JPH06203795A - 金属蒸気放電ランプ - Google Patents
金属蒸気放電ランプInfo
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- JPH06203795A JPH06203795A JP1593993A JP1593993A JPH06203795A JP H06203795 A JPH06203795 A JP H06203795A JP 1593993 A JP1593993 A JP 1593993A JP 1593993 A JP1593993 A JP 1593993A JP H06203795 A JPH06203795 A JP H06203795A
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Landscapes
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高負荷で点灯しても発光管が失透する時間を
遅らせることができて、しかも発光管の変形が防止でき
る金属蒸気放電ランプを提供する。 【構成】 発光管内に金属ハロゲン化物を封入してなる
金属蒸気放電ランプにおいて、前記発光管は、無水天然
石英ガラスを外層とし、無水合成石英ガラスを内層とす
る2層構造であることを特徴とする。
遅らせることができて、しかも発光管の変形が防止でき
る金属蒸気放電ランプを提供する。 【構成】 発光管内に金属ハロゲン化物を封入してなる
金属蒸気放電ランプにおいて、前記発光管は、無水天然
石英ガラスを外層とし、無水合成石英ガラスを内層とす
る2層構造であることを特徴とする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、金属蒸気放電ランプに
関し、詳しくは、高負荷入力にも耐えうる発光管を備え
た金属蒸気放電ランプに関する。
関し、詳しくは、高負荷入力にも耐えうる発光管を備え
た金属蒸気放電ランプに関する。
【0002】
【従来の技術】金属蒸気放電ランプは、点灯中に放電空
間内に水が放出されると、ランプが短寿命になったり点
灯不良をきたしたりする不具合が生ずる。この放電空間
内に水が放出される原因は主に発光管内に介在するOH
基が原因であると言われており、通常発光管としては、
OH基の含有量が10重量ppm以下の無水天然石英ガ
ラスが用いられている。
間内に水が放出されると、ランプが短寿命になったり点
灯不良をきたしたりする不具合が生ずる。この放電空間
内に水が放出される原因は主に発光管内に介在するOH
基が原因であると言われており、通常発光管としては、
OH基の含有量が10重量ppm以下の無水天然石英ガ
ラスが用いられている。
【0003】一方、投影型液晶テレビジョンのバックラ
イトとして用いられているショートアーク型の金属蒸気
放電ランプは、小型のミラーと組み合わせて用いられる
ので、コンパクトに設計することが要請されており、よ
り発光効率を高めるために管壁負荷も40W/cm2 以上
にするとともに、外管を有しない単管タイプで設計され
ている。この高管壁負荷のために、発光管の温度も80
0℃以上の過酷な条件で使用される。
イトとして用いられているショートアーク型の金属蒸気
放電ランプは、小型のミラーと組み合わせて用いられる
ので、コンパクトに設計することが要請されており、よ
り発光効率を高めるために管壁負荷も40W/cm2 以上
にするとともに、外管を有しない単管タイプで設計され
ている。この高管壁負荷のために、発光管の温度も80
0℃以上の過酷な条件で使用される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このため、投影型液晶
テレビジョンに用いられるショートアーク型の金属蒸気
放電ランプでは、発光管として無水天然石英ガラスを使
用すると、高負荷のために発光管が失透し、光束維持率
が低下するなどの問題点がある。一方、無水天然石英ガ
ラスに代えて、無水合成石英ガラスを使用すると、失透
が開始するまでの時間を遅らせることができることを本
発明者等は実験により確認したが、合成石英ガラスは天
然のものに比べて粘度が低く、高負荷で点灯すると発光
管の温度が上昇し、変形するという問題点がある。
