JP2001135276A - ショートアーク型超高圧水銀ランプ - Google Patents
ショートアーク型超高圧水銀ランプInfo
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- JP2001135276A JP2001135276A JP31712199A JP31712199A JP2001135276A JP 2001135276 A JP2001135276 A JP 2001135276A JP 31712199 A JP31712199 A JP 31712199A JP 31712199 A JP31712199 A JP 31712199A JP 2001135276 A JP2001135276 A JP 2001135276A
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- pressure mercury
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Abstract
(57)【要約】
【課題】水銀を発光管に０．１５ｍｇ／ｍｍ3以上封入
した超高圧水銀ランプであって、陽極または陽極の軸部
分が折れることのない構造を提供することである。 【解決手段】石英ガラスからなる放電容器（１）に陽極
（１５）と陰極（１４）が極間距離３．０mm以下で対向
配置しており、この放電容器（１）に０．１５ｍｇ／ｍ
ｍ3以上の水銀を封入した構造であって、陽極（１５）
の根元を支点とするモーメントをＭ（ｇｆ・ｍｍ）、陽
極（１５）の前記支点における断面積をＳ（ｍｍ2）と
するとき、陽極（１５）の寸法が、Ｍ／Ｓ≦９．０（ｇ
ｆ・ｍｍ）であることを特徴とする。さらに、前記陽極
（１５）は金属箔（１８）に接続させることを特徴とす
る。
した超高圧水銀ランプであって、陽極または陽極の軸部
分が折れることのない構造を提供することである。 【解決手段】石英ガラスからなる放電容器（１）に陽極
（１５）と陰極（１４）が極間距離３．０mm以下で対向
配置しており、この放電容器（１）に０．１５ｍｇ／ｍ
ｍ3以上の水銀を封入した構造であって、陽極（１５）
の根元を支点とするモーメントをＭ（ｇｆ・ｍｍ）、陽
極（１５）の前記支点における断面積をＳ（ｍｍ2）と
するとき、陽極（１５）の寸法が、Ｍ／Ｓ≦９．０（ｇ
ｆ・ｍｍ）であることを特徴とする。さらに、前記陽極
（１５）は金属箔（１８）に接続させることを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶プロジェクタ等
の光源に使うショートアーク型超高圧水銀ランプに関
し、特に、放電容器に０．１５ｍｇ／ｍｍ3以上の水銀
を封入したショートアーク型超高圧水銀ランプに関す
る。
の光源に使うショートアーク型超高圧水銀ランプに関
し、特に、放電容器に０．１５ｍｇ／ｍｍ3以上の水銀
を封入したショートアーク型超高圧水銀ランプに関す
る。
【０００２】
【従来技術】投射型の液晶ディスプレイ装置は、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メタルハ
ライドランプが使われる。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。
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メタルハ
ライドランプが使われる。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。
【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。
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。
【０００４】ここで内圧が大きい放電ランプは封止部の
耐圧が問題となる。内圧に耐えられなくなると封止部に
おいてクラックが発生するが、このクラックは封止部に
埋設された金属箔周辺から生じることが多い。従って、
内圧の高い放電ランプにあっては、耐圧という観点から
見れば、可能な限り小さい（幅の狭い）金属箔を使うこ
とが好ましい。また、金属箔に溶接する陽極の軸部分も
