JP3314627B2 - 高圧水銀放電ランプ - Google Patents
高圧水銀放電ランプInfo
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- JP3314627B2 JP3314627B2 JP24584096A JP24584096A JP3314627B2 JP 3314627 B2 JP3314627 B2 JP 3314627B2 JP 24584096 A JP24584096 A JP 24584096A JP 24584096 A JP24584096 A JP 24584096A JP 3314627 B2 JP3314627 B2 JP 3314627B2
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- pressure mercury
- mercury discharge
- arc tube
- lamp
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- Discharge Lamp (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶プロジェクタ
やオーバヘッドプロジェクタ等の光学機器のバックライ
トに用いられる高圧水銀放電ランプに関するものであ
る。
やオーバヘッドプロジェクタ等の光学機器のバックライ
トに用いられる高圧水銀放電ランプに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、液晶プロジェクタやオーバヘッド
プロジェクタ等の光学機器のバックライトとして、金属
ハロゲン化物を発光管内に封入し、その金属特有の発光
を利用し、かつ電極間距離を短くしたいわゆるショート
アークタイプのメタルハライドランプを反射鏡と組み合
わせた投射型光源が用いられている。
プロジェクタ等の光学機器のバックライトとして、金属
ハロゲン化物を発光管内に封入し、その金属特有の発光
を利用し、かつ電極間距離を短くしたいわゆるショート
アークタイプのメタルハライドランプを反射鏡と組み合
わせた投射型光源が用いられている。
【０００３】近年、このようなメタルハライドランプ
を、さらに高輝度とするためにショートアーク化が進め
られている。しかしながら、電極間距離が３ｍｍ以下と
なった場合、封入されている水銀の輝線発光強度が増大
し、水銀輝線発光強度と比較して封入金属発光強度が相
対的に低くなる。その結果、ランプの発光スペクトルの
うち赤領域（６１０ｎｍ付近）・青領域（４５０ｎｍ付
近）の相対発光強度が低下し、液晶プロジェクタ用バッ
クライトに求められる赤・緑・青のバランスのとれた発
光スペクトルが得られなかった。
を、さらに高輝度とするためにショートアーク化が進め
られている。しかしながら、電極間距離が３ｍｍ以下と
なった場合、封入されている水銀の輝線発光強度が増大
し、水銀輝線発光強度と比較して封入金属発光強度が相
対的に低くなる。その結果、ランプの発光スペクトルの
うち赤領域（６１０ｎｍ付近）・青領域（４５０ｎｍ付
近）の相対発光強度が低下し、液晶プロジェクタ用バッ
クライトに求められる赤・緑・青のバランスのとれた発
光スペクトルが得られなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】また、点灯中の水銀の
蒸気圧を２０ＭＰａから３５ＭＰａまで上昇させること
により可視域の連続発光を増大させた高圧水銀放電ラン
プを、反射鏡と組み合わせた投射型光源が知られている
（特開平２−１４８５６１号公報）。しかしながら、こ
のような高圧水銀放電ランプは、可視域の連続発光が増
大し赤・緑・青のバランスのとれた発光スペクトルを得
ることはできるが、その高い動作圧により点灯寿命中に
発光管が破損する確率が高くなる。
蒸気圧を２０ＭＰａから３５ＭＰａまで上昇させること
により可視域の連続発光を増大させた高圧水銀放電ラン
プを、反射鏡と組み合わせた投射型光源が知られている
（特開平２−１４８５６１号公報）。しかしながら、こ
のような高圧水銀放電ランプは、可視域の連続発光が増
大し赤・緑・青のバランスのとれた発光スペクトルを得
ることはできるが、その高い動作圧により点灯寿命中に
発光管が破損する確率が高くなる。