テレビジョンに用いられるショートアーク型の金属蒸気
放電ランプでは、発光管として無水天然石英ガラスを使
用すると、高負荷のために発光管が失透し、光束維持率
が低下するなどの問題点がある。一方、無水天然石英ガ
ラスに代えて、無水合成石英ガラスを使用すると、失透
が開始するまでの時間を遅らせることができることを本
発明者等は実験により確認したが、合成石英ガラスは天
然のものに比べて粘度が低く、高負荷で点灯すると発光
管の温度が上昇し、変形するという問題点がある。
【0005】本発明は以上のような課題を解決するため
に成されたものであり、その目的とするところは、高負
荷で点灯しても発光管が失透するまでの時間を遅らせる
ことができて、しかも発光管の変形が防止できる金属蒸
気放電ランプを提供することにある。
に成されたものであり、その目的とするところは、高負
荷で点灯しても発光管が失透するまでの時間を遅らせる
ことができて、しかも発光管の変形が防止できる金属蒸
気放電ランプを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の金属蒸気放電ラ
ンプは、発光管内に金属ハロゲン化物を封入してなる金
属蒸気放電ランプにおいて、前記発光管は、無水天然石
英ガラスを外層とし、無水合成石英ガラスを内層とする
2層構造であることを特徴とする。
ンプは、発光管内に金属ハロゲン化物を封入してなる金
属蒸気放電ランプにおいて、前記発光管は、無水天然石
英ガラスを外層とし、無水合成石英ガラスを内層とする
2層構造であることを特徴とする。
【0007】
【作用】発光管の失透は発光管の内面より起こるが、こ
の失透し易い発光管の内面を無水合成石英ガラスとして
いるので、失透するまでの時間を遅らせることができ、
また発光管の外層を無水天然石英ガラスとする2層構造
であるので、発光管の温度が上昇しても発光管の変形を
防止することができる。
の失透し易い発光管の内面を無水合成石英ガラスとして
いるので、失透するまでの時間を遅らせることができ、
また発光管の外層を無水天然石英ガラスとする2層構造
であるので、発光管の温度が上昇しても発光管の変形を
防止することができる。
【0008】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して詳細に
説明する。図1は本発明の一実施例である出力150W
のショートアーク型メタルハライドランプの断面図を示
したものであり、1は発光管、2はタングステンよりな
る電極である。発光管1の中央には外径が約11mmの
略球形状の発光空間囲繞部11が形成され、この発光空
間囲繞部11の両側にはピンチシールされた封止管部1
2が形成されている。そしてこの封止管部12内にはモ
リブデンよりなる金属箔21が埋設されており、この金
属箔21のそれぞれの両端には前記した発光空間囲繞部
11内に伸びる電極2と封止管部12より外方に伸びる
外部リード22が溶接により接続されている。
説明する。図1は本発明の一実施例である出力150W
のショートアーク型メタルハライドランプの断面図を示
したものであり、1は発光管、2はタングステンよりな
る電極である。発光管1の中央には外径が約11mmの
略球形状の発光空間囲繞部11が形成され、この発光空
間囲繞部11の両側にはピンチシールされた封止管部1
2が形成されている。そしてこの封止管部12内にはモ
リブデンよりなる金属箔21が埋設されており、この金
属箔21のそれぞれの両端には前記した発光空間囲繞部
11内に伸びる電極2と封止管部12より外方に伸びる
外部リード22が溶接により接続されている。
【0009】発光空間囲繞部11内には始動用希ガスと
して室温で100Torrのアルゴンと、0.2mgの
沃化ディスプロシウム(DyI3 )、0.15mgの沃
化ネオジム(NdI3 )、0.25mgの沃化セシウム
(CsI)よりなる金属ハロゲン化物および13mgの
水銀が封入されており、点灯とともにこれらの金属ハロ
ゲン化物および水銀が蒸発して約20気圧の安定点灯状
態となり、このときの発光空間囲繞部11の外表面温度
は約900℃程度にまで上昇する。尚、本実施例におけ
る発光空間囲繞部11は肉厚1.2mm、内表面積は
2.5cm2 であり、管壁負荷は62W/cm2 である。
して室温で100Torrのアルゴンと、0.2mgの
沃化ディスプロシウム(DyI3 )、0.15mgの沃
化ネオジム(NdI3 )、0.25mgの沃化セシウム
(CsI)よりなる金属ハロゲン化物および13mgの
水銀が封入されており、点灯とともにこれらの金属ハロ
ゲン化物および水銀が蒸発して約20気圧の安定点灯状
態となり、このときの発光空間囲繞部11の外表面温度
は約900℃程度にまで上昇する。尚、本実施例におけ
る発光空間囲繞部11は肉厚1.2mm、内表面積は
2.5cm2 であり、管壁負荷は62W/cm2 である。
【0010】そして発光管1は、図2の部分拡大断面図
に示すように、外層の無水天然石英ガラス1aと内層の
無水合成石英ガラス1bよりなる2層構造となってい
る。この実施例においては、外層の無水天然石英ガラス
1aの厚みは1mm、内層の無水合成石英ガラス1bの
厚みは0.2mmとされている。またこの内層の無水合
成石英ガラス1bはOH基の含有量が5重量ppm以下
の材料を用いているので、点灯中に発光管1の内部に水
が入り込む量も少なくすることができ、ランプの短寿命
や点灯不良を来すこともない。尚、外層の無水天然石英
ガラス1aもOH基の含有量が10重量ppm以下の材
料を用いれば、より長寿命のランプとすることができ
る。
に示すように、外層の無水天然石英ガラス1aと内層の
無水合成石英ガラス1bよりなる2層構造となってい
る。この実施例においては、外層の無水天然石英ガラス
1aの厚みは1mm、内層の無水合成石英ガラス1bの
厚みは0.2mmとされている。またこの内層の無水合
成石英ガラス1bはOH基の含有量が5重量ppm以下
の材料を用いているので、点灯中に発光管1の内部に水
が入り込む量も少なくすることができ、ランプの短寿命
や点灯不良を来すこともない。尚、外層の無水天然石英
ガラス1aもOH基の含有量が10重量ppm以下の材
料を用いれば、より長寿命のランプとすることができ
る。
【0011】本発明の金属蒸気放電ランプに使用される
発光管は、種々の方法で作ることができるが、その一例
を示せば、特開平3−170340「半導体熱処理用複
合石英ガラス管の製造方法」に示されている方法を用い
ることができる。すなわち、外層用の無水天然石英ガラ
ス管内に、内層用の無水合成石英ガラス管を挿入重合
し、該重合管をほぼ水平に保ち、これを共通軸の周りに
同一速度で回転させながら、一端より他端に向けて外部
加熱区域を移動させ、その操作の間は、内層用管内を加
圧状態に保持し、該重合両管を延伸一体化後、内面に治
具が触れないようにして、内表面を清浄に保ったまま管
引きを行い、所定の寸法の管を得る。その後、モールド
加工により、発光管を形成することができる。
発光管は、種々の方法で作ることができるが、その一例
を示せば、特開平3−170340「半導体熱処理用複
合石英ガラス管の製造方法」に示されている方法を用い
ることができる。すなわち、外層用の無水天然石英ガラ
ス管内に、内層用の無水合成石英ガラス管を挿入重合
し、該重合管をほぼ水平に保ち、これを共通軸の周りに
同一速度で回転させながら、一端より他端に向けて外部
加熱区域を移動させ、その操作の間は、内層用管内を加
圧状態に保持し、該重合両管を延伸一体化後、内面に治
具が触れないようにして、内表面を清浄に保ったまま管
引きを行い、所定の寸法の管を得る。その後、モールド
加工により、発光管を形成することができる。
【0012】つぎに、本発明の効果を確認するために行
った実験結果について説明する。図3は点灯時間とスク
リーン照度との関係を、発光管として肉厚1.2mmの
無水天然石英ガラスよりなる発光管を備えた従来ランプ
Aと、肉厚1.0mmの無水天然石英ガラス(外層)と
肉厚0.2mmの無水合成石英ガラス(内層)よりなる
2層構造の発光管を備えた本発明ランプBとの関係を比
較したものである。尚、これらのランプAとBは発光管
が相違するほかは、出力155Wで管壁負荷は62W/
cm2 に設計された同一規格品である。
った実験結果について説明する。図3は点灯時間とスク
リーン照度との関係を、発光管として肉厚1.2mmの
無水天然石英ガラスよりなる発光管を備えた従来ランプ
Aと、肉厚1.0mmの無水天然石英ガラス(外層)と
肉厚0.2mmの無水合成石英ガラス(内層)よりなる
2層構造の発光管を備えた本発明ランプBとの関係を比
