JP3440879B2 - 高圧放電ランプおよび高圧放電ランプ点灯装置 - Google Patents
高圧放電ランプおよび高圧放電ランプ点灯装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、メタルハライドラ
ンプや高圧水銀ランプのようなショートアーク型の高圧
放電ランプおよび当該高圧放電ランプを具えた高圧放電
ランプ点灯装置に関する。
ンプや高圧水銀ランプのようなショートアーク型の高圧
放電ランプおよび当該高圧放電ランプを具えた高圧放電
ランプ点灯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、プロジェクターやオーバーヘッド
プロジェクターのようなプレゼンテーション用機器に搭
載される投射用光源においては、演色性の良好なショー
トアーク型の水銀が封入された高圧放電ランプであるメ
タルハライドランプや高圧水銀ランプが多く使用されて
いる。メタルハライドランプの一例を図６および図７を
参照して説明すると、このメタルハライドランプ５０
は、石英ガラスからなる放電容器５１によって形成され
た大略球形の放電空間部５２を有し、この放電空間部５
２内には、陰極５４と陽極５５が互いに対向するよう配
置されている。また、放電空間部５２の両端部から伸び
るよう各々封止部５７が形成され、これらの封止部５７
内には、通常モリブデンよりなる導電用金属箔６０が、
例えばピンチシールにより気密に埋設されており、陰極
５４および陽極５５の各々を先端に有する電極棒５８の
基端部が、当該導電用金属箔６０の一端部に配置された
状態で溶接されて電気的に接続されると共に、他端部に
は、外部に突出する外部リード棒６２が溶接されてい
る。また、放電空間部５２内には、水銀と、メタルハラ
イドと、希ガスと、その他必要な封入物が封入されてい
る。
プロジェクターのようなプレゼンテーション用機器に搭
載される投射用光源においては、演色性の良好なショー
トアーク型の水銀が封入された高圧放電ランプであるメ
タルハライドランプや高圧水銀ランプが多く使用されて
いる。メタルハライドランプの一例を図６および図７を
参照して説明すると、このメタルハライドランプ５０
は、石英ガラスからなる放電容器５１によって形成され
た大略球形の放電空間部５２を有し、この放電空間部５
２内には、陰極５４と陽極５５が互いに対向するよう配
置されている。また、放電空間部５２の両端部から伸び
るよう各々封止部５７が形成され、これらの封止部５７
内には、通常モリブデンよりなる導電用金属箔６０が、
例えばピンチシールにより気密に埋設されており、陰極
５４および陽極５５の各々を先端に有する電極棒５８の
基端部が、当該導電用金属箔６０の一端部に配置された
状態で溶接されて電気的に接続されると共に、他端部に
は、外部に突出する外部リード棒６２が溶接されてい
る。また、放電空間部５２内には、水銀と、メタルハラ
イドと、希ガスと、その他必要な封入物が封入されてい
る。
【０００３】然るに、このようなメタルハライドランプ
では、点灯と消灯が繰り返される態様で使用されると、
封止部５７における導電用金属箔６０の電極棒５８が溶
接されている個所の周囲のガラス部分に貝殻の模様のよ
うな貝殻状クラックが発生して次第に成長する現象が生
ずる。
では、点灯と消灯が繰り返される態様で使用されると、
封止部５７における導電用金属箔６０の電極棒５８が溶
接されている個所の周囲のガラス部分に貝殻の模様のよ
うな貝殻状クラックが発生して次第に成長する現象が生
ずる。
【０００４】この貝殻状クラックは、高圧放電ランプの
点灯と消灯が繰り返されると封止部５７に加熱と冷却の
繰り返しによる膨張および収縮が生ずるが、この膨張お
よび収縮の程度が、封止部５７を形成するガラスと、こ
れに埋設された導電用金属箔６０およびこれに溶接され
た電極棒５８との間で異なるため、金属との界面を形成
するガラス部分に熱歪みが次第に蓄積されて行き、その
結果、ガラスと導電用金属箔６０との間の間隙６５が次
第に大きくなっていわゆる「箔浮き」が生じ、更に膨張
および収縮の度毎に当該間隙６５が外方に成長して導電
用金属箔６０の外縁から外方にまで広がるように形成さ
れるものと考えられる。
点灯と消灯が繰り返されると封止部５７に加熱と冷却の
繰り返しによる膨張および収縮が生ずるが、この膨張お
よび収縮の程度が、封止部５７を形成するガラスと、こ
れに埋設された導電用金属箔６０およびこれに溶接され
た電極棒５８との間で異なるため、金属との界面を形成
するガラス部分に熱歪みが次第に蓄積されて行き、その
結果、ガラスと導電用金属箔６０との間の間隙６５が次
第に大きくなっていわゆる「箔浮き」が生じ、更に膨張
および収縮の度毎に当該間隙６５が外方に成長して導電
用金属箔６０の外縁から外方にまで広がるように形成さ
れるものと考えられる。
【０００５】このような高圧放電ランプにおける貝殻状
クラックの発生を防止するための技術が特開平９−１８
５９５３号公報などに提案されているが、この技術では
箔浮きの発生を必ずしも十分に防止することができず、
箔浮きが発生した後、更に貝殻状クラックが成長して封
止部５７のガラスの外面にまで到達すると、高圧放電ラ
ンプが破裂する、という問題点がある。そして、高圧放
電ランプが破裂すると、内部の圧力が相当に高いために
放電容器５１を形成するガラスが大きく飛散するので非
常に危険である。
クラックの発生を防止するための技術が特開平９−１８
５９５３号公報などに提案されているが、この技術では
箔浮きの発生を必ずしも十分に防止することができず、
箔浮きが発生した後、更に貝殻状クラックが成長して封
