JP2000222936A

JP2000222936A - 光源装置

Info

Publication number: JP2000222936A
Application number: JP1982399A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Fujii; 裕之藤井; Kenji Imamura; 賢二今村; Satoru Takemura; 哲竹村
Original assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Current assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Priority date: 1999-01-28
Filing date: 1999-01-28
Publication date: 2000-08-11

Abstract

(57)【要約】【課題】光源ランプと冷却風供給機構とを備えてな
り、光源ランプを消灯した後に再点灯させる場合の光源
ランプの再始動性が高い光源装置を提供すること。【解決手段】本発明の光源装置は、前方に光放射口を
有する凹面反射鏡と、中央に発光管部を有する放電容器
内に陽極と陰極とが対向配置されてなり、陰極が陽極よ
りも前方に位置する状態で前記凹面反射鏡に配置され、
当該発光管部内に８０ｍｇ／ｃｃ以上の水銀が封入され
ている高圧水銀ランプと、この高圧水銀ランプの発光管
部の陽極側部分の外表面に沿って流過するように冷却風
を供給する冷却風供給機構と、前記高圧水銀ランプを点
灯および消灯させるランプ点灯機構と、前記冷却風供給
機構およびランプ点灯機構の作動を制御する制御機構と
からなり、前記制御機構は、ランプ点灯機構により高圧
水銀ランプを消灯させた後においても、冷却風供給機構
を継続して作動させる継続的冷却制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶プロジェクタ
などの投影機器に使用される光源装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶プロジェクタなどの投影機器
に使用される光源装置においては、光源ランプとして、
例えば高圧水銀ランプなどが使用されており、この光源
ランプの光を凹面反射鏡により集光して光を投射する構
成とされている。然るに、高圧水銀ランプにおいては、
その点灯時の内部圧力が通常２０〜３０気圧、またはそ
れ以上の高圧、例えば１００気圧以上となるため、ガラ
ス製の放電容器が破裂すると破片が飛散して危険であ
り、これを防止するために、凹面反射鏡の前方の光放射
口に光透過性の前面ガラスが装着してなる構成の光源装
置が知られており、例えば特開平５−２５１０５４号公
報に開示されている。

【０００３】このような光源装置においては、凹面反射
鏡の光放射口が前面ガラスによって塞がれて凹面反射鏡
内がほぼ完全に密閉された状態となるため、点灯時に高
圧水銀ランプや凹面反射鏡が極めて高い温度となる。特
に、高圧水銀ランプが水平に配置された姿勢で点灯され
ると、放電容器の発光管部の上部が最も高温となって、
放電容器のガラスに失透現象が起こるばかりでなく、放
電容器それ自体が変形するおそれもある。更に、放電容
器の封止部も高温となってこれに埋設された金属箔が酸
化するため、放電容器の封止部にクラックが発生する。
また、凹面反射鏡においても、高圧水銀ランプの発光管
部に近接する中央周辺部分の温度が局部的に高温となる
ことにより、凹面反射鏡が割れたり、凹面反射鏡の内表
面に形成された蒸着反射膜が劣化する現象が生ずる。

【０００４】上記のような問題の発生を防止するため、
従来の光源装置においては、凹面反射鏡の内部を流れる
よう冷却風を供給することにより、凹面反射鏡および高
圧水銀ランプを冷却する構成が採用されている。

