JPS6059649A - Metal halide lamp used in horizontal position - Google Patents
Metal halide lamp used in horizontal positionInfo
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- JPS6059649A JPS6059649A JP16498983A JP16498983A JPS6059649A JP S6059649 A JPS6059649 A JP S6059649A JP 16498983 A JP16498983 A JP 16498983A JP 16498983 A JP16498983 A JP 16498983A JP S6059649 A JPS6059649 A JP S6059649A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/82—Lamps with high-pressure unconstricted discharge having a cold pressure > 400 Torr
- H01J61/827—Metal halide arc lamps
Landscapes
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、水平点灯形メタルハライドランプに係り、特
にアークめ円周方向に対して均一な放射分布を持たせる
とともに、安定した光出方を放射させることが必要な光
学的文字読み取シ装置用光源に適したメタルハライドラ
ンプに関する。[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a horizontally lit metal halide lamp, which has a uniform radiation distribution in the circumferential direction of the arc, and emits light in a stable manner. The present invention relates to a metal halide lamp suitable for use as a light source for optical character reading devices that require high resolution.
石英製発光管を用いる一般照明用メタルハライドランプ
はランプの水平点灯時には、余剰封入物が発光管管壁の
下側に付着しているため、下方への光の透過を低下させ
ている。この現象は一般照明用のランプにおいてはそれ
程問題にはならないが、帳表を照明してその帳表に書か
れている文字を読み取る光学文字読み取シ機用のランプ
としては大きな障害となっている。これに対して、アル
ミナパイプを発光管とした高圧ナトリウムランプでは管
径が細く、発光管中央の温度が管端よシ十分高いため水
平点灯中でも余剰の封入物が管中央に溜まることはない
。しかしながら、アルミナパイプ製発光管にハロゲン化
合物を封入すると発光管の構成材料とハロゲン元素とが
反応するためにこれを封入したランプの実用化はまだ達
成されていない。In metal halide lamps for general lighting that use quartz arc tubes, when the lamp is lit horizontally, excess fill material adheres to the lower side of the arc tube wall, reducing downward light transmission. This phenomenon is not so much of a problem with lamps for general lighting, but it is a major hindrance in lamps for optical character readers, which illuminate the ledger and read the characters written on the ledger. . On the other hand, in a high-pressure sodium lamp with an alumina pipe as an arc tube, the tube diameter is small and the temperature at the center of the arc tube is sufficiently higher than at the tube ends, so excess fill material does not accumulate in the center of the tube even when the lamp is lit horizontally. However, when a halogen compound is enclosed in an arc tube made of alumina pipe, the constituent materials of the arc tube react with the halogen element, so a lamp in which this compound is enclosed has not yet been put to practical use.
このため、本発明者等は上述した余剰封入物の発光管管
壁への付着を防止してアークの円周方向に対して均一な
放射分布を持たせるため、発光管の管電流密度を少なく
とも2. OA / c4とし、その上、電極の封入高
さを少なくとも6喘として水平点灯形メタルハライドラ
ンプを構成することを別途提案している。すなわち、こ
のようなランプでは余剰封入物は電極後方、つまり、発
光管の封止部近傍に凝集している。Therefore, in order to prevent the above-mentioned excess inclusions from adhering to the wall of the arc tube and to provide a uniform radiation distribution in the circumferential direction of the arc, the present inventors have attempted to reduce the tube current density of the arc tube to at least 2. It is separately proposed to construct a horizontally lit metal halide lamp with an OA/c4 and an electrode enclosure height of at least 6 mm. That is, in such a lamp, the excess fill material is concentrated behind the electrode, that is, near the sealing part of the arc tube.
ところが、このようなランプにおいても点灯時に液状と
なった余剰封入物が周期的にその一部分がアーク内に飛
び出して光出力を不安定にするという問題点を有してお
シ、何らかの改善が望まれている。However, even in such a lamp, there is a problem in that part of the excess fill material that becomes liquid during lighting periodically jumps out into the arc, making the light output unstable.Therefore, some kind of improvement is desired. It is rare.
したがって本発明の目的は円周方向に対する光の均一放
射と同時に安定した光出力が得られる水平点灯形メタル
ハライドランプを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a horizontally lit metal halide lamp that emits light uniformly in the circumferential direction and at the same time provides stable light output.
