DE60126704T2

DE60126704T2 - Hochdruckentladungslampe mit langer Lebensdauer

Info

Publication number: DE60126704T2
Application number: DE60126704T
Authority: DE
Inventors: Yoshiki Takatsuki-shi Osaka-fu Kitahara; Takashi Takatsuki-shi Osaka-fu Tsutatani; Toshiyuki Takatsuki-shi Osaka-fu Shimizu
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2000-05-12
Filing date: 2001-05-10
Publication date: 2007-11-15
Anticipated expiration: 2021-05-11
Also published as: US6593692B2; DE60126704D1; CN1342993A; JP2001325918A; US20030020394A1; EP1154463A1; JP3327896B2; CN1201372C; EP1154463B1

Description

Hintergrund der Erfindung
(1) Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hochdruckentladungslampe und insbesondere die Verbesserungen einer Elektrode zur Verwendung in einer Hochdruckentladungslampe einer Bauform mit einem kurzen Lichtbogen, in welcher der Abstand zwischen Elektroden kürzer ausgebildet ist, als in einer herkömmlichen Lampe.
(2) Stand der Technik
In den letzten Jahren wurden viele aktive Entwicklungen für projektionsartige Bildanzeigevorrichtungen wie Flüssigkristallprojektoren durchgeführt. Solche projektionsartigen Bildanzeigevorrichtungen erfordern Lichtquellen mit hoher Intensität nahe einer punktförmigen Lichtquelle. Als diese Art Lichtquelle werden üblicherweise Hochdruckentladungslampen mit kurzem Lichtbogen verwendet, wie Superhochdruckquecksilberlampen mit einem kurzen Lichtbogen oder Metallhalogenlampen mit kurzen Lichtbogen.
Diese Superhochdruckquecksilberdampflampen mit kurzem Lichtbogen und Metallhalogenlampen mit kurzem Lichtbogen, die herkömmlicherweise in den projektionsartigen Bildanzeigevorrichtungen eingesetzt wurden, verwenden Wolframelektroden der gleichen Bauweise, wie die, die in Hochdruckentladungslampen mit einem langen Lichtbogen zum allgemeinen Beleuchten verwendet werden. 1 zeigt ein Beispiel einer solchen herkömmlichen Elektrode. Wie in der Fig. dargestellt, ist eine Elektrode 901 üblicherweise hergestellt aus einem Elektrodenstab 902, der aus Wolfram hergestellt ist, und einer Spule 903, die aus einem Wolframdraht mit einem engen Drahtdurchmesser hergestellt ist.
Jedoch weist solch eine Hochdruckentladungslampe mit einem kurzen Lichtbogen, die diese Elektrode 901 verwendet, den folgenden Nachteil auf. Wenn die Hochdruckentladungslampe leuchtet, wird eine Spitze der Elektrode 901 übermäßig erhitzt, so dass Wolfram, der die Elektrode 901 bildet, schmilzt und verdampft. Dieses schwärzt eine innere Oberfläche eines Bogenentladungsrohrs und deformiert und verschleißt auch die Spitze der Elektrode 901. Entsprechend kann die Hochdruckentladungslampe keine lange Lebensdauer aufweisen. Um diesen Nachteil zu überwinden, wurden verschiedene Techniken erdacht, die auf das Verbessern von Elektroden gerichtet sind.
Als eine Technik zum Verlängern einer Lebensdauer einer Hochdruckentladungslampe, wurde eine Elektrode, die einem Schmelzprozess unterzogen wurde, so dass die Spitze der Elektrode im Wesentlichen in einer Halbkugelform geformt ist (solch eine Elektrode, deren Spitze eine Halbkugel bildet, wird hiernach als „verbesserte Elektrode" bezeichnet), vorgeschlagen. Das japanische Patent Nr. 2820864 und die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. H10-92377 offenbaren Techniken, die solch eine verbesserte Elektrode betreffen. 2A und 2B sind Zeichnungen zur Erläuterung einer herkömmlichen verbesserten Elektrode. Eine Elektrode 911, die in den Fig. dargestellt ist, wird auf die folgende Weise hergestellt. Eine Spule 913, die aus einem Wolframdraht hergestellt ist, wird um einen Elektrodenstab 912, der aus Wolfram hergestellt ist, wie in 2A dargestellt, herum fixiert. Die Spitze des Elektrodenstabs 912 und ein Teil der Spule 913 werden einem Schmelzprozess mit einem elektrischen Entladungsverfahren ausgesetzt, um eine Elektrodenspitze 914 zu bilden, die im Wesentlichen eine Nalbkugelform aufweist, wie in 2B dargestellt.
Die Elektrodenspitze 914 kennzeichnet die Elektrode 911. Da die Elektrodenspitze 914 durch Verschmelzen des Teils der Spule 913 hergestellt wurde, wird die Hitze, die in der Elektrodenspitze 914 beim Leuchten erzeugt wird, schnell zu der Spule 913 transferiert, wodurch die Temperatur der Elektrodenspitze 914 gesenkt wird. Dieses verhindert, dass der Wolfram schmilzt und verdampft und verhindert weiter, dass die innere Oberfläche der Bogenentladungsröhre geschwärzt wird und das Ende der Elektrode 911 deformiert und verschlissen wird. Entsprechend kann eine Lebensdauer einer Lampe, welche die Elektrode 911 verwendet, verlängert werden.
In jüngsten Entwicklungen von Nochdruckentladungslampen mit einem kurzen Lichtbogen zur Verwendung in projektionsartigen Bildanzeigevorrichtungen wurden zwei Ziele gesetzt. Die zwei Ziele sind: (1) die Luminanz an einem Bildschirm zu verbessern und (2) Variationen an Lampen bereitzustellen, welche den Lampenleistungseingang etwa in dem Bereich von 50 bis 400W aufweisen, im Hinblick darauf, mit den jüngsten Trend hin zu diversen projektionsartigen Bildanzeigevorrichtungen Schrittzuhalten, die in dem Bereich eines Bildschirms variieren, der normalerweise verwendet wird. Als ein Ansatz um dieses Ziel (1) zu erreichen, als Besonderheit, um die Effizienz zur Lichtverwendung zu verbessern, wenn ein reflektierender Spiegel in Kombination verwendet wird, wird der Abstand zwischen den Elektroden „De" von dem herkömmlichen Abstand von über 1,5mm aber nicht mehr als 2,5mm auf den Abstand von 1,5mm oder darunter verkürzt. Obwohl aktive Entwicklungen angestellt wurden, um Hochdruckentladungslampen mit kurzen Lichtbogen zu schaffen, in welchen der Abstand zwischen den Elektroden kürzer ist, als bei herkömmlichen Lampen, lagen hauptsächlich zwei Probleme vor. Eines ist, dass der kürzere Abstand zwischen den Elektroden zu schwereren Deformationen und Verschleiß der Elektrodenspitze führt, welches das Schwärzen der inneren Oberfläche der Bogenentladungsröhre beschleunigt. Aufgrund dessen wird die Lampenlebensdauer verkürzt. Das andere einzigartige Problem, dass deutlich wurde, ist, dass ein Lichtbogenüberschlagphänomen häufiger auftritt.
