JPH06310095A - Metal halide lamp and light projection apparatus using same for its light source - Google Patents

Metal halide lamp and light projection apparatus using same for its light source

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Publication number
JPH06310095A
JPH06310095A JP5324792A JP32479293A JPH06310095A JP H06310095 A JPH06310095 A JP H06310095A JP 5324792 A JP5324792 A JP 5324792A JP 32479293 A JP32479293 A JP 32479293A JP H06310095 A JPH06310095 A JP H06310095A
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JP
Japan
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metal halide
lamp
halide lamp
bromine
tube
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Application number
JP5324792A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadatoshi Azuma
忠利 東
Takahiro Sugimoto
隆洋 杉本
Akihiro Ueda
明弘 上田
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Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Lighting and Technology Corp filed Critical Toshiba Lighting and Technology Corp
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Publication of JPH06310095A publication Critical patent/JPH06310095A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a metal halide lamp of such structure that the blackening of a luminous tube can be prevented to keep the lumen maintenance factor thereof at a high level while the breaking of each electrode at its early stage of operation can be prevented to substantially improve the life characteristic of the tube, and a light projection apparatus using the lamp for its light source. CONSTITUTION:A metal halide lamp has electrodes 21a, 21b sealingly installed in its luminous tube 20, and has mercury, a rare-earth metal halide and a rare gas respectively sealed in the luminous tube 20. The proportion of bromine contained in a halogen sealed in the tube 20 to the halogen by the number of atoms is set to 60% to 90%, the voltage of a DC component is applied between the electrodes 21a, 21b to light the lamp by DC electricity, and the anode 21a is formed in large size over the size of the cathode 21b. The lamp thus has a large quantity of highly reactive bromine as the halogen sealed in the tube 20 so that the blackening of the tube 20 can be prevented, and it also has the tube 20 lit by DC electricity so that bromine of high electro-negativity can be attracted to the side of the anode 21a in large shape to prevent breaking the thick anode 21a at its early stage of operation.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、メタルハライドラン
プ、およびこのランプを光源とし、この光源から放射さ
れる光をリフレクタにより反射して投光するようにした
投光装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal halide lamp and a light projecting device which uses the lamp as a light source and reflects light emitted from the light source by a reflector.

【0002】[0002]

【従来の技術】カラー液晶プロジェクタ等の投光装置
は、光源であるランプと、このランプから放射された光
を反射するリフレクタとで構成されている。この種のラ
ンプとしては、電極間距離が15mm以下に設定された短
ア−クメタルハライドランプが使用されている。
2. Description of the Related Art A light projector such as a color liquid crystal projector is composed of a lamp which is a light source and a reflector which reflects light emitted from the lamp. As this type of lamp, a short arc metal halide lamp having an electrode distance of 15 mm or less is used.

【0003】カラー液晶プロジェクタの基本的原理を図
3にもとづき説明すると、カラー液晶プロジェクタは、
光源であるランプ1およびこの光源から放射された光を
反射するリフレクタ2とからなる投光装置50を備えて
おり、このリフレクタ2で反射された反射光を集光する
集光レンズ3を有している。
The basic principle of the color liquid crystal projector will be described with reference to FIG.
A light projecting device 50 including a lamp 1 which is a light source and a reflector 2 which reflects light emitted from the light source is provided, and a condenser lens 3 which collects the reflected light reflected by the reflector 2 is provided. ing.

【0004】前方に照射された光は、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他の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に投影する。
The light radiated forward is reflected by a dichroic mirror (wavelength selective reflecting mirror) 4 that reflects blue light, and this blue light is reflected by a mirror 5 to a liquid crystal panel (LCD) 6. The image on the liquid crystal panel 6 is illuminated with blue light and projected on the screen 10 through the other dichroic mirrors 7 and 8 and the projection lens 9.

【0005】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他
のダイクロイックミラー11で反射され、液晶パネル1
2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。
Of the light projected from the condenser lens 3, the red and green lights pass through the dichroic mirror 4 which reflects the blue light, and the red light is reflected by the other dichroic mirror 11. LCD panel 1
2, the image on the liquid crystal panel 12 is colored red, and the red image is reflected by the dichroic mirror 7 and transmitted through the other dichroic mirrors 8 and the projection lens 9
The image is projected on the screen 10 via.