【０００５】本発明は、液晶プロジェクタ用バックライ
トに求められる赤・緑・青のバランスのとれた発光スペ
クトルを得ることができ、また、点灯寿命中において発
光管が破損する確率を低減させることのできる高圧水銀
放電ランプを得ることを目的とする。
トに求められる赤・緑・青のバランスのとれた発光スペ
クトルを得ることができ、また、点灯寿命中において発
光管が破損する確率を低減させることのできる高圧水銀
放電ランプを得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
プロジェクタ用高圧水銀放電ランプは、内部に一対の電
極が設けられた発光管内に、始動用希ガスとともに点灯
動作中に遊離ハロゲンＣｌ，Ｂｒ，Ｉとなる封入物が封
入され、かつ前記発光管の単位体積当たり１００ｍｇ／
ｃｍ3から１９５ｍｇ／ｃｍ3の範囲で水銀が封入されお
り、点灯電力１５０Ｗである構成を有しており、点灯中
の水銀蒸気圧を１０ＭＰａから１９ＭＰａの圧力とする
ことができ、赤・緑・青のバランスのとれた発光スペク
トルが得られるとともに、点灯中の破損の確率を抑制す
る作用を有する。
プロジェクタ用高圧水銀放電ランプは、内部に一対の電
極が設けられた発光管内に、始動用希ガスとともに点灯
動作中に遊離ハロゲンＣｌ，Ｂｒ，Ｉとなる封入物が封
入され、かつ前記発光管の単位体積当たり１００ｍｇ／
ｃｍ3から１９５ｍｇ／ｃｍ3の範囲で水銀が封入されお
り、点灯電力１５０Ｗである構成を有しており、点灯中
の水銀蒸気圧を１０ＭＰａから１９ＭＰａの圧力とする
ことができ、赤・緑・青のバランスのとれた発光スペク
トルが得られるとともに、点灯中の破損の確率を抑制す
る作用を有する。
【０００７】請求項５記載のプロジェクタ用高圧水銀放
電ランプは、請求項１記載の高圧水銀放電ランプにおい
て、前記遊離ハロゲンＣｌ，Ｂｒ，Ｉが前記発光管内に
１０-9から１０-7ｍｏｌ／ｃｍ3の範囲で存在する構成
を有したものであり、ランプ点灯中に蒸発した電極材料
であるタングステンはハロゲンサイクルにより発光管内
壁に付着黒化することなく電極に戻り、点灯寿命中の発
光管黒化を防止する。その結果、発光管黒化による発光
管管壁温度上昇を防止し、点灯寿命中に発光管が破損す
ることを防止する作用を有する。
電ランプは、請求項１記載の高圧水銀放電ランプにおい
て、前記遊離ハロゲンＣｌ，Ｂｒ，Ｉが前記発光管内に
１０-9から１０-7ｍｏｌ／ｃｍ3の範囲で存在する構成
を有したものであり、ランプ点灯中に蒸発した電極材料
であるタングステンはハロゲンサイクルにより発光管内
壁に付着黒化することなく電極に戻り、点灯寿命中の発
光管黒化を防止する。その結果、発光管黒化による発光
管管壁温度上昇を防止し、点灯寿命中に発光管が破損す
ることを防止する作用を有する。
【０００８】請求項６記載の高圧水銀放電ランプは、請
求項１記載の高圧水銀放電ランプにおいて、電極管距離
が３．０ｍｍ以下である構成を有しており、赤・青・緑
のバランスのとれた発光スペクトルが得られると同時に
高輝度をも実現する作用を有する。
求項１記載の高圧水銀放電ランプにおいて、電極管距離
が３．０ｍｍ以下である構成を有しており、赤・青・緑
のバランスのとれた発光スペクトルが得られると同時に
高輝度をも実現する作用を有する。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。
て図面を用いて説明する。
【００１０】図１に本発明の一実施の形態である点灯電
力１５０Ｗの高圧水銀放電ランプは発光部１ａとこの発
光部１ａの両端に連設された封止部４ａ，４ｂを有する
石英ガラス製の発光管１の内部に、タングステンからな
る一対の電極２ａ，２ｂが電極間距離を１．５ｍｍとし
て設けられている。また、発光管１の内部には水銀３が
１５０ｍｇ／ｃｍ3の密度で封入され、かつ始動用希ガ
スとしてアルゴンガスが１００ｈＰａ、点灯動作中に遊
離してハロゲンとなる封入物としてＣＨ2Ｂｒ2が５×１
０-9ｍｏｌ／ｃｍ3の密度でそれぞれ封入されている。
力１５０Ｗの高圧水銀放電ランプは発光部１ａとこの発
光部１ａの両端に連設された封止部４ａ，４ｂを有する
石英ガラス製の発光管１の内部に、タングステンからな
る一対の電極２ａ，２ｂが電極間距離を１．５ｍｍとし
て設けられている。また、発光管１の内部には水銀３が
１５０ｍｇ／ｃｍ3の密度で封入され、かつ始動用希ガ