上記目的を達成するため本発明においては、発光管の管
電流密度を少なくとも2.0A104、電極の封入高さ
を少なくとも6.0 mmとし、かつ、電極の中心軸と
発光管の中心軸とのなす角度を鉛直上方向に5(30°
として水平点灯形メタルハライドランプを構成したこ
とを特徴としている。すなわち、管電流密朋が2.OA
/d以上で、電極封入高さが6tan以上であっても電
極軸角度が発光管軸に対して5°未満か、あるいは鉛直
下方向となった場合には、水平点灯時余剰封入物の一部
が電極後方部よりアーク中に周期的に飛び出して周期的
に光出力の突出的な変動を生じるため好ましくない。こ
の光出力の突出的な変動は、高速で文字を読み取る装置
では、読み取〃不良となシ、極めて都合が悪い。In order to achieve the above object, in the present invention, the tube current density of the arc tube is at least 2.0 A104, the height of the electrode is at least 6.0 mm, and the central axis of the electrode and the central axis of the arc tube are 5 (30°) vertically upward
It is characterized by being configured as a horizontally lit metal halide lamp. In other words, the tube current is 2. OA
/d or more, and even if the electrode filling height is 6tan or more, if the electrode axis angle is less than 5 degrees with respect to the arc tube axis or is vertically downward, part of the excess filling material during horizontal lighting will be removed. This is not preferable because the portion periodically protrudes into the arc from the rear portion of the electrode, resulting in periodic dramatic fluctuations in the light output. This sudden fluctuation in light output is extremely inconvenient for devices that read characters at high speed, as it may result in poor reading.
さらに、この角度が鉛直上方向に30° を超えると余
剰封入物のアーク中への周期的な飛び出しがなくその光
出力は安定であるが、反面、電極先端が発光管々壁に近
くなシすぎ、その結果、アークが管内壁に近づいて石英
管を失透させる欠点があシ望ましくない。Furthermore, if this angle exceeds 30° in the vertical upward direction, there will be no periodic protrusion of excess inclusions into the arc, and the light output will be stable. As a result, the arc approaches the inner wall of the tube and devitrifies the quartz tube, which is undesirable.
かかる本発明の特徴的な構成によって、点灯中、電極先
端間の発光管々壁面には封入物質の非蒸発余剰分が耐着
することが抑制されるため発光管の円周方向に対して均
一な放射分布が得られると同時に、発光管封止部に溜ま
っている余剰封入物が周期的にアーク中へ飛び込むこと
が抑制されるため安定な光出力が得られる水平点灯形メ
タルハライドランプの提供が可能となった。Due to the characteristic configuration of the present invention, during lighting, non-evaporated excess of the filler substance is prevented from adhering to the wall surface of the arc tube between the tips of the electrodes, so that it is uniformly distributed in the circumferential direction of the arc tube. It is an object of the present invention to provide a horizontally lit metal halide lamp which can obtain a stable light output by providing a stable radiation distribution and at the same time suppressing excess fillers accumulated in the arc tube sealing part from periodically jumping into the arc. It has become possible.
以下、本発明の一実施例を第1%第2図によシ説明する
。第1図は本発明による水平点灯形のメである。Hereinafter, one embodiment of the present invention will be explained with reference to FIG. FIG. 1 shows a horizontal lighting type according to the present invention.
これらの図において、内径が6.5+mnの石英製発光
管10両端には電極間距離80+o+の位置に電極2.
2′が封止されている。この時の電極2゜2′の封入高
さく封止部から電極先端までの高さ)は6.5閣である
。発光管l内には、ナトリウム、タリウム等の沃化物の
他に、始動用希ガスとしてのキセノン、緩衝ガスとして
のHgが封入されている。電極2,2′は、第2図に示
すように、MO箔3によシ石英製発光管1の管端部にて
電気的に接続されると同時に、気密に封止されてお如、
このMO箔3はその端がMOリード線4.4′によって
外部に電気的に引き出されている。なお、発光+!f1
の電極2.2′周辺の外周囲部には若干の電気的な特性
を補正するために保温膜7,7′が設けられている。発
光管1は支持固定板8゜8′によシ石英製外管6の中心
軸上に位置するように固定され、上述のMOリード線4
,4′はMo箔5.5′に電気的に接続され、さらにそ
の端はMOリード線(図示せず)に電気的に接続された
のち、外管6の両端で気窒に刺止されている。In these figures, there are electrodes 2.2 at both ends of a quartz arc tube 10 with an inner diameter of 6.5+mn at a distance of 80+o+ between the electrodes.
