JP2000030666A - High-pressure mercury lamp and high-pressure mercury lamp luminescence device - Google Patents
High-pressure mercury lamp and high-pressure mercury lamp luminescence deviceInfo
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- JP2000030666A JP2000030666A JP10213443A JP21344398A JP2000030666A JP 2000030666 A JP2000030666 A JP 2000030666A JP 10213443 A JP10213443 A JP 10213443A JP 21344398 A JP21344398 A JP 21344398A JP 2000030666 A JP2000030666 A JP 2000030666A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は高圧水銀ランプに
関する。特に、放電容器内に0.155mg/mm3以
上の水銀が封入され点灯時の水銀蒸気圧が百数十気圧以
上にもなる超高圧な水銀ランプであって、投射型液晶デ
ィスプレイ装置などのバックライトとして使用されるも
のに関する。The present invention relates to a high-pressure mercury lamp. Particularly, an ultra-high pressure mercury lamp in which 0.155 mg / mm 3 or more of mercury is sealed in a discharge vessel and the mercury vapor pressure at the time of lighting is more than one hundred and several atmospheres, and which is used for a back-light of a projection type liquid crystal display device or the like. Regarding what is used as a light.
【0002】[0002]
【従来の技術】投射型の液晶ディスプレイ装置は、その
高さを低く抑えるために光源を水平に配置して点灯さ
せ、矩形状のスクリーンに対して均一に、しかも十分な
演色性をもって画像を照明させることが要求され、この
ため、光源として、水銀や金属ハロゲン化物を封入させ
た水平点灯型メタルハライドランプが使われている。ま
た、メタルハライドランプでも、最近では、より一層の
小型化、点光源化が進められ、電極間距離の極めて小さ
いものが実用化されている。2. Description of the Related Art In a projection type liquid crystal display device, a light source is horizontally arranged and turned on in order to keep the height low, and an image is illuminated uniformly on a rectangular screen with sufficient color rendering properties. Therefore, a horizontally lit metal halide lamp in which mercury or a metal halide is sealed is used as a light source. In recent years, with respect to metal halide lamps, further downsizing and point light sources have been promoted, and lamps with extremely small distance between electrodes have been put to practical use.
【0003】このような背景のもと、最近では、メタル
ハライドランプに代わって、極めて高い水銀蒸気圧、例
えば200バール(約197気圧)以上、を持つランプが
提案されている。これは、水銀蒸気圧をより高くするこ
とで、アークの広がりを抑える(絞り込む)とともに、
より一層の光出力の向上を図るというものであり、例え
ば、特開平2−148561号、特開平6−52830
号に開示されている。[0003] Against this background, in recent years, instead of metal halide lamps, lamps having an extremely high mercury vapor pressure, for example, 200 bar (about 197 atm) or more have been proposed. This is because by increasing the mercury vapor pressure, the spread of the arc is suppressed (narrowed down),
It is intended to further improve the light output. For example, JP-A-2-148561 and JP-A-6-52830.
Issue.
【0004】特開平2−148561号(米国特許第
5,109,181)には、タングステンからなる一対
の電極を有する放電容器に希ガスと、0.2mg/mm
3以上の水銀と、1×10-6〜1×10-4μmol/m
m3の範囲のハロゲンを封入して、1W/mm2以上の管
壁負荷で動作させる高圧水銀ランプが開示されている。Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-148561 (US Pat. No. 5,109,181) discloses that a discharge vessel having a pair of electrodes made of tungsten is mixed with a rare gas and 0.2 mg / mm.
3 or more mercury and 1 × 10 -6 to 1 × 10 -4 μmol / m
A high-pressure mercury lamp is disclosed which encloses a halogen in the range of m 3 and operates at a tube wall load of 1 W / mm 2 or more.
【0005】水銀の封入量を0.2mg/mm3以上に
する理由は、水銀の圧力を高くして可視光領域、特に赤
色領域の連続スペクトルを増加させ演色性を改善するこ
とであり、管壁負荷を1W/mm2以上にする理由は、
水銀の圧力を高くするために最冷部の温度を高くする必
要があるからである。さらに、ハロゲンを封入する理由
については管壁の黒化防止であることが読み取れる。The reason why the amount of mercury is 0.2 mg / mm 3 or more is to increase the pressure of mercury to increase the continuous spectrum in the visible light region, particularly in the red region, and to improve the color rendering. The reason for making the wall load 1 W / mm 2 or more is
This is because it is necessary to increase the temperature of the coldest part in order to increase the pressure of mercury. Furthermore, it can be seen that the reason for enclosing the halogen is to prevent blackening of the tube wall.
