JP3241611B2 - Metal halide lamp - Google Patents

Metal halide lamp

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JP3241611B2
JP3241611B2 JP27805996A JP27805996A JP3241611B2 JP 3241611 B2 JP3241611 B2 JP 3241611B2 JP 27805996 A JP27805996 A JP 27805996A JP 27805996 A JP27805996 A JP 27805996A JP 3241611 B2 JP3241611 B2 JP 3241611B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は液晶プロジェクタ装
置などの光源として使用されるメタルハライドランプに
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal halide lamp used as a light source for a liquid crystal projector or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】文字、図形などの画像を拡大投影し表示
する手段として、最近、液晶プロジェクタ装置などが知
られている。このような画像投影装置においては所定の
光出力が必要であるため、光源としては発光効率が高い
メタルハライドランプが一般に、広く使用されている。
そしてこの種のメタルハライドランプは、発光管に封入
される金属ハロゲン化物として、例えば特開平3−21
9546などに開示されているような、ネオジウム(N
d)とジスプロシウム(Dy)とセシウム(Cs)のヨ
ウ化物を用いるのが一般的であった。
2. Description of the Related Art As means for enlarging and projecting images such as characters and figures, liquid crystal projectors and the like have recently been known. Since such an image projection device requires a predetermined light output, a metal halide lamp having high luminous efficiency is generally widely used as a light source.
This type of metal halide lamp is used as a metal halide sealed in an arc tube, for example, as disclosed in JP-A-3-21.
Neodymium (N
It was common to use iodides of d), dysprosium (Dy) and cesium (Cs).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところでこの特開平3
−219546などに開示されている、ネオジウム(N
d)とジスプロシウム(Dy)とセシウム(Cs)のヨ
ウ化物を封入したランプ(以下Dy−Nd−Cs−I系
ランプとよぶ)は、発光効率は優れているが、特にヨウ
化ネオジウム(NdI3)と発光管の石英ガラスとの反
応性が強いため、発光管の失透が寿命早期に生じる。こ
のような失透は光束を低下させ、輝度が落ち、また光を
拡散させるため、液晶プロジェクタ装置のスクリーン上
で照度むらや明るさの低下を招く。つまりDy−Nd−
Cs−I系ランプを液晶プロジェクタ装置の光源として
用いる場合は、寿命が短いという欠点があった。
SUMMARY OF THE INVENTION Incidentally, this Japanese Patent Laid-Open No.
Neodymium (N
d), a lamp in which iodide of dysprosium (Dy) and cesium (Cs) is sealed (hereinafter referred to as a Dy-Nd-Cs-I type lamp) has excellent luminous efficiency, but in particular neodymium iodide (NdI 3 ) And the quartz glass of the arc tube are strongly reactive, so that devitrification of the arc tube occurs early in the life. Such devitrification lowers the luminous flux, lowers the luminance, and diffuses the light, causing uneven illuminance and lowering the brightness on the screen of the liquid crystal projector. That is, Dy-Nd-
When a Cs-I lamp is used as a light source for a liquid crystal projector, there is a disadvantage that the life is short.

【0004】また昨今の省エネルギーの観点から、Dy
−Nd−Cs−I系ランプよりもさらに高い発光効率を
有する光源が望まれている。この点に関して、たとえば
昭和56年照明学会誌(第65巻)第10号17頁「希
土類ハロゲン化物入りメタルハライドランプの発光特
性」に、希土類ハロゲン化物とタリウム(Tl)やイン
ジウム(In)のハロゲン化物を組み合わせることで、
高い発光効率を有する光源が得られることが開示されて
いる。しかしその開示された光源の低い相関色温度は、
液晶プロジェクタ装置などの光源として使用するには不
向きである。開示されている光源の一例は、ヨウ化イン
ジウム(InI)とヨウ化ツリウム(TmI3)を封入
したメタルハライドランプ(以下In−Tm−I系ラン
プとよぶ)で、その開示された分光分布図から予想され
る相関色温度は約4500Kである。これに対し液晶プ
ロジェクタ装置など画像投影装置の白色基準は約900
0Kである。
[0004] From the viewpoint of energy saving in recent years, Dy
A light source having a higher luminous efficiency than the -Nd-Cs-I type lamp is desired. Regarding this point, for example, in 1982, Journal of the Illuminating Engineering Institute (Vol. 65) No. 10, page 17, “Emission Characteristics of Metal Halide Lamps Containing Rare Earth Halides”, rare earth halides and halides of thallium (Tl) and indium (In) are described. By combining
It is disclosed that a light source having high luminous efficiency can be obtained. However, the low correlated color temperature of the disclosed light source is
It is not suitable for use as a light source for a liquid crystal projector or the like. One example of the disclosed light source is a metal halide lamp (hereinafter referred to as an In-Tm-I lamp) in which indium iodide (InI) and thulium iodide (TmI 3 ) are enclosed. The expected correlated color temperature is about 4500K. On the other hand, the white standard of an image projection device such as a liquid crystal projector device is about 900.
0K.

【0005】本発明は上記従来のメタルハライドランプ
の課題を考慮し、従来のDy−Nd−Cs−I系ランプ
やIn−Tm−I系ランプにかわる、発光スペクトルが
可視域全体に分布し、発光効率に優れ、適切な色温度を
有し、長寿命なメタルハライドランプを提供することを
目的とする。
In view of the above-mentioned problems of the conventional metal halide lamp, the present invention has an emission spectrum that is distributed over the entire visible region, and is different from the conventional Dy-Nd-Cs-I lamp and the In-Tm-I lamp. An object of the present invention is to provide a metal halide lamp having excellent efficiency, an appropriate color temperature, and a long life.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、透光性容器内
に始動用希ガスと、インジウム(In)のハロゲン化物
と、テルビウム(Tb)、ジスプロシウム(Dy)、ホ
ルミウム(Ho)、エルビウム(Er)、ツリウム(T
m)のハロゲン化物うち少なくとも一種を封入したメタ
ルハライドランプにおいて、前記メタルハライドランプ
は、一組の電極を有し、その一組の電極に交流電流が供
給されて駆動され、かつ前記インジウム(In)のハロ
ゲン化物を0.1mg/cc〜1.5mg/cc封入し
たことを特徴とするメタルハライドランプである。
The present invention SUMMARY OF] includes a starting rare gas into transparent envelope, and halide Lee indium (In), terbium (Tb), dysprosium (Dy), holmium (Ho), Erbium (Er), thulium (T
In metal halide lamps sealed entering at least one of halides m), the metal halide lamp
Has a set of electrodes, to which alternating current is applied
The metal halide lamp is supplied and driven, and the indium (In) halide is sealed at 0.1 mg / cc to 1.5 mg / cc.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0008】従来のDy−Nd−Cs−I系ランプの問
題点は、まず第一にネオジウム(Nd)と発光管の石英
ガラスとの反応性が強いため、発光管の失透が寿命早期
に生じることである。したがって、ヨウ化ネオジウム
(NdI3)より失透性(石英ガラスとの反応性)の弱
い物質でランプの封入物を構成すれば問題は解決でき
る。 このような考えから、まず種々の金属ハロゲン化
物の失透性(石英ガラスとの反応性)を以下に示す失透
評価試験によって調べた。失透評価試験とは、石英ガラ
スを材料とする内容積5ccの管のなかに10mgの金
属ハロゲン化物を封入したアンプルを1100゜Cで1
00時間加熱した後、アンプル管の全透過率を測定し、
金属ハロゲン化物の失透性を評価するものである。あら
かじめ加熱前に測定されたアンプル管の全透過率に対す
る加熱後(試験後)の全透過率の割合(%)を(表1)
に示す。数値が大きいものほど失透性が弱い。なお(表
1)中の空白部は、未評価を意味する。
A problem with the conventional Dy-Nd-Cs-I lamp is that, first of all, since the reactivity between neodymium (Nd) and the quartz glass of the arc tube is strong, the devitrification of the arc tube shortens its life. Is to happen. Therefore, the problem can be solved by configuring the lamp enclosure with a substance having a lower devitrification (reactivity with quartz glass) than neodymium iodide (NdI 3 ). From such a concept, first, the devitrification (reactivity with quartz glass) of various metal halides was examined by the following devitrification evaluation test. The devitrification evaluation test was conducted by placing an ampoule containing 10 mg of metal halide in a 5 cc tube made of quartz glass at 1100 ° C.
After heating for 00 hours, measure the total transmittance of the ampoule tube,
This is to evaluate the devitrification of the metal halide. Table 1 shows the ratio (%) of the total transmittance after heating (after the test) to the total transmittance of the ampoule tube measured before heating.
Shown in The larger the value, the weaker the devitrification. In addition, the blank part in (Table 1) means unevaluated.

