DE19747803C2 - Metallhalogenlampe, diese umfassende Beleuchtungsvorrichtung sowie Verwendung der letzteren - Google Patents
Metallhalogenlampe, diese umfassende Beleuchtungsvorrichtung sowie Verwendung der letzterenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Metallhalogenlampe, insbeson
dere eine Metallhalogenlampe vom Kurzbogentyp, welche für
einen Flüssigkristall-Projektor oder dergleichen geeignet
ist, und welche zweckmäßig mit Gleichstrom betrieben wird,
eine Beleuchtungsvorrichtung sowie deren Verwendung in
Flüssigkristall-Projektoren.
In letzter Zeit finden Flüssigkristall-Projektoren immer
mehr Beachtung. Als Lichtquelle wird eine Metallhalogenlam
pe vom Kurzbogentyp verwendet. Diese Lichtquelle besteht
aus einer Metallhalogenlampe (nachfolgend nur "Lampe" ge
nannt) sowie einem Konkavreflektor. Sie wird durch Einbet
ten eines der hermetisch abschließenden Teile dieser Lampe
in der Basisöffnung des Konkavreflektors unter Verwendung
eines Füllmaterials in einem Zustand, in welchem die Achse
der Lampe und die optische Achse des Konkavreflektors mit
einander übereinstimmen, oder durch ähnliche Verfahren
hergestellt.
Das von der Lampe ausgestrahlte Licht wird unmittelbar oder
durch Reflexion von dem Konkavreflektor auf ein op
tisches System, wie eine Fokussierungslinse oder derglei
chen, ausgestrahlt. Nach dem Durchgang durch dieses op
tische System bestrahlt das Licht eine Flüssigkristall-An
zeige. Das auf der Flüssigkristall-Anzeige gebildete Bild
wird über ein Projektiv auf eine Bildfläche projiziert.
Die DE 33 41 846 A1 offenbart eine für den Einsatz in Fahrzeug
scheinwerfern vorgesehene Gasentladungslampe mit einem Entla
dungsraum mit beabstandeten Elektroden und einer ionisierbaren
Füllung aus Edelgas, Quecksilber und Metalljodid. Es wird eine
bestimmte Bandbreite für den Innendurchmesser des Entladungs
raumes, für den Abstand zwischen den darin angeordneten Elekt
roden und für die Länge, mit der die Elektroden in den Entla
dungsraum hineinragen, angegeben. Die Lampe ist für eine Leis
tung von 20 bis 50 W ausgelegt, und der Abstand zwischen den
Elektroden beträgt zwischen 3,5 und 6 mm.
Die US 4,161,672 A beschreibt eine Hochdruckentladungslampe
für allgemeine Beleuchtungszwecke mit einem langgestreckten
Entladungsraum, darin angeordneten Elektroden und einer Fül
lung aus Quecksilber und Metallhalogeniden zum Betrieb mit ei
ner Nennleistung bis zu 250 W. Es wird ein Faktor Y definiert,
der sich aus der Summe der Längen, mit denen beide Elektroden
in den Entladungsraum hineinragen, bezogen auf den Innendurch
messer des Entladungsraumes in Elektroden-Achsrichtung, er
gibt. Des weiteren wird ein Faktor für das Verhältnis zwischen
Innendurchmesser des Entladungsraumes in Elektroden-
Achsrichtung und dem Innendurchmesser des Entladungsraumes
senkrecht zur Elektroden-Achsrichtung angegeben. Eine diffe
renzierte Betrachtung der einzelnen Längen, mit denen Anode
und Kathode in den Entladungsraum ragen, erfolgt nicht.
Die US 2,714,687 A offenbart eine Hochdruckentladungslampe und
insbesondere eine Quecksilber-Hochdrucklampe zum Betrieb bei
Nennleistungen von 100 bis 15.000 W. Der Abstand der Elektro
den im Entladungsraum und ihr Durchmesser werden in Abhängig
keit von der Eingangsleistung der Lampe gewählt. Der Abstand
der Elektroden bewegt sich dabei im Bereich von 2,2 bis 8 cm.
Die Metallhalogenlampe weist beiderseitige hermetische
Abschlüsse auf. In ihrem Entladungsraum sind eine Kathode
und eine Anode angeordnet und Quecksilber, Start-Edelgas
sowie verschiedene Metallhalogenide eingefüllt.
