JP2000030661A - 毛細管型超高圧水銀ランプ - Google Patents
毛細管型超高圧水銀ランプInfo
- Publication number
- JP2000030661A JP2000030661A JP10207083A JP20708398A JP2000030661A JP 2000030661 A JP2000030661 A JP 2000030661A JP 10207083 A JP10207083 A JP 10207083A JP 20708398 A JP20708398 A JP 20708398A JP 2000030661 A JP2000030661 A JP 2000030661A
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- Japan
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- arc tube
- high pressure
- pressure mercury
- mercury lamp
- capillary
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高出力化・高輝度化に伴う発光管内壁の温度
上昇を抑えて「失透」の発生を抑制し、高輝度化で照度
低下の少ない、長寿命の毛細管型超高圧水銀ランプを提
供すること。 【解決手段】 石英からなる発光管１は、放電空間の管
壁が筒状をなし、放電位置における発光管の内径をＩ
（ｍｍ）、外径をＯ（ｍｍ）としたとき、 ０．７ｍｍ＜Ｉ≦１．４ｍｍにおいては、１．４ｍｍ≦
Ｏ≦３．７ｍｍ １．４ｍｍ＜Ｉ≦１．８ｍｍにおいては、２．８ｍｍ≦
Ｏ≦４．６ｍｍ １．８ｍｍ＜Ｉ≦２．７ｍｍにおいては、３．６ｍｍ≦
Ｏ≦５．２ｍｍ としたものである。
上昇を抑えて「失透」の発生を抑制し、高輝度化で照度
低下の少ない、長寿命の毛細管型超高圧水銀ランプを提
供すること。 【解決手段】 石英からなる発光管１は、放電空間の管
壁が筒状をなし、放電位置における発光管の内径をＩ
（ｍｍ）、外径をＯ（ｍｍ）としたとき、 ０．７ｍｍ＜Ｉ≦１．４ｍｍにおいては、１．４ｍｍ≦
Ｏ≦３．７ｍｍ １．４ｍｍ＜Ｉ≦１．８ｍｍにおいては、２．８ｍｍ≦
Ｏ≦４．６ｍｍ １．８ｍｍ＜Ｉ≦２．７ｍｍにおいては、３．６ｍｍ≦
Ｏ≦５．２ｍｍ としたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、露光装置などの光源
として使用される毛細管型超高圧水銀ランプに関し、特
に、高出力化・高輝度化に伴う発光管内壁の温度上昇を
抑えて「失透」の発生を抑制して照度の低下が少なく、
かつ、長寿命の毛細管型超高圧水銀ランプに関する。
として使用される毛細管型超高圧水銀ランプに関し、特
に、高出力化・高輝度化に伴う発光管内壁の温度上昇を
抑えて「失透」の発生を抑制して照度の低下が少なく、
かつ、長寿命の毛細管型超高圧水銀ランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、カラーブラウン管の蛍光体の
焼き付けおよびブラック・マトリクスの形成などの露光
用の光源として、毛細管型超高圧水銀ランプが使用され
ているが、近年、ブラウン管の大型化や高精細化に伴っ
て高輝度のランプが求められている。
焼き付けおよびブラック・マトリクスの形成などの露光
用の光源として、毛細管型超高圧水銀ランプが使用され
ているが、近年、ブラウン管の大型化や高精細化に伴っ
て高輝度のランプが求められている。
【０００３】従来の毛細管型超高圧水銀ランプは、放電