【0009】[0009]

【表1】 (表1)に示すように、ヨウ化テルビウム(Tb
3)、ヨウ化ジスプロシウム(DyI3)、ヨウ化ホル
ミウム(HoI3)、ヨウ化エルビウム(ErI3)、ヨ
ウ化ツリウム(TmI3)、ヨウ化インジウム(In
I)およびヨウ化錫(SnI2)と、臭化ジスプロシウ
ム(DyBr3)、臭化ツリウム(TmBr3)、臭化イ
ンジウム(InBr)および臭化錫(SnBr2)を封
入した各々のアンプル管の全透過率は、いずれもネオジ
ウム(Nd)のヨウ化物を封入したアンプル管の全透過
率を上回り、弱い失透性を示した。
[Table 1] As shown in Table 1, terbium iodide (Tb
I 3), dysprosium iodide (DyI 3), iodide holmium (HoI 3), iodide erbium (ERI 3), iodide thulium (TmI 3), indium iodide (In
I) and tin iodide (SnI 2 ), dysprosium bromide (DyBr 3 ), thulium bromide (TmBr 3 ), indium bromide (InBr) and tin bromide (SnBr 2 ). All the transmittances exceeded the total transmittance of the ampoule tube in which neodymium (Nd) iodide was sealed, and showed weak devitrification.

【0010】そこでこれらの失透性の弱い物質を種々、
組み合わせて諸特性を調査した。その結果、以下に述べ
るように、インジウム(In)のハロゲン化物に、テル
ビウム(Tb)、またはジスプロシウム(Dy)、また
はホルミウム(Ho)、またはエルビウム(Er)、ま
たはツリウム(Tm)のハロゲン化物、およびこれらの
混合物を添加することで、寿命、発光効率ともに優れた
特性を得られることが判明した。 (実施の形態1)図1は本発明に係るメタルハライドラ
ンプの第一の実施の形態を示す図である。図1におい
て、1は透光性容器である石英からなる発光管で両端部
には封止部6a、6bが形成されている。封止部6a、
6bそれぞれにはモリブデンからなる金属箔導体3a、
3bが封着されており、これら金属箔導体3a、3bに
はそれぞれ電極2a,2bおよびモリブデンからなる外
部リード線4a、4bが電気的に接続されている。
Therefore, these weakly devitrifying substances are variously
Various characteristics were investigated in combination. As a result, as described below, indium (In) halides include terbium (Tb), or dysprosium (Dy), or holmium (Ho), or erbium (Er), or thulium (Tm) halides. It has been found that by adding these mixtures, excellent characteristics can be obtained in both lifetime and luminous efficiency. (Embodiment 1) FIG. 1 is a view showing a first embodiment of a metal halide lamp according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an arc tube made of quartz, which is a light-transmitting container, and sealing portions 6a and 6b are formed at both ends. Sealing portion 6a,
6b each has a metal foil conductor 3a made of molybdenum;
The metal foil conductors 3a and 3b are electrically connected to electrodes 2a and 2b and external lead wires 4a and 4b made of molybdenum, respectively.

【0011】電極2a、2bはタングステン棒7a、7
bおよびタングステン製コイル8a、8bから構成され
ている。コイル8a、8bはそれぞれタングステン棒7
a、7bの先端部に溶接により電気的に固着されてお
り、電極2a、2bのラジエターの役割を果たしてい
る。そして電極2a、2bは発光管1内部で、互いの離
間距離、つまり電極間距離が3.5±0.5mmとなる
ように対向配置されている。
The electrodes 2a and 2b are made of tungsten rods 7a and 7
b and tungsten coils 8a and 8b. The coils 8a and 8b are each a tungsten rod 7
The electrodes 2a and 2b are electrically fixed to the tips of the electrodes 2a and 2b by welding and serve as radiators for the electrodes 2a and 2b. The electrodes 2a and 2b are opposed to each other inside the arc tube 1 so that the distance between the electrodes 2a and 2b is 3.5 ± 0.5 mm.

【0012】発光管1は略球形状で中央部の内径が約1
0.8mm、内容積が約0.7cc内表面積が約3.6
cm2で、封入物としてインジウムのヨウ化物(ヨウ化
インジウムInI)が0.4mg(0.57mg/c
c)、希土類ヨウ化物としてヨウ化ホルミウム(HoI
3)が1mg(1.43mg/cc)、緩衝ガスとして
水銀が35mg,始動用希ガスとしてアルゴンが200
mbar封入されている。 以上のような構成のメタル
ハライドランプを外部リード線4a、4bから電力を供
給し、定格ランプ電力200W(管壁負荷55W/cm
2)で点灯し、発光特性を評価した。
The arc tube 1 has a substantially spherical shape and an inner diameter of about 1 at the center.
0.8mm, inner volume is about 0.7cc, inner surface area is about 3.6
cm 2 , 0.4 mg (0.57 mg / c) of indium iodide (indium iodide InI) as an enclosure.
c), holmium iodide (HoI) as a rare earth iodide
3 ) 1 mg (1.43 mg / cc), 35 mg of mercury as a buffer gas, and 200 of argon as a starting rare gas.
mbar enclosed. Electric power is supplied from the external lead wires 4a and 4b to the metal halide lamp having the above configuration, and the rated lamp power is 200W (tube wall load 55W / cm).
The light was turned on in 2 ) to evaluate the light emission characteristics.

【0013】図2は本実施の形態のメタルハライドラン
プの分光分布を示す図である。この場合の相関色温度は
約5500K、発光効率は約87lm/Wである。可視
域全体に豊富な発光が見られる。特に赤領域の発光は多
い。
FIG. 2 is a diagram showing a spectral distribution of the metal halide lamp according to the present embodiment. In this case, the correlated color temperature is about 5500 K, and the luminous efficiency is about 87 lm / W. Abundant light emission can be seen throughout the visible range. In particular, there is much light emission in the red region.