金属箔の幅が狭くなる分、一般には細径のものとなる。
耐圧が問題となる。内圧に耐えられなくなると封止部に
おいてクラックが発生するが、このクラックは封止部に
埋設された金属箔周辺から生じることが多い。従って、
内圧の高い放電ランプにあっては、耐圧という観点から
見れば、可能な限り小さい（幅の狭い）金属箔を使うこ
とが好ましい。また、金属箔に溶接する陽極の軸部分も
金属箔の幅が狭くなる分、一般には細径のものとなる。
【０００５】その一方で、より明るい照明が求められる
ことから、水銀ランプの光出力の向上が求められる。こ
の要求に応える一つの方策は電流量を大きくして、電極
サイズも大型化することである。
ことから、水銀ランプの光出力の向上が求められる。こ
の要求に応える一つの方策は電流量を大きくして、電極
サイズも大型化することである。
【０００６】上記のように超高圧水銀ランプ、とりわけ
０．１５ｍｇ／ｍｍ3以上の水銀を封入する水銀ランプ
は、陽極サイズが大きいわりに、陽極軸棒が細いもので
あり、このような放電ランプの製造時および使用時に陽
極軸に直角な方向から衝撃が加わると、陽極およびその
軸部分が発光空間に突出する位置から折れることがあ
る。
０．１５ｍｇ／ｍｍ3以上の水銀を封入する水銀ランプ
は、陽極サイズが大きいわりに、陽極軸棒が細いもので
あり、このような放電ランプの製造時および使用時に陽
極軸に直角な方向から衝撃が加わると、陽極およびその
軸部分が発光空間に突出する位置から折れることがあ
る。
【０００７】
【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、水銀を発光管に０．１５ｍｇ／ｍｍ3以
上封入した超高圧水銀ランプであって、陽極または陽極
の軸部分が折れることのない構造を提供することであ
る。
とする課題は、水銀を発光管に０．１５ｍｇ／ｍｍ3以
上封入した超高圧水銀ランプであって、陽極または陽極
の軸部分が折れることのない構造を提供することであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明のショートアーク型超高圧水銀ランプは、
石英ガラスからなる放電容器に陽極と陰極が極間距離
３．０mm以下で対向配置しており、この放電容器に０．
１５ｍｇ／ｍｍ3以上の水銀を封入した構造であって、
陽極の根元を支点とするモーメントをＭ（ｇｆ・ｍ
ｍ）、陽極の前記支点における断面積をＳ（ｍｍ2）と
するとき、陽極の寸法が、Ｍ／Ｓ≦１０．０（ｇｆ・ｍ
ｍ）であることを特徴とする。さらに、前記陽極は金属
箔に接続させることを特徴とする。
に、この発明のショートアーク型超高圧水銀ランプは、
石英ガラスからなる放電容器に陽極と陰極が極間距離
３．０mm以下で対向配置しており、この放電容器に０．
１５ｍｇ／ｍｍ3以上の水銀を封入した構造であって、
陽極の根元を支点とするモーメントをＭ（ｇｆ・ｍ
ｍ）、陽極の前記支点における断面積をＳ（ｍｍ2）と
するとき、陽極の寸法が、Ｍ／Ｓ≦１０．０（ｇｆ・ｍ
ｍ）であることを特徴とする。さらに、前記陽極は金属
箔に接続させることを特徴とする。
【０００９】
【作用】上記の構成によれば、放電ランプの製造時およ
び使用時に、陽極あるいは陽極軸棒に直角な方向から放
電ランプの製造時および使用時に通常発生し得る程度の
衝撃が加わっても、陽極あるいは陽極軸部分がその根元
において折れることはない。
び使用時に、陽極あるいは陽極軸棒に直角な方向から放
電ランプの製造時および使用時に通常発生し得る程度の
衝撃が加わっても、陽極あるいは陽極軸部分がその根元
において折れることはない。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明のショートアーク型
超高圧水銀ランプについて、図面を参照にして詳細に説
明する。図１は、本発明のショートアーク型超高圧水銀
ランプ（以下、単に「放電ランプ」ともいう）の構成を
示す図である。放電ランプは、直流点灯型のものであ
り、その放電容器１０は石英ガラスにより形成され、楕
円球形の発光管部１１とこの発光管部１１の両端から外
方に伸びるように連設されたロッド状の封止部１２，１
３を有する。
超高圧水銀ランプについて、図面を参照にして詳細に説
明する。図１は、本発明のショートアーク型超高圧水銀
ランプ（以下、単に「放電ランプ」ともいう）の構成を
