JP4083487B2

JP4083487B2 - Light source device

Info

Publication number: JP4083487B2
Application number: JP2002198933A
Authority: JP
Inventors: 稔西堀
Original assignee: 株式会社トゥルーウェル
Priority date: 2002-07-08
Filing date: 2002-07-08
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2022-07-08
Also published as: JP2004039599A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はハロゲン電球や放電灯などの白熱ランプにリフレクタを一体的に融着した光源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハロゲン電球や放電灯などの白熱ランプはリフレクタに装着され、店舗照明やスタジオ照明等の一般照明を始め、プロジェクタなど電気機器の光源として幅広く使用されている。特に最近では電気機器の光源としての用途が急拡大しており、電気機器の性能の向上と共に更なるコンパクト化および効率化が強く要求されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようなリフレクタ付き光源装置にあっては、白熱ランプとリフレクタとの接続は、一般的にはリフレクタの中央に形成された接続筒に無機接着剤を介して行われていた。ここで問題となるのはリフレクタ付き光源装置の点灯時の熱である。即ち、リフレクタ付き光源装置を点灯とすると白熱ランプが高熱を発し、光源装置全体が高温になる。白熱ランプを構成する外囲器は熱膨張のほとんどない石英ガラスで形成されている。一方、リフレクタは通常のガラスであり、外囲器とリフレクタとの熱膨張係数が相違し、ほとんど熱膨張のない外囲器に対してリフレクタが膨張するため無機接着剤にて一体的に固着されている部分において、外囲器あるいはリフレクタが破損することがあった。
【０００４】
前述のように、リフレクタ付き光源装置の小型化を達成しようとすると、発熱源である白熱ランプと接着部分が近くなり、熱膨張差による接着部分の破損がより頻繁に発生するようになった。
【０００５】
本発明はこのようなコンパクト化に伴って発生する問題点を解決することをその課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の光源装置は「ハロゲン電球または放電灯（１）にリフレクタ（２）を装着した光源装置において、ハロゲン電球または放電灯（１）を構成している外囲器（３）の封止部（８）の底端（１５）がフレア状に広がっており、該フレア状に広がっている封止部（８）の底端（１５）がリフレクタ（２）の中央に形成された取付筒部（１６）の先端部分に一体的に融着されており、ハロゲン電球または放電灯（１）の外囲器（３）とリフレクタ（２）とが同一熱膨張係数を有するガラスで形成されている」事を特徴とするものである。また、「請求項２」は「ハロゲン電球または放電灯（１）にリフレクタ（２）を装着した光源装置において、ハロゲン電球または放電灯（１）はアウタバルブ（７）の内部に収納されており、アウタバルブ（７）の底端（１５）がフレア状に広がっており、該フレア状に広がっているアウタバルブ（７）の底端（１５）がリフレクタ（２）の中央に形成された取付筒部（１６）の先端部分に一体的に融着されており、ハロゲン電球または放電灯（１）の外囲器（３）とアウタバルブ（７）とリフレクタ（２）とが同一熱膨張係数を有するガラスで形成されている」ことを特徴とする光源装置である。更に「請求項３」は「リフレクタ（２）の前面開口が透明板（４）で閉塞されており、リフレクタ（２）内が減圧状態となっている」ことを特徴とする。
【０００７】