【0014】比較のため、ヨウ化インジウム(InI)
とヨウ化ホルミウム(HoI3)のかわりに、ヨウ化ジ
スプロシウム(DyI3)とヨウ化ネオジウム(Nd
3)とヨウ化セシウム(CsI)を各々1mg封入
し、その他の構成が本実施の形態の図1に示すメタルハ
ライドランプと同じであるランプ(以下Dy−Nd−C
s−Iランプと呼ぶ)の定格点灯時の発光効率は77l
m/Wであった。本実施の形態のメタルハライドランプ
が優れた発光効率を有することがわかる。
For comparison, indium iodide (InI)
And holmium iodide (HoI 3 ), dysprosium iodide (DyI 3 ) and neodymium iodide (Nd)
I 3) with each and 1mg sealed cesium iodide (CsI), a lamp other configuration is the same as the metal halide lamp shown in FIG. 1 of the present embodiment (hereinafter Dy-Nd-C
The luminous efficiency at the time of rated lighting of the s-I lamp is 77 l.
m / W. It can be seen that the metal halide lamp of the present embodiment has excellent luminous efficiency.

【0015】次にヨウ化インジウム(InI)とヨウ化
ホルミウム(HoI3)の封入量が異なり、その他の構
成が本実施の形態の図1に示すメタルハライドランプと
同じであるランプを種々製作し、それらのランプの定格
点灯時の発光特性を調べ、ヨウ化インジウム(InI)
とヨウ化ホルミウム(HoI3)を封入したランプの基
本的な特性を調べた。その結果について、図3、図4お
よび図5を参照に説明する。
Next, various lamps were manufactured in which the amount of indium iodide (InI) and the amount of holmium iodide (HoI 3 ) were different and the other structures were the same as the metal halide lamp shown in FIG. 1 of the present embodiment. The light emission characteristics of these lamps at the time of rated operation were examined, and indium iodide (InI)
The basic characteristics of a lamp in which holmium iodide (HoI 3 ) was encapsulated were examined. The results will be described with reference to FIGS. 3, 4, and 5.

【0016】図3は、ヨウ化ホルミウム(HoI3)の
封入量をパラメータにとり、単位体積(1cc)当たり
のヨウ化インジウム(InI)の封入量(mg)(横
軸)と、相関色温度(K)(縦軸)との関係を示したも
のである。図中の3つの印●、○、および□は、ヨウ化
ホルミウム(HoI3)の封入量がそれぞれ、0.5
7、1.43、および2.86mg/ccのランプを示
している。
FIG. 3 shows the amount of holmium iodide (HoI 3 ) as a parameter, the amount of indium iodide (InI) per unit volume (1 cc) (mg) (horizontal axis), and the correlated color temperature ( K) (vertical axis). The three marks ●, ○, and □ in the figure indicate that the amount of holmium iodide (HoI 3 ) was 0.5, respectively.
7, 1.43, and 2.86 mg / cc lamps are shown.

【0017】図3から、相関色温度は、図中の曲線3A
で示されるように、ヨウ化インジウム(InI)の封入
量に強く依存することがことがわかる。これに対し、ヨ
ウ化ホルミウム(HoI3)の封入量が相関色温度に及
ぼす影響は、比較的少ない。このことは、ヨウ化インジ
ウム(InI)は概ね不飽和動作を、ヨウ化ホルミウム
(HoI3)は概ね飽和動作をしていることに起因す
る。
From FIG. 3, the correlated color temperature is represented by curve 3A in the figure.
As shown in the graph, it can be seen that the intensity strongly depends on the amount of indium iodide (InI) encapsulated. In contrast, the effect of the amount of holmium iodide (HoI 3 ) on the correlated color temperature is relatively small. This is because indium iodide (InI) generally performs an unsaturated operation, and holmium iodide (HoI 3 ) generally performs a saturated operation.

【0018】光源に要求される相関色温度は、その使用
目的により異なるが、液晶プロジェクタ装置などの光源
として使用する場合は、少なくとも約4500K以上が
望ましい。これより低いとスクリーン上の白色色度が黄
色気味になり好ましくない。好ましくは多くの液晶プロ
ジェクタ装置などが白色の基準に採用する9000K程
度に近いことが理想になる。このような比較的高い多様
な相関色温度の要求に対応する好ましいヨウ化インジウ
ムの封入量は、本実施の形態のメタルハライドランプに
おいては、図3の結果から、0.1mg/cc〜1.5
mg/ccとなる。
The correlated color temperature required for the light source varies depending on the purpose of use, but when it is used as a light source for a liquid crystal projector or the like, it is preferably at least about 4500K or more. If it is lower than this, the white chromaticity on the screen tends to be yellowish, which is not preferable. Ideally, it is ideally close to about 9000K, which is adopted by many liquid crystal projectors as a white standard. In the metal halide lamp of the present embodiment, the preferable amount of indium iodide corresponding to the demand for such relatively high various correlated color temperatures is from 0.1 mg / cc to 1.5 mg / cc from the results shown in FIG.
mg / cc.

【0019】またこの比較的高い多様な相関色温度の要
求に対応する好ましいヨウ化インジウムの封入量の範囲
が、本実施の形態のランプの管壁負荷と異なる管壁負荷
をもつ別のランプにも当てはまることは、以下の説明か
ら明かである。
The preferable range of the amount of indium iodide charged corresponding to the demand for the relatively high and various correlated color temperatures is that another lamp having a tube wall load different from the tube wall load of the lamp of the present embodiment is used. This is also true from the following description.

【0020】ヨウ化インジウムInIの封入量が異な
り、その他の構成が本実施の形態の図1に示すメタルハ
ライドランプと同じであるランプを、種々のランプ電力
で点灯し、相関色温度を測定した。その結果を図14に
示す。図14において、曲線14A、14B,14Cは
それぞれ、ランプ電力175W(管壁負荷約48W/c
2),200W(管壁負荷約55W/cm2)、225
W(管壁負荷約62W/cm2)の場合のヨウ化インジ
ウムInIの封入量と相関色温度の関係を表わしてい
る。この結果から、異なる管壁負荷に対しても、0.1
mg/cc〜1.5mg/ccのヨウ化インジウムの封
入量において、おおよそ4500K〜9000Kの好ま
しい相関色温度が得られることがわかる。ただし管壁負
荷が高いほど、相関色温度は低くなる傾向を示す。ヨウ
化インジウムの封入量が0.57mg/ccの場合、管
壁負荷55W/cm2における相関色温度は約6800
Kであるのに対し、管壁負荷62W/cm2における相
関色温度は約5800Kである。しかしこの色温度低下
は、ヨウ化インジウムInIの封入量が多いほど少なく
なる傾向を示す。ヨウ化インジウムの封入量約1.5m
g/ccの場合、管壁負荷55W/cm2から62W/
cm2への増加に対する相関色温度の変化率は、5%弱
であり無視できる程度である。この事実は上記管壁負荷
に関わらず、ヨウ化インジウムの封入量を1.5mg/
cc以下とすることで、おおよそ4500K以上の相関
色温度が得られること示している。
A lamp having a different amount of indium indium iodide InI and having the same other structure as the metal halide lamp shown in FIG. 1 of this embodiment was operated with various lamp powers, and the correlated color temperature was measured. The result is shown in FIG. In FIG. 14, curves 14A, 14B, and 14C respectively represent lamp power of 175 W (tube wall load of about 48 W / c).
m 2 ), 200 W (tube wall load about 55 W / cm 2 ), 225
The graph shows the relationship between the amount of indium iodide InI charged and the correlated color temperature in the case of W (tube wall load of about 62 W / cm 2 ). From these results, it was found that even for different tube wall loads, 0.1
It can be seen that a preferable correlated color temperature of about 4500 K to 9000 K can be obtained at an indium iodide loading of mg / cc to 1.5 mg / cc. However, the higher the tube wall load, the lower the correlated color temperature tends to be. When the amount of indium iodide is 0.57 mg / cc, the correlated color temperature at a tube wall load of 55 W / cm 2 is about 6800.
K, the correlated color temperature at a tube wall load of 62 W / cm 2 is about 5800K. However, this decrease in color temperature tends to decrease as the amount of indium iodide InI encapsulated increases. About 1.5m of indium iodide
g / cc, the tube wall load is 55 W / cm 2 to 62 W /
The rate of change of the correlated color temperature with respect to the increase to cm 2 is less than 5%, which is negligible. This fact indicates that the amount of indium iodide charged was 1.5 mg /
It is shown that the correlated color temperature of about 4500 K or more can be obtained by setting the value to cc or less.

