JPH0547348A - メタルハライドランプ - Google Patents

メタルハライドランプ

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JPH0547348A
JPH0547348A JP3205220A JP20522091A JPH0547348A JP H0547348 A JPH0547348 A JP H0547348A JP 3205220 A JP3205220 A JP 3205220A JP 20522091 A JP20522091 A JP 20522091A JP H0547348 A JPH0547348 A JP H0547348A
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JP
Japan
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halide
metal
lamp
metal halide
halogen compound
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Pending
Application number
JP3205220A
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English (en)
Inventor
Kazuo Honda
和雄 本田
Hiromichi Kawashima
弘道 川島
Mamoru Furuya
守 古谷
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Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】色の再現性が向上し、ランプ効率が向上するメ
タルハライドランプを提供するものである。 【構成】発光管20内に一対の電極21を対設し、この
発光管20内に水銀と、金属ハロゲン化合物と、希ガス
とを封入したメタルハライドランプ1において、上記金
属ハロゲン化合物は、少くとも1種の希土類金属ハロゲ
ン化合物と、ハロゲン化錫とに加え、さらにハロゲン化
インジウム、ハロゲン化タリウム、ハロゲン化リチウム
のうちの少なくとも1種を用いたことを特徴とする。 【作用】希土類金属ハロゲン化合物とハロゲン化錫とを
用いるので、発光管の失透が防止され、明るさが確保さ
れるとともに、ハロゲン化インジウム、ハロゲン化タリ
ウム、ハロゲン化リチウムのうちの少なくとも1種を封
入するので、インジウムやタリウムによる青および緑領
域の発光が強化される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、カラー液晶プロジェク
タ装置などの光源として有効なメタルハライドランプに
関する。
【0002】
【従来の技術】文字、表、図形等の画像を拡大して表示
面に投影することにより表示する手段として、古くから
は映写機や幻燈機などが知られており、最近ではカラー
液晶プロジェクタ装置が知られている。
【0003】カラー液晶プロジェクタ装置の基本的原理
は、図2に示す通り、光源1と、この光源から放射され
た光を反射するレフレクタ2と、この反射光を集光する
集光レンズ3を備えている。この集光レンズ3から投光
された光は、青色光を反射するダイクロイックミラー
(波長選択性反射鏡)4により青色光が反射され、この
青色光はミラー5で反射されて液晶パネル(LCD)6
を照射し、この液晶パネル6の画像を青色に着色してダ
イクロイックミラー7、8および投影レンズ9を介して
スクリーン10に投影させる。
【0004】また、上記集光レンズ3から投光された光
のうち、赤色および緑色の光は前記青色光を反射するダ
イクロイックミラー4を透過し、そのうちの赤色光はダ
イクロイックミラー11で反射され、液晶パネル12を
照射し、この液晶パネル12の画像を赤色に着色し、こ
の赤色画像を上記ダイクロイックミラー7で反射して他
のダイクロイックミラー8を透過し投影レンズ9を介し
てスクリーン10に投影する。