Das Folgende erläutert das Lichtbogenüberschlagsphänomen in Bezug auf 3. Wie in der Figur dargestellt, ist das Lichtbogenüberschlagphänomen ein Phänomen, bei dem ein luminiszierender Punkt einer Elektrode (ein Punkt, an dem eine elektronische Spannung entladen wird, wenn die Kathode angelegt ist), der anfänglich um das Zentrum der Elektrodenspitze gebildet ist, in einem Leuchtdauerzustand dessen Position funktionsstörend mit dem Altern der Lampe verändert. Wenn das Lichtbogenüberschlagsphänomen auftritt, weicht ein Entladungslichtbogen von der optischen Achse einer Lampeneinheit ab, in welcher ein reflektierender Spiegel eingebunden ist. Dieses bewirkt eine signifikante Fluktuation einer Luminanz an einem Bildschirm, der mit der Lampeneinheit illuminiert ist.
Wie zuvor beschrieben, sind zum Entwickeln von Hochdruckentladungslampen mit einem kurzen Lichtbogen, in welchen der Abstand zwischen den Elektroden kürzer hergestellt ist, als in herkömmlichen Lampen, zwei bestimmte technische Aufgaben anzusprechen. Die zwei Aufgaben sind: (1) eine Lampenlebensdauer von zumindest 3000 Stunden zu erreichen und (2) hochqualitative Lampeneigenschaften zur Unterdrückung einer Luminanzfluktuation an dem Bildschirm, hervorgerufen durch ein Auftreten des Lichtbogenüberschlagsphänomens, bereitzustellen.
Zusammenfassung der Erfindung
Unter Berücksichtigung der zuvor aufgeführten Gegenstände ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, effektive Techniken zu Realisierung einer langen Lebensdauer von zumindest 3000 Stunden bei einer hochqualitativen Hochdruckentladungslampe der Bauweise mit einem kurzen Lichtbogen zu schaffen, in welcher der Abstand zwischen den Elektroden kürzer ist, als bei einer herkömmlichen Lampe, und um Luminanzfluktuation an einem Bildschirm, der unter Verwendung der Hochdruckentladungslampe illuminiert ist, zu unterdrücken.
Die vorstehende Aufgabe kann gelöst werden durch eine Hochdruckentladungslampe umfassend: eine Bogenentladungsröhre mit Dichtungsteilen an beiden Enden davon und einem Entladungsraum, der in der Bogenentladungsröhre gebildet ist, zwei Elektroden, die sich entsprechend von den Dichtungsteilen in den Entladungsraum erstrecken, um so mit einem vorbestimmten Abstand „De" zwischen ihnen zueinander zu weisen, wobei jede Elektrode aus einem Elektrodenstab und einer Spule, die um ein Ende des Elektrodenstabs gewickelt ist, zusammengesetzt ist, und Quecksilber, das in dem Entladungsraum auf solch eine Weise gefüllt ist, dass ein Quersilberdampfdruck darin in einem Leuchtdauerzustand in dem Bereich von 15MPa bis 35MPa einschließlich liegt, wobei der Abstand „De" in dem Bereich von 0,5mm bis 1,5mm einschließlich liegt, eine Spitze jeder Elektrode in eine Halbkugelform durch Schmelzen des Elektrodenstabs und der Spule geformt ist und eine Dicke „de" und ein Durchmesser „Øe" der Halbkugel jeweils in einem Bereich liegen, der vorbestimmt ist in Übereinstimmung mit einem Leistungseingang der Hochdruckentladungslampe.
Die zuvor aufgeführten Anordnungen haben gelehrt, dass eine Hochdruckentladungslampe mit einem kurzen Lichtbogen mit verschiedenen Lampenleistungseingängen (W), in welchen der Abstand zwischen den Elektroden kürzer ist, als bei einer herkömmlichen Lampe, eine längere Lebensdauer realisieren kann und effektiv das Lichtbogenüberschlagsphänomen unterdrücken kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Diese und andere Aufgaben, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden deutlich anhand der folgenden Beschreibung davon in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen, die in spezifisches Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellen.
In den Zeichnungen zeigen:
1 ein Beispiel einer Wolframelektrode mit dem gleichen Aufbau wie der, der herkömmlicherweise in einer Hochdruckentladungslampe mit einem langen Lichtbogen für allgemeines Beleuchten verwendet wird,
2A und 2B Zeichnungen zur Erläuterung einer herkömmlichen verbesserten Elektrode,
3 eine Zeichnung zur Erläuterung eines Lichtbogenüberschlagphänomens,
4 eine Konstruktion einer Superhochdruckquecksilberlampe, die sich auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bezieht,
5 eine Konstruktion einer Lampeneinheit 300,
6A und 6B Zeichnungen zur Erläuterung einer Basiskonstruktion von Elektroden 102 und 103, die in dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet werden,
7 schematisch eine Basiskonstruktion einer Argonplasmaschweißvorrichtung, die für ein elektrisches Entladungsverfahren für eine Elektrodenspitze in dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird,
8 einen Graph, der Untersuchungsergebnisse betreffend die Lebensdauer von Lampen zeigt, die in den Werten „de" und „Øe" variieren, wenn der Lampenleistungseingang 150W beträgt, und
9 ein Graph, der optimale Bereiche von „de" und „Øe" von Lampen, die hinsichtlich des Lampenleistungseingangs (W) variieren zeigt.
Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
Das Folgende erläutert, wie die Erfinder es angestellt haben, die vorliegende Erfindung hervorzubringen. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben sorgfältige Untersuchungen von verschiedenen Techniken durchgeführt, um eine Lösung für die zuvor aufgeführten zwei technischen Aufgaben unter Betrachtung eines Bereitstellens einer Vielzahl an Hochdruckentladungslampen mit kurzen Lichtbögen mit dem Abstand zwischen den Elektroden „De" von 1,5mm oder weniger, welcher kürzer ist, als bei herkömmlichen Lampen, und mit dem Lampenleistungseingang, der zwischen 50 und 400W rangiert, zu finden. Die Erfinder haben zuerst Variationen hinsichtlich des Aufbaus solcher herkömmlichen Elektroden, wie in 1 dargestellt, oder Variationen in der Zusammensetzung von geladenen Materialien, unter Verwendung der herkömmlichen Elektroden, untersucht. Jedoch haben die Errfinder nur herausgefunden, dass eine Elektrodenspitze stärker deformiert und verschlissen wird, wenn der Alterungszeitraum einer Lampe verlängert ist, und konnten keine effektive Technik zum Lösen der zwei technischen Aufgaben, nämlich dem Verlängern einer Lebensdauer der Lampe und des Unterdrückens des Lichtbogenüberschlagphänomens entdecken.
Zweitens suchten die Erfinder soweit wie möglich nach einer effektiven Technik zum Verbessern der Lampenlebensdauer und zum Unterdrücken des Lichtbogenüberschlagsphänomens durch Verwenden einer herkömmlich verbesserten Elektrode, die in 2B dargestellt ist. Jedoch haben die Erfinder herausgefunden, dass es extrem schwer ist, eine solche optimale Konstruktion der verbesserten Elektrode einzustellen, um die zwei technischen Aufgaben für jede Lampenart zu lösen. Bekannt aus ihren Untersuchungen ist, dass eine Elektrodenkonstruktion, die darauf gerichtet ist, eine der zwei technischen Aufgaben zu lösen, nicht notwendigerweise die andere Aufgabe anspricht.
Jedoch haben die Erfinder ihre Bemühungen fortgesetzt, um eine Lösung für die zwei technischen Aufgaben mit der verbesserten Elektrode herauszufinden. Als ein Ergebnis kamen die Erfinder hervor mit der vorliegenden Erfindung, die eine optimale Konstruktion einer Elektrode spezifiziert, die eine Lampenlebensdauer verbessert und gleichzeitig das Lichtbogenüberschlagsphänomen unterdrückt.
Im Detail ist eine Hochdruckentladungslampe gemäß der vorliegenden Erfindung wie folgt konstruiert. Die Hochdruckentladungslampe umfasst eine Bogenentladungsröhre mit Dichtungsteilen an beiden Enden davon und einen Entladungsraum, der darin geformt ist. In dem Entladungsraum befinden sich zwei Elektroden, die sich entsprechend von den Dichtungsteilen so erstrecken, dass diese mit einem vorbestimmten Abstand „De" dazwischen zueinander weisen. Hier ist der Abstand „De" in dem Bereich von 0,5 bis 1,5mm einschließlich eingestellt und die Menge an Quecksilber, die aufgeladen werden soll, ist so eingestellt, dass der Quersilberdampfdruck in dem Entladungsraum bei einem Leuchtdauerzustand in dem Bereich von 15 bis 35MPa einschließlich liegt. Eine Spitze jedes Elektrodenstabs und ein Teil einer Spule, die um ein Ende des Elektrodenstabs gewunden ist, werden verschmolzen, um eine Elektrodenspitze zu bilden, die eine Halbkugel ist. Auch werden eine Dicke „de" und ein Durchmesser „Øe" der Halbkugel in Bereiche eingestellt, die für jeden Lampenleistungseingang (W) vorbestimmt sind.
Die vorbestimmten Bereiche variieren abhängig von dem Lampenleistungseingang (W). Durch Einstellen der Dicke „de" und des Durchmessers „Øe" der Halbkugel an der Elektrodenspitze in Bereiche, welche die Erfinder der vorliegenden Erfindung spezifiziert haben, kann eine Lebensdauer einer Lampe mit jedem Lampenleistungseingang verlängert werden und zur gleichen Zeit kann das Lichtbogenüberschlagsphänomen unterdrückt werden, wodurch eine Luminanzfluktuation an einem Bildschirm verhindert wird.
Bevorzugtes Ausführungsbeispiel
Das Folgende erläutert ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hochdruckentladungslampe in Bezug auf die vorliegende Erfindung, mit Bezug auf die Zeichnungen.
4 zeigt die Konstruktion der Superhochdruckquecksilberentladungslampe bezogen auf das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie in der Figur dargestellt, ist die Superhochdruckquecksilberentladungslampe grob konstruiert aus einer Bogenentladungsröhre 101 mit einem Entladungsraum 111 darin, mit Dichtungsteilen 104 und 105 an den Enden des Entladungsraums 111. In dem Entladungsraum 111 sind zwei Elektroden 102 und 103, die sich entsprechend von den Dichtungsteilen 104 und 105 so erstrecken, dass diese mit einem vorbestimmten Abstand „De^„ dazwischen zueinander weisen. Die Elektroden 102 und 103 weisen jeweils die Basiskonstruktion auf, die identisch zu der der verbesserten Elektrode ist, die zuvor beschrieben wurde, welche eine optimale Konstruktionseinstellung für jeden Lampenleistungseingang (W) im Blick auf das Verbessern der Lampenlebensdauer und des Unterdrückens des Lichtbogenüberschlagphänomens aufweist. Die optimale Konstruktion wird später im Detail in dieser Beschreibung erläutert.
Ein einhüllender Behälter der Bogenentladungsröhre 101 ist aus einem Quarz hergestellt und weist eine im Wesentlichen sphäroide Form auf. Ein Paar Elektroden 102 und 103, die aus Wolfram hergestellt sind, sind entsprechend hermetisch abgedichtet in den Dichtungsteilen 104 und 105 über Molybdenfolie 106 bzw. Molybdenfolie 107. Die Molybdenfolie 106 und die Molybdenfolie 107 sind weiter entsprechend mit externen Molybdenführungsdrähten 108 und 109 verbunden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Bogenentladungsröhre 101 die Länge „L₀" in dem Bereich von 30 bis 100mm, den maximalen Außendurchmesser „D₀ ^„ in dem Bereich von 5 bis 20mm und den maximalen Innendurchmesser „Di" des Entladungsraums 111 in dem Bereich von 2 bis 14mm auf.
Der Abstand zwischen den Elektroden 102 und 103 „De" ist herkömmlich in dem Bereich von über 1,5 aber nicht mehr als 2,5mm eingestellt. In der Hochdruckentladungslampe der vorliegenden Erfindung ist jedoch, um weiter die Luminanz an einem Bildschirm durch Erweitern der Effizienz für die Lichtverwendung der Lampe zu verbessern, der Abstand „De" auf 1,5mm oder kürzer eingestellt, bevorzugt in dem Bereich von 0,5 bis 1,5mm eingestellt.