Bei einer derartigen Metallhalogenlampe wird infolge der
Verdampfung der Metallhalogenide ein Dampfdruck in ausrei
chendem Maß bei einer Temperatur erhalten, welche niedriger
ist als im Fall einer Verwendung von Metallelementen. Die
Lichtausbeute ist höher als bei einer Quecksilber-Hoch
drucklampe. Darüber hinaus kann man durch eine geeignete
Auswahl der einzufüllenden Metalle eine ausgezeichnete
Farbwiedergabe erhalten. Die Metallhalogenlampe wird des
halb als optimal für eine Lichtquelle für einen Flüssigkri
stall-Projektor angesehen.
Unter Berücksichtigung der fortschreitenden Verkleinerung
der Flüssigkristall-Projektoren und somit der Verkleinerung
der Flüssigkristall-Anzeigen besteht ein Bedarf nach einem
kürzeren Abstand zwischen den Elektroden der Lampe als in
herkömmlichen Fällen, um das Strahlungslicht aus der Me
tallhalogenlampe in ausreichendem Maß auf der Flüssig
kristall-Anzeige zu fokussieren.
Konkret lag der Abstand zwischen den Elektroden bei einer
herkömmlichen Metallhalogenlampe bei 3.0 mm bis 5.0 mm.
Durch die Forderung nach einer Verkleinerung besteht jedoch
ein Bedarf nach einem Abstand zwischen den Elektroden von
kleiner als 3.0 mm.
Im Hinblick auf diese Forderung nach einer Verkürzung des
Abstandes zwischen den Elektroden hat man jedoch folgende
Nachteile, wenn man die Anordnung nur insofern ändert, daß
man die zwei Elektroden weiter in den Entladungsraum vor
stehen läßt:
Im Betrieb der Metallhalogenlampe erfolgt keine vollständi ge Verdampfung der gesamten Metallhalogenide. Sie sind teilweise als Festkörper und teilweise im flüssigen Zustand in dem Entladungsraum vorhanden. Die Metallhalogenide in festem oder flüssigem Zustand sammeln sich während des Be triebs der Lampe an der Stelle mit der niedrigsten Tempera tur in dem Entladungsraum.
Im Betrieb der Metallhalogenlampe erfolgt keine vollständi ge Verdampfung der gesamten Metallhalogenide. Sie sind teilweise als Festkörper und teilweise im flüssigen Zustand in dem Entladungsraum vorhanden. Die Metallhalogenide in festem oder flüssigem Zustand sammeln sich während des Be triebs der Lampe an der Stelle mit der niedrigsten Tempera tur in dem Entladungsraum.
Wenn die Elektroden in den Entladungsraum vorstehen, wird
die Temperatur an den Fußpunkten dieser Elektroden dement
sprechend niedriger, bis hier die Punkte mit der niedrig
sten Temperatur liegen. Die Metallhalogenide im festen oder
flüssigen Zustand sammeln sich deshalb in diesen Fußpunk
ten. Hierbei stellt der Fußpunkt der Kathode den kühlsten
Teil dar, weil die Anode im allgemeinen eine höhere Tempe
ratur aufweist als die Kathode.
Die Metallhalogenide, welche sich in diesem Fußpunkt der
Kathode gesammelt haben, dringen in dem hermetisch ab
schließenden Teil in einen sehr kleinen Spalt ein, welcher
zwischen dem Kathodenstab und dem Quarzglas entstanden ist.
In diesem hermetisch abschließenden Teil treten durch den
Einfluß der Ausdehnung und Kontraktion bei einem wieder
holten Ein- und Ausschalten der Lampe Risse auf.
Im Hinblick auf die Forderung nach der Verkleinerung des
Abstands zwischen den Elektroden kann man sich zwar theore
tisch ein Verfahren vorstellen, bei welchem der gesamte
Entladungsraum verkleinert wird (das heißt, eine
gleichmäßige Verkleinerung der gesamten Lampe). Zur Bildung
der hermetisch abschließenden Teile ist jedoch im Hinblick
auf die Herstellung eine gewisse Größe erforderlich. Die
hermetisch abschließenden Teile im Fall eines Abstandes
zwischen den Elektroden von kleiner als 3.0 mm sind ziem
lich klein. Entsprechend brächte ihre Herstellung extreme
Schwierigkeiten mit sich, welche man sich bei einer
herkömmlichen Lampe nicht vorstellen könnte.
