JP3239621B2 - Metal halide lamp and illumination optical device - Google Patents
Metal halide lamp and illumination optical deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は一般照明や光学機器等に
用いられるメタルハライドランプおよびメタルハライド
ランプと凹面反射鏡とを組み合わせた照明光学装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal halide lamp used for general illumination and optical equipment, and an illumination optical device combining a metal halide lamp and a concave reflecting mirror.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、メタルハライドランプは店舗照
明、道路照明等の一般照明用として広く用いられ、また
自動車用照明、または光学機器用光源としてその需要が
広がりつつある。以下図面を参照しながら上述したメタ
ルハライドランプの一例について説明する。2. Description of the Related Art In recent years, metal halide lamps have been widely used for general lighting such as store lighting and road lighting, and their demand has been expanding as automotive lighting or optical equipment light source. Hereinafter, an example of the above-described metal halide lamp will be described with reference to the drawings.
【0003】図6は一重管型メタルハライドランプの構
成を示す図である。図6において、61は石英ガラス製
発光管発光部、62はモリブデン箔を介して設置された
タングステン電極、63は前記モリブデン箔を気密に封
着した封止部、64は外部リード線である。以上のよう
に構成されたメタルハライドランプについて、以下その
動作について説明する。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a single tube type metal halide lamp. In FIG. 6, reference numeral 61 denotes a light emitting portion made of a quartz glass arc tube, 62 denotes a tungsten electrode provided via a molybdenum foil, 63 denotes a sealing portion in which the molybdenum foil is hermetically sealed, and 64 denotes an external lead wire. The operation of the metal halide lamp configured as described above will be described below.
【0004】メタルハライドランプにおいて水銀、希ガ
スとともに添加された金属ハロゲン化物は、点灯中発光
管管壁付近に液体として存在する一方、一部蒸発した金
属ハロゲン化物蒸気はアークの中心部で金属原子とハロ
ゲン原子に解離し、前記金属蒸気がアークで励起されそ
の金属特有のスペクトルを放射している。そのため高圧
水銀灯に比べメタルハライドランプは発光効率、演色性
に優れるという長所を有している。また、金属ヨウ化物
としてDy−Nd−Cs系(特開平3−219546号
公報)のメタルハライドランプが多く実用化されてきて
いる。In a metal halide lamp, a metal halide added together with mercury and a rare gas is present as a liquid near the arc tube wall during operation, while a partially evaporated metal halide vapor forms a metal atom at the center of the arc. Dissociated into halogen atoms, the metal vapor is excited by an arc and emits a spectrum unique to the metal. For this reason, metal halide lamps have the advantage of being superior in luminous efficiency and color rendering to high-pressure mercury lamps. Many Dy-Nd-Cs-based metal halide lamps (JP-A-3-219546) have been put into practical use as metal iodides.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】一般にこの種のメタル
ハライドランプにおいては、ランプの発光特性は封入金
属ハロゲン化物の蒸気圧によって決定される。つまり、
封入金属特有の発光スペクトルを得るには発光管最冷部
の温度を高温にし、金属ハロゲン化物の蒸気圧を高める
必要がある。そのためにメタルハライドランプにおいて
は所望の最冷点温度が得られるよう管壁負荷を適切に設
計している。さらに通常は保温膜を発光管の最冷点部付
近の外表面に塗布する方法がとられている。Generally, in this type of metal halide lamp, the luminous characteristics of the lamp are determined by the vapor pressure of the enclosed metal halide. That is,
In order to obtain an emission spectrum peculiar to the encapsulated metal, it is necessary to raise the temperature of the coldest part of the arc tube to increase the vapor pressure of the metal halide. Therefore, in the metal halide lamp, the tube wall load is appropriately designed so as to obtain a desired cold spot temperature. Further, usually, a method of applying a heat insulating film to the outer surface near the coldest point of the arc tube has been adopted.
【0006】しかしながらこれら従来のメタルハライド
ランプでは添加金属ハロゲン化物の蒸気圧を高め演色性
を改善する目的で、最冷点温度を高くすると、添加金属
と発光管構成材料とが急速に反応し、光束の低下や発光
管の破裂が生じ、短寿命になってしまうという問題点が
あった。However, in these conventional metal halide lamps, when the coldest point temperature is raised for the purpose of increasing the vapor pressure of the added metal halide and improving the color rendering, the added metal and the constituent material of the arc tube react rapidly, and the luminous flux is increased. There is a problem that the life span is shortened and the arc tube is ruptured, resulting in a short life.
【0007】また、投写型液晶ディスプレイでは、光源
から放射された光を一度R(赤),(緑), B(青)に
色分離し、ホワイトバランスを調整して再び3色を調整
する方法を採用している。そのためメタルハライドラン
プを投写型ディスプレイ用光源とした場合、光源の発光
スペクトルはRGBのバランスがとれていなければ意味
がない。In a projection type liquid crystal display, a method of once separating light emitted from a light source into R (red), (green), and B (blue), adjusting white balance, and adjusting three colors again. Is adopted. Therefore, when the metal halide lamp is used as a light source for a projection display, the light emission spectrum of the light source is meaningless unless the RGB is balanced.
