JPH03283342A - Metal halide lamp equipped with reflecting plate - Google Patents
Metal halide lamp equipped with reflecting plateInfo
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Landscapes
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、メタルハライドランプに関し、特に反射板
の前面に配置しほぼ水平に点灯して、光学的に限定した
区域に配光させる比較的小形の映像用光源等とし、て用
いられる反射板付のメタルハライドランプに関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention relates to a metal halide lamp, and in particular to a relatively small metal halide lamp that is placed in front of a reflector and lights up almost horizontally to distribute light in an optically limited area. This invention relates to a metal halide lamp with a reflector used as a light source for video images, etc.
従来、外管を用いることなく発光管と反射板とを一体的
にあるいは取り外し可能に組み合わせて構成した小形の
ショートアークメタルハライドランプは、その演色性の
良さと発光効率が大きいことなどの特徴により、オーバ
ーへラドプロジェクタや、オーバーヘッドタイプのプロ
ジェクションテレビ、映写機等に使用され、普及しつつ
ある。Conventionally, small short-arc metal halide lamps, which are constructed by integrally or removably combining an arc tube and a reflector without using an outer tube, have characteristics such as good color rendering and high luminous efficiency. It is used in overhead rad projectors, overhead type projection televisions, movie projectors, etc., and is becoming popular.
これらの装置は、更に小形化されつつあり、その光源と
して用いられるメタルハライドランプは装置の都合上、
水平に点灯される度合が増えつつある。従来、このよう
な装置に用いられるメタルハライドランプは、例えば鉛
直点灯用の定格ランプ電力150Wのものでは、アーク
長5.5mm、最大径φl1m、同内径φB、 8 w
a、内容積0.5ccのほぼ楕円形の発光管に、所定の
ランプ電圧となるように水銀と始動補助ガスとしてのア
ルゴンを約150torr封入する他に、沃化ディスプ
ロシウムと沃化ネオジムと沃化セシウムをそれぞれモル
比で3:2:6に選定し総量で0.8■を封入して構成
されている。These devices are becoming more compact, and the metal halide lamps used as their light sources are
The degree of horizontal lighting is increasing. Conventionally, metal halide lamps used in such devices, for example, those with a rated lamp power of 150 W for vertical lighting, have an arc length of 5.5 mm, a maximum diameter of 1 m, an inner diameter of 8 w.
a.A nearly elliptical arc tube with an internal volume of 0.5 cc is filled with mercury and argon as a starting auxiliary gas at about 150 torr to achieve a predetermined lamp voltage, as well as dysprosium iodide and neodymium iodide. The molar ratio of cesium iodide was selected to be 3:2:6, and a total amount of 0.8 μm was sealed.
ところで、このように構成したいわゆるショートアーク
メタルハライドランプを水平に配置して点灯すると、点
灯初期における発光管のアークの中心の位置は、電極間
中心より上方に0.2mだけ浮上して形成されているが
、100時間点灯後にはアークの中心は電極間中心より
も上方に1.1wも浮上する。更に1000時間点灯後
には、1.6m上方に位置するようになる。そしてこの
時点で、点灯初期には殆ど零である沃化水銀量が0.0
9+agも発生する。これは自由沃素が点灯中に多量に
発生し、不動作時に水銀と結合することによるものであ
る。By the way, when a so-called short-arc metal halide lamp configured in this manner is arranged horizontally and lit, the center of the arc of the arc tube at the beginning of lighting is formed floating 0.2 m above the center between the electrodes. However, after 100 hours of lighting, the center of the arc floats 1.1W above the center between the electrodes. After a further 1000 hours of lighting, it will be located 1.6m above. At this point, the amount of mercury iodide, which is almost zero at the beginning of lighting, has decreased to 0.0.
9+ag also occurs. This is because a large amount of free iodine is generated during lighting and combines with mercury during non-operation.
このように水平点灯した場合、ランプ寿命中に発光管の
アークの中心が移動すると、反射板と共に用いてスクリ
ーン上に照射した場合、スクリーン上に大きな照度変化
が現れ、光学設計が著しく困難となる。When the lamp is lit horizontally in this way, if the center of the arc of the arc tube moves during the life of the lamp, large changes in illuminance will appear on the screen when used with a reflector to illuminate the screen, making optical design extremely difficult. .
