JPH06203795A - 金属蒸気放電ランプ - Google Patents
金属蒸気放電ランプInfo
- Publication number
- JPH06203795A JPH06203795A JP1593993A JP1593993A JPH06203795A JP H06203795 A JPH06203795 A JP H06203795A JP 1593993 A JP1593993 A JP 1593993A JP 1593993 A JP1593993 A JP 1593993A JP H06203795 A JPH06203795 A JP H06203795A
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- tube
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高負荷で点灯しても発光管が失透する時間を
遅らせることができて、しかも発光管の変形が防止でき
る金属蒸気放電ランプを提供する。 【構成】 発光管内に金属ハロゲン化物を封入してなる
金属蒸気放電ランプにおいて、前記発光管は、無水天然
石英ガラスを外層とし、無水合成石英ガラスを内層とす
る２層構造であることを特徴とする。
遅らせることができて、しかも発光管の変形が防止でき
る金属蒸気放電ランプを提供する。 【構成】 発光管内に金属ハロゲン化物を封入してなる
金属蒸気放電ランプにおいて、前記発光管は、無水天然
石英ガラスを外層とし、無水合成石英ガラスを内層とす
る２層構造であることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属蒸気放電ランプに
関し、詳しくは、高負荷入力にも耐えうる発光管を備え
た金属蒸気放電ランプに関する。
関し、詳しくは、高負荷入力にも耐えうる発光管を備え
た金属蒸気放電ランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】金属蒸気放電ランプは、点灯中に放電空
間内に水が放出されると、ランプが短寿命になったり点
灯不良をきたしたりする不具合が生ずる。この放電空間
内に水が放出される原因は主に発光管内に介在するＯＨ
基が原因であると言われており、通常発光管としては、
ＯＨ基の含有量が１０重量ｐｐｍ以下の無水天然石英ガ
ラスが用いられている。
間内に水が放出されると、ランプが短寿命になったり点
灯不良をきたしたりする不具合が生ずる。この放電空間
内に水が放出される原因は主に発光管内に介在するＯＨ
基が原因であると言われており、通常発光管としては、
ＯＨ基の含有量が１０重量ｐｐｍ以下の無水天然石英ガ
ラスが用いられている。
【０００３】一方、投影型液晶テレビジョンのバックラ
イトとして用いられているショートアーク型の金属蒸気
放電ランプは、小型のミラーと組み合わせて用いられる
ので、コンパクトに設計することが要請されており、よ
り発光効率を高めるために管壁負荷も４０Ｗ／cm2 以上
にするとともに、外管を有しない単管タイプで設計され
ている。この高管壁負荷のために、発光管の温度も８０
０℃以上の過酷な条件で使用される。
イトとして用いられているショートアーク型の金属蒸気
放電ランプは、小型のミラーと組み合わせて用いられる
ので、コンパクトに設計することが要請されており、よ
り発光効率を高めるために管壁負荷も４０Ｗ／cm2 以上
にするとともに、外管を有しない単管タイプで設計され
ている。この高管壁負荷のために、発光管の温度も８０
０℃以上の過酷な条件で使用される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このため、投影型液晶
テレビジョンに用いられるショートアーク型の金属蒸気
放電ランプでは、発光管として無水天然石英ガラスを使
用すると、高負荷のために発光管が失透し、光束維持率
が低下するなどの問題点がある。一方、無水天然石英ガ
ラスに代えて、無水合成石英ガラスを使用すると、失透
が開始するまでの時間を遅らせることができることを本
発明者等は実験により確認したが、合成石英ガラスは天
然のものに比べて粘度が低く、高負荷で点灯すると発光
管の温度が上昇し、変形するという問題点がある。
テレビジョンに用いられるショートアーク型の金属蒸気
