(57)【要約】  【課題】  黒化が発生しにくい高圧水銀ランプを提供する。  【解決手段】  略回転楕円体状の発光部１０ａと、この発光部１０ａの両端部に設けられた封止部１０ｂ，１０ｃを有し、発光部１０ａの両端部付近の外周面には保温膜９ａ，９ｂがそれぞれ形成され、発光部１０ａの外表面積をＳｏ（ｍｍ2）、前記発光部の外表面積の内、前記各保温膜がそれぞれ形成されている面積をＳｐ（ｍｍ2）とした場合に、０．１０≦Ｓｐ／Ｓｏ≦０．２７５を満たしている。【選択図】  図１
2005285507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略回転楕円体状または略球形状の発光部と、前記発光部の両端部に設けられた封止部とを有し、
前記発光部の両端部付近の外周面には保温膜がそれぞれ形成され、
前記発光部の外表面積をＳｏ（ｍｍ2）、前記発光部の外表面積の内、前記各保温膜が形成されている面積をＳｐ（ｍｍ2）とした場合に、
０．１０≦Ｓｐ／Ｓｏ≦０．２７５
を満たすことを特徴とする高圧水銀ランプ。
【請求項２】
前記発光部の内容積あたりの水銀の封入量が０．２５ｍｇ／ｍｍ3以上であり、
定格電力が１６０Ｗ〜４００Ｗであることを特徴とする請求項１に記載の高圧水銀ランプ。
【請求項３】
定格電力に対して８５％以下の電力で調光点灯され、
前記発光部の内容積あたりの水銀の封入量が０．２０ｍｇ／ｍｍ3以上であって、
定格電力が１６０Ｗ〜２５０Ｗであることを特徴とする請求項１に記載の高圧水銀ランプ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の高圧水銀ランプと、前記高圧水銀ランプから放射される光を反射する反射鏡とを含むことを特徴とするランプユニット。
【請求項５】
請求項４に記載のランプユニットを光源として使用することを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧水銀ランプ、ランプユニット及び画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高圧水銀ランプは、寿命特性に優れているため、液晶プロジェクタ等投射型の画像表示装置の光源として用いられている（例えば、特許文献１，２参照）。
高圧水銀ランプにおいては、放電室内に封入する水銀の量を多く封入して、点灯時の水銀蒸気圧を高く設定することが行われている。
これは、点灯時の水銀蒸気圧を高く設定すると、放電アークが絞られるため、ランプから放射される光束を向上させることができる上、水銀分子の可視光全域に亘る発光が増加するため、低圧時には不足していた赤色成分が増加し、赤・緑・青の良好な色バランスを得ることができるからである。
【特許文献１】特開平１１−１４９８９９号公報
【特許文献２】特開２００２−８３５３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、高圧水銀ランプの中でも、発光部内容積あたりの水銀の封入量を０．２５ｍｇ／ｍｍ3以上としたランプ（以下、「高輝度型ランプ」と称する。）を作製し、その管軸が鉛直方向と略直交する姿勢（以下、この姿勢を「水平配置」といい、特記しない場合ランプは水平配置で点灯するものとする。）で点灯させて寿命試験を行ったところ、数百時間といった比較的短時間の内に、発光管の中央上部において黒化が発生する場合があるということがわかった。
【０００４】
このような問題は、液晶プロジェクタ等に取り付けられて使用される際に、その使用環境や、投影する映像の種類に合わせて、調光点灯されるランプ(以下、「調光型ランプ」と称する。）において、特に調光点灯した場合に顕著に現れることがわかった。
このような黒化が生じると、ランプの光束が低下する上、点灯時に黒化部分の温度が異常に高くなるので、発光管の再結晶化を招来し、最悪の場合、発光管が破損する可能性がある。
【０００５】