【０００５】しかしながら、上記のような光源装置にお
いては、高圧水銀ランプを一旦消灯した場合に、その再
始動性が十分に確実でない、という問題があることが判
明した。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な問題の原因を究明するための研究を重ねた結果完成さ
れたものであり、その目的は、凹面反射鏡に組み込まれ
た光源ランプと、冷却風供給機構とを備えてなり、光源
ランプを消灯した後に再点灯させる場合の光源ランプの
再始動性が高い光源装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の光源装置は、前
方に光放射口を有する凹面反射鏡と、中央に発光管部を
有する放電容器内に陽極と陰極とが対向配置されてな
り、陰極が前方に位置する状態で前記凹面反射鏡に配置
され、当該発光管部内に８０ｍｇ／ｃｃ以上の水銀が封
入されている高圧水銀ランプと、この高圧水銀ランプ放
電容器の発光管部の陽極側部分の外表面に沿って流過す
るよう冷却風を供給する冷却風供給機構と、前記高圧水
銀ランプを点灯および消灯させるランプ点灯機構と、前
記冷却風供給機構およびランプ点灯機構の作動を制御す
る制御機構とからなり、前記制御機構は、ランプ点灯機
構により高圧水銀ランプを消灯させた後においても冷却
風供給機構を継続して作動させる継続的冷却制御を行う
ことを特徴とする。

【０００８】上記の光源装置において、前記制御機構
は、少なくとも陽極の温度が陰極の温度よりも低くなる
まで継続的冷却制御を行う構成とすることができる。

【０００９】上記の光源装置において、前記制御機構
は、少なくとも放電容器の発光管部の陽極側部分の外表
面の温度が放電容器の発光管部の陰極側部分の外表面の
温度よりも低くなるまで継続的冷却制御を行う構成とす
ることができる。この場合には、前記制御機構は、放電
容器の発光管部の陽極側部分の外表面の温度が陰極側部
分の外表面の温度よりも５℃以上低くなるまで継続的冷
却制御を行う構成とすることが更に好ましい。

【００１０】上記の光源装置において、前記凹面反射鏡
の光放射口が光透過性ガラスにより塞がれていることが
好ましい。

【００１１】

【作用】本発明の光源装置によれば、ランプ点灯機構に
より高圧水銀ランプが消灯された後においても、制御機
構により冷却風供給機構が継続して作動されるため、放
電容器の発光管部の陽極側部分の外表面が強制的に高い
効率で冷却され、その結果、高圧水銀ランプの再始動性
を高くすることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明に
ついて詳細に説明する。図１は、本発明の光源装置を構
成する光源ランプ組立体を示す説明用断面図である。こ
の例における光源ランプ組立体１０は、前方（図では左
方）に光放射口２１を有する凹面反射鏡２０と、高圧水
銀ランプからなる光源ランプ３０と、この光源ランプ３
０を保持する、凹面反射鏡２０の中央部背面に装着され
たホルダー４０と、光放射口２１を塞ぐよう装着された
光透過性ガラス５０と、冷却風を供給するための複数の
冷却風供給孔を有する通風部材６０とにより構成されて
いる。

【００１３】凹面反射鏡２０は、例えば硼珪酸ガラスよ
りなり、図２および図３に示すように、光源ランプ３０
から放射された光を集光するための空間を形成する凹面
状の集光部分２４Ａと、この集光部分２４Ａから前方に
伸びる筒状部分２４Ｂと、この筒状部分２４Ｂの前端に
形成された、正面形状が略矩形状の光放射口２１を形成
する前方外縁部分２２と、集光部分２４Ａの中央に形成
された、光源ランプ３０の一方の封止部３２Ａが挿通さ
れる小径筒状頸部分２５とにより構成されており、前方
外縁部分２２の下辺部分には、切欠部２３が形成されて
いる。この切欠部２３は、後述する通風部材６０を装着
するためのものであり、その形状は特に限定されるもの
ではない。凹面反射鏡２０の集光部分２４Ａおよび筒状
部分２４Ｂの内表面には、例えばチタニア（ＴｉＯ₂）
とシリカ（ＳｉＯ₂）とが積層されてなり、赤外線透過
性を有する多層反射膜が蒸着法により形成されている。