止部５７のガラスの外面にまで到達すると、高圧放電ラ
ンプが破裂する、という問題点がある。そして、高圧放
電ランプが破裂すると、内部の圧力が相当に高いために
放電容器５１を形成するガラスが大きく飛散するので非
常に危険である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な事情に基づいてなされたものであって、その目的は、
封止部における箔浮きに起因して放電容器が破裂するこ
とのない高圧放電ランプを提供することにある。本発明
の他の目的は、封止部における箔浮きに起因して高圧放
電ランプが破裂することを未然に確実に防止することの
できる高圧放電ランプ点灯装置を提供することにある。
な事情に基づいてなされたものであって、その目的は、
封止部における箔浮きに起因して放電容器が破裂するこ
とのない高圧放電ランプを提供することにある。本発明
の他の目的は、封止部における箔浮きに起因して高圧放
電ランプが破裂することを未然に確実に防止することの
できる高圧放電ランプ点灯装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の高圧放電ランプ
は、石英ガラスからなる放電容器によって形成された放
電空間内に一対の電極が対向配置されると共に水銀が封
入されており、放電容器の両端に導電用金属箔が配置さ
れた封止部が形成されてなる高圧放電ランプにおいて、
少なくとも一方の封止部には、その封止部内の１枚の導
電用金属箔における、当該封止部の伸びる長さ方向に離
間する２個所において気密シール部が形成され、この２
つの気密シール部の間に、当該導電用金属箔が通過する
状態で気密空間部が形成されていることを特徴とする。
は、石英ガラスからなる放電容器によって形成された放
電空間内に一対の電極が対向配置されると共に水銀が封
入されており、放電容器の両端に導電用金属箔が配置さ
れた封止部が形成されてなる高圧放電ランプにおいて、
少なくとも一方の封止部には、その封止部内の１枚の導
電用金属箔における、当該封止部の伸びる長さ方向に離
間する２個所において気密シール部が形成され、この２
つの気密シール部の間に、当該導電用金属箔が通過する
状態で気密空間部が形成されていることを特徴とする。
【０００８】本発明の高圧放電ランプは、気密空間部内
に不活性ガスが封入されていることを特徴とし、この不
活性ガスが窒素ガスであることが好ましい。
に不活性ガスが封入されていることを特徴とし、この不
活性ガスが窒素ガスであることが好ましい。
【０００９】また、本発明の高圧放電ランプは、気密空
間部の容積が放電容器の放電空間内に封入された水銀の
凝縮時の体積の０．５倍以上の大きさであることが好ま
しい。
間部の容積が放電容器の放電空間内に封入された水銀の
凝縮時の体積の０．５倍以上の大きさであることが好ま
しい。
【００１０】本発明の高圧放電ランプ点灯装置は、上記
の高圧放電ランプと、この高圧放電ランプを点灯させる
点灯回路とよりなり、当該点灯回路は、当該高圧放電ラ
ンプのランプ電圧を検出するランプ電圧検出部と、この
ランプ電圧検出部により検出されるランプ電圧が設定レ
ベル以下となったときに、点灯電力の供給を遮断する電
力遮断機能を有する電力制御部とを具えることを特徴と
する。
の高圧放電ランプと、この高圧放電ランプを点灯させる
点灯回路とよりなり、当該点灯回路は、当該高圧放電ラ
ンプのランプ電圧を検出するランプ電圧検出部と、この
ランプ電圧検出部により検出されるランプ電圧が設定レ
ベル以下となったときに、点灯電力の供給を遮断する電
力遮断機能を有する電力制御部とを具えることを特徴と
する。
【００１１】
【作用】以上のような構成の高圧放電ランプによれば、
封止部の２個所に形成されている気密シール部のうち、
内方側のものに箔浮きが生じてその気密性が失われたと
きには、放電空間部内の水銀蒸気が気密空間部に流れ込
んで凝縮するため、当該高圧放電ランプ内の圧力が大幅
低下し、当該高圧放電ランプが破裂することがない。
封止部の２個所に形成されている気密シール部のうち、
内方側のものに箔浮きが生じてその気密性が失われたと
きには、放電空間部内の水銀蒸気が気密空間部に流れ込
んで凝縮するため、当該高圧放電ランプ内の圧力が大幅
低下し、当該高圧放電ランプが破裂することがない。
【００１２】また、本発明の高圧放電ランプ点灯装置に
よれば、高圧放電ランプにおいて、例えば箔浮きによっ
て気密性が失われたときには、ランプ電圧が低下する。
そして、その値が設定レベル以下になったときには、当
該高圧放電ランプに対する点灯電力の供給が自動的に遮
断されて高圧放電ランプが点灯されず、あるいは点灯状
態が停止されるので、当該高圧放電ランプが破裂するこ
とを未然に完全に防止することができる。
よれば、高圧放電ランプにおいて、例えば箔浮きによっ
て気密性が失われたときには、ランプ電圧が低下する。
そして、その値が設定レベル以下になったときには、当
該高圧放電ランプに対する点灯電力の供給が自動的に遮
断されて高圧放電ランプが点灯されず、あるいは点灯状
態が停止されるので、当該高圧放電ランプが破裂するこ
とを未然に完全に防止することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の高圧放電ランプに
ついて具体的に説明する。図１は、本発明の一実施例に
係る直流点灯用のショートアーク型の高圧水銀ランプの
構成を、導電用金属箔の面を正面方向から見た状態で示
す説明用断面図、図２は、図１の高圧水銀ランプを、導
電用金属箔の厚み方向から見た状態で示す説明用断面図