Die Lampe kann ferner nicht mehr vorteilhaft betrieben wer
den, wenn beim Betrieb ihre Röhrenwand-Belastung nicht in
einem vorgegebenen Zahlenbereich gehalten wird. Die Ver
kleinerung des Entladungsraums wird deshalb auch im Zusam
menhang mit der Röhrenwand-Belastung als nachteilig angese
hen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Metallhalogenlampe mit einem Abstand zwischen den Elektro
den von kleiner als 3.0 mm anzugeben, bei welcher in dem
hermetisch abschließenden Teil keine Risse auftreten. Die
Lampe sollte ferner ohne Schwierigkeit herstellbar sein und
einen vorteilhaften Betrieb ermöglichen. Sie sollte zudem
mit einer Gleichstromquelle einer Nennleistung von 100 bis
400 W zu betreiben sein.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Metallhalogen
lampe, bei welcher in einer aus Quarzglas bestehenden
Leuchtröhre eine Kathode und eine Anode mit einem Abstand
zueinander von kleiner/gleich 2.9 mm angeordnet und Queck
silber sowie Metallhalogenide eingefüllt sind, dadurch
gelöst, daß das Verhältnis D/H bei größer/gleich 1.9 liegt,
wenn der maximale Innendurchmesser in einer die Elektroden-
Achsrichtung orthogonal schneidenden Richtung in dem Entla
dungsraum mit D (mm) und die Länge, mit der die Kathode in
diesen Entladungsraum vorsteht, mit H (mm) bezeichnet wer
den.
Eine bevorzugte Ausführungsform besteht darin, daß
der Entladungsraum im wesentlichen die Form eines ellipti
schen Rotationskörpers aufweist, und daß die Lichtbogenmitte
von der Mittelposition seiner großen Hauptachse ausgehend
auf die Kathodenseite hin verschoben ist.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin,
daß der Entladungsraum im wesentlichen die Form eines el
liptischen Rotationskörpers aufweist, und daß die Spitze der
Anode von der Mittelposition seiner großen Hauptachse aus
gehend auf die Kathodenseite hin verschoben ist.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Beleuchtungsvorrich
tung, bei welcher die erfindungsgemäße Metallhalogenlampe
mit einer Nennleistung von 100 bis 400 W unter Verwendung
einer Gleichstromquelle als Stromversorgung betrieben wird.
Eine derartige Beleuchtungsvorrichtung ist für die Verwen
dung in Flüssigkristall-Projektoren besonders geeignet.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von mehreren in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen weiter be
schrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen
Metallhalogenlampe;
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Relation zwischen
dem Wert des Verhältnisses D/H und dem Verhältnis
der Entstehung von Rissen in dem hermetisch
abschließenden Teil auf der Kathodenseite, wobei
der maximale Durchmesser in einer die Elektro
den-Achsrichtung orthogonal schneidenden Richtung
in dem Entladungsraum mit D und die Länge der über
stehenden Kathode mit H bezeichnet werden;
Fig. 3 eine schematische Darstellung, welche eine Ausge
staltung der erfindungsgemäßen Metallhalogenlampe
ausschnittweise zeigt;
Fig. 4 eine schematische Darstellung, welche eine weitere
Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Metallhalogen
lampe ausschnittweise zeigt; und
Fig. 5 eine Tabelle von konkreten Zahlenwertbeispielen für
die Lampe sowie im Hinblick auf die Entstehung von
Rissen.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer erfindungs
gemäßen Metallhalogenlampe. Es sind innerhalb einer aus
Quarzglas bestehenden Leuchtröhre 10 eine Kathode 11 sowie
eine Anode 12 angeordnet. Der Entladungsraum der
Leuchtröhre 10 ist ein um die große Hauptachse (die Elek
troden-Achsrichtung) herum gebildeter elliptischer Rota
tionskörper, bei welchem ein Quarzglas mit einer Dicke von
1.5 mm einen Innendurchmesser im Hinblick auf die große
Hauptachse M (den maximalen Durchmesser in der Elektroden-
Achsrichtung) von 16.0 mm sowie einen Innendurchmesser im
Hinblick auf die kleine Hauptachse D (den maximalen Durch
messer in einer die Elektroden-Achsrichtung orthogonal
schneidenden Richtung) von 14.5 mm und ein Innenvolumen von
0.8 cm3 aufweist.