【0006】一方、特開平6−52830号(米国特許
第5,497,049)には、上記の水銀量、管壁負荷
値、ハロゲン量に加えて、放電容器の形状や電極間距離
を規定して、さらにハロゲンの種類として臭素を使用す
ることが開示されている。On the other hand, JP-A-6-52830 (US Pat. No. 5,497,049) specifies the shape of a discharge vessel and the distance between electrodes in addition to the mercury amount, tube wall load value and halogen amount. Further, it is disclosed that bromine is used as a kind of halogen.
【0007】臭素を封入する理由は管壁の黒化防止であ
り、その封入量が10-6μmol/mm3以上で十分な
効果を発揮するとともに、10-4μmol/mm3を超
えると電極が腐食することを示している。[0007] The reason for enclosing bromine are tube wall blackening prevention, electrode when together with the enclosed amount can exhibit a sufficient effect at 10 -6 μmol / mm 3 or more, more than 10 -4 μmol / mm 3 Is corroded.
【0008】一方、このような超高圧な水銀ランプは水
平点灯、すなわち、電極間を結ぶ仮想線が地平線に対し
て並行に配置される点灯が行われる。この場合、電極間
に生じるアークの浮き上がりなどのため、放電容器の上
方部分では熱的負荷が極めて高くなるが、その一方で放
電容器下方は熱的負荷が低くなり、水銀の高い動作圧力
を得るためには、放電容器を小さく、すなわち、発光空
間の内径を小さくする必要がある。しかし、あまりに小
さくしてしまうと放電容器を構成する石英ガラスが結晶
化を引き起こすので放電容器を小さくできる範囲は限ら
れてしまう。On the other hand, such an ultra-high pressure mercury lamp performs horizontal lighting, that is, lighting in which a virtual line connecting the electrodes is arranged in parallel with the horizon. In this case, the thermal load is extremely high in the upper part of the discharge vessel due to the floating of the arc generated between the electrodes, while the thermal load is low in the lower part of the discharge vessel, and a high operating pressure of mercury is obtained. For this purpose, it is necessary to make the discharge vessel small, that is, to reduce the inner diameter of the light emitting space. However, if it is made too small, the quartz glass constituting the discharge vessel causes crystallization, so that the range in which the discharge vessel can be made small is limited.
【0009】一方、最近では液晶プロジェクタテレビで
あって、テレビ画面の後方から照明をするため、当該テ
レビ本体の中に光源である放電ランプを配置する、いわ
ゆる、リアプロジェクション型テレビが注目を集めてい
る。このテレビにおいては、光学設計上放電ランプは水
平点灯を強要するものではなく、垂直に配置することも
可能である。そして、上記のような超高圧な水銀ランプ
を垂直点灯することは、放電容器内における熱的負荷の
影響が、水平点灯する場合に比べて全く異なるものとな
る。具体的には、熱的負荷が高い部分、および低い部分
が、アーク近傍の管壁ではなく、電極の根元に発生する
ということである。また、放電容器内におけるガス対流
の影響も大きく変わる。上記した先行文献には、放電ラ
ンプを水平点灯することや、垂直点灯することは何ら記
載されておらず、このような観点から放電容器内におけ
る熱的負荷、ガス対流の影響を全く考慮していないもの
である。On the other hand, recently, a so-called rear projection television, which is a liquid crystal projector television, in which a discharge lamp, which is a light source, is arranged in the television main body to illuminate the television screen from behind, has attracted attention. I have. In this television, the discharge lamp is not forced to be horizontally lit due to optical design, but can be arranged vertically. When the ultra-high pressure mercury lamp is vertically lit as described above, the effect of the thermal load in the discharge vessel is completely different from the case where the discharge lamp is horizontally lit. Specifically, the portions where the thermal load is high and the portions where the thermal load is low occur not at the tube wall near the arc but at the root of the electrode. In addition, the influence of gas convection in the discharge vessel changes greatly. The above-mentioned prior art document does not disclose that the discharge lamp is horizontally lit or vertically lit, and completely considers the thermal load in the discharge vessel and the influence of gas convection from this viewpoint. Not something.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】この発明が解決しよう
とする課題は、百数十気圧以上の内圧で点灯される高圧
水銀ランプであって、熱的負荷、およびガス対流を考慮
したランプを提供することである。特に、垂直点灯され
る高圧水銀ランプにおいて上記問題を考慮したものを提
供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a high-pressure mercury lamp which is operated at an internal pressure of more than one hundred and several atmospheres, taking into account thermal load and gas convection. It is to be. In particular, it is an object of the present invention to provide a vertically lit high-pressure mercury lamp in which the above problem is considered.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明の高圧水銀ランプは、請求項1において
は、垂直に配置されて点灯され、石英ガラスからなる放
電容器に一対の電極が対向配置しており、この放電容器
に、0.155mg/mm3以上の水銀と、希ガスを封
入したものであって、上側に位置する電極が放電容器内
に突出する長さL1(mm)が、下側に位置する電極が
放電容器内に突出する長さL2(mm)より長く、ラン
プ電力W(W)、放電容器内における一対の電極を結ぶ
軸に垂直な方向における内径の最大値D(mm)が、 0.356×(W)1/2 ≦ L1 ≦ 0.686×
(W)1/2 、 L2 ≦ 0.755×(W)1/2.64 であり、かつ、(3.86)e0.0022W ≦ D ≦
(3.91)e0.0034W であることを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, a high-pressure mercury lamp according to the present invention is characterized in that, in claim 1, a vertically arranged lamp is lit and a pair of electrodes is provided in a discharge vessel made of quartz glass. The discharge vessel is filled with mercury of 0.155 mg / mm 3 or more and a rare gas, and has a length L1 (mm) in which the upper electrode projects into the discharge vessel. Is longer than the length L2 (mm) of the lower electrode protruding into the discharge vessel, the lamp power W (W), and the maximum value of the inner diameter in the direction perpendicular to the axis connecting the pair of electrodes in the discharge vessel. D (mm) is 0.356 × (W) 1/2 ≦ L1 ≦ 0.686 ×
(W) 1/2 , L2 ≦ 0.755 × (W) 1 / 2.64 , and (3.86) e 0.0022 W ≦ D ≦
(3.91) e characterized by 0.0034W .