である。この高圧水銀ランプ１０は、楕円形状の放電空
間部１２を囲繞する放電空間包囲部１７と、その両端に
続いて管軸方向外方に伸びる直管状の封止部１３とより
なる石英ガラス製の放電容器１１を有してなり、放電空
間部１２内には、互いに対向するよう陰極１４と陽極１
５とが配置されている。陰極１４を先端に有するタング
ステン製の電極棒１６の基端部は、一方の封止部１３に
配置された、例えばモリブデンよりなる導電用金属箔２
０の一端部に重なるよう配置された状態で溶接されるこ
とにより、電気的に接続されている。また、導電用金属
箔２０の他端部には、外方に突出する外部リード棒２１
の基端部が溶接されて電気的に接続されている。
ついて具体的に説明する。図１は、本発明の一実施例に
係る直流点灯用のショートアーク型の高圧水銀ランプの
構成を、導電用金属箔の面を正面方向から見た状態で示
す説明用断面図、図２は、図１の高圧水銀ランプを、導
電用金属箔の厚み方向から見た状態で示す説明用断面図
である。この高圧水銀ランプ１０は、楕円形状の放電空
間部１２を囲繞する放電空間包囲部１７と、その両端に
続いて管軸方向外方に伸びる直管状の封止部１３とより
なる石英ガラス製の放電容器１１を有してなり、放電空
間部１２内には、互いに対向するよう陰極１４と陽極１
５とが配置されている。陰極１４を先端に有するタング
ステン製の電極棒１６の基端部は、一方の封止部１３に
配置された、例えばモリブデンよりなる導電用金属箔２
０の一端部に重なるよう配置された状態で溶接されるこ
とにより、電気的に接続されている。また、導電用金属
箔２０の他端部には、外方に突出する外部リード棒２１
の基端部が溶接されて電気的に接続されている。
【００１４】他方の封止部１３においては、陽極１５を
先端に有するタングステン製の電極棒１６の基端部が一
端部に、外部リード棒２１の基端部が他端部に溶接され
て電気的に接続された長尺な導電用金属箔２０Ａが配置
されており、当該導電用金属箔２０Ａの長さ方向に離間
する２個所において、例えばシュリンクシールあるいは
ピンチシールにより、内方側の気密シール部１３Ａおよ
び外方側の気密シール部１３Ｂが形成され、この２個所
の気密シール部１３Ａ、１３Ｂの間に、導電用金属箔２
０Ａが通過する状態で気密空間部２５が形成されてい
る。
先端に有するタングステン製の電極棒１６の基端部が一
端部に、外部リード棒２１の基端部が他端部に溶接され
て電気的に接続された長尺な導電用金属箔２０Ａが配置
されており、当該導電用金属箔２０Ａの長さ方向に離間
する２個所において、例えばシュリンクシールあるいは
ピンチシールにより、内方側の気密シール部１３Ａおよ
び外方側の気密シール部１３Ｂが形成され、この２個所
の気密シール部１３Ａ、１３Ｂの間に、導電用金属箔２
０Ａが通過する状態で気密空間部２５が形成されてい
る。
【００１５】放電空間部１２内には、十分な発光を得る
ために、点灯時に例えば２０気圧以上の水銀蒸気圧とな
るよう、２５ｍｇ／ｍｍ3 以上となる量の水銀と、希ガ
ス並びに必要に応じて他の封入物が封入される。
ために、点灯時に例えば２０気圧以上の水銀蒸気圧とな
るよう、２５ｍｇ／ｍｍ3 以上となる量の水銀と、希ガ
ス並びに必要に応じて他の封入物が封入される。
【００１６】以上のような構成の高圧放電ランプによれ
ば、陽極１５側の封止部１３においては、これに形成さ
れた２つの気密シール部１３Ａ、１３Ｂのうち、先ず、
内方側の気密シール部１３Ａの電極側の端部から箔浮き
が生じ、この箔浮きは、当該気密シール部１３Ａの導電
用金属箔２０Ａに沿って外方側の気密シール部１３Ｂの
方向に進行する。そして、この箔浮きの進行において
は、長尺な導電用金属箔２０Ａは気密シール部１３Ａか
ら気密シール部１３Ｂに向かう方向において箔状の形態
が一定であって突起や凹凸などの異形部が存在しないた
め、側方に拡がりにくい。すなわち、気密空間部２５に
おいて、例えば中間リード棒のようなものが介在する構
成であれば、箔浮きは必ずしも順調に気密シール部１３
Ｂの方向へは進行せず、ときとして放射状に拡がり、結
果として高圧放電ランプの破損を招くことになりかねな
い。しかし、上記の構成においては、長尺な１枚の導電
用金属箔２０Ａが気密シールの形成に用いられているの
で、不可避的に生ずる箔浮きの方向をいわば誘導するこ
とができる。箔浮きが気密空間部２５に到達すると、気
密シール部１３Ａの気密性が失われ、導電用金属箔２０
Ａの表面に沿って形成された間隙を介して気密空間部２
５が放電空間部１２と連通した状態となるので、放電空
間部１２内の水銀蒸気が気密空間部２５に流れ込こみ、
当該気密空間部２５が低温であるために凝縮する。そし
て、その結果、放電空間部１２内の水銀蒸気圧が大幅低
下するために、この高圧放電ランプは、破裂するに至ら
ない。
ば、陽極１５側の封止部１３においては、これに形成さ
れた２つの気密シール部１３Ａ、１３Ｂのうち、先ず、
内方側の気密シール部１３Ａの電極側の端部から箔浮き
が生じ、この箔浮きは、当該気密シール部１３Ａの導電
用金属箔２０Ａに沿って外方側の気密シール部１３Ｂの
方向に進行する。そして、この箔浮きの進行において
は、長尺な導電用金属箔２０Ａは気密シール部１３Ａか
ら気密シール部１３Ｂに向かう方向において箔状の形態
が一定であって突起や凹凸などの異形部が存在しないた
め、側方に拡がりにくい。すなわち、気密空間部２５に
おいて、例えば中間リード棒のようなものが介在する構
成であれば、箔浮きは必ずしも順調に気密シール部１３
Ｂの方向へは進行せず、ときとして放射状に拡がり、結
果として高圧放電ランプの破損を招くことになりかねな