【0008】本発明は、上記の問題点に鑑み、発光スペ
クトルが可視域のRGBにバランスよく分布し、演色性
に優れ、且つ長寿命のメタルハライドランプを提供する
ことを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a metal halide lamp whose emission spectrum is well distributed in RGB in the visible region, has excellent color rendering properties, and has a long life.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明のメタルハライド
ランプは上記目的を達成するため、一対の電極を具備し
た透光性容器内に水銀、始動用希ガスとともに、少なく
ともハロゲンをヨウ素または臭素またはその混合物とす
るハロゲン化ホルミウム(HoX3 )およびハロゲン化
プラゼオジム(PrX3)を封入した構成である。In order to achieve the above object, a metal halide lamp according to the present invention has at least a halogen containing iodine or bromine or a halogen thereof together with mercury and a starting rare gas in a translucent container having a pair of electrodes. halogenated holmium to mixture (Hox 3) and halogenated Purazeojimu a structure encapsulating (PrX 3).
【0010】または、一対の電極を具備した透光性容器
内に水銀、始動用希ガスとともに、少なくともハロゲン
をヨウ素または臭素またはその混合物とするハロゲン化
テルビウム(TbX3)およびハロゲン化プラゼオジム
(PrX3)を封入した構成である。[0010] Alternatively, the mercury in the translucent container provided with the pair of electrodes, together with the starting rare gas, halides terbium be at least a halogen iodine or bromine or their mixture (TbX 3) and halogenated Purazeojimu (PRx 3 ) Is enclosed.
【0011】または、一対の電極を具備した透光性容器
内に水銀、始動用希ガスとともに、少なくともハロゲン
をヨウ素または臭素またはその混合物とするハロゲン化
ホルミウム(HoX3)及びハロゲン化ツリウム(Tm
X3)を封入した構成である。Alternatively, holmium halide (HoX 3 ) and thulium halide (Tm) containing at least halogen as iodine or bromine or a mixture thereof together with mercury and a starting rare gas in a light-transmitting container provided with a pair of electrodes.
X 3 ).
【0012】または、一対の電極を具備した透光性容器
内に水銀、始動用希ガスとともに、少なくともハロゲン
をヨウ素または臭素またはその混合物とするハロゲン化
テルビウム(TbX3)及びハロゲン化ツリウム(Tm
X3)を封入した構成である。Alternatively, terbium halide (TbX 3 ) and thulium halide (Tm) containing at least halogen as iodine or bromine or a mixture thereof together with mercury and a starting rare gas in a light-transmitting container provided with a pair of electrodes.
X 3 ).
【0013】または、一対の電極を具備した透光性容器
内に水銀、始動用希ガスとともに、少なくともハロゲン
をヨウ素または臭素またはその混合物とするハロゲン化
ディスプロシウム(DyX3)およびハロゲン化スズ
(SnX2)を封入した構成である。Alternatively, dysprosium halide (DyX 3 ) and tin halide (in which at least halogen is iodine or bromine or a mixture thereof) together with mercury and a rare gas for starting are placed in a light-transmitting container provided with a pair of electrodes. SnX 2 ) is enclosed.
【0014】または、一対の電極を具備した透光性容器
内に水銀、始動用希ガスとともに、少なくともハロゲン
をヨウ素または臭素またはその混合物とするハロゲン化
ホルミウム(HoX3)およびハロゲン化スズ(Sn
X2)を封入した構成である。Alternatively, holmium halide (HoX 3 ) and tin halide (Sn) containing at least halogen as iodine or bromine or a mixture thereof together with mercury and a rare gas for starting are placed in a light-transmitting container provided with a pair of electrodes.
X 2 ).
【0015】または、一対の電極を具備した透光性容器
内に水銀、始動用希ガスとともに、少なくともハロゲン
をヨウ素または臭素またはその混合物とするハロゲン化
テルビウム(TbX3)およびハロゲン化スズ(Sn
X2)を封入した構成である。Alternatively, terbium halide (TbX 3 ) and tin halide (Sn) containing at least halogen as iodine or bromine or a mixture thereof together with mercury and a rare gas for starting are placed in a light-transmitting container provided with a pair of electrodes.
X 2 ).
【0016】さらに、上記構成において、透光性容器単
位容積当たりのハロゲン化物の総重量を1mg/ccよ
り多くすることが好ましい。Further, in the above structure, it is preferable that the total weight of the halide per unit volume of the translucent container is more than 1 mg / cc.
【0017】また、本発明の照明光学装置は、上記メタ
ルハライドランプを光源とし、前記メタルハライドラン
プとその反射面が放物面または楕円面よりなる凹面反射
鏡とを、前記メタルハライドランプのアーク軸が凹面反
射鏡の光軸上に位置するように配置した構成とする。Further, the illumination optical device of the present invention uses the above-mentioned metal halide lamp as a light source, and comprises the metal halide lamp and a concave reflecting mirror whose reflecting surface is a paraboloid or an elliptical surface, wherein the arc axis of the metal halide lamp is a concave. It is configured to be located on the optical axis of the reflecting mirror.
