JP4013849B2 - 光源装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば液晶プロジェクタ装置や、DLPプロジェクター装置などの大画面投影装置用の光源に使用される光源装置に関する。特に、超高圧水銀ランプが組み込まれ、ランプ点灯時に外部リードが高温となる構造の光源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
投射型プロジェクタ装置は、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画像を照明させることが要求される。このため、光源としては、水銀を発光物質とする水銀ランプ、金属ハロゲン化物を発光物質とするメタルハライドランプ、キセノンガスを発光物質とするキセノンランプなどのショートアーク型高圧放電ランプが用いられている。
【0003】
近年、投射型プロジェクタ装置用の光源として、極めて高い水銀蒸気圧、例えば、2×107Pa(197気圧)以上をもつ超高圧水銀ランプが提案されている。このランプは、水銀蒸気圧を高くすることで、アークの広がりを抑えるとともに、より一層の光出力の向上を図るというものであり、例えば、特開平2−148561号、特開平6−52830号に開示されている。
【0004】
一方、プロジェクタ装置は、DMD(マイクロミラーデバイス)を用いたDLP(デジタルライトプロセッサ)方式が採用されたことにより、液晶パネルを使う必要がなくなり、一層小型化が注目されつつある。そして、このような投射型プロジェクタ装置においては、光源として用いられる超高圧水銀ランプの一層の小型化および高出力化が求められるとともに、ランプとランプが組み込まれた反射鏡とからなる光源装置自体の小型化も求められている。
【0005】
図9は、投射型プロジェクタ装置に搭載される従来の光源装置を説明するための断面図である。
図9に示すように、光源装置100に組み込まれた超高圧水銀ランプ90は、発光部91とその両端に連続して形成された封止部92とを有し石英ガラスからなる放電容器93と、封止部92に埋設された金属箔94の一端に接続された一対の電極(陽極95、陰極96)と、金属箔94の他端に接続された一対の外部リード97とから構成される。
光源装置100は、超高圧水銀ランプ90の一方の封止部92が反射鏡101の開口部102側(出射方向103側)に配置される。他方の封止部92は、反射鏡101の頂部104(中心孔)から突出して、接着剤を介して反射鏡101に支持されている。また、他方の封止部92の端部には口金105が取り付けられている。開口部102には、前面ガラス106が取り付けられることによって、反射鏡101と前面ガラス106との間に密閉空間107が形成される。封止部92に埋設された金属箔94に接続され当該封止部92から外方に突出している外部リード97と給電線108とは、スリーブ部材109に接続されることによって電気的に接続されている。この給電線108は、反射鏡101の給電線用開口部110を通って、反射鏡101の外部に伸ばされ、不図示の外部回路に電気的に接続される。
【0006】
しかしながら、図9に示すような従来の光源装置によると、反射鏡に組み込まれた超高圧水銀ランプ自体が非常に小型で熱的条件の厳しいものであり、さらに、ランプが点灯時に万一破損した場合にガラス破片が飛散してプロジェクター機器の内部を損傷することを防止するためランプ四方を反射鏡と前面ガラスとで囲まれた密閉構造であるため、ランプ点灯時におけるランプ各部は高温に達する。特に、反射鏡からの照り返しを受ける前面ガラス側封止部から突出する外部リードの温度は500℃以上もの高温に達する傾向にあり、このような過酷な温度条件下では、外部リードを構成するモリブデンあるいはタングステンが早期に酸化することにより蒸発してやせ細り、遂には断線してランプが不点灯になるため、光源装置として所望の使用寿命が得られないという問題が発生した。
【0007】
このような問題を解決するため、従来は封止部から突出する外部リードの酸化防止を目的として、例えば特開平2−160358号公報に開示されるように封止部から突出する外部リードの表面を耐熱セメントにより被覆する方法や、特開2002−373620号公報に開示されるように外部リードの表面を低融点ガラス中に当該低融点ガラスより高い軟化点を有する粉末状の無機骨材を分散させた耐熱性被覆層により被覆する方法が知られている。
