルハライドランプに用
いられる陽極の先端部が始動時のランプ電流により変形
し、該変形により発生するアークの移動に起因するスク
リーン照度分布の変化を抑制して安定なスクリーン特性
を有する長寿命のショートアークメタルハライドランプ
及びこのランプと反射鏡との組み合わせにより構成され
る光学装置とを提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、石英製発光管
の両端に陽極と陰極とを封着し内部に少なくとも金属ハ
ロゲン化物を封入し前記電極間のアーク長が10mm以下
で直流点灯され、前記陽極は円柱状のタングステン芯棒
の先端部にタングステンコイルを巻回してなり、該コイ
ル部のうち冷却部となる少なくとも両端のコイルを前記
円柱状の芯棒に対して直交するように切断して構成す
る。又、前記ショートアークメタルハライドランプと凹
面を有する反射鏡とを組み合わせてなる光源装置を、液
晶プロジェクタ内にて用いることを特徴とする。
【0007】
【作用】前記構成により、光学装置を寿命試験によりス
クリーン上の照度分布の変化を確認したところ、照度分
布の変化が少なく、従ってタングステンコイルの冷却が
ほぼ近似的に均一となりこの変化が初期設定に対して小
さくなったからである。
【0008】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づき説明す
る。図1は凹面状反射鏡と直流点灯されるべきショート
アークメタルハライドランプとを組み合わせて構成した
光学装置の要部断面図であり、図中1は石英製発光管よ
りなるショートアークメタルハライドランプであり、発
光管の一端には陽極2が他端には陰極3が封着されてい
る。又、発光管の両端にはシール部4a,4bが形成さ
れ、該シール部には前記陽極及び陰極の他端部がモリブ
デン箔5a,5bを介して封着されている。更に、発光
管の外表面である前記陰極の外周面には酸化アルミニウ
ムと酸化ケイ素との混合物からなる反射兼保温膜6が被
着されている。そして、発光管の陽極側の端部には口金
部7が固定されており、又、陽極の外周面から発光管外
表面に沿って陰極側の外部リード線にわたって耐熱性金
属線からなるトリガー線8が配置されている。
【0009】図中11は硼ケイ酸硬質ガラス製の放物面
反射鏡であり、その内面は真空蒸着により誘電体多層膜
を施したコールドミラー12を形成している。そして、
前記ショートアークメタルハライドランプ1の口金側を
反射鏡の底部に形成した取り付け孔13に挿入して無機
質接着剤14を介して固定する。又、陰極側の外部リー
ド線にはニッケルスリーブ15を介してニッケルリード
線16を接続し、その先端部を反射鏡の側部に形成した
貫通孔17を介して金属端子18に接続することにより
電気的接続を行なう。このようにして光学装置を構成す
る。
【0010】次に、前記光学装置の設計値について説明
する。前記ランプ内には、液晶プロジェクタ装置として
の色再現性を生かすため、かつ照度を大きくするため
に、始動補助ガスとしてのアルゴンやバッファガスとし
ての水銀の他に沃化ディスプロジウム、沃化ネオジム、
沃化セシウムを各々重量比で(8:2:5)とした金属
ハロゲン化物を0.5mg封入している。このランプの発
光管内容積は約0.4ccであり、外径11.5mm、内
径8.2mmの中央部を有する回転楕円体の一端に反射兼
保温膜を施こし、保温膜を施した側が陰極3となるよう
にし、反射鏡に対して開口部側に位置するように固定し
てある。又、発光管の他端は図2に示すように、中央に
円柱状をなす直径0.8mmのタングステン芯棒21を配
置し、該芯棒の先端部にはタングステンコイル22を複
数ターン巻回し、ランプ点灯中冷却部となる少なくとも
両側のコイル部23a,23bを円柱軸に直交するよう
に切断し、その先端から0.5mm突出した陽極2を封着
している。この陽極−陰極間距離(アーク長)は5mmと
している。
【0011】このように構成した光学装置を定格150
Wの電子式直流安定器にて点灯した場合、始動時のラン
プ電流は4A、安定時電流は2Aであり、安定時のラン
プ電圧は75Vであった。そして、液晶プロジエクタに
実装してライフテストを行なったところ、それらのラン
プ電流で1000時間点灯後、図4に示すように、陽極
先端部は丸みを帯び変形したが、該装置から投影される
スクリーン上の照度分布、特に中央部の明るさには大き
な変化がなく良質の画面が得られた。又、4000時間
の寿命末期まで点灯させたがこれ以上大きく変形せず、
スクリーン特性も満足しうるものであった。
【0012】又、ランプ電力250Wの直流点灯用ショ
ートアークメタルハライドランプと反射鏡とを組み合わ
せた光学装置についても同様な実験を行なったところ、
前記とほぼ同様な効果が認められた。このランプの陽極
は直径1.0mmのタングステン芯棒に線径0.5mmのタ
ングステンコイルを図3に示すように、中央に円柱状を
なす直径0.8mmのタングステン芯棒25を配置し、該
芯棒の先端部にはタングステンコイル26を複数ターン
巻回し、ランプ点灯中冷却部となる少なくとも両側のコ