【0012】さらに、下側に位置する電極が陽極であっ
て、上側に位置する電極が陰極である直流点灯用のもの
であることを特徴とする。さらには、放電容器には、塩
素、臭素、沃素より選ばれたハロゲンや、水銀以外の発
光金属が封入されることを特徴とする。また、上記高圧
水銀ランプと、この高圧水銀ランプに対して所定の電力
を供給する給電装置よりなる高圧水銀ランプ発光装置に
おいて、上側に位置する電極の放電容器内に突出する長
さL1(mm)が、下側に位置する電極の放電容器内に突
出する長さL2(mm)より長く、高圧水銀ランプのラン
プ電力W(W)、及び放電容器内における一対の電極を
結ぶ軸に垂直な方向における内径の最大値D(mm)
が、 0.356×(W)1/2 ≦ L1 ≦ 0.6
86×(W)1/2 、L2 ≦ 0.755×(W)
1/2.64 であり、かつ、(3.86)e0.0022W ≦
D ≦ (3.91)e0.0034W であることを特徴と
する。Further, the present invention is characterized in that the lower electrode is an anode and the upper electrode is a cathode for direct current lighting. Further, the discharge vessel is characterized in that a halogen selected from chlorine, bromine and iodine and a luminescent metal other than mercury are sealed. Further, in the high-pressure mercury lamp light-emitting device including the high-pressure mercury lamp and a power supply device for supplying a predetermined power to the high-pressure mercury lamp, a length L1 (mm) of the electrode located on the upper side protruding into the discharge vessel. Is longer than the length L2 (mm) of the lower electrode protruding into the discharge vessel, the lamp power W (W) of the high-pressure mercury lamp, and the direction perpendicular to the axis connecting the pair of electrodes in the discharge vessel. Of the inner diameter D in mm (mm)
Is 0.356 × (W) 1/2 ≦ L1 ≦ 0.6
86 × (W) 1/2 , L2 ≦ 0.755 × (W)
1 / 2.64 and (3.86) e 0.0022W ≤
D ≦ (3.91) e 0.0034W .
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】図1に本発明にかかる高圧水銀ラ
ンプを示す。放電ランプ1は石英ガラスよりなり、中央
の放電容器2とその両端につながる細長の封止部3より
構成される。放電容器2の中(以下、これを「発光空
間」ともいう)には、陰極4と陽極5が、1.0〜2.
0mm程度の間隙をもって配置される。陰極4は上方で
あって後端は封止部3の中に埋設されて金属箔6に接合
され、陽極5は下方であって後端は封止部3の中で同様
に金属箔6に接合される。それぞれの金属箔6の他端は
外部リード7が接合される。FIG. 1 shows a high-pressure mercury lamp according to the present invention. The discharge lamp 1 is made of quartz glass and includes a central discharge vessel 2 and elongated sealing portions 3 connected to both ends thereof. In the discharge vessel 2 (hereinafter also referred to as “light-emitting space”), a cathode 4 and an anode 5 include 1.0 to 2.
They are arranged with a gap of about 0 mm. The cathode 4 is above and the rear end is embedded in the sealing portion 3 and joined to the metal foil 6, and the anode 5 is below and the rear end is likewise connected to the metal foil 6 in the sealing portion 3. Joined. External leads 7 are joined to the other ends of the respective metal foils 6.
