JPH0395851A - 両口金形金属蒸気放電ランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は両口金形金属蒸気放電ランプに関するものであ
る。

従来の技術 従来、ＯＨＰ，スライド映写機，液晶ビデオプロジェク
ションテレビなどの光学機器に使用する光源としては、
ハロゲン電球やキセノンランプなどの高輝度光源が用い
られてきた。近年、これらに代わる高輝度かつ高効率，
長寿命光源としてショートアークタイプのメタルハライ
ドランプなどの金属蒸気放電ランプが使用されるように
なってきた。これら光学機器を小型化するにはランプ自
体もコンパクトなものにする必要がある。

両口金形金属蒸気放電ランプはかかる要望にこたえるも
のであり、メタルハライドランプを例にとれば、第４図
に示すような構造になっている。

同図において、１は石英からなる発光管であって、両端
に一対の電極２ａ，２ｂが気密に封着されている。発光
管１内には所定量の希ガス，水銀および金属ハロゲン化
物が封入されている。３ａ，３ｂは電極近傍の発光管外
面に塗布された保温膜であり、電極後方部のいわゆる最
冷部の温度を適切な値に保つ働きをする。４は発光管１
を収容した外管であり、両端に圧潰封止部７　ａ　＊　
７　ｂ　１および電極２ａ，２ｂに電気的に接続された
口金５ａ，５ｂを有する。外管４内は高真空に排気され
ており、また不純ガスを除去するためにゲッタ６が配設
されている。

かかるランプをＯＨＰ，スライド映写機，液晶ビデオプ
ロジェクションテレビなどの光学機器に使用する場合、
演色性の良い光が望まれるため、封入金属ハロゲン化物
として希土類金属ハロゲン化物を封入したランプが通常
用いられる。しかしながら、希土類金属ハロゲン化物を
封入したランプでは、発光効率および演色性を向上させ
るために、発光管の単位内表面積当たりの入力電力（以
下、管壁負荷という）を高くする必要がある。また、光
学機器に用いられるランプは、光を有効に利用するため
に、点光源にする必要があり、電極間距離をなるべく短
く、いわゆるショートアークタイプのランプにする必要
がある。

このように、希土類金属ハロゲン化物を封入しショート
アークタイプにしたランプは、必然的に管壁負荷が高く
なり、光学機器に使用されるランプは管壁負荷が少なく
とも２５Ｗ／一で設計されている。

発明が解決しようとする課題 しかし、このように管壁負荷を２　５　Ｗ　／　ｃ＋７
以上としたランプでは、寿命中に発光管１の黒化が進み
、光束の低下，光色変化などの問題が生じていた。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
ので、ランプの寿命中の黒化を防止し、それによって光
束低下，光色変化を防止した両口金形金属蒸気放電ラン
プを提供するものである。

課題を解決するための手段 本発明の両口金形金属蒸気放電ランプは、一対の電極を
有する透光性容器内に水銀，希ガス、および、少なくと
も一種の希土類金属ハロゲン化物を封入してなる発光管
と、両端に圧潰封止部を有し上記発光管を収容した外管
とを備え、前記発光管の単位内表面積当たりの入力電力
を２　５　Ｗ　／　ｃｄ以上とし、前記外管内に不活性
ガスを封入した構成を有している。

作用 この構成により、点灯中の発光管の温度を低下させるこ
とができ、また発光管の温度分布のバラツキを小さくす
ることができる。

実施例 第１図は本発明の一実施例であるランプ電力２５０Ｗの
鉛直点灯両口金形メタルハライドランプを示している。

第１図において、石英からなる発光管１の両端には、一
対の電極２ａ．２ｂが気密に封着されており、電極間距
離は１０閣、発光管内径はｌ６■、管壁負荷は２５Ｗ／
ｃｍ２である。

発光管１の内部には、希ガスおよび水銀がそれぞれ所定
量封入されるとともに、発光物質として希土類金属であ
るジスブロシウムとネオジウムのよう化物がそれぞれ２
．５Ｎずつと、アルカリ金属であるセシウムのよう化物
が３■封入されている。

また、電極２ａ，２ｂの近傍の発光管１の外面には、酸
化ジルコニウムを主成分とする保温膜３ａ，３ｂが撞布
されている。石英よりなる外管４の両端には圧潰封止部
７ａ，７ｂが形成されており、またそれぞれの圧潰封止
部には電極２ａ，２ｂにそれぞれ電気的に接続された口
金５ａ，５ｂが設けられている。外管４内には窒素ガス
が７６ＯＴｏ，ｒｒ封入されており、また不純ガスを除
去するためにゲッタ６が配設されている。