【0008】
しかしながら、外部リードを耐熱性セメントで被覆する方法によると、耐熱性セメントが、ランプの点灯消灯の繰り返しによりひび割れが生じて外部リード表面から剥離するため十分な耐熱効果が得られないため上記問題を解決できない上に、被覆部分の容量が大きくなるため照度が低下したり被照射面に照度むら等の光学上の問題が発生するため、好ましくない。また、外部リードの表面を低融点ガラス中に当該低融点ガラスより高い軟化点を有する粉末状の無機骨材を分散させた耐熱性被覆層により被覆する方法は、低融点ガラスがランプ点灯時に外部リードから滑り落ちてしまい、外部リードの酸化を防止する機能が損なわれるため上記問題を解決できないことが判明した。
すなわち、図6に示す光源装置のような構造においては、ランプ点灯時に外部リードが非常に高温となるため、従来技術を適用するのみでは解決不可能な問題点が存在する。
【0009】
【特許文献1】
特開平2−148561号
【特許文献2】
特開平6−52830号
【特許文献3】
特開平2−160358号
【特許文献4】
特開2002−373620号
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、ランプ点灯時における封止部から突出する外部リードの温度を低下させ外部リードの断線を防止することにより、所望の使用寿命を有する光源装置を提供することを目的とする。
【0011】
上記課題を解決するため、本発明の光源装置は、発光部とその両端に連続して形成された封止部とを有し、石英ガラスからなる放電容器と、封止部に埋設された金属箔に接続され当該封止部から外方に突出する外部リードとからなる超高圧水銀ランプと、この超高圧水銀ランプを取り囲むように配置された、光出射方向に前面ガラスを有する反射鏡とからなり、
前記外部リードは、前記前面ガラス側に位置する封止部から外方に突出している部分に対し、金属からなる放熱部材が少なくとも1箇所で接続されていると共に、当該外方に突出している部分を取り囲むように低融点ガラスからなる被覆層が設けられていることを特徴とする。
【0012】
さらに、本発明の光源装置は、前記放熱部材がコイル状に形成されたことを特徴とする。
【0013】
さらに、本発明の光源装置は、前記低融点ガラスが酸化ホウ素、酸化ビスマス、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ケイ素、酸化リン、酸化カルシウムのうち1種類以上を含むことを特徴とする。
【0014】
【作用】
本発明の光源装置によると、光源装置に組み込まれた超高圧水銀ランプの封止部に埋設された外部リードは、前面ガラス側の封止部から外方に突出している部分を取り囲むように金属からなる放熱部材および低融点ガラスからなる被覆層が設けられ、さらに、放熱部材と低融点ガラスのいずれか一方あるいはその両方と当接する構造である。これにより、放熱部材による放熱効果により外部リードの温度が下がるので外部リードを構成する物質が酸化して蒸発することを防止できる。さらに、低融点ガラスからなる被覆層は、放熱部材により保持されているためランプ点灯中に滑り落ちることを抑制できる。さらに、被覆層を構成する低融点ガラスがランプ点灯時に適度の粘性を持つことにより外部リード表面が十分に被覆されるので、外部リード表面が酸化環境に暴露されることがない。したがって、所望の使用寿命を有する光源装置を提供することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図1〜図5を参照して本発明の光源装置について説明する。図1は、本発明の光源装置に組み込まれた超高圧水銀ランプを説明するための断面図である。図2は、本発明の光源装置を説明するための断面図である。図3は、図2に示す点線部分Aの拡大断面図である。図4は、図3の外部リード表面構造の形成方法について説明する正面図である。図5は、図3における他の実施形態を説明するための断面図である。
【0016】