本発明は、以上のような問題に鑑みてなされたものであって、黒化が発生しにくい高圧水銀ランプ、ランプユニット及び画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る高圧水銀ランプは、略回転楕円体状または略球形状の発光部と、前記発光部の両端部に設けられた封止部とを有し、前記発光部の両端部付近の外周面には保温膜が形成され、前記発光部の外表面積をＳｏ（ｍｍ2）、前記発光部の外表面積の内、前記各保温膜がそれぞれ形成されている面積をＳｐ（ｍｍ2）とした場合に、０．１０≦Ｓｐ／Ｓｏ≦０．２７５を満たすことを特徴とする。
【０００７】
また、前記発光部の内容積あたりの水銀の封入量が０．２５ｍｇ／ｍｍ3以上であり、定格電力が１６０Ｗ〜４００Ｗであることを特徴とする。
さらに、定格電力に対して８５％以下の電力で調光点灯され、前記発光部の内容積あたりの水銀の封入量が０．２０ｍｇ／ｍｍ3以上であって、定格電力が１６０Ｗ〜２５０Ｗであることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係るランプユニットは、前記高圧水銀ランプと、当該高圧水銀ランプから放射される光を反射する反射鏡とを含むことを特徴とする。
さらに、また、本発明に係る画像表示装置は、上記ランプユニットを光源として使用することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る高圧水銀ランプによれば、発光部の両端部付近の外周面には保温膜がそれぞれ形成され、これらの保温膜を所定の範囲を満たすように形成することによって、発光管の最冷点温度を上昇させることができる。これにより、水銀の飽和蒸気圧が上昇するので、可及的に液相の水銀を減らすことができ、高圧水銀ランプにおける黒化の発生を抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
図１は、高圧水銀ランプ１００の概略構成を示す図である。発光管１０は、発光部１０ａと、発光部１０ａの両端部に設けられた封止部１０ｂ，１０ｃを備えている。
略回転楕円体状をした発光部１０ａは、石英ガラス製である。この発光部１０ａの両端部付近の外周面には保温膜９ａ，９ｂ（以下、一対の保温膜９ａ，９ｂをまとめて「保温膜９」と称する場合もある。）が略左右対称に形成されている。
【００１１】
封止部１０ｂ，１０ｃは、いわゆる絞り封止方式で形成されたものであり、発光部１０ａの気密性を保っている。
また、発光部１０ａの内部には一対のタングステン製の電極２ａ，２ｂが互いに対向して配置されている。電極２ａ，２ｂはその先端にコイルを取り付けた後、コイルの先端が略半球状または略球状等に形成されたものである。
【００１２】
電極２ａ，２ｂは、金属箔４ａ，４ｂを介して、外部リード線６ａ，６ｂに接続されており、この外部リード線６ａ，６ｂは、封止部１０ｂ，１０ｃの端面から発光管１０外部に導出されている。なお、電極２ａ，２ｂの材料としては、アルカリ金属等の不純物の存在に起因して生じる黒化の発生を抑制するため、含まれるカリウム（Ｋ）の含有量を１０ｐｐｍ以下に規定した高純度のタングステンを用いている。もっとも電極２ａ，２ｂの材料はこれに限定されるものではない。
【００１３】
さらに、発光部１０ａの内部には発光物質である水銀８と、アルゴンガスなどの始動補助用の希ガスと、臭素などのハロゲンがそれぞれ所定量封入されている。希ガスの常温での封入圧力は例えば３０ｋＰａであり、ハロゲンの封入量は、例えば発光部１０ａの単位容積あたり１．５×１０-4μｍｏｌ／ｍｍ3程度である。このハロゲンは、点灯時の高温により蒸発したタングステンを発光部１０ａ内面に付着させることなく電極２ａ，２ｂに戻すという、いわゆるハロゲンサイクル作用を行う役割を有している。
【００１４】
発光部１０ａの各寸法は、例えば次の通りである。発光部１０ａ中央の内径は６．０ｍｍ、外径は１２ｍｍ。発光部容積は０．２ｃｍ3、内表面積は１６０ｍｍ2。電極間距離Ｌｅは１．３ｍｍ、管軸方向の内径の長さＬｔは１０．７ｍｍである。また、発光管１０の全長は７０ｍｍである。