このように、ハロゲン電球や放電灯（１）の外囲器（３）とリフレクタ（２）とが同一熱膨張係数を有するガラスで形成されているので、点灯時においてハロゲン電球または放電灯（１）が高温になり、これによりハロゲン電球または放電灯（１）の接続部分（５）が高温になったとしても熱膨張差で接続部分（５）が破損するというようなことがない。なお、ハロゲン電球または放電灯（１）の外囲器（３）は通常石英ガラスで形成されているので、リフレクタ（２）も同じ材料である石英ガラスで形成されることが好ましい。また、特に放電灯では、最近では長寿命・高効率を狙って放電灯（１）の発光部（６）を２００気圧以上の高圧にすることが行われているが、リフレクタ（２）内を減圧状態にしておくことにより放電灯（１）が破裂したときに、発光部（６）に封じこまれていた高圧の封止ガスがリフレクタ（２）内に放出されたとき、その圧力が減殺されてリフレクタ（２）の連鎖破損を防ぐことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示実施例に従って詳述する。図１は、本発明の第１実施例の断面図で、これはアウタバルブ(7)に収納されたハロゲン電球や放電灯などの白熱ランプ(1)[即ち、この場合は放電灯であるがこれに限られない]がリフレクタ(2)に装着された光源装置である。
【０００９】
白熱ランプ(1)の外囲器(3)、アウタバルブ(7)及びリフレクタ(2)はいずれも石英ガラス[例えば、バイコールガラス(コーニング社の人工石英の商品名)も含む]で形成されており、同じ熱膨張係数を有するものである。
【００１０】
白熱ランプ（１）はここでは放電灯を採用している。勿論、ハロゲン電球を採用することも可能であるが、ここでは放電灯をその代表例として説明する。本実施例における白熱ランプ（１）は球状あるいは回転楕円体の発光部（６）の両側から一体的に延出された一対の封止部（８）、封止部（８）内にそれぞれ埋設されたモリブデン箔（９）、モリブデン箔（９）内側端部に溶接され、発光部（６）内に互いに対向するように配置された電極（１０）及びモリブデン箔（９）の外側端部に溶接され封止部（８）外に導出された外部リード棒（１１）とで構成され、発光部（６）内には水銀やハロゲンガス、稀ガスその他必要材料が封入されている。なお、封止部（８）はシュリンクシールでもピンチシールでもよく、封止部（８）の先端部分（１２）は次に述べるアウタバルブ（７）の取り付け部分となっており、封止部（８）の本体部分（８ａ）より若干細く形成されている。
【００１１】
アウタバルブ(7)は内部に前記白熱ランプ(1)を収納しており、その頂部(13)は細く絞られており、アウタバルブ(7)内に収納された白熱ランプ(1)の一方の先端部分(12)が挿入されており、更にその中間部分が細く絞られており、この中間絞部(14)[中間絞部(14)の代りに内側に向けて突起を形成してもよい]に他方の先端部分(12)を挿入し、前記頂部(13)と中間絞部(14)にて白熱ランプ(1)を保持するようになっている。アウタバルブ(7)の底端(15)はフレアに広がっており、次に述べるリフレクタ(2)の中央に形成された円筒状の取付筒部(16)に一体的に融着されている。
【００１２】
リフレクタ(2)の本体部分(19)は凹面鏡状のもので、その内周面に反射層(17)が形成されており、その外周面には赤外線透過層(18)が形成されている。そしてその中央に円筒状の取付筒部(16)が形成されており、前述のようにアウタバルブ(7)のフレア状の底端(15)が一体的に融着されている。
【００１３】
また、前記本体部分(19)の側面には一方の外部リード棒(11)に溶接した導線(20)を外部に導出するための導出筒部(21)が設けられており、モリブデン箔(21a)を介してこの導出筒部(21)を封止して導出筒部(21)から導線(20a)が外部に気密的に導出されている。ここで、前記中間絞部(14)と封止部(8)の先端部分(12)及び取付筒部(16)と底端(15)の融着は全周にわたって一体的に融着され、この部分からの空気の漏洩がないように形成されている。
【００１４】
リフレクタ(2)の前面開口には、透明板(4)[この場合、この部分における熱膨張差をなくすためリフレクタ(2)と同じ石英を使用することが好ましい]が気密的に嵌め込まれており、前記導出筒部(21)の封止時に導出筒部(21)からリフレクタ(2)内の空気を抜いて減圧状態とし、その後導出筒部(21)を封止することになる。
【００１５】
リフレクタ(2)の製造方法は特に限定されるものではないが、その一例を示せば、樹脂バインダと微細石英ガラスとの混練物を所定形状に成形し、これを脱バインダした後、焼成してリフレクタ(2)とする。
【００１６】