図1に示すように、超高圧水銀ランプ10は、発光部11とその両端に連続して形成された封止部12とを有し石英ガラスからなる放電容器13と、封止部12に埋設された金属箔14の一端に接続された一対の電極(陽極15、陰極16)と、金属箔14の他端に接続された一対の外部リード17とから構成される。放電容器内に形成された放電空間18内には、発光物質として水銀が所望の封入圧となるように封入されるとともに、アルゴンが1.3×104Pa封入される。
【0017】
図2に示すように、光源装置20は、放電ランプ10の一方の封止部12が前面ガラス26側(光出射方向23側)に配置される。他方の封止部12は、反射鏡21の頂部24(中心孔)から突出して、接着剤を介して反射鏡21に支持されている。また、封止部12の端部には口金25が取り付けられている。開口部22には、前面ガラス26が取り付けられることによって、反射鏡21と前面ガラス26との間に密閉空間27が形成される。
また、一方の(前面ガラス26側の)封止部12から外方に突出する外部リード17は、給電線28が接続されたスリーブ部材29と電気的に接続され、給電線28は反射鏡21に設けられた給電線用開口部30を通って反射鏡21の外部に伸ばされ、不図示の外部回路に接続される。
【0018】
図3に示すように、外部リード17は、前面ガラス26側の封止部12から外方に突出している部分の表面に、高融点金属からなりコイル形状を有する放熱部材31が設けられるとともに、放熱部材31の上を覆うように低融点ガラスからなる被覆層32が設けられている。
尚、図3においては、スリーブ部材29は、その表面が放熱部材31によって覆われていないが、その表面を覆うように放熱部材31を設けても良い。
【0019】
図4を参照して、外部リード17の表面構造の形成方法について以下に説明する。図4(a)に示すように、放熱部材31となるべき金属からなる線状部材310を周回部311を複数有するコイル形状に形成する。次に、図4(b)に示すように、コイル形状に形成された線状部材310を封止部12から突出する外部リード17の表面に当接するように取り付け、線状部材310を外部リード17に対して溶接することにより放熱部31を形成する。その後、図4(c)に示すように、放熱部31の表面にハケ等を用いて低融点ガラスを塗布し、この部分をバーナー等であぶることによって低融点ガラスを加熱溶融させた後、自然冷却されると被覆層32が形成される。尚、加熱溶融させる方法として、電気炉による加熱方法や、被覆層32となるべき低融点ガラスが塗布された外部リード17を有するランプを点灯させることによる加熱方法を用いても良い。
【0020】
このような被覆層32は、放熱部材31がコイル形状であることにより、図4(c)において外部リード17表面に設けられた放熱部材31表面に低融点ガラスを塗布しバーナー等の加熱により溶融した際に、各々の周回部311間に存在する隙間に低融点ガラスが入り込み、その状態で自然冷却されると放熱部材31に保持されるように形成されるため、容易に放熱部材31から剥離することがない。
【0021】
放熱部材31を構成する金属は、外部リード17を構成するモリブデン若しくはタングステンと同等若しくは同等以上の耐熱性のある金属であることが好ましい。具体的には、外部リード17がモリブデンからなる場合は、例えば、鉄とニッケルからなる合金、クロムとニッケルからなる合金、ニッケル、カンタル、タングステン、モリブデン、ニッケル鍍金を施した銅のいずれかであることが好ましい。
【0022】
放熱部31となるべきコイル形状を有する金属製の線状部材310は、外部リード17の全表面を覆うように設けることが好ましいが、これに限るものではなく光源装置の仕様に応じて適宜変更可能である。例えば、図3において放熱部材31は、外部リード17の根元部17aが高温となる場合は少なくとも根元部17a周辺に設け、外部リード17の先端部17bが高温となる場合は少なくとも先端部17b周辺に設ければ良い。尚、線状部材310の数値例を挙げると、線径が0.3mm、全長が3mmである。
【0023】
被覆層32を構成する低融点ガラスは、放電容器13を構成する石英ガラスよりも軟化点の低いものが好ましい。具体的には、酸化ホウ素(B2O3)、酸化ビスマス(Bi2O3)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO)、酸化ケイ素(SiO2)、酸化リン(P2O5)のうち1種類以上を含んでいることが好ましい。