【００１４】光源ランプ３０は高圧水銀ランプよりな
り、図示の例では、発光空間を形成する楕円球状の発光
管部３１と、この発光管部３１の両端から外側へ伸びる
よう連設されたロッド状の封止部３２Ａ、３２Ｂとを有
してなり、例えば石英ガラスによって形成された放電容
器を有する。発光管部３１内には陰極３３と陽極３４と
が放電容器の管軸に沿って対向配置され、陽極が先端に
形成された電極棒３５は、例えば封止部内に埋設された
金属箔（図示せず）を介して外部リード棒３６と電気的
に接続されており、陰極側も同様の構成とされている。
発光管部３１内には発光物質として水銀が封入されてお
り、その封入量は、８０〜２００ｍｇ／ｃｃとされる。

【００１５】ホルダー４０は、後方に伸びる大径スリー
ブ部分４１と、段部４２を介してこの大径スリーブ部分
４１と一体に形成された小径スリーブ部分４３と、大径
スリーブ部分４１の内部に設けられた内側キャップ４４
と、小径スリーブ部分４３の端部に設けられた外側キャ
ップ４５と、この外側キャップ４５に設けられたベース
４６とにより構成されている。このホルダー４０の内部
には、内側キャップ４４により区画される、図において
直角に曲がる風路４７が凹面反射鏡２０の中央開口と連
通した状態で形成されており、この風路４７により、凹
面反射鏡２０の内部空間が、段部４２に形成された排風
孔４８を介して凹面反射鏡２０の外部空間と連通されて
いる。

【００１６】図１に示すように、光源ランプ３０は、そ
の放電容器の発光管部３１の管軸が凹面反射鏡２０の例
えば水平方向に伸びる光軸と一致し、陰極３３が陽極３
４よりも前方に位置し、かつ凹面反射鏡２０の焦点位置
にアーク発生部が一致する状態で、凹面反射鏡２０内に
配置されている。光源ランプ３０の一方の封止部３２Ａ
は、当該一方の封止部３２Ａと凹面反射鏡２０の小径筒
状頸部分２５の内周面との間に環状間隙２８が形成され
た状態で、当該小径筒状頸部分２５を介して外方に突出
しており、その外端部分がホルダー４０の小径スリーブ
部分４３およびベース４６内に充填された接着剤５５に
より固定され、これにより、光源ランプ３０がホルダー
４０に保持されている。また、ホルダー４０の大径スリ
ーブ部分４１内に充填された接着剤５６により、凹面反
射鏡２０の背面にホルダー４０が固定されている。

【００１７】凹面反射鏡２０の光放射口２１を形成する
前方外縁部分２２には、通風部材６０を一体に有する枠
体６２が固定されている。この枠体６２には、光透過性
ガラス５０が取り付けられて光放射口２１が塞がれてお
り、これにより、凹面反射鏡２０内はほぼ完全な密閉空
間とされている。この光透過性ガラス５０は、光源ラン
プ３０の発光管部３１が破裂したときの瞬発的な力によ
って外れないように、専用の取り付け具や耐熱性を有す
る接着剤などにより強固に取り付けられている。

【００１８】通風部材６０は、凹面反射鏡２０の切欠部
２３の形状と適合する嵌合部分６３を有し、この嵌合部
分６３が凹面反射鏡２０の切欠部２３に嵌め込まれてい
る。この通風部材６０には、図２に示すように、複数の
冷却風供給孔６１Ａ、６１Ｂが形成されており、その各
々の吹き出し口６４Ａ、６４Ｂは凹面反射鏡２０の内部
に開口している。具体的に説明すると、正面における中
央付近に位置する２本の中央冷却風供給孔６１Ａと、こ
の中央冷却風供給孔６１Ａより外方に位置する２本の側
方冷却風供給孔６１Ｂが形成されており、中央冷却風供
給孔６１Ａの吹き出し口６４Ａは、光源ランプ３０の他
方の封止部３２Ｂに向けて開口しており、側方冷却風供
給孔６１Ｂの吹き出し口６４Ｂは、凹面反射鏡２０の筒
状部分２４Ｂの上部中央付近の反射面における領域Ｑに
向けて開口している。