示す図である。放電ランプは、直流点灯型のものであ
り、その放電容器１０は石英ガラスにより形成され、楕
円球形の発光管部１１とこの発光管部１１の両端から外
方に伸びるように連設されたロッド状の封止部１２，１
３を有する。
【００１１】発光管部１１内には、放電容器１０の管軸
上において、電極間距離が例えば３．０ｍｍ以下となる
状態で陰極１４、陽極１５とが対向配置しており、陽極
１５は軸部分１６（以下「陽極棒」ともいう）が一方の
封止部１２内を伸び、当該封止部１２の外側部において
気密に埋設された金属箔１８を介して外部リード１９に
接続されて気密シール部が形成される。陰極１４につい
ても、同様の構成とされる。図において１７は陰極棒で
ある。そして、発光管部１１内には、例えば０．１５ｍ
ｇ／ｍｍ3以上の水銀、および例えばアルゴンなどの希
ガス、さらに必要に応じて沃素などのハロゲン化物が封
入されている。
上において、電極間距離が例えば３．０ｍｍ以下となる
状態で陰極１４、陽極１５とが対向配置しており、陽極
１５は軸部分１６（以下「陽極棒」ともいう）が一方の
封止部１２内を伸び、当該封止部１２の外側部において
気密に埋設された金属箔１８を介して外部リード１９に
接続されて気密シール部が形成される。陰極１４につい
ても、同様の構成とされる。図において１７は陰極棒で
ある。そして、発光管部１１内には、例えば０．１５ｍ
ｇ／ｍｍ3以上の水銀、および例えばアルゴンなどの希
ガス、さらに必要に応じて沃素などのハロゲン化物が封
入されている。
【００１２】図２は陽極１５と封止部１２の一部拡大図
を示す。Ｓは陽極の根元部分の断面積を示し、詳しくは
陽極軸棒の発光空間と封止部の境界部の断面積を表し、
ｌ0は陽極重心を示し、詳しくは陽極（陽極軸の発光空
間に突出した部分を含むが、封止部に埋設された部分は
含まない）の重心である。そして、本発明はこの陽極の
根元部分の中心を支点とするモーメントＭ（ｇｆ・ｍ
ｍ）と陽極の根元部分の断面積Ｓとの比率を規定するこ
とで放電ランプの陽極棒が折れることのない構造を提案
するものである。
を示す。Ｓは陽極の根元部分の断面積を示し、詳しくは
陽極軸棒の発光空間と封止部の境界部の断面積を表し、
ｌ0は陽極重心を示し、詳しくは陽極（陽極軸の発光空
間に突出した部分を含むが、封止部に埋設された部分は
含まない）の重心である。そして、本発明はこの陽極の
根元部分の中心を支点とするモーメントＭ（ｇｆ・ｍ
ｍ）と陽極の根元部分の断面積Ｓとの比率を規定するこ
とで放電ランプの陽極棒が折れることのない構造を提案
するものである。
【００１３】ここで、モーメントＭは、陽極の重量ｍに
陽極の根元部分から重心ｌ0までの直線距離ｌを掛けた
値、すなわちｍ×ｌで表される。図３にこの計算を説明
するための図を示す。図に示すように、陽極（陽極棒）
が封止部に溶接される境界位置を支点ｘ＝０として、陽
極先端に向けて伸びる軸上にｘ座標を形成する。この場
合、陽極（陽極軸の発光空間に突出した部分を含むが、
封止部に埋設された部分は含まない）の質量ｍは、式
（１）のようになる。ここで、ρは物質の密度であり、
タングステンの場合は、０．０１９３ｇ／ｍｍ3とな
る。また、Ｓ（ｘ）は位置Ｘにおける陽極の断面積（ｍ
ｍ2）を示す。
陽極の根元部分から重心ｌ0までの直線距離ｌを掛けた
値、すなわちｍ×ｌで表される。図３にこの計算を説明
するための図を示す。図に示すように、陽極（陽極棒）
が封止部に溶接される境界位置を支点ｘ＝０として、陽
極先端に向けて伸びる軸上にｘ座標を形成する。この場
合、陽極（陽極軸の発光空間に突出した部分を含むが、
封止部に埋設された部分は含まない）の質量ｍは、式
（１）のようになる。ここで、ρは物質の密度であり、
タングステンの場合は、０．０１９３ｇ／ｍｍ3とな
る。また、Ｓ（ｘ）は位置Ｘにおける陽極の断面積（ｍ
ｍ2）を示す。
【００１４】
【数１】式（１）
【００１５】重心の位置ｌは、．Ｓ（Ｘ）・ｄｘで微
少距離ｄｘにおける体積を求め、．その値にρを掛け
ることで微少距離ｄｘの質量を求め、．その値に座標
ｘの値を掛けることで微少距離におけるモーメントを求
め、．それを陽極の突出長Ｌまで積分することで全モ
ーメントを求め、、その値を質量ｍで割ることで重心
の位置ｌ0（長さｌ）を求めることができる。これを式