図3に示す被覆層32を構成する低融点ガラスは、例えば、酸化ホウ素と酸化ビスマスと酸化亜鉛を含むもの、酸化スズと酸化亜鉛と酸化リンを含むもの、酸化ケイ素と酸化ホウ素と酸化カルシウム(CaO)を含むものを用いることができる。尚、被覆層32の数値例を挙げると、その厚みが1mmである。
【0024】
このような被覆層32は、ランプ点灯時に放熱部材31あるいは外部リード17表面から剥離することを防止するため、軟化点が400〜750℃の範囲にあることが好ましい。
【0025】
上記数値範囲の軟化点を有する低融点ガラスからなる被覆層32は、図2に示す光源装置20において、ランプ点灯時における外部リード17の温度が400℃以上もの高温になった場合に適度の粘性を有することにより、放熱部材31または外部リード17に効果的に付着し剥離することがない。
一方、低融点ガラスは、その軟化点が750℃を超えると粘性を持たないためランプ点灯時にひび割れを起こしたり、放熱部材31または外部リード17から剥離したりする怖れがあり、軟化点が400℃未満であるとランプ点灯時に低融点ガラスが溶融して放熱部材31または外部リード17から流失してしまうため好ましくない。
【0026】
被覆層32は、放熱部材31の全表面および放熱部材31が設けられていない外部リード17の表面を全て覆うように設けることが好ましいが、光源装置の仕様に応じて適宜変更が可能であり、要は外部リード17が酸化しないように設ければ良い。
【0027】
以上のような、本発明の光源装置によると、外部リードは、その表面が金属からなる放熱部材によって覆われているので、その表面積を大きくすることによる放熱効果により外部リードを構成する物質が酸化して蒸発することを防止できる。さらに、放熱部材は、低融点ガラスからなる被覆層を保持する機能も有しているため、ランプ点灯時に被覆層が滑り落ちることを効果的に防止できる。さらに、被覆層を構成する低融点ガラスがランプ点灯時に適度の粘性を持つことにより外部リード表面が十分に被覆されるので、外部リード表面が酸化環境に暴露されることがない。したがって、外部リードが断線することがないので、所望の使用寿命を有する光源装置を提供することができる。
【0028】
ここで、本発明は、図5に示すように、外部リード17と放熱部材31との間に被覆層32が設けられた構造であっても良い。具体的には、図5(a)に示すように外部リード17の表面に低融点ガラスからなる被覆層32を設け、この上を覆うように放熱部材31を設けた構造にしても良い。この場合には、外部リード17から効果的に放熱させるためコイル状の放熱部材31は、外部リード17と少なくとも1箇所で接続されている必要がある。
図5(a)に示す構造によると、ランプ点灯時に外部リード17にて発生した熱は、外部リード17に接続された箇所を通じて放熱部材31全体に伝達され大気中に放出される。また、被覆層32が被覆層32の上に設けられた放熱部材31による締め付けの力によって外部リードに17に固定されるので、ランプ点灯中に滑り落ちることを抑制できる。
【0029】
また、図5(b)に示すように放熱部31を金属線同士の間に隙間を有するコイル状のものから形成し、金属線同士の間の隙間に低融点ガラスが入り込むように被覆層32を形成することにより、外部リード17が放熱部材31と被覆層32との両方に当接する構造にしても良い。この場合には、放熱部材31の間に入り込む低融点ガラスの量が多くなるので、放熱部材31が被覆層32を保持する力が一層向上する。尚、図5に示す形態のいずれの場合にも、放熱部31および被覆層32は前述の0022、0026に記載のようにして設けても良い。
【0030】
ここで、本発明の光源装置の他の実施形態について以下に説明する。図6は、本発明の光源装置における外部リードの表面構造の他の実施形態を説明するための上方から見た図である。外部リードの表面構造を除く全体構成は、図2と同様であり、図3と同一符号は同一部分を示すので説明は省略する。
【0031】
図6(a)に示すように、外部リード17は、封止部12から外方に突出している部分の表面に平板状の放熱部材61が溶接等により接続されており、放熱部材61の表面および放熱部材61が設けられていない外部リード17の表面を覆うように低融点ガラスからなる被覆層32が設けられている。放熱部材61は、長手方向100の最大長L100が10mm、長手方向100との直交方向101における最大長L101が40mm、最大厚みが1mmである。尚、図6(a)においては、放熱部材61は、長手方向100と直交するように配置されているが、長手方向100に対して沿うように、若しくは斜めになるように配置しても良い。