Der Entladungsraum 111 ist mit Quecksilber 110, das ein lichtemittierendes Material ist, und seltenen Gasen wie Argon, Krypton und Xenon als Starthilfen, zusammen mit Halogen, wie einem Jodin oder Brom, gefüllt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Befüllungsmenge des Quecksilbers 110 bevorzugt in dem Bereich von 150 bis 350 mg pro cm³ des Volumens des Entladungsraums 111 (äquivalent zu etwa 15 bis 35MPa des Quecksilberdampfdrucks in dem Leuchtdauerzustand in einer Lampe) eingestellt. Es ist erforderlich, den Ladungsdruck der seltenen Gase in dem Bereich von 10 bis 1000 Kpa beim Abkühlen der Lampe einzustellen.
Gewöhnlicherweise wird Brom in dem Bereich von 10^–9 bis 10^–5Mol pro cm³ als Halogen verwendet. Der Zweck des Befüllens mit Brom in den Entladungsraum 111 ist es, einen sogenannten Halogenzykluseffekt zu verwenden. Aufgrund des Halogenzykluseffektes kehrt Wolfram, der verdampft und dispergiert wurde, von den Elektroden in der Nähe der inneren Oberfläche der Bogenentladungsröhre zurück zu den Elektroden. Dieses ist effektiv beim Unterdrücken der Schwärzung der Bogenentladungsröhre. Die Röhrenwandbeladung „We" der Bogenentladungsröhre 101 (ein Wert, der durch Teilen des Lampenleistungseingang durch eine Gesamtfläche der inneren Oberfläche des umhüllenden Behälters der Bogenentladungsröhre 101 erhalten wird) wird relativ hoch angesetzt, spezifisch bei 0,8W pro mm² oder darüber, um eine luminöse Effizienz nahe der maximalen luminösen Effizienz, die mit einer Quarzbogenentladungsröhre möglich ist, zu realisieren. Die luminöse Effizienz einer Hochdruckentladungslampe steigt grundsätzlich in einer direkten Relation mit der Röhrenwandbeladung „We" an. Deshalb wird, um die luminöse Effizienz zu erhöhen, ein Wert „We" so hoch wie möglich gesetzt, zu solch einem Ausmaß, der äquivalent zu der kritischen Temperatur (etwa 1350 Kelvin) liegt, welchen die Quarzbogenentladungsröhre in dem Leuchtdauerzustand aushält.
Wie in 5 dargestellt, ist eine komplettierte Lampe 200 konstruiert aus der Bogenentladungsröhre 101, deren eines Ende an einer Basis 120 befestigt ist. Ebenfalls ist ein reflektierender Spiegel 210 an der komplettierten Lampe 200 zum Bilden einer Lampeneinheit 300 befestigt.
Wie zuvor beschrieben, haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung gründliche Untersuchungen durchgeführt, die auf das Entwickeln einer Vielzahl an Hochdruckentladungslampen gerichtet sind, wobei jede eine kürzere Distanz „De" zwischen Elektroden aufweist, als herkömmliche Lampen, und der Lampenleistungseingang in dem Bereich von 50 bis 400W liegt, unter Verwendung der Bogenentladungsröhre 101, die grundsätzlich konstruiert ist, wie in 4 dargestellt. In diesem Verfahren haben, um eine Lösung für die zwei technischen Aufgaben herauszufinden, nämlich das Bereitstellen einer Lampe mit langer Lebensdauer und das Unterdrücken des Lichtbogenüberschlagsphänomens, die Erfinder die Beziehung zwischen (a) den Bedingungen in Bezug auf die zuvor aufgeführten zwei Aufgaben und (b) die Konstruktion der Elektroden 102 und 103 untersucht.
Zuerst wird eine Erklärung für die Basiskonstruktion und den Herstellungsprozess der Elektroden 102 und 103, die in den Untersuchungen verwendet wurden, gegeben. Die Elektroden 102 und 103 sind grundsätzlich auf die gleich Weise konstruiert, wie die verbesserte Elektrode, die in 2B dargestellt ist, und wurden auf die folgende Weise hergestellt. Wie in 6A dargestellt, ist (1) eine Doppelschichtwindungsspule 123, die aus einem Wolframdraht hergestellt ist, fixiert um einen Elektrodenstab 122, der aus Wolfram hergestellt ist. Wie in 6B dargestellt, werden (2) die Spitzen des Elektrodenstabs 122 und der Doppelschichtwindungsspule 123 verschmolzen und durch die Argonplasmaschweißvorrichtung nach dem elektrischen Entladungsverfahren bearbeitet, um die Elektrodenspitze 124 in eine Halbkugel zu transformieren.
7 zeigt schematisch die Basiskonstruktion einer Argonplasmaschweißvorrichtung 400, die für das elektrische Entladungsverfahren verwendet wird. Wie in der Fig. dargestellt, ist die Argonplasmaschweißvorrichtung 400 ausgestattet mit einer Kathode 401. Um die Elektroden 102 und 103 einem Schmelzprozess auszusetzen, ist der Elektrodenstab 122, der aus einem Wolfram hergestellt ist, mit dem Schaftdurchmesser von 0,4mm, um welchen die Doppelschichtwindungsspule 123 (die 8 Windungen aufweist), die aus einem Wolframdraht hergestellt ist, mit dem Drahtdurchmesser von 0,2mm befestigt, so angeordnet, um zu der Kathode 401 mit einem vorbestimmten Abstand dazwischen zu weisen. Das Folgende erläutert den Elektrodenherstellungsprozess detaillierter.
Bei dem Elektrodenherstellungsverfahren, das in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendet wird, wird der Abstand zwischen einer Spitze des Elektrodenstabs 122 mit der Spule 123 und der Kathode 401 der Argonplasmaschweißvorrichtung 400 auf 1,0 mm eingestellt, und die Spitze des Elektrodenstabs 122 mit der Spule 123 wird durch Lichtbogenentladung verschmolzen und bearbeitet. Dieser Schmelzprozess involviert eine häufige, intermittierende Bogenentladung mit zumindest einer Abkühlperiode dazwischen. Als ein Beispiel wird ein Schmelzprozess, der durch Bogenentladung mit oftmaligen Unterbrechen mit einer Abkühlperiode nach jedem Schmelzprozess wiederholt durchgeführt.