【0014】発光空間には、発光物質として水銀が封入
され、また、点灯始動ガスとしてアルゴン、キセノン等
の希ガスが封入される。希ガスは例えば、5.3×10
4Pa封入される。ここで、水銀の封入量は0.155
mg/mm3以上であって、これは安定点灯時の蒸気圧
が百数十気圧以上になるものである。In the light emitting space, mercury is sealed as a light emitting substance, and a rare gas such as argon or xenon is sealed as a lighting starting gas. The rare gas is, for example, 5.3 × 10
4 Pa is enclosed. Here, the amount of enclosed mercury is 0.155.
mg / mm 3 or more, which means that the vapor pressure during stable lighting becomes one hundred and several tens atmospheres or more.
【0015】このような高圧水銀ランプの一例を紹介す
ると、放電容器の最大外径12.2mm、最大内径6.
8mm、発光空間長(ランプの軸方向の長さ)12.7
mm、封入水銀量43.9mg、発光空間の内容積25
1mm3、発光空間の内表面積200mm2、管壁負荷
1.00W/mm2、定格電力200Wである。An example of such a high-pressure mercury lamp is as follows. The maximum outer diameter of the discharge vessel is 12.2 mm and the maximum inner diameter is 6.
8 mm, light emitting space length (length in the axial direction of the lamp) 12.7
mm, amount of enclosed mercury 43.9 mg, internal volume of light emitting space 25
1 mm 3, internal surface area 200 mm 2 of the light-emitting space, the bulb wall loading 1.00 W / mm 2, the rated power 200 W.
【0016】ここで、上側に位置する電極4が放電容器
2の中に突出する長さL1は、下側に位置する電極5が
放電容器2の中に突出する長さL2よりも長い。一例を
あげれば、上側に位置する電極4が放電容器2の中に突
出する長さL1は6.8mmであり、下側に位置する電
極5が放電容器2の中に突出する長さL2は4.2mm
である。熱的負荷が低くなる下方においては、陽極と放
電容器の下端が近く位置しており、アーク放電からの熱
的影響以外に陽極からの輻射熱によって当該部分を温め
ることができ、これにより封入した水銀の完全蒸発が可
能となって百数十気圧以上という高い内圧を達成するこ
とができる。また、このような垂直点灯では、放電空間
の上部が激しいガス対流によって、きわめて高い熱的影
響を受けてしまうものであるが、この発明のように陰極
4が放電容器2の中に長く突出していると熱的影響によ
る放電容器の失透を良好に防止することができる。Here, the length L1 of the upper electrode 4 projecting into the discharge vessel 2 is longer than the length L2 of the lower electrode 5 projecting into the discharge vessel 2. As an example, the length L1 of the upper electrode 4 projecting into the discharge vessel 2 is 6.8 mm, and the length L2 of the lower electrode 5 projecting into the discharge vessel 2 is L2. 4.2mm
It is. Below the lower thermal load, the anode and the lower end of the discharge vessel are located close to each other, and this part can be heated by radiant heat from the anode in addition to the thermal effect from arc discharge. Can be completely evaporated, and a high internal pressure of one hundred and several tens atmospheres or more can be achieved. In such vertical lighting, the upper part of the discharge space is extremely thermally affected by violent gas convection. However, as in the present invention, the cathode 4 projects long into the discharge vessel 2. In this case, devitrification of the discharge vessel due to thermal influence can be prevented well.
【0017】また、この発明は、ランプの点灯電力
(W)と上側に位置する電極4の突出長L1、および下
側に位置する電極5の突出長L2との間に、0.356
×(W)1/2 ≦ L1 ≦ 0.686×(W)
1/2 、かつ、L2 ≦ 0.755×(W)1/2.64
という関係を持たせることで十分に高い動作圧力が選ら
れ、かつ、失透等を発生させない高圧水銀ランプとする
ことができた。これは、ランプ電力が放電容器内に発生
する熱に大きな影響を与え、また、上側に位置する電極
の突出長がガス対流と放電容器上部の完璧の失透に影響
を与えるであろうという予測から本発明者らが鋭意検討
を積み重ねた結果、その最適条件といえる数値範囲を見
出したものである。ここで、上側に位置する電極の突出
長L1が上記下限値、すなわち、 0.356×(W)
1/2を下回った場合とは、放電容器内の上部空間が小さ
いことを意味し、上記放電容器内の激しいガス対流と熱
的影響により石英ガラスに失透を生じさせてしまう。一
方、上側に位置する電極の突出長L1が上記上限値、す
なわち、0.686×(W)1/2 、を上回った場合と
は、放電容器内の上部空間が大きくなりすぎることを意
味し、水銀を十分に蒸気化することができず、結果とし
て、高い動作圧力を得ることができなくなってしまう。
同様に、下側に位置する電極の突出長L2が、0.75
5×(W)1/2.64を上回った場合には放電容器の下側空
間が大きくなりすぎるため、温度が低下し、水銀を十分
に蒸気化することができず、結果として高い動作圧力を
得ることができなくなってしまう。Further, according to the present invention, the distance between the lighting power (W) of the lamp and the protruding length L1 of the upper electrode 4 and the protruding length L2 of the lower electrode 5 is 0.356.