【0005】さらに、上記赤色光を反射するダイクロイ
ックミラー11を透過した緑色光は、液晶パネル13を
照射し、この液晶パネル13の画像を緑色に着色し、こ
の緑色画像をミラー14および上記ダイクロイックミラ
ー8で反射して投影レンズ9を介してスクリーン10に
投影する。
【0006】したがって、3個の液晶パネル6、12お
よび13の画像をコントロールすることによりスクリー
ン10の前面には3色の画像が重ねて投影され、カラー
の画像が映し出されることになる。
【0007】このようなカラー液晶プロジェクタ装置の
光源としては、光出力が大きくて、発光効率が高く、演
色性にも優れ、かつ寿命特性も良好なメタルハライドラ
ンプを使用しており、この種のメタルハライドランプ
は、光源の小形化にも大きく寄与する利点がある。
【0008】メタルハライドランプは、図1に示す通
り、石英ガラス等からなる発光管20に一対の電極2
1、21を封装し、これら電極21、21を金属箔導体
22、22を介して外部リ−ド線23、23に接続して
ある。図示のメタルハライドランプは両端封止形をなし
ており、発光管20の軸方向両端に封止部24、24を
形成してあり、これら封止部24、24に上記金属箔導
体22、22を封着してあり、かつこれら封止部24、
24に上記外部リ−ド線23、23と接続された口金2
5、25を被着してある。
【0009】なお、メタルハライドランプにあっては、
上記両端封止形の外に、片側のみに封止部を形成してこ
の封止部に一対の金属箔導体を封着した片封止形のラン
プもある。また、このような発光管を外管で囲って2重
管構造とする場合もあるが、光源を小形化する観点から
発光管をむき出しにした1重管構造が望ましい。
【0010】上記発光管20には、緩衝金属としての水
銀が封入されているとともに、発光金属として金属ハロ
ゲン化物が封入されており、かつアルゴン等の希ガスが
封入されている。
【0011】金属ハロゲン化物としては、ナトリウムN
aやリチウムLiに代表されるアルカリ金属のハロゲン
化物が知られているが、スカンジウムSc、ジスプロシ
ウムDy、ホルミウムHo、ツリウムTm等の希土類金
属のハロゲン化物を用いると発光効率が一層向上すると
ともに色温度が高くなり、相関色温度を5000K以上
にすることができる利点がある。
【0012】これらの金属と化合されるハロゲンとして
は従来、ヨウ素Iが使用されており、前記希土類金属と
一緒に、ヨウ化スカンジウムScI3 、ヨウ化ジスプロ
シウムDyI3 、よう化ホルミウムHoI3 、よう化ツ
リウムTmI3 などの形態で封入されている。
【0013】しかしながら、希土類金属のハロゲン化物
は、点灯中に高温の石英ガラスと反応して発光管20を
失透させる場合がある。つまり、例えばScI3 を用い
た場合、点灯中に余剰となっている遊離ScI3 が発光
管の石英(SiO2 )と反応して、SiI4 とScO2
を生成し、よってバルブの失透が生じる。
【0014】また、SiI4 は電極の先端に付着してタ
ングステンWとケイ素Siとの低融点合金を作り、この
合金が発光管の管壁に付着して黒化を発生させる原因と
なる。 このような失透および黒化は、ランプの光束を
低下させるので輝度が落ち、このため反射鏡2の集光率
が低下し、スクリーンの明るさが低下する不具合を招
く。
【0015】このような不具合を防止するため、本出願
人は特願平1−28039号において、希土類金属のハ
ロゲン化物に加えて錫のハロゲン化物、例えばSnI2
を封入することにより失透を大幅に改善する提案をして
ある。
【0016】希土類金属ハロゲン化物にハロゲン化錫を
加えて封入すると、ハロゲン化錫が発光管内で遊離して
いる希土類金属ハロゲン化物を取り込んで拘束し、この
ため遊離しているScI3 が発光管のSiO2 と反応し
てSiI4 とScO2 を生成することを防止するもので
ある。
【0017】ところが、上記のような失透対策のために
ハロゲン化錫を加えた場合、ハロゲン化錫自身も発光
し、このハロゲン化錫の発光は、長波長側の発光スペク
トルが増大されるためランプの色温度が低下したり、色
むらを発生させることがある。これを防止するため、ハ