【0006】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。
Further, the green light transmitted through the dichroic mirror 11 for reflecting the red light irradiates the liquid crystal panel 13 to color the image on the liquid crystal panel 13 green, and the green image is reflected by the mirror 14 and the dichroic mirror. It is reflected by 8 and projected on the screen 10 via the projection lens 9.

【0007】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
が映し出されるようになる。
Therefore, by controlling the images of the three liquid crystal panels 6, 12 and 13, the images of three colors are superimposed and projected on the screen 10, and the color images are displayed.

【0008】このようなカラー液晶プロジェクタの光源
としては、点光源の形状に近く、しかも低電力にも拘ら
ず大光量が得られ、かつ赤、青、緑の成分を効率よく放
射し、ミラーやレンズ等の光学系と組合わせて用いた場
合でも必要なエリアに豊富な光の3原色を送りこむこと
ができ、さらには熱の発生が少ない等の条件を満足し得
るようなランプが必要となる。このような条件を満たす
ランプとして、上記の短アークメタルハライドランプが
好適する。
As a light source for such a color liquid crystal projector, a large amount of light can be obtained in spite of the shape of a point light source and low power, and red, blue and green components are efficiently radiated, and a mirror or Even when used in combination with an optical system such as a lens, a lamp that can send abundant three primary colors of light to the necessary area and that can satisfy the conditions such as less heat generation is required. . The short arc metal halide lamp described above is suitable as a lamp satisfying such conditions.

【0009】短アークメタルハライドランプを光源と
し、この短アークメタルハライドランプ1とリフレクタ
2と組み合わせてなる従来の投光装置50について、図
4にもとづき説明する。
A conventional light projecting device 50 which uses a short arc metal halide lamp as a light source and combines the short arc metal halide lamp 1 and a reflector 2 will be described with reference to FIG.

【0010】図4において20は、短アークメタルハラ
イドランプ1の発光管であり、この発光管20は石英ガ
ラスからなり、両端にそれぞれ電極21、21を封装
し、これら一対の電極21、21は封止部22、22に
封着された金属箔導体23、23に接続されている。一
方の金属箔導体23は図示しない外部リ−ド線を介して
端部に被着された口金24に電気的に接続されており、
他方の金属箔導体23は外部リ−ド線25に接続されて
いる。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。
In FIG. 4, reference numeral 20 denotes an arc tube of the short arc metal halide lamp 1. This arc tube 20 is made of quartz glass and has electrodes 21 and 21 sealed at both ends thereof, and the pair of electrodes 21 and 21 is sealed. It is connected to the metal foil conductors 23 and 23 sealed to the stoppers 22 and 22. One of the metal foil conductors 23 is electrically connected to a cap 24 attached to the end portion via an external lead wire (not shown),
The other metal foil conductor 23 is connected to the external lead wire 25. The arc tube 20 is filled with mercury as a buffer metal, a metal halide as a light emitting metal, and a rare gas such as argon.

【0011】このようなランプ1は、リフレクタ2に取
り付けられている。リフレクタ2はガラスまたは金属か
らなり、回転曲面の内面に反射特性に優れたTiO2
SiO2 などの蒸着膜からなる反射面31を有してい
る。このリフレクタ2の前面投光部、つまり開口部は開
口径が90〜130mm程度に形成されており、背部の頂
部に支持筒部32が設けられている。この支持筒部32
には上記ランプ1の口金24部分が、絶縁セメント等の
接着剤33により固着されている。これにより、ランプ
1は、ランプ軸O1 −O1 がリフレクタ2の中心軸、つ
まり光軸O2 −O2 と略一致するようにしてリフレクタ
2に取着されている。なお、リフレクタ2には導入孔3
4が形成され、この導入孔34に前記ランプ1の外部リ
−ド線25が貫通され、リフレクタ2の背面側に導かれ
ている。
Such a lamp 1 is attached to a reflector 2. The reflector 2 is made of glass or metal and has a TiO 2 -excellent reflective property on the inner surface of the rotating curved surface.
It has a reflecting surface 31 made of a vapor deposition film such as SiO 2 . The front light-projecting portion of the reflector 2, that is, the opