JPH0737553A - メタルハライドランプ - Google Patents
メタルハライドランプInfo
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- JPH0737553A JPH0737553A JP20126793A JP20126793A JPH0737553A JP H0737553 A JPH0737553 A JP H0737553A JP 20126793 A JP20126793 A JP 20126793A JP 20126793 A JP20126793 A JP 20126793A JP H0737553 A JPH0737553 A JP H0737553A
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Landscapes
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- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電極間距離を短くして点光源に近づけた場合
においても、発光特性の低下を防止し信頼性を確保した
メタルハライドランプを提供する。 【構成】 発光管風袋１の両端封止部にモリブデン箔３
に接続した電極２，２を固着し、発光管風袋１内に発光
金属とHgとアルゴンとを封入し、メタルハライドランプ
を構成する。そして、その際、両端封止部のランプ電力
当たりの面積Ｓを、0.04cm2 ／Ｗ≦Ｓ≦0.06cm2 ／Ｗに
設定する。
においても、発光特性の低下を防止し信頼性を確保した
メタルハライドランプを提供する。 【構成】 発光管風袋１の両端封止部にモリブデン箔３
に接続した電極２，２を固着し、発光管風袋１内に発光
金属とHgとアルゴンとを封入し、メタルハライドランプ
を構成する。そして、その際、両端封止部のランプ電力
当たりの面積Ｓを、0.04cm2 ／Ｗ≦Ｓ≦0.06cm2 ／Ｗに
設定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、外管を設けずに発光
管のみで構成し、主として映像用機器あるいは光学用機
器の光源として用いられるメタルハライドランプに関す
る。
管のみで構成し、主として映像用機器あるいは光学用機
器の光源として用いられるメタルハライドランプに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、外管を用いずに発光管のみで構成
されるショートアーク型のメタルハライドランプは、オ
ーバーヘッドプロジェクタ（ＯＨＰ），映写機，液晶プ
ロジェクタなどの光源として用いられている。かかるシ
ョートアークメタルハライドランプは、その用途などか
ら反射鏡を併用し、ランプより放射される光を制御して
使用される場合が多い。この場合、アーク長を短くし
て、より点光源に近似されるように構成した方が、反射
鏡による放射光の制御が容易になる。
されるショートアーク型のメタルハライドランプは、オ
ーバーヘッドプロジェクタ（ＯＨＰ），映写機，液晶プ
ロジェクタなどの光源として用いられている。かかるシ
ョートアークメタルハライドランプは、その用途などか
ら反射鏡を併用し、ランプより放射される光を制御して
使用される場合が多い。この場合、アーク長を短くし
て、より点光源に近似されるように構成した方が、反射
鏡による放射光の制御が容易になる。
【０００３】現在、液晶プロジェクタに使用されるショ
ートアークメタルハライドランプの場合、その用途から
テレビのブラウン管に近い色温度をもち、比較的色再現
性のよい封入金属（例えばディスプロシウム，ネオジウ
ム系）が選択され、また電極間距離を５mmとしたものが
主流となっている。このランプは、前述のように、反射
鏡と組み合わせて構成される場合が多いが、その場合、
反射鏡の反射面を決める際、焦点を点（１点もしくは２
点）で決めている。しかし実際のランプは発光部が点で
はないので、電極間距離の短い、より点光源に近くした
ランプが放射光の配光効率などから理想とされている。
ートアークメタルハライドランプの場合、その用途から
テレビのブラウン管に近い色温度をもち、比較的色再現
性のよい封入金属（例えばディスプロシウム，ネオジウ
ム系）が選択され、また電極間距離を５mmとしたものが
主流となっている。このランプは、前述のように、反射
鏡と組み合わせて構成される場合が多いが、その場合、
反射鏡の反射面を決める際、焦点を点（１点もしくは２
点）で決めている。しかし実際のランプは発光部が点で
はないので、電極間距離の短い、より点光源に近くした
ランプが放射光の配光効率などから理想とされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、点光源のラ
ンプに近づけるため電極間距離を現在標準の５mmから４
mm，３mmと短縮していった場合、発光管の最冷部（封止
部隣接部）の支配が大きくなり、満足な発光特性（色再
現性，スペクトルバランス等）が得られないという不具
合が生じる。特に封入金属がディスプロシウム，ネオジ
ウム系の場合、ディスプロシウム，ネオジウムの蒸気圧
が比較的低いため、その不具合が顕著である。
ンプに近づけるため電極間距離を現在標準の５mmから４
mm，３mmと短縮していった場合、発光管の最冷部（封止
部隣接部）の支配が大きくなり、満足な発光特性（色再
現性，スペクトルバランス等）が得られないという不具
合が生じる。特に封入金属がディスプロシウム，ネオジ
ウム系の場合、ディスプロシウム，ネオジウムの蒸気圧
が比較的低いため、その不具合が顕著である。
【０００５】この不具合を解消するために、発光管形状
を小さくして壁面負荷を上げるといった手段が考えられ
るが、現在主流となっているランプにおいても、既に約
60Ｗ／cm2 の高壁面負荷となっており、これ以上の大幅
な壁面負荷の増大は、ランプの短寿命を招く危険性があ
る。また、単に壁面負荷を上げていっても、発光管が小
さくなった分だけ発光管封止部による発光管の温度の冷
却効果が大きくなり、発光特性においては壁面負荷を大
きくしただけの効果が得られないという不具合が生じて
しまう。
を小さくして壁面負荷を上げるといった手段が考えられ
るが、現在主流となっているランプにおいても、既に約
60Ｗ／cm2 の高壁面負荷となっており、これ以上の大幅
な壁面負荷の増大は、ランプの短寿命を招く危険性があ
る。また、単に壁面負荷を上げていっても、発光管が小
さくなった分だけ発光管封止部による発光管の温度の冷
却効果が大きくなり、発光特性においては壁面負荷を大
きくしただけの効果が得られないという不具合が生じて
しまう。
【０００６】本発明は、従来のショートアークメタルハ
ライドランプにおける上記問題点を解消するためになさ
れたもので、電極間距離を短くして点光源に近づけた場
合においても、発光特性の低下を防止できるようにした
高信頼性をもつメタルハライドランプを提供することを
目的とする。
ライドランプにおける上記問題点を解消するためになさ
れたもので、電極間距離を短くして点光源に近づけた場
合においても、発光特性の低下を防止できるようにした
高信頼性をもつメタルハライドランプを提供することを
目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用】上記問題点を解
決するため、本発明は、外管を設けずに発光管のみで構
成し、該発光管の両端には少なくとも主電極と該主電極
を支持し封止する封止部とを備えた両口型メタルハライ
ドランプにおいて、前記両端封止部のランプ電力当たり