較したものである。尚、これらのランプAとBは発光管
が相違するほかは、出力155Wで管壁負荷は62W/
cm2 に設計された同一規格品である。
【0013】図3に示すように、従来ランプAは点灯後
500時間で失透現象が観察され、点灯後1000時間
でスクリーン照度は50%にまで落ちたが、本発明ラン
プBの場合は、点灯後1000時間までは失透が観察さ
れず、点灯後2000時間まで50%の照度を維持する
ことができた。従って、本発明のランプBは従来ランプ
Aに比べて2倍の寿命とすることができることが確認さ
れた。また、本発明ランプBにおいては、ランプ寿命と
なる点灯後2000時間まで、発光管の変形は観察され
なかった。
500時間で失透現象が観察され、点灯後1000時間
でスクリーン照度は50%にまで落ちたが、本発明ラン
プBの場合は、点灯後1000時間までは失透が観察さ
れず、点灯後2000時間まで50%の照度を維持する
ことができた。従って、本発明のランプBは従来ランプ
Aに比べて2倍の寿命とすることができることが確認さ
れた。また、本発明ランプBにおいては、ランプ寿命と
なる点灯後2000時間まで、発光管の変形は観察され
なかった。
【0014】次に、発光管1の無水天然石英ガラス1a
と無水合成石英ガラス1bの肉厚に関しては、内層の無
水合成石英ガラス1bの場合、極僅かでも形成されてい
ればよく、ミクロンオーダーの膜厚でもよい。また外層
の無水天然石英ガラス1aに関しては、発光管の変形寿
命に影響するので、ある程度の厚みが必要である。例え
ば、前記した150Wクラスの金属蒸気放電ランプで管
壁負荷が62W/cm2の場合は、約1mm程度で良い
が、1kW以上の高出力タイプになれば2mm程度が必
要である。尚、この無水天然石英ガラス1aの厚みに関
しては、おおよそ次のような関係を満たせば、点灯後2
000時間まで発光管の変形は観察されなかった。 t>9.2m/D2 但し、tは無水天然石英ガラスの肉厚(mm)、Dは発
光管の最大径(mm)、mは封入水銀量(mg)であ
る。
と無水合成石英ガラス1bの肉厚に関しては、内層の無
水合成石英ガラス1bの場合、極僅かでも形成されてい
ればよく、ミクロンオーダーの膜厚でもよい。また外層
の無水天然石英ガラス1aに関しては、発光管の変形寿
命に影響するので、ある程度の厚みが必要である。例え
ば、前記した150Wクラスの金属蒸気放電ランプで管
壁負荷が62W/cm2の場合は、約1mm程度で良い
が、1kW以上の高出力タイプになれば2mm程度が必
要である。尚、この無水天然石英ガラス1aの厚みに関
しては、おおよそ次のような関係を満たせば、点灯後2
000時間まで発光管の変形は観察されなかった。 t>9.2m/D2 但し、tは無水天然石英ガラスの肉厚(mm)、Dは発
光管の最大径(mm)、mは封入水銀量(mg)であ
る。
【0015】尚、本発明における石英ガラスの頭に付し
た「無水」の意味は、OH基の含有量ができるだけ少な
いことを意味し、このOH基の含有量は、20重量pp
m以下、特に好ましくは10重量ppm以下であること
を意味している。
た「無水」の意味は、OH基の含有量ができるだけ少な
いことを意味し、このOH基の含有量は、20重量pp
m以下、特に好ましくは10重量ppm以下であること
を意味している。
【0016】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の金
属蒸気放電ランプは、発光管として外層が無水天然石英
ガラスで、内層が無水合成石英ガラスである2層構造の
ものを用いたので、失透による寿命を大幅に遅らせるこ
とができるとともに、発光管の変形による寿命も防止す
ることができ、高負荷にも十分に耐えうるランプとする
ことができる。
属蒸気放電ランプは、発光管として外層が無水天然石英
ガラスで、内層が無水合成石英ガラスである2層構造の
ものを用いたので、失透による寿命を大幅に遅らせるこ
とができるとともに、発光管の変形による寿命も防止す
ることができ、高負荷にも十分に耐えうるランプとする
ことができる。
【図1】金属蒸気放電ランプの断面図である。
【図2】発光管の部分拡大断面図である。
【図3】点灯時間とスクリーン照度との関係図である。
1…発光管 11…発光空間囲
繞部 12…封止管部 1a…無水天然