2' is sealed. At this time, the height of the electrode 2°2' (the height from the sealing part to the tip of the electrode) is 6.5 mm. In addition to iodides such as sodium and thallium, xenon as a starting rare gas and Hg as a buffer gas are sealed in the arc tube 1. As shown in FIG. 2, the electrodes 2 and 2' are electrically connected at the end of the quartz arc tube 1 through the MO foil 3 and are hermetically sealed.
The end of this MO foil 3 is electrically led out to the outside by an MO lead wire 4.4'. In addition, luminescence +! f1
Heat insulating films 7, 7' are provided around the outer circumference of the electrodes 2, 2' to slightly correct electrical characteristics. The arc tube 1 is fixed by a support fixing plate 8° 8' so as to be positioned on the central axis of the outer tube 6 made of quartz, and the MO lead wire 4 mentioned above is fixed.
, 4' are electrically connected to the Mo foil 5.5', and their ends are electrically connected to MO lead wires (not shown), and then pierced with nitrogen at both ends of the outer tube 6. ing.
このようにして製作されたランプはランプ邂流1.2A
で200Wのランプ電力を有したもの(したがって、管
電流密度は3.6 A / triとなる。)であシ、
本実施例でI′i第2図に示すように電極2 (2’1
の中心軸B−B’と発光管lの中心+111A−A’と
のなす角度θを12° としである。The lamp produced in this way has a lamp current of 1.2A.
with a lamp power of 200 W (therefore, the tube current density is 3.6 A/tri),
In this embodiment, the electrode 2 (2'1
The angle θ between the central axis BB' of the arc tube 1 and the center +111A-A' of the arc tube 1 is 12°.
かかるメタルハライドランプを水平点灯したところ、点
灯時の余剰沃化物は、第2図の封止部11の位置に安定
して凝集しておシ、光出力の突出的外変動は全くなく、
また、電極2.2′先端間の発光管l管壁への余剰封入
物の付着もまったくみられず、安定し均一な光出力が得
られた。When such a metal halide lamp was turned on horizontally, the excess iodide at the time of lighting was stably aggregated at the position of the sealing part 11 shown in FIG. 2, and there was no abnormal fluctuation in the light output.
Further, no excess inclusions were observed to adhere to the wall of the arc tube between the tips of the electrodes 2 and 2', and a stable and uniform light output was obtained.
次に、電流密度、電極封入高さ、交差角度θ、ランプ電
力の異なる種々のランプについて実験・検討したところ
、以下のような結果が得られた。Next, we conducted experiments and studies on various lamps with different current densities, electrode enclosure heights, crossing angles θ, and lamp powers, and the following results were obtained.
すなわち、水平点灯形メタルハライドランプにおいて、
点灯中に封入物質の非蒸発余剰分を電極2゜2′の先端
間の発光管lの管壁面に付着させないようにし、その上
、電極2.2′の後方に溜まった封入物質の非蒸発余剰
分の一部がアーク中に飛び込ませないようにするために
は管電流密度を少なくとも2.OA/c+!b電極2.
2′の封入高さを少なくとも6,0聴とし、その上、電
極の中心軸と発光管の中心軸とのなす角就(交差角度)
θを鉛直上方に5°−30° の範囲とすればよい。こ
の理由は次の如くである。電極2,21の封入高さを6
、OW未満にすると例え交差角度θをどのように選んで
も、また管電流密度を5.OA/crIを超えるように
しても余剰の封入物が電極2,2′の先端間の管壁に付
着することを防止できなくなシ、その上、このように管
電流密度を5A/cAを超えるようにすると発光管1の
温度が高くなシ過ぎてランプ寿命を著しく短かくする。In other words, in horizontally lit metal halide lamps,
During lighting, the non-evaporated surplus of the filled material is prevented from adhering to the tube wall surface of the arc tube l between the tips of the electrodes 2.2', and in addition, the non-evaporated surplus of the filled material accumulated behind the electrode 2. In order to prevent part of the surplus from jumping into the arc, the tube current density should be set to at least 2. OA/c+! b electrode 2.