この発明は、従来のメタルハライドランプを水平点灯し
た場合における上記問題点を解消するためになされたも
ので、ランプ寿命中におけるアークの移動を防止して一
定位置に維持できるようにし、反射板と組み合わせて照
度変化の少ないスクリーンが得られるようにした反射板
付メタルハライドランプを提供することを目的とする。This invention was made to solve the above-mentioned problems when a conventional metal halide lamp is lit horizontally.It prevents the arc from moving during the lamp life and maintains it in a fixed position, and combines it with a reflector. It is an object of the present invention to provide a metal halide lamp with a reflector, which allows a screen with little change in illuminance to be obtained.
〔課題を解決するための手段及び作用〕上記問題点を解
決するため、本発明は、放物面あるいは楕円面等の反射
面を有する反射板の前面に位置させ、ほぼ水平に点灯さ
せるようにしたメタルハライドランプにおいて、発光管
に少なくともハロゲン化水銀(l(gX)と該ハロゲン
化水銀以外の金属ハロゲン化物(MX)を封入し、前記
ハロゲン化水銀は前記金属ハロゲン化物に対してモル比
で、
0.17≦)IgX / M X≦1.2の範囲であり
、且つ前記ハロゲン化水銀以外の金属ハロゲン化物(M
X)は発光管内容積1 cc当たり、0、1 ≦ M
X ≦2. 0 (−g/cc)の範囲に設定す
るものである。[Means and effects for solving the problem] In order to solve the above problems, the present invention provides a reflector that is positioned in front of a reflector having a reflective surface such as a paraboloid or an ellipsoid, and is illuminated almost horizontally. In the metal halide lamp, the arc tube is filled with at least mercury halide (l (g 0.17≦)IgX/M
X) is 0, 1 ≦ M per 1 cc of arc tube internal volume.
X≦2. 0 (-g/cc).
上記のように発光管に封入するハロゲン化水銀以外の金
属ハロゲン化物の単位内容積当たりの量を設定し、且つ
ハロゲン化水銀とハロゲン化水銀以外の金属ハロゲン化
物のモル比を設定して点灯中に発生する自由ハロゲン量
とハロゲン化水銀以外の金属ハロゲン化物との比を選定
することにより、点灯初期より、予めある範囲の自由ハ
ロゲンを得ることができ、点灯後も自由ハロゲン量があ
まり変動しないため、水平点灯における発光管のアーク
の中心位置が寿命中一定に保持されると共に、黒化が抑
制される。これにより反射板との組み合わせによるスク
リーン上の照度変化を低減することが可能となる。As mentioned above, the amount per unit volume of metal halides other than mercury halides to be sealed in the arc tube is set, and the molar ratio of mercury halides and metal halides other than mercury halides is set during lighting. By selecting the ratio of the amount of free halogen generated in the lamp to the metal halide other than mercury halide, it is possible to obtain a certain range of free halogen from the beginning of lighting, and the amount of free halogen does not change much even after lighting. Therefore, the center position of the arc of the arc tube during horizontal lighting is kept constant throughout its life, and blackening is suppressed. This makes it possible to reduce changes in illuminance on the screen due to the combination with the reflector.
次に実施例について説明する。第1図は、本発明に係る
反射板付メタルハライドランプの実施例を一部破断して
示す斜視図である。図において、1は石英容器からなる
発光管で、両端に電極2゜2′を備え、最大外径φ11
、5 m 、最大内径φ9.〇−、アーク長5綿、内
容積0.4ccの石英容器内には、水銀10IIIg、
アルゴンガス150torrの他に、金属ハロゲン化
物として沃化ディスプロシウム、沃化ネオジム、沃化セ
シウムをそれぞれモル比で3:2:6としたものを総重
量で0.5mg、更にハロゲン化水銀として0.2■の
沃化水銀を封入している。これにより発光管1への沃化
水銀以外の封入金属沃化物は内容積1cc当たり、 0
.510.4−1.25(w1g/cc)となり、また
ハロゲン化水銀(沃化水銀)とハロゲン化水銀以外の金
属ハロゲン化物(金属沃化物)との比(モル比)は0.
34となっている。Next, an example will be described. FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing an embodiment of a metal halide lamp with a reflector according to the present invention. In the figure, 1 is an arc tube made of a quartz container, equipped with electrodes 2゜2' at both ends, and has a maximum outer diameter of φ11.
, 5 m, maximum inner diameter φ9. 〇-, arc length 5 cotton, internal volume 0.4 cc quartz container contains 10 III g of mercury,
In addition to 150 torr of argon gas, a total weight of 0.5 mg of dysprosium iodide, neodymium iodide, and cesium iodide in a molar ratio of 3:2:6 as metal halides, and further as mercury halide. It contains 0.2μ of mercury iodide. As a result, the amount of metal iodide other than mercury iodide enclosed in the arc tube 1 is 0 per 1 cc of internal volume.