Die Kathode 11 besteht aus einem Wolframstab mit einem
Außendurchmesser von 0.6 mm und einer Gesamtlänge von 11.0 mm.
Bei der Anode 12 ist an der Spitze eines Wolframstabes
mit einem Außendurchmesser von 0.6 mm und einer Gesamtlänge
von 7.0 mm ein Elektrodenkopf 12A angeordnet. Bei die
sem Elektrodenkopf 12A sind die beiden Enden eines Zylin
ders mit einem Außendurchmesser von 2.2 mm und einer Länge
von 5.0 mm abgerundet. Der Abstand X zwischen der Kathode
11 und der Anode 12, das heißt, der Abstand zwischen den
Elektroden (oder die Lichtbogenlänge), liegt bei kleiner/
gleich 2.9 mm.
Die Kathode 11 sowie die Anode 12 sind jeweils an eine Me
tallfolie 14 angeschlossen, welche aus Molybdän besteht,
und welche an einen hermetisch abschließenden Teil 13 ge
klebt ist. Die jeweilige Metallfolie 14 ist an dem Ende,
welches der Stelle entgegengesetzt ist, an welcher sie an
eine der Elektroden angeschlossen ist, an einen Außenan
schlußstift angeschlossen.
In dem Entladungsraum sind außer Quecksilber ein oder meh
rere Metalle der seltenen Erden als Emissionsmetalle, wie
beispielsweise Dy (Dysprosium), Nd (Neodym), Tl (Thallium),
In (Indium), Sn (Zinn), Cs (Cäsium) und dergleichen, in
Form von Jodid oder Bromid eingefüllt. Ferner ist als
Start-Edelgas Argon eingefüllt. Die hierbei eingefüllten
Stoffe sind beispielsweise 30.0 mg Quecksilber, 0.2 mg Ge
misch von Halogeniden der seltenen Erden einschließlich
Dysprosiumjodid und von Cäsiumjodid, 0.1 mg Indiumjodid so
wie 200 hPa Argon bei Raumtemperatur.
Die Metallhalogenlampe bei diesem Ausführungsbeispiel wird
beispielsweise mit einer Nennleistung von 250 W sowie einem
Nennstrom von 4.5 A betrieben. Ferner wird die erfindungs
gemäße Metallhalogenlampe mit Gleichstrom und in horizonta
ler Stellung betrieben. Der Grund hierfür liegt darin, daß
durch Anziehen der Ionen oder der Atome der seltenen Erden
in Richtung auf die Kathode die Anzahl der Ionen oder der
Atome der seltenen Erden oder der neutralen Atome vermin
dert werden kann, welche bis zu der Leuchtröhre gelangen.
Dadurch hat man den Vorteil, daß durch eine positive Aus
nutzung des Polarisationsphänomens der Emissionsstoffe (des
Kataphorese-Phänomens) das milchige Eintrüben der
Leuchtröhre weitgehend verringert werden kann.
Erfindungsgemäß ist das Verhältnis D/H auf größer/gleich
1.9 festgelegt, wobei H die Länge bezeichnet, mit der die
Kathode 11 in die Leuchtröhre vorsteht, und D den maximalen
Innendurchmesser in einer die Elektroden-Achsrichtung or
thogonal schneidenden Richtung. H bezeichnet also die
Länge, mit der die Kathode in den Entladungsraum vorsteht,
wobei der in dem hermetisch abschließenden Teil 13 einge
baute Kathodenteil ausgeschlossen ist. Diese vorstehende
Länge, die in der Zeichnung mit H bezeichnet ist, wird
nachfolgend auch als Kathodenvorsprung bezeichnet und liegt
beispielsweise bei 4.6 mm.