【００１９】上記のような光源ランプ組立体１０の一例
においては、凹面反射鏡２０の光放射口２１の大きさは
１３〜５５ｃｍ²、凹面反射鏡２０の内容積は２５〜１
３３ｃｍ³とされる。また、光源ランプ３０の発光管部
３１の最大外径は９〜１３ｍｍとされる。また、封止部
３２Ａおよび封止部３２Ｂの外径は５．５〜６．５ｍ
ｍ、長さは１５〜４６ｍｍである。

【００２０】上記のような光源ランプ組立体１０は、冷
却風供給機構を設けた適宜のケーシング内に、光源ラン
プ３０が例えば水平方向に伸びる姿勢で配置され、必要
に応じて、凹面反射鏡２０の光放射口２１からの光をス
クリーンなどに投射するための各種の光学レンズ、その
他の光学部材がケーシング内に設けられ、これによって
例えば投影機器が構成される。

【００２１】冷却風供給機構は、例えば、光源ランプ組
立体１０の凹面反射鏡２０内を流過するように冷却風を
供給するための冷却風供給用のファン、並びに凹面反射
鏡２０の外部に冷却風を排出するための冷却風排風用の
ファンの両方または少なくとも一方により構成される。
冷却風供給機構によって凹面反射鏡２０内に供給される
冷却風の風量は、例えば毎分４．０〜５．８リットルと
される。この風量は、光源ランプ組立体１０の通風部材
６０の冷却風供給孔の入り口部分とホルダー４０の排風
孔４８の出口部分との間の圧力の差（以下、「冷却風路
の差圧」という。）の大きさを調整することにより、調
節することができ、冷却風路の差圧の大きさは、例えば
０．５〜１．０ｍｍＨ₂Ｏとされる。なお、凹面反射鏡
２０内に供給される冷却風の風量が過少の場合には、光
源ランプ３０や凹面反射鏡２０を十分に冷却することが
できず、光源ランプ３０の使用寿命が短くなり、凹面反
射鏡２０にワレが生じたりする。一方、凹面反射鏡２０
内に供給される冷却風の風量が過多の場合には、光源ラ
ンプ３０が過冷却状態となり、発光管部３１内に封入さ
れている水銀の蒸気圧が不十分となって発光効率が低下
する。

【００２２】また、光源ランプ３０を点灯および消灯す
るためのランプ点灯機構および上記の冷却風供給機構の
各々の作動を制御する制御機構が、例えばケーシング内
に設けられる。この制御機構は、ランプ点灯機構の作動
を制御する点灯制御回路と、この点灯制御回路とは独立
して冷却風供給機構の作動を制御する冷却風供給制御回
路とを有しており、この冷却風供給制御回路により、ラ
ンプ点灯機構の作動を制御して光源ランプ３０を消灯さ
せた後においても、設定した時間の間、冷却風供給機構
を継続して作動させる継続的冷却制御機能を有する構成
とされている。

【００２３】制御機構における継続的冷却制御を行う設
定時間の長さは、例えば光源ランプ３０の陽極３４の温
度が陰極３３の温度よりも低くなるまでに要する時間の
長さまたはそれ以上とされ、あるいは光源ランプ３０の
発光管部３１の上部後方個所Ｐの外表面の温度が発光管
部３１の上部前方個所Ｒの外表面の温度よりも低くなる
までに要する時間の長さまたはそれ以上とされることが
好ましく、具体的には、発光管部３１の上部後方個所Ｐ
の外表面の温度が発光管部３１の上部前方個所Ｒの外表
面の温度よりも５℃以上低くなるまでに要する時間の長
さとされることが好ましい。

【００２４】実際の設定時間の長さは、例えば光源ラン
プ３０の構成または動作特性、凹面反射鏡２０の内容積
あるいは冷却風の送風量などによっても異なるが、例え
ば０．２５〜１５分間である。また、以上において、放
電電極の温度あるいは発光管部３１の上部の外表面の温
度の測定は、例えば放射温度計やＫ熱電対を利用して行
うことができる。