なお、アウタバルブ(7)とリフレクタ(2)との融着作業は、リフレクタ(2)に対する白熱ランプ(1)の３次元焦点合わせを行った後行われる。
【００１７】
このように形成したリフレクタ付き光源装置の白熱ランプ(1)を点灯すると、白熱ランプ(1)はおびただしい熱を発生し全体が高温に昇温する。この時、従来のリフレクタ付き光源装置では前述のようにリフレクタと白熱ランプとの材料が異なっていたためその接続部分で弱い方が破損することがあったが、この場合では、構成材料は同じ膨張係数の材料、即ち、石英ガラスで構成されているため、接続部分(5)における熱膨張差がまったく発生せず、従って接続部分(5)における破損事故は確実に解消される。
【００１８】
なお、図からわかるように接続部分(5)は取付筒部(16)の先端部分であるから、高熱を発する発光部(6)から遠く離れているので、この点でも接続部分(5)における破損事故をなくす上において効果がある。
【００１９】
また、万一、白熱ランプ(1)の破裂事故が発生したとしても、この場合白熱ランプ(1)はアウタバルブ(7)内に収納されているので、アウタバルブ(7)が白熱ランプ(1)の破裂時の衝撃で破損しない限り、破片が外部に飛び散ることはない。仮に、アウタバルブ(7)が前記衝撃で破損したとしても、リフレクタ(2)内は減圧状態となっているので、リフレクタ(2)内に放出された膨張ガスは前記減圧によって緩和され、リフレクタ(2)の破損を引き起こさず、非常に安全な光源装置とすることができる。
【００２０】
図１はダブルエンドタイプの放電灯を代表例にして説明したが、勿論、これに限られるものでなく、図２、３はシングルエンドタイプの放電灯を用いた例(第２実施例)である。簡単に説明すると、シングルエンドタイプの放電灯(1)の封止部(8)の底端(15)を前述同様フレア状に拡径し、このフレア状の底端(15)を前述同様取付筒部(16)の先端に気密状にて一体的に融着している。この場合、シングルエンドであるから２本の外部リード棒(11)は取付筒部(16)から導出することができるので、第１実施例のような導出筒部(21)は不要である。そのため、図３に示すように封止部(8)に、封止部(8)の側面から先端に至る連通孔(22)を形成し、前記連通孔(22)に接続している連通管(23)からリフレクタ(2)内の空気を抜き、内部を減圧した後、連通管(23)を封止する。
【００２１】
図４は前述のようなフレア状の底端の代りにストレートの底端(15)に端部が薄肉に形成された取付筒部(16)を用い、この薄肉部分(16a)を一体的且つ気密的に融着させるようにしてもよい。薄肉部分(16a)を使用することで、融着が容易に行われる。
【００２２】
図５は第３実施例で、シングルエンド型のハロゲン電球(1)の発光部(6)と封止部(8)との境目に直接リフレクタ(2)の本体部分(19)[この場合は取付筒部が存在しない]を一体的且つ気密的に融着させるようにした例である。この場合もリフレクタ(2)内は減圧される。減圧用のチップ管は図示せず。(10a)はフィラメントである。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、白熱ランプの外囲器とリフレクタとが同一熱膨張係数を有するガラスで形成されているので、点灯時、熱膨張差で接続部分が破損するというようなことがない。また、リフレクタ内を減圧状態にしておくことにより白熱ランプが破裂したとき、破裂時の高圧の封止ガス圧が減殺されてリフレクタの連鎖破損を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の断面図である。
【図２】本発明の第２実施例の断面図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ断面図である。
【図４】本発明の接続筒部の他の実施例の断面図である。
【図５】本発明の第３実施例の断面図である。
【符号の説明】
(1) 白熱ランプ
(2) リフレクタ
(3) 外囲器
(4) 透明板
(5) 接続部分[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a light source device in which a reflector is integrally fused to an incandescent lamp such as a halogen bulb or a discharge lamp.