上述したように、本実施の形態では発光部１０ａの両端部に保温膜９ａ，９ｂを設けている。これは以下の理由による。
【００１５】
従来においては、管壁の最高温度は高温に（例えば、１０００℃）設定していたため、特別な手段を用いることなく点灯時には封入した水銀は全て蒸発しているものと考えられていた。
ところが、近年、市場の高輝度化の要請に応えるため、高圧水銀ランプの水銀封入量の増加させ、耐圧性を高めるため発光管容積を大型化すると、最高温度と最冷点温度の差が大きく（例えば、差は２００℃程度）なった。それゆえに、最冷点温度が充分上昇せず、点灯時にもかかわらず封入した水銀が全て蒸発できないという事態が生じたのである。
【００１６】
点灯時にもかかわらず液相の水銀が存在すると、ランプ電圧、ランプ電流が変動し易く、放電アークが不安定となる。このため、電極先端に局所的に温度が高くなる部分が生じ易く、電極材料（タングステン）が短時間で大量に蒸発する。このタングステンは、対流によって発光部の中央上部に運ばれ、当該発光部中央上部の内壁に付着し、黒化を発生させることとなる。
【００１７】
ここで、管壁負荷をより高負荷に設定するなどして、最冷点温度をより高くするようにすれば、水銀の飽和蒸気圧を上昇させることができ、液相の水銀を減らすことも可能ではある。もっとも、最高温度が約１１００℃を超えると、発光管材料たる石英の再結晶化が進行するという別の問題が発生してしまう。そこで、通常、発光管の管内壁の最高温度は最高でも１０６０℃程度に設定されている。このように最高温度を設定すると、上述のように発光管容積が大型であるため最冷点温度は最高温度を大幅に下回り、充分に最冷点温度が上昇していない事態となっていたのである。
【００１８】
また、同様に調光型ランプにおいても、水銀密度が０．２０ｍｇ／ｍｍ3以上の場合には、発光管容積が大型であり、しかも定格電力より低い電力で点灯する故に最冷点温度が充分に上昇していなかったのである。
そこで、本実施の形態では、発光部１０ａにおける封止部１０ｂ，１０ｃと発光部１０ａとの境界より内側の外周面に、酸化ジルコニウム製の保温膜９ａ，９ｂをそれぞれ設けている。保温膜９ａ，９ｂは可視光及び赤外光の反射作用を有し、発光部１０ａの内壁を温めることができる。
【００１９】
また、通常、ランプを点灯させると、発光部１０ａ内壁の中央上部の位置が最高温度となり、発光部１０ａ内壁の電極２ａ，２ｂの根元付近に最冷点温度が位置するので、保温膜９ａ，９ｂを上述の位置に設けることで、最高温度をほとんど上昇させることなく、最冷点温度のみを効果的に上昇させることができる。したがって、石英の再結晶化を招来することなく、水銀の飽和蒸気圧を上昇させることができ、可及的に液相の水銀を減らすことが可能となる。
（保温膜９ａ，９ｂを形成する範囲）
上述のように、最冷点温度は発光部１０ａ内壁の両端部に形成されるため、保温膜９ａ，９ｂは、少なくとも発光部１０ａの両端部付近の外周面の位置に形成する必要がある。また、発光部１０ａの両端部は点灯時に電極２ａ，２ｂの影となる部分であるから、この部分に保温膜９ａ，９ｂを設けたとしても光束へ与える影響は極めて少ない。
【００２０】
一方、発光部１０ａ内壁の中央部分においては比較的温度が高いため、当該部分の外周に保温膜９ａ，９ｂを形成する必要性は少ない。また、当該部分に保温膜９ａ，９ｂを形成すると、この保温膜９ａ，９ｂが可視光を遮って、ランプ１００の光束を大きく低下させてしまうこととなる。
そこで、図２（ａ）（ｂ）に示すように、発光部１０ａの外表面積をＳｏ（ｍｍ2）、当該発光部１０ａの外表面積の内、各保温膜が形成されている面積をＳｐ（ｍｍ2）とした場合に、Ｓｐ／Ｓｏの最適な範囲を、以下に示す試験によって画定することにした。
（点灯試験１）
まず、上記保温膜９の形成範囲が黒化発生に与える影響を調べる試験（試験１）を行った。次の表１は、それぞれ５本ずつの定格電力２２０Ｗのランプを水平配置で点灯させた場合の点灯試験（３．５時間点灯し０．５時間消灯する連続繰り返し試験）１０００時間後における発光部１０ａ中央上部での黒化発生の状況を示す表である。なお、上記点灯試験において使用したのは、保温膜９の有無及び形成範囲が異なる点以外は、図１を用いて説明したものと同様の構成を有するランプ１００である。