.. 510.4-1.25 (w1g/cc), and the ratio (molar ratio) of mercury halide (mercury iodide) to metal halide other than mercury halide (metal iodide) is 0.
It is 34.
なおこの実施例では、ハロゲン化水銀として沃化水銀を
封入したものを示しているが、本発明においては沃素す
なわちハロゲンを単体で封入してもよく、このようにハ
ロゲンを単体で封入しても一旦動作をさせるとハロゲン
化水銀となるため、本発明においてはハロゲンの封入量
を最も規定し易く、また封入形態を簡単にするため、ハ
ロゲン化水銀として表現をしている。In this example, mercury iodide is encapsulated as the mercury halide, but in the present invention, iodine, that is, halogen, may be encapsulated alone, and even if halogen is encapsulated alone in this way, Once operated, it becomes mercury halide, so in the present invention, it is expressed as mercury halide in order to most easily define the amount of halogen enclosed and to simplify the form of encapsulation.
電極2,2′は、エツジ付モリブデンN3,3’に電気
的に接続され、該モリブデン箔3,3′は更にモリブデ
ンワイヤー4.4′に接続される。The electrodes 2, 2' are electrically connected to edged molybdenum N3, 3', which molybdenum foils 3, 3' are further connected to molybdenum wires 4, 4'.
そして1亥ワイヤー4.4′は、それぞれ口金5とニッ
ケルリード線6に接続されている。なお図示は省略され
ているが、発光管lの両端には^I z Os・SiO
□からなる保温膜が被覆されていて、一定の蒸気圧が得
られるように構成されている。The wires 4 and 4' are connected to the base 5 and the nickel lead wire 6, respectively. Although not shown in the figure, ^I z Os・SiO is present at both ends of the arc tube l.
It is covered with a heat insulating film consisting of □, and is configured to obtain a constant vapor pressure.
そしてこのように構成された発光管1を取り囲むように
してコールドミラー付の反射板7を取付け、前記ニッケ
ルリード線6を反射板7の外部に引き出し反射板外壁面
を固設した端子8に接続している。Then, a reflector plate 7 with a cold mirror is attached so as to surround the arc tube 1 configured in this way, and the nickel lead wire 6 is led out of the reflector plate 7 and connected to a terminal 8 fixed to the outer wall surface of the reflector plate. are doing.
このように構成した反射板付メタルノ\ライドランプを
、ランプ電力150Wで矩形波点灯可能な電子安定器を
用いて水平に点灯し、初期から寿命期間中の発光管lの
アーク9の浮り状態を観察した結果、点灯初期において
は電極間中心から1.5mm上方に位置しており、10
0時間点灯後では1.5−と何ら変化がなく、 100
0時間点灯後においても1.6m上方へ浮上するのみで
、著しく変化の少ないことが確認された。これは沃化水
銀以外の金属沃化物に対して沃化水銀が予め封入されて
いるので、アーク中にこの沃化水銀から分離した自由沃
素が存在し、それにより沃化水銀以外の金属沃化物の発
光金属が石英製発光管と反応する割合が減少し、その対
応による自由沃素の増加の割合が少なくなり、全体の自
由沃素量があまり変動しないためと思われる。The metal lamp with a reflector configured as described above was lit horizontally using an electronic ballast capable of rectangular wave lighting at a lamp power of 150 W, and the floating state of the arc 9 of the arc tube l from the initial stage to the end of its life was measured. As a result of observation, at the initial stage of lighting, it was located 1.5 mm above the center between the electrodes, and 10
After lighting for 0 hours, there was no change at 1.5-, 100
Even after 0 hours of lighting, it was confirmed that there was only a 1.6 m upward levitation, and that there was no significant change. This is because mercury iodide is pre-filled with metal iodides other than mercury iodide, so there is free iodine separated from this mercury iodide in the arc, which causes metal iodides other than mercury iodide to be encapsulated. This seems to be because the proportion of the luminescent metal reacting with the quartz arc tube decreases, and the proportion of increase in free iodine due to this reaction decreases, so that the total amount of free iodine does not change much.
本発明においては、金属ハロゲン化物の単位内容積当た
りの量及びハロゲン化水銀と該ハロゲン化水銀以外の金
属ハロゲン化物のモル比を、前記特許請求の範囲に記載
のように設定するものであるが、次にこのように発光管
への封入物の封入量の設定に当たって行った実験につい
て説明する。In the present invention, the amount of metal halide per unit volume and the molar ratio of mercury halide to metal halide other than the mercury halide are set as described in the claims. Next, an explanation will be given of an experiment conducted in setting the amount of the material to be filled into the arc tube.
