专利名称：超高压放电灯装置与光源装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及适用于由投影光学系统将像素显示的信息投射的投射型投影机中的超高压放电灯装置与光源装置。
背景技术：
近年来，商业中的展示、家庭中的影剧院或背面投影电视等的种种场景，都使用到投射型投影机，在其主要部件的光源装置中一般使用在具有凹状反射面的反射镜中安装放电灯的放电灯装置。
对这种光源装置存在着“提高亮度”的强烈要求，这在过去是通过使放电灯的高压化(封入0.15mg/mm3以上的汞)以及使放电灯的小型化(灯管壁的负荷在0.8W/mm2以上)等来应对上述要求。在使放电灯高压化时，由于其破裂频次增大，为了防止其破裂时的碎片与汞的溅散，已有在反射镜的孔口部分中装盖的(参考特许文献1)。
特许文献1日本特许公开2000-200511公报过去由于在反射镜的孔口部中安装了盖，反射镜内的热难以逸散到外部，致放电灯的温度过高，因而放电灯的寿命短，存在与“长寿命化”的要求相反的问题。特别是为了“提高亮度”而使放电灯小型化的情形。由于反射镜内侧的温度容易升高，寿命短的问题尤为显著。
发明内容
为此，本发明的目的在于提供能满足“提高亮度”与“长寿命化”两方面要求的超高压放电灯装置与光源装置。
权利要求1的发明是“超高压放电灯装置10，它包括具有凹反射面的反射镜20、安装于反射镜20的中央部分的超高压放电灯18、安装于反射镜20的孔口部分中的透光性盖22，其中在反射镜20的侧壁上形成有面对沿反射镜20的外表面构成的空气流路A的排气孔40”。
在上述发明中，当空气流过沿反射镜20的外表面构成的空气流路A时，在反射镜20的外侧与此同时内侧之间便产生流速差，流速快的外侧与内侧相比成为低压。从而在反射器20内侧的高温空气便为低压吸引而由排气孔40排向外部。
权利要求2所述的发明是使权利要求1所述的“超高压放电灯装置10”具有下述特征“在反射镜20的侧壁上在避开空气流路A的位置上形成吸气孔46”。
在上述发明中，当反射镜20内侧的高温空气为负压吸引从排气孔40排出时，外部的低温空气便从吸气孔46引入反射镜20的内侧。
权利要求3所述的发明是使权利要求1或2所述的“超高压放电灯装置10”具有下述特征“在反射镜20的孔口部与盖22之间设有连通反射镜内外的吸气路48”。
在上述发明中，当反射镜20内侧的高温空气为负压吸引而从排气孔40排出时，外部的低温空气便由吸气路48吸入反射镜20的内侧。
权利要求4所述的发明是使权利要求1-3中任一项所述的“超高压放电灯装置10”具有下述特征“在反射镜20的侧壁上于排气孔40的附近设有收纳空气流路A的导管50”。
在上述发明中由于用导管50收纳空气流路A，在此部分中由于文丘里效应致空气流速增大，使压力进一步降低。于是加大了反射镜20的外侧与内侧的压力差，令反射镜20内侧的空气强力地排出。
权利要求5所述的发明是使权利要求1-4中任一项所述的“超高压放电灯装置10”具有下述特征“反射镜20为金属制品”。
根据上述发明，由于采用了热导率高的金属制反射镜20，能提高散热效应。
权利要求6所述的发明是使权利要求1-5中任一项所述的“超高压放电灯装置10”具有下述特征“超高压放电灯18具有由石英玻璃组成的放电容器28，放电容器28中封入钨电极36、0.15mg/mm3以上的汞、稀有气体与卤素，放电容器28的管壁负荷在0.8W/mm2以上”。
在上述发明中，由于在放电容器28中采用了封入高压汞(0.15mg/mm3以上)的小型(管壁负荷在0.8W/mm2以上)的超高压放电灯18，故能提高“亮度”。
权利要求7所述的发明是采用了权利要求1-6中任一项所述高压放电灯装置10的“光源装置16”，其特征在于此光源装置具有“沿反射镜20外表面构成的空气流路A以及将空气给予空气流路的鼓风机12”。
在上述发明中，当鼓风机12给出的空气流过沿反射镜20的外表面构成的空气流路A时，在反射镜20的内外之间产生压力差，使反射镜20的内外之间产生压力差，致反射镜20内侧的高温空气为外侧的低压吸引，从排气孔40排出到外面。