【００２１】
【表１】
2005285507.tif 000003
表中において、「なし」は保温膜９を形成していない従来のランプであり、「○」は、いずれのランプ１００においても黒化が発生しなかったことを意味し、「△」は、一部のランプ１００において黒化が発生したことを意味し、「×」は、ほとんどのランプ１００において黒化が発生したことを意味している。なお、黒化発生の有無の目視により判断した。
【００２２】
また、本実施の形態において各保温膜９ａ，９ｂは略左右対称に形成されているので、左右の保温膜９ａ，９ｂのＳｐ／Ｓｏを足した値は、２Ｓｐ／Ｓｏとなる。
表１に示すように、発光部１０ａの内容積あたりの水銀の封入量（以下、「水銀密度」と称する）を０．２５ｍｇ／ｍｍ3、０．３０ｍｇ／ｍｍ3（定常点灯時に、封入した水銀が全て蒸発すると、水銀蒸気圧は、それぞれ２５ＭＰａ，３０ＭＰａに相当する。）と多くした高輝度型のランプ１００については、保温膜なしの場合と、保温膜９の割合２Ｓｐ／Ｓｏが０．１５の場合に、一部のランプ１００に黒化が発生した。
【００２３】
これに対して、２Ｓｐ／Ｓｏを０．２０とした高輝度型ランプ１００においては、黒化が発生しなかった。
この試験結果より、高輝度型のランプ１００においては、２Ｓｐ／Ｓｏを０．２０以上とすることが望ましいと言える。
また、表１に示すように、定格電力２２０Ｗに対して１９０Ｗ、１６０Ｗ（定格電力に対する比率は、それぞれ約８５％、約７０％）と低い点灯電力で調光する調光型のランプ１００については、保温膜なしの場合と、２Ｓｐ／Ｓｏが０．１５の場合に、ランプ１００に黒化が発生した。
【００２４】
これに対して、２Ｓｐ／Ｓｏを０．２０とした調光型ランプ１００においては、黒化の発生が抑制されており、点灯時の水銀蒸気圧が略２５ＭＰａ、略３０ＭＰａとなるランプ１００においては、８５％の調光点灯でも黒化が生じておらず、略２０ＭＰａとなるランプ１００においては、７０％の調光点灯でも黒化生じなかった。
この試験結果より、水銀密度が０．２０ｍｇ／ｍｍ3以上の調光型のランプ１００においても、２Ｓｐ／Ｓｏを０．２０以上とすることが望ましいといえる。
【００２５】
なお、点灯時に液相の水銀が存在するかどうかは、ランプ電圧の変動幅を観察することで推し量ることができる。点灯時に液相の水銀が存在すると、ランプ電圧の変動幅は大きく不安定となる。
上記試験１において保温膜９を形成したランプ１００の黒化が発生しなかった場合については、ランプ電圧の変動幅は安定しており、ほとんど全ての水銀が蒸発していたものと推量される。
【００２６】
２Ｓｐ／Ｓｏが大きい程、より最冷点を上昇させられるので黒化の発生を抑制できるが、その反面、光束の低下を招いてしまうこととなる。このため、２Ｓｐ／Ｓｏは０．５５以下（左右の各保温膜９ａ，９ｂのＳｐ／Ｓｏの範囲は０．２７５以下）であることが望ましい。この範囲ならば、ランプ１００を後述する液晶プロジェクタ４００に取り付けても、スクリーン面における輝度低下は２％以下に抑えることができ実用上問題はないからである。
【００２７】
調光型のランプ１００においては、水銀密度が小さい程、調光幅を拡げることができる。水銀密度０．２０ｍｇ／ｍｍ3の場合においては、上記試験１よりさらに点灯電力を低下させて、定格電力に対して６０％の調光をしても、１０００時間に亘って黒化が発生しないことが確認されている。
（点灯試験２）
次に、ランプの定格電力が１６０Ｗのランプにおいて、上記試験１と同様の試験（試験２）を行った。本試験で用いた１６０Ｗランプは、基本的な構成は、試験１で使用したランプ１００と同様であるが、寸法が異なる。具体的に異なる部分は次の通りである。
【００２８】
発光部中央の内径：５ｍｍ、外径：１０ｍｍ。発光部容積：０．０９ｃｍ3、内表面積：１１０ｍｍ2。電極間距離Ｌｅ：１．０ｍｍ、管軸方向の内径の長さＬｔ：８．１ｍｍ。発光管の全長：５５ｍｍ。