× (W) 1/2 ≦ L1 ≦ 0.686 × (W)
1/2 and L2 ≤ 0.755 x (W) 1 / 2.64
With this relationship, a sufficiently high operating pressure was selected, and a high-pressure mercury lamp that did not cause devitrification or the like could be obtained. This predicts that the lamp power will have a significant effect on the heat generated within the discharge vessel, and that the overhang of the upper electrode will affect gas convection and perfect devitrification at the top of the discharge vessel. As a result, the present inventors have conducted intensive studies and found a numerical range that can be said to be the optimum condition. Here, the protrusion length L1 of the electrode located on the upper side is equal to the lower limit value, that is, 0.356 × (W)
When it is less than 1/2 , it means that the upper space in the discharge vessel is small, and the vitreous gas convection in the discharge vessel and thermal influence cause devitrification of the quartz glass. On the other hand, when the protruding length L1 of the electrode located on the upper side exceeds the upper limit value, that is, 0.686 × (W) 1/2 , it means that the upper space in the discharge vessel becomes too large. However, mercury cannot be sufficiently vaporized, and as a result, a high operating pressure cannot be obtained.
Similarly, the protruding length L2 of the lower electrode is 0.75
If it exceeds 5 × (W) 1 / 2.64 , the space below the discharge vessel becomes too large, so that the temperature drops and mercury cannot be sufficiently vaporized, resulting in a high operating pressure. You will not be able to do it.
【0018】また、本発明では、ランプの点灯電力
(W)と、放電容器において両電極を結ぶ軸に垂直な方
向の内径の最大値(D)との間に、(3.86)e
0.0022W ≦D ≦ (3.91)e0.0034W という関
係を持たせることで、同じく十分に高い動作圧力が選ら
れ、かつ、失透等を発生させない高圧水銀ランプとする
ことができた。これも前記と同様に、ランプ電力が放電
容器内に発生する熱に大きな影響を与え、また、放電容
器内の上記内径がガス対流と放電容器側部の完璧の失透
に影響を与えるであろうという予測から本発明者らが鋭
意検討を積み重ねた結果、その最適条件といえる数値範
囲を見出したものである。ここで、放電容器の上記内径
Dが上記下限値、すなわち、(3.86)e0.0022Wを
下回った場合とは、アークの位置が放電容器側部の管壁
と近いことを意味し、発光管に失透を発生させてしま
う。また、放電容器の上記内径Dが上記上限値、すなわ
ち、(3.91)e0.0034W を上回った場合とは、放
電容器が大きくなりすぎて十分な動作圧力を得ることが
できなくなってしまう。Further, in the present invention, between the operating power (W) of the lamp and the maximum value (D) of the inner diameter in the direction perpendicular to the axis connecting both electrodes in the discharge vessel, (3.86) e
By giving the relationship of 0.0022 W ≦ D ≦ (3.91) e 0.0034 W , a sufficiently high operating pressure was similarly selected, and a high-pressure mercury lamp that did not cause devitrification or the like could be obtained. As before, the lamp power has a large effect on the heat generated in the discharge vessel, and the inner diameter in the discharge vessel affects gas convection and perfect devitrification on the side of the discharge vessel. The present inventors have made intensive studies from the prediction that they will try to find a numerical range that can be said to be the optimum condition. Here, the case where the inner diameter D of the discharge vessel is smaller than the lower limit value, that is, (3.86) e 0.0022 W , means that the position of the arc is close to the tube wall on the side of the discharge vessel, and light emission is performed. This will cause devitrification in the tube. When the inner diameter D of the discharge vessel exceeds the upper limit value, that is, (3.91) e 0.0034 W , the discharge vessel becomes too large to obtain a sufficient operating pressure.
【0019】ここで、補足説明すると、本出願人は、先
に特願平10−153943号において、高圧水銀ラン
プを垂直に配置する場合において、放電容器内で上側に
位置する電極の突出長L1と放電容器内における一対の
電極を結ぶ軸に垂直な方向における内径の最大値Dの値
を規定することで、約2000時間にわたり実用上問題
ない高圧水銀ランプ、および高圧水銀ランプ発光装置を
提案している。しかしながら、本発明者らのさらなる研
究の結果、前記出願には規定されていない下側に位置す
る電極の突出長L2を新たに規定して、さらにL1、D
の値を対応させて新たに規定し直すことで、前記出願に
かかる発明による効果をさらに上回る効果、具体的に
は、約5000時間の実用上問題のない点灯を可能にし
たものである。Here, as a supplementary explanation, the applicant of the present application has previously disclosed in Japanese Patent Application No. 10-153943 that, when a high-pressure mercury lamp is vertically arranged, the protruding length L1 of an electrode located on the upper side in a discharge vessel is considered. By defining the maximum value D of the inner diameter in the direction perpendicular to the axis connecting the pair of electrodes in the discharge vessel and the high pressure mercury lamp and the high pressure mercury lamp light emitting device that are practically no problem for about 2000 hours, ing. However, as a result of further studies by the present inventors, the protrusion length L2 of the lower electrode, which is not defined in the above-mentioned application, is newly defined, and further, L1, D
Is newly defined in correspondence with the above-mentioned value, thereby enabling an effect that is more than the effect of the invention according to the above-mentioned application, specifically, lighting for about 5000 hours without practical problems.
【0020】これは、放電容器内の最大内径Dを若干大
きくすることで失透の発生を良好に抑えるとともに、放
電容器の容積を大きくすることなく、良好な動作圧を得
るために最適な両電極の突出長L1、L2を規定したも
のである。This is because, by slightly increasing the maximum inner diameter D in the discharge vessel, the occurrence of devitrification is satisfactorily suppressed, and the optimum diameter for obtaining a good operating pressure without increasing the volume of the discharge vessel. This defines the electrode projection lengths L1 and L2.
【0021】図2に本発明の高圧水銀ランプによる分光
スペクトルを示す。図から明らかなように波長380〜
760nm付近の可視領域に効果的に放射されているこ
とが示される。特に、波長600〜7600nmの赤色
領域の連続放射が多く、これは水銀封入量0.155m
g/mm3未満の通常の高圧水銀ランプに比べてきわめ
て増加していることが示される。FIG. 2 shows a spectrum of the high-pressure mercury lamp of the present invention. As is clear from the figure, the wavelength 380-380
It is shown that the light is effectively emitted in the visible region around 760 nm. In particular, continuous radiation in the red region having a wavelength of 600 to 7600 nm is large, which is caused by the amount of mercury enclosed of 0.155 m.
It is shown to be greatly increased compared to a normal high pressure mercury lamp of less than g / mm 3 .
【0022】本発明の高圧水銀ランプは、ランプ電力が
70Wから250Wの範囲で好適に利用されるものであ
るが、図3にこの範囲における上側に位置する電極4の
突出長L1と、放電容器において両電極を結ぶ軸に垂直
な方向の内径の最大値(D)の値を実施例を示す。The high-pressure mercury lamp of the present invention is preferably used in a lamp power range of 70 W to 250 W. FIG. 3 shows the protruding length L 1 of the electrode 4 located on the upper side in this range and the discharge vessel. In the example, the value of the maximum value (D) of the inner diameter in the direction perpendicular to the axis connecting both electrodes is shown.
【0023】図4に本発明の高圧水銀ランプ発光装置を
示す。高圧放電ランプ41は反射ミラー42の中に内蔵
され、ランプ41には給電装置43が電気的に接続され
ている。ランプ41からの放射光は反射ミラー42、あ
るいは直接インテグレータレンズ44に入射して、複数
のダイクロイックミラー45、反射ミラー46を介して
液晶パネル47を照射する。そして、投写レンズ48を
通してスクリーン49に画像が写し出される。そして、
給電装置43から所定の電力(W)をランプ41に対して
供給することになる。FIG. 4 shows a high-pressure mercury lamp light emitting device according to the present invention. The high-pressure discharge lamp 41 is built in a reflection mirror 42, and a power supply device 43 is electrically connected to the lamp 41. Light emitted from the lamp 41 is incident on the reflection mirror 42 or directly on the integrator lens 44, and irradiates the liquid crystal panel 47 via the plurality of dichroic mirrors 45 and the reflection mirror 46. Then, an image is projected on the screen 49 through the projection lens 48. And
A predetermined power (W) is supplied from the power supply device 43 to the lamp 41.
【0024】また、本発明の高圧水銀ランプは、垂直点
灯のものにおいて、上側に位置する電極と下側に位置す
る電極の突出長の長さと、放電容器において両電極を結
ぶ軸に垂直な方向の内径の最大値を規定することで、十
分に高い動作圧力を得ることができるとともに、放電容
器内部の激しいガス対流を良好に対処でき、ハロゲンを
封入することなく長寿命の高圧水銀ランプを提供するこ
とが可能となった。具体的には、ハロゲンを封入するこ
となしに5000時間にわたり、実用上問題の生じない
点灯を維持することが確認されている。In the high-pressure mercury lamp of the present invention, in a vertically lit lamp, the length of the protruding length of the electrode located on the upper side and the electrode located on the lower side, and the direction perpendicular to the axis connecting the two electrodes in the discharge vessel. By specifying the maximum value of the inner diameter of the discharge vessel, a sufficiently high operating pressure can be obtained, and strong gas convection inside the discharge vessel can be satisfactorily dealt with, providing a long-life high-pressure mercury lamp without enclosing halogen. It became possible to do. Specifically, it has been confirmed that lighting without practical problems is maintained for 5000 hours without enclosing halogen.