イル部27a,27bを円柱軸に直交するように切断
し、その先端を突出しない陽極24を封着している。こ
の陽極−陰極間距離(アーク長)は5mmとしている。更
に、このランプの発光管は内容積約0.8ccであり、
外径13mm、内径10mmの中央部を有する回転楕円体形
状よりなり、前記ランプと同一種類で、同量の添加物を
封入して構成した。そして、ランプ電圧65V、始動時
電流7A、安定時電流3.8Aとなる直流式電子安定器
で点灯して実験を行なったところ、寿命期間を通してス
クリーン上の照度分布の変化が少なく、画質も良好であ
った。又、1000時間点灯後の陽極先端部は図5に示
すような形状となっていた。
【0013】このように、ランプ電流により陽極先端部
が溶解し、陽極の中心部に発生するアークが偏ることに
より生ずるズレを防止するために、陽極芯棒の軸中心に
対して均等に冷却作用が生じるようにリング状の冷却部
を設けることにより、溶解が生じてアーク起点を軸中心
とすることができ、寿命中のスクリーン上の照度分布の
変化を抑制でき、良質の画面が得られる。又、先端コイ
ルの端部は細長く尾を引いた状態を呈するので円柱をな
す芯棒側へ機械的に押すことで寄せても良好であり、ア
ルゴンプラズマ等で先端より離れたコイル表面に固定し
ても良好であった。なお、ショートアークメタルハライ
ドランプの発光管アーク長が10mmを超える場合は、ラ
ンプ電流を小さく設計できるし、コイル端部からの冷却
効果も大きいため一般のコイル形電極でも寿命末期まで
前記した現象が生じないので、本願発明はアーク長10
mm以下のショートアークメタルハライドランプに適用さ
れる。
【0014】
【発明の効果】以上のように、本発明に係わるショート
アークメタルハライドランプ及びそれを用いた光学装置
は、直流点灯用ランプの利点である安定器の小形化及び
取り扱いの容易さという利点と共に、発光管の一方の電
極である陽極の変形が生じることがなく、アークの不安
定に起因するスクリーン上の照度分布の変化が小さく、
良質の画面が得られるという利点がある。又、長寿命の
ランプが得られるので、信頼性の高い光学装置としての
映像用機器を得ることができる等の利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる光学装置の要部断面図。
【図2】同じくショートアークメタルハライドランプに
用いられる陽極の側面図及び斜視図。
【図3】同じくショートアークメタルハライドランプに
用いられる他の陽極の側面図及び斜視図。
【図4】図2に示す陽極の1000時間点灯後の変化を
示す要部側面図。
【図5】図3に示す陽極の1000時間点灯後の変化を
示す要部側面図。
【図6】従来のショートアークメタルハライドランプに
用いられる陽極の側面図。
【図7】図6に示す陽極の1000時間点灯後の変形を
示す要部側面図。
【符号の説明】
1 ショートアークメタルハライドランプ 2 陽極 3 陰極 4a,4b シール部 5a,5b モリブデン箔 6 反射兼保温膜 7 口金部 8 トリガー線 11 反射鏡 12 コールドミラー 13 取り付け孔 14 接着剤 15 ニッケルスリーブ 16 ニッケルリード線 17 貫通孔 18 金属端子 21 タングステン芯棒 22 タングステンコイル 23a,23b コイル部 24 陽極 25 タングステン芯棒 26 タングステンコイル 27a,27b コイル部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】石英製発光管の両端に陽極と陰極とを封着
    し、内部に少なくとも金属ハロゲン化物を封入してな
    り、前記電極間のアーク長が10mm以下で直流点灯され
    るショートアークメタルハライドランプにおいて、前記
    陽極は円柱状のタングステン芯棒の先端部にタングステ
    ンコイルを巻回してなり、該コイル部のうち冷却部とな
    る少なくとも両端のコイル部を前記円柱状の芯棒に対し
    て直交するように切断して構成してなるショートアーク
    メタルハライドランプ。
  2. 【請求項2】請求項第1項に記載するショートアークメ
    タルハライドランプと、凹面を有する反射鏡とを組み合
    わせてなる光源装置とを、液晶プロジェクタ内にて用い
    ることを特徴とする請求項1記載のショートアークメタ
    ルハライドランプを用いた光学装置。
JP9751195A 1995-03-31 1995-03-31 ショートアークメタルハライドランプ及びそれを用いた光学装置 Pending JPH08273596A (ja)

Priority Applications (1)

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JP9751195A JPH08273596A (ja) 1995-03-31 1995-03-31 ショートアークメタルハライドランプ及びそれを用いた光学装置

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