【００２５】以上の光源装置の動作を説明すると、制御
機構によりランプ点灯機構の作動を制御して光源ランプ
３０が点灯されると、これと同時に冷却風供給機構の作
動が制御されて冷却風供給機構の作動が開始される。そ
の結果、光源ランプ３０の光が凹面反射鏡２０を介して
前方に投射されると共に、冷却風供給機構によって、冷
却風路の差圧が生じて冷却風が凹面反射鏡２０内に供給
される。

【００２６】冷却風の主たる流れについて具体的に説明
すると、凹面反射鏡２０内に供給される冷却風のうち、
通風部材６０の中央冷却風供給孔６１Ａを通って凹面反
射鏡２０内に供給される冷却風は、図１の矢印ａに示す
ように、光源ランプ３０の他方の封止部３２Ｂに当たっ
てその外周面に沿って上向きに流れてこれを冷却すると
共に、凹面反射鏡２０の筒状部分２４Ｂの上部中央付近
の領域Ｑに達し、当該領域Ｑを冷却する。そして、凹面
反射鏡２０の集光部分２４Ａの内面に沿って下向きに流
れて、光源ランプ３０の発光管部３１の上部後方個所Ｐ
に達する。一方、通風部材６０の側方冷却風供給孔６１
Ｂを通って凹面反射鏡２０内に供給される冷却風は、図
１の矢印ｂに示すように、凹面反射鏡２０の領域Ｑに直
接当たって当該領域Ｑを冷却し、その後、中央冷却風供
給孔６１Ａからの冷却風と同様に、発光管部３１の上部
後方個所Ｐに達する。

【００２７】而して、凹面反射鏡２０の中央付近におい
ては、発光管部３１の後方個所が凹面反射鏡２０と接近
しており狭隘となっているので、発光管部３１の上部後
方個所Ｐに達した冷却風はその外周面に沿って高い流速
で流過し、従って発光管部３１の上部後方個所Ｐが効率
よく冷却される。その後、冷却風は、小径筒状頸部分２
５の環状間隙２８からホルダー４０の内部の風路４７を
通って排風孔４８から凹面反射鏡２０の外部に排出され
る。

【００２８】光源装置の使用が終わって、制御機構によ
りランプ点灯機構を制御して光源ランプを消灯させた後
においては、制御機構により継続的冷却制御が行われ
る。この継続的冷却制御においては、上述した設定した
時間の間だけ冷却風供給機構が停止されることなく継続
して作動され、凹面反射鏡２０内に冷却風が継続して供
給されることにより、上述の冷却状態が維持される。そ
して、設定した時間が経過した後、制御機構により冷却
風供給機構が停止される。

【００２９】而して、上記のように冷却風が継続して供
給されることによって、光源ランプ３０の消灯後にも、
光源ランプ３０における発光管部３１の陽極３４の周辺
部分の温度が陰極３３の周辺部分の温度よりも高い効率
で強制的かつ優先的に冷却される。その結果、光源ラン
プ３０の消灯直後においては陽極３４の温度が陰極３３
の温度よりも遙かに高い状態であるが、光源ランプ３０
を消灯してから或る時間が経過すると、陰極３３の周辺
部分の温度は、陽極３４の周辺部分の温度より高い状態
となる。

【００３０】上記のように陽極側部分が強制的かつ優先
的に冷却される継続的冷却制御が行うことにより、当該
光源装置によれば、後述する実験例の説明から理解され
るように、一旦消灯された光源ランプ３０の再点灯動作
を行う際に、当該光源ランプ３０を高い確率で再始動さ
せることができる。