スとしてアルゴンガスが１００ｈＰａ、点灯動作中に遊
離してハロゲンとなる封入物としてＣＨ2Ｂｒ2が５×１
０-9ｍｏｌ／ｃｍ3の密度でそれぞれ封入されている。
【００１１】封入物であるＣＨ2Ｂｒ2はランプ点灯動作
中に分解され、Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉは発光管１内に１×１０
-8ｍｏｌ／ｃｍ3の密度で存在することとなる。また、
封止部４ａ，４ｂには、電極２ａ，２ｂが発光部１ａ内
に位置するように、電極２ａ，２ｂと接続されたモリブ
デンからなる金属箔５ａ，５ｂが気密封着されている。
なお、金属箔５ａ，５ｂには外部導線６ａ，６ｂの一端
がそれぞれ接続され、外部導線６ａ，６ｂの他端は発光
管１の外部に導出されている。
中に分解され、Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉは発光管１内に１×１０
-8ｍｏｌ／ｃｍ3の密度で存在することとなる。また、
封止部４ａ，４ｂには、電極２ａ，２ｂが発光部１ａ内
に位置するように、電極２ａ，２ｂと接続されたモリブ
デンからなる金属箔５ａ，５ｂが気密封着されている。
なお、金属箔５ａ，５ｂには外部導線６ａ，６ｂの一端
がそれぞれ接続され、外部導線６ａ，６ｂの他端は発光
管１の外部に導出されている。
【００１２】本実施の形態の高圧水銀放電ランプ（以
下、本発明品という）を、点灯電力１５０Ｗで点灯させ
たときの分光スペクトル、および、電極間距離が３ｍｍ
で、封入物としてＤｙ−Ｎｄ−Ｉｎ−Ｃｓを封入した従
来の２５０Ｗメタルハライドランプ（以下、従来品とい
う）の分光スペクトルを図２にそれぞれ示す。なお、図
２において、本発明品を実線で、従来品を破線でそれぞ
れ示す。
下、本発明品という）を、点灯電力１５０Ｗで点灯させ
たときの分光スペクトル、および、電極間距離が３ｍｍ
で、封入物としてＤｙ−Ｎｄ−Ｉｎ−Ｃｓを封入した従
来の２５０Ｗメタルハライドランプ（以下、従来品とい
う）の分光スペクトルを図２にそれぞれ示す。なお、図
２において、本発明品を実線で、従来品を破線でそれぞ
れ示す。
【００１３】図２に示すように、電極間距離が３ｍｍの
場合、従来品は、緑（５３５ｎｍ〜５６５ｎｍ）に対し
て赤（６００ｎｍ〜６２５ｎｍ）・青（４３５ｎｍ〜４
６５ｎｍ）の発光強度が低下し色バランスが悪くなって
いるのに比較して、本発明品では電極間距離が１．５ｍ
ｍにもかかわらず赤（６００ｎｍ〜６２５ｎｍ）・緑
（５３５ｎｍ〜５６５ｎｍ）・青（４３５ｎｍ〜４６５
ｎｍ）の発光強度バランスが良好であることがわかる。
場合、従来品は、緑（５３５ｎｍ〜５６５ｎｍ）に対し
て赤（６００ｎｍ〜６２５ｎｍ）・青（４３５ｎｍ〜４
６５ｎｍ）の発光強度が低下し色バランスが悪くなって
いるのに比較して、本発明品では電極間距離が１．５ｍ
ｍにもかかわらず赤（６００ｎｍ〜６２５ｎｍ）・緑
（５３５ｎｍ〜５６５ｎｍ）・青（４３５ｎｍ〜４６５
ｎｍ）の発光強度バランスが良好であることがわかる。
【００１４】また、水銀の封入量について検討したとこ
ろ、発光管の単位体積当たり１００ｍｇ／ｃｍ3以上の
水銀を発光管に封入すれば、従来品と比較して良好な発
光スペクトルが得られることが判明した。
ろ、発光管の単位体積当たり１００ｍｇ／ｃｍ3以上の
水銀を発光管に封入すれば、従来品と比較して良好な発
光スペクトルが得られることが判明した。
【００１５】次に、発光管１の単位体積当たり７５ｍｇ
／ｃｍ3から２３０ｍｇ／ｃｍ3まで水銀量を封入したラ
ンプを試作し、２０００時間まで点灯寿命試験を行った
結果を表１に示す。また、発光強度のバランスについて
も表１に示した。なお、○は好ましいことを、×は好ま
しくないことを示す。
／ｃｍ3から２３０ｍｇ／ｃｍ3まで水銀量を封入したラ
ンプを試作し、２０００時間まで点灯寿命試験を行った
結果を表１に示す。また、発光強度のバランスについて
も表１に示した。なお、○は好ましいことを、×は好ま
しくないことを示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】表１に示すように、水銀を１００ｍｇ／ｃ
ｍ3から１９５ｍｇ／ｃｍ3まで封入したランプは２００
０時間までランプは破損しなかったが、水銀を７５ｍｇ
／ｃｍ3封入したランプでは、寿命中の破損は生じない