【0018】また本発明の画像表示装置は上記照明光学
装置を光源部とし、この照明光学装置と画像形成部から
なる構成とする。Further, the image display device of the present invention has a configuration in which the above-mentioned illumination optical device is used as a light source unit and this illumination optical device and an image forming unit.
【0019】[0019]
【作用】本発明によれば、メタルハライドランプに少な
くともハロゲン化ホルミウムとハロゲン化プラゼオジ
ム、またはハロゲン化テルビウムとハロゲン化プラゼオ
ジム、またはハロゲン化ホルミウムとハロゲン化ツリウ
ム、またはハロゲン化テルビウムとハロゲン化ツリウ
ム、またはハロゲン化ディスプロシウムとハロゲン化ス
ズ、またはハロゲン化ホルミウムとハロゲン化スズ、ま
たはハロゲン化テルビウムとハロゲン化スズを添加す
る、さらにその封入量を適切に設定することによって、
可視のRGB領域で適当なバランスで発光スペクトルを
有し演色性の優れた光源を得ることができる。また、発
光管構成材料と添加金属との反応も進行しにくくなり、
長寿命化が実現できる。According to the present invention, at least holmium halide and praseodymium halide, terbium halide and praseodymium halide, or holmium halide and thulium halide, or terbium halide and thulium halide, or halogen By adding dysprosium halide and tin halide, or holmium halide and tin halide, or terbium halide and tin halide, and by appropriately setting the amount of encapsulation,
A light source having an emission spectrum with an appropriate balance in the visible RGB region and having excellent color rendering properties can be obtained. Also, the reaction between the arc tube constituent material and the added metal hardly progresses,
Long life can be realized.
【0020】[0020]
(実施例1)以下本発明の一実施例のメタルハライドラ
ンプについて説明する。図1は本発明の実施例1のメタ
ルハライドランプ発光管を示す図である。(Embodiment 1) A metal halide lamp according to an embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 is a diagram showing a metal halide lamp arc tube according to a first embodiment of the present invention.
【0021】図1に示す本実施例の一重管型石英ガラス
製メタルハライドランプ発光管の構成は図6とほぼ同様
であり、1は石英ガラス製発光管発光部、2はタングス
テン電極、3はモリブデン箔を気密に封着した封止部、
4は外部リード線である。5は従来の構成にない特定の
ハロゲン化物を含有させた特定ハロゲン化物含有発光管
内部空間(以下、発光管内という)である。The structure of the single-tube quartz glass metal halide lamp arc tube shown in FIG. 1 is substantially the same as that of FIG. 6, wherein 1 is a quartz glass arc tube light emitting portion, 2 is a tungsten electrode, and 3 is molybdenum. A sealing part in which the foil is hermetically sealed,
4 is an external lead wire. Reference numeral 5 denotes a specific halide-containing arc tube internal space (hereinafter, referred to as an arc tube) containing a specific halide not present in the conventional structure.
【0022】発光管発光部1は略回転楕円体形状で中央
部最大内径は8.0mm、内容積は0.5ccである。
また電極間距離すなわちアーク長は6.0mmである。
発光管内5にはHoI3が0.5mg、PrI3が0.5
mg、CsIが0.2mg、さらに緩衝ガスとして水銀
が10.0mg、始動用希ガスとしてArが150トー
ル封入されている。以上のような構成のメタルハライド
ランプを図2に示す光学系内に組み込んで発光スペクト
ルを評価した。ランプ電力150W、ランプ電圧90
V、ランプ電流1.7Aで点灯した。The arc tube light emitting section 1 has a substantially spheroidal shape, the central portion has a maximum inner diameter of 8.0 mm, and an inner volume of 0.5 cc.
The distance between the electrodes, that is, the arc length is 6.0 mm.
In the arc tube 5, 0.5 mg of HoI 3 and 0.5 mg of PrI 3
mg, CsI 0.2 mg, mercury 10.0 mg as a buffer gas, and 150 Torr Ar as a starting rare gas. The metal halide lamp having the above configuration was incorporated in the optical system shown in FIG. 2 and the emission spectrum was evaluated. Lamp power 150W, lamp voltage 90
V and the lamp current was 1.7 A.
【0023】図2において、6はメタルハライドラン
プ、7は集光ミラー、8は投射レンズ系、9は受光面で
ある。本実施例の受光面中心の分光分布を図3に、封入
物をDyI3−NdI3−CsIとした従来の場合を図4
に示した。即ち、図3は本実施例によるランプの発光ス
ペクトルであり、図4は対比のために作製したDyI3
−NdI3−CsI系ランプの発光スペクトルである。In FIG. 2, reference numeral 6 denotes a metal halide lamp, 7 denotes a condenser mirror, 8 denotes a projection lens system, and 9 denotes a light receiving surface. FIG. 3 shows the spectral distribution at the center of the light receiving surface of this embodiment, and FIG. 4 shows a conventional case where the enclosure is DyI 3 -NdI 3 -CsI.
It was shown to. That is, FIG. 3 shows the emission spectrum of the lamp according to the present embodiment, and FIG. 4 shows DyI 3 prepared for comparison.
-NDI 3 the emission spectrum of -CsI system lamps.
【0024】これらふたつのランプは封入物以外はすべ
て同一とした。曲線1と曲線2を比較するとHoI3、
PrI3、CsIを所定量封入した本実施例のランプ
は、DyI3、NdI3、CsIを所定量封入したランプ
と同様に可視域のRGBにわたってバランスよく豊富な
封入金属特有の発光が得られていることが分かる。The two lamps were all identical except for the fill. Comparing curves 1 and 2, HoI 3 ,
PrI 3, the lamp of the present embodiment by a predetermined amount encapsulate CsI is DyI 3, NdI 3, the lamp as well as a good balance rich encapsulated metal-specific over RGB visible region light emitting by a predetermined amount enclosing CsI is obtained You can see that there is.
【0025】本実施例によるメタルハライドランプは、
可視域のRGBにバランスよく発光スペクトルが分布し
ているため、OHPや投射型液晶ディスプレイ用光源と
して用いた場合、従来のDyI3、NdI3、CsI系の
メタルハライドランプと同様に、スクリーンの明るさ、
色とも優れた特性となる。さらに、本実施例によるラン
プでは主成分としてDyI3 を含んでいないので、アー
ク周辺部でDyIの分子発光と思われる赤みがかった発
光領域がない。そのためスクリーンの色均一性も大幅に
改善されている。The metal halide lamp according to this embodiment is
Since good balance emission spectrum of RGB visible region is distributed, when used as a light source for OHP or projection type liquid crystal display, a conventional DyI 3, NdI 3, as with CsI based metal halide lamp, the brightness of the screen ,
The color also has excellent characteristics. Further, since the lamp according to the present embodiment does not contain DyI 3 as a main component, there is no reddish light emitting region that is considered to be molecular light emission of DyI at the periphery of the arc. Therefore, the color uniformity of the screen is also greatly improved.
【0026】また、図5にランプ点灯時間と中心照度維
持率の関係を示す。(a)は本実施例によるランプであ
り、(b)はDyI3−NdI3−CsI系ランプであ
る。本実施例のランプでは主成分としてガラスとの反応
性が高いNdI3 を含んでいないので、石英ガラスの結
晶化が抑制されるためランプ寿命が従来に比べ約1.5
倍になった。FIG. 5 shows the relationship between the lamp lighting time and the center illuminance maintenance rate. (A) is a lamp according to the embodiment, (b) is a DyI 3 -NdI 3 -CsI system lamps. Since the lamp of the present embodiment does not contain NdI 3 having high reactivity with glass as a main component, crystallization of quartz glass is suppressed, so that the lamp life is about 1.5 times that of the conventional lamp.
Doubled.
【0027】ところで上記構成のメタルハライドランプ
においてヨウ化ホルミウム、ヨウ化プラゼオジム、ヨウ
化セシウムの封入総重量を発光管内容積当たり1mg/
ccより多くするのは以下の理由による。前記ヨウ化物
はランプ動作中は大部分が液体で最冷点付近に存在して
おり、一部が蒸発し気体として放電空間に存在してい
る。ここでヨウ化物の総重量を増加させた場合を考える
と、液体のヨウ化物が過剰に存在することになって一部
はランプ内面の最冷点よりも高温の内壁と接触すること
になる。するとその場所でも液体が蒸発し、ヨウ化物を
増加させる前の状態よりもヨウ化物の蒸気圧が上昇す
る。その結果金属の発光強度が増大し演色性が向上す
る。封入量を種々変化させて実験を行った結果、HoI
3,PrI3、CsIの封入総重量が1mg/cc以上で
あれば、実用上問題の無いことが分かった。By the way, in the metal halide lamp having the above structure, the total weight of holmium iodide, praseodymium iodide and cesium iodide was 1 mg / volume per volume in the arc tube.
The reason why the number is larger than cc is as follows. Most of the iodide is a liquid during the lamp operation and exists near the coldest point, and a part of the iodide evaporates and exists as a gas in the discharge space. Here, considering the case where the total weight of the iodide is increased, the liquid iodide is excessively present, and a part thereof comes into contact with the inner wall having a temperature higher than the coldest point on the inner surface of the lamp. Then, the liquid evaporates also in that place, and the vapor pressure of the iodide increases from the state before the increase in the iodide. As a result, the luminous intensity of the metal increases, and the color rendering properties improve. As a result of conducting experiments with various amounts of encapsulation, HoI
It has been found that there is no practical problem if the total weight of 3 , 3 , PrI 3 and CsI is 1 mg / cc or more.