【0025】本発明の高圧水銀ランプは、直流点灯型、
交流点灯型に限定されずいずれの点灯方式のものにも適
用できる。直流点灯型のランプの場合にあっては、上側
に位置する電極が陰極であって、下側に位置する電極が
陽極ということになる。The high-pressure mercury lamp of the present invention has a DC lighting type,
The present invention is not limited to the AC lighting type and can be applied to any lighting method. In the case of a DC lighting type lamp, the electrode located on the upper side is a cathode and the electrode located on the lower side is an anode.
【0026】また、本発明の高圧水銀ランプは、前記の
ようにハロゲンを封入しなくても十分に長い寿命を得る
ことができるが、このことはハロゲンの封入を排除する
ものではなく、塩素、臭素、沃素から選ばれたハロゲン
を封入することでハロゲンサイクルを利用した長寿命化
を図ることも可能である。Further, the high-pressure mercury lamp of the present invention can obtain a sufficiently long life without enclosing the halogen as described above. However, this does not exclude the encapsulation of halogen, and does not exclude chlorine and chlorine. By enclosing a halogen selected from bromine and iodine, it is possible to extend the life using a halogen cycle.
【0027】また、本発明の高圧水銀ランプは、水銀以
外に発光金属を封入することで、その金属の発光色を利
用することができ、これによって、より一層の演色性向
上を図ることが可能である。このような発光金属として
は、例えば、インジウム、亜鉛、カドミウム、希土類金
属などが封入できる。Further, the high-pressure mercury lamp of the present invention can use the luminescent color of the metal by enclosing the luminescent metal in addition to mercury, whereby the color rendering properties can be further improved. It is. As such a luminescent metal, for example, indium, zinc, cadmium, a rare earth metal, or the like can be sealed.
【0028】[0028]
【発明の効果】以上説明したように、この発明の高圧水
銀ランプは、放電容器に、0.155mg/mm3以上
の水銀等を封入して、上側に位置する電極の突出長、下
側に位置する電極の突出長、放電容器の最大内径、ラン
プ電力等を規定することで、百数十気圧の高い内圧を得
ることができ、このため可視光領域、特に赤色領域の連
続スペクトルを増加させることができる。そして、この
ような超高圧な圧力条件においても、熱的負荷、ガス対
流、およびアークの問題を良好に考慮したランプを提供
することができる。そして、5000時間以上というき
わめて長い点灯寿命を達成することができた。As described above, in the high-pressure mercury lamp of the present invention, 0.155 mg / mm 3 or more of mercury or the like is sealed in the discharge vessel, and the protruding length of the upper electrode and the lower electrode By defining the protruding length of the located electrode, the maximum inner diameter of the discharge vessel, the lamp power, etc., it is possible to obtain a high internal pressure of over one hundred and several atmospheres, thereby increasing the continuous spectrum in the visible light region, especially in the red region. be able to. And, even under such ultrahigh pressure conditions, it is possible to provide a lamp in which the problems of thermal load, gas convection and arc are well considered. And a very long lighting life of 5000 hours or more could be achieved.
【図1】本発明にかかる高圧水銀ランプを示す。FIG. 1 shows a high-pressure mercury lamp according to the present invention.
【図2】本発明にかかる高圧水銀ランプによる分光分布
を示す。FIG. 2 shows a spectral distribution by a high-pressure mercury lamp according to the present invention.
【図3】本発明の数値例を示す。FIG. 3 shows a numerical example of the present invention.
【図4】本発明にかかる高圧水銀ランプ発光装置を示
す。FIG. 4 shows a high pressure mercury lamp light emitting device according to the present invention.
1:放電ランプ 2:放電容器 3:封止部 4:電極 5:金属箔 6:外部リード 1: Discharge lamp 2: Discharge vessel 3: Sealing part 4: Electrode 5: Metal foil 6: External lead
Claims (5)
が対向配置しており、この放電容器に、0.155mg
/mm3以上の水銀と、希ガスを封入した高圧水銀ラン
プにおいて、 この高圧水銀ランプは垂直に配置して点灯され、前記電
極のうち上側に位置する電極が放電容器内に突出する長
さL1(mm)が、下側に位置する電極が放電容器内に
突出する長さL2(mm)より長く、 ランプ電力W(W)、放電容器内における一対の電極を
結ぶ軸に垂直な方向における内径の最大値D(mm)
が、 0.356×(W)1/2 ≦ L1 ≦ 0.686×
(W)1/2 、 L2 ≦ 0.755×(W)1/2.64 であり、かつ、(3.86)e0.0022W ≦ D ≦
(3.91)e0.0034W であることを特徴とする高圧
水銀ランプ。A discharge vessel made of quartz glass has a pair of electrodes opposed to each other.