【００３１】この理由は、次のように考えられる。すな
わち、発光空間内の水銀の封入量が例えば８０ｍｇ／ｃ
ｃ以上の高圧水銀ランプにおいては、当該高圧水銀ラン
プの消灯時には発光空間内のすべての水銀が蒸気の状態
となっている。そして、時間経過に従って高圧水銀ラン
プの各部の温度が低下していくと、水銀は最も温度が低
い個所（最冷部）に凝縮するようになる。高圧水銀ラン
プの構成、あるいは点灯条件などによっては、高圧水銀
ランプの消灯時またはそれ以後において、一時的に、陰
極の温度が陽極の温度より高い場合もあるが、高圧水銀
ランプの消灯と同時に冷却風供給機構の作動を停止させ
る場合には、熱容量が小さい陰極に最冷部が形成される
結果、陰極またはその近傍の表面に水銀が凝縮して付着
する現象が生ずる。この場合には、再点灯動作時に陰極
の温度が速やかに上昇しないために凝縮している水銀が
蒸発せず、高圧水銀ランプの再始動に必要な水銀蒸気圧
が得られないために、高圧水銀ランプの再始動に失敗す
る。実験によれば、或る種の高圧水銀ランプでは、水銀
が陰極に凝縮し始める温度（以下、「凝縮点」とい
う。）は、３６０℃であった。

【００３２】然るに、高圧水銀ランプの陽極側を強制的
にかつ優先的に冷却することにより、陰極の温度が凝縮
点に達する以前において、陽極に最冷部を形成すること
ができるため、当該陽極に水銀を凝縮させて付着させる
ことができると共に、陰極には水銀が凝縮することを防
止することができる。そして、この場合には、再点灯動
作によって、陽極側の温度が速やかに上昇するので、陽
極に凝縮していた水銀が速やかに蒸発し、その結果、直
ちに高圧水銀ランプの再始動に必要な水銀蒸気圧が確実
に得られて、高圧水銀ランプの再始動が確実に行われ
る。

【００３３】以下、本発明についての実験例について説
明する。＜実験例１＞下記の条件に従って、図１に示す構成を有
する光源ランプ組立体（１０）を作製した。凹面反射鏡
（２０）は、硼珪酸ガラスからなり、光放射口（２１）
の面積が３３ｃｍ²、内容積が７７ｃｍ³のものを使用
した。光源ランプ（３０）は、石英ガラスよりなり、最
大外径が１１ｍｍである発光管部（３１）の両端に外径
が６．０ｍｍである封止部（３２Ａ、３２Ｂ）が連設さ
れた、全長が７５ｍｍの放電容器により構成され、発光
管部（３１）内に離間距離が１．３ｍｍとなる状態で、
陽極（３４）と陰極（３３）とを対向配置し、発光物質
として水銀１５０ｍｇ／ｃｃを封入した、定格電気入力
が１５０Ｗ、定格電圧が７５Ｖ、定格電流が２Ａの直流
点灯型の高圧水銀ランプである。光透過性ガラス（５
０）は、硼珪酸ガラスからなり、厚さは３．８ｍｍであ
る。通風部材（６０）の中央冷却風供給孔（６１Ａ）お
よび側方冷却風供給孔（６１Ｂ）の直径は、共に４．５
ｍｍである。

【００３４】上記のような光源ランプ組立体（１０）
を、給気用ファンおよび冷却風を排風する排気用ファン
よりなる冷却風供給機構を備えたケーシング内に配置
し、制御機構により、高圧水銀ランプの陰極（３３）に
１５ｋＶの始動パルス電圧を３秒間印加することによっ
て、高圧水銀ランプを点灯させると同時に冷却風供給機
構の作動を開始させ、冷却風路の差圧の大きさを０．５
ｍｍＨ₂Ｏとすることにより、凹面反射鏡（２０）内に
毎分４．０リットルの冷却風を供給した。そして、４５
分間高圧水銀ランプを点灯した後、ランプ点灯機構の作
動を制御して高圧水銀ランプを消灯した。