い。しかし、上記の構成においては、長尺な１枚の導電
用金属箔２０Ａが気密シールの形成に用いられているの
で、不可避的に生ずる箔浮きの方向をいわば誘導するこ
とができる。箔浮きが気密空間部２５に到達すると、気
密シール部１３Ａの気密性が失われ、導電用金属箔２０
Ａの表面に沿って形成された間隙を介して気密空間部２
５が放電空間部１２と連通した状態となるので、放電空
間部１２内の水銀蒸気が気密空間部２５に流れ込こみ、
当該気密空間部２５が低温であるために凝縮する。そし
て、その結果、放電空間部１２内の水銀蒸気圧が大幅低
下するために、この高圧放電ランプは、破裂するに至ら
ない。
【００１７】このように、この高圧放電ランプは、箔浮
きが生じたときには、放電容器１１が破裂する前にその
事実を知ることができるので、事前にその使用を中止す
ることができる。以上において、この気密空間部２５の
容積が、封入されている水銀の凝縮時の体積の例えば
０．５倍以上であれば、上記の作用効果が確実に得られ
る。また、気密空間部２５に到達する前に水銀蒸気が凝
縮することもあるが、この水銀は放電空間部１２内の圧
力により、気密空間部２５に移動させられる。
きが生じたときには、放電容器１１が破裂する前にその
事実を知ることができるので、事前にその使用を中止す
ることができる。以上において、この気密空間部２５の
容積が、封入されている水銀の凝縮時の体積の例えば
０．５倍以上であれば、上記の作用効果が確実に得られ
る。また、気密空間部２５に到達する前に水銀蒸気が凝
縮することもあるが、この水銀は放電空間部１２内の圧
力により、気密空間部２５に移動させられる。
【００１８】また、この高圧放電ランプは、陽極１５側
の封止部１３における２つの気密シール部１３Ａ、１３
Ｂが、１枚の金属箔材よりなる長尺な導電用金属箔２０
Ａによって構成されているので、当該気密シール部１３
Ａ、１３Ｂが個別の金属箔によって構成されている場合
に比して、陽極１５と当該導電用金属箔２０Ａと外部リ
ード棒２１との連結体の製造が容易であると共に、２つ
の気密シール部１３Ａ、１３Ｂの形成も容易である。
の封止部１３における２つの気密シール部１３Ａ、１３
Ｂが、１枚の金属箔材よりなる長尺な導電用金属箔２０
Ａによって構成されているので、当該気密シール部１３
Ａ、１３Ｂが個別の金属箔によって構成されている場合
に比して、陽極１５と当該導電用金属箔２０Ａと外部リ
ード棒２１との連結体の製造が容易であると共に、２つ
の気密シール部１３Ａ、１３Ｂの形成も容易である。
【００１９】図３は、本発明の他の実施例に係る直流点
灯用のショートアーク型のメタルハライドランプ３０の
構成を、導電用金属箔の面を正面方向から見た状態で示
す説明用断面図、図４は、図３のメタルハライドランプ
３０を、導電用金属箔の厚み方向から見た状態で示す説
明用断面図である。このメタルハライドランプ３０は、
略球形状の放電空間部１２を有しており、放電空間部１
２内には発光物質としてメタルハライドが封入され、陰
極１４側の封止部１３に２つの気密シール部１３Ａ、１
３Ｂと、その間に気密空間部２５が形成されていること
以外は、図１および図２に示した高圧水銀ランプと同様
の構成を有する。このように、気密空間部２５は、陰極
１４側の封止部１３のみに形成することもでき、この場
合にも、陰極１４側の封止部１３において、上記と同様
の作用効果が得られる。
灯用のショートアーク型のメタルハライドランプ３０の
構成を、導電用金属箔の面を正面方向から見た状態で示
す説明用断面図、図４は、図３のメタルハライドランプ
３０を、導電用金属箔の厚み方向から見た状態で示す説
明用断面図である。このメタルハライドランプ３０は、
略球形状の放電空間部１２を有しており、放電空間部１
２内には発光物質としてメタルハライドが封入され、陰
極１４側の封止部１３に２つの気密シール部１３Ａ、１
３Ｂと、その間に気密空間部２５が形成されていること
以外は、図１および図２に示した高圧水銀ランプと同様
の構成を有する。このように、気密空間部２５は、陰極
１４側の封止部１３のみに形成することもでき、この場
合にも、陰極１４側の封止部１３において、上記と同様
の作用効果が得られる。
【００２０】図５は、上記の構成を有する高圧放電ラン
プと、点灯回路とよりなる高圧放電ランプ点灯装置の回
路の一例を示すブロック図である。この例の高圧放電ラ
ンプ点灯装置の点灯回路４１は、交流電源４９に接続さ
れる整流平滑部４５と、この整流平滑部４５に接続され
た電力制御部４４と、この電力制御部４４に接続された
ランプ電圧検出部４３とを有し、ランプ電圧検出部４３
は、起動部４２を介して高圧放電ランプ４０に接続され
ている。
プと、点灯回路とよりなる高圧放電ランプ点灯装置の回
路の一例を示すブロック図である。この例の高圧放電ラ
ンプ点灯装置の点灯回路４１は、交流電源４９に接続さ
れる整流平滑部４５と、この整流平滑部４５に接続され
た電力制御部４４と、この電力制御部４４に接続された
ランプ電圧検出部４３とを有し、ランプ電圧検出部４３
は、起動部４２を介して高圧放電ランプ４０に接続され
ている。
【００２１】以上において、電力制御部４４は、例えば
シリーズドロッパー方式、スイッチングレギュレーター
方式などの回路により構成することができる。そして、
この電力制御部４４には、ランプ電圧検出部４３で検出
される高圧放電ランプ４０のランプ電圧が設定レベル以
下、例えば定格電圧の１／２以下である場合には、ラン
プ電圧検出部４３からの制御信号により高圧放電ランプ
４０に対する点灯電力の供給を遮断する電力遮断回路
（図示せず）が設けられている。この電力遮断回路は、