【0021】次に本実施の形態のメタルハライドランプ
を図4に示す光学系の光源として使用し、点灯時間に対
するスクリーン13の照度の維持率を評価した。ここで
図4において10は光源、11は光源10から放射され
た光を反射し集光する集光ミラー、12は集光ミラー1
1で集光した光をスクリーン13に投射する投射レンズ
系である。その結果を図5に示す(曲線5A)。図5に
おいて、横軸は点灯時間、縦軸はスクリーン13上の1
3ヶ所の平均照度の維持率である。比較のためにDy−
Nd−Cs−Iランプの結果も付記する(曲線5B)。
この結果から、本実施の形態のヨウ化インジウム(In
I)とヨウ化ホルミウム(HoI3)から成るメタルハ
ライドランプは、従来のヨウ化ネオジウム(NdI3
を封入したランプよりも長寿命である新しい事実が明か
となった。この結果は、先の(表1)に示した、失透評
価試験の結果を裏付けるものでもある。 (実施の形態2)次にヨウ化ホルミウム(HoI3)の
かわりにヨウ化ツリウム(TmI3)を1mg(1.4
3mg/cc)封入し、その他の構成が実施の形態1の
図1に示すメタルハライドランプと同じであるランプに
ついて説明する。
Next, the metal halide lamp of this embodiment was used as a light source of the optical system shown in FIG. 4, and the illuminance maintenance rate of the screen 13 with respect to the lighting time was evaluated. Here, in FIG. 4, reference numeral 10 denotes a light source, 11 denotes a condenser mirror that reflects and condenses light emitted from the light source 10, and 12 denotes a condenser mirror 1.
1 is a projection lens system that projects the light condensed at 1 on the screen 13. The result is shown in FIG. 5 (curve 5A). In FIG. 5, the horizontal axis is the lighting time, and the vertical axis is 1 on the screen 13.
It is the maintenance rate of the average illuminance of three places. Dy-
The results for the Nd-Cs-I lamp are also appended (curve 5B).
From these results, it is clear that indium iodide (In
I) and holmium iodide (HoI 3 ) metal halide lamp is a conventional neodymium iodide (NdI 3 ).
A new fact has been revealed that the lamp has a longer life than the lamp that encapsulates the lamp. This result also supports the results of the devitrification evaluation test shown in Table 1 above. (Embodiment 2) Then, 1 mg (1.4 ml) of thulium iodide (TmI 3 ) instead of holmium iodide (HoI 3 ).
3 mg / cc), and the other configuration is the same as the metal halide lamp shown in FIG. 1 of the first embodiment.

【0022】図6は本実施の形態のメタルハライドラン
プの分光分布を示す図である。この場合の相関色温度は
約6400K、発光効率は約94lm/Wである。
FIG. 6 is a diagram showing the spectral distribution of the metal halide lamp of the present embodiment. In this case, the correlated color temperature is about 6400 K, and the luminous efficiency is about 94 lm / W.

【0023】ヨウ化ホルミウム(HoI3)をヨウ化ツ
リウム(TmI3)に置き換えたランプの特徴は、本実
施の形態が示すより高い発光効率を有することである。
一方で、赤領域の発光は若干少ない。
A feature of the lamp in which holmium iodide (HoI 3 ) is replaced with thulium iodide (TmI 3 ) is that it has a higher luminous efficiency than that shown in this embodiment.
On the other hand, light emission in the red region is slightly less.

【0024】相関色温度に関しては、ヨウ化ホルミニウ
ム(HoI3)を封入したランプと同等である。図3の
グラフに本実施の形態のランプの相関色温度をプロット
すれば、ヨウ化インジウム(InI)の封入量と相関色
温度を関係付ける曲線3Aにフィットする。したがって
本実施の形態のヨウ化ホルミウム(HoI3)をヨウ化
ツリウム(TmI3)に置き換えたランプにおける好ま
しいヨウ化インジウムの封入量(それは従来のIn−T
m−I系ランプにない比較的高い相関色温度が得られ
る)は、実施の形態1と同様に0.1mg/cc〜1.
5mg/ccである。 本実施の形態のランプもまた、
寿命が長いという特徴を有する。図7は、図5と同じ
く、先の図4に示す光学系の光源として本実施の形態の
ランプを使用したときの、点灯時間に対するスクリーン
13の平均照度の維持率の変化を示す図である(曲線7
A)。本実施の形態のランプでヨウ化ツリウム(TmI
3)の封入量を2mg(2.86mg/cc)としたラ
ンプ、および従来のDy−Nd−Cs−Iランプについ
ても付記している(それぞれ曲線7B,7C)。従来の
Dy−Nd−Cs−Iランプは1400時間程度の点灯
でスクリーンの平均照度は初期の50%に低下するが、
本実施の形態のランプは2000時間でも初期の60%
を維持する。ただし曲線7Bが示すように、ヨウ化ツリ
ウム(TmI3)の封入量が増えると寿命は悪化する新
たな発見があった。この傾向は実施の形態1で説明した
ヨウ化ホルミウム(HoI3)を封入したランプでも同
様であった。よってヨウ化ツリウム(TmI3)の封入
量はできる限り少ない方が寿命には有利である。その下
限は蒸発するだけの量となる(ヨウ化ツリウム(TmI
3)やヨウ化ホリミウム(HoI3)は蒸気圧が低いた
め、封入した全量は蒸発しない)。一般のメタルハライ
ドランプがそうであるように、本実施の形態のランプの
最冷点温度は約1000K程度であり、たとえばこの温
度におけるTmI3の飽和蒸気圧は約4×10-5atm
であるから、0.7ccの容積のランプ内で蒸発してい
るTmI3の量は、気体の状態方程式から簡単に求めら
れ、それは約0.0001mgである。しかし実際には
そのような極微量な量を秤量できない。0.01mgが
実用的な下限値となる。上限は図7の結果から、2mg
(=約3mg/cc)が限界である。この好ましい封入
量の範囲は、同じ様な理由から、先の実施の形態1で説
明したヨウ化ホルミウム(HoI3)を封入したランプ
についても当てはまる。
The correlated color temperature is equivalent to that of a lamp containing holmium iodide (HoI 3 ). When the correlated color temperature of the lamp of the present embodiment is plotted on the graph of FIG. 3, it fits a curve 3A that relates the amount of indium iodide (InI) to the correlated color temperature. Therefore, the preferred amount of indium iodide sealed in the lamp of this embodiment in which holmium iodide (HoI 3 ) is replaced by thulium iodide (TmI 3 ) (which is a conventional In-T
A relatively high correlated color temperature not obtained by the m-I lamp can be obtained), as in the first embodiment, from 0.1 mg / cc to 1.
5 mg / cc. The lamp of the present embodiment also
It has the feature of long life. FIG. 7 is a diagram showing a change in the maintenance rate of the average illuminance of the screen 13 with respect to the lighting time when the lamp of the present embodiment is used as the light source of the optical system shown in FIG. 4 as in FIG. (Curve 7
A). Thulium iodide (TmI)
The lamps with 3 ) of 2 mg (2.86 mg / cc) and the conventional Dy-Nd-Cs-I lamp are also shown (curves 7B and 7C, respectively). With the conventional Dy-Nd-Cs-I lamp, the average illuminance of the screen is reduced to 50% of the initial value after lighting for about 1400 hours.
The lamp according to the present embodiment has an initial 60% even after 2000 hours.
To maintain. However, as shown by the curve 7B, there is a new discovery that the life is deteriorated when the amount of thulium iodide (TmI 3 ) is increased. This tendency is the same for the lamp in which holmium iodide (HoI 3 ) described in the first embodiment is sealed. Therefore, the smaller the amount of thulium iodide (TmI 3 ) is, the better the life is. The lower limit is an amount sufficient to evaporate (thulium iodide (TmI
3 ) and holmium iodide (HoI 3 ) have a low vapor pressure, so that the whole amount enclosed does not evaporate.) As in a general metal halide lamp, the coldest point temperature of the lamp of the present embodiment is about 1000 K. For example, the saturated vapor pressure of TmI 3 at this temperature is about 4 × 10 −5 atm.
Thus, the amount of TmI 3 evaporating in a 0.7 cc volume lamp can be easily determined from the equation of state of the gas, which is about 0.0001 mg. However, such a trace amount cannot be weighed in practice. 0.01 mg is a practical lower limit. The upper limit is 2 mg from the results in FIG.
(= About 3 mg / cc) is the limit. This preferable range of the filling amount also applies to the lamp filled with holmium iodide (HoI 3 ) described in the first embodiment for the same reason.