の面積Ｓを、0.04cm2 ／Ｗ≦Ｓ≦0.06cm2 ／Ｗ、の範囲
に設定するものである。
決するため、本発明は、外管を設けずに発光管のみで構
成し、該発光管の両端には少なくとも主電極と該主電極
を支持し封止する封止部とを備えた両口型メタルハライ
ドランプにおいて、前記両端封止部のランプ電力当たり
の面積Ｓを、0.04cm2 ／Ｗ≦Ｓ≦0.06cm2 ／Ｗ、の範囲
に設定するものである。
【０００８】上記のように、封止部のランプ電力当たり
の面積Ｓを、0.06cm2 ／Ｗ以下とすることにより、電極
間距離を小さくしても、封止部による発光管最冷部の冷
却効果を小さくすることができ、各波長におけるバラン
スのよい発光特性を維持させることができる。また封止
部のランプ電力当たりの面積Ｓを、0.04cm2 ／Ｗ以上と
することにより、封止部の温度上昇を抑え、信頼性を確
保し長寿命化を計ることができる。
の面積Ｓを、0.06cm2 ／Ｗ以下とすることにより、電極
間距離を小さくしても、封止部による発光管最冷部の冷
却効果を小さくすることができ、各波長におけるバラン
スのよい発光特性を維持させることができる。また封止
部のランプ電力当たりの面積Ｓを、0.04cm2 ／Ｗ以上と
することにより、封止部の温度上昇を抑え、信頼性を確
保し長寿命化を計ることができる。
【０００９】
【実施例】次に実施例について説明する。図１は、本発
明に係るメタルハライドランプの実施例を示す平面図で
ある。図において、１は石英ガラス製発光管風袋で、最
大内径は８mm、最大外径は10mm、内容積約0.４ccとなっ
ている。２は発光管風袋１の両端封止部において、モリ
ブデン箔３に接続して取り付けられている電極であり、
電極２，２間の距離は３mmに設定されている。４はモリ
ブデン箔３に溶接接続されたモリブデン外部リード線
で、５はその溶接点を示している。６は排気管のチップ
オフ部であり、発光管両端の封止部の合計面積は7.５cm
2 となっている。
明に係るメタルハライドランプの実施例を示す平面図で
ある。図において、１は石英ガラス製発光管風袋で、最
大内径は８mm、最大外径は10mm、内容積約0.４ccとなっ
ている。２は発光管風袋１の両端封止部において、モリ
ブデン箔３に接続して取り付けられている電極であり、
電極２，２間の距離は３mmに設定されている。４はモリ
ブデン箔３に溶接接続されたモリブデン外部リード線
で、５はその溶接点を示している。６は排気管のチップ
オフ部であり、発光管両端の封止部の合計面積は7.５cm
2 となっている。
【００１０】また、発光管内には発光金属として沃化デ
ィスプロシウム，沃化ネオジウム，沃化セシウムを封入
し、更にバッファガスとして所定量の水銀、始動補助ガ
スとして200 torrのアルゴンも封入されている。そし
て、図示は省略しているが、このように構成した発光管
の一端を、球面，回転楕円面，回転放物面等の反射面を
有する反射鏡の底部に一体的又は取り外し可能に取り付
け、反射鏡付きのメタルハライドランプを構成してい
る。
ィスプロシウム，沃化ネオジウム，沃化セシウムを封入
し、更にバッファガスとして所定量の水銀、始動補助ガ
スとして200 torrのアルゴンも封入されている。そし
て、図示は省略しているが、このように構成した発光管
の一端を、球面，回転楕円面，回転放物面等の反射面を
有する反射鏡の底部に一体的又は取り外し可能に取り付
け、反射鏡付きのメタルハライドランプを構成してい
る。
【００１１】そして、電子安定器を用いて電力150 Ｗで
交流点灯するようになっており、その際の壁面負荷は約
64Ｗ／cm2 で、封止部のランプ電力当たりの面積Ｓは0.
05cm2 ／Ｗとなっている。
交流点灯するようになっており、その際の壁面負荷は約
64Ｗ／cm2 で、封止部のランプ電力当たりの面積Ｓは0.