試験２の結果を次の表２に示す。
【００２９】
【表２】
2005285507.tif 000004
表２に示すように、試験２の結果は、試験１の結果と比べて全体的に良好となっていることがわかる。これは、試験２に用いた発光管が試験１に用いたものに比べて小型であるため、発光管の最高温度と最冷点温度との差が比較的小さいためである。
水銀密度が０．３０ｍｇ／ｍｍ3の高輝度型ランプについては、２Ｓｐ／Ｓｏを０．２０とした場合に、黒化が発生していない。
【００３０】
また、水銀密度が０．２５ｍｇ／ｍｍ3の高輝度型のランプについては、点灯時間１０００時間後においては、保温膜の形成の有無による黒化発生の影響は見られなかったが、保温膜無しと２Ｓｐ／Ｓｏ＝０．１５の場合のランプ電圧の変動幅を観察すると、当該幅は不安定であり未蒸発の水銀が存在していたものと推量される。より確実に黒化の発生を防止するためには、２Ｓｐ／Ｓｏは０．２０以上であることが好ましいといえる。
【００３１】
また、水銀密度が０．３０ｍｇ／ｍｍ3の調光型のランプでは、２Ｓｐ／Ｓｏ＝０．２０の場合に、約８５％調光（定格電力１６０Ｗに対して入力電力１３５Ｗ）においても黒化が生じなかった。水銀密度が０．２０ｍｇ／ｍｍ3以上の調光型ランプにおいても、より確実に黒化の発生を防止するためには、２Ｓｐ／Ｓｏは少なくとも０．２０以上であることが好ましいといえる。
【００３２】
このように、上記試験１から求められた保温膜を形成する最適な範囲は、定格電力が異なっても適用することができることがわかる。特に、高輝度型においては、１６０Ｗ〜４００Ｗのランプに適用でき、水銀密度が０．２０ｍｇ／ｍｍ3以上の調光型においては、１６０Ｗ〜２５０Ｗのランプに適用することができることが実験で確認されている。
（保温膜９の形成による最冷点温度への影響について）
次に、保温膜９の形成による最冷点温度への影響について説明する。
【００３３】
温度［絶対温度Ｔ（Ｋ）］と水銀の飽和蒸気圧［気圧Ｐ（atm）］の関係は、次の式で表される。
ｌｏｇ10Ｐ＝４．９８１−３１３７／Ｔ
この式は、４５０℃以下での水銀蒸気圧の実測値［A.W.C.Menzies,Z.physik.Chem.,130,90-94(1927)参照］を参考にして導いたものである。
【００３４】
上記式に基づいて作成した温度と水銀の飽和蒸気圧との関係を次の表３に示す。
【００３５】
【表３】
2005285507.tif 000005
表３においては、１atm＝０．１０１MPaとして、圧力の単位をatmからMPaに変換したものを併記している。
表３より、水銀の飽和蒸気圧が２０MPa、２５MPa、３０MPaになるときの温度は、それぞれ約９００℃、約９４０℃、約９８０℃となると推量することができる。
【００３６】
すなわち、例えば上記試験１においては、従来の保温膜なしの水銀密度が０．２５ｍｇ／ｍｍ3（動作圧は２５MPa）のランプでは最冷点温度が９４０℃より低かったため、水銀がすべて気化できずに黒化が発生したのに対して、２Ｓｐ／Ｓｏ＝０．２０の水銀密度が０．２５ｍｇ／ｍｍ3のランプ１００において、保温膜により最冷点温度を９４０℃以上に上昇させることができたので、水銀が全て蒸発し、黒化が発生しなかったものと考えられる。
【００３７】
また、前述のように発光管１０は、温度が約１１００℃以上に上昇すると石英の再結晶化が進行するために、通常、発光管１０の最高温度が１０６０℃以下で動作するように設計されている。それ故に、保温膜９を設けることによって、ある程度は、最冷点温度を上昇させることはできるものの、上記のように最高温度を設定する以上、その上昇の幅には限界がある。したがって、これによって、封入する水銀密度の上限も定まり、その上限値は例えば、０．４０ｍｇ／ｍｍ3である。
（保温膜の形成方法）
発光管１０の外周に保温膜９を形成する方法は公知であるので、ここで簡単に述べる。
【００３８】