が、発光強度バランスが好ましくなかった。また、水銀
を２０５ｍｇ／ｃｍ3封入したランプでは発光強度のバ
ランスは良好であったが１０本中１本に破損が生じるこ
とが確認され、さらに、水銀を２３０ｍｇ／ｃｍ3封入
したランプでは発光強度のバランスは良好であったが１
０本中３本に破損が生じることが確認された。また、こ
れによって、水銀の蒸気圧が２０ＭＰａ以上となると、
発光管に破損が生じる確率が高くなることが確認され
た。
ｍ3から１９５ｍｇ／ｃｍ3まで封入したランプは２００
０時間までランプは破損しなかったが、水銀を７５ｍｇ
／ｃｍ3封入したランプでは、寿命中の破損は生じない
が、発光強度バランスが好ましくなかった。また、水銀
を２０５ｍｇ／ｃｍ3封入したランプでは発光強度のバ
ランスは良好であったが１０本中１本に破損が生じるこ
とが確認され、さらに、水銀を２３０ｍｇ／ｃｍ3封入
したランプでは発光強度のバランスは良好であったが１
０本中３本に破損が生じることが確認された。また、こ
れによって、水銀の蒸気圧が２０ＭＰａ以上となると、
発光管に破損が生じる確率が高くなることが確認され
た。
【００１８】この結果より、寿命中の破損を抑制するた
めには、発光管の単位体積当たり１００ｍｇ／ｃｍ3か
ら１９５ｍｇ／ｃｍ3の範囲で水銀を封入することが有
効であることがわかった。
めには、発光管の単位体積当たり１００ｍｇ／ｃｍ3か
ら１９５ｍｇ／ｃｍ3の範囲で水銀を封入することが有
効であることがわかった。
【００１９】また図１に示す発光管１に遊離ハロゲンと
なる封入物を封入せず、水銀のみを封入したランプを点
灯寿命試験した結果、点灯１００時間以内で電極材料で
あるタングステンが飛散し発光管内壁に付着して黒化が
発生した。一方、ハロゲンＣｌ，Ｂｒ，Ｉを１０-10か
ら１０-3ｍｏｌ／ｃｍ3の範囲で封入したランプを点灯
寿命試験した結果、点灯１００時間以内でほとんど黒化
は観察されなかった。３０００時間まで点灯したランプ
でも顕著な黒化は発生しなかったが、ハロゲンＣｌ，Ｂ
ｒ，Ｉを１０-9から１０-7ｍｏｌ／ｃｍ3の範囲で封入
したランプは特に良好な結果を示した。これは、ランプ
点灯中に電極から蒸発した電極材料であるタングステン
がハロゲンサイクルにより発光管内壁に付着することな
く電極に戻るため、発光管内壁の黒化を抑制したためで
ある。またハロゲンＣｌ，Ｂｒ，Ｉの中では、特にＢｒ
に発光管内壁黒化抑制に効果があった。
なる封入物を封入せず、水銀のみを封入したランプを点
灯寿命試験した結果、点灯１００時間以内で電極材料で
あるタングステンが飛散し発光管内壁に付着して黒化が
発生した。一方、ハロゲンＣｌ，Ｂｒ，Ｉを１０-10か
ら１０-3ｍｏｌ／ｃｍ3の範囲で封入したランプを点灯
寿命試験した結果、点灯１００時間以内でほとんど黒化
は観察されなかった。３０００時間まで点灯したランプ
でも顕著な黒化は発生しなかったが、ハロゲンＣｌ，Ｂ
ｒ，Ｉを１０-9から１０-7ｍｏｌ／ｃｍ3の範囲で封入
したランプは特に良好な結果を示した。これは、ランプ
点灯中に電極から蒸発した電極材料であるタングステン
がハロゲンサイクルにより発光管内壁に付着することな
く電極に戻るため、発光管内壁の黒化を抑制したためで
ある。またハロゲンＣｌ，Ｂｒ，Ｉの中では、特にＢｒ
に発光管内壁黒化抑制に効果があった。
【００２０】また、上記実施の形態の高圧水銀放電ラン
プにおいて、ＣＨ2Ｂｒ2の代わりに、ＣＨ2Ｃｌ2，ＣＨ
2Ｉ2，ＣＨ3Ｃｌ，ＣＨ3Ｂｒ，ＣＨ3Ｉ，ＣＨＣｌ3，Ｃ
ＨＢｒ3，ＣＨＩ3のうちいずれか１つを用いても同様な
効果を得ることができる。
プにおいて、ＣＨ2Ｂｒ2の代わりに、ＣＨ2Ｃｌ2，ＣＨ
2Ｉ2，ＣＨ3Ｃｌ，ＣＨ3Ｂｒ，ＣＨ3Ｉ，ＣＨＣｌ3，Ｃ
ＨＢｒ3，ＣＨＩ3のうちいずれか１つを用いても同様な
効果を得ることができる。
【００２１】
【発明の効果】以上のように、本発明の高圧水銀放電ラ
ンプは、高輝度で、かつ赤・緑・青のバランスのとれた
発光スペクトルが得られるとともに、点灯寿命中に発光
管が破損することを抑制することができる。
ンプは、高輝度で、かつ赤・緑・青のバランスのとれた
発光スペクトルが得られるとともに、点灯寿命中に発光
管が破損することを抑制することができる。
【図１】本発明の一実施の形態である高圧水銀放電ラン
プ正面図
プ正面図
【図２】本発明の一実施の形態である高圧水銀放電ラン