位置における発光管の内径をＩ（ｍｍ）、外径をＯ（ｍ
ｍ）としたとき、 ０．７ｍｍ＜Ｉ≦１．４ｍｍにおいては、３．８ｍｍ≦
Ｏ≦４．２ｍｍ １．４ｍｍ＜Ｉ≦１．８ｍｍにおいては、４．７ｍｍ≦
Ｏ≦５．１ｍｍ １．８ｍｍ＜Ｉ≦２．７ｍｍにおいては、５．３ｍｍ≦
Ｏ≦６．８ｍｍ の寸法を有している。
位置における発光管の内径をＩ（ｍｍ）、外径をＯ（ｍ
ｍ）としたとき、 ０．７ｍｍ＜Ｉ≦１．４ｍｍにおいては、３．８ｍｍ≦
Ｏ≦４．２ｍｍ １．４ｍｍ＜Ｉ≦１．８ｍｍにおいては、４．７ｍｍ≦
Ｏ≦５．１ｍｍ １．８ｍｍ＜Ｉ≦２．７ｍｍにおいては、５．３ｍｍ≦
Ｏ≦６．８ｍｍ の寸法を有している。
【０００４】一般に、毛細管型超高圧水銀ランプから照
射される光の照度は、同一の発光管に対して投入する電
力に比例する。そのために、従来、電極間距離１ｃｍ当
りの投入電力、すなわち入力密度を３００〜４００ＶＡ
／ｃｍで使用されていたランプを高輝度化するために
は、より大きな電力を投入する必要があった。
射される光の照度は、同一の発光管に対して投入する電
力に比例する。そのために、従来、電極間距離１ｃｍ当
りの投入電力、すなわち入力密度を３００〜４００ＶＡ
／ｃｍで使用されていたランプを高輝度化するために
は、より大きな電力を投入する必要があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】一般に毛細管型超高圧
水銀ランプでは、発光管の外壁全体を、強制空冷または
水冷して使用されている。このような入力密度の増加
は、管壁負荷の上昇を意味し、発光管外壁の冷却条件が
同一であれば、発光管の温度上昇をもたらす。
水銀ランプでは、発光管の外壁全体を、強制空冷または
水冷して使用されている。このような入力密度の増加
は、管壁負荷の上昇を意味し、発光管外壁の冷却条件が
同一であれば、発光管の温度上昇をもたらす。
【０００６】一方、発光管に使用される石英ガラスは、
高温度に曝されると、準安定で透明なガラス状態から、
クリストパライトの結晶状態に変化し、いわゆる「失
透」状態となって透明度を失う。この失透は、温度が高
くなるほど顕著に進行する。
高温度に曝されると、準安定で透明なガラス状態から、
クリストパライトの結晶状態に変化し、いわゆる「失
透」状態となって透明度を失う。この失透は、温度が高
くなるほど顕著に進行する。
【０００７】この失透は、ランプから放射される光の透
過を妨げ、被照射領域の照度を低下させる。したがっ
て、高輝度化のために、発光管に対する入力密度を大き
くするほど、ランプの照度の低下は激しくなり、ランプ
寿命を短くする。
過を妨げ、被照射領域の照度を低下させる。したがっ
て、高輝度化のために、発光管に対する入力密度を大き
くするほど、ランプの照度の低下は激しくなり、ランプ
寿命を短くする。
【０００８】この発明は、このような課題を解決するた
めに考えられたものであり、従来と同じ冷却条件下にあ
っても、高出力化・高輝度化に伴う発光管内壁の温度上
昇を抑えて「失透」の発生を抑制し、照度低下の少な
い、長寿命の毛細管型超高圧水銀ランプを提供すること
を目的としている。
めに考えられたものであり、従来と同じ冷却条件下にあ
っても、高出力化・高輝度化に伴う発光管内壁の温度上
昇を抑えて「失透」の発生を抑制し、照度低下の少な
い、長寿命の毛細管型超高圧水銀ランプを提供すること
を目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明の毛細管型超高
圧水銀ランプは、石英からなる発光管は放電空間の管壁
が筒状をなし、放電位置における発光管の内径をＩ（ｍ
ｍ）、外径をＯ（ｍｍ）としたとき、 ０．７ｍｍ＜Ｉ≦１．４ｍｍにおいては、１．４ｍｍ≦