【0028】一方、封入ヨウ化物のうちヨウ化セシウム
はアークを安定させる働きがあり封入する必要がある
が、HoI3とPrI3の蒸気圧を小さくしてしまう。つ
まりヨウ化セシウムを封入することによってアークは安
定するが、同時にHoCsI4などの安定な複合ヨウ化
物を形成し所望の発光スペクトルが得られなくなる。し
たがって、CsIを大量に封入すると輝度の低下を招
く。実験結果から実用的にはヨウ化セシウムは全ヨウ化
物の重量に対して30%以下とするのが望ましい。On the other hand, among the encapsulated iodides, cesium iodide has a function of stabilizing the arc and needs to be enclosed. However, the vapor pressure of HoI 3 and PrI 3 decreases. That is, the arc is stabilized by encapsulating cesium iodide, but at the same time, a stable composite iodide such as HoCsI 4 is formed, and a desired emission spectrum cannot be obtained. Therefore, when a large amount of CsI is sealed, the brightness is reduced. From the experimental results, it is practically desirable that cesium iodide be 30% or less based on the weight of all iodides.
【0029】(実施例2)以下本発明の実施例2につい
て説明する。図1の実施例1と同様に、略回転楕円体形
状で中央部最大内径は8.0mm、内容積は0.5cc
である。また電極間距離即ちアーク長は6.0mmであ
る。発光管内にはTbI3 が0.5mg、PrI3 が
0.5mg、CsIが0.2mg、さらに緩衝ガスとし
て水銀が10.0mg、始動用希ガスとしてArが15
0トール封入されている。(Embodiment 2) Embodiment 2 of the present invention will be described below. As in the case of the first embodiment shown in FIG.
It is. The distance between the electrodes, that is, the arc length is 6.0 mm. The arc tube TbI 3 0.5mg, PrI 3 is 0.5 mg, CsI is 0.2 mg, further mercury 10.0mg as a buffer gas, Ar as starting rare gas 15
0 torr is enclosed.
【0030】以上のような構成のメタルハライドランプ
を図2に示す光学系内に組み込んで発光スペクトルを実
施例1と同様に評価した。結果は本実施例の場合も実施
例1の場合と同じく良好な発光スペクトルが得られ、ま
たスクリーンの色均一性も改善することができた。寿命
についても同様に3500時間以上であることを確認し
た。実施例1と同様に封入物の総重量を1mg/cc以
上、そのうちCsIが30%以下にすると望ましいこと
が確認された。The metal halide lamp having the above configuration was incorporated in the optical system shown in FIG. 2 and the emission spectrum was evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, in this example, a good emission spectrum was obtained as in Example 1, and the color uniformity of the screen was also improved. It was also confirmed that the service life was 3500 hours or more. As in Example 1, it was confirmed that it is desirable that the total weight of the inclusions be 1 mg / cc or more, of which CsI is 30% or less.
【0031】(実施例3)以下本発明の実施例3につい
て説明する。図1の実施例1と同様に、略回転楕円体形
状で中央部最大内径は8.0mm、内容積は0.5cc
である。また電極間距離即ちアーク長は6.0mmであ
る。発光管内にはHoI3 が0.5mg、TmI3 が
0.5mg、CsIが0.2mg、さらに緩衝ガスとし
て水銀が10.0mg、始動用希ガスとしてArが15
0トール封入されている。Embodiment 3 Hereinafter, Embodiment 3 of the present invention will be described. As in the case of the first embodiment shown in FIG.
It is. The distance between the electrodes, that is, the arc length is 6.0 mm. In the arc tube, 0.5 mg of HoI 3 , 0.5 mg of TmI 3 , 0.2 mg of CsI, 10.0 mg of mercury as a buffer gas, and 15 mg of Ar as a starting rare gas were used.
0 torr is enclosed.
【0032】以上のような構成のメタルハライドランプ
を図2に示す光学系内に組み込んで発光スペクトルを実
施例1と同様に評価した。結果は本ランプの場合も実施
例1の場合と同じく良好な発光スペクトルが得られた。
寿命についても同様に3500時間以上であることを確
認した。実施例1と同様に封入物の総重量を1mg/c
c以上、そのうちCsIが30%以下にすると望ましい
ことが確認された。The metal halide lamp having the above configuration was incorporated in the optical system shown in FIG. 2 and the emission spectrum was evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, in the case of this lamp, the same good emission spectrum was obtained as in the case of Example 1.
It was also confirmed that the service life was 3500 hours or more. The total weight of the inclusions was 1 mg / c as in Example 1.
It has been confirmed that it is desirable to set CsI to 30% or less, of which c is not less than c.
【0033】(実施例4)以下、本発明の実施例4につ
いて説明する。図1の実施例1と同様に、略回転楕円体
形状で中央部最大内径は8.0mm、内容積は0.5c
cである。また電極間距離すなわちアーク長は6.0m
mである。発光管内にはTbI3 が0.5mg、TmI
3 が0.5mg、CsIが0.2mg、さらに緩衝ガス
として水銀が10.0mg、始動用希ガスとしてArが
150トール封入されている。(Embodiment 4) Hereinafter, Embodiment 4 of the present invention will be described. As in the case of the first embodiment shown in FIG.
c. The distance between the electrodes, that is, the arc length is 6.0 m.
m. 0.5 mg of TbI 3 and TmI in the arc tube
3 0.5 mg, CsI is 0.2 mg, mercury as further buffer gas 10.0 mg, Ar is 150 Torr sealed as starting rare gas.