【0025】なおヨウ化ツリウム(TmI3)やヨウ化
ホリミウム(HoI3)の封入量の違いは、それらが飽
和動作をするため、発光効率にはほとんど影響を与えな
い。図8は、本実施の形態のヨウ化ツリウム(Tm
3)をヨウ化ホルミウム(HoI3)に置き換えたラン
プにおける、ヨウ化ホルミウム(HoI3)の封入量と
発光効率の関係を示す図である。 (実施の形態3)次にヨウ化ホルミウム(HoI3)の
かわりにヨウ化テルビウム(TbI3)を1mg(1.
43mg/cc)封入し、その他の構成が実施の形態1
の図1に示すメタルハライドランプと同じであるランプ
について説明する。
It should be noted that the difference in the amount of thulium iodide (TmI 3 ) or holmium iodide (HoI 3 ) has little effect on luminous efficiency because they perform a saturation operation. FIG. 8 shows thulium iodide (Tm) of this embodiment.
The I 3) in the lamp is replaced with iodide holmium (HoI 3), a diagram showing the relationship between added amount and luminous efficiency of the iodide holmium (HoI 3). Iodide terbium (TBI 3) in place of (Embodiment 3) Next iodide holmium (HoI 3) 1 mg (1.
43 mg / cc), and the other configuration is the same as that of the first embodiment.
A lamp which is the same as the metal halide lamp shown in FIG. 1 will be described.

【0026】図9は本実施の形態のメタルハライドラン
プの分光分布を示す図である。この場合の相関色温度は
約7000K、発光効率は約82lm/Wである。
FIG. 9 is a diagram showing the spectral distribution of the metal halide lamp of the present embodiment. In this case, the correlated color temperature is about 7,000 K, and the luminous efficiency is about 82 lm / W.

【0027】ヨウ化ホルミウム(HoI3)をヨウ化テ
ルビウム(TmI3)に置き換えたランプの特徴は、本
実施の形態が示すより高い相関色温度である。赤領域よ
りもより豊富な波長500nm前後の発光がこれに寄与
している。
A feature of the lamp in which holmium iodide (HoI 3 ) is replaced by terbium iodide (TmI 3 ) is a higher correlated color temperature than the present embodiment shows. Light emission at a wavelength around 500 nm, which is more abundant than in the red region, contributes to this.

【0028】また本実施の形態のランプにおいて、ヨウ
化インジウムInIの封入量を0.6mg(0.86m
g/cc)、ヨウ化テルビウム(TbI3)の封入量を
2mg(2.86mg/cc)をとした別のランプは、
相関色温度は約6300K、発光効率は約80lm/W
である。
In the lamp of the present embodiment, the amount of indium iodide InI charged is 0.6 mg (0.86 m
g / cc) and another lamp with a terbium iodide (TbI 3 ) loading of 2 mg (2.86 mg / cc):
Correlated color temperature is about 6300K, luminous efficiency is about 80lm / W
It is.

【0029】本実施の形態のランプにおいて、好ましい
ヨウ化インジウムの封入量は、実施の形態1で示すラン
プと同様に、0.1mg/cc〜1.5mg/ccであ
る。
In the lamp according to the present embodiment, a preferable amount of indium iodide is 0.1 mg / cc to 1.5 mg / cc as in the lamp described in the first embodiment.

【0030】また失透評価試験結果の(表1)、および
実施の形態1と2の結果から、本実施の形態に示すヨウ
化テルビウム(TbI3)を封入したランプも優れた寿
命を有することは勿論である。 (実施の形態4)次にヨウ化インジウムInIを0.6
mg(0.86mg/cc)、ヨウ化ホルミウム(Ho
3)のかわりにヨウ化エルビウム(ErI3)を2mg
(2.86mg/cc)封入し、その他の構成が実施の
形態1の図1に示すメタルハライドランプと同じである
ランプについて説明する。
From the results of the devitrification evaluation test (Table 1) and the results of the first and second embodiments, the lamp in which terbium iodide (TbI 3 ) shown in the present embodiment is sealed also has an excellent life. Of course. (Embodiment 4) Next, indium iodide InI is added to 0.6.
mg (0.86 mg / cc), holmium iodide (Ho
2 mg of erbium iodide (ErI 3 ) instead of I 3 )
(2.86 mg / cc) will be described, and the other configuration is the same as the metal halide lamp shown in FIG. 1 of the first embodiment.

【0031】図10は本実施の形態のメタルハライドラ
ンプの分光分布を示す図である。この場合の相関色温度
は約5000K、発光効率は約86lm/Wである。
FIG. 10 is a diagram showing the spectral distribution of the metal halide lamp of the present embodiment. In this case, the correlated color temperature is about 5000 K, and the luminous efficiency is about 86 lm / W.

【0032】本実施の形態が示すヨウ化エルビウム(E
rI3)はヨウ化ホルミウム(HoI3)と、全く同様な
発光分布を有することを特徴とする。この点でヨウ化エ
ルビウム(ErI3)はヨウ化ホルミウム(HoI3)と
完全に置換可能である。
This embodiment shows erbium iodide (E
rI 3 ) is characterized by having a luminescence distribution completely similar to that of holmium iodide (HoI 3 ). In this regard, erbium iodide (ErI 3 ) can be completely replaced by holmium iodide (HoI 3 ).

【0033】本実施の形態のランプにおいて、好ましい
ヨウ化インジウムの封入量は、実施の形態1で示すラン
プと同様に、0.1mg/cc〜1.5mg/ccであ
る。
In the lamp of the present embodiment, a preferable amount of indium iodide is 0.1 mg / cc to 1.5 mg / cc as in the lamp shown in the first embodiment.