【００３５】以上のような点灯動作の後、種々の長さの
設定時間で継続的冷却制御を行い、高圧水銀ランプの再
始動性を調べる実験を行った。すなわち、高圧水銀ラン
プの消灯後１５分間が経過した後、上記と同様にして再
点灯動作を行い、始動パルス電圧を印加してから３秒間
が経過するまでの間にアーク放電が生じて高圧水銀ラン
プが点灯する再始動確率を調べた。再始動確率の値は、
同一のランプに対して上記の操作を２０回繰り返して行
い、かつ合計６本の高圧水銀ランプの平均値をとったも
のである。この結果を表１に示す。

【００３６】＜実験例２＞冷却風路の差圧の大きさを
０．８ｍｍＨ₂Ｏとして、凹面反射鏡（２０）内に毎分
５．０リットルの冷却風を供給することの他は実施例１
と同様にして高圧水銀ランプの再始動確率を調べた。こ
の結果を表１に示す。

【００３７】＜実験例３＞冷却風路の差圧の大きさを
１．０ｍｍＨ₂Ｏとして、凹面反射鏡（２０）内に毎分
５．８リットルの冷却風を供給することの他は実施例１
と同様にして高圧水銀ランプの再始動確率を調べた。こ
の結果を表１に示す。

【００３８】

【表１】

【００３９】この結果より、実験例１では、継続的冷却
制御を行う時間が０分の場合、すなわち高圧水銀ランプ
の消灯と同時に冷却風供給機構を停止させた場合には、
再始動確率が７５％であるのに対して、継続的冷却制御
を行う時間が２分間の場合、すなわち高圧水銀ランプの
消灯から２分間、冷却風供給機構を作動させた場合に
は、再始動確率は１００％である。同様に、実験例２で
は、継続的冷却制御を行う時間が０分の場合には、再始
動確率が７０％であるのに対して、継続的冷却制御を行
う時間が１分間の場合には、再始動確率は１００％であ
る。さらに、実験例３では、継続的冷却制御を行う時間
が０分の場合には、再始動確率が７３％であるのに対し
て、継続的冷却制御を行う時間が０．５分間の場合に
は、再始動確率は１００％である。

【００４０】以上の結果、高圧水銀ランプを消灯させた
後において、継続的冷却制御を行うことにより確実に再
始動確率が上昇していることが理解される。また、上記
の実験において、再始動に失敗したときの高圧水銀ラン
プの発光管部内のＸ線写真を撮影したところ、陰極に水
銀が凝縮して付着していることが確認された。このこと
から、再始動に失敗した理由は、高圧水銀ランプの陽極
および発光管部の陽極側部分の外表面が十分に冷却され
なかったために、陰極に水銀が凝縮して付着し、この付
着した水銀によって熱電子放出効率が低下したことが一
つの原因であると考えられる。

【００４１】また、上記実験例において、再始動確率が
１００％となった時点における放電容器の発光管部の上
部前方個所Ｒの温度、および同じく上部後方個所Ｐの温
度を測定したところ、実験例１では、継続的冷却制御を
行う時間が２分間の場合に、発光管部の上部前方個所Ｒ
の温度は３１７℃、上部後方個所Ｐの温度は３００℃で
あった。同様に、実験例２では、継続的冷却制御を行う
時間が１分間の場合に、発光管部の上部前方個所Ｒの温
度は４６６℃、上部後方個所Ｐの温度は４２６℃であっ
た。さらに、実験例３では、継続的冷却制御を行う時間
が０．５分間の場合に、発光管部の上部前方個所Ｒの温
度は６２０℃、上部後方個所Ｐの温度は５７０℃であっ
た。

【００４２】この結果、放電容器の上部後方個所Ｐ、す
なわち陽極側部分の外表面の温度が、上部前方個所Ｒ、
すなわち陰極側部分の外表面の温度より低い状態では再
始動確率が高いことが確認された。また、上記の各実験
の結果および発明者らの種々の試行錯誤を伴う研究によ
り、陽極側部分の外表面の温度が、陰極側部分の外表面
の温度より５℃以上低い状態であれば、再始動確率が確
実に高くなることが確認されている。

