高压放电灯照明装置制造方法及图纸

高压放电灯照明装置，该装置由超高压放电灯和对该放电灯供给矩形波交流电流使其进行照明的供电装置构成，其中，在超高压放电灯中，在石英玻璃构成的放电容器内，以１．５ｍｍ以下的间隔对向放置一对电极，在该放电容器里，封入０．１５ｍｇ／ｍｍ↑［３］以上的水银和１０↑［－６］μｍｏｌ／ｍｍ↑［３］～１０↑［－２］μｍｏｌ／ｍｍ↑［３］范围内的溴，其特征是：　　　　上述供电装置对于上述放电灯，当上述放电灯的照明电压低于设定的下限值时，只将该放电灯的照明频率降低预定数值从而提高该照明电压地进行控制。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高压放电灯照明装置。特别是涉及在发光管内封入了密度在0.15mg/mm3以上的水银、照明时水银蒸气压力超过110大气压的交流照明型的超高压放电灯，以及由该适用于投射型投影装置等的投射用光源的超高压放电灯和其照明装置构成的高压放电灯照明装置。
技术介绍
投射型投影装置，要求要对矩形屏幕以均匀、且充分的显色性对图像进行照明。为此，将封入了水银或金属卤化物的卤化金属灯作为光源来使用。另外，最近，更加小型化、点光源化正在发展，缩短电极间距离到极小的装置正在实际中被利用。在这样的背景之下，最近，取代卤化金属灯而使用了具有极高水银蒸气压力、如超过200巴(约197大气压)的高压放电灯。这就是通过提高水银蒸气压力，不仅聚集电弧，而且使光输出得到进一步提高的灯。最近，更小型的投影装置备受瞩目。上述投影装置用的放电灯要求高的光输出以及照明保持率，另一方面，伴随着投影装置的小型化，也要求放电灯更小型化，发展装置小型化、电源小型化的过程中，最好减小起动时的电压，换言之即希望起动能更加容易。作为上述的灯，例如超高压放电灯在被使用(例如参照专利文献1、专利文献2)。这种灯的发光管由石英玻璃制成，发光管内，一对电极以不到2mm的间隔对向放置；该发光管内，封入了密度大于0.15mg/mm3的水银、惰性气体和1×10-6～1×10-2μmol/mm3范围内的卤素。例如在专利文献3中公开了这种放电灯及该照明装置。专利文献3所示的高压放电灯，正常照明时的管内水银蒸气压力为15Mpa～35Mpa，发光管内封入范围在1×10-6～1×10-2μmol/mm3的卤素物质；发光管内设置了一对电极，在电极前端部的中心附近设置突起部以便抑制电弧跳跃(arc jump)现象的发生。这样，通过由DC/DC转换器(converter)、DC/AC变换器(inverter)和高压产生装置构成的照明装置，在上述的一对电极间加上交流电压使之照明。这种超高压放电灯在发光管内对向设置的钨制电极的顶端，随着照明时间的推移，会发生突起形成并生长的现象。特别是使电极间距离小于1.5mm、水银含量大于0.15mg/mm3、溴等卤素含量在10-6μmol/mm3～10-2μmol/mm3进行交流点灯的话，上述突起会显著地发生、变大。造成电极顶端形成突起现象的原因虽然还不清楚，但可以做以下推测。在这种放电灯的发光管内封入了卤素气体。主要目的是防止发光管的失透现象，还能由此产生所谓的卤素循环。灯照明时，从电极顶端附近的高温部蒸发的钨和发光管内存在的卤素或残留氧气相结合，例如如果是卤素Br的话，就会作为WBr、WBr2、WO、WO2、WO2Br、WO2、Br2等钨化合物存在。这样，这些化合物在电极顶端附近的气相中的高温部分解，变成钨原子或阳离子。由于温度扩散(从气相中的高温部＝电弧中、向低温部＝电极前端附近的钨原子的扩散)，以及，电弧中钨原子电离变成阳离子，阴极发生作用时，就受电场影响被吸引(＝漂移)向阴极方向，因此电极前端附近的气相中的钨蒸汽密度变高，在电极前端析出，形成突起。假如这样的突起的不增大的话，从电弧起点固定在该突起部这点来讲，具有能够防止电弧跳跃的效果。但是，随着照明的继续，突起变大，使得电极间距离变短，会出现电弧辉点的位置发生变化，光输出降低等问题。