[发明专利]高压放电灯、该灯的制造方法和该灯的点火方法及点火装置

说明书

本发明涉及短电弧型的高压放电灯、该灯的制造方法和该灯的点火方法及点火装置。

近年来，液晶投射器等投射型图像显示装置的开发和研究十分活跃。在这种投射型显示装置中，需要接近点光源的高亮度的光源，一般使用短电弧型的超高压汞灯或金属卤化物灯等高压放电灯。

当初，在作为投射型显示装置的光源采用的短电弧型的超高压汞灯和金属卤化物灯中，可以使用与以往的长电弧型的一般照明用高压放电灯相同结构的钨电极。

图1表示该长电弧型的高压放电灯中的电极50的结构图。如图所示，该电极50在钨电极轴51的前端部上安装形成由线径细的钨线构成的线圈52。该线圈52有散热作用，以防止电极过热为目的而安装。

但是，在使用这样的电极50的短电弧型灯中，已判明由于电极间距离短，所以电极前端53比长电弧型的灯温度更高，在仅线圈52散热的情况下，不能避免钨电极物质的熔融、蒸发和电极前端部的变形、损耗，还会招致因发光管黑化产生的灯的光束下降，难以实现灯的长寿命。

另一方面，作为与投射型显示装置使用的短电弧型放电灯有关的最新动向是要实现屏面上的亮度，为此，为了提高反射镜系统组合时的光利用效率，所以电极间距离从以往的2.0～5.0mm的范围缩短到2.0mm以下，而且正在开发短电弧型的灯。这样，作为短电弧型的灯上的新的固有问题，如图2所示，可判明随着灯的点火时间增加，会更显著地发生在当初电极50和55的前端部的中心附近形成的电极亮度(从作为阴极侧电极发射的位置)没有一个稳定位置的无序移动这样的跳弧现象。

如果发生这样的跳弧现象，则放电电弧从与反射镜系统组合的灯单元的光轴脱离，所以用这样的灯组件照射的屏面上的亮度变动大。从市场来说，需要开发可靠地抑制这种跳弧现象造成的屏面上亮度变动的高品质的短电弧型高压放电灯。

本发明的第一目的在于提供一种寿命比较长、并且不易产生跳弧的高压放电灯。

本发明的第二目的在于提供上述高压放电灯的制造方法。

本发明的第三目的在于提供使高压放电灯的寿命比较长、并且不易产生跳弧的点火方法。

本发明的第四目的在于提供使高压放电灯的寿命比较长、并且不易产生跳弧的点火装置。

上述第一目的通过高压放电灯来实现，该高压放电灯包括：

发光管，有气密密封的放电室，在该放电室中封入发光物质；

第1和第2电极，被设置在所述放电室内，各个电极有其基端被支撑在所述发光管上的电极轴，各电极轴大致同轴地向所述放电室延伸，在与其前端接近的状态下被保持；

其中，将第1电极和第2电极内至少一个电极形成在该电极轴的前端，并且有轴方向的平均单位长度的体积比该电极轴大的头部、以及在该头部的与另一个电极对置位置上设置的突起部。

上述第二目的通过以下制造方法来实现，该高压放电灯的制造方法配有第1和第2电极，使得其前端部之间在发光管内对置，该方法包括以下步骤：

头部形成步骤，在第1电极和第2电极内至少一个电极的电极轴的前端，形成轴方向的平均单位长度的体积比该电极轴大的头部；

密封步骤，将第1和第2电极在其前端部之间处于规定的间隔状态下对置密封在发光管中；以及

突起部形成步骤，在所述头部的、与另一个电极前端对置的位置上形成突起部。

上述第三目的通过以下点火方法来实现，该高压放电灯的点火方法在电极轴的前端部有比该电极轴粗的头部，在该头部前端形成突起的一对电极在发光管内按所述头部之间对置那样来配置，该方法包括以下步骤：

放电电弧电流增大步骤，在所述一对电极间的监视电压低于规定电压的情况下，使两电极间进行通电的放电电弧电流增大；

放电电弧电流减少步骤，在所述一对电极间的监视电压达到所述规定电压以上的情况下，使两电极间进行通电的放电电弧电流减少；

其中，所述放电电弧电流增大步骤和所述放电电弧电流减少步骤被交替重复进行。

此外，上述第三目的通过以下点火方法来实现，该高压放电灯的点火方法在电极轴的前端部有比该电极轴粗的头部，在该头部前端形成突起的一对电极在发光管内按所述头部之间对置那样来配置，该方法包括以下步骤：

第1步骤，如果所述一对电极间的监视电压上升至第1电压，则将两电极间通电的交流电流的频率设定为第1频率；

第2步骤，如果所述一对电极间的监视电压下降至比第1电压低的第2电压，则将两电极间通电的交流电流的频率设定为第2频率；

其中，将所述第1步骤和第2步骤重复进行。