高圧放電ランプ４０の始動動作中における低ランプ電圧
状態によって動作することがないように、高圧放電ラン
プ４０を起動してから所定時間、例えば１分間が経過し
た後から動作するように制御されている。起動部４２
は、高圧ギャップとトランスを用いたイグナイター方式
によるものを利用することができる。
シリーズドロッパー方式、スイッチングレギュレーター
方式などの回路により構成することができる。そして、
この電力制御部４４には、ランプ電圧検出部４３で検出
される高圧放電ランプ４０のランプ電圧が設定レベル以
下、例えば定格電圧の１／２以下である場合には、ラン
プ電圧検出部４３からの制御信号により高圧放電ランプ
４０に対する点灯電力の供給を遮断する電力遮断回路
（図示せず）が設けられている。この電力遮断回路は、
高圧放電ランプ４０の始動動作中における低ランプ電圧
状態によって動作することがないように、高圧放電ラン
プ４０を起動してから所定時間、例えば１分間が経過し
た後から動作するように制御されている。起動部４２
は、高圧ギャップとトランスを用いたイグナイター方式
によるものを利用することができる。
【００２２】この高圧放電ランプ点灯装置においては、
起動部４２により例えば１２ｋＶの高圧が印加されるこ
とにより高圧放電ランプ４０がブレークダウンし、電力
制御部４４から供給される点灯電力により、高圧放電ラ
ンプ４０のランプ電圧が次第に大きくなって、当該高圧
放電ランプ４０は安定点灯状態となる。そして、ランプ
電圧検出部４３によりランプ電圧を検出しながら、当該
高圧放電ランプ４０の点灯電力が一定に保たれるよう、
フィードバック制御により電力制御部４４において点灯
電力が制御される。
起動部４２により例えば１２ｋＶの高圧が印加されるこ
とにより高圧放電ランプ４０がブレークダウンし、電力
制御部４４から供給される点灯電力により、高圧放電ラ
ンプ４０のランプ電圧が次第に大きくなって、当該高圧
放電ランプ４０は安定点灯状態となる。そして、ランプ
電圧検出部４３によりランプ電圧を検出しながら、当該
高圧放電ランプ４０の点灯電力が一定に保たれるよう、
フィードバック制御により電力制御部４４において点灯
電力が制御される。
【００２３】而して、高圧放電ランプ４０の封止部にお
ける内方側の気密シール部の気密性が失われて放電空間
部内の水銀蒸気が気密空間部に流れ込むと、水銀蒸気圧
の低下に伴って、ランプ電圧が大幅に低下し、その結
果、設定レベル低下となった場合には、高圧放電ランプ
４０への点灯電力の供給が遮断されて高圧放電ランプ４
０が消灯する。すなわち、箔浮きが生じたときには、点
灯電力の供給が自動的に停止され、従って、当該高圧放
電ランプ４０が破裂することを完全に防止することがで
きる。また、高圧放電ランプ４０の内方側の気密シール
部に既に箔浮きが生じている高圧放電ランプ４０を点灯
させようとしても、ランプ電圧が設定レベルに達しない
ので、点灯することがなく、従って、この場合にも、高
圧放電ランプ４０が破裂することを防止できる。
ける内方側の気密シール部の気密性が失われて放電空間
部内の水銀蒸気が気密空間部に流れ込むと、水銀蒸気圧
の低下に伴って、ランプ電圧が大幅に低下し、その結
果、設定レベル低下となった場合には、高圧放電ランプ
４０への点灯電力の供給が遮断されて高圧放電ランプ４
０が消灯する。すなわち、箔浮きが生じたときには、点
灯電力の供給が自動的に停止され、従って、当該高圧放
電ランプ４０が破裂することを完全に防止することがで
きる。また、高圧放電ランプ４０の内方側の気密シール
部に既に箔浮きが生じている高圧放電ランプ４０を点灯
させようとしても、ランプ電圧が設定レベルに達しない
ので、点灯することがなく、従って、この場合にも、高
圧放電ランプ４０が破裂することを防止できる。
【００２４】以上、本発明を具体的な例に基づいて説明
したが、本発明においては種々の変形を加えることがで
きる。例えば高圧放電ランプにおいては、２つの気密シ
ール部１３Ａ、１３Ｂおよび気密空間部２５を両方の封
止部１３に形成することが好ましい。実際上、いずれの
封止部に先行的に箔浮きが生じるかは不明である。
したが、本発明においては種々の変形を加えることがで
きる。例えば高圧放電ランプにおいては、２つの気密シ
ール部１３Ａ、１３Ｂおよび気密空間部２５を両方の封
止部１３に形成することが好ましい。実際上、いずれの
封止部に先行的に箔浮きが生じるかは不明である。
【００２５】また、高圧放電ランプの気密空間部２５内
には、例えば放電容器１１内に封入されるものと同じ不
活性ガスが室温で１０ｔｏｒｒ以上封入されていること
が好ましく、熱伝導によって気密空間部２５内の導電用
金属箔２０Ａの温度を低くすることができる。ここで、
この不活性ガスが窒素ガスである場合には、内方側の気
密シール部１３Ａの気密性が失われた場合に、気密空間
部２５から窒素ガスが放電空間部１２内に入り込むこと
になる結果、高圧放電ランプの始動電圧が大幅に高くな
り、事実上、再度の点灯が不可能な状態とすることがで
きる。
には、例えば放電容器１１内に封入されるものと同じ不
活性ガスが室温で１０ｔｏｒｒ以上封入されていること
が好ましく、熱伝導によって気密空間部２５内の導電用
金属箔２０Ａの温度を低くすることができる。ここで、
この不活性ガスが窒素ガスである場合には、内方側の気
密シール部１３Ａの気密性が失われた場合に、気密空間
部２５から窒素ガスが放電空間部１２内に入り込むこと
になる結果、高圧放電ランプの始動電圧が大幅に高くな
り、事実上、再度の点灯が不可能な状態とすることがで
きる。
【００２６】
【実施例】＜実施例１＞図１および図２に示されている