【0034】以上のような構成のメタルハライドランプ
を図2に示す光学系内に組み込んで発光スペクトルを実
施例1と同様に評価した。結果は本実施例のランプの場
合も実施例1の場合と同じく良好な発光スペクトルが得
られた。寿命についても同様に3500時間以上である
ことを確認した。実施例1と同様に封入物の総重量を1
mg/cc以上、そのうちCsIが30%以下にすると
望ましいことが確認された。The light emission spectrum was evaluated in the same manner as in Example 1 by incorporating the metal halide lamp having the above structure into the optical system shown in FIG. As a result, a good emission spectrum was obtained in the case of the lamp of this embodiment as in the case of Embodiment 1. It was also confirmed that the service life was 3500 hours or more. As in Example 1, the total weight of the
It was confirmed that it is desirable that the content be not less than mg / cc, and that the content of CsI be not more than 30%.
【0035】(実施例5)以下、本発明の実施例5につ
いて説明する。図1の実施例1と同様に、略回転楕円体
形状で中央部最大内径は12.0mm、内容積は1.0
ccのメタルハライドランプを用いて実験を行った。電
極間距離は6.0mmで、発光管内封入量はDyBr3
が1.0mg、SnBr2が1.0mg、CsBrが
0.4mg、水銀が20mg、Arが200トールとし
た。(Embodiment 5) Hereinafter, Embodiment 5 of the present invention will be described. Similar to the first embodiment of FIG. 1, it has a substantially spheroidal shape, a central maximum inner diameter of 12.0 mm and an internal volume of 1.0.
An experiment was performed using a cc metal halide lamp. The distance between the electrodes was 6.0 mm, and the amount enclosed in the arc tube was DyBr 3
Was 1.0 mg, SnBr 2 was 1.0 mg, CsBr was 0.4 mg, mercury was 20 mg, and Ar was 200 torr.
【0036】以上のような構成のメタルハライドランプ
を図2に示す光学系内に組み込んでランプ電力250
W、ランプ電圧90V、ランプ電流2.7Aで点灯し、
実施例1と同様に評価した。結果は本ランプの場合も実
施例1の場合と同じく良好な発光スペクトルが得られ
た。また、寿命についても同様に3500時間以上であ
ることを確認した。実施例1と同様に封入物についてD
yBr3、SnBr2、CsBrを総重量で1mg/cc
以上、そのうちCsBrが30%以下にすると望ましい
ことが確認された。The metal halide lamp having the above configuration is incorporated in the optical system shown in FIG.
W, lamp voltage 90V, lamp current 2.7A,
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1. As a result, in the case of this lamp, the same good emission spectrum was obtained as in the case of Example 1. It was also confirmed that the service life was 3500 hours or more. As in Example 1, D
yBr 3 , SnBr 2 , CsBr in a total weight of 1 mg / cc
As described above, it was confirmed that it is desirable that CsBr be 30% or less.
【0037】(実施例6)以下、本発明の実施例6につ
いて説明する。図1の実施例1と同様に、略回転楕円体
形状で中央部最大内径は12.0mm、内容積は1.0
ccのメタルハライドランプを用いて実験を行った。電
極間距離は6.0mmで、発光管内封入量はHoBr3
が1.0mg、SnBr2が1.0mg、CsBrが
0.4mg、水銀が20mg、Arが200トールとし
た。(Embodiment 6) Hereinafter, Embodiment 6 of the present invention will be described. Similar to the first embodiment of FIG. 1, it has a substantially spheroidal shape, a central maximum inner diameter of 12.0 mm and an internal volume of 1.0.
An experiment was performed using a cc metal halide lamp. The distance between the electrodes was 6.0 mm, and the amount enclosed in the arc tube was HoBr 3
Was 1.0 mg, SnBr 2 was 1.0 mg, CsBr was 0.4 mg, mercury was 20 mg, and Ar was 200 torr.
【0038】以上のような構成のメタルハライドランプ
を図2に示す光学系内に組み込んでランプ電力250
W、ランプ電圧90V、ランプ電流2.7Aで点灯し、
実施例1と同様に評価した。結果は本実施例のランプの
場合も実施例1の場合と同じく良好な発光スペクトルが
得られた。また、寿命についても同様に本実施例では3
500時間以上であることを確認した。実施例1と同様
に封入物についてHoBr3、SnBr2、CsBrを総
重量で1mg/cc以上、そのうちCsBrが30%以
下にすると望ましいことが確認された。The metal halide lamp having the above configuration is incorporated in the optical system shown in FIG.
W, lamp voltage 90V, lamp current 2.7A,
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1. As a result, a good emission spectrum was obtained in the case of the lamp of this embodiment as in the case of Embodiment 1. Similarly, in the present embodiment, the life is 3
It was confirmed that it was 500 hours or more. As in the case of Example 1, it was confirmed that it is desirable that the total weight of HoBr 3 , SnBr 2 , and CsBr should be 1 mg / cc or more, of which CsBr should be 30% or less.