Erfindungsgemäß wurde herausgefunden, daß in dem hermetisch
abschließenden Teil der Kathode keine Risse entstehen, wenn
man bei einer Metallhalogenlampe mit einem Abstand zwischen
den Elektroden von kleiner/gleich 2.9 mm, welche mit
Gleichstrom betrieben wird, die Relation zwischen der Länge
H (mm) des Kathodenvorsprungs und dem maximalen Durchmesser
D (mm) in einer die Elektroden-Achsrichtung orthogonal
schneidenden Richtung beachtet und das Verhältnis D/H auf
größer/gleich 1.9 festlegt.
Als Grund hierfür ist folgendes denkbar:
Die Ursache für die Adhäsion der noch nicht verdampften Me tallhalogenide an dem Fußpunkt der Kathode liegt im allge meinen darin, daß der Fußpunkt der Kathode im Entladungs raum die kühlste Stelle darstellt, wie vorstehend beschrie ben wurde. Erfindungsgemäß wird zunächst durch eine Verrin gerung der Länge des Kathodenvorsprungs die kühlste Stelle zu einer anderen Stelle (vorzugsweise zu dem Mittelbereich der Röhrenwand der Leuchtröhre) verlagert. Dadurch wird auch die Stelle, an welcher die noch nicht verdampften Me tallhalogenide anhaften, zu der vorstehend beschriebenen anderen Stelle verlagert.
Die Ursache für die Adhäsion der noch nicht verdampften Me tallhalogenide an dem Fußpunkt der Kathode liegt im allge meinen darin, daß der Fußpunkt der Kathode im Entladungs raum die kühlste Stelle darstellt, wie vorstehend beschrie ben wurde. Erfindungsgemäß wird zunächst durch eine Verrin gerung der Länge des Kathodenvorsprungs die kühlste Stelle zu einer anderen Stelle (vorzugsweise zu dem Mittelbereich der Röhrenwand der Leuchtröhre) verlagert. Dadurch wird auch die Stelle, an welcher die noch nicht verdampften Me tallhalogenide anhaften, zu der vorstehend beschriebenen anderen Stelle verlagert.
Wenn andererseits die Länge des Kathodenvorsprungs extrem
verringert wird, wird die Temperatur des Fußpunktes der Ka
thode hoch. Wenn ferner die Stelle in dem Entladungsraum,
an welcher der Lichtbogen gebildet wird, sich in extremer
Nähe des Fußpunktes der Kathode befindet, tritt ein negati
ver Einfluß auch im Hinblick auf das optische System auf.
Außerdem wird der Fußpunkt der Anode zu der kühlsten Stelle
verlagert, wodurch der Nachteil der Entstehung der Risse in
dem hermetisch abschließenden Teil auf der Seite der Anode
auftreten kann. Auch zeigt die Erfahrung, daß die Emission
der Lampe im allgemeinen hell ist, wenn die Länge des Ka
thodenvorsprungs groß ist.
Die Erfinder haben die vorstehend beschriebenen Faktoren
berücksichtigt und zahlreiche Untersuchungen durchgeführt.
Sie haben die Relation zwischen der Länge H (mm) des Katho
denvorsprungs und dem maximalen Durchmesser D (mm) in einer
die Elektroden-Achsrichtung orthogonal schneidenden Rich
tung im Entladungsraum untersucht und einen Bereich von Zah
lenwerten herausgefunden, mit welchen die kühlste Stelle
nicht im Fußpunkt der Kathode erzeugt wird.
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung des Zusammenhangs
zwischen dem Verhältnis D/H und der Entstehung von Rissen
in dem hermetisch abschließenden Teil auf der Kathodensei
te, wobei die Länge des Kathodenvorsprungs mit H und der
maximale Durchmesser in einer die Elektroden-Achsrichtung
orthogonal schneidenden Richtung in dem Entladungsraum mit
D bezeichnet werden. In der Zeichnung stellen die Ordina
tenachse die Häufigkeit (%) der Entstehung von Rissen und
die Abszissenachse den Wert von D/H dar.
Unter dem Begriff "Häufigkeit der Entstehung von Rissen"
soll man den Anteil an Lampen verstehen, bei welchen in dem
hermetisch abschließenden Teil der Kathode Risse entstanden
sind, wenn die Lampen bezüglich des jeweiligen Wertes von
D/H 500 Stunden lang einem Betrieb unterzogen wurden. Hier
bei soll man unter dem Begriff "Entstehung von Rissen" die
Anzahl aller getesteten Lampen verstehen, bei welchen
äußerst kleine Risse entstanden sind, wobei die Entstehung
von Rissen bedeutet, daß die Lampen grundsätzlich als
zerstört anzusehen sind.