構成に従い、放電容器（１１）の最大外径が１０ｍｍ、
放電空間部（１２）の最大径が５ｍｍ、陰極（１４）と
陽極（１５）との離間距離が１．５ｍｍ、放電空間部
（１２）の内容積が１２０ｍｍ3 であり、この放電空間
部（１２）内に水銀を０．１５ｍｇ／ｍｍ3 、希ガスで
あるアルゴンを１０ｋＰａおよびハロゲンである臭素を
５×１０-4μｍｏｌ／ｍｍ3 となる量で封入し、定格電
圧７５Ｖ、定格電力１５０Ｗの高圧放電ランプである直
流点灯用高圧水銀ランプを作製した。この高圧水銀ラン
プの陽極（１５）側の封止部（１３）は、その全長が２
８ｍｍであり、モリブデンよりなる全長２０ｍｍの導電
用金属箔（２０Ａ）が管軸方向に伸びるよう配置されて
おり、シュリンクシールにより放電空間部（１２）に臨
む封止部（１３）の一端部から７ｍｍの位置に気密シー
ル部（１３Ａ）、そこから外部リード棒（２１）側の６
ｍｍの位置に気密シール部（１３Ｂ）が形成されて、こ
れらの気密シール部（１３Ａ、１３Ｂ）の間に最大径が
３ｍｍ程度であり、封入されている水銀の体積の約０．
８倍の容積を有する気密空間部（２５）が形成されてい
る。この気密空間部（２５）内には、不活性ガスである
アルゴンを１０ｋＰａとなる量で封入した。
構成に従い、放電容器（１１）の最大外径が１０ｍｍ、
放電空間部（１２）の最大径が５ｍｍ、陰極（１４）と
陽極（１５）との離間距離が１．５ｍｍ、放電空間部
（１２）の内容積が１２０ｍｍ3 であり、この放電空間
部（１２）内に水銀を０．１５ｍｇ／ｍｍ3 、希ガスで
あるアルゴンを１０ｋＰａおよびハロゲンである臭素を
５×１０-4μｍｏｌ／ｍｍ3 となる量で封入し、定格電
圧７５Ｖ、定格電力１５０Ｗの高圧放電ランプである直
流点灯用高圧水銀ランプを作製した。この高圧水銀ラン
プの陽極（１５）側の封止部（１３）は、その全長が２
８ｍｍであり、モリブデンよりなる全長２０ｍｍの導電
用金属箔（２０Ａ）が管軸方向に伸びるよう配置されて
おり、シュリンクシールにより放電空間部（１２）に臨
む封止部（１３）の一端部から７ｍｍの位置に気密シー
ル部（１３Ａ）、そこから外部リード棒（２１）側の６
ｍｍの位置に気密シール部（１３Ｂ）が形成されて、こ
れらの気密シール部（１３Ａ、１３Ｂ）の間に最大径が
３ｍｍ程度であり、封入されている水銀の体積の約０．
８倍の容積を有する気密空間部（２５）が形成されてい
る。この気密空間部（２５）内には、不活性ガスである
アルゴンを１０ｋＰａとなる量で封入した。
【００２７】以上の高圧水銀ランプを用い、図５に示さ
れている構成に従って、高圧放電ランプ点灯装置を作製
した。起動部（４２）としては１２ｋＶの高圧を印加す
る高圧ギャップとトランスを用いたイグナイター方式に
よるもの、電力制御部（４４）としてはシリーズドロッ
パー方式の回路を用いた。また、この高圧放電ランプ点
灯装置においては、ランプ電圧の設定レベルを定格電圧
の１／２とした。
れている構成に従って、高圧放電ランプ点灯装置を作製
した。起動部（４２）としては１２ｋＶの高圧を印加す
る高圧ギャップとトランスを用いたイグナイター方式に
よるもの、電力制御部（４４）としてはシリーズドロッ
パー方式の回路を用いた。また、この高圧放電ランプ点
灯装置においては、ランプ電圧の設定レベルを定格電圧
の１／２とした。
【００２８】この高圧放電ランプ点灯装置において、高
圧水銀ランプを管軸方向が水平となる状態として定格条
件で点灯と消灯を繰り返したところ、通算点灯時間が３
７００時間になったところで、ランプ電圧が１５Ｖ程度
に低下し消灯した。この高圧水銀ランプを観察したとこ
ろ、気密シール部（１３Ａ）の全長にわたって箔浮きが
見られ、気密空間部（２５）に水銀が凝縮しているのが
みられた。
圧水銀ランプを管軸方向が水平となる状態として定格条
件で点灯と消灯を繰り返したところ、通算点灯時間が３
７００時間になったところで、ランプ電圧が１５Ｖ程度
に低下し消灯した。この高圧水銀ランプを観察したとこ
ろ、気密シール部（１３Ａ）の全長にわたって箔浮きが
見られ、気密空間部（２５）に水銀が凝縮しているのが
みられた。
【００２９】再度、上記高圧水銀ランプを点灯回路（４
１）にセットし、始動させたところ、起動後に１分間が
経過したときに消灯して、当該高圧水銀ランプは破裂す
ることがなかった。これは、当該高圧水銀ランプのラン
プ電圧が設定レベルに達していなかったからである。
１）にセットし、始動させたところ、起動後に１分間が
経過したときに消灯して、当該高圧水銀ランプは破裂す
ることがなかった。これは、当該高圧水銀ランプのラン
プ電圧が設定レベルに達していなかったからである。
【００３０】＜実施例２＞図３および図４に示されてい
る構成に従い、放電容器（１１）の最大外径が１３ｍ
ｍ、放電空間部（１２）の最大径が１０ｍｍ、陰極（１
４）と陽極（１５）との離間距離が２ｍｍ、放電空間部
（１２）の内容積が３５０ｍｍ3 であり、放電空間部
（１２）内に水銀を０．０７ｍｇ／ｍｍ3 、希ガスであ
るアルゴン（Ａｒ）を３０ｋＰａ、メタルハライドであ
るヨウ化ディスプロシウムを１ｍｇおよび臭化セシウム
を４ｍｇとなる量で封入し、定格電圧６０Ｖ、定格電力
２５０Ｗの高圧放電ランプである直流点灯用メタルハラ
イドランプを作製した。このメタルハライドランプの陰
極（１４）側の封止部（１３）は、その全長が２５ｍｍ
であり、モリブデンよりなる全長１３ｍｍの導電用金属
箔（２０Ａ）が管軸方向に伸びるよう配置されており、
ピンチシールにより放電空間部（１２）に臨む封止部
（１３）の一端部から３ｍｍの位置に気密シール部（１
３Ａ）、そこから外部リード棒（２１）側の４ｍｍの位