【0034】なお本実施の形態においてヨウ化エルビウ
ム(ErI3)をヨウ化ジスプロシウム(DyI3)に置
換したランプにおいても同様な発光特性が得られた。た
だし失透評価試験結果の(表1)が示す比較的強い失透
性のため、ヨウ化ジスプロシウム(DyI3)の置換に
より、寿命に対する効果はやや弱い。 (実施の形態5)次にヨウ化インジウムInIを0.6
mg(0.86mg/cc)、ヨウ化ホルミウム(Ho
3)を1mg(1.43mg/cc)封入し、さらに
ヨウ化テルビウム(TbI3)を1mg(1.43mg
/cc)を添加し、その他の構成が実施の形態1の図1
に示すメタルハライドランプと同じであるランプについ
て説明する。
In the present embodiment, a similar light emission characteristic was obtained in a lamp in which erbium iodide (ErI 3 ) was replaced with dysprosium iodide (DyI 3 ). However, due to the relatively strong devitrification shown in Table 1 of the results of the devitrification evaluation test, the effect on the service life is slightly weaker by replacement of dysprosium iodide (DyI 3 ). Embodiment 5 Next, indium iodide InI is added at 0.6.
mg (0.86 mg / cc), holmium iodide (Ho
I 3 ) in an amount of 1 mg (1.43 mg / cc), and 1 mg (1.43 mg) of terbium iodide (TbI 3 ).
/ Cc), and the other structure is the same as that of the first embodiment shown in FIG.
A lamp which is the same as the metal halide lamp shown in FIG.

【0035】図11は本実施の形態のメタルハライドラ
ンプの分光分布を示す図である。この場合の相関色温度
は約6100K、発光効率は約83lm/Wである。
FIG. 11 is a diagram showing the spectral distribution of the metal halide lamp according to the present embodiment. In this case, the correlated color temperature is about 6100 K, and the luminous efficiency is about 83 lm / W.

【0036】本実施の形態が示すヨウ化ホルミウム(H
oI3)にヨウ化テルビウム(TbI3)を添加したラン
プの特徴は、両者の特徴が加算された発光分布を有する
ことである。ヨウ化ホルミウム(HoI3)のみ封入し
たランプよりも豊富な波長500nm前後の発光は、ヨ
ウ化テルビウム(TbI3)がもたらす効果であり、ま
たヨウ化テルビウム(TbI3)のみ封入したランプよ
り豊富な赤領域の発光はヨウ化ホルミウム(HoI3
がもたらす効果である。
In this embodiment, holmium iodide (H
OI 3) to the added ramp features iodide terbium (TBI 3) is to have a luminous distribution both features have been added. The emission at around 500 nm, which is more abundant than the lamp containing only holmium iodide (HoI 3 ), is an effect brought about by terbium iodide (TbI 3 ), and is more abundant than the lamp containing only terbium iodide (TbI 3 ). Emission in the red region is holmium iodide (HoI 3 )
Is an effect brought about.

【0037】本実施の形態で示した加算の効果は、ヨウ
化ホルミウム(HoI3)とヨウ化テルビウム(Tb
3)の組合せ以外でも得られることを明記しておく。
ヨウ化テルビウム(TbI3)、ヨウ化ジスプロシウム
(DyI3)、ヨウ化ホルミウム(HoI3)、ヨウ化エ
ルビウム(ErI3)、ヨウ化ツリウム(TmI3)を適
宜組み合わせれば、各々の特徴を有するランプが得られ
る。例えばヨウ化ホルミウム(HoI3)とヨウ化ツリ
ウム(TmI3)を組み合わせると、ヨウ化ホルミウム
(HoI3)がヨウ化ツリウム(TmI3)の若干少ない
赤領域の発光を改善し、ヨウ化ツリウム(TmI3)が
ヨウ化ホルミウム(HoI3)のみ封入したランプより
もさらに高い発光効率をもたらす。 (実施の形態6)次にヨウ化インジウム(InI)のか
わりに臭化インジウム(InBr)を0.4mg(0.
57mg/cc)封入し、その他の構成が実施の形態1
の図1に示すメタルハライドランプと同じであるランプ
について説明する。
The effect of the addition shown in this embodiment is that holmium iodide (HoI 3 ) and terbium iodide (Tb
It should be noted that other than the combination of I 3 ) can be obtained.
Iodide terbium (TBI 3), dysprosium iodide (DyI 3), iodide holmium (HoI 3), iodide erbium (ERI 3), by combining appropriate iodide thulium (TmI 3), each with characteristics A lamp is obtained. For example, when holmium iodide (HoI 3 ) and thulium iodide (TmI 3 ) are combined, holmium iodide (HoI 3 ) improves light emission in the red region where thulium iodide (TmI 3 ) is slightly less, and thulium iodide (TmI 3 ) TmI 3 ) provides even higher luminous efficiency than a lamp containing only holmium iodide (HoI 3 ). (Embodiment 6) Next, 0.4 mg of indium bromide (InBr) is used instead of indium iodide (InI).
57 mg / cc) and the other configuration is the first embodiment.
A lamp which is the same as the metal halide lamp shown in FIG. 1 will be described.

【0038】図12は本実施の形態のメタルハライドラ
ンプの分光分布を示す図である。この場合の相関色温度
は約5300K、発光効率は約80lm/Wである。
FIG. 12 is a diagram showing the spectral distribution of the metal halide lamp according to the present embodiment. In this case, the correlated color temperature is about 5300 K, and the luminous efficiency is about 80 lm / W.

【0039】本実施の形態が示すように、臭化インジウ
ム(InBr)の置換による発光分布の変化は見られな
い。この点でヨウ化インジウム(InI)から臭化イン
ジウム(InBr)への置換は可能である。勿論、失透
評価試験結果の(表1)の結果から、寿命に対する悪い
影響もない。ただし効率は若干低下する。
As shown in this embodiment, no change in the light emission distribution due to the substitution of indium bromide (InBr) is observed. In this regard, it is possible to replace indium iodide (InI) with indium bromide (InBr). Of course, there is no adverse effect on the service life from the results of the devitrification evaluation test (Table 1). However, efficiency is slightly reduced.

【0040】またヨウ化インジウム(InI)から臭化
インジウム(InBr)への置換は、本実施の形態で示
したヨウ化ホルミウム(HoI3)との組合せの場合に
限られるものではない。ヨウ化テルビウム(Tb
3)、ヨウ化ジスプロシウム(DyI3)、ヨウ化エル
ビウム(ErI3)、ヨウ化ツリウム(TmI3)、およ
びこれら混合物との組合においても可能である。またそ
れらのヨウ化物が臭化物あってもよいし、ヨウ化物と臭
化物の組合せであってもかまわない。 (実施の形態7)次にヨウ化ホルミウム(HoI3)の
かわりに臭化ホルミウム(HoBr3)を1mg(1.
43mg/cc)封入し、その他の構成が実施の形態1
の図1に示すメタルハライドランプと同じであるランプ
について説明する。
The substitution of indium iodide (InI) with indium bromide (InBr) is not limited to the combination with holmium iodide (HoI 3 ) shown in the present embodiment. Terbium iodide (Tb
I 3), dysprosium iodide (DyI 3), iodide erbium (ERI 3), iodide thulium (TmI 3), and it is also possible in union with these mixtures. The iodide may be bromide or a combination of iodide and bromide. Bromide holmium (HOBr 3) in place of (Embodiment 7) Next iodide holmium (HoI 3) 1 mg (1.
43 mg / cc), and the other configuration is the same as that of the first embodiment.
A lamp which is the same as the metal halide lamp shown in FIG. 1 will be described.