【0039】(実施例7)以下、本発明の実施例7につ
いて説明する。図1の実施例1と同様に、略回転楕円体
形状で中央部最大内径は12.0mm、内容積は1.0
ccのメタルハライドランプを用いて実験を行った。電
極間距離は6.0mmで、発光管内封入量はTbBr3
が1.0mg、SnBr2が1.0mg、CsBrが
0.4mg、水銀が20mg、Arが200トールとし
た。(Embodiment 7) Hereinafter, Embodiment 7 of the present invention will be described. Similar to the first embodiment of FIG. 1, it has a substantially spheroidal shape, a central maximum inner diameter of 12.0 mm and an internal volume of 1.0.
An experiment was performed using a cc metal halide lamp. The distance between the electrodes was 6.0 mm, and the amount enclosed in the arc tube was TbBr 3
Was 1.0 mg, SnBr 2 was 1.0 mg, CsBr was 0.4 mg, mercury was 20 mg, and Ar was 200 torr.
【0040】以上のような構成のメタルハライドランプ
を図2に示す光学系内に組み込んでランプ電力250
W、ランプ電圧90V、ランプ電流2.7Aで点灯し、
実施例1と同様に評価した。結果は本ランプの場合も実
施例1の場合と同じく良好な発光スペクトルが得られ
た。また、寿命についても同様に3500時間以上であ
ることを確認した。実施例1と同様に封入物についてT
bBr3、SnBr2、CsBrを総重量で1mg/cc
以上、そのうちCsBrが30%以下にすると望ましい
ことが確認された。The metal halide lamp having the above configuration is incorporated in the optical system shown in FIG.
W, lamp voltage 90V, lamp current 2.7A,
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1. As a result, in the case of this lamp, the same good emission spectrum was obtained as in the case of Example 1. It was also confirmed that the service life was 3500 hours or more. As in Example 1, T
bBr 3 , SnBr 2 , CsBr in a total weight of 1 mg / cc
As described above, it was confirmed that it is desirable that CsBr be 30% or less.
【0041】尚、上記実施例1〜4では封入するハロゲ
ン化物としてヨウ化物を使用したものを示したが、臭化
物またはヨウ化物と臭化物を混合した混合物でも本発明
の効果が得られることが確認された。In Examples 1-4, iodide was used as the halide to be encapsulated. However, it was confirmed that the effect of the present invention can be obtained with bromide or a mixture of iodide and bromide. Was.
【0042】また、上記実施例5〜7では封入するハロ
ゲン化物として臭化物を使用したものを示したが、ヨウ
化物またはヨウ化物と臭化物を混合した混合物でも本発
明の効果が得られることが確認された。In Examples 5 to 7 above, bromide was used as the halide to be encapsulated. However, it was confirmed that the effects of the present invention can be obtained with iodide or a mixture of iodide and bromide. Was.
【0043】また上記実施例では外管を設けない一重管
構造のメタルハライドランプについて本発明の効果を示
したが、本発明の効果は一重管構造に限られるものでな
く外管を設けた構造のメタルハライドランプにおいても
確認されている。In the above embodiment, the effect of the present invention was shown for a metal halide lamp having a single tube structure without an outer tube. However, the effect of the present invention is not limited to the single tube structure, but is applicable to a structure having an outer tube. It has also been confirmed in metal halide lamps.
【0044】[0044]
【発明の効果】以上のように本発明のメタルハライドラ
ンプによれば、一対の電極を具備した透光性容器内に水
銀、始動用希ガスとともに、少なくともハロゲン化ホル
ミウムとハロゲン化プラゼオジム、またはハロゲン化テ
ルビウムとハロゲン化プラゼオジム、またはハロゲン化
ホルミウムとハロゲン化ツリウム、またはハロゲン化テ
ルビウムとハロゲン化ツリウム、またはハロゲン化ディ
スプロシウムとハロゲン化スズ、またはハロゲン化ホル
ミウムとハロゲン化スズ、またはハロゲン化テルビウム
とハロゲン化スズを添加する、さらにその封入量を適切
に設定することによって、可視のRGB領域で適当なバ
ランスで発光スペクトルを有し演色性の優れた光源を得
ることができる。また、発光管構成材料と添加金属との
反応も進行しにくくなり、長寿命化が実現できる。As described above, according to the metal halide lamp of the present invention, at least a holmium halide and a praseodymium halide, or a halogenated praseodymium halide or a rare gas for starting are placed in a light-transmitting container provided with a pair of electrodes. Terbium and praseodymium halide, or holmium and thulium halide, or terbium and thulium halide, or dysprosium and tin halide, or holmium and tin halide, or terbium and halogen By adding tin oxide and setting the amount of tin oxide appropriately, it is possible to obtain a light source having an emission spectrum with an appropriate balance in the visible RGB region and having excellent color rendering properties. In addition, the reaction between the arc tube constituent material and the additional metal hardly progresses, and a longer life can be realized.