置に気密シール部（１３Ｂ）が形成されて、これらの気
密シール部（１３Ａ、１３Ｂ）の間に最大径が３ｍｍ程
度であり、封入されている水銀の体積の約０．８倍の容
積を有する気密空間部（２５）が形成されている。この
気密空間部（２５）内には、不活性ガスである窒素を約
１００ｋＰａとなる量で封入した。
る構成に従い、放電容器（１１）の最大外径が１３ｍ
ｍ、放電空間部（１２）の最大径が１０ｍｍ、陰極（１
４）と陽極（１５）との離間距離が２ｍｍ、放電空間部
（１２）の内容積が３５０ｍｍ3 であり、放電空間部
（１２）内に水銀を０．０７ｍｇ／ｍｍ3 、希ガスであ
るアルゴン（Ａｒ）を３０ｋＰａ、メタルハライドであ
るヨウ化ディスプロシウムを１ｍｇおよび臭化セシウム
を４ｍｇとなる量で封入し、定格電圧６０Ｖ、定格電力
２５０Ｗの高圧放電ランプである直流点灯用メタルハラ
イドランプを作製した。このメタルハライドランプの陰
極（１４）側の封止部（１３）は、その全長が２５ｍｍ
であり、モリブデンよりなる全長１３ｍｍの導電用金属
箔（２０Ａ）が管軸方向に伸びるよう配置されており、
ピンチシールにより放電空間部（１２）に臨む封止部
（１３）の一端部から３ｍｍの位置に気密シール部（１
３Ａ）、そこから外部リード棒（２１）側の４ｍｍの位
置に気密シール部（１３Ｂ）が形成されて、これらの気
密シール部（１３Ａ、１３Ｂ）の間に最大径が３ｍｍ程
度であり、封入されている水銀の体積の約０．８倍の容
積を有する気密空間部（２５）が形成されている。この
気密空間部（２５）内には、不活性ガスである窒素を約
１００ｋＰａとなる量で封入した。
【００３１】以上のメタルハライドランプを用いたこと
以外は、実施例１と同様にして、高圧放電ランプ点灯装
置を作製した。この高圧放電ランプ点灯装置において、
メタルハライドランプを管軸方向が水平となる状態とし
て定格条件で点灯と消灯を繰り返したところ、通算点灯
時間が２５００時間になったところで、ランプ電圧が２
０Ｖ程度に低下した。このメタルハライドランプを観察
したところ、気密シール部（１３Ａ）の全長にわたって
箔浮きが生じ、気密空間部（２５）に水銀およびメタル
ハライドが凝縮しているのが見られた。
以外は、実施例１と同様にして、高圧放電ランプ点灯装
置を作製した。この高圧放電ランプ点灯装置において、
メタルハライドランプを管軸方向が水平となる状態とし
て定格条件で点灯と消灯を繰り返したところ、通算点灯
時間が２５００時間になったところで、ランプ電圧が２
０Ｖ程度に低下した。このメタルハライドランプを観察
したところ、気密シール部（１３Ａ）の全長にわたって
箔浮きが生じ、気密空間部（２５）に水銀およびメタル
ハライドが凝縮しているのが見られた。
【００３２】再度、上記メタルハライドランプを点灯回
路（４１）にセットし、始動させたところ、起動後に１
分間が経過したときに消灯して、当該メタルハライドラ
ンプは破裂することがなかった。これは、当該メタルハ
ライドランプのランプ電圧が設定レベルに達していなか
ったからである。
路（４１）にセットし、始動させたところ、起動後に１
分間が経過したときに消灯して、当該メタルハライドラ
ンプは破裂することがなかった。これは、当該メタルハ
ライドランプのランプ電圧が設定レベルに達していなか
ったからである。
【００３３】
【発明の効果】本発明の高圧放電ランプによれば、封止
部の２個所に形成されている気密シール部のうち、内方
側のものに箔浮きが生じてその気密性が失われたときに
は、放電空間部内の水銀蒸気が気密空間部に流れ込んで
凝縮するため、当該高圧放電ランプ内の圧力が大幅低下
し、その結果、当該高圧放電ランプの放電状態が維持さ
れなくなり、当該高圧放電ランプが破裂することがな
い。
部の２個所に形成されている気密シール部のうち、内方
側のものに箔浮きが生じてその気密性が失われたときに
は、放電空間部内の水銀蒸気が気密空間部に流れ込んで
凝縮するため、当該高圧放電ランプ内の圧力が大幅低下
し、その結果、当該高圧放電ランプの放電状態が維持さ
れなくなり、当該高圧放電ランプが破裂することがな
い。
【００３４】また、本発明の高圧放電ランプ点灯装置に
よれば、高圧放電ランプにおいて、例えば箔浮きによっ
て気密性が失われたときには、ランプ電圧が低下する。
そして、その値が設定レベル以下になったときには、当
該高圧放電ランプに対する点灯電力の供給が自動的に遮
断されて高圧放電ランプが点灯されず、あるいは点灯状
態が停止されるので、当該高圧放電ランプが破裂するこ
とを未然に完全に防止することができる。
よれば、高圧放電ランプにおいて、例えば箔浮きによっ
て気密性が失われたときには、ランプ電圧が低下する。
そして、その値が設定レベル以下になったときには、当
該高圧放電ランプに対する点灯電力の供給が自動的に遮
断されて高圧放電ランプが点灯されず、あるいは点灯状
態が停止されるので、当該高圧放電ランプが破裂するこ
とを未然に完全に防止することができる。
【図１】本発明の実施例に係るショートアーク型の高圧
水銀ランプの一例の構成を導電用金属箔の面を正面方向
から見た説明用断面図である。
水銀ランプの一例の構成を導電用金属箔の面を正面方向
から見た説明用断面図である。
【図２】図１の高圧水銀ランプを導電用金属箔の厚み方
向から見た説明用断面図である。
向から見た説明用断面図である。
【図３】本発明の他の実施例に係るショートアーク型の
メタルハライドランプの一例の構成を導電用金属箔の面
を正面方向から見た状態で示す説明用断面図である。
メタルハライドランプの一例の構成を導電用金属箔の面
を正面方向から見た状態で示す説明用断面図である。