Das Folgende erläutert ein Beispiel des intermittierenden Schmelzprozesses, der in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendet wird, im Detail. Der erste Schmelzprozess wird durch eine Bogenentladung einer vorbestimmten Bogenspannung (26A als ein Beispiel) für eine vorbestimmte Dauer (50 ms als ein Beispiel) für eine vorbestimmte Anzahl (3 Mal als ein Beispiel) mit einem vorbestimmten Zeitintervall (0,4 Sekunden als ein Beispiel) durchgeführt. Die dreimalige Bogenentladung transformiert die Spitze des Elektrodenstabs 122 und der Spule 123 im Wesentlichen in eine Halbkugel, aber noch nicht in eine perfekte Halbkugel.
Dem folgend wird eine Kühlperiode von etwa 3 Sekunden bereitgestellt, um zu ermöglichen, dass die Spitze des Elektrodenstabs 122 und der Spule 123, die durch die Bogenentladung rotglühend erhitzt wurden, zu einem metallfarbenen Zustand zurückkehren. Zu beachten ist, dass dieses Kühlen ein erzwungenes Kühlen unter Verwendung bestimmter Mittel oder ein Selbstabkühlen sein kann. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Selbstabkühlen verwendet.
Nach der Kühlperiode wird der zweite Schmelzprozess durchgeführt. Der zweite Schmelzprozess kann unter den Bedingungen durchgeführt werden, so dass eine Bogenspannung, eine Dauer, eine Wiederholungsanzahl und ein Zeitintervall der Bogenentladung identisch sind zu denen, die für den ersten Schmelzvorgang verwendet wurden. Alternativ kann die Häufigkeit an Bogenentladungen verändert werden, während die anderen Bedingungen die gleichen bleiben. In der vorliegenden Erfindung wird die Bogenentladung zweimal in dem zweiten Schmelzprozess durchgeführt, welcher sich von dem ersten Schmelzprozess unterscheidet. In dem zweiten Schmelzprozess werden die Spitze des Elektrodenstabs 122 und der Spule 123 noch einmal rotglühend erhitzt und verschmolzen, wobei diese sich weiter einer perfekten Halbkugel nähern.
Nach einer weiteren Abkühlperiode von 3 Sekunden wird der dritte Schmelzvorgang durchgeführt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der dritte Schmelzvorgang durch eine einmalige Lichtbogenentladung durchgeführt. Nach dem dritten Schmelzvorgang wird eine Kühlperiode von 1,5 Sekunden bereitgestellt. Der vierte Schmelzvorgang, welcher eine Lichtbogenentladung des Lichtbogenstroms von 26A einmalig für 50 ms, wie in den Schmelzvorgängen, die bislang durchgeführt wurden, durchgeführt. Wie zuvor beschrieben, transformieren die vier Schmelzvorgänge die Spitzen des Elektrodenstabs 122 und der Spule 123 in eine beinahe perfekte Halbkugel.
Auf diese Weise wird der einmalige oder mehrmalige Schmelzvorgang durch Lichtbogenentladung intermittierend durchgeführt, mit einer Abkühlperiode zwischen aufeinanderfolgenden Schmelzprozessen. Da diese Prozesse es leichter gestalten, die Prozesstemperatur zu steuern, werden die Spitze des Elektrodenstabs und der Spule 123 gleichförmig erhitzt. Dies gewährleistet, dass die Elektrodenspitze 124 in eine ideale Halbkugel ohne jegliche Defekte wie Löcher oder unverschmolzene Abschnitte geformt wird.
Es ist zu beachten, dass der sogenannte undotierte, reine Wolfram, in welchem die Gesamtmenge an Zusatzbestandteilen wie Al, Ca, Cr, Cu, Fe, Mg, Mn, Ni, Si, Sn, Na, K, Mo, U und Th begrenzt sind auf 10 ppm oder weniger, als das Material der Elektrode 122 und der Spule 123 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendet wird. Solch reiner Wolfram wird verwendet, da es von ihm bekannt ist, dass dieser das Schwärzen von Bogenentladungsröhren einer Lampe unterdrückt, wodurch die Lebensdauereigenschaften der Lampe verbessert werden, wie der luminöse Flusserhaltungsfaktor.
Unter Verwendung der zuvor beschriebenen Elektroden 102 und 103 haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung versucht, eine Hochdruckentladungslampe zu entwickeln mit dem Lampenleistungseingang von 150(W), wobei die Hochdruckentladungslampe die zwei technischen Aufgaben löst, d. h., eine Lampenlebensdauer zu verbessern und das Lichtbogenüberschlagsphänomen zu unterdrücken. Das Folgende erläutert den spezifischen Aufbau der Hochdruckentladungslampe bezogen auf das vorliegende Ausführungsbeispiel detaillierter. Der Abstand zwischen den Elektroden „De" wurde auf 1,1mm für eine Lampe mit dem Lampenleistungseingang von 150(W) eingestellt. Auch wurde der Quecksilberdampfdruck in der Bogenentladungsröhre 101 in dem Leuchtdauerzustand einer Lampe auf 23 MPa, ein Argondruck beim Abkühlen der Lampe auf 20 Kpa und die geladene Menge an Brom auf 3·10^–7Mol pro cm³ eingestellt. Zu beachten ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, dass Brom aus CH₂Br₂ hergestellt ist, und die Menge an Brom, die in den Entladungsraum geladen wird, wird auf solch eine Weise eingestellt, dass die Anzahl an Brommolekülen darin äquivalent zu der vorstehenden Menge ist.
Als nächstes werden die experimentellen Verfahren in Anbetracht des Verbesserns einer Lampenlebensdauer und zum Unterdrücken des Lichtbogenüberschlagphänomens erläutert. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die komplettierte Lampe 200 einschließlich der Bogenentladungsröhre 101 über eine Alterungszeit erleuchtet und der luminöse Flusserhaltungsfaktor der Lampe über die Alterungszeit (das Verhältnis des luminösen Fluss nach einer Alterungszeit von einer Stunde zu dem luminösen Fluss nach einer Alterungszeit einer bestimmten Periode) wurde gemessen, um die Lampenlebensdauer zu untersuchen, zu der gleichen Zeit, zu der ein Zustand des Auftretens des Lichtbogenüberschlagphänomens beobachtet wurde.