[0002]
[Prior art]
Incandescent lamps such as halogen bulbs and discharge lamps are mounted on reflectors, and are widely used as light sources for electrical equipment such as projectors, general lighting such as store lighting and studio lighting. In particular, recently, the use as a light source of electric equipment is rapidly expanding, and further downsizing and higher efficiency are strongly demanded along with improvement in performance of electric equipment.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In such a light source device with a reflector, the incandescent lamp and the reflector are generally connected via an inorganic adhesive to a connecting tube formed at the center of the reflector. The problem here is the heat generated when the light source device with a reflector is turned on. That is, when the light source device with a reflector is turned on, the incandescent lamp generates high heat, and the entire light source device becomes high temperature. The envelope constituting the incandescent lamp is made of quartz glass with little thermal expansion. On the other hand, the reflector is ordinary glass, and the envelope and the reflector have different coefficients of thermal expansion, and the reflector expands to the envelope with almost no thermal expansion, so it is integrally fixed with an inorganic adhesive. In some parts, the envelope or the reflector may be damaged.
[0004]
As described above, when attempting to reduce the size of the light source device with a reflector, the incandescent lamp, which is a heat source, is close to the bonding portion, and the bonding portion is more frequently damaged due to a difference in thermal expansion.
[0005]
It is an object of the present invention to solve the problems that occur with such downsizing.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In the light source device light source device equipped with the reflector (2) "halogen bulb or a discharge lamp (1) of the present invention, the sealing portion of the envelope (3) constituting a halogen bulb or a discharge lamp (1) The bottom end (15) of (8) is flared, and the bottom end (15) of the sealing portion (8) flared is formed at the center of the reflector (2). The envelope (3) of the halogen bulb or the discharge lamp (1) and the reflector (2) are made of glass having the same thermal expansion coefficient. It is characterized by that. Further, "claim 2" in the light source device equipped with the reflector (2) "halogen bulb or a discharge lamp (1), halogen bulbs, or the discharge lamp (1) is housed inside the outer bulb (7), The bottom end (15) of the outer valve (7) spreads in a flare shape, and the bottom end (15) of the outer valve (7) that spreads in the flare shape is formed at the center of the reflector (2). 16) which is integrally fused to the tip portion of the halogen bulb or discharge lamp (1), the envelope (3), the outer bulb (7) and the reflector (2) are made of glass having the same thermal expansion coefficient. It is a light source device characterized by being formed. Further, “Claim 3” is characterized in that “the front opening of the reflector (2) is closed by the transparent plate (4), and the inside of the reflector (2) is in a reduced pressure state”.
[0007]
Thus, since the envelope (3) and reflector (2) of the halogen bulb or discharge lamp ( 1) are formed of glass having the same thermal expansion coefficient, the halogen bulb or discharge lamp (1 ) Becomes a high temperature, and even if the connection portion (5) of the halogen bulb or the discharge lamp (1) becomes a high temperature, the connection portion (5) is not damaged due to a difference in thermal expansion. Since the envelope (3) of the halogen bulb or the discharge lamp (1) is usually made of quartz glass, the reflector (2) is also preferably made of quartz glass, which is the same material. Further, in the lamp discharge, especially, but recently it has been made to be a high voltage of 200 atm emitting portion (6) of the discharge lamp aimed at the long-life, high efficiency (1), a reflector (2) in When the discharge lamp (1) is ruptured by keeping the pressure in a reduced pressure state, when the high-pressure sealing gas enclosed in the light emitting part (6) is released into the reflector (2), the pressure is reduced. It is killed and chain breakage of the reflector (2) can be prevented.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail according to illustrated embodiments. FIG. 1 is a cross-sectional view of a first embodiment of the present invention, which is an incandescent lamp (1) such as a halogen bulb or discharge lamp housed in an outer bulb (7) [that is, a discharge lamp in this case. The light source device is not limited to the light source device mounted on the reflector (2).