図6(a)においては、図5に示す構造を参考にして外部リード17と放熱部材61との間に被覆層32を設けても良い。この場合には、平板状の放熱部材61と外部リード17とは少なくとも1箇所にて接続されている必要がある。いずれの場合にも放熱部材61、被覆層32は、それぞれ、0022、0026のようにして設けても良い。
【0032】
図6(b)に示すように、外部リード17は、封止部12から外方に突出している部分の表面に箔状の放熱部材62が溶接等により接続されており、放熱部材62の表面および放熱部材62の設けられていない外部リード17の表面を覆うように低融点ガラスからなる被覆層32が設けられている。放熱部材62は、全長3mm、厚み1mmである。
図6(b)においては、図5に示す構造を参考にして外部リード17と放熱部材62との間に被覆層32を設けても良い。この場合には、箔状の放熱部材62と外部リード17とは少なくとも1箇所にて接続されている必要がある。いずれの場合にも放熱部材62、被覆層32は、それぞれ、0022、0026のようにして設けても良い。
【0033】
図6(c)に示すように、外部リード17は、封止部12から外方に突出している部分の表面に円筒状の放熱部材63が溶接等により接続されており、放熱部材63の表面および放熱部材63の設けられていない外部リード17の表面を覆うように低融点ガラスからなる被覆層32が設けられている。放熱部材63は、全長3mm、厚み1mmである。
図6(c)においては、図5に示す構造を参考にして外部リード17と放熱部材63との間に被覆層32を設けても良い。この場合には、円筒状の放熱部材63と外部リード17とは少なくとも1箇所にて接続されている必要がある。いずれの場合にも放熱部材62、被覆層32は、それぞれ、0022、0026のようにして設けても良い。
【0034】
ここで、本発明の作用効果を確認するための第1の実験を行うために製作したランプについて、以下に説明する。
<実施例1>
図1、3、5の構成と以下に示す寸法に従い、外部リードの封止部から外方に突出している部分を取り囲むようにコイル状の放熱部材と被覆層とが設けられた構造の実験用ランプを22本製作した(個々の実験用ランプの詳細は、後述の図7の実験用ランプ1〜8を参照)。尚、図7でコイルの外+外部リードとは図3に示す構造をいい、コイルの内+外部リードとは図5(a)に示す構造をいう。
<実施例2>
図1、6(a)の構成と以下に示す寸法に従い、外部リードの封止部から外方に突出している部分に溶接された平板状の放熱部材とその上を覆うように被覆層とが設けられた構造の実験用ランプを9本製作した(個々の実験用ランプの詳細は、後述の図7の実験用ランプ9〜13を参照)。尚、図7で平板の全体+外部リードとは図6(a)に示す構造をいい、平板の一部+外部リードとは平板の表面の一部と外部リード表面のうち平板が設けられていない部分とをいい、外部リードとは外部リード表面のうち平板が設けられていない部分をいう。
<実施例3>
図1、6(b)の構成と以下に示す寸法に従い、外部リードの封止部から外方に突出している部分を取り囲むように箔状の放熱部材と被覆層とが設けられた構造の実験用ランプを6本製作した(個々の実験用ランプの詳細は、後述の図7の実験用ランプ14、15を参照)。尚、図7で箔の外+外部リードとは図6(b)に示す構造をいい、箔の内+外部リードとは0032の後段に述べたような構造をいう。
<実施例4>
図1、6(c)の構成と以下に示す寸法に従い、外部リードの封止部から外方に突出している部分を取り囲むように円筒状の放熱部材と被覆層とが設けられた構造の実験用ランプを6本製作した(個々の実験用ランプの詳細は、後述の図7の実験用ランプ16、17を参照)。尚、図7で円筒の外+外部リードとは図6(c)に示す構造をいい、円筒の内+外部リードとは0033の後段に述べたような構造をいう。
<比較例1>