05cm2 ／Ｗとなっている。
【００１２】本発明においては、封止部のランプ電力当
たりの面積Ｓを、0.04cm2 ／Ｗ≦Ｓ≦0.06cm2 ／Ｗに設
定するものであるが、次に、この設定に当たって行った
実験について説明する。まず、実験１として、最大内径
は９mm、最大外径は11mm，内容積約0.５ccの従来の標準
型の発光管風袋で、封入ハロゲン金属の種類及び封入量
を一定とし、電極間距離のみを５mm，４mm，３mmと変え
たランプ（150 Ｗ）を作製し、発光特性を比較した。表
１は、546 nmHgピークに対するバックグラウンドの相対
比（546 nmHgピーク／バックグラウンド）を示すもので
ある。
たりの面積Ｓを、0.04cm2 ／Ｗ≦Ｓ≦0.06cm2 ／Ｗに設
定するものであるが、次に、この設定に当たって行った
実験について説明する。まず、実験１として、最大内径
は９mm、最大外径は11mm，内容積約0.５ccの従来の標準
型の発光管風袋で、封入ハロゲン金属の種類及び封入量
を一定とし、電極間距離のみを５mm，４mm，３mmと変え
たランプ（150 Ｗ）を作製し、発光特性を比較した。表
１は、546 nmHgピークに対するバックグラウンドの相対
比（546 nmHgピーク／バックグラウンド）を示すもので
ある。
【００１３】
【表１】
【００１４】上記表１からわかるように、発光管サイズ
を変えずに電極間距離だけを変化させた場合、現在主流
の５mmより短くしていくと、電極間距離の短いランプほ
どHgのスペクトル強度が増し、更に水銀以外の封入ハロ
ゲン金属の発光量が減り、結果として相対比が高くなっ
ている。なお、この相対比は、液晶プロジェクタ等の光
源として発光をＲ，Ｇ，Ｂに分けて使用する場合の色再
現性の点から、目安として水銀以外の添加物の発光状態
（Ｒ，Ｂの発光）を知る手段として用いられ、特にこの
相対比が3.０以下の場合、Ｒ，Ｂ域の発光も満足できる
ものであることが過去の実験から得られている。
を変えずに電極間距離だけを変化させた場合、現在主流
の５mmより短くしていくと、電極間距離の短いランプほ
どHgのスペクトル強度が増し、更に水銀以外の封入ハロ
ゲン金属の発光量が減り、結果として相対比が高くなっ
ている。なお、この相対比は、液晶プロジェクタ等の光
源として発光をＲ，Ｇ，Ｂに分けて使用する場合の色再
現性の点から、目安として水銀以外の添加物の発光状態
（Ｒ，Ｂの発光）を知る手段として用いられ、特にこの
相対比が3.０以下の場合、Ｒ，Ｂ域の発光も満足できる
ものであることが過去の実験から得られている。
【００１５】電極間距離を短くするにつれて相対比が高
くなる原因は、実験に用いた発光管サイズが電極間距離
を５mmとした場合、最適になるような設計であるため、
４mmあるいは３mmの電極間距離では、発光管全体の温度
均一化が計れず、Hg以外の封入ハロゲン金属が最冷部に
集まり、発光を期待した金属ハロゲン化物の蒸気は得ら
れず、元来、蒸気圧の高いHgの発光ピークだけが強くな
っているためと考えられる。
くなる原因は、実験に用いた発光管サイズが電極間距離
を５mmとした場合、最適になるような設計であるため、
４mmあるいは３mmの電極間距離では、発光管全体の温度
均一化が計れず、Hg以外の封入ハロゲン金属が最冷部に
集まり、発光を期待した金属ハロゲン化物の蒸気は得ら
れず、元来、蒸気圧の高いHgの発光ピークだけが強くな
っているためと考えられる。
【００１６】次に、実験２として、最大内径８mm，最大
外径10mm，内容積約0.４ccとし、電極間距離を実験１と
同様に、５mm，４mm，３mmと変えたランプを作製し、発
光特性（相対比）を求めたところ、表２に示す結果が得
られた。
外径10mm，内容積約0.４ccとし、電極間距離を実験１と
同様に、５mm，４mm，３mmと変えたランプを作製し、発
光特性（相対比）を求めたところ、表２に示す結果が得
られた。
【００１７】
【表２】
【００１８】表２からわかるように、電極間距離を４mm
としたランプまでは、発光特性は改善されたものの、電
極間距離を３mmとしたランプでは満足な値が得られてい
ない。これは、電極間距離を３mmとしたランプでは、ま
た最冷部に発光特性が支配され、良好な値になっていな
いものと考えられ、更に改善を図るには発光管サイズを
更に小さくして壁面負荷を上げなければならない。
としたランプまでは、発光特性は改善されたものの、電
極間距離を３mmとしたランプでは満足な値が得られてい
ない。これは、電極間距離を３mmとしたランプでは、ま
た最冷部に発光特性が支配され、良好な値になっていな
いものと考えられ、更に改善を図るには発光管サイズを