プと従来のメタルハライドランプとの分光スペクトルの
比較を示す図
プと従来のメタルハライドランプとの分光スペクトルの
比較を示す図
１ 発光管 １ａ 発光部 ２ａ，２ｂ 電極 ３ 水銀 ４ａ，４ｂ 封止部 ５ａ，５ｂ 金属箔 ６ａ，６ｂ 外部導線
Claims (6)
- 【請求項１】 内部に一対の電極が設けられた発光管内
に、始動用希ガスとともに点灯動作中に遊離ハロゲンＣ
ｌ，Ｂｒ，Ｉとなる封入物が封入され、かつ前記発光管
の単位体積当たり１００ｍｇ／ｃｍ3から１９５ｍｇ／
ｃｍ3の範囲で水銀が封入されており、点灯電力１５０
Ｗであることを特徴とするプロジェクタ用高圧水銀放電
ランプ。 - 【請求項２】 前記封入物がＣＨ2Ｃｌ2またはＣＨ2Ｂ
ｒ2またはＣＨ2Ｉ2であることを特徴とする請求項１記
載のプロジェクタ用高圧水銀放電ランプ。 - 【請求項３】 前記封入物がＣＨ3ＣｌまたはＣＨ3Ｂｒ
またはＣＨ3Ｉであることを特徴とする請求項１記載の
プロジェクタ用高圧水銀放電ランプ。 - 【請求項４】 前記封入物がＣＨＣｌ3またはＣＨＢｒ3
またはＣＨＩ3であることを特徴とする請求項１記載の
プロジェクタ用高圧水銀放電ランプ。 - 【請求項５】 前記遊離ハロゲンＣｌ，Ｂｒ，Ｉは前記
発光管内に１０-9から１０-7ｍｏｌ／ｃｍ3の範囲で存
在することを特徴とする請求項１ないし請求項４記載の
プロジェクタ用高圧水銀放電ランプ。 - 【請求項６】 電極間距離が３．０ｍｍ以下であること
を特徴とする請求項１ないし請求項４記載のプロジェク
タ用高圧水銀放電ランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24584096A JP3314627B2 (ja) | 1996-09-18 | 1996-09-18 | 高圧水銀放電ランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24584096A JP3314627B2 (ja) | 1996-09-18 | 1996-09-18 | 高圧水銀放電ランプ |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001265544A Division JP2002083567A (ja) | 2001-09-03 | 2001-09-03 | 高圧水銀放電ランプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1092378A JPH1092378A (ja) | 1998-04-10 |
| JP3314627B2 true JP3314627B2 (ja) | 2002-08-12 |
Family
ID=17139640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24584096A Expired - Lifetime JP3314627B2 (ja) | 1996-09-18 | 1996-09-18 | 高圧水銀放電ランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3314627B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6559600B1 (en) | 1998-11-17 | 2003-05-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Discharge lamp, light source and projecting display unit |
| JP2001266798A (ja) | 2000-03-15 | 2001-09-28 | Nec Corp | 高圧放電灯 |
-
1996
- 1996-09-18 JP JP24584096A patent/JP3314627B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1092378A (ja) | 1998-04-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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