【0045】また、本発明の照明光学装置、画像表示装
置は、上記メタルハライドランプを光源とし、このメタ
ルハライドランプとその反射面が放物面または楕円面よ
りなる凹面反射鏡とを、前記メタルハライドランプのア
ーク軸が凹面反射鏡の光軸上に位置するように配置した
構成とすることで、長寿命化が実現できる。Further, the illumination optical device and the image display device of the present invention use the above-mentioned metal halide lamp as a light source, and include the metal halide lamp and a concave reflecting mirror having a paraboloidal or elliptical reflecting surface. With a configuration in which the arc axis is located on the optical axis of the concave reflecting mirror, a longer life can be realized.
【図1】本発明の実施例1のメタルハライドランプ発光
管を示す図FIG. 1 is a diagram showing a metal halide lamp arc tube according to a first embodiment of the present invention.
【図2】発光スペクトル評価に用いた光学系を示す図FIG. 2 is a diagram showing an optical system used for emission spectrum evaluation.
【図3】本発明の実施例1によるメタルハライドランプ
の発光スペクトル図FIG. 3 is an emission spectrum diagram of the metal halide lamp according to Example 1 of the present invention.
【図4】従来例によるメタルハライドランプの発光スペ
クトル図FIG. 4 is an emission spectrum diagram of a metal halide lamp according to a conventional example.
【図5】従来例および本発明の実施例1によるメタルハ
ライドランプの寿命を示す図FIG. 5 is a diagram showing the life of a metal halide lamp according to a conventional example and Example 1 of the present invention.
【図6】従来のメタルハライドランプ発光管を示す図FIG. 6 is a diagram showing a conventional metal halide lamp arc tube.
1 石英ガラス製発光管発光部 2 タングステン電極 3 モリブデン箔封止部 4 外部リード線 5 特定ハロゲン化物含有発光管内部空間 6 メタルハライドランプ 7 集光ミラー 8 投射レンズ 9 受光面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Quartz glass light emitting tube light emitting part 2 Tungsten electrode 3 Molybdenum foil sealing part 4 External lead wire 5 Specific halide containing arc tube inner space 6 Metal halide lamp 7 Condensing mirror 8 Projection lens 9 Light receiving surface
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−94466(JP,A) 特開 平2−5357(JP,A) 特開 平2−7347(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 61/20 H01J 61/88 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-53-94466 (JP, A) JP-A-2-5357 (JP, A) JP-A-2-7347 (JP, A) (58) Investigation Field (Int.Cl. 7 , DB name) H01J 61/20 H01J 61/88
Claims (5)
銀、始動用希ガスとともに、少なくともハロゲン(X)
をヨウ素または臭素またはその混合物とするハロゲン化
テルビウム(TbX3)およびハロゲン化ツリウム(T
mX3)を封入したことを特徴とするメタルハライドラ
ンプ。In a light-transmitting container provided with a pair of electrodes, at least a halogen (X) is added together with mercury and a starting rare gas.
Terbium halide (TbX 3 ) and thulium halide (T
mX 3 ) is a metal halide lamp.
銀、始動用希ガスとともに、少なくともハロゲン(X)
をヨウ素または臭素またはその混合物とするハロゲン化
テルビウム(TbX3)およびハロゲン化スズ(Sn
X2)を封入したことを特徴としたメタルハライドラン
プ。2. A mercury and a starting rare gas together with at least a halogen (X) in a translucent container having a pair of electrodes.
Terbium halide (TbX 3 ) and tin halide (Sn
A metal halide lamp characterized by enclosing X 2 ).
物の総重量を1mg/ccより多くしたことを特徴とす
る請求項1または2に記載のメタルハライドランプ。3. A metal halide lamp according to claim 1 or 2, characterized in that the total weight of halides per translucent container unit volume was more than 1 mg / cc.
ルハライドランプが組み合わされて配置され、その反射
面が放物面または楕円面よりなる凹面反射鏡よりなり、
前記メタルハライドランプはアーク軸が凹面反射鏡の光
軸上に位置された照明光学装置であって、前記光源に請
求項1から3のいずれかに記載のメタルハライドランプ
を用いたことを特徴とする照明光学装置。4. A light source of a metal halide lamp and the metal halide lamp are arranged in combination, and a reflection surface of the light source comprises a concave reflecting mirror having a parabolic surface or an elliptical surface.
The metal halide lamp is an illumination optical device in which an arc axis is positioned on an optical axis of a concave reflecting mirror, and uses the metal halide lamp according to any one of claims 1 to 3 as the light source. Optical device.
源部と、画像形成部とからなる画像表示装置であって、
前記光源部に請求項4記載の照明光学装置を用いたこと
を特徴とする画像表示装置。5. An image display device comprising at least a light source unit including a light source and a light condensing unit, and an image forming unit.
An image display device, wherein the illumination optical device according to claim 4 is used for the light source unit.
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JP18948994A JP3239621B2 (en) | 1994-08-11 | 1994-08-11 | Metal halide lamp and illumination optical device |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH0855604A JPH0855604A (en) | 1996-02-27 |
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- 1994-08-11 JP JP18948994A patent/JP3239621B2/en not_active Expired - Fee Related
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