Aus der in der Zeichnung dargestellten Relation wird er
sichtlich, daß die Häufigkeit der Entstehung von Rissen
desto größer ist, je kleiner der Wert von D/H ist. Ferner
wird ersichtlich, daß die Häufigkeit der Entstehung der
Risse desto geringer ist, je größer der Wert von D/H ist.
Konkret liegt die Entstehungs-Häufigkeit bei 3.0%, wenn
D/H bei 1.6 liegt. Wenn D/H bei 1.9 liegt, liegt die Ent
stehungs-Häufigkeit bei 1.0%. Ferner wird gezeigt, daß die
Häufigkeit der Entstehung von Rissen im wesentlichen bei 0%
liegt, wenn D/H bei größer als 1.9 liegt.
Wie vorstehend beschrieben wurde, ist die Entstehung von
Rissen gleichbedeutend mit einem Fehler der Lampe. Das be
deutet, daß ein Ansteigen der Entstehungs-Häufigkeit über
1.0% kritisch ist.
Die Nennleistung der erfindungsgemäßen Metallhalogenlampe
ist insbesondere bei Verwendung der Lampe in einem Flüssig
kristall-Projektor zweckmäßig auf 100 W bis 400 W
beschränkt. Der Grund hierfür liegt in folgendem:
Unter der Bedingung einer Nennleistung von kleiner/gleich 100 W ist die Helligkeit als Lichtquelle für einen herkömmlichen Flüssigkristall-Projektor nicht ausreichend. Ferner ist bei einem Betrieb mit einer Nennleistung von größer/gleich 400 W der Verbrauch zu hoch, was auf der Pro duktionsebene der Flüssigkristall-Projektoren Schwierig keiten mit sich bringt.
Unter der Bedingung einer Nennleistung von kleiner/gleich 100 W ist die Helligkeit als Lichtquelle für einen herkömmlichen Flüssigkristall-Projektor nicht ausreichend. Ferner ist bei einem Betrieb mit einer Nennleistung von größer/gleich 400 W der Verbrauch zu hoch, was auf der Pro duktionsebene der Flüssigkristall-Projektoren Schwierig keiten mit sich bringt.
Von Vorteil ist die erfindungsgemäße Metallhalogenlampe so
ausgebildet, daß die Lichtbogenmitte von der Mittelposition
der großen Hauptachse (des Innendurchmessers in der Elek
troden-Achsrichtung) des Entladungsraums in Form eines
elliptischen Rotationskörpers ausgehend auf die Kathoden
seite hin verschoben ist.
Fig. 3 zeigt ein konkretes Beispiel hierfür. Hierbei ist
die Mittelposition X1 des Lichtbogens (das heißt, die Mit
telposition des Abstandes X zwischen den Elektroden) von
der Mittelposition M1 der großen Hauptachse M des Entla
dungsraums ausgehend auf die Kathodenseite hin verschoben.
Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Metallhalogenlampe
weiterhin so ausgebildet, daß die Spitze der Anode ausge
hend von der Mittelposition der großen Hauptachse (dem In
nendurchmesser in der Elektroden-Achsrichtung) des Entla
dungsraums in Form eines elliptischen Rotationskörpers auf
die Kathodenseite hin verschoben ist.
Fig. 4 veranschaulicht ein konkretes Beispiel hierfür.
Hierbei ist die Spitze A der Anode 12 von der Mittelposi
tion M2 der großen Hauptachse M des Entladungsraums ausge
hend auf die Kathodenseite hin verschoben.
Die in Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiele stellen
bevorzugte konkrete Anordnungen zur Realisierung der erfin
dungsgemäßen Metallhalogenlampe dar.
Bei diesen Ausführungsbeispielen wurden Lampen beschrieben,
bei welchen der Entladungsraum die Form eines elliptischen
Rotationskörpers aufweist. Die Erfindung ist jedoch nicht
auf eine derartige Form beschränkt, sondern sie kann bei
Bedarf auch für Lampen angewendet werden, welche Entla
dungsräume in Form einer Kugel, einer ovalen Form oder in
anderen Formen aufweisen.