図1の構成と以下に示す寸法に従い、外部リードの封止部から突出している部分の表面に、放熱部材と被覆層のいずれもが設けられていない構造の比較用ランプを10本製作した。(個々の比較用ランプの詳細は、後述の図7の比較用ランプ1、2を参照)
<比較例2>
図1の構成と以下に示す寸法に従い、外部リードの封止部から突出している部分の表面に、被覆層のみが設けられた構造の比較用ランプを17本製作した。(個々の比較用ランプの詳細は、後述の図7の比較用ランプ3を参照)
<ランプの寸法>
発光部の最大外径、内容積 :11.3mm、140mm3
封止部の長さ、最大外径 :20mm、6mm
外部リードの長さ、外径 :20mm、0.5mm
封止部から突出した外部リードの長さ:5mm
金属箔の長さ、幅 :14mm、1.5mm
【0035】
上記実施例1〜4および比較例1、2のランプを用いた第1の実験について説明する。実験は、各々のランプを電気炉内に配置し、電気炉内の温度を600℃で一定に保った状態で連続運転を行い、これらのランプを24時間毎に取り出して外部リードが断線するまでの時間を測定した。
【0036】
図7は、第1の実験にて得られた平均寿命データを示す。
比較例1に係る実験用ランプ、すなわち、外部リードの封止部から突出した部分に放熱部材および被覆層が設けられていない構造のランプは、平均寿命時間がわずか90時間であることから、比較例1に係るランプを組み込んだ光源装置では十分な使用寿命が得られないと考えられる。そして、比較例2に係る実験用ランプ、すなわち、外部リードの封止部から突出した部分に被覆層のみが設けられた構造のランプは、平均寿命が140時間であり、比較例1に係る実験用ランプよりはわずかに平均寿命時間が延びているものの、比較例2に係るランプを組み込んだ光源装置も十分な使用寿命を得ることができないと考えられる。
これに対し、実施例1〜4に係る実験用ランプ、すなわち、外部リードの封止部から突出した部分に放熱部材および被覆層を設けた構造のランプは、全て400時間以上の平均寿命時間を有し、最大で1250時間もの平均寿命時間を得ることができた。この結果から、本発明の構造を有するランプを組み込んだ光源装置は、ランプ点灯時における外部リードの温度が600℃もの高温に達する使用環境下において、従来構造のランプを組み込んだ光源装置と比較して、その使用寿命を大幅に延長できることが判明した。
【0037】
ここで、本発明の作用効果を確認する第2の実験を行うために製作した実験用放電ランプについて以下に説明する。
<実施例>
図1、6(a)の構成と以下の寸法に従い、外部リードの封止部から外方に突出している部分を取り囲むように平板状の放熱部材と被覆層とが設けられた構造の実験用放電ランプを4本製作した。尚、図8で外部リードとは外部リード表面のうち平板が設けられていない部分をいう。
<比較例>
図1、6(a)の構成と以下の寸法に従い、外部リードの封止部から突出している部分の表面に、放熱部材と被覆層のいずれもが設けられていない構造の比較用放電ランプを3本製作した。
<放電ランプの寸法>
発光部の最大外径、内容積 :11.3mm、140mm3
封止部の長さ、最大外径 :20mm、6mm
外部リードの長さ、外径 :10mm、0.5mm
封止部から突出した外部リードの長さ:5mm
金属箔の長さ、幅 :14mm、1.5mm
封入水銀量 :25mg
【0038】
上記実施例および比較例に係る放電ランプを用いた第2の実験について説明する。実施例および比較例に係る放電ランプを図2の構成に従い反射鏡に組み込んで製作した光源装置をアルミ製の灯具内に配置して、入力電力160Wまたは180Wにて、165分間点灯させた後15分間消灯させるという試行を繰り返し行った。ランプを入力電力160Wにて点灯させた場合には外部リードの温度は480℃であり、入力電力180Wにて点灯させた場合には外部リードの温度は520℃であった。
【0039】
図8は、第2の実験にて得られた寿命データを示す。
比較用放電ランプ1、2、3を組み込んだ光源装置においては、入力電力180Wで点灯させた場合に、それぞれ、120時間、120時間、320時間で外部リードが断線し十分な使用寿命を得ることができなかった。