【図４】図３のメタルハライドランプを導電用金属箔の
厚み方向から見た状態で示す説明用断面図である。
厚み方向から見た状態で示す説明用断面図である。
【図５】高圧放電ランプと、点灯回路よりなる高圧放電
ランプ点灯装置の回路の一例を示すブロック図である
ランプ点灯装置の回路の一例を示すブロック図である
【図６】従来のメタルハライドランプの一例の構成を示
す説明用断面図である。
す説明用断面図である。
【図７】図６の封止部の部分拡大図である。
１０ 高圧水銀ランプ
１１ 放電容器
１２ 放電空間部
１３ 封止部
１３Ａ 気密シール部
１３Ｂ 気密シール部
１４ 陰極
１５ 陽極
１６ 電極棒
１７ 放電空間包囲部
２０、２０Ａ 導電用金属箔
２１ 外部リード棒
２５ 気密空間部
３０ メタルハライドランプ
４０ 高圧放電ランプ
４１ 点灯回路
４２ 起動部
４３ ランプ電圧検出部
４４ 電力制御部
４５ 整流平滑部
４９ 交流電源
５０ メタルハライドランプ
５１ 放電容器
５２ 放電空間部
５４ 陰極
５５ 陽極
５７ 封止部
５８ 電極棒
６０ 導電用金属箔
６２ 外部リード棒
６５ 間隙
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01J 61/36
H05B 41/18
Claims (5)
- 【請求項１】 石英ガラスからなる放電容器によって形
成された放電空間内に一対の電極が対向配置されると共
に水銀が封入されており、放電容器の両端に導電用金属
箔が配置された封止部が形成されてなる高圧放電ランプ
において、 少なくとも一方の封止部には、その封止部内の１枚の導
電用金属箔における、当該封止部の伸びる長さ方向に離
間する２個所において気密シール部が形成され、この２
つの気密シール部の間に、当該導電用金属箔が通過する
状態で気密空間部が形成されていることを特徴とする高
圧放電ランプ。 - 【請求項２】 気密空間部内に不活性ガスが封入されて
いることを特徴とする請求項１に記載の高圧放電ラン
プ。 - 【請求項３】 気密空間部内の不活性ガスが窒素ガスで
あることを特徴とする請求項２に記載の高圧放電ラン
プ。 - 【請求項４】 気密空間部の容積が放電容器の放電空間
内に封入された水銀の凝縮時の体積の０．５倍以上の大
きさであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいず
れかに記載の高圧放電ランプ。 - 【請求項５】 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の
高圧放電ランプと、この高圧放電ランプを点灯させる点
灯回路とよりなり、 当該点灯回路は、当該高圧放電ランプのランプ電圧を検
出するランプ電圧検出部と、このランプ電圧検出部によ
り検出されるランプ電圧が設定レベル以下となったとき
に、点灯電力の供給を遮断する電力遮断機能を有する電
力制御部とを具えることを特徴とする高圧放電ランプ点
灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15805699A JP3440879B2 (ja) | 1999-06-04 | 1999-06-04 | 高圧放電ランプおよび高圧放電ランプ点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15805699A JP3440879B2 (ja) | 1999-06-04 | 1999-06-04 | 高圧放電ランプおよび高圧放電ランプ点灯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000348680A JP2000348680A (ja) | 2000-12-15 |
| JP3440879B2 true JP3440879B2 (ja) | 2003-08-25 |
Family
ID=15663341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15805699A Expired - Lifetime JP3440879B2 (ja) | 1999-06-04 | 1999-06-04 | 高圧放電ランプおよび高圧放電ランプ点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3440879B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6876151B2 (en) | 2000-04-03 | 2005-04-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Discharge lamp and lamp unit |
| US7329992B2 (en) | 2002-03-29 | 2008-02-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Discharge lamp, method for fabricating the same and lamp unit |
-
1999
- 1999-06-04 JP JP15805699A patent/JP3440879B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000348680A (ja) | 2000-12-15 |
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