根据权利要求1-7所述的发明，由于采用了超高压放电灯，能够确保充分的“亮度”。此外，由于使空气流过沿反射镜外表面构成的空气流路，故可在反射镜内外之间产生压力差，而借助此压力差则能让反射镜内侧的高温空气从排气孔排出到外面。于是能够抑制反射镜内侧的温度上升，可以防止超高压放电灯的破裂。这样就能满足“提高亮度”与“长寿命化”两方面的要求。
根据权利要求4-6中所述的发明，借助于使空气流路窄缩的文丘里效应能提高流速而进一步加大反射镜内外之间的压力差。于是能将反射镜内侧的空气有力地从排气孔排出，可以提高冷却效果。
图1是示明超高压放电灯装置的剖面图。
图2是示明采用超高压放电灯装置的光源装置的剖面图。
图3是具有吸气孔的超高压放电灯装置的剖面图。
图4是具有吸气路的超高压放电灯装置的剖面图。
图5是具有导管的超高压放电灯装置的剖面图。
图6是具有金属制反射镜的超高压放电灯装置的剖面图。
图中各标号的意义如下10，超高压放电灯装置；12，鼓风机；14，空气导管；16，光源装置；18，超高压放电灯；20，反射镜；22，盖；40，排气孔；46，吸气孔；48，吸气路；50，导管；A，空气流路。
具体实施例方式
图1中的超高压放电灯装置10，如图2所示，与鼓风机12和空气导管14协动工作，构成了投射型投影机的光源装置16，具有超高压放电灯18、反射超高压放电灯18的光的反射镜20以及盖22。
超高压放电灯18如图1所示，包括球状的发光部24以及具有从发光部24的两端笔直延伸出的棒状密封部26的石英玻璃制放电容器28，各密封部26内设有电极棒30、引线棒32以及将它们电连的钼片34，在发光部24内电极棒30的端部之间设有钨电极36。发光部24内还封入有0.15mg/mm3以上的高压水银、稀有气体与卤素。
超高压放电灯18的大小无特别限制，但为了“提高亮度”最好是小型的，在此实施例中形成为使放电容器28的管壁负荷达到0.8W/mm2以上的大小。
反射镜20(图1)将超高压放电灯18的发光部24发出的光向前反射，它是由石英玻璃形成具有凹反射面的抛物面形状。反射器20的内表面形成镜面状的反射面，在反射镜20的中央部分则形成让超高压放电灯18的一方密封部26插过的筒状的放电灯安装部38。反射镜20的侧壁上则形成有面对沿反射镜20外表面构成的空气流路A的排气孔40。排气孔40的大小设定成使它的小网孔能在超高压放电灯18破裂时防止其破片飞散，在本实施例中网孔的大小设定为约φ3。
盖22(图1)是封闭反射镜20孔口部的板件，由石英玻璃之类的透光性材料形成。
在组装超高压放电灯装置10时，首先将超高压放电灯18的一方密封部26插过反射镜20的放电灯安装部38，在此密封部26的端部上安装罩42。再用粘合剂44将密封部26与罩42固定到放电灯安装部38之上。然后用粘合剂等将盖22装放到反射镜20的孔口部上。
在用超高压放电灯装置10构成电源装置16时，将超高压放电灯装置10设于投射型投影器内规定位置处，用空气导管14构成沿反射器20外表面的空气流路A。在空气流路A的上游部装设鼓风机12。
使用投射型投影机时，在超高压放电灯18亮灯的同时驱动鼓风机12。这样，由鼓风机12提供给空气流路A的空气便沿着反射镜20的外表面流动。这时由于反射镜20的内侧不产生空气的流动，反射镜20的外侧与内侧之间便产生流速差，流速快的外侧与内侧相比为低压。于是反射镜20内侧的高温空气为低压吸引从排气孔40排出到外部，使反射镜20的内侧冷却，通过高温空气的排出，反射镜20内侧成为负压后，外部的空气便从部件间细小的空隙，即反射镜20与超高压放电灯18的接合部处产生的空隙以及反射镜20与盖22的接合部处产生的空隙，引入到内侧。
根据本实施例，由于采用了封入有高压汞的小型高压放电灯18，就能获得充分的“亮度”。此外，通过将反射镜20内侧的高温空气排出就能抑制超高压放电灯18的温度上升，从而可以防止其破裂而达到“长寿命化”。