更に小さくして壁面負荷を上げなければならない。
【００１９】しかしながら、これ以上発光管サイズを小
さくすると発光管全体の温度上昇は図れるが、発光管内
の最高温部も上昇し、発光管の早期変形を起こす可能性
もあり、寿命に影響を及ぼす可能性が高い。
さくすると発光管全体の温度上昇は図れるが、発光管内
の最高温部も上昇し、発光管の早期変形を起こす可能性
もあり、寿命に影響を及ぼす可能性が高い。
【００２０】そこで、実験３として、実験２で用いた発
光管サイズを変えずに、発光管内の温度均一化に影響を
及ぼすと考えられる封止部の面積について検討を加え
た。すなわち、発光管サイズを実験２と同仕様とし、電
極間距離は３mmとし、封止部の表面積のみを変えて封止
部のランプ電力当たりの面積Ｓを変えたランプ（150
Ｗ）を作製し、発光特性（相対比）を求めたところ、表
３に示す結果が得られた。
光管サイズを変えずに、発光管内の温度均一化に影響を
及ぼすと考えられる封止部の面積について検討を加え
た。すなわち、発光管サイズを実験２と同仕様とし、電
極間距離は３mmとし、封止部の表面積のみを変えて封止
部のランプ電力当たりの面積Ｓを変えたランプ（150
Ｗ）を作製し、発光特性（相対比）を求めたところ、表
３に示す結果が得られた。
【００２１】
【表３】
【００２２】上記表３からわかるように、封止部のラン
プ電力当たりの面積Ｓを0.058 cm2／Ｗ（約0.06cm2 ／
Ｗ）以下にすると、発光特性の改善が図られ、各波長域
においてバランスのよい発光が得られる。なお、封止部
面積を小さくした場合、封止部の温度上昇がランプの信
頼性に影響を与える。そこで信頼性を確認するため、モ
リブデン箔と外部リード線との溶接接続点の温度を測定
したところ、表４で示す結果が得られた。
プ電力当たりの面積Ｓを0.058 cm2／Ｗ（約0.06cm2 ／
Ｗ）以下にすると、発光特性の改善が図られ、各波長域
においてバランスのよい発光が得られる。なお、封止部
面積を小さくした場合、封止部の温度上昇がランプの信
頼性に影響を与える。そこで信頼性を確認するため、モ
リブデン箔と外部リード線との溶接接続点の温度を測定
したところ、表４で示す結果が得られた。
【００２３】
【表４】
【００２４】過去の信頼性確認結果などより溶接点温度
が350 ℃以下であることを一応の目安とすると、表４か
ら封止部のランプ電力当たりの面積Ｓを約0.04cm2 ／Ｗ
以上とすることにより、信頼性が得られることがわか
る。
が350 ℃以下であることを一応の目安とすると、表４か
ら封止部のランプ電力当たりの面積Ｓを約0.04cm2 ／Ｗ
以上とすることにより、信頼性が得られることがわか
る。
【００２５】なお、上記実験３による表３は、電極間距
離を３mmとしたものについての実験結果を示している
が、電極間距離を４mmあるいは５mmとしたものについて
は、表３に示す相対比より更に良好になることは明らか
であり、電極間距離を３mmと短くして、より点光源に近
づけた場合でも、封止部の面積Ｓが約0.06cm2 ／Ｗ以下
であれば、良好な相対比が得られることを示している。
離を３mmとしたものについての実験結果を示している
が、電極間距離を４mmあるいは５mmとしたものについて
は、表３に示す相対比より更に良好になることは明らか
であり、電極間距離を３mmと短くして、より点光源に近
づけた場合でも、封止部の面積Ｓが約0.06cm2 ／Ｗ以下
であれば、良好な相対比が得られることを示している。
【００２６】また、上記実験３による表３は、発光管サ
イズを最大内径８mm，最大外径10mm，内容積約0.４cc，
壁面負荷を約64Ｗ／cm2 としたものについての実験結果
を示しているが、発光管サイズを変え壁面負荷を約40〜
100 Ｗ／cm2 としたランプについても、同様な実験結果
が得られた。
イズを最大内径８mm，最大外径10mm，内容積約0.４cc，
壁面負荷を約64Ｗ／cm2 としたものについての実験結果
を示しているが、発光管サイズを変え壁面負荷を約40〜
100 Ｗ／cm2 としたランプについても、同様な実験結果
が得られた。
【００２７】以上の実験結果から、本発明は、封止部の
ランプ電力当たりの面積Ｓを、0.04cm2 ／Ｗ≦Ｓ≦0.06
cm2 ／Ｗの範囲に設定するものである。
ランプ電力当たりの面積Ｓを、0.04cm2 ／Ｗ≦Ｓ≦0.06
cm2 ／Ｗの範囲に設定するものである。
【００２８】また、本発明は、一般にショートアーク型
と称されるメタルハライドランプに適用されるものであ
るが、ショートアーク型メタルハライドランプは通常、
最大内径をＤ、電極間距離をＬとしたとき、Ｌ／Ｄは1.