放電ランプでは、発光管として無水天然石英ガラスを使
用すると、高負荷のために発光管が失透し、光束維持率
が低下するなどの問題点がある。一方、無水天然石英ガ
ラスに代えて、無水合成石英ガラスを使用すると、失透
が開始するまでの時間を遅らせることができることを本
発明者等は実験により確認したが、合成石英ガラスは天
然のものに比べて粘度が低く、高負荷で点灯すると発光
管の温度が上昇し、変形するという問題点がある。
【０００５】本発明は以上のような課題を解決するため
に成されたものであり、その目的とするところは、高負
荷で点灯しても発光管が失透するまでの時間を遅らせる
ことができて、しかも発光管の変形が防止できる金属蒸
気放電ランプを提供することにある。
に成されたものであり、その目的とするところは、高負
荷で点灯しても発光管が失透するまでの時間を遅らせる
ことができて、しかも発光管の変形が防止できる金属蒸
気放電ランプを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の金属蒸気放電ラ
ンプは、発光管内に金属ハロゲン化物を封入してなる金
属蒸気放電ランプにおいて、前記発光管は、無水天然石
英ガラスを外層とし、無水合成石英ガラスを内層とする
２層構造であることを特徴とする。
ンプは、発光管内に金属ハロゲン化物を封入してなる金
属蒸気放電ランプにおいて、前記発光管は、無水天然石
英ガラスを外層とし、無水合成石英ガラスを内層とする
２層構造であることを特徴とする。
【０００７】
【作用】発光管の失透は発光管の内面より起こるが、こ
の失透し易い発光管の内面を無水合成石英ガラスとして
いるので、失透するまでの時間を遅らせることができ、
また発光管の外層を無水天然石英ガラスとする２層構造
であるので、発光管の温度が上昇しても発光管の変形を
防止することができる。
の失透し易い発光管の内面を無水合成石英ガラスとして
いるので、失透するまでの時間を遅らせることができ、
また発光管の外層を無水天然石英ガラスとする２層構造
であるので、発光管の温度が上昇しても発光管の変形を
防止することができる。
【０００８】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して詳細に
説明する。図１は本発明の一実施例である出力１５０Ｗ
のショートアーク型メタルハライドランプの断面図を示
したものであり、１は発光管、２はタングステンよりな
る電極である。発光管１の中央には外径が約１１ｍｍの
略球形状の発光空間囲繞部１１が形成され、この発光空
間囲繞部１１の両側にはピンチシールされた封止管部１
２が形成されている。そしてこの封止管部１２内にはモ
リブデンよりなる金属箔２１が埋設されており、この金
属箔２１のそれぞれの両端には前記した発光空間囲繞部
１１内に伸びる電極２と封止管部１２より外方に伸びる
外部リード２２が溶接により接続されている。
説明する。図１は本発明の一実施例である出力１５０Ｗ
のショートアーク型メタルハライドランプの断面図を示
したものであり、１は発光管、２はタングステンよりな
る電極である。発光管１の中央には外径が約１１ｍｍの
略球形状の発光空間囲繞部１１が形成され、この発光空
間囲繞部１１の両側にはピンチシールされた封止管部１
２が形成されている。そしてこの封止管部１２内にはモ
リブデンよりなる金属箔２１が埋設されており、この金
属箔２１のそれぞれの両端には前記した発光空間囲繞部
１１内に伸びる電極２と封止管部１２より外方に伸びる
外部リード２２が溶接により接続されている。
【０００９】発光空間囲繞部１１内には始動用希ガスと
して室温で１００Ｔｏｒｒのアルゴンと、０．２ｍｇの
沃化ディスプロシウム（ＤｙＩ3 ）、０．１５ｍｇの沃
化ネオジム（ＮｄＩ3 ）、０．２５ｍｇの沃化セシウム
（ＣｓＩ）よりなる金属ハロゲン化物および１３ｍｇの
水銀が封入されており、点灯とともにこれらの金属ハロ
ゲン化物および水銀が蒸発して約２０気圧の安定点灯状
態となり、このときの発光空間囲繞部１１の外表面温度
は約９００℃程度にまで上昇する。尚、本実施例におけ
る発光空間囲繞部１１は肉厚１．２ｍｍ、内表面積は
２．５cm2 であり、管壁負荷は６２Ｗ／cm2 である。
して室温で１００Ｔｏｒｒのアルゴンと、０．２ｍｇの
沃化ディスプロシウム（ＤｙＩ3 ）、０．１５ｍｇの沃