Das zuvor aufgeführte Experiment wurde an der komplettierten Lampe 200 durchgeführt, welche in die Lampeneinheit 300 eingebunden ist, mit der Bogenentladungsröhre 101, die etwa abnivelliert (levelled off) eingestellt wurde, wie in 5 dargestellt. Die Alterung wurde durch eine 3,5-Stunden-Illumination pro 0,5 Stunden Ausschaltzyklus, unter Verwendung eines vollüberbrückten elektronischen Ballasts, der ein Rechteckwellenleuchten mit der Frequenz von 150Hz bereitstellt, durchgeführt.
Es ist zu beachten, dass der luminöse Flusserhaltungsfaktor (luminous flux maintenance facfor) der komplettierten Lampe 200 als eine durchschnittliche Luminanz von neun Punkten an einem Bildschirm, der durch die Lampeneinheit 300 illuminiert wurde, geschätzt wurde. Auch wurde die Alterungszeit, bei welcher der luminöse Flusserhaltungsfaktor der komplettierten Lampe 200 auf 50% herabgefallen ist, als eine Lampenlebensdauer angenommen. Auch wurde ein Auftreten des Lichtbogenüberschlagsphänomens, während die komplettierte Lampe 200 für 2 Stunden nach der vorbestimmten Alterungszeit (von 100 Stunden) erleuchtet wurde, visuell überprüft.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben genau die Beziehung zwischen (a) der Konstruktion der Elektroden 102 und 103, die in der komplettierten Lampe 200 verwendet wurden, mit dem Lampenleistungseingang von 150(W) und (b) dessen Lampenlebensdauer und ein Auftreten des Lichtbogenüberschlagsphänomens untersucht. Für die Untersuchungen wurden Elektroden, die in den folgenden vier Parametern variierten, vorbereitet als die Elektroden 102 und 103. Wie in 6B gezeigt, sind die vier Parameter (1) ein Schaftdurchmesser „Ør" des Elektrodenstabs 122, (2) ein Drahtdurchmesser „Øc" des Wolframdrahts, der für die Spule 123 verwendet wurde, (3) eine Anzahl an Windungen „tc" der Spule 123, und (4) die Größe der Elektrodenspitze 124, die durch den Schmelzprozess gebildet wurde, d. h. eine Dicke „de" und ein Durchmesser „Øe" der Elektrodenspitze 124. Experimentelle Lampen, die diese Elektroden verwenden, wurden vorbereitet.
Es ist zu beachten, dass die Dicke „de" der Elektrodenspitze 124 verändert werden kann durch Steuern der Dauer der Lichtbogenentladung und des Lichtbogenstroms in dem zuvor aufgeführten Verschmelzvorgangs. Genauer kann ein Wert der Dicke „de" größer gemacht werden durch Verlängerung der Dauer der Lichtbogenentladung und durch Erhöhen des Lichtbogenstroms. Auch kann der Durchmesser „Øe" der Elektrodenspitze 124 durch Auswählen des Schaftdurchmessers „Ør" des Elektrodenstabs 122 und des Drahtdurchmesser „Øc" des Wolframdrahts, der für die Spule 123 verwendet wird, bestimmt werden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wurden die zuvor aufgeführten Parameter entsprechend gesetzt als „Ør" in dem Bereich von 0,36 bis 0,44mm, „Øc" in dem Bereich von 0,18 bis 0,22mm, „tc" in dem Bereich von 6 bis 10 Windungen, und „Øe × de" in dem Bereich von 0,8 × 0,3mm bis 1,6 × 1,2mm. Unter Verwendung dieser Parameter wurden die Untersuchungen durchgeführt, welche zu den folgenden Beobachtungen führten.

(1) Ein luminöser Flusserhaltungsfaktor einer Lampe, der eine Lampenlebensdauer bestimmt, und ein Auftreten des Lichtbogenüberschlagsphänomens, hängen hauptsächlich von der Größe der Elektrodenspitze 124 „de × Øe" von diesen vier Parametern ab. Deshalb kann herausgefunden werden, dass die Funktionen der Elektroden 102 und 103 als Elektroden grundsätzlich durch die Elektrodenspitze 124 realisiert werden.
(2) Je größer die Größe der Elektrodenspitze 124 „de × Øe" ist, desto mehr ist der luminöse Flusserhaltungsfaktor der Lampe im Prinzip verbessert, wohingegen desto häufiger das Lichtbogenüberschlagsphänomen auftritt, solange die Größe der Elektrodenspitze 124 „de × Øe" in dem Bereich, der zuvor aufgeführt wurde, liegt. Die Temperatur „Te" der Elektrodenspitze 124 sinkt grundsätzlich ab, wenn die Größe der Elektrodenspitze 124 anwächst. Deshalb, um den luminösen Flusserhaltungsfaktor zu verbessern, muss die Temperatur „Te" auf einen vorbestimmten Wert „Te·max" oder darunter gesetzt werden. Auf der anderen Seite muss, um das Lichtbogenüberschlagsphänomen zu verhindern, die Temperatur „Te" auf einen vorbestimmten Wert „Te·min" oder darüber gesetzt werden.

Der Grund für die zuvor aufgeführten Anordnungen der Temperatur „Te" ist wie folgt. Wenn die Temperatur oder die Elektrodenspitze 124 den Wert „Te·max" überschreitet, verdampft eine größere Menge an Wolframmaterial von der Elektrodenspitze 124, welches das Schwärzen der Bogenentladungsröhre erhöht. Als eine Folge davon nimmt der luminöse Flusserhaltungsfaktor ab. Auf der anderen Seite, wenn die Temperatur der Elektrodenspitze 124 unter den Wert „Te·min" fällt, kann ein Entladungsbogen nicht stabil um das Zentrum der Elektrodenspitze 124 fokussiert werden, was das Lichtbogenüberschlagphänomen hervorruft.
Bekannt von dem obigen Untersuchungen ist das Folgende. Um eine längere Lebensdauer einer Hochdruckentladungslampe mit einem kurzen Lichtbogen zu realisieren, die eine kürzere Lichtbogenlänge aufweist als eine herkömmliche Lampe, wobei das Lichtbogenüberschlagsphänomen unterdrückt wird, welches die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, muss die Temperatur „Te" der Elektrodenspitze 124 in dem Bereich von „Te·min" bis „Te·max" eingehalten werden.