（２）で表す。ここで、Ｌは陽極の根元から先端までの
距離を表す。
少距離ｄｘにおける体積を求め、．その値にρを掛け
ることで微少距離ｄｘの質量を求め、．その値に座標
ｘの値を掛けることで微少距離におけるモーメントを求
め、．それを陽極の突出長Ｌまで積分することで全モ
ーメントを求め、、その値を質量ｍで割ることで重心
の位置ｌ0（長さｌ）を求めることができる。これを式
（２）で表す。ここで、Ｌは陽極の根元から先端までの
距離を表す。
【００１６】
【数２】式（２）
【００１７】上記式（１）で求めた陽極の質量と、式
（２）で求めた重心の位置までの距離ｌを掛ける、すな
わち、ｍ×ｌで陽極のモーメントＭが求まる。なお、断
面積Ｓ（Ｘ）は、Ｘ線写真から陽極の形を読み取ること
で求めることができる。
（２）で求めた重心の位置までの距離ｌを掛ける、すな
わち、ｍ×ｌで陽極のモーメントＭが求まる。なお、断
面積Ｓ（Ｘ）は、Ｘ線写真から陽極の形を読み取ること
で求めることができる。
【００１８】次に、発明の効果を表す実験について説明
する。実験は、大きさの異なる３種類の陽極について、
各々のモーメントＭ／陽極の根元部分の断面積Ｓを求
め、衝撃試験器を使って、当該陽極が折れたときの加速
度Ｇを求めた。実験は、各陽極棒について各々１０本程
度の測定を行い、陽極が折れたときの加速度（折れ加速
度）はその平均値を求めている。実験結果を図４に示す
が、陽極１のＭ／Ｓは１３．６４であり加速度Ｇは５０
０、陽極２のＭ／Ｓは１０．０１であり加速度Ｇは９０
０、陽極３のＭ／Ｓは７．６４であり加速度Ｇは１５０
０、陽極４のＭ／Ｓは６．０５であり加速度Ｇは１６０
０であった。なお、本ランプの製造工程および本用途に
おける使用に対しては、耐衝撃性が９００Ｇ以上であれ
ば、衝撃による破損が良好に防止されることが経験的に
示されている。したがって、Ｍ／Ｓが１０以下であれば
十分に課題を解決することができる。
する。実験は、大きさの異なる３種類の陽極について、
各々のモーメントＭ／陽極の根元部分の断面積Ｓを求
め、衝撃試験器を使って、当該陽極が折れたときの加速
度Ｇを求めた。実験は、各陽極棒について各々１０本程
度の測定を行い、陽極が折れたときの加速度（折れ加速
度）はその平均値を求めている。実験結果を図４に示す
が、陽極１のＭ／Ｓは１３．６４であり加速度Ｇは５０
０、陽極２のＭ／Ｓは１０．０１であり加速度Ｇは９０
０、陽極３のＭ／Ｓは７．６４であり加速度Ｇは１５０
０、陽極４のＭ／Ｓは６．０５であり加速度Ｇは１６０
０であった。なお、本ランプの製造工程および本用途に
おける使用に対しては、耐衝撃性が９００Ｇ以上であれ
ば、衝撃による破損が良好に防止されることが経験的に
示されている。したがって、Ｍ／Ｓが１０以下であれば
十分に課題を解決することができる。
【００１９】
【実施例】以下、本発明のショートアーク型超高圧放電
ランプの実施例について具体的に説明するが、本発明は
これらに限定されるものではない。 ＜実施例１＞ 放電容器１０：材質；石英ガラス、寸法；放電容器の全
長１６０ｍｍ、発光管部の外径１２．６ｍｍ、発光管部
の内径７．４ｍｍ、封止部１２の長さ４７ｍｍ、封止部
１２の外径７．３ｍｍ金属箔１８の長さ３６ｍｍ、金属
箔の幅１．５ｍｍ、金属箔の厚み２０μｍ 陽極１４：材質；タングステン、寸法；陽極１５の最大
外径３ｍｍ、陽極１５の長さ６．５ｍｍ 陽極棒１６の長さ７．９ｍｍ、陽極棒の外径０．８ｍｍ 極間距離：１．５ｍｍ 定格電力：２００Ｗ 定格電圧：８２Ｖ 封入物：アルゴンガス（封入時圧力１３ｋＰａ）、水銀
０．２ｍｇ／ｍｍ3 管壁負荷：１Ｗ／ｍｍ2
ランプの実施例について具体的に説明するが、本発明は
これらに限定されるものではない。 ＜実施例１＞ 放電容器１０：材質；石英ガラス、寸法；放電容器の全
長１６０ｍｍ、発光管部の外径１２．６ｍｍ、発光管部
の内径７．４ｍｍ、封止部１２の長さ４７ｍｍ、封止部
１２の外径７．３ｍｍ金属箔１８の長さ３６ｍｍ、金属
箔の幅１．５ｍｍ、金属箔の厚み２０μｍ 陽極１４：材質；タングステン、寸法；陽極１５の最大
外径３ｍｍ、陽極１５の長さ６．５ｍｍ 陽極棒１６の長さ７．９ｍｍ、陽極棒の外径０．８ｍｍ 極間距離：１．５ｍｍ 定格電力：２００Ｗ 定格電圧：８２Ｖ 封入物：アルゴンガス（封入時圧力１３ｋＰａ）、水銀
０．２ｍｇ／ｍｍ3 管壁負荷：１Ｗ／ｍｍ2
