| 【発明の名称】 |
高圧放電ランプ装置およびその冷却方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】中川 由紀夫
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| 【要約】 |
【課題】小型化しても、発光管にクラックが発生したり、発光管が破裂したりするのを防止した長寿命な高圧放電ランプ装置を提供する。
【解決手段】リフレクタ容器１と、このリフレクタ容器１内に設けられたメタルハライドランプ２と、リフレクタ容器１の前面の開口部４に設けられた透光性カバー３とを備えている。リフレクタ容器１は、前面に開口部４を有する反射鏡部５と、この反射鏡部５の後部に設けられた支持部６とを備えている。リフレクタ容器１には、リフレクタ容器１の内外をつなぐ通風孔１７が少なくとも２つ設けられている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 内部に電極が設けられた発光管と、前面に開口部を有する反射鏡部とこの反射鏡部の後部に設けられ、かつ前記発光管を支持している支持部とを有するリフレクタ容器と、前記開口部に設けられた透光性カバーとを備え、前記リフレクタ容器に少なくとも２つの通風孔が設けられていることを特徴とする高圧放電ランプ装置。
【請求項２】 前記通風孔のうち少なくとも１つは、前記支持部内に設けられていることを特徴とする請求項１記載の高圧放電ランプ装置。
【請求項３】 前記通風孔のうち少なくとも１つは、前記反射鏡部に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の高圧放電ランプ装置。
【請求項４】 前記通風孔のうち１つは、前記反射鏡部に設けられ、前記発光管に電力を供給する１本のリード線を通すための貫通孔であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の高圧放電ランプ装置。
【請求項５】 前記支持部内に設けられた前記通風孔は、少なくとも２つあることを特徴とする請求項１または請求項２記載の高圧放電ランプ装置。
【請求項６】 前記発光管内に、水銀および希ガス、または水銀、希ガスおよび金属ハライド化物が封入されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の高圧放電ランプ装置。
【請求項７】 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の高圧放電ランプ装置において、通風孔からリフレクタ容器内へ気体を強制送入することを特徴とする高圧放電ランプ装置の冷却方法。
【請求項８】 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の高圧放電ランプ装置において、リフレクタ容器内の気体を通風孔を通じて前記リフレクタ容器外に強制排気することを特徴とする高圧放電ランプ装置の冷却方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学機器用や映像機器用等の高圧放電ランプ装置およびその冷却方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、このような高圧放電ランプ装置は、前面に開口部が設けられた反射鏡部とこの反射鏡部の後部に設けられ、かつ光源を支持している支持部とを有するリフレクタ容器と、このリフレクタ容器内に配置された光源と、リフレクタ容器の開口部に設けられた透光性カバーとを備えている。
【０００３】光源には、アーク長の短いメタルハライドランプや超高圧水銀ランプが用いられている。例えば、メタルハライドランプは、石英ガラスからなり、両端部に電極を有している発光部と、この発光部の両端部に設けられた封止部とを有する発光管を備えている。電極は、封止部に封止された導入箔を介して内部リード線に接続されている。そして、この内部リード線は、外部リード線にそれぞれ接続されている。一方の外部リード線は、反射鏡部に設けられた貫通孔に挿入されて、リフレクタ容器外に導出されている。そして、このような光源は、一方の封止部がリフレクタ容器内の支持部内に挿入され、この支持部内に封着剤によって支持固定されている。