【0041】図13は本実施の形態のメタルハライドラ
ンプの分光分布を示す図である。この場合の相関色温度
は約7200K、発光効率は約74lm/Wである。
FIG. 13 is a diagram showing the spectral distribution of the metal halide lamp according to the present embodiment. In this case, the correlated color temperature is about 7200 K, and the luminous efficiency is about 74 lm / W.

【0042】ヨウ化ホルミウム(HoI3)を臭化ホル
ミウム(HoBr3)に置き換えたランプの特徴は、本
実施の形態が示すより高い相関色温度である。波長44
0nm前後の発光が大幅に増加する。効率は10%低下
し、従来のDy−Nd−Cs−Iランプと同程度にな
る。
A feature of the lamp in which holmium iodide (HoI 3 ) is replaced by holmium bromide (HoBr 3 ) is a higher correlated color temperature than the present embodiment shows. Wavelength 44
Emission around 0 nm is greatly increased. The efficiency is reduced by 10% and is comparable to a conventional Dy-Nd-Cs-I lamp.

【0043】また実施の形態2で説明したヨウ化ツリウ
ム(TmI3)を封入したランプにおいて、ヨウ化ツリ
ウム(TmI3)のかわりに臭化ツリウム(TmBr3
を1mg(1.43mg/cc)封入した別のランプ
は、相関色温度は約8600K、発光効率は約81lm
/Wである。図14にこのランプの分光分布を示す。
In the lamp containing thulium iodide (TmI 3 ) described in the second embodiment, thulium bromide (TmBr 3 ) is used instead of thulium iodide (TmI 3 ).
Another lamp enclosing 1 mg (1.43 mg / cc) has a correlated color temperature of about 8600 K and a luminous efficiency of about 81 lm.
/ W. FIG. 14 shows the spectral distribution of this lamp.

【0044】以上の様に、ホルミウム(Ho)やツリウ
ム(Tm)のヨウ化物から臭化物への変更は、より高い
相関色温度と10%程度の効率の低下を結果として生じ
る。効率低下の反面、ヨウ化物よりもさらに長い寿命が
得られる。なぜならツリウム(Tm)は臭化物の方がヨ
ウ化物より低い失透性を有することが、先に説明した失
透評価試験結果の(表1)で実証されているからであ
る。
As described above, the change of holmium (Ho) or thulium (Tm) from iodide to bromide results in a higher correlated color temperature and a decrease in efficiency of about 10%. On the other hand, the life is longer than that of iodide. This is because thulium (Tm) has a lower devitrification property of bromide than iodide, which is demonstrated in the devitrification evaluation test results (Table 1) described above.

【0045】さらにヨウ化物で強い失透性を示したジス
プロシウム(Dy)やネオジウム(Nd)でさえ、臭化
物では、臭化ツリウム(TmBr3)に匹敵する弱い失
透性を示すことが、ホルミニウム(Ho)やテルビウム
(Tb)、そしてエルビウム(Er)の臭化物でも、同
様な長寿命の効果が得られることを明かにしている。
Furthermore, even with dysprosium (Dy) and neodymium (Nd), which showed strong devitrification with iodide, the weak devitrification of bromide is comparable to that of thulium bromide (TmBr 3 ). It has been clarified that bromide of Ho), terbium (Tb), and erbium (Er) can provide a similar long-life effect.

【0046】もちろんこれら臭化物の場合も、ヨウ化イ
ンジウム(InI)から臭化インジウム(InBr)へ
の置換は、なんら問題はない。
Of course, even in the case of these bromides, there is no problem in replacing indium iodide (InI) with indium bromide (InBr).

【0047】以上説明したように0.1mg/cc〜
1.5mg/ccのインジウム(In)のハロゲン化物
と、希土類すなわちテルビウム(Tb)、ジスプロシウ
ム(Dy)、ホルミウム(Ho)、エルビウム(E
r)、ツリウム(Tm)およびこれらの混合物からなる
グループのハロゲン化物とを組み合わせることで、比較
的高い多様な相関色温度の要求に対応できる高効率なメ
タルハライドランプを実現できる。 さらにテルビウム
(Tb)、ジスプロシウム(Dy)、ホルミウム(H
o)、エルビウム(Er)、ツリウム(Tm)又はこれ
らの混合物のハロゲン化物の封入量を、下限をそのハロ
ゲン化物の温度で決まる蒸発するだけの量とし、上限を
3.0mg/ccとした量とすれば、さらに長寿命なメ
タルハライドランプが実現できる。
As described above, 0.1 mg / cc to
1.5 mg / cc of indium (In) halide and rare earths, ie, terbium (Tb), dysprosium (Dy), holmium (Ho), erbium (E)
By combining with a halide of the group consisting of r), thulium (Tm) and a mixture thereof, it is possible to realize a highly efficient metal halide lamp capable of meeting demands for relatively high various correlated color temperatures. Further, terbium (Tb), dysprosium (Dy), holmium (H
o) The amount of halide enclosed in erbium (Er), thulium (Tm) or a mixture thereof is set such that the lower limit is an amount determined by the temperature of the halide only to evaporate and the upper limit is 3.0 mg / cc. Then, a metal halide lamp having a longer life can be realized.

【0048】以上の実施例では、アーク長が3.5±
0.5mmのランプを例にとって説明したが、製造ばら
つきのため、このアーク長の範囲外のランプについて
も、約5mm以下のアーク長であれば、同様の効果が得
られた。5mmより長いと、効率は上がるが、相関色温
度が低下する。
In the above embodiment, the arc length is 3.5 ±
Although a 0.5 mm lamp has been described as an example, similar effects can be obtained for lamps outside the range of the arc length as long as the arc length is about 5 mm or less due to manufacturing variations. If it is longer than 5 mm, the efficiency increases but the correlated color temperature decreases.

【0049】なおインジウム(In)を、同じ3B族の
ガリウム(Ga)に置き換えたところ、発光効率が70
lm/Wにも満たなかった。また失透評価試験結果で弱
い失透性を示した錫(Sn)のハロゲン化物とインジウ
ム(In)のヨウ化物とを組み合わせたところ、効率は
70lm/W以上は得られたが、輝度が低く、液晶プロ
ジェクタ装置などの光源には不向きであった。
When indium (In) was replaced with gallium (Ga) belonging to the same 3B group, the luminous efficiency became 70%.
It was less than lm / W. Further, when a halide of tin (Sn) and a iodide of indium (In), which showed weak devitrification in the results of the devitrification evaluation test, were combined, an efficiency of 70 lm / W or more was obtained, but the luminance was low. However, it is not suitable for a light source such as a liquid crystal projector.

【0050】以上の実施の形態では電極を有するメタル
ハライドランプを例に説明したが、電極がなく外部から
供給される電磁波などによって発光管内部の充填物が励
起、発光される、いわゆる無電極メタルハライドランプ
であっても同様の効果がある。
In the above embodiment, a metal halide lamp having electrodes has been described as an example. However, a so-called electrodeless metal halide lamp in which a filler inside an arc tube is excited and emits light by an electromagnetic wave or the like supplied from outside without electrodes. Has the same effect.

【0051】以上、本発明は好ましい実施例について説
明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、種々
の変形が可能であることは勿論である。ワット数やサイ
ズの異なるランプであっても同様の効果が得られるし、
封入物もアークを安定させるためにナトリウム(Na)
やセシウム(Cs)などを含む物質を添加しても、同様
の効果が得られる。
Although the present invention has been described with reference to a preferred embodiment, such description is by no means limiting, and it goes without saying that various modifications are possible. Similar effects can be obtained with lamps of different wattage and size,
Sodium (Na) to stabilize the arc
The same effect can be obtained by adding a substance containing cesium (Cs) or the like.

