[發明專利]高亮度放電燈以及高亮度放電燈點燈裝置

有效

• 申請號: 01115938.3
• 申請日: 2001-06-06
• 公開（公告）號: CN1327256A
• 公開（公告）日: 2001-12-19
• 發明（設計）人: 金子由利子;高橋清;南畑亮;竹田守;桐生英明;村瀨隆幸
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: H01J61/02
• 分類號: H01J61/02;H01J61/54;H01J61/00;H05B41/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 黃永奎

本發明涉及一種高亮度放電燈以及高亮度放電燈點燈裝置，特別是涉及一種將觸發線設置到金屬鹵化物燈、高壓水銀燈以及高壓鈉光燈等高亮度放電燈等上的裝置。

以往，高亮度放電燈，例如金屬鹵化物燈被用于一般照明和點照明等。最近，作為OHP和液晶投影機等的光源，金屬鹵化物燈被廣泛應用。

金屬鹵化物燈例如由石英玻璃構成的發光管和在發光管內拉開給定間隔設置的一對電極所構成；在發光管內密封有作為發光物質的水銀以及金屬鹵化物。發光管的兩端分別由電極密封部所密封，而且，一對電極通過被氣密密封到電極密封部內的金屬箔分別與外部引線連接。外部引線電連接燈的點燈電路(驅動裝置)，點燈電路具有穩定器，使之在點燈工作過程中沒有給定值以上的電流流過；同時還具有當燈啟動時，把高壓脈沖電壓外加到電極上的部件。

如果要說明金屬鹵化物燈點燈工作過程，則為了開始點燈工作，首先需要在一對電極之間外加電壓來擊穿絕緣，并使之開始放電。擊穿絕緣所需要的電壓被稱為“擊穿電壓”，該擊穿電壓一般是穩定點燈狀態下燈電壓的數百倍以上的高電壓。

為了實現點燈電路的小型化和低成本化，最好是盡可能地降低所述擊穿電壓。作為實現降低該擊穿電壓的技術，眾所周知的是在發光管的外周卷繞有觸發線(接近導體)的構成；例如被特開平8—69777號公報所公開的技術。具有這種構成的金屬鹵化物燈如圖11所示。

如圖11所示的金屬鹵化物燈具有發光管101和電極密封部102a、102b，在發光管101的外周上成螺旋狀卷繞有觸發線108。在發光管101的內部設有一對方向相對的電極103a、103b，一對電極103a、103b通過電極密封部102a、102b內的金屬箔104a、104b與外部引線105a、105b連接。觸發線108的一端108b連接外部引線105b，觸發線108的另一端108a卷繞在電極密封部102a的發光管101一側的端部(根部附近)。外部引線105a、105b電連接點燈電路(驅動裝置)111，點燈電路111電連接電源107。

在該金屬鹵化物燈中，因為設有觸發線108，所以能夠降低擊穿電壓。這取決于如下結構：當從連接電源107的點燈電路111把高壓脈沖電壓外加到電極103a、103b上時，觸發線108也和電極103b成為同一電位，其結果是：利用觸發線108，在發光管101的內部形成電位傾斜度很大的電場。由于該電場的影響，在電極103a、103b之間的Xe氣體的絕緣性很容易被破壞，所以就能夠降低擊穿電壓。

但是，設有觸發線108的所述現有的金屬鹵化物燈，雖然能降低擊穿電壓，但在燈的點燈過程中，會由于色變化、燈電壓的上升變化、以及發光管的白濁而產生喪失透明性的失透現象。而且還具有以下問題：即，光通量維持率降低和產生燈不亮等，容易縮短使用壽命。

本發明者詳細地研究了產生所述現象的原因，結果發現，在點燈過程中，觸發線108產生的電場對產生所述現象的影響很大。例如，在點燈過程中，當在電極103a、103b之間外加65V的驅動電壓(燈電壓)時，連接外部引線105b的觸發線108和電極103a之間也成為65V。在此，如果設電極103a、103b之間的距離為3.7mm，觸發線108的一端108a與電極103a之間的最短距離為1mm，則在電極103a、103b之間形成的電場傾斜度為17.6V/mm，而與此相對，在電極103a和觸發線108之間形成的電場傾斜度，在最大的地方為17.6V/mm的3倍以上，達到65V/mm。

被施加了高壓脈沖電壓，Xe絕緣氣體被擊穿并開始放電的燈，由于其后的放電導致發光管101的內壁溫度上升。發光管101的內壁溫度一上升，被密封在發光管101內的金屬鹵化物等被封入物就會變成蒸汽，并被離子化。與電極103a、103b之間的電場相比，在電極103a和觸發線108之間的電場對該被離子化的發光物質所施加的影響要大得多，其結果是該被離子化的發光物質被觸發線108強有力地吸引。更具體地說，當所施加的驅動電壓為交流時，當觸發線108為負時，被正離子化的鈉等發光物質被觸發線108所吸引。而且，離子半徑小的Na等就會在石英玻璃中移動，從而漏出到發光管101的外部。本發明者已查明：這樣一來，發光管101內的發光物質就會減少，就會導致光特性(色溫度、燈電壓、以及光通量維持率等)發生顯著變化。而且，當Na等在石英玻璃中移動時，會破壞石英玻璃的非結晶質構造，使石英玻璃結晶化(向方晶石的相變)，所以也會導致石英玻璃的白濁、失透等。