【０００４】このような高圧放電ランプ装置においては、リフレクタ容器の前面に透光性カバーを設けることにより、リフレクタ容器を密閉することができるので、点灯中の発光管の温度を最適に維持して、発光出力を最大にすることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このような高圧放電ランプ装置は、液晶プロジェクタ等の装置内に組み込まれているために、小型化が要求されている。そのために、リフレクタ容器を小型化する必要があるが、リフレクタ容器を小型化するに従って、リフレクタ容器内がより高温になって発光管が加熱され、また反射面と発光管との距離が短縮されて反射光によって発光管がより加熱されて、発光管の温度が過度に上昇する。また、発光管内の温度も過度に上昇するので、電極が飛散して、発光管内面が激しく黒化する。これらが原因となって発光管が劣化し、その結果、従来のものでは、発光管にクラックが発生し、場合によっては発光管が破裂するという問題があった。
【０００６】本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、小型化しても、発光管がクラックしたり、発光管が破裂したりするのを防止した長寿命な高圧放電ランプ装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の高圧放電ランプ装置は、内部に電極が設けられた発光管と、前面に開口部を有する反射鏡部とこの反射鏡部の後部に設けられ、かつ前記発光管を支持している支持部とを有するリフレクタ容器と、前記開口部に設けられた透光性カバーとを備え、前記リフレクタ容器に少なくとも２つの通風孔が設けられている構成を有している。
【０００８】この構成により、リフレクタ容器内の気体とリフレクタ容器外の気体とを循環させることができ、発光管の温度が過度に上昇するのを防止することができる。
【０００９】また、本発明の請求項７記載の高圧放電ランプ装置の冷却方法は、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の高圧放電ランプ装置において、前記通風孔から前記リフレクタ容器内へ気体を強制送入する構成を有している。
【００１０】さらに、本発明の請求項８記載の高圧放電ランプ装置の冷却方法は、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の高圧放電ランプ装置において、リフレクタ容器内の気体を通風孔を通じて前記リフレクタ容器外に強制排気する構成を有している。
【００１１】上記請求項７および請求項８の構成により、リフレクタ容器内の気体とリフレクタ容器外の気体とを循環させることができ、発光管の温度が過度に上昇するのを一層防止することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００１３】本発明の実施の形態の高圧放電ランプ装置は、図１に示すように、耐熱性ガラス、セラミックス、金属等からなるリフレクタ容器１と、このリフレクタ容器１内に設けられた定格電力１５０Ｗのメタルハライドランプ２と、リフレクタ容器１の前面の開口部に設けられた耐熱性ガラスからなる透光性カバー３とを備えている。
【００１４】リフレクタ容器１は、前面に直径７６ｍｍの開口部４を有する高さ４４ｍｍの凹状の反射鏡部５と、この反射鏡部５の後部に設けられた内径１１ｍｍ、高さ１６ｍｍの筒状の支持部６とを備えている。開口部４には、透光性カバー３が固定バンド４ａによって密接して固定されている。反射鏡部５には、直径１ｍｍの貫通孔７が設けられている。また、反射鏡部５の凹面状の内面には、例えば二酸化チタンと二酸化シリコンとを交互に蒸着して形成された反射面８が設けられている。
【００１５】メタルハライドランプ２は、最大外径１１．５ｍｍの楕円体状の発光部９と、この発光部９の両端部に設けられた封止部１０とを有する全長２５ｍｍの発光管１１を備えている。発光管１１の容器は、石英ガラスまたはセラミック等からなる。発光部９の両端部には、タングステンからなる電極１２が設けられている。また発光部９内には、水銀、アルゴンガス、および金属ハロゲン化物がそれぞれ所定量封入されている。電極１２は、封止部１０に封止されたモリブデン等からなる導入箔１３を介して内部リード線１４に接続されている。この内部リード線１４は、外部リード線１５ａ，１５ｂにそれぞれ接続されている。一方の外部リード線１５ａは、貫通孔７に挿入され、リフレクタ容器１外に導出されている。電極１２の電極間距離は１．５ｍｍである。
【００１６】このようなメタルハライドランプ２は、発光管１１の中心軸がリフレクタ容器１の光軸と一致するように、一方の封止部１０を支持部６内に挿入された後、耐熱セメントや無機封着剤等の接着剤１６によって封止部１０が支持部６内に支持固定されて、リフレクタ容器１内に配置されている。
【００１７】また、支持部６の接着剤１６内には、リフレクタ容器１の内外をつなぐ直径１．５ｍｍの通風孔１７が２つ設けられている。この通風孔１７を通じて、リフレクタ容器１内の気体がリフレクタ容器１外へ流出したり、リフレクタ容器１外の気体がリフレクタ容器１内へ流入したりすることができる。