化ネオジム（ＮｄＩ3 ）、０．２５ｍｇの沃化セシウム
（ＣｓＩ）よりなる金属ハロゲン化物および１３ｍｇの
水銀が封入されており、点灯とともにこれらの金属ハロ
ゲン化物および水銀が蒸発して約２０気圧の安定点灯状
態となり、このときの発光空間囲繞部１１の外表面温度
は約９００℃程度にまで上昇する。尚、本実施例におけ
る発光空間囲繞部１１は肉厚１．２ｍｍ、内表面積は
２．５cm2 であり、管壁負荷は６２Ｗ／cm2 である。
【００１０】そして発光管１は、図２の部分拡大断面図
に示すように、外層の無水天然石英ガラス１ａと内層の
無水合成石英ガラス１ｂよりなる２層構造となってい
る。この実施例においては、外層の無水天然石英ガラス
１ａの厚みは１ｍｍ、内層の無水合成石英ガラス１ｂの
厚みは０．２ｍｍとされている。またこの内層の無水合
成石英ガラス１ｂはＯＨ基の含有量が５重量ｐｐｍ以下
の材料を用いているので、点灯中に発光管１の内部に水
が入り込む量も少なくすることができ、ランプの短寿命
や点灯不良を来すこともない。尚、外層の無水天然石英
ガラス１ａもＯＨ基の含有量が１０重量ｐｐｍ以下の材
料を用いれば、より長寿命のランプとすることができ
る。
に示すように、外層の無水天然石英ガラス１ａと内層の
無水合成石英ガラス１ｂよりなる２層構造となってい
る。この実施例においては、外層の無水天然石英ガラス
１ａの厚みは１ｍｍ、内層の無水合成石英ガラス１ｂの
厚みは０．２ｍｍとされている。またこの内層の無水合
成石英ガラス１ｂはＯＨ基の含有量が５重量ｐｐｍ以下
の材料を用いているので、点灯中に発光管１の内部に水
が入り込む量も少なくすることができ、ランプの短寿命
や点灯不良を来すこともない。尚、外層の無水天然石英
ガラス１ａもＯＨ基の含有量が１０重量ｐｐｍ以下の材
料を用いれば、より長寿命のランプとすることができ
る。
【００１１】本発明の金属蒸気放電ランプに使用される
発光管は、種々の方法で作ることができるが、その一例
を示せば、特開平３−１７０３４０「半導体熱処理用複
合石英ガラス管の製造方法」に示されている方法を用い
ることができる。すなわち、外層用の無水天然石英ガラ
ス管内に、内層用の無水合成石英ガラス管を挿入重合
し、該重合管をほぼ水平に保ち、これを共通軸の周りに
同一速度で回転させながら、一端より他端に向けて外部
加熱区域を移動させ、その操作の間は、内層用管内を加
圧状態に保持し、該重合両管を延伸一体化後、内面に治
具が触れないようにして、内表面を清浄に保ったまま管
引きを行い、所定の寸法の管を得る。その後、モールド
加工により、発光管を形成することができる。
発光管は、種々の方法で作ることができるが、その一例
を示せば、特開平３−１７０３４０「半導体熱処理用複
合石英ガラス管の製造方法」に示されている方法を用い
ることができる。すなわち、外層用の無水天然石英ガラ
ス管内に、内層用の無水合成石英ガラス管を挿入重合
し、該重合管をほぼ水平に保ち、これを共通軸の周りに
同一速度で回転させながら、一端より他端に向けて外部
加熱区域を移動させ、その操作の間は、内層用管内を加
圧状態に保持し、該重合両管を延伸一体化後、内面に治
具が触れないようにして、内表面を清浄に保ったまま管
引きを行い、所定の寸法の管を得る。その後、モールド
加工により、発光管を形成することができる。
【００１２】つぎに、本発明の効果を確認するために行
った実験結果について説明する。図３は点灯時間とスク
リーン照度との関係を、発光管として肉厚１．２ｍｍの
無水天然石英ガラスよりなる発光管を備えた従来ランプ
Ａと、肉厚１．０ｍｍの無水天然石英ガラス（外層）と
肉厚０．２ｍｍの無水合成石英ガラス（内層）よりなる
２層構造の発光管を備えた本発明ランプＢとの関係を比
較したものである。尚、これらのランプＡとＢは発光管
が相違するほかは、出力１５５Ｗで管壁負荷は６２Ｗ／
cm2 に設計された同一規格品である。
った実験結果について説明する。図３は点灯時間とスク
リーン照度との関係を、発光管として肉厚１．２ｍｍの
無水天然石英ガラスよりなる発光管を備えた従来ランプ
Ａと、肉厚１．０ｍｍの無水天然石英ガラス（外層）と
肉厚０．２ｍｍの無水合成石英ガラス（内層）よりなる
２層構造の発光管を備えた本発明ランプＢとの関係を比
較したものである。尚、これらのランプＡとＢは発光管