The enclosure height of 2' is at least 6.0 mm, and the angle between the central axis of the electrode and the central axis of the arc tube is
θ may be in the range of 5° to 30° vertically upward. The reason for this is as follows. The enclosure height of electrodes 2 and 21 is set to 6
, OW, no matter how you choose the crossing angle θ, the tube current density will be 5. Even if the tube current density exceeds OA/crI, it is impossible to prevent excess inclusions from adhering to the tube wall between the tips of electrodes 2 and 2'. If the temperature is exceeded, the temperature of the arc tube 1 will become too high and the life of the lamp will be significantly shortened.
また、管電流密度を2.OA/cd未満処すると交差角
度θをどのように選んでも管壁温度が低下して余剰封入
物の電極2.2′先端間の管壁付着が発生する。一方、
管電流密度が2、OA / cr/1未満で電極2,2
′の封入高さを6.0聴以上にすると、交差角度θをど
のように選んでも発光管l全体の温度が低下して十分な
封入物の蒸発圧が得られず、その結果、光出力が低下す
る。その上、管電流密度が2. OA / cr1以上
にし、電極2.2′の封入高さを6聴以上にすると、交
差角度θが5°未満の場合は電極2゜2′先端間の管壁
付着が全く生じなくなる反面、余剰封入物の一部が電極
2.2′の後方よりアーク中に周期的に飛び出して光出
力の突出的な変動を生じ、交差角度θが30″′を超え
る場合は電極2.2′先端間の管壁付着が全く生じなく
、その上、余剰封入物のアーク中への周期的な飛び出し
もなくなる反面、電極2,2′の先端が発光管lの管壁
面に近くなりすぎるため石英管1を失透させる。Also, the tube current density was set to 2. If the temperature is less than OA/cd, the temperature of the tube wall will drop and excess inclusions will adhere to the tube wall between the tips of the electrodes 2 and 2', no matter how the crossing angle θ is selected. on the other hand,
When the tube current density is less than 2, OA/cr/1, electrodes 2,2
If the filling height of ' is set to 6.0 mm or more, no matter how the intersection angle θ is chosen, the temperature of the entire arc tube l will drop and sufficient evaporation pressure of the filling material will not be obtained, resulting in a decrease in light output. decreases. Moreover, the tube current density is 2. If the OA/CR is set to 1 or more and the height of the electrode 2.2' is set to 6 or more, if the crossing angle θ is less than 5°, no adhesion to the tube wall between the tips of the electrodes 2.2' will occur at all; A part of the enclosed material periodically pops out from behind the electrode 2.2' into the arc, causing a remarkable fluctuation in the light output, and if the crossing angle θ exceeds 30'', the gap between the tips of the electrodes 2.2' Although no adhesion to the tube wall of the arc tube 1 occurs, and in addition, there is no periodic ejection of excess inclusions into the arc, the tips of the electrodes 2 and 2' are too close to the tube wall surface of the arc tube 1, so the quartz tube 1 devitrification.
第3図は上述の実験・検討で得られた結果の一例をグラ
フで示したものである。このグラフは管電流密度を2.
OA / ca一定、電極2.2′の封入高さを6.
OB一定とし、その上、ランプ電力を200Wとして交
差角度θを鉛直下方向から鉛直上方向に変化させること
によって光出力の突出的な変動(光出力の安定性)がど
のようになるのかを示す。この図で、○印は突出的な光
変動が認められないランプを、そして、X印は突出的な
光変動が認められたランプをそれぞれ表わしている。FIG. 3 is a graph showing an example of the results obtained from the above-mentioned experiments and studies. This graph shows the tube current density of 2.
OA/ca constant, electrode 2.2' enclosure height 6.
We will show what happens to the remarkable fluctuations in light output (stability of light output) by keeping OB constant and changing the intersection angle θ from vertically downward to vertically upward while setting the lamp power to 200W. . In this figure, the ◯ marks represent lamps in which no remarkable light fluctuations were observed, and the X marks represent lamps in which remarkable light fluctuations were observed.