【００１８】このような高圧放電ランプ装置において、通風孔１７から常温の空気を強制送風ファン（図示せず）によって、リフレクタ容器１内に送入したもの（以下、本発明品という）と、通風孔１７が設けられていない点を除いて、本発明の実施の形態の高圧放電ランプ装置の構成と同じ高圧放電ランプ装置（以下、従来品という）とを各１０個作製し、それぞれの外部リード線間に電源（図示せず）を接続して定格寿命の２０００時間点灯経過後の発光管の状態を調べた。
【００１９】その結果、本発明品は、定格寿命の２０００時間点灯経過後においても、発光管１１の内面には黒化の発生がほとんどなく、また発光管１１にクラックが発生したり、発光管１１が破裂したりせず、正常であった。一方、従来品は、発光管の内面が激しく黒化していた。特に、従来品のうち５個のものについては、３００〜５００時間点灯経過後に、発光管にクラックが発生したり、発光管が破裂したりしていた。
【００２０】このような結果となった原因を調べると、従来品では、点灯中の発光管の外面の最高温度は約１０００℃であった。一方、本発明品では、点灯中の発光管１１の外面の最高温度は約８９０〜９００℃であり、従来品に比して約１００℃も低いことがわかった。つまり、従来品では、発光管の温度が過剰に高温となり、また飛散した電極の付着物によって発光管の内面が激しく黒化し、その付着物と発光管とが反応したので、発光管が劣化したためであることがわかった。
【００２１】一方、本発明品では、通風孔１７を通じて常温の空気をリフレクタ容器１内に強制送入されたことによって、リフレクタ容器１内の温度が下げられて、発光管１１の温度が最適な温度に維持されたので、発光出力が最大となるとともに、発光管１１の劣化はなかった。
【００２２】以上のように、本発明の構成によると、リフレクタ容器１内の気体とリフレクタ容器１外の気体とを通風孔１７を通じて循環させることによって、リフレクタ容器１内の温度を下げることができるので、発光管１１の温度が過剰に高温になるのを防ぐことができ、発光管１１にクラックが発生したり、場合によっては発光管１１が破裂したりするのを防止することができる。
【００２３】ところで、通風孔１７が一つの場合、通風孔１７からリフレクタ容器１へ気体が送入されると、その送入された気体量の分だけ、貫通孔７からリフレクタ容器１外へ流出する。しかし、本来、貫通孔７は、外部リード線１５ａを挿入するためのものであり、その大きさをあまり大きくし過ぎると、反射面８の面積が小さくなり、反射面８によって反射された反射光量に影響を及ぼすので、あまり大きくすることはできない。したがって、貫通孔７の直径は０．５ｍｍ〜１．５ｍｍであることが好ましい。
【００２４】また、リフレクタ容器１内の気体とリフレクタ容器１外の気体との循環をスムーズに行うために、通風孔１７を２つ以上設けることが好ましい。しかも、反射面８によって反射された反射光量への影響を考慮して、通風孔１７を支持部６内に設けることがより好ましい。
【００２５】なお、上記実施の形態では、通風孔１７からリフレクタ容器１内へ気体を送入する場合について説明したが、リフレクタ容器１内の気体を、強制送風ファンによって、リフレクタ容器１外へ強制的に排気しても、上記と同様の効果を得ることができる。
【００２６】また、上記実施の形態では、メタルハライドランプとして、定格電力１５０Ｗの場合について説明したが、定格電力２５０Ｗ、５００Ｗ等、あるいはこれらの定格電力の超高圧水銀ランプ等であっても上記と同様の効果を得ることができる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、小型化しても、発光管にクラックが発生したり、発光管が破裂したりするのを防止することができ、長寿命な高圧放電ランプ装置を提供することができるものである。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５８４３
【氏名又は名称】松下電子工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年３月８日（１９９９．３．８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９７４４５
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２６０２１４（Ｐ２０００−２６０２１４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年９月２２日（２０００．９．２２） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−５９７６８ |
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