本发明人等根据以下试验确认了本实施例的“长寿命化”效果。具体地说，准备了将直流亮灯式的180W超高压放电灯18安装到F7.5的反射镜中的超高压放电灯装置10，由此超高压放电灯装置10与鼓风机12以及空气导管14构成光源装置16，以此作为试样。再准备与此试样相同的光源装置16，且将此光源装置16中起高压放电灯装置的排气孔40封闭，以之作为比较试样。
对上述试样与比较试样检查它们经过时间2000h、3000h、4000h、5000h与6000h后有无破裂，同时测定它们在经过6000h的时刻的照度保持率(％)。结果示明于下面的表1。试验次数各三次。
表1试样
比较试样
从表1可知，本实施例的超高压放电灯装置10与光源装置16能实现长寿命化，同时经过长时间后仍可有高的照度保持率。
此外，在上述实施例中是将外部的低温空气从部件之间的沿小间隙引入反射镜20的内侧，但也可如图3所示，在反射镜20的侧壁上避开空气流路A的位置处形成的气孔46，而由此吸气孔46将外部的低温空气引入反射镜20内侧。
也可如图5所示，在反射镜20的侧壁上于排气孔40的附近设置收纳空气流路A的导管50。此时，在收纳空气流路A的部分中因文丘里效应使流速增大，加大了反射镜20内外之间的压力差。于是反射镜20内侧的高温空气能从排气孔40有力地排出，大幅度提高冷却效率。
在上述实施例中采用了石英玻璃制的反射镜20，但如图6所示，也可采用金属(铝、不锈钢、黄铜、镍、铬、镍铬合金、铜、铜镍合金等)制的反射镜20，在这种情形下，由于反射镜20的热导率高，可以获得通过散热来提高冷却效率。
此外，在上述实施例中采用了抛物面形的反射镜20，但只要反射镜20的形状是能够构成凹反射尽的形状，例如孔口部的形状为椭圆形或距形的都是可以的。
权利要求
1.一种超高压放电灯装置，包括具有凹状反射面的反射镜、安装于此反射镜中央部分的超高压放电灯、安装于此反射镜的孔口部分中的透光性盖，其中在此反射镜的侧壁上形成有面对沿此反射镜的外表面构成的空气流路的排气孔。
2.根据权利要求1所述的超高压放电灯装置，其特征在于，在上述反射镜的侧壁上在避开空气流路的位置上形成有吸气孔。
3.根据权利要求1或2所述的超高压放电灯装置，其特征在于，在上述反射镜的孔口部与上述盖之间设有连通所述反射镜内外的吸气路。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的超高压放电灯装置，其特征在于，在上述反射镜的侧壁上在所述排气孔的附近设有收纳空气流路的导管。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的超高压放电灯装置，其特征在于，上述反射镜为金属制品。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的超高压放电灯装置，其特征在于，此超高压放电灯具有由石英玻璃组成的放电容器，此放电容器中封入钨电极、0.15mg/mm3以上的汞、稀有气体与卤素，此放电容器的管壁负荷在0.8W/mm2以上。
7.采用了权利要求1-6中任一项所述高压放电灯装置的光源装置，其特征在于此光源装置包括沿上述反射镜外表面构成的空气流路以及将空气给予空气流路的鼓风机。
全文摘要
提供了能满足提高亮度与长寿命化两方要求的超高压放电装置(10)，包括具有凹反射面的反射镜(20)、超高压放电灯(18)与透光性盖(22)，在反射镜(20)的侧壁上形成有面对沿反射镜(20)的外表面构成的空气流路(A)的排气孔。当空气流过空气流路(A)便在反射镜(20)的外侧与内侧间产生流速差，流速快的外侧与内侧相比成为低压，使反射镜(20)内侧的高温空气为低压吸引而从排气孔(40)排到外部。
文档编号H01J61/00GK1744270SQ200510006419
公开日2006年3月8日 申请日期2005年1月31日 优先权日2004年9月3日
发明者中川敦二, 池田富彦 申请人:凤凰电机公司