（Ａ）発光管１０外周の保温膜９形成予定範囲を除く部分に、例えばテープなどでマスクを施す。（Ｂ）当該発光管１０を保温膜液に浸漬する。（Ｃ）当該発光管１０を仮乾燥後、マスクを剥ぎ取る。（Ｄ）当該発光管１０を真空中において、本焼付け（約１０００℃程度）を行って、保温膜９を発光管１０に固着させる。
（Ａ）〜（Ｄ）の工程を経て、発光管１０の外周に保温膜９を形成することができる。なお、保温膜９形成の方法は上記方法に限られない。
（電極間距離Ｌｅと発光部の管軸方向の内径の長さＬｔとの関係）
Ｌｅ≦２．０ｍｍ、かつＬｔ／Ｌｅ＞５の関係式を満たす、ショートアーク型で、発光部１０ａの形状が略回転楕円形状のランプ１００においては、アーク中心からの距離が遠い電極２ａ，２ｂの根元付近に位置する最冷点の温度が特に低くなりやすい。このようなランプ１００に本発明を適用すると、最冷点温度を効果的に上昇させることができる。
（変形例）
本実施の形態においては、封止部の外周面には保温膜を形成していないが、当該外周面にも保温膜を形成するとしてもよい。
【００３９】
図３はこのような変形例に係るランプの発光部付近の拡大図である。
同図に示すように、保温膜９ａ，９ｂを封止部１０ｂ，１０ｃの外周面に形成することで、より最冷点温度を上昇させることができる。
また、電極２ａ，２ｂにおいて封止部１０ｂ，１０ｃに位置している部分と、封止部１０ｂ，１０ｃとの間は一見すると密着しているかのように見えるが、実際はわずかな隙間が生じている。この隙間に水銀が入り込み凝集すると、ランプ１００の放電空間内の水銀密度が減少し光束が低下することとなる。したがって、保温膜９ａ，９ｂ発光部を発光部の両端のみならず、封止部１０ｂ，１０ｃ外周の、発光部１０ａと封止部１０ｂ，１０ｃの境界から封止された電極２ａ，２ｂの金属箔４ａ，４ｂに接続される位置まで形成すると、上記隙間に水銀が入り込むことを防止できるため、より好ましい。
（ランプユニット）
ランプ１００は、液晶プロジェクタなどの画像表示装置の光源として利用することができる。液晶プロジェクタの光源として利用される場合には、反射鏡が取り付けられランプユニットとして組み込まれる。
【００４０】
図４は、当該ランプユニット２００の構成を示す一部切欠き斜視図である。同図に示すように、ランプユニット２００は、ランプ１００の一端部に口金２０を装着し、ランプ２００から放射される光を反射する凹面鏡（反射鏡）２２の根元部分の穴にセメント２４で固着して形成される。
ランプ１００の外部リード線６ａ，６ｂ（図１参照）には、反射鏡２２に穿設された貫通孔２６を通過して外側に引き出されたリード線２８および端子３０を介して電力が供給される。
【００４１】
反射鏡２２の開口部側には、図示しない前面ガラスが接合されている。また、反射鏡２２の開口部側には、冷却ファン用の通風孔２２ａ，２２ｂが設けられている。液晶プロジェクタに組み込まれた際には、通風孔２２ａ，２２ｂを通って、ランプユニット内に風が送られて、ランプ１００などの温度が過度に上昇することを防止する。
（液晶プロジェクタ）
図５は、上述のランプユニット２００を使用した液晶プロジェクタ４００の構成を示す概略図である。
【００４２】
同図に示すようにこの液晶プロジェクタ４００は、電源ユニット３０２と、制御ユニット３０４と集光レンズ３０６と、透過型のカラー液晶表示板３０８と駆動モータが内蔵されたレンズユニット３１０および冷却用のファン装置３１２とからなる。
電源ユニット３０２は、家庭用ＡＣ１００Ｖの電源を所定の直流電圧に変換して、上記制御ユニット３０４やファン装置３１２などに供給する。制御ユニット３０４は、外部から入力された画像信号に基づき、カラー液晶表示板３１４を駆動してカラー画像を表示させる。また、レンズユニット３１０内の駆動モータを制御してフォーカシング動作やズーム動作を実行させる。
【００４３】
ランプユニット２００から射出された光線は、集光レンズ３１６で集光され、光路途中に配されたカラー液晶表示板３１４を透過し、レンズユニット３１０を介して当該液晶表示板３１４に形成された画像を図外のスクリーン上に投影させる。
