(57)【要約】【課題】作業性が良好で長寿命であり、コストの低減が可能で、ランプ光学特性が優れた小型化の反射鏡付き放電ランプを得ることを技術的課題とする。【解決手段】本発明に係る反射鏡付き放電ランプは、両端に電極を封着し電極間距離を２．０ｍｍ以下とし、内部に水銀及び希ガスと共にハロゲンが封入されている発光管と、該発光管の光軸と反射鏡との光軸が略同一になるように配置し、反射鏡の底部側に発光管の一方の端部を固着してなり、発光管の一方側の端部に螺子部を有しない金属ベースと電力供給線とが一体的に取り付けられていることを特徴とする。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端に電極を封着し電極間距離を２．０ｍｍ以下とし、内部に水銀及び希ガスと共にハロゲンが封入されている発光管と、該発光管の光軸と反射鏡との光軸が略同一になるように配置し、反射鏡の底部側に発光管の一方の端部を固着してなる反射鏡付き放電ランプにおいて、該発光管の一方側の端部に螺子部を有しない金属ベースと電力供給線とが一体的に取り付けられている反射鏡付き放電ランプ。
【請求項２】
前記金属ベースの端面には電力供給線を挿通する溝を形成してなる請求項１項記載の反射鏡付き放電ランプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反射鏡と組み合わせて用いられ、光学的に効率が良い、主に映像用機器あるいは光学用機器の光源としての反射鏡付き放電ランプに関し、特に発光管端部に固定した口金の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、反射鏡付き放電ランプは、主にプロジェクターやプロジェクションＴＶあるいは映写機などの光源として使用されている。
この放電ランプを使用したプロジェクターは、用途としてテレビ（ＣＲＴ）やＯＨＰの代わりとして普及しつつある。中でも、液晶プロジェクター、ＤＬＰ用プロジェクターの普及は著しい。
（ＤＬＰはテキサスインスツルメンツ社の商標である）
【０００３】
こうしたプロジェクターは、高解像度、高精細度を有すると共に明るさの向上、照射画面の均一性、小型軽量、低コストを実現する等の要求ある。
近年、プロジェクターに用いられるＬＣＤパネルの透過率、ＤＭＤチップの反射率の向上は著しく、より小型の素子で特性の向上が図れる様になっている。
このような素子が開発され、バックライトとしての光源には輝度の向上や光の集光率の向上、小型化が要求されている。そして、ランプの輝度向上、集光率の向上は出力電力の増加、電極間距離の短縮化で実現が図られている。
【０００４】
光源の小型化は放電ランプと一体的に固定する反射鏡を小型化することにより進められているが、発光管の小型化、発光管全長の短縮化による小型化も進められている。この発光管の反射鏡底部側には螺子付きの金属ベースを用いる場合が多く、通常金属ベースに電力供給線であるハーネスをネジ止めする場合が多い。そして、金属ベースにはネジ山部が設けられおり、このネジ山部はＭ４のネジであったり、Ｍ５のネジであったりするが、より強固にハーネスを固定するためにスプリングワッシャを用いたりする場合が多い。また、ネジしろは１０ｍｍから２０ｍｍ程度、設定されている。
【０００５】
先行技術として、特開平１０−３０２６１２号公報あるいは特開２０００−４８７１１号公報等が開示されている。
図２に従来の反射鏡付き放電ランプを示す。
石英製発光管１１の両端に封着部１２が形成され、反射鏡１３の底部側に形成した挿通孔１４に発光管の一方の封着部を配置し、接着剤１５を介して固定されている。なお、該封着部には円筒状の金属ベース１６とその先端部にネジ部１７を一体的に形成した口金１８が取付けられている。そして、口金１８のネジ部１７に電力供給線が結線される。
【０００６】
図３に他の従来例の反射鏡付き放電ランプを示す。図２と同一部品は同一番号を付し、図番の説明を省略する。
この従来例は、金属ベースを設けず発光管からのリード線を反射鏡に設けた端子台に直接接続して、端子台を介して電力供給線と結線する例である。
一般に、反射鏡２１には反射鏡開放部側の一方の発光管リード線２２を結線するための端子台２３が設けられている。この例では別に端子台２４を設け、反射鏡底部側の他方の発光管リード線２５を結線している。そして、端子台２４に電力供給線（図示せず）が結線され、安定器等と接続される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図２に示す従来例では、ランプ全長を小型化する場合、反射鏡底部側の発光管の口金に電力供給線であるハーネスをネジ止め結線するためのねじ山部が弊害となる。このねじ山部は約１０ｍｍから２０ｍｍの長さで設けられており、発光管の全長の１／３〜１／４を占めている。