０以下に設定されている。
と称されるメタルハライドランプに適用されるものであ
るが、ショートアーク型メタルハライドランプは通常、
最大内径をＤ、電極間距離をＬとしたとき、Ｌ／Ｄは1.
０以下に設定されている。
【００２９】
【発明の効果】以上実施例に基づいて説明したように、
本発明は、封止部のランプ電力当たりの面積を特定の範
囲に設定することにより、電極間距離を短くして点光源
に近づけても、各波長においてバランスのよい発光特性
をもつ高信頼性のメタルハライドランプを実現すること
ができる。
本発明は、封止部のランプ電力当たりの面積を特定の範
囲に設定することにより、電極間距離を短くして点光源
に近づけても、各波長においてバランスのよい発光特性
をもつ高信頼性のメタルハライドランプを実現すること
ができる。
【図１】本発明に係るメタルハライドランプの実施例を
示す平面図である。
示す平面図である。
１ 発光管風袋 ２ 電極 ３ モリブデン箔 ４ モリブデン外部リード線 ５ 溶接部 ６ チップオフ部
Claims (3)
- 【請求項１】 外管を設けずに発光管のみで構成し、該
発光管の両端には少なくとも主電極と該主電極を支持し
封止する封止部とを備えた両口型メタルハライドランプ
において、前記両端封止部のランプ電力当たりの面積Ｓ
を、0.04cm2／Ｗ≦Ｓ≦0.06cm2 ／Ｗ、の範囲に設定し
たことを特徴とするメタルハライドランプ。 - 【請求項２】 前記発光管の最大内径をＤとし電極間距
離をＬとしたとき、Ｌ／Ｄを1.０以下としたことを特徴
とする請求項１記載のメタルハライドランプ。 - 【請求項３】 前記発光管の一端に、球面，回転楕円
面，回転放物面等の反射面を有する反射鏡を一体的又は
取り外し可能に取り付けたことを特徴とする請求項１又
は２記載のメタルハライドランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20126793A JPH0737553A (ja) | 1993-07-22 | 1993-07-22 | メタルハライドランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20126793A JPH0737553A (ja) | 1993-07-22 | 1993-07-22 | メタルハライドランプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0737553A true JPH0737553A (ja) | 1995-02-07 |
Family
ID=16438124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20126793A Pending JPH0737553A (ja) | 1993-07-22 | 1993-07-22 | メタルハライドランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0737553A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000075960A1 (fr) * | 1999-06-08 | 2000-12-14 | Ushio Denki Kabushiki Kaisya | Dispositif d'eclairage |
-
1993
- 1993-07-22 JP JP20126793A patent/JPH0737553A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000075960A1 (fr) * | 1999-06-08 | 2000-12-14 | Ushio Denki Kabushiki Kaisya | Dispositif d'eclairage |
| US6483239B1 (en) | 1999-06-08 | 2002-11-19 | Ushiodenki Kabushiki Kaisha | Light source device |
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