ロゲンとしてヨウ素に加えて臭素Brを混合して用いる
と色温度の低下や色むらの発生が改善されることが判っ
てきた。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】しかし、臭素の化合物
はヨウ素の化合物に比べて蒸気圧が低い傾向がある。こ
のため、発光効率が低下するばかりでなく、このような
メタルハライドランプの場合、図4に示す分光分布特性
図に示すように、水銀の共鳴線に近い580nm付近の発
光強度が非常に強くなる。
【0019】ところが、前記のようなカラー液晶プロジ
ェクタ装置に用いられるダイクロイックミラーにおいて
は、ミラー11が赤色光を反射して緑色光を透過する性
質をもつが、上記580nm付近の発光は緑色域と赤色域
の中間帯(境界域)に位置するためこのダイクロイック
ミラー11における波長選択性に一致しなく、つまりダ
イクロイックミラー11で効果的に分光できず、このダ
イクロイックミラー11に吸収されて損失光となるばか
りでなく、緑色光が赤色光に混ざり込むことになる。ち
なみに、青色域と緑色域の中間帯(境界域)は略480
nmである。この結果、緑色と赤色の純度が低下し、色の
再現性が低下するとともに、ランプ効率は65lm/W程
度であった。
【0020】本発明はこのような事情にもとづきなされ
たもので、その目的とするところは、色の再現性が向上
し、ランプ効率も向上するメタルハライドランプを提供
しようとするものである。
【0021】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、発光管内に一対の電極を対設し、この発光
管内に水銀と、金属ハロゲン化合物と、希ガスとを封入
したメタルハライドランプにおいて、上記金属ハロゲン
化合物は、少くとも1種の希土類金属ハロゲン化合物
と、ハロゲン化錫とに加え、さらにハロゲン化インジウ
ム、ハロゲン化タリウム、ハロゲン化リチウムのうちの
少なくとも1種を用いたことを特徴とする。
【0022】
【作用】本発明によれば、金属ハロゲン化合物として、
少くとも1種の希土類金属ハロゲン化合物とハロゲン化
錫とを用いるので、発光管の失透が防止され、明るさが
確保されるとともに、さらにハロゲン化インジウム、ハ
ロゲン化タリウム、ハロゲン化リチウムのうちの少なく
とも1種を封入するので、インジウムやタリウムの発光
スペクトル強度である450nmや570nmの発光強度が
強化され、これらの発光域は青および緑領域であるた
め、色の再現性が向上し、ランプ効率も高くなる。
【0023】
【実施例】以下、本発明について、先に説明した図面に
図3の特性図を用いて一実施例を説明する。プロジェク
タ装置の全体構造は図2に示された通りであり、また、
その光源として使用されるメタルハライドランプの構造
は図1に示される通りである。
【0024】本実施例のメタルハライドランプ1は25
0Wタイプであり、発光管20の内容積を約1ccとして
あり、この発光管20に封装された電極21、21はそ
れぞれ、電極軸26と、電極コイル部27とで構成され
ており、電極軸26は線径0.7mmのタングステンWに
て形成されるとともに、電極コイル部2は線径0.6mm
のタングステンWにて形成され、上記電極軸26の先端
部に3〜4回巻回されている。
【0025】これら電極11、11の先端間の離間距
離、すなわち電極間距離lは、6mm程度に形成されてお
り、したがってこのメタルハライドランプは極めて小形
であり、点光源に近づくように構成されている。上記発
光管10内には、緩衝金属としての所定量の水銀と、金
属ハロゲン化物、およびアルゴンなどの希ガスが封入さ
れている。
【0026】本実施例の場合、金属ハロゲン化物は少な
くとも1種の希土類金属のハロゲン化物と、ハロゲン化
錫と、さらにハロゲン化インジウム、ハロゲン化タリウ
ム、ハロゲン化リチウムのうちの少なくとも1種が用い
られている。
【0027】具体的には、臭化ジスプロシウムDyBr
3 が1mg、ヨウ化ジスプロシウムDyI3 とヨウ化セシ
ウムCsIをこれらの割合が75:25重量%となるよ
うにして合計0.5mg、および臭化錫SnBr2 を0.