(3) Eine Lampe, die zumindest 3000 Stunden betrieben werden kann, wobei das Auftreten des Lichtbogenüberschlagphänomen tatsächlich im Wesentlichen unterdrückt wird, welches die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, kann durch die folgenden Anordnungen realisiert werden, die durch die Erfinder der vorliegenden Erfindung entdeckt wurden. Die Größe der Elektrodenspitze 124 „Øe·de" muss in dem Bereich von 1,0·0,5mm bis 1,3·1,0mm eingestellt werden. 8 zeigt Ergebnisse der Untersuchung betreffend die Lampenlebensdauer. Wie in der Figur dargestellt, beträgt, wenn „Øe" 0,9 mm beträgt und „de" 0,4mm beträgt, der luminöse Flusserhaltungsfaktor 50% bei der kumulativen Beleuchtungszeit von 2000 Stunden. Die Fig. versagt darin, die Aufgabe der vorliegenden Erfindung der Lampenlebensdauer von 3000 Stunden zu erreichen. Auf der anderen Seite, wenn „Øe" 1,3mm überschreitet und „de" 1,0mm überschreitet, wurde herausgefunden, dass das Lichtbogenphänomen auftritt. Daraus kann überlegt werden, dass Variationen der Temperatur der Elektrodenspitze 124 in dem Bereich von „Te·min" bis „Te·max" zu Variationen der Größe der Elektrodenspitze 124 „Øe·de" in dem Bereich von 1,0·0,5mm bis 1,3·1,0mm korrespondieren.

Wie zuvor beschrieben, haben die Untersuchungen der Erfinder die Bereiche der Parameter zum Erzeugen der Elektrodenspitze 124 zum Lösen der zwei technischen Aufgaben betreffend Lampen mit kurzen Lichtbögen gelöst, nämlich, das Verbessern der Lampenlebensdauer und das Unterdrücken des Lichtbogenüberschlagphänomen, das die vorliegende Erfindung versucht zu lösen.
Auch haben die Erfinder ein optimale Konstruktion der Elektronenspitze 124 für jede Lampe mit anderen Lampenleistungseingängen als 150W spezifiziert. In Angesicht des Bereitstellen von Hochdruckentladungslampen, die in dem Lampenleistungseingang (W) variiert, wurden Versuchslampen vorbereitet, die hinsichtlich der Lampenleistungseingangs unterschiedlich zu 150Watt variieren, auf die gleiche Weise, wie dieses für die Lampen mit dem Lampenleistungseingang von 150 Watt erfolgt ist. Die weiteren Untersuchungen wurden dann abgeleitet von den Elektronen 102 und 103, um den Bereich der Größe der Elektrodenspitze 124 „Øe·de" auf solche Weise zu spezifizieren, dass die Lampe zumindest für 3000 Stunden halten kann und das Lichtbogenüberschlagphänomen im Wesentlichen unterdrückt werden kann. Die Untersuchungsergebnisse sind in Tabelle 1 weiter unten aufgeführt.
Tabelle 1
Der Abstand zwischen den Elektroden „De" wurde in dem Bereich von 0,5 (wenn der Lampenleistungseingang bei einem Minimum von 50W liegt) bis 1,5mm (wenn der Lampenleistungseingang bei einem Maximum van 400W liegt) eingestellt. Wie in dem Fall, in dem der Lampenleistungseingang 150W beträgt, wurden minimale Werte von „de" und „Øe" eingestellt unter Berücksichtigung der Notwendigkeit zum Erzielen der Lampenlebensdauer von 3000 Stunden, und maximale Werte „de" und „Øe" wurden eingestellt, unter Berücksichtigung der Notwendigkeit zum Unterdrücken des Lichtbogenüberschlagphänomens. Als ein Ergebnis dieser Untersuchungen wurde ein optimale Größe der Elektrodenspitze 124 für jeden Lampenleistungseingang (W) spezifiziert.
9 ist ein Graph, der die Ergebnisse aus Tabelle 1 darstellt. Wie in der Figur dargestellt, neigen ein maximaler Wert (Punkt „a" bis Punkt „f") und ein minimaler Wert (Punkt „g" bis Punkt „l") von „de" und ein maximaler Wert (Punkt „A" bis Punkt „F") und ein minimaler Wert (Punkt „G" bis Punkt „L") von „Øe" neigen dazu, monoton anzusteigen, wenn der Lampenleistungseingang (W) ansteigt. Soweit diese Werte von „de" und „Øe" in dem Bereich liegen, der durch geplottete Punkte in 9 umgeben ist, d. h. in dem Bereich, der durch den schattierten Teil in 9 gekennzeichnet ist, wird davon ausgegangen, dass Lampen mit einem beliebigen Lampenleistungseingang (W), der unterschiedlich zu den Lampenleistungseingängen ist, die bislang in dieser Beschreibung untersucht wurden, auch hergestellt werden können, um die zwei zuvor aufgeführten Aufgaben zu lösen.
Zu beachten ist, dass Tabelle 1 den folgenden Fall kennzeichnet. Der Abstand zwischen den Elektroden „De" wird auf 0,5mm gesetzt, wenn der Lampenleistungseingang 50W beträgt, und wird größer gesetzt, wenn der Lampenleistungseingang ansteigt. Wenn der Lampenleistungseingang 300W oder größer beträgt, wird der Abstand zwischen den Elektroden „De" auf 1,5mm gesetzt. Der Grund für die zuvor aufgeführten Anordnungen der Distanz „De" ist der Folgende. Wenn der Lampenleistungseingang (W) klein ist, ist die Größe der Lampe im allgemeinen klein. Wenn diese mit einem Reflektor kombiniert ist, ist, je kleiner die Lampe ist, der Reflektor entsprechend auch kleiner. Deshalb ist es bevorzugt, um entsprechend einen Fokussierpunkt einer Lichtbogenentladung einzustellen, den Abstand zwischen Elektroden „De" kürzer für den kleineren Lampenleistungseingang (W) einzustellen.
Jedoch sind die Bereiche der Werte von „Øe (mm)" und „de (mm)", die in Korrespondenz mit jedem Lampenleistungseingang (W) in Tabelle 1 dargestellt sind, nicht nur auf den Abstand zwischen den Elektroden „De", die hier spezifiziert sind, anwendbar, sondern für jeden Abstand „De" in dem Bereich von 0,5 bis 1,5mm. Dies bedeutet als ein Beispiel, wenn der Lampenleistungseingang 50W beträgt und der Abstand zwischen den Elektroden „De" auf 1,5mm eingestellt ist, kann eine verbesserte Lampenlebensdauer und ein Unterdrücken des Lichtbogenüberschlagphänomens, welches die Effekte der vorliegenden Erfindung sind, realisiert werden, durch Einstellen der Form der Elektrodenspitze „Øe (mm)" und „de (mm)" in dem Bereich, der in der Tabelle 1 spezifiziert ist.