Die Länge H des Kathodenvorsprungs ist zwar nicht
beschränkt, sofern D/H bei größer/gleich 1.9 liegt, wie
vorstehend beschrieben wurde. Aus praktischen Erwägungen
liegt sie jedoch im Hinblick auf die Nennleistung und den
Abstand zwischen den Elektroden in der Regel bei kleiner/
gleich 5.0 mm.
Bei der erfindungsgemäßen Metallhalogenlampe ist die Art
der Anordnung der hermetisch abschließenden Teile nicht
beschränkt, das heißt, der hermetische Abschluß kann durch
eine Fußquetschung, durch eine Schrumpfung und dergleichen
hergestellt worden sein. Ferner ist die Querschnittsform der
hermetisch abschließenden Teile nicht beschränkt. Man kann
sie mit verschiedenen Formen verwenden, wie mit einer
Kreisform, mit einer abgeplatteten Form, einer im wesentli
chen H-Form oder sonstigen bekannten Anordnungen.
Fig. 5 zeigt konkrete Zahlenwertbeispiele sowie das Entste
hen oder Nichtentstehen von Rissen bei fünf Beispielen von den
in Fig. 2 gezeigten Lampen.
Die Nennleistung sowie der Abstand zwischen den Elektroden
liegen bei allen Lampen im Bereich der erfindungsgemäß
festgelegten oder bevorzugten Zahlenwerte, das heißt, die
Nennleistung bei 100 bis 400 W und der Abstand zwischen den
Elektroden bei kleiner/gleich 2.9 mm. Es wurden Vergleiche
zwischen Lampen mit Werten von D/H von größer/gleich 1.9,
das heißt, im erfindungsgemäß festgelegten Bereich, und
Lampen mit davon abweichenden Werten durchgeführt und dar
gestellt.
Wie aus der Tabelle ersichtlich, wird bei einer Lampe 1 und
einer Lampe 5, bei welchen der Wert von D/H bei kleiner als
1.9 liegt, ein deutliches Entstehen von Rissen bestätigt.
Ferner wird bei einer Lampe 2, bei welcher der Wert von D/H
geringfügig kleiner ist als 1.9, ein Entstehen von Rissen
bestätigt, die so klein sind, daß man sie nicht sehen kann.
Bei den anderen Lampen, das heißt, bei den Lampen 3 und 4, bei
welchen der Wert von D/H über 1.9 liegt, wurde kein Entste
hen von Rissen beobachtet.
Die erfindungsgemäße Metallhalogenlampe, welche einen Ab
stand zwischen den Elektroden von kleiner/gleich 2.9 mm
aufweist und welche zweckmäßig mit Gleichstrom betrieben
wird, kann ohne Entstehen von Rissen in dem hermetisch ab
schließenden Teil der Kathode vorteilhaft betrieben werden.
Claims (5)
1. Metallhalogenlampe, bei welcher in einer aus Quarzglas
bestehenden Leuchtröhre (10) in einem Entladungsraum ei
ne Kathode (11) und eine Anode (12) mit einem Abstand
(X) zueinander von kleiner/gleich 2.9 mm angeordnet und
Quecksilber sowie Metallhalogenide eingefüllt sind und
bei welcher der maximale Innendurchmesser in einer die
Elektroden-Achsrichtung orthogonal schneidenden Richtung
in dem Entladungsraum mit D (mm) und die Länge, mit der
die Kathode (11) in diesen Entladungsraum vorsteht, mit
H (mm) bezeichnet werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verhältnis D/H bei größer/gleich 1.9 liegt.
2. Metallhalogenlampe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Entladungsraum im wesentlichen eine elliptische
Form aufweist und daß die Lichtbogenmitte (X1) von der
Mittelposition (M1) seiner großen Hauptachse (M) ausge
hend auf die Kathodenseite hin verschoben ist.
3. Metallhalogenlampe nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Entladungsraum im wesentlichen eine elliptische
Form aufweist und daß die Spitze (A) der Anode (12) von
der Mittelposition (M2) seiner großen Hauptachse (M)
ausgehend auf die Kathodenseite hin verschoben ist.
4. Beleuchtungsvorrichtung, welche eine Metallhalogenlampe
gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 sowie eine Gleich
stromquelle zum Betrieb der Metallhalogenlampe mit einer
Nennleistung im Bereich von 100 bis 400 W umfaßt.