が相違するほかは、出力１５５Ｗで管壁負荷は６２Ｗ／
cm2 に設計された同一規格品である。
【００１３】図３に示すように、従来ランプＡは点灯後
５００時間で失透現象が観察され、点灯後１０００時間
でスクリーン照度は５０％にまで落ちたが、本発明ラン
プＢの場合は、点灯後１０００時間までは失透が観察さ
れず、点灯後２０００時間まで５０％の照度を維持する
ことができた。従って、本発明のランプＢは従来ランプ
Ａに比べて２倍の寿命とすることができることが確認さ
れた。また、本発明ランプＢにおいては、ランプ寿命と
なる点灯後２０００時間まで、発光管の変形は観察され
なかった。
５００時間で失透現象が観察され、点灯後１０００時間
でスクリーン照度は５０％にまで落ちたが、本発明ラン
プＢの場合は、点灯後１０００時間までは失透が観察さ
れず、点灯後２０００時間まで５０％の照度を維持する
ことができた。従って、本発明のランプＢは従来ランプ
Ａに比べて２倍の寿命とすることができることが確認さ
れた。また、本発明ランプＢにおいては、ランプ寿命と
なる点灯後２０００時間まで、発光管の変形は観察され
なかった。
【００１４】次に、発光管１の無水天然石英ガラス１ａ
と無水合成石英ガラス１ｂの肉厚に関しては、内層の無
水合成石英ガラス１ｂの場合、極僅かでも形成されてい
ればよく、ミクロンオーダーの膜厚でもよい。また外層
の無水天然石英ガラス１ａに関しては、発光管の変形寿
命に影響するので、ある程度の厚みが必要である。例え
ば、前記した１５０Ｗクラスの金属蒸気放電ランプで管
壁負荷が６２Ｗ／cm2の場合は、約１ｍｍ程度で良い
が、１ｋＷ以上の高出力タイプになれば２ｍｍ程度が必
要である。尚、この無水天然石英ガラス１ａの厚みに関
しては、おおよそ次のような関係を満たせば、点灯後２
０００時間まで発光管の変形は観察されなかった。 ｔ＞９．２ｍ／Ｄ2 但し、ｔは無水天然石英ガラスの肉厚（ｍｍ）、Ｄは発
光管の最大径（ｍｍ）、ｍは封入水銀量（ｍｇ）であ
る。
と無水合成石英ガラス１ｂの肉厚に関しては、内層の無
水合成石英ガラス１ｂの場合、極僅かでも形成されてい
ればよく、ミクロンオーダーの膜厚でもよい。また外層
の無水天然石英ガラス１ａに関しては、発光管の変形寿
命に影響するので、ある程度の厚みが必要である。例え
ば、前記した１５０Ｗクラスの金属蒸気放電ランプで管
壁負荷が６２Ｗ／cm2の場合は、約１ｍｍ程度で良い
が、１ｋＷ以上の高出力タイプになれば２ｍｍ程度が必
要である。尚、この無水天然石英ガラス１ａの厚みに関
しては、おおよそ次のような関係を満たせば、点灯後２
０００時間まで発光管の変形は観察されなかった。 ｔ＞９．２ｍ／Ｄ2 但し、ｔは無水天然石英ガラスの肉厚（ｍｍ）、Ｄは発
光管の最大径（ｍｍ）、ｍは封入水銀量（ｍｇ）であ
る。
【００１５】尚、本発明における石英ガラスの頭に付し
た「無水」の意味は、ＯＨ基の含有量ができるだけ少な
いことを意味し、このＯＨ基の含有量は、２０重量ｐｐ
ｍ以下、特に好ましくは１０重量ｐｐｍ以下であること
を意味している。
た「無水」の意味は、ＯＨ基の含有量ができるだけ少な
いことを意味し、このＯＨ基の含有量は、２０重量ｐｐ
ｍ以下、特に好ましくは１０重量ｐｐｍ以下であること
を意味している。
【００１６】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の金
属蒸気放電ランプは、発光管として外層が無水天然石英
ガラスで、内層が無水合成石英ガラスである２層構造の
ものを用いたので、失透による寿命を大幅に遅らせるこ
とができるとともに、発光管の変形による寿命も防止す
ることができ、高負荷にも十分に耐えうるランプとする
ことができる。
属蒸気放電ランプは、発光管として外層が無水天然石英
ガラスで、内層が無水合成石英ガラスである２層構造の
ものを用いたので、失透による寿命を大幅に遅らせるこ
とができるとともに、発光管の変形による寿命も防止す
ることができ、高負荷にも十分に耐えうるランプとする
ことができる。
【図１】金属蒸気放電ランプの断面図である。
【図２】発光管の部分拡大断面図である。
【図３】点灯時間とスクリーン照度との関係図である。
１…発光管 １１…発光空間囲
繞部 １２…封止管部 １ａ…無水天然
石英ガラス １ｂ…無水合成石英ガラス ２…電極 ２１…金属箔 ２２…外部リー