【0052】なお、ランプは、270HZの矩形波、ある
いは正弦波や三角波などの交流電流で駆動するのが望ま
しい。また周波数は270HZ以外であってもかまわな
い。
It is desirable that the lamp is driven by an alternating current such as a rectangular wave of 270 Hz, a sine wave or a triangular wave. The frequency may be other than 270 Hz.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明によれば、始動用希ガスの他に少なくとも、イン
ジウム(In)のハロゲン化物と、希土類すなわちテル
ビウム(Tb)、ジスプロシウム(Dy)、ホルミウム
(Ho)、エルビウム(Er)、ツリウム(Tm)又は
これらの混合物のハロゲン化物とを組み合わせること
で、比較的高い多様な相関色温度の要求に対応できる可
視域全体に発光スペクトルを有した発光効率の優れた経
済的な光源を得ることができる。
As is apparent from the above description,
According to the present invention, in addition to the starting rare gas, at least a halide of indium (In) and a rare earth, namely, terbium (Tb), dysprosium (Dy), holmium (Ho), erbium (Er), and thulium (Tm). Alternatively, by combining with a halide of these mixtures, an economical light source having an emission spectrum over the entire visible region and having excellent luminous efficiency and capable of responding to a demand for relatively high various correlated color temperatures can be obtained.

【0054】また、透光性容器構成材料と添加金属との
反応も進行しにくくなり、失透が抑制され、例えば液晶
プロジェクシタ装置などの光源として適した長寿命な光
源が得られる。
Further, the reaction between the material of the light-transmitting container and the additional metal also hardly progresses, devitrification is suppressed, and a long-life light source suitable as a light source for a liquid crystal projector, for example, is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1のメタルハライドランプ
の構成を示す図
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a metal halide lamp according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態1のメタルハライドランプ
の発光分布を示す図
FIG. 2 is a diagram showing a light emission distribution of the metal halide lamp according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態1におけるヨウ化インジウ
ムの封入量と相関色温度の関係を示す図
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the amount of indium iodide and the correlated color temperature in Embodiment 1 of the present invention.

【図4】本発明のメタルハライドランプの寿命評価に用
いた光学系の構成を示す図
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an optical system used for evaluating the life of the metal halide lamp of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態1のメタルハライドランプ
の点灯時間と照度維持率の関係を示す図
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the lighting time and the illuminance maintenance rate of the metal halide lamp according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施の形態2のメタルハライドランプ
の発光分布を示す図
FIG. 6 is a diagram showing a light emission distribution of a metal halide lamp according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施の形態2のメタルハライドランプ
の点灯時間と照度維持率の関係を示す図
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the lighting time and the illuminance maintenance rate of the metal halide lamp according to the second embodiment of the present invention.

【図8】本発明のメタルハライドランプのヨウ化ホルミ
ウムの封入量と発光効率の関係を示す図
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the amount of holmium iodide and the luminous efficiency of the metal halide lamp of the present invention.

【図9】本発明の実施の形態3のメタルハライドランプ
の発光分布を示す図
FIG. 9 is a diagram showing a light emission distribution of a metal halide lamp according to a third embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施の形態4のメタルハライドラン
プの発光分布を示す図
FIG. 10 is a diagram showing a light emission distribution of a metal halide lamp according to a fourth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の実施の形態5のメタルハライドラン
プの発光分布を示す図
FIG. 11 is a diagram showing a light emission distribution of a metal halide lamp according to a fifth embodiment of the present invention.

【図12】本発明の実施の形態6のメタルハライドラン
プの発光分布を示す図
FIG. 12 is a diagram showing a light emission distribution of a metal halide lamp according to a sixth embodiment of the present invention.

【図13】本発明の実施の形態7のメタルハライドラン
プの発光分布を示す図
FIG. 13 is a diagram showing a light emission distribution of a metal halide lamp according to a seventh embodiment of the present invention.

【図14】本発明の実施の形態1における管壁負荷と相
関色温度の関係を示す図
FIG. 14 is a diagram illustrating a relationship between a tube wall load and a correlated color temperature according to the first embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 発光管 2a 電極 2b 電極 10 光源 11 集光ミラー 12 投射レンズ系 13 スクリーン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Arc tube 2a electrode 2b electrode 10 Light source 11 Condensing mirror 12 Projection lens system 13 Screen

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−288101(JP,A) 特開 昭51−35579(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 61/20 H01J 61/88 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-7-288101 (JP, A) JP-A-51-35579 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01J 61/20 H01J 61/88

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 透光性容器内に始動用希ガスと、インジ
ウム(In)のハロゲン化物と、テルビウム(Tb)、
ジスプロシウム(Dy)、ホルミウム(Ho)、エルビ
ウム(Er)、ツリウム(Tm)のハロゲン化物うち少
なくとも一種を封入したメタルハライドランプにおい
て、前記メタルハライドランプは、一組の電極を有し、
その一組の電極に交流電流が供給されて駆動され、かつ
前記インジウム(In)のハロゲン化物を0.1mg/
cc〜1.5mg/cc封入したことを特徴とするメタ
ルハライドランプ。
[1 claim: a starting rare gas into transparent envelope, and halide Lee Nji <br/> ium (In), terbium (Tb),
Dysprosium (Dy), holmium (Ho), erbium (Er), halides out small thulium (Tm)
In the metal halide lamp Type seal the one even without the metal halide lamp has a pair of electrodes,
An alternating current is supplied to the pair of electrodes to be driven, and the indium (In) halide is 0.1 mg /
A metal halide lamp characterized by containing cc to 1.5 mg / cc.
【請求項2】 テルビウム(Tb)、ジスプロシウム
(Dy)、ホルミウム(Ho)、エルビウム(Er)、
ツリウム(Tm)のハロゲン化物の封入量の上限を3.
0mg/ccとした量を、封入したことを特徴とする請
求項1記載のメタルハライドランプ。
2. Terbium (Tb), dysprosium (Dy), holmium (Ho), erbium (Er),
3 the upper limit of the enclosed amount of Ha androgenic compound of thulium (Tm).
2. The metal halide lamp according to claim 1, wherein the amount is 0 mg / cc.
【請求項3】 管壁負荷48W/cm2〜62W/cm2
のランプ電力で点灯される請求項1又は請求項2記載の
メタルハライドランプ。
3. A tube wall load of 48 W / cm 2 to 62 W / cm 2.
The metal halide lamp according to claim 1, which is lit by the lamp power of
【請求項4】 インジウム(In)のハロゲン化物のハ
ロゲンは、ヨウ素又は臭素であることを特徴とする請求
項1〜記載のいずれかのメタルハライドランプ。
Halogen wherein the halide of the indium (In) may be any metal halide lamp of claim 1 to 3 wherein the iodine or bromine.
【請求項5】 希土類のハロゲン化物のハロゲンは、ヨ
ウ素又は臭素であることを特徴とする請求項1〜記載
のいずれかのメタルハライドランプ。
Halogen wherein the rare earth halide may be any metal halide lamp of claim 1-4, wherein the iodine or bromine.
【請求項6】 外部電源に接続される一組の電極の電極
間距離は、5mm以下である請求項1、2、3、又は
載のメタルハライドランプ。
6. A distance between the electrodes of a pair of electrodes connected to an external power source, according to claim 1, 2, 3 is 5mm or less, or 5
Serial mounting of a metal halide lamp.
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