在上述的专利文献3中，指出由于上述突起部的形成而造成电压变动(降低)；还公开了下述内容因突起部的形成使得灯电压(电极间距离)发生变化时，通过对两电极间流动的电流量进行调整或通过将照明频率从第1频率切换到第2频率能够对由于突起部引起的电灯电压变动部分进行修正。还公开了下述内容例如，关于上述两电极间流动的电流量，当灯电压(电极间距离)低于正常值时，通过增大两电极间流动的放电电弧电流从而缩小突起部的长度地恢复灯电压；另外，当灯电压(电极间距离)高于正常值时，通过减少放电电弧电流来恢复突起部的长度。基于这样的观点，记载于专利文献3中的照明装置中，检测出的灯电压低于标准电压时，使较高放电电弧电流流入；另外，当灯电压高于标准电压时，用上述DC/DC转换器进行反馈控制，抑制灯电压的变动，以减少放电电弧电流。专利文献1特开平2-148561号公报专利文献2专利第2980882号公报专利文献3特开2001-312997号公报
技术实现思路
虽然如上述专利文献3的记载，通过照明频率来调整电极间距离的变化，在特定的情况下有效；但不能良好地控制突起的生长的情形还是经常发生。也就是说，在上述的专利文献3中，是通过求得检测出的灯电压值与标准电压(时效照明中的灯电压的初期值)的差值(增减值)，通过在150Hz和800Hz两个值中进行切换对电极间距离的变动进行反馈控制的。通过本专利技术的专利技术人的研究，认识到采用这样的控制未必能够很好地控制突起的生长。特别是，在同一文献中虽然公开了使照明频率2阶段性地进行变化的方法；但如果这样控制的话，由于灯电压会发生急剧变化，稳定地维持灯电压以及电极间距离是很困难的。本专利技术是鉴于上述情况而做出的，本专利技术的目的是提供能够稳定维持超高压放电灯的灯电压、电极间距离的高压放电灯照明装置。在该超高压放电灯中，一对电极以1.5mm以下的间隔对向放置于由石英玻璃构成的放电容器内，向这个放电容器封入0.15mg/mm3以上的水银，10-6μmol/mm3～10-2μmol/mm3范围内的溴。本专利技术是按如下所述技术方案解决上述课题的。(1)电极前端发生突起形成现象的、上述由石英玻璃构成的放电容器内，以1.5mm以下的间隔对向放置一对电极，该放电容器内封入0.15mg/mm3以上的水银和10-6μmol/mm3～10-2μmol/mm3范围内的溴的高压放电灯中，设定灯照明电压的下限值，当放电灯的照明电压比设定的下限值低时，为了抑制电极突起的生长、使电极间距离变长，而使该放电灯照明频率只减少必要的频率值，从而提高该照明电压地进行控制。例如放电灯的额定功率为200W，额定电压为70V，初期频率为200Hz。设定下限值为69V，当灯照明电压低于69V时，使照明频率减少25Hz变成175Hz；之后，如果灯照明电压又低于69V时，再次使照明频率降低25Hz变成150Hz。也就是说，只要低于下限值就继续降低指定频率(每次25Hz)地进行控制。另外，(技术方案2的专利技术)在设定照明电压的下限值的同时也设定了上限值。不仅在低于下限值时进行上述控制，而且在灯照明电压超过上限值时，为了使电极突起生长、缩短电极间距离而使该放电灯的照明频率仅提高必要的预定数值，使该照明电压降低地进行控制。例如和上述一样对下限值进行控制，而且，当灯照明电压超过上限值71V时，提高照明频率25Hz，使其变成225Hz，之后，当灯照明电压又超过71V的话，再次提高照明频率25Hz，使其变成250Hz。如前面所述，相对于专利文献3中记载的现有例中的通过将照明频率在两个值(150Hz和800Hz)之间切换来进行电压控制，本专利技术由于采用上述的、对照明频率进行多阶段的控制，能够使照明电压的变化幅度减少，从而能够进行稳定的照明。另外还能结合电灯的特性，在最适宜的频率范围内进行照明。但是，上述含有卤素和水银的投影装置用的高压放电灯中，根据经验，频率的增减量可在10～50Hz范本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：有本智良，铃木义一，
申请(专利权)人：优志旺电机株式会社，
类型：发明
国别省市：