[0009]
The envelope (3), the outer bulb (7), and the reflector (2) of the incandescent lamp (1) are all formed of quartz glass [for example, including Vycor glass (commercial name of Corning artificial quartz)]. Have the same coefficient of thermal expansion.
[0010]
The incandescent lamp (1) employs a discharge lamp here. Of course, it is possible to employ a halogen bulb , but here, a discharge lamp will be described as a representative example. The incandescent lamp (1) in the present embodiment is embedded in a pair of sealing portions (8) and a sealing portion (8) that are integrally extended from both sides of a light emitting portion (6) that is spherical or spheroid. Molybdenum foil (9), welded to the inner end of the molybdenum foil (9), and placed on the outer end of the electrode (10) and the molybdenum foil (9) arranged to face each other in the light emitting part (6) It consists of an external lead rod (11) which is welded and led out of the sealing part (8), and mercury, halogen gas, rare gas and other necessary materials are enclosed in the light emitting part (6). The sealing portion (8) may be a shrink seal or a pinch seal, and the tip portion (12) of the sealing portion (8) is an attachment portion of an outer valve (7) described below, and the sealing portion (8 ) Of the main body (8a).
[0011]
The outer bulb (7) houses the incandescent lamp (1) inside, the top (13) is narrowed down, and one end of the incandescent lamp (1) housed in the outer bulb (7) (12) is inserted, and the middle part thereof is further narrowed, and this middle diaphragm part (14) [instead of the middle diaphragm part (14), a projection may be formed inward] The other end portion (12) is inserted, and the incandescent lamp (1) is held by the top portion (13) and the intermediate throttle portion (14). The bottom end (15) of the outer valve (7) extends in a flare and is integrally fused to a cylindrical mounting cylinder (16) formed at the center of the reflector (2) described below.
[0012]
The main body portion (19) of the reflector (2) has a concave mirror shape, and a reflection layer (17) is formed on the inner peripheral surface thereof, and an infrared transmission layer (18) is formed on the outer peripheral surface thereof. A cylindrical mounting tube portion (16) is formed at the center thereof, and the flared bottom end (15) of the outer valve (7) is integrally fused as described above.
[0013]
Further, on the side surface of the main body portion (19), a lead tube portion (21) for leading the lead wire (20) welded to one external lead rod (11) to the outside is provided, and a molybdenum foil (21a ), The lead tube portion (21) is sealed, and the lead wire (20a) is airtightly led out from the lead tube portion (21). Here, the fusion of the intermediate throttle part (14) and the tip part (12) of the sealing part (8) and the mounting cylinder part (16) and the bottom end (15) are integrally fused over the entire circumference, It is formed so that there is no air leakage from this portion.
[0014]
In the front opening of the reflector (2), a transparent plate (4) [in this case, it is preferable to use the same quartz as the reflector (2) to eliminate the difference in thermal expansion in this portion] is airtightly fitted. When the lead-out cylinder part (21) is sealed, the air in the reflector (2) is extracted from the lead-out cylinder part (21) to be in a reduced pressure state, and then the lead-out cylinder part (21) is sealed.
[0015]
The manufacturing method of the reflector (2) is not particularly limited, but as an example, a kneaded product of a resin binder and fine quartz glass is formed into a predetermined shape, and after the binder is removed, it is fired. Reflector (2).
[0016]
Note that the fusion work between the outer bulb (7) and the reflector (2) is performed after three-dimensional focusing of the incandescent lamp (1) with respect to the reflector (2).
[0017]
When the incandescent lamp (1) of the light source device with a reflector thus formed is turned on, the incandescent lamp (1) generates a great deal of heat and the whole temperature rises to a high temperature. At this time, in the conventional light source device with a reflector, the material of the reflector and the incandescent lamp was different as described above, so that the weaker one could be damaged at the connection part. In this case, the constituent materials have the same expansion coefficient. Therefore, the thermal expansion difference in the connecting portion (5) does not occur at all, and therefore, the damage accident in the connecting portion (5) is surely eliminated.