/ Mm 3 and a high-pressure mercury lamp filled with a rare gas. The high-pressure mercury lamp is vertically lit and lit, and a length L1 of an electrode located above the electrode protruding into the discharge vessel. (Mm) is longer than the length L2 (mm) of the lower electrode projecting into the discharge vessel, the lamp power W (W), the inner diameter in the direction perpendicular to the axis connecting the pair of electrodes in the discharge vessel. Maximum value D (mm)
Is 0.356 × (W) 1/2 ≦ L1 ≦ 0.686 ×
(W) 1/2 , L2 ≦ 0.755 × (W) 1 / 2.64 , and (3.86) e 0.0022 W ≦ D ≦
(3.91) e A high-pressure mercury lamp characterized by 0.0034W .
極を上方に配置する直流点灯用のものであることを特徴
とする請求項1に記載する高圧水銀ランプ。2. The high-pressure mercury lamp according to claim 1, wherein the high-pressure mercury lamp is for direct current lighting in which an anode is arranged below and a cathode is arranged above.
選ばれたハロゲンが封入されることを特徴とする請求項
1に記載する高圧水銀ランプ。3. The high-pressure mercury lamp according to claim 1, wherein a halogen selected from chlorine, bromine and iodine is sealed in the discharge vessel.
封入されることを特徴とする請求項1に記載する高圧水
銀ランプ。4. The high-pressure mercury lamp according to claim 1, wherein a luminescent metal other than mercury is sealed in the discharge vessel.
が対向配置しており、この放電容器に、0.155mg
/mm3以上の水銀と、希ガスが封入されて垂直に配置
して点灯され、この上側に位置する電極が放電容器内に
突出する長さL1(mm)が下側に位置する電極が放電
容器内に突出する長さL2(mm)より長い高圧水銀ラ
ンプと、この高圧水銀ランプに対して所定の電力を供給
する給電装置よりなる高圧水銀ランプ発光装置におい
て、前記高圧水銀ランプのランプ電力W(W)、放電容
器内における一対の電極を結ぶ軸に垂直な方向における
内径の最大値D(mm)が、 0.356×(W)1/2 ≦ L1 ≦ 0.686×
(W)1/2 、 L2 ≦ 0.755×(W)1/2.64 であり、かつ、(3.86)e0.0022W ≦ D ≦
(3.91)e0.0034W であることを特徴とする高圧
水銀ランプ発光装置。5. A discharge vessel made of quartz glass has a pair of electrodes opposed to each other.
And / mm 3 of mercury, a rare gas is lit arranged vertically is sealed, an electrode length electrode positioned in the upper side projects into the discharge vessel L1 (mm) is located below the discharge In a high pressure mercury lamp light emitting device comprising a high pressure mercury lamp protruding into a container and having a length longer than L2 (mm) and a power supply device for supplying a predetermined power to the high pressure mercury lamp, the lamp power W (W), the maximum value D (mm) of the inner diameter in the direction perpendicular to the axis connecting the pair of electrodes in the discharge vessel is 0.356 × (W) 1/2 ≦ L1 ≦ 0.686 ×
(W) 1/2 , L2 ≦ 0.755 × (W) 1 / 2.64 , and (3.86) e 0.0022 W ≦ D ≦
(3.91) e A high pressure mercury lamp light emitting device characterized by 0.0034W .
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10213443A JP2000030666A (en) | 1998-07-14 | 1998-07-14 | High-pressure mercury lamp and high-pressure mercury lamp luminescence device |
TW088106967A TW468197B (en) | 1998-07-14 | 1999-04-29 | High-pressure mercury lamp and high-pressure mercury lamp light emission device |
EP99113444A EP0973187B1 (en) | 1998-07-14 | 1999-07-12 | High pressure mercury lamp and emission device for a high pressure mercury lamp |
DE69913046T DE69913046T2 (en) | 1998-07-14 | 1999-07-12 | High-pressure mercury lamp and emission device for a high-pressure mercury lamp |
US09/353,283 US6274983B1 (en) | 1998-07-14 | 1999-07-14 | High pressure mercury lamp with particular electrode structure and emission device for a high-pressure mercury lamp |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10213443A JP2000030666A (en) | 1998-07-14 | 1998-07-14 | High-pressure mercury lamp and high-pressure mercury lamp luminescence device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2000030666A true JP2000030666A (en) | 2000-01-28 |
Family
ID=16639323
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10213443A Pending JP2000030666A (en) | 1998-07-14 | 1998-07-14 | High-pressure mercury lamp and high-pressure mercury lamp luminescence device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000030666A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101029500B1 (en) | 2002-08-16 | 2011-04-18 | 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. | Mercury-free gas discharge lamp |
-
1998
- 1998-07-14 JP JP10213443A patent/JP2000030666A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101029500B1 (en) | 2002-08-16 | 2011-04-18 | 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. | Mercury-free gas discharge lamp |
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