ド
繞部 １２…封止管部 １ａ…無水天然
石英ガラス １ｂ…無水合成石英ガラス ２…電極 ２１…金属箔 ２２…外部リー
ド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲木 恭一 福島県郡山市田村町金屋字川久保88 信越 石英株式会社石英技術研究所内 (72)発明者 嶋田 敦之 福島県郡山市田村町金屋字川久保88 信越 石英株式会社郡山工場内
Claims (1)
- 【請求項１】 発光管内に金属ハロゲン化物を封入して
なる金属蒸気放電ランプにおいて、 前記発光管は、無水天然石英ガラスを外層とし、無水合
成石英ガラスを内層とする２層構造であることを特徴と
する金属蒸気放電ランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1593993A JPH06203795A (ja) | 1993-01-05 | 1993-01-05 | 金属蒸気放電ランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1593993A JPH06203795A (ja) | 1993-01-05 | 1993-01-05 | 金属蒸気放電ランプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06203795A true JPH06203795A (ja) | 1994-07-22 |
Family
ID=11902734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1593993A Pending JPH06203795A (ja) | 1993-01-05 | 1993-01-05 | 金属蒸気放電ランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06203795A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1021880A (ja) * | 1996-07-08 | 1998-01-23 | Toshiba Lighting & Technol Corp | 放電ランプ、照射装置、殺菌装置および水処理装置 |
| US6791271B2 (en) | 1998-03-16 | 2004-09-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Discharge lamp and method of producing the same |
| KR100515253B1 (ko) * | 1998-04-08 | 2005-09-15 | 우시오덴키 가부시키가이샤 | 고압 수은 램프 |
| JP2008034222A (ja) * | 2006-07-28 | 2008-02-14 | Ushio Inc | ショートアーク型水銀ランプ |
-
1993
- 1993-01-05 JP JP1593993A patent/JPH06203795A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1021880A (ja) * | 1996-07-08 | 1998-01-23 | Toshiba Lighting & Technol Corp | 放電ランプ、照射装置、殺菌装置および水処理装置 |
| US6791271B2 (en) | 1998-03-16 | 2004-09-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Discharge lamp and method of producing the same |
| KR100515253B1 (ko) * | 1998-04-08 | 2005-09-15 | 우시오덴키 가부시키가이샤 | 고압 수은 램프 |
| JP2008034222A (ja) * | 2006-07-28 | 2008-02-14 | Ushio Inc | ショートアーク型水銀ランプ |
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