これに対し、実験用放電ランプ1、2、3、4を組み込んだ光源装置においては、点灯電力180Wにて点灯させた場合に、それぞれ、1370時間、1600時間経過後も外部リードの断線は見られず、点灯電力160Wにて点灯させた場合にいずれも1800時間経過後も外部リードの断線はみられなかったことから、実験を終了した。この結果から、本発明の構造を有するランプを組み込んだ光源装置は、ランプ点灯時における外部リードの温度が500℃以上の高温に達する使用環境下において、従来構造のランプを組み込んだ光源装置と比較して、その使用寿命を大幅に延長できることが判明した。
【0040】
尚、本発明の光源装置に組み込むランプは、照度や低融点ガラスからなる被覆層を設ける際の作業性等に悪影響を及ぼさないのであれば、その前面ガラス側の封止部から突出する外部リードの表面に、2種類以上の放熱部材を設ける構造を採用することもできる。
【0041】
【発明の効果】
本発明の光源装置によれば、外部リードは、前面ガラス側に位置する封止部から外方に突出している部分が、その周囲を取り囲むように設けられた金属からなる放熱部材および低融点ガラスからなる被覆層のいずれか一方あるいはその両方と当接する構造である。これにより、外部リードの表面積が増大することによる放熱効果により外部リードを構成する物質が酸化して蒸発することを防止できる。さらに、放熱部材は、低融点ガラスからなる被覆層を保持する機能も有しているため、ランプ点灯時に被覆層が滑り落ちることを効果的に防止できる。したがって、ランプ点灯時に外部リードが断線することがなく、所望の使用寿命を有する光源装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光源装置に組み込まれた超高圧水銀ランプを説明するための断面図である。
【図2】本発明の光源装置を説明するための断面図である。
【図3】図2に示す点線部分Aの拡大断面図である。
【図4】図3の外部リード表面構造の形成方法について説明する正面図である。
【図5】図3における他の実施形態を説明するための断面図である。
【図6】本発明の光源装置における外部リードの表面構造の他の実施形態を説明するための上方から見た図である。
【図7】第1の実験にて得た平均寿命データを示す。
【図8】第2の実験にて得られた寿命データを示す。
【図9】投射型プロジェクタ装置に搭載される従来の光源装置を説明するための断面図である。
【符号の説明】
10 超高圧水銀ランプ
11 発光部
12 封止部
13 放電容器
14 金属箔
15 陽極
16 陰極
17 外部リード
18 放電空間
20 光源装置
21 反射鏡
22 開口部
23 出射方向
24 頂部
25 口金
26 前面ガラス
27 密閉空間
28 給電線
29 スリーブ部材
30 給電線用開口部
31 放熱部材
32 被覆層
61 放熱部材
62 放熱部材
63 放熱部材
90 超高圧水銀ランプ
91 発光部
92 封止部
93 放電容器
94 金属箔
95 陽極
96 陰極
97 外部リード
100 光源装置
101 反射鏡
102 開口部
103 出射方向
104 頂部
105 口金
106 前面ガラス
107 密閉空間
108 給電線
109 スリーブ部材
110 給電線用開口部
Claims (3)
- 発光部とその両端に連続して形成された封止部とを有し、石英ガラスからなる放電容器と、封止部に埋設された金属箔に接続され当該封止部から外方に突出する外部リードとからなる超高圧水銀ランプと、この超高圧水銀ランプを取り囲むように配置された、光出射方向に前面ガラスを有する反射鏡とからなる光源装置において、
前記外部リードは、前記前面ガラス側に位置する封止部から外方に突出している部分に対し、金属からなる放熱部材が少なくとも1箇所で接続されていると共に、当該外方に突出している部分を取り囲むように低融点ガラスからなる被覆層が設けられていることを特徴とする光源装置。 - 前記放熱部材は、コイル状に形成されたことを特徴とする請求項1に記載の光源装置。
- 前記低融点ガラスは、酸化ホウ素、酸化ビスマス、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ケイ素、酸化リン、酸化カルシウムのうち1種類以上を含むことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の光源装置。
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