【００４３】以上、本発明について具体的に説明した
が、本発明においては、凹面反射鏡の光放射口が塞がれ
ていることは必須の条件ではない。すなわち、冷却風供
給機構によって、凹面反射鏡内に配置された高圧水銀ラ
ンプの発光管部の陽極側部分が冷却される構成におい
て、継続的冷却制御が行われることにより、以上の効果
を得ることができる。しかし、上述の光源ランプ組立体
においては、凹面反射鏡の光放射口が光透過性ガラスに
より塞がれているが、この構成により、凹面反射鏡内に
冷却風の流路が安定に形成され、従って、発光管部の上
部後方個所に冷却風を十分確実に供給することができ
る。

【００４４】また、本発明においては、高圧水銀ランプ
としては、水銀以外にハロゲン化金属を封入したメタル
ハライドランプなどを使用することができる。

【００４５】

【発明の効果】本発明の光源装置によれば、ランプ点灯
機構により光源ランプが消灯された後においても、制御
機構により冷却風供給機構が継続して作動されるため、
放電容器の発光管部の上部後方個所が強制的にかつ優先
的に冷却され、その結果、光源ランプの再始動性を高く
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光源装置を構成する光源ランプ組立体
の構成の一例を示す説明用の断面側面図である。

【図２】図１に示した光源ランプ組立体の正面図であ
る。

【図３】図１の光源ランプ組立体を構成する凹面反射鏡
の断面図である。

【符号の説明】

１０光源ランプ組立体２０凹面反射鏡２１光放射口２２前方外縁部分２３切欠部２４Ａ集光部分２４Ｂ筒状部分２５小径筒状頸部分２８環状間隙３０光源ランプ３１発光管部３２Ａ一方の封止部３２Ｂ他方の封止部３３陰極３４陽極３５電極棒３６外部リード棒４０ホルダー４１大径スリーブ部分４２段部４３小径スリーブ部分４４内側キャップ４５外側キャップ４６ベース４７風路４８排風孔５０光透過性ガラス５５接着剤５６接着剤６０通風部材６１Ａ中央冷却風供給孔６１Ｂ側方冷却風供給孔６２枠体６３嵌合部分６４Ａ吹き出し口６４Ｂ吹き出し口

フロントページの続き (72)発明者竹村哲兵庫県姫路市別所町佐土1194番地ウシオ電機株式会社内Ｆターム(参考） 3K014 AA01 LA01 MA02 MA05 MA08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】前方に光放射口を有する凹面反射鏡と、
中央に発光管部を有する放電容器内に陽極と陰極とが対
向配置されてなり、陰極が前方に位置する状態で凹面反
射鏡に配置され、当該発光管部内に８０ｍｇ／ｃｃ以上
の水銀が封入されている高圧水銀ランプと、この高圧水
銀ランプの放電容器の発光管部の陽極側部分の外表面に
沿って流過するよう冷却風を供給する冷却風供給機構
と、前記高圧水銀ランプを点灯および消灯させるランプ
点灯機構と、前記冷却風供給機構およびランプ点灯機構
の作動を制御する制御機構とからなり、前記制御機構は、ランプ点灯機構により高圧水銀ランプ
を消灯させた後においても冷却風供給機構を継続して作
動させる継続的冷却制御を行うことを特徴とする光源装
置。
【請求項２】前記制御機構は、少なくとも陽極の温度
が陰極の温度よりも低くなるまで継続的冷却制御を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】前記制御機構は、少なくとも放電容器の
発光管部の陽極側部分の外表面の温度が陰極側部分の外
表面の温度よりも低くなるまで継続的冷却制御を行うこ
とを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項４】前記制御機構は、放電容器の発光管部の
陽極側部分の外表面の温度が陰極側部分の外表面の温度
よりも５℃以上低くなるまで継続的冷却制御を行うこと
を特徴とする請求項３に記載の光源装置。
【請求項５】前記凹面反射鏡の光放射口が、光透過性
ガラスにより塞がれていることを特徴とする請求項１〜
請求項４のいずれかに記載の光源装置。