交差角度θは鉛直下方向を−で、そして、鉛直上方向を
十でそれぞれ表わしている。その上、○。The intersection angle θ is represented by - in the vertically downward direction and by 10 in the vertically upward direction. Besides, ○.
Xの縦方向の数はテストしたランプの数を示している。The vertical number of X indicates the number of lamps tested.
このグラフから明らかなように、交差角度θが5°未満
においては突出的な光変動はθが大きくなるにしたがっ
て多少減少する傾向にあるが、ランプとしては実使用に
耐えないものがほとんどである。これに対して、交差角
度が5°以上においては突出的な光変動は全くなくなシ
、極めて良好なランプが得られるようになる。ただし、
交差角度θが30°を超えるようになると前述した如き
発光管lの失透が生じるので望ましくない。As is clear from this graph, when the intersection angle θ is less than 5°, the prominent light fluctuations tend to decrease somewhat as θ increases, but most of the lamps are not suitable for practical use. . On the other hand, when the intersection angle is 5 degrees or more, there is no noticeable light fluctuation at all, and an extremely good lamp can be obtained. however,
If the crossing angle θ exceeds 30°, this is not desirable because the above-mentioned devitrification of the arc tube 1 will occur.
以上述べた如く本発明によって、点灯中、電極先端間の
発光管々壁面には封入物質の非蒸発余オ。As described above, according to the present invention, during lighting, non-evaporated residue of the enclosed substance is left on the wall surface of the arc tube between the tips of the electrodes.
分が耐着することが抑制されるため発光管の円周方向に
対して均一な放射分布が得られると同時に、発光管封止
部に溜まっている余剰封入物が周期的にアーク中へ飛び
込むことが抑制されるため安定な光出力が得られる水平
点灯形メタルハライドランプの提供が可能となった。Since the adhesion of particles is suppressed, a uniform radiation distribution can be obtained in the circumferential direction of the arc tube, and at the same time, excess inclusions accumulated in the arc tube sealing part periodically jump into the arc. This makes it possible to provide a horizontally lit metal halide lamp that provides stable light output.
第1図は、本発明による水平点灯形メタルハライドラン
プの基本構成図、第2図は、第1図における発光管の一
部拡大断面図、第3図は、本発明の詳細な説明するため
の実験結果の一例を示すグラフである。FIG. 1 is a basic configuration diagram of a horizontally lit metal halide lamp according to the present invention, FIG. 2 is a partially enlarged sectional view of the arc tube in FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram for explaining the present invention in detail. It is a graph showing an example of experimental results.
Claims (1)
・使用するメタルハライドランプにおいて、上記発光管
の管電流密度を少なくとも2.OA / cr/l 、
上記電極の封入高さを少なくとも6.0団とし、かつ、
上記電極の中心軸と上記発光管の中心軸とのなす角度を
鉛直上方向に5’−30゜の範囲としてなることを特徴
とする水平点灯形メタルハライドランプ。1. In a metal halide lamp in which a quartz arc tube with electrodes at both ends is lit and used horizontally, the tube current density of the arc tube is at least 2. OA/cr/l,
The encapsulation height of the electrode is at least 6.0 groups, and
A horizontally lit metal halide lamp, characterized in that the angle between the central axis of the electrode and the central axis of the arc tube is in the range of 5'-30° vertically upward.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16498983A JPS6059649A (en) | 1983-09-09 | 1983-09-09 | Metal halide lamp used in horizontal position |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16498983A JPS6059649A (en) | 1983-09-09 | 1983-09-09 | Metal halide lamp used in horizontal position |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6059649A true JPS6059649A (en) | 1985-04-06 |
Family
ID=15803719
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16498983A Pending JPS6059649A (en) | 1983-09-09 | 1983-09-09 | Metal halide lamp used in horizontal position |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6059649A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1174904A1 (en) * | 2000-06-19 | 2002-01-23 | Advanced Lighting Technologies, Inc. | Method of improving the performance of horizontal burning hid lamps |
-
1983
- 1983-09-09 JP JP16498983A patent/JPS6059649A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1174904A1 (en) * | 2000-06-19 | 2002-01-23 | Advanced Lighting Technologies, Inc. | Method of improving the performance of horizontal burning hid lamps |
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