[0018]
As can be seen from the figure, the connection part (5) is the tip part of the mounting cylinder part (16), so it is far from the light emitting part (6) that emits high heat. Effective in eliminating damage accidents.
[0019]
Even if an incandescent lamp (1) rupture occurs, the incandescent lamp (1) is housed in the outer bulb (7) in this case, so the outer bulb (7) is not attached to the incandescent lamp (1). As long as it is not damaged by the impact at the time of bursting, the fragments will not scatter to the outside. Even if the outer valve (7) is damaged by the impact, the inside of the reflector (2) is in a depressurized state, so the expansion gas released into the reflector (2) is relaxed by the depressurization, and the reflector (2 ), And a very safe light source device.
[0020]
Although FIG. 1 has been described with a double-end type discharge lamp as a representative example, it is of course not limited to this, and FIGS. 2 and 3 are examples using a single-end type discharge lamp (second embodiment). is there. Briefly, the bottom end (15) of the sealing part (8) of the single-end type discharge lamp (1) is expanded in a flared shape as described above, and this flared bottom end (15) is mounted as described above. The tube portion (16) is integrally fused to the tip of the tube portion in an airtight manner. In this case, since the two external lead rods (11) can be led out from the mounting cylinder part (16) because they are single-ended, the lead-out cylinder part (21) as in the first embodiment is unnecessary. Therefore, as shown in FIG. 3, a communication hole (22) is formed in the sealing portion (8) from the side surface to the tip of the sealing portion (8) and connected to the communication hole (22). After the air in the reflector (2) is removed from (23) and the inside is depressurized, the communication pipe (23) is sealed.
[0021]
In FIG. 4, instead of the flare-shaped bottom end as described above, a mounting cylinder portion (16) having a thin end at the straight bottom end (15) is used, and this thin portion (16a) is integrally and You may make it fuse | melt airtightly. By using the thin portion (16a), the fusion can be easily performed.
[0022]
FIG. 5 shows a third embodiment in which the main body part (19) of the reflector (2) is directly connected to the boundary between the light emitting part (6) and the sealing part (8) of the single-ended halogen bulb (1). This is an example in which the attachment cylinder portion is not integrally fused. Also in this case, the pressure in the reflector (2) is reduced. The tip tube for decompression is not shown. (10a) is a filament.
[0023]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the envelope of the incandescent lamp and the reflector are formed of glass having the same thermal expansion coefficient, the connection portion is not damaged due to the difference in thermal expansion during lighting. Moreover, when the incandescent lamp is ruptured by keeping the inside of the reflector in a reduced pressure state, the high-pressure sealing gas pressure at the time of rupture is reduced, and the reflector can be prevented from being damaged in a chain.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a second embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view of another embodiment of the connecting tube portion of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
(1) Incandescent lamp
(2) Reflector
(3) Envelope
(4) Transparent plate
(5) Connection part

Claims

In light source devices with reflectors attached to halogen bulbs or discharge lamps ,
The bottom end of the sealed part of the envelope constituting the halogen bulb or discharge lamp is flared,
The bottom end of the sealing portion spreading in a flare shape is integrally fused to the tip portion of the mounting tube portion formed at the center of the reflector,
A light source device, wherein an envelope of a halogen bulb or a discharge lamp and a reflector are formed of glass having the same thermal expansion coefficient.

In light source devices with reflectors attached to halogen bulbs or discharge lamps ,
The halogen bulb or discharge lamp is housed inside the outer bulb ,
The bottom end of the outer valve spreads in a flared shape,
The bottom end of the outer valve spreading in a flare shape is integrally fused to the distal end portion of the mounting tube portion formed in the center of the reflector,
A light source device, wherein an envelope, an outer bulb, and a reflector of a halogen bulb or a discharge lamp are formed of glass having the same thermal expansion coefficient.

The light source device according to claim 1 or 2, wherein the front opening of the reflector is closed with a transparent glass, and the inside of the reflector is in a reduced pressure state.