沃化水銀以外の金属沃化物(MX)の総量、沃化水銀以
外の金属沃化物(MX)に対する沃化水銀(HgX)の
比率(モル比)1発光管内容積をそれぞれ変化させて種
々のランプを作成し、アーク浮上の変化態様等を観察し
た。その結果、l1gX/MXの値を小さくして、0.
17未満にすると、寿命中金属沃化物の金属が石英容器
と反応して自由沃素が徐々に発生し、そのためアークは
初期位置からから徐々に浮上するという状態が生じ、光
学的にアーク位置が動くので好ましくないことが判明し
た。The total amount of metal iodides other than mercury iodide (MX), the ratio (molar ratio) of mercury iodide (HgX) to metal iodides other than mercury iodide (MX), and the internal volume of the arc tube were varied to produce various lamps. was created and the changes in arc levitation were observed. As a result, the value of l1gX/MX was reduced to 0.
If the value is less than 17, the metal of the metal iodide reacts with the quartz container during its life, and free iodine is gradually generated, resulting in a state in which the arc gradually rises from its initial position, causing the arc position to move optically. This turned out to be undesirable.
またHgX/MXの値を大きくして、1.2を超えるよ
うにすると、初めから自由沃素が多過ぎるため、アーク
が細く浮上する量が多くなり、アークが点灯初期から石
英発光管壁に約1.7mまで近付く。Furthermore, if the value of HgX/MX is increased to exceed 1.2, there will be too much free iodine from the beginning, which will cause the arc to become thinner and more floating, causing the arc to grow on the wall of the quartz arc tube from the initial stage of lighting. Approach to 1.7m.
そのためその後の変化はないものの、石英と封入添加物
が反応して失透を起こしたり、石英発光管がふくらんだ
りする。また自由沃素が初期から多いため、タングステ
ン電極から電子が出にくくなってアークスポットが更に
小さくなり、そのため電極先端温度が高くなり過ぎ、タ
ングステンスパッタが著しくなり、早期に黒化してスク
リーン光束を劣化させることが判り、やはり好ましくな
いことが判明した。As a result, although there are no subsequent changes, the quartz and the enclosed additives react and cause devitrification, and the quartz arc tube swells. In addition, since there is a large amount of free iodine from the beginning, it becomes difficult for electrons to come out from the tungsten electrode, making the arc spot even smaller, which causes the electrode tip temperature to become too high, causing significant tungsten sputtering, causing early blackening and deteriorating the screen luminous flux. It turned out that this was not desirable.
一方、発光管内容積1 cc当たりの金属沃化物量につ
いては、0.1mg/cc未満になると、蒸気圧が低く
、所望の発光特性が得られないため、スクリーンの色特
性が悪化するという現象が生じる。また2、Owrg/
ccを超えると、蒸気圧が高すぎるため、石英発光管と
の反応が早期に起こり、その反応の結果の沃素が多量に
発生する。したがって沃化水銀量を規定して自由沃素量
を規定する意味がなくなり、いずれの場合も好ましくな
いことが判明した。On the other hand, if the amount of metal iodide per 1 cc of arc tube internal volume is less than 0.1 mg/cc, the vapor pressure will be low and the desired luminescent characteristics will not be obtained, resulting in a phenomenon that the color characteristics of the screen will deteriorate. arise. Also 2, Owrg/
If it exceeds cc, the vapor pressure will be too high, so a reaction with the quartz arc tube will occur early, and a large amount of iodine will be generated as a result of the reaction. Therefore, it has been found that there is no point in specifying the amount of mercury iodide and the amount of free iodine, and that either case is unfavorable.
また同様の実験を、封入金属ハロゲン化物として金属臭
化物と臭化水銀を用いたランプについて行ったところ、
沃化物を用いたランプと同様な結果が得られた。Similar experiments were conducted on lamps using metal bromide and mercury bromide as the encapsulated metal halides.
Similar results were obtained with lamps using iodide.
したがって、発光管に封入されるハロゲン化水銀(Hg
X)と該ハロゲン化水銀以外の金属ハロゲン化物(MX
)の比やIニツイ”t’0.17≦HgX/M X ≦
1.2、並びに0.1≦MX≦2.0 (sg/ cc
)に規定することにより、発光管のアーク浮上が点灯時
間と共に変化するのを押さえ、且つ発光管の黒化を防止
することが可能となることが判明した。Therefore, mercury halide (Hg) sealed in the arc tube
X) and a metal halide other than the mercury halide (MX
) ratio and I't'0.17≦HgX/M
1.2, and 0.1≦MX≦2.0 (sg/cc
), it has been found that it is possible to suppress changes in the arc levitation of the arc tube with lighting time and to prevent blackening of the arc tube.