かかるランプについて寿命試験を行った結果を第２図に
示す。同図において、曲線Ａは本発明実施例のランプ、
曲線Ｂは外管内を真空にした従来のランプの各場合であ
る。第２図から明らかなように、従来のランプでは６０
００時間点灯後の光束維持率が約４０％で、かなり発光
管が黒化しているのに対し、本発明実施例のランプは６
０００時間点灯後の光束維持率が約８０％で発光管の黒
化もほとんど見られなかった。

このような結果は、次のような実験結果によって説明で
きる。

本発明実施例のランプと従来のランプとを点灯させて、
発光管の表面温度を測定した結果を第３図に示す。この
とき、発光管の表面温度を測定した測定点を■，■，■
とじ、測定点■，■は保温膜塗布の境界線に位置し、測
定点■は発光管の中心に位置している。なお、点灯方向
は測定点■を上側にした鉛直点灯で行った。かかる方法
で発光管表面温度を測定した結果、本発明実施例のラン
プは曲線Ｃで示した温度分布となり、従来のランプは曲
線Ｄで示した温度分布となった。この結果から、従来の
ランプは発光管の最高温度が９５０℃と高く、その結果
電極材料が熱蒸発して、発光管を黒化することを防止す
るハロゲンサイクルが良好に作用せず、寿命中、発光管
の黒化が激しくなるものと考えられる。これに対して、
本発明実施例のランプは最高温度が８５０℃と従来のラ
ンプと比較して１００℃も低下し、その結果ハロゲンサ
イクルが良好に作用し、寿命中の発光管黒化を防止でき
たものと考えられる。しかし、発光管温度が低下しすぎ
てもハロゲンサイクルは良好に作用せず、たとえば実験
的に本発明実施例ランプの外管を除去したランプの発光
管表面温度を測定すると、第３図の曲線Ｅで示すような
結果となり、最低温度が７００℃まで低下するが、この
ランプについて寿命試験を行った場合測定点■つまり最
低温度７００℃の部分で黒化が生じた。その点、本発明
実施例のランプは曲線Ｂ，Ｃと比較すると、発光管の温
度分布のバラツキも小さく発光管温度８００〜８５０℃
とハロゲンサイクルが良好に作用する範囲におさまって
いる。本発明実施例のランプの発光管の温度分布のバラ
ツキが小さい理由としては、外管内に窒素ガスを封入し
ているため、点灯中の発光管の熱により高温化した窒素
ガスが外管内を対流し、発光管の温度を全体的に均一化
させるためであると考えられる。

なお、ランプの管壁負荷の上限は５０Ｗ／ｃｍ２である
。すなわち、これを越えると短寿命となり好ましくない
ためである。

発明の効果 以上説明したように、本発明は一対の電極を有する透光
性容器内に水銀，希ガスおよび少なくとも一種の希土類
金属ハロゲン化物を封入し、管壁負荷を２５Ｗ／ｃｍ２
以上とした発光管と、両端に圧潰封止部を有し上記発光
管を収容した外管とを備え、前記外管内に不活性ガスを
封入することによって点灯中の発光管の温度をハロゲン
サイクルが作用するのに適した温度まで低下させること
ができ、また発光管の温度分布のバラツキをハロゲンサ
イクルが作用するのに適した温度範囲内におさえること
が可能となり、その結果、ランプ寿命中の発光管黒化を
防止することができ、それによってランプ寿命中の光束
低下，光色変化を防止した両口金形金属蒸気放電ランプ
を提供することができるものである。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例である両口金形金属蒸気放電
ランプの正面図、第２図は本発明実施例のランプと、従
来のランプの点灯時間と光束維持ず−−一斉ゴ光１【 ２４．　２ｂ−−一實猛 ム，テｂ−・０４′ ある。 １・・・・・・発光管、２ａ，２ｂ・・・・・・電極、
４・・・・・・外管、５ａ．５ｂ・・・・・・口金。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一対の電極を有する透光性容器内に水銀、希ガス、およ
   び、少なくとも一種の希土類金属ハロゲン化物を封入し
   てなる発光管と、両端に圧潰封止部を有し上記発光管を
   収容した外管とを備え、前記発光管の単位内表面積当た
   りの入力電力を２５Ｗ／ｃｍ＾２以上とし、前記外管内
   に不活性ガスを封入したことを特徴とする両口金形金属
   蒸気放電ランプ。