また、ランプと電力供給線との結線はネジ部を用いたネジ止めで行なっているが、ネジ締めの際のトルク等により発光管端部と反射鏡との固着部分の接着強度以上の強度が掛かり、発光管と反射鏡とのずれが生じる。場合によっては、ランプが破損してしまうという問題が生じる。
【０００８】
また、口金として金属ベースを用いずにセラミックベース等を用いた場合には、結線時の導電性、ベースのコストアップ、あるいはセラミックを被覆した部分の保温効果による温度上昇等の問題が生じる。このため、金属ベースを使用して電力供給線を結線する場合が多い。
【０００９】
図３に示す従来例では、反射鏡の外面に、反射鏡開放部側の発光管リード線を結線するための端子台が設けられており、別の端子台を設けることは端子台が２個所に取り付けられることになる。
端子台を反射鏡に取り付けるには反射面には取り付け金具用の穴を設ける必要があり、反射有効面を阻害する結果となり、スクリーン上の照射面に色むら、光量むらを発生させる大きな要因になる。また、照射面全体の照度低下を招く。
さらに、取り付け金具用穴はガラス面に機械加工を行ない形成しているが、機械加工時に穴周辺部のガラスはクラックを起こしてしまうことが多い。
当該クラックはランプと組み合わせて使用する場合、ランプの点滅による熱負荷により、反射鏡の割れの原因となる。更に、こうした機械加工による穴の形成は歩留まりの低下、作業コストのアップというコスト面でも不利となる。
【００１０】
以上のように、プロジェクターに対する小型化の要求に対して、ランプ全長を小型化する方法が提案されているが、寿命特性、作業特性およびランプ光学特性等を損なうことなく、光源の小型化を進めることができなかった。
【００１１】
本発明は前記に鑑みてなされたもので、作業性が良好で長寿命であり、コストの低減が可能で、ランプ光学特性が優れた小型化の反射鏡付き放電ランプを得ることを技術的課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る反射鏡付き放電ランプは、両端に電極を封着し電極間距離を２．０ｍｍ以下とし、内部に水銀及び希ガスと共にハロゲンが封入されている発光管と、該発光管の光軸と反射鏡との光軸が略同一になるように配置し、反射鏡の底部側に発光管の一方の端部を固着してなり、発光管の一方側の端部に螺子部を有しない金属ベースと電力供給線とが一体的に取り付けられていることを特徴とする。
また、金属ベースの端面には電力供給線を挿通する溝を形成することを特徴とする。
【００１３】
口金としての金属ベースに電力供給線のネジ部を設けないので、ランプ全長を約１０ｍｍ〜２０ｍｍ短くできる。そして、ランプ全長を従来の２／３〜３／４程度まで短くできランプの小型化が可能となる。
また、ネジ部を設けない場合、電力供給線の結線は溶接等で行うため、ネジ止めでの結線の際に生じるネジ締めトルクによるランプ破損が生じることはない。
さらに、セラミックベース等を用いないので、温度上昇によるランプ断線等の問題が生じることもない。
【００１４】
また、反射鏡に複数の端子台を取り付けないので、反射有効面が小さくなることもなく、スクリーン上の照射面に色むら、光量むらを発生させることもない。かつ照射面全体の照度低下が生じない。
さらに、ガラス面の機械加工時に発生するクラックが少なくなり、ランプ点滅による熱負荷により反射鏡の割れを防止でき、機械加工時の歩留まりの向上、作業コストの低減ができる。
【００１５】
【実施例】
本発明に係る実施例を図面に基づき説明する。図１は本発明に係る反射鏡付き放電ランプの一実施例を一部を省略して示す側面図である。
図中１は石英ガラス製発光管で、発光管１の両端には封着部２ａ，２ｂが形成され、該封着部には金属箔を介して一対の電極３ａ，３ｂが封止されている。なお、電極間距離ｌ、すなわちアーク長は１．０ｍｍである。また、発光管内には水銀及び希ガスとしてのアルゴンと共にハロゲンが封入されている。
【００１６】
発光管の一方の封着部２ａには円筒状の金属ベース４が取り付けられており、該金属ベースには螺子部が形成されていない。金属ベース４は図４に示すように、その端面に十字状の溝４１を形成している。該溝４１は発光管の一方のリード線（図示せず）と電力供給線４２とを溶接により接続し、その後折り曲げて挿通するために形成している。なお、金属ベースの端面と垂直に折り曲げた電力供給線との距離は２〜４ｍｍ程度である。このように、従来のネジ部を一体化した口金に比べて発光管の全長を短くすることができる。
また、図中４３は電力供給線４２の先端に設けた端子である。
【００１７】