この液晶プロジェクタ４００に、水銀密度０．２７ｍｇ／ｍｍ3（点灯時の水銀蒸気圧２７ＭＰａに相当）、２Ｓｐ／Ｓｏ＝０．５５の高輝度型ランプ（定格電力２２０Ｗ）を内蔵させて、液晶プロジェクタ４００を動作させる点灯試験を行ったところ、エイジング時間３０００時間後においても発光部の中央上部に黒化が発生しなかった。また、点灯時の水銀蒸気圧を２７ＭＰａに高めたので当該蒸気圧が２０ＭＰａであった場合に比べて、スクリーンでの輝度を１５％向上させることができた。
【００４４】
また、この液晶プロジェクタ４００に、水銀密度０．２０ｍｇ／ｍｍ3、２Ｓｐ／Ｓｏ＝０．５５の調光型ランプ（定格電力２２０Ｗ）を内蔵させて、２０％調光で同様の点灯試験を行ったところ、エイジング時間３０００時間後においても、発光部の中央上部に黒化が発生しなかった。
このような液晶プロジェクタ４００は、スクリーン面での輝度を高くすること、また、大幅に調光点灯しても長寿命であることが要請されていたところ、本発明に係る高圧水銀ランプ１００を使用することにより、上記要請に応えることができる。
【００４５】
なお、本発明に係る高圧水銀ランプ１００は、液晶プロジェクタ４００以外の他の画像表示装置にも適用できることは言うまでもない。
（その他）
１  本実施の形態においては、保温膜９ａ，９ｂが発光部１０ａ外周面に略左右対称に形成されている場合について説明したが、必ずしも左右対称である必要はない。各保温膜９ａ，９ｂの形成範囲が０．１０≦Ｓｐ／Ｓｏ≦０．２７５を満たしていれば、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４６】
なお、ランプユニット２００（図４参照）においては、反射鏡中央側の端部に形成される一方の保温膜９ｂは、他方の保温膜９ａと比べてスクリーン面での輝度低下への影響が大きいので、上記一方の保温膜９ｂを形成する範囲を、他方の保温膜９ａのものより若干狭して左右非対称としてもよいであろう。
２  本実施の形態においては、保温膜９の材料として、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）を用いる例を示したが、赤外光等を反射させて最冷点温度を上げることができる材料であればこれに限定されず、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）などを用いてもよい。
【００４７】
３  本実施の形態においては、発光部１０ａの形状が、略回転楕円をしている場合について説明したが、略球形状をした発光部を有するランプにおいても本発明を適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明に係る高圧水銀ランプは黒化の発生を抑制できるので、液晶プロジェクタなどの用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】高圧水銀ランプの概略構成を示す図である。
【図２】（ａ）はＳoの範囲を示し、（ｂ）はＳｐの範囲を示す図である。
【図３】変形例に係るランプの発光部付近を拡大した図である。
【図４】ランプユニットの構成を示す一部切り欠き斜視図である。
【図５】液晶プロジェクタの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５０】
８            水銀
９            保温膜
１０            発光管
１０ａ          発光部
１０ｂ，１０ｃ  封止部
２２            反射鏡
１００            高圧水銀ランプ
２００            ランプユニット
４００            液晶プロジェクタ
【図１】
2005285507.tif 000006
【図２】
2005285507.tif 000007
【図３】
2005285507.tif 000008
【図４】
2005285507.tif 000009
【図５】
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