Wie zuvor beschrieben, wird durch Einstellen der Größe der Elektrodenspitze 124 „Øe·de", das durchgeführt wurde, um eine Halbkugel in einem vorbestimmten Bereich entsprechend jedes Lampenleistungseingangs (W) zu bilden, die Lampenlebensdauer verbessert und ein Auftreten des Lichtbogenüberschlagsphänomen beim Altern wird im Wesentlichen auf zuverlässige Weise unterdrückt. Entsprechend wird es möglich, die Vielzahl an hochqualitativen, kurzbogigen Hochdruckentladungslampen mit einer kürzeren Lichtbogenlänge als herkömmliche Lampen, zu erhöhen und die Hochdruckentladungslampen mit (a) der Stabilität hinsichtlich der Luminanz an einem Bildschirm und (b) einer Lampenlebensdauer von zumindest 3000 Stunden bereitzustellen. Es ist zu beachten, dass eine Argonplasmaentladungsvorrichtung in dem Schmelzprozess für die Elektrodenspitze 124 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendet wird, jedoch andere Verfahren, wie ein Schmelzprozess unter Verwendung eines Laser stattdessen verwendet werden können.
Obwohl die vorliegende Erfindung vollständig beschrieben wurde mittels Beispielen in Bezug auf die begleitenden Zeichnungen, ist es zu beachten, das verschiedene Veränderungen und Modifikationen für den Fachmann offensichtlich sind. Deshalb können diese, solange Veränderungen und Modifikationen nicht von dem Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung abweichen, diese als hierin eingeschlossen betrachtet werden, wie durch die beigefügten Ansprüche definiert.

Claims

Hochdruckentladungslampe, umfassend: eine Bogenentladungsröhre (101) mit Dichtungsteilen (104, 105) an beiden Enden davon und einem Entladungsraum (111), der in der Bogenentladungsröhre gebildet ist, zwei Elektroden (102, 103), die sich von den entsprechenden Dichtungsteilen in den Entladungsraum erstrecken, um so mit einem vorbestimmten Abstand „De" zwischen ihnen zueinander zu weisen, wobei jede Elektrode aus einem Elektrodenstab (122) und einer Spule (123), die um ein Ende des Elektrodenstabs gewickelt ist, zusammengesetzt ist, und Quecksilber, das in dem Entladungsraum auf eine solche Weise vorhanden ist, dass ein Quecksilberdampfdruck darin in einem Leuchtdauerzustand in dem Bereich von 15 MPa bis 35 MPa einschließlich liegt, wobei der Abstand „De" in dem Bereich von 0,5mm bis 1,5mm einschließlich liegt und eine Dicke „de" und ein Durchmesser „Øe" der Halbkugel jeweils in einem Bereich liegen, der vorbestimmt ist in Übereinstimmung mit einem Leistungseingang der Hochdruckentladungslampe, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spitze (124) jeder Elektrode durch Verschmelzen des Elektrodenstabs und der Spule als eine Halbkugel geformt ist.
Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, die ausgelegt ist, um den Leuchtdauerzustand bei einem Leistungseingang von etwa 150 Watt zu erreichen, wobei die Dicke „de" in dem Bereich von 0,5mm bis 1,0mm einschließlich liegt, und der Durchmesser „Øe" in dem Bereich von 1,0mm bis 1,3mm einschließlich liegt.
Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, die ausgelegt ist, um den Leuchtdauerzustand bei einem Leistungseingang von etwa 50 Watt zu erreichen, wobei die Dicke „de" in dem Bereich von 0,2mm bis 0,6mm einschließlich liegt, und der Durchmesser „Øe" in dem Bereich von 0,5mm bis 0,8mm einschließlich liegt.
Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, die ausgelegt ist, um den Leuchtdauerzustand bei einem Leistungseingang von etwa 100 Watt zu erreichen, wobei die Dicke „de" in dem Bereich von 0,3mm bis 0,8mm einschließlich liegt, und der Durchmesser „Øe" in dem Bereich von 0,75mm bis 1,1mm einschließlich liegt.
Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, die ausgelegt ist, um den Leuchtdauerzustand bei einem Leistungseingang von etwa 220 Watt zu erreichen, wobei die Dicke „de" in dem Bereich von 0,75mm bis 1,3mm einschließlich liegt, und der Durchmesser „Øe" in dem Bereich von 1,3mm bis 1,6mm einschließlich liegt.
Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, die ausgelegt ist, um den Leuchtdauerzustand bei einem Leistungseingang von etwa 300 Watt zu erreichen, wobei die Dicke „de" in dem Bereich von 0,9mm bis 1,5mm einschließlich liegt, und der Durchmesser „Øe" in dem Bereich von 1,45mm bis 1,8mm einschließlich liegt.
Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, die ausgelegt ist, um den Leuchtdauerzustand bei einem Leistungseingang von etwa 400 Watt zu erreichen, wobei die Dicke „de" in dem Bereich von 1,1mm bis 1,75mm einschließlich liegt, und der Durchmesser „Øe" in dem Bereich von 1,7mm bis 2,0mm einschließlich liegt.
Hochdruckentladungslampe, umfassend: eine Bogenentladungsröhre mit Dichtungsteilen an beiden Enden davon und einem Entladungsraum, der in der Bogenentladungsröhre gebildet ist, zwei Elektroden, die sich von den entsprechenden Dichtungsteilen in den Entladungsraum erstrecken, um so mit einem vorbestimmten Abstand „De" zwischen ihnen zueinander zu weisen, wobei jede Elektrode aus einem Elektrodenstab und einer Spule, die um ein Ende des Elektrodenstabs gewickelt ist, zusammengesetzt ist, und Quecksilber, das in dem Entladungsraum auf eine solche Weise vorhanden ist, dass ein Quecksilberdampfdruck darin in einem Leuchtdauerzustand in dem Bereich von 15 MPa bis 35 MPa einschließlich liegt, wobei der Abstand „De" in dem Bereich von 0,5mm bis 1,5mm einschließlich liegt und eine Dicke „de" und ein Durchmesser „Øe" der Halbkugel jeweils in einem Bereich liegen, der in 9 durch einen schattierten Teil gekennzeichnet ist, wobei die Hochdruckentladungslampe ausgelegt ist, um den Leuchtdauerzustand bei einem korrespondierenden Leistungseingang zu erreichen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spitze jeder Elektrode als eine Halbkugel durch Verschmelzen des Elektrodenstabs und der Spule geformt ist.