石英ガラス 1b…無水合成石英ガラス 2…電極 21…金属箔 22…外部リー
ド
繞部 12…封止管部 1a…無水天然
石英ガラス 1b…無水合成石英ガラス 2…電極 21…金属箔 22…外部リー
ド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲木 恭一 福島県郡山市田村町金屋字川久保88 信越 石英株式会社石英技術研究所内 (72)発明者 嶋田 敦之 福島県郡山市田村町金屋字川久保88 信越 石英株式会社郡山工場内
Claims (1)
- 【請求項1】 発光管内に金属ハロゲン化物を封入して
なる金属蒸気放電ランプにおいて、 前記発光管は、無水天然石英ガラスを外層とし、無水合
成石英ガラスを内層とする2層構造であることを特徴と
する金属蒸気放電ランプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1593993A JPH06203795A (ja) | 1993-01-05 | 1993-01-05 | 金属蒸気放電ランプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1593993A JPH06203795A (ja) | 1993-01-05 | 1993-01-05 | 金属蒸気放電ランプ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06203795A true JPH06203795A (ja) | 1994-07-22 |
Family
ID=11902734
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1593993A Pending JPH06203795A (ja) | 1993-01-05 | 1993-01-05 | 金属蒸気放電ランプ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06203795A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1021880A (ja) * | 1996-07-08 | 1998-01-23 | Toshiba Lighting & Technol Corp | 放電ランプ、照射装置、殺菌装置および水処理装置 |
US6791271B2 (en) | 1998-03-16 | 2004-09-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Discharge lamp and method of producing the same |
KR100515253B1 (ko) * | 1998-04-08 | 2005-09-15 | 우시오덴키 가부시키가이샤 | 고압 수은 램프 |
JP2008034222A (ja) * | 2006-07-28 | 2008-02-14 | Ushio Inc | ショートアーク型水銀ランプ |
-
1993
- 1993-01-05 JP JP1593993A patent/JPH06203795A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1021880A (ja) * | 1996-07-08 | 1998-01-23 | Toshiba Lighting & Technol Corp | 放電ランプ、照射装置、殺菌装置および水処理装置 |
US6791271B2 (en) | 1998-03-16 | 2004-09-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Discharge lamp and method of producing the same |
KR100515253B1 (ko) * | 1998-04-08 | 2005-09-15 | 우시오덴키 가부시키가이샤 | 고압 수은 램프 |
JP2008034222A (ja) * | 2006-07-28 | 2008-02-14 | Ushio Inc | ショートアーク型水銀ランプ |
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