Ｏ≦３．７ｍｍ １．４ｍｍ＜Ｉ≦１．８ｍｍにおいては、２．８ｍｍ≦
Ｏ≦４．６ｍｍ １．８ｍｍ＜Ｉ≦２．７ｍｍにおいては、３．６ｍｍ≦
Ｏ≦５．２ｍｍ としたものである。
圧水銀ランプは、石英からなる発光管は放電空間の管壁
が筒状をなし、放電位置における発光管の内径をＩ（ｍ
ｍ）、外径をＯ（ｍｍ）としたとき、 ０．７ｍｍ＜Ｉ≦１．４ｍｍにおいては、１．４ｍｍ≦
Ｏ≦３．７ｍｍ １．４ｍｍ＜Ｉ≦１．８ｍｍにおいては、２．８ｍｍ≦
Ｏ≦４．６ｍｍ １．８ｍｍ＜Ｉ≦２．７ｍｍにおいては、３．６ｍｍ≦
Ｏ≦５．２ｍｍ としたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、この発明の毛細管型超高圧
水銀ランプの実施の形態について説明する。
水銀ランプの実施の形態について説明する。
【００１１】この発明の毛細管型超高圧水銀ランプは、
図１に示すように、定格電力６５０ＶＡの毛細管型超高
圧水銀ランプを示し、透明な石英ガラスで形成される発
光管１と、その両端に固定されたステム２ａ、２ｂとを
具備し、発光管１には、水銀とアルゴンまたはキセノン
等の希ガスが封入されている。
図１に示すように、定格電力６５０ＶＡの毛細管型超高
圧水銀ランプを示し、透明な石英ガラスで形成される発
光管１と、その両端に固定されたステム２ａ、２ｂとを
具備し、発光管１には、水銀とアルゴンまたはキセノン
等の希ガスが封入されている。
【００１２】この発光管１は、所定の外径Ｏと所定の内
径Ｉを有する円筒状をなし、その内部に、所定の間隔
（Ｌ＝１２ｍｍ）をあけてタングステンの電極３ａ、３
ｂが封着されている。
径Ｉを有する円筒状をなし、その内部に、所定の間隔
（Ｌ＝１２ｍｍ）をあけてタングステンの電極３ａ、３
ｂが封着されている。
【００１３】表１に示すように、この実施の形態で使用
したランプは、発光管１として内径Ｉおよび外径Ｏを有
する４種類のランプ（Ａ〜Ｄ）であり、比較例としての
従来の３種類ランプ（Ｅ〜Ｇ）を併記している。
したランプは、発光管１として内径Ｉおよび外径Ｏを有
する４種類のランプ（Ａ〜Ｄ）であり、比較例としての
従来の３種類ランプ（Ｅ〜Ｇ）を併記している。
【００１４】
【表１】
【００１５】これらの各発光管（Ａ〜Ｇ）は、筒状の容
器に納められ、外部から１０Ｌ／ｍｉｎの流量の水で冷
却しながら、６５０ＶＡ（入力密度５４２ＶＡ／ｃｍ）
の電力を投入し点灯される。
器に納められ、外部から１０Ｌ／ｍｉｎの流量の水で冷
却しながら、６５０ＶＡ（入力密度５４２ＶＡ／ｃｍ）
の電力を投入し点灯される。
【００１６】これら７種類のランプを連続点灯した場合
の、時間経過に伴う照度の減衰状態は、図２に示すとお
りである。なお、図２において初期値を１００％として
照度の変化を示しており、実線は従来のランプ、点線は
この発明のランプの特性を示している。
の、時間経過に伴う照度の減衰状態は、図２に示すとお
りである。なお、図２において初期値を１００％として
照度の変化を示しており、実線は従来のランプ、点線は
この発明のランプの特性を示している。
【００１７】この図２に示す特性から明らかなように、
この発明のように、発光管１の内径Ｉに対して、外径Ｏ
を小さくし、発光管１の肉厚を薄くしたランプにおいて
は、従来のランプに比して、動作時の入力密度である４
００ＶＡ／ｃｍに対して、約３６％入力密度を大きくし
た５４２ＶＡ／ｃｍの条件下においても、発光管１の素
材である石英ガラスの温度上昇を抑制することができる
ので、失透の発生が少なく、使用時間の経過にともなう
照度の低下を小さくすることができる。
この発明のように、発光管１の内径Ｉに対して、外径Ｏ