【００２０】
【発明の効果】本発明のショートアーク型超高圧水銀ラ
ンプによれば、放電ランプの製造時および使用時に陽極
あるいは陽極軸棒に直角な方向から衝撃が加わっても陽
極あるいは陽極軸部分がその根元において折れることは
ない。
ンプによれば、放電ランプの製造時および使用時に陽極
あるいは陽極軸棒に直角な方向から衝撃が加わっても陽
極あるいは陽極軸部分がその根元において折れることは
ない。
【図１】本発明のショートアーク型超高圧水銀ランプを
示す。
示す。
【図２】本発明のショートアーク型水銀ランプの部分拡
大図を示す。
大図を示す。
【図３】本発明の説明用の図を示す。
【図４】本発明の効果を示す。
１０ 放電容器 １１ 発光管部 １２ 封止部 １３ 封止部 １４ 陰極 １５ 陽極 １６ 陽極棒 １７ 陰極棒 １８ 金属箔 １９ 外部リード
Claims (2)
- 【請求項１】石英ガラスからなる放電容器に陽極と陰極
が極間距離３．０mm以下で対向配置しており、この放電
容器に０．１５ｍｇ／ｍｍ3以上の水銀を封入したショ
ートアーク型超高圧水銀ランプにおいて、陽極の根元を
支点とするモーメントをＭ（ｇｆ・ｍｍ）、陽極の前記
支点における断面積をＳ（ｍｍ2）とするとき、陽極の
寸法が、Ｍ／Ｓ≦１０．０（ｇｆ・ｍｍ）であることを
特徴とするショートアーク型超高圧水銀ランプ。 - 【請求項２】前記陽極は金属箔に接続させることを特徴
とする請求項１のショートアーク型超高圧水銀ランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31712199A JP2001135276A (ja) | 1999-11-08 | 1999-11-08 | ショートアーク型超高圧水銀ランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31712199A JP2001135276A (ja) | 1999-11-08 | 1999-11-08 | ショートアーク型超高圧水銀ランプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001135276A true JP2001135276A (ja) | 2001-05-18 |
Family
ID=18084681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31712199A Pending JP2001135276A (ja) | 1999-11-08 | 1999-11-08 | ショートアーク型超高圧水銀ランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001135276A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100341108C (zh) * | 2003-03-03 | 2007-10-03 | 优志旺电机株式会社 | 短弧型超高压放电灯 |
| CN100382227C (zh) * | 2002-03-05 | 2008-04-16 | 优志旺电机株式会社 | 短弧型超高压放电灯 |
-
1999
- 1999-11-08 JP JP31712199A patent/JP2001135276A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100382227C (zh) * | 2002-03-05 | 2008-04-16 | 优志旺电机株式会社 | 短弧型超高压放电灯 |
| CN100341108C (zh) * | 2003-03-03 | 2007-10-03 | 优志旺电机株式会社 | 短弧型超高压放电灯 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040428 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040511 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040709 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040803 |