5. Verwendung der Beleuchtungsvorrichtung gemäß Anspruch 4
in Flüssigkristall-Projektoren.
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JP3065581B2 (ja) * | 1998-03-24 | 2000-07-17 | ウシオ電機株式会社 | ショートアーク型水銀ランプ、および紫外線発光装置 |
TW468197B (en) | 1998-07-14 | 2001-12-11 | Ushio Electric Inc | High-pressure mercury lamp and high-pressure mercury lamp light emission device |
US6479946B2 (en) * | 1999-03-05 | 2002-11-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method and system for driving high pressure mercury discharge lamp, and image projector |
JP2002245971A (ja) * | 2000-12-12 | 2002-08-30 | Toshiba Lighting & Technology Corp | 高圧放電ランプ、高圧放電ランプ点灯装置および照明装置 |
JP2002270386A (ja) * | 2001-03-13 | 2002-09-20 | Ushio Inc | 光源装置 |
JP4042605B2 (ja) * | 2003-03-31 | 2008-02-06 | ウシオ電機株式会社 | キセノンランプ |
WO2006020957A2 (en) * | 2004-08-12 | 2006-02-23 | Luttio Kenneth L | Improved xenon lamps |
KR101160595B1 (ko) * | 2004-10-20 | 2012-06-28 | 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. | 고압 가스 방전 램프 |
JP4556656B2 (ja) * | 2004-12-14 | 2010-10-06 | ウシオ電機株式会社 | ショートアーク型水銀ランプ |
JP2008027698A (ja) * | 2006-07-20 | 2008-02-07 | Osram-Melco Ltd | 超高圧水銀ランプ |
DE102010039572A1 (de) * | 2010-08-20 | 2012-02-23 | Osram Ag | Gleichstrom-Entladungslampe mit asymmetrischem Kolben |
US9552976B2 (en) | 2013-05-10 | 2017-01-24 | General Electric Company | Optimized HID arc tube geometry |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2714687A (en) * | 1950-08-02 | 1955-08-02 | Gen Electric | High pressure mercury vapor electric discharge lamps |
US4161672A (en) * | 1977-07-05 | 1979-07-17 | General Electric Company | High pressure metal vapor discharge lamps of improved efficacy |
DE2826733C2 (de) * | 1977-07-05 | 1982-07-29 | General Electric Co., Schenectady, N.Y. | Hochdruck-Metalldampf-Entladungslampe |
DE3341846A1 (de) * | 1982-12-01 | 1984-06-07 | N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven | Gasentladungslampe |
US5144201A (en) * | 1990-02-23 | 1992-09-01 | Welch Allyn, Inc. | Low watt metal halide lamp |
US5239230A (en) * | 1992-03-27 | 1993-08-24 | General Electric Company | High brightness discharge light source |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69527491T2 (de) * | 1994-11-25 | 2003-02-20 | Ushiodenki Kabushiki Kaisha, Tokio/Tokyo | Metallhalogenidlampe vom Kurz-Bogen Typ |
-
1996
- 1996-10-31 JP JP8304127A patent/JPH10134775A/ja active Pending
-
1997
- 1997-10-29 DE DE19747803A patent/DE19747803C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-10-30 US US08/961,262 patent/US5986402A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2714687A (en) * | 1950-08-02 | 1955-08-02 | Gen Electric | High pressure mercury vapor electric discharge lamps |
US4161672A (en) * | 1977-07-05 | 1979-07-17 | General Electric Company | High pressure metal vapor discharge lamps of improved efficacy |
DE2826733C2 (de) * | 1977-07-05 | 1982-07-29 | General Electric Co., Schenectady, N.Y. | Hochdruck-Metalldampf-Entladungslampe |
DE3341846A1 (de) * | 1982-12-01 | 1984-06-07 | N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven | Gasentladungslampe |
US5144201A (en) * | 1990-02-23 | 1992-09-01 | Welch Allyn, Inc. | Low watt metal halide lamp |
US5239230A (en) * | 1992-03-27 | 1993-08-24 | General Electric Company | High brightness discharge light source |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19747803A1 (de) | 1998-05-07 |
JPH10134775A (ja) | 1998-05-22 |
US5986402A (en) | 1999-11-16 |
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