なお上記実施例では、自由ハロゲン量を変えるため、新
たに調整用にアーク中で沃素を生成する沃化水銀を加え
たものを示したが、調整用のハロゲン化水銀としては、
同種のものに限らず、沃化ディスプロシウム等の金属沃
化物に対して臭化水銀のように異種のものを加えてもよ
く、同様な効果が得られる。In the above example, in order to change the amount of free halogen, mercury iodide, which generates iodine in the arc, was added for adjustment, but as mercury halide for adjustment,
Not only the same type of metal iodide, but also a different type of metal iodide such as mercury bromide may be added to the metal iodide such as dysprosium iodide, and the same effect can be obtained.
以上実施例に基づいて説明したように、本発明によれば
、発光管に封入するハロゲン化水銀以外の金属ハロゲン
化物とハロゲン化水銀との比率(モル比)を上記のよう
に規定することにより、点灯中に発生する自由ハロゲン
量とハロゲン化水銀以外の金属ハロゲン化物との比を選
定し、且フ単位内容積当たりの金属ハロゲン化物量を上
記のように設定することにより、水平点灯における発光
管のアーク位置を、発光管の黒化を伴うことなく、寿命
期間中一定に保持することができ、それによりスクリー
ン上の照度変化を低減することのできる反射板付メタル
ハライドランプを容易に実現することができる。As explained above based on the embodiments, according to the present invention, by defining the ratio (molar ratio) of the metal halide other than mercury halide and mercury halide to be sealed in the arc tube as described above, By selecting the ratio between the amount of free halogen generated during lighting and metal halides other than mercury halide, and setting the amount of metal halides per unit internal volume as described above, light emission during horizontal lighting can be reduced. To easily realize a metal halide lamp with a reflector, which can maintain the arc position of the tube constant throughout its life without causing blackening of the arc tube, thereby reducing changes in illuminance on the screen. I can do it.
第1図は、本発明に係る反射板付メタルハライドランプ
の一実施例を示す斜視図である。
図において、■は発光管、2.2′は電極、33′はモ
リブデン箔、4.4′はワイヤー、5は口金、6はリー
ド線、7は反射板、8は端子、9はアークを示す。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a metal halide lamp with a reflector according to the present invention. In the figure, ■ is the arc tube, 2.2' is the electrode, 33' is the molybdenum foil, 4.4' is the wire, 5 is the base, 6 is the lead wire, 7 is the reflector, 8 is the terminal, and 9 is the arc. show.
Claims (1)
前面に位置させ、ほぼ水平に点灯させるようにしたメタ
ルハライドランプにおいて、発光管に少なくともハロゲ
ン化水銀(HgX)と該ハロゲン化水銀以外の金属ハロ
ゲン化物(MX)を封入し、前記ハロゲン化水銀は前記
金属ハロゲン化物に対してモル比で、 0.17≦HgX/MX≦1.2 の範囲であり、且つ前記ハロゲン化水銀以外の金属ハロ
ゲン化物(MX)は発光管内容積1cc当たり、 0.1≦MX≦2.0(mg/cc) の範囲としたことを特徴とする反射板付メタルハライド
ランプ。[Claims] 1. In a metal halide lamp that is placed in front of a reflector having a reflective surface such as a paraboloid or an ellipsoid and is lit almost horizontally, the arc tube contains at least mercury halide (HgX). and a metal halide (MX) other than the mercury halide, the molar ratio of the mercury halide to the metal halide is in the range of 0.17≦HgX/MX≦1.2, and A metal halide lamp with a reflector, characterized in that the metal halide (MX) other than mercury halide is in the range of 0.1≦MX≦2.0 (mg/cc) per cc of internal volume of the arc tube.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP8087390A JPH0732004B2 (en) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | Metal halide lamp with reflector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP8087390A JPH0732004B2 (en) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | Metal halide lamp with reflector |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH03283342A true JPH03283342A (en) | 1991-12-13 |
JPH0732004B2 JPH0732004B2 (en) | 1995-04-10 |
Family
ID=13730464
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP8087390A Expired - Lifetime JPH0732004B2 (en) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | Metal halide lamp with reflector |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH0732004B2 (en) |
-
1990
- 1990-03-30 JP JP8087390A patent/JPH0732004B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH0732004B2 (en) | 1995-04-10 |
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