6mgに加えて、臭化インジウムInBrを0.2mgおよ
び臭化タリウムTlBrを0.4mgを封入してある。
【0028】このような構成のメタルハライドランプの
場合、希土類金属ハロゲン化物を封入したにも拘らず錫
ハロゲン化物、例えば臭化錫SnBr2 を封入したので
発光管を構成する石英の失透が防止され、黒化も防止さ
れる。
【0029】そして、上記のような失透対策のためにハ
ロゲン化錫を加えた場合、ハロゲン化錫自身も発光し、
このハロゲン化錫の発光は長波長側の発光スペクトルを
増大させるから、ランプの色温度が低下したり、色むら
を発生させることがあるが、上記実施例ではハロゲンと
してヨウ素Iと臭素Brを混合して用いるので色温度の
低下や、色むらが改善される。
【0030】そして、本実施例ではさらに、臭化インジ
ウムInBrおよび臭化タリウムTlBrを封入したの
で、水銀の共鳴線に近い580nm付近の発光強度が弱く
なり、代わって上記インジウムInおよびタリウムTl
の発光スペクトルであるところの450nmおよび570
nmの発光強度が強化される。
【0031】450nmは青色波長領域であり、また57
0nmは緑色波長領域であるため、図2に示すダイクロイ
ックミラー4および11における波長選択性に一致す
る。よって、これらダイクロイックミラー4および11
で青色および緑色の光を効果的に選択して分光し、スク
リーン10に対する画像色調の再現性が良くなる。ま
た、ランプ効率は80lm/Wになり、従来よりも向上す
る。なお、ヨウ化金属に対する臭化金属との封入重量比
は、1:0.2〜1:5にすれば、色むらを良好に解消
することができる。そして、発光管の構造は、片側のみ
に封止部を形成した片封止形のランプであってもよい。
【0032】さらに、本発明のメタルハライドランプは
上記したカラー液晶プロジェクタ装置の光源として用い
ることに制約されるものではなく、映写機や幻燈機など
の光源、または色の再現性がよいことは演色性に優れる
ことであるから、一般照明用の光源や、店舗などに商品
照明の光源にも実施可能である。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように本発明によると、金
属ハロゲン化合物として、少くとも1種の希土類金属ハ
ロゲン化合物とハロゲン化錫とを用いるので、発光管の
失透が防止され、明るさが確保されて、光束維持率がよ
くなるとともに、さらにハロゲン化インジウム、ハロゲ
ン化タリウム、ハロゲン化リチウムのうちの少なくとも
1種を封入するので、インジウムやタリウムの発光スペ
クトル強度である450nmや570nmの発光強度が強化
され、これらの発光域は青および緑領域であるから色の
再現性が向上し、ランプ効率も高くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例と背景技術の説明に共通して
用いるレフレクタとメタルハライドランプの図。
【図2】カラー液晶プロジェクタ装置の原理図。
【図3】本実施例の場合の分光分布特性図。
【図4】従来の場合の分光分布特性図。
【符号の説明】
1…メタルハライドランプ(光源)、2…レフレクタ
(集光装置)、4、7、8、11…ダイクロイックミラ
ー、6、12、13…液晶表示板、10…スクリ−ン、
20…発光管、21…電極、22…金属箔導体、23…
外部リ−ド線、24…圧潰封止部、25…口金、26…
電極軸、27…電極コイル。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発光管内に一対の電極を対設し、この発
    光管内に水銀と、金属ハロゲン化合物と、希ガスとを封
    入したメタルハライドランプにおいて、 上記金属ハロゲン化合物は、少くとも1種の希土類金属
    ハロゲン化合物と、ハロゲン化錫とに加え、さらにハロ
    ゲン化インジウム、ハロゲン化タリウム、ハロゲン化リ
    チウムのうちの少なくとも1種からなることを特徴とす
    るメタルハライドランプ。
  2. 【請求項2】 ハロゲンとしてヨウ素と臭素を混合して
    用いたことを特徴とする請求項1に記載のメタルハライ
    ドランプ。
  3. 【請求項3】 上記メタルハライドランプは、カラー液
    晶プロジェクタ装置の光源として使用されるランプであ
    ることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のメ
    タルハライドランプ。
JP3205220A 1991-08-15 1991-08-15 メタルハライドランプ Pending JPH0547348A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61249237A (ja) * 1985-04-26 1986-11-06 Daikin Ind Ltd プリロード型工具ホルダーを備えたロボット
WO1998048446A2 (de) * 1997-04-21 1998-10-29 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Metallhalogenid-entladungslampe mit langer lebensdauer

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WO1998048446A3 (de) * 1997-04-21 1999-01-21 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Metallhalogenid-entladungslampe mit langer lebensdauer

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