を小さくし、発光管１の肉厚を薄くしたランプにおいて
は、従来のランプに比して、動作時の入力密度である４
００ＶＡ／ｃｍに対して、約３６％入力密度を大きくし
た５４２ＶＡ／ｃｍの条件下においても、発光管１の素
材である石英ガラスの温度上昇を抑制することができる
ので、失透の発生が少なく、使用時間の経過にともなう
照度の低下を小さくすることができる。
【００１８】（その他の実施の形態）図１に示すランプ
においては、発光管１は、所定の外径Ｏと所定の内径Ｉ
を有する太さが一様な円筒状の管であるが、図３（ａ）
および（ｂ）に示すように、発光管１の放電空間のう
ち、２つの電極３ａ、３ｂ間の中央部11に少なくとも５
ｍｍ以上の円筒形の形状を有する部分を持ち、他の両側
の部分12、13を中央部11より太く、あるいは細くしても
よいのである。
においては、発光管１は、所定の外径Ｏと所定の内径Ｉ
を有する太さが一様な円筒状の管であるが、図３（ａ）
および（ｂ）に示すように、発光管１の放電空間のう
ち、２つの電極３ａ、３ｂ間の中央部11に少なくとも５
ｍｍ以上の円筒形の形状を有する部分を持ち、他の両側
の部分12、13を中央部11より太く、あるいは細くしても
よいのである。
【００１９】なお、この発明は、上記実施の形態に制約
されるものではない。すなわち、実施の形態において
は、電極間の距離が１２ｍｍのランプで説明したが、こ
の発明は電極間の距離に関係なく、全ての毛細管型超高
圧水銀ランプに適用することが可能である。
されるものではない。すなわち、実施の形態において
は、電極間の距離が１２ｍｍのランプで説明したが、こ
の発明は電極間の距離に関係なく、全ての毛細管型超高
圧水銀ランプに適用することが可能である。
【００２０】
【発明の効果】以上の実施の形態に基づく説明から明ら
かなように、この発明によると、発光管に使用する石英
ガラスの肉厚を薄くすることにより、冷却媒体の温度や
圧力、ランプの形状などの冷却条件を変更せずに、入力
密度を大きくしても、発光管の管壁温度の上昇を抑える
ことができるので、失透の発生を防止、または失透の発
生を抑制することができて、高輝度な光源としての光の
強度とランプの寿命を維持できる。
かなように、この発明によると、発光管に使用する石英
ガラスの肉厚を薄くすることにより、冷却媒体の温度や
圧力、ランプの形状などの冷却条件を変更せずに、入力
密度を大きくしても、発光管の管壁温度の上昇を抑える
ことができるので、失透の発生を防止、または失透の発
生を抑制することができて、高輝度な光源としての光の
強度とランプの寿命を維持できる。
【図１】この発明の毛細管型超高圧水銀ランプの実施の
形態を示す断面図、
形態を示す断面図、
【図２】実施の形態に係る毛細管型超高圧水銀ランプの
連続点灯における照度の減衰状態を示す特性曲線図、
連続点灯における照度の減衰状態を示す特性曲線図、
【図３】この発明の毛細管型超高圧水銀ランプの他の実
施の形態を示す断面図である。
施の形態を示す断面図である。
１ 発光管 ２ａ、２ｂ ステム ３ａ、３ｂ 電極
Claims (6)
- 【請求項１】 両端に電極を封着した石英ガラスからな
る発光管内に、水銀および希ガスを封入した交流点灯式
の毛細管型超高圧水銀ランプにおいて、 上記発光管の放電空間の管壁が筒状をなし、放電位置に
おける発光管の内径をＩ（ｍｍ）、外径をＯ（ｍｍ）と
したとき、 ０．７ｍｍ＜Ｉ≦１．４ｍｍ １．４ｍｍ＜Ｏ≦３．７ｍｍ としたことを特徴とする毛細管型超高圧水銀ランプ。 - 【請求項２】 両端に電極を封着した石英ガラスからな
る発光管内に、水銀および希ガスを封入した交流点灯式
の毛細管型超高圧水銀ランプにおいて、 上記発光管の放電空間の管壁が筒状をなし、放電位置に