図１中５は内面を回転放物面状に形成したガラス製の反射鏡である。該反射鏡は膨張係数が比較的低い耐熱性の高いホウケイ酸ガラスあるいは結晶化ガラスが使用され、外形は５０ｍｍ×５０ｍｍ、反射面の焦点距離は７ｍｍである。
又、反射鏡の前面開放側には前面ガラス６が固着されており、万一の発光管破損時の破片により損壊が生じないように３ｍｍ以上の厚みのガラスであり、外面に無反射膜をコートした耐熱性ガラスが使用される。
【００１８】
反射鏡５の底部側には発光管封着部の挿通孔７が形成されており、該挿通孔に金属ベース４を取付けた発光管の一方の封着部２ａを挿入し、かつ発光管の光軸と反射鏡との光軸が略同一になるように配置して、アルミナ、シリカを主成分とする無機系の耐熱接着剤８にて固着している。なお、固着部は図示するように、封着部が接着剤で充填されるようにすることが望ましく、金属ベース４は接着剤で覆われないようにすることが望ましい。
【００１９】
また、発光管１の他方の封着部２ｂから導出したリード線は、前面ガラス７の近傍で端子を介して他方の電力供給線９と接続され、前面ガラス近傍の反射鏡の導出孔から外部に引き出される。安定器の一方の電源端子に接続される。
このように構成された反射鏡付き放電ランプは、金属ベースを介して導出した一方の電力供給線と反射鏡の導出孔から導出した他方の電力供給線を介して電子安定器に接続される。そして、入力電力１５０Ｗで管軸が水平になるような点灯して使用される。
【００２０】
以上の実施例および従来例にて説明したランプの全長を比較すると、本発明の実施例が７０ｍｍであるのに対し、従来例（図２）では全長が８５ｍｍであり、本発明により全長を大幅に低減できる。
また、従来例（図３）のように端子台を２個所設けることは反射面にリード穴を２個所設ける必要があり、投射面に輝度むら、色むらを発生させる要因になる。さらに、リード穴は機械加工として反射鏡成型後加工しており、反射面に大きな欠けを生じさせてしまった場合には投射面への輝度むら、色むらの発生を助長させる結果となり、欠けについては例え微細な欠けの場合でも実際の使用上の温度では欠けを進行させてしまう事もあり、場合によっては反射鏡全体の破損を招く結果となる。
【００２１】
金属ベースを用いずに、セラミックベース等を用いた場合、反射鏡底部側発光管封着部のリード線と金属箔溶接点の温度を確認すると、金属ベースを用いた場合に比べ、セラミックベースを用いた場合５０度以上の温度上昇が確認された。
ランプの小型化を考えた場合には、発光管の封着部を短くするなどの手段も実施されており、こうした溶接点の温度は、使用限界に近いものとなっている。
こうした中、セラミックベースを用いる事で温度上昇を招くことは避けなくてはならないことであり、セラミックベースに空冷等の手段を用いて温度上昇を低減さるなどの手段が用いることが必要となる。
さらに、ベース自体のコストアップの問題や、セラミック自体が絶縁物であり、電力供給線との接続は、金属を介さなくてならず、導電性の問題に配慮が必要である、等の問題点があった。
【００２２】
また、本発明に係る金属ベースは、ランプリード線を通過させる溝を設ける事で、リード線の曲げしろ、もしくはリード線厚分は短縮できる。図４のように、２〜４ｍｍ程度は短縮できる。実験に用いたリード線径は０．８ｍｍである。
なお、本発明では、電極間距離を２．０ｍｍ以下に規定しているが、この種の反射鏡付き放電ランプでは電極間距離が２．０ｍｍを越えた場合、反射鏡の集光効率が低下し、映像用ランプとしての用途に適さないためである。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように、反射鏡付き放電ランプを製造する際の作業性が良好で、コストの低減が可能であり、ランプ寿命期間を通して良好な光学特性が得られ、小型でコンパクトな反射鏡付き放電ランプが選られる等の利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る反射鏡付き放電ランプの要部側面図である。
【図２】従来の反射鏡付き放電ランプの要部側面図である。
【図３】同じく従来の反射鏡付き放電ランプの要部側面図である。
【図４】本発明に係る反射鏡付き放電ランプの金属ベースの要部側面図である。
【符号の説明】
１　　発光管
２ａ、２ｂ　　発光管封着部
３ａ、３ｂ　　主電極
４　　金属ベース
５　　反射鏡
６　　前面ガラス
７　　挿通孔
８　　接着剤
９　　電力供給線
４１　　溝
４２　　電力供給線
４３　　端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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