おける発光管の内径をＩ（ｍｍ）、外径をＯ（ｍｍ）と
したとき、 １．４ｍｍ＜Ｉ≦１．８ｍｍ ２．８ｍｍ＜Ｏ≦４．６ｍｍ としたことを特徴とする毛細管型超高圧水銀ランプ。 - 【請求項３】 両端に電極を封着した石英ガラスからな
る発光管内に、水銀および希ガスを封入した交流点灯式
の毛細管型超高圧水銀ランプにおいて、 上記発光管の放電空間の管壁が筒状をなし、放電位置に
おける発光管の内径をＩ（ｍｍ）、外径をＯ（ｍｍ）と
したとき、 １．８ｍｍ＜Ｉ≦２．７ｍｍ ３．６ｍｍ＜Ｏ≦５．２ｍｍ としたことを特徴とする毛細管型超高圧水銀ランプ。 - 【請求項４】 両端に電極を封着した石英ガラスからな
る発光管内に、水銀および希ガスを封入した交流点灯式
の毛細管型超高圧水銀ランプにおいて、 上記発光管の放電空間のうち、２つの電極間の中央部に
少なくとも５ｍｍ以上の円筒形の形状を有する部分を持
ち、当該部分における発光管の内径をＩ（ｍｍ）、外径
をＯ（ｍｍ）としたとき、 ０．７ｍｍ＜Ｉ≦１．４ｍｍ １．４ｍｍ＜Ｏ≦３．７ｍｍ としたことを特徴とする毛細管型超高圧水銀ランプ。 - 【請求項５】 両端に電極を封着した石英ガラスからな
る発光管内に、水銀および希ガスを封入した交流点灯式
の毛細管型超高圧水銀ランプにおいて、 上記発光管の放電空間のうち、２つの電極間の中央部に
少なくとも５ｍｍ以上の円筒形の形状を有する部分を持
ち、当該部分における発光管の内径をＩ（ｍｍ）、外径
をＯ（ｍｍ）としたとき、 １．４ｍｍ＜Ｉ≦１．８ｍｍ ２．８ｍｍ＜Ｏ≦４．６ｍｍ としたことを特徴とする毛細管型超高圧水銀ランプ。 - 【請求項６】 両端に電極を封着した石英ガラスからな
る発光管内に、水銀および希ガスを封入した交流点灯式
の毛細管型超高圧水銀ランプにおいて、 上記発光管の放電空間のうち、２つの電極間の中央部に
少なくとも５ｍｍ以上の円筒形の形状を有する部分を持
ち、当該部分における発光管の内径をＩ（ｍｍ）、外径
をＯ（ｍｍ）としたとき、 １．８ｍｍ＜Ｉ≦２．７ｍｍ ３．６ｍｍ＜Ｏ≦５．２ｍｍ としたことを特徴とする毛細管型超高圧水銀ランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10207083A JP2000030661A (ja) | 1998-07-08 | 1998-07-08 | 毛細管型超高圧水銀ランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10207083A JP2000030661A (ja) | 1998-07-08 | 1998-07-08 | 毛細管型超高圧水銀ランプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000030661A true JP2000030661A (ja) | 2000-01-28 |
Family
ID=16533924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10207083A Pending JP2000030661A (ja) | 1998-07-08 | 1998-07-08 | 毛細管型超高圧水銀ランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000030661A (ja) |
-
1998
- 1998-07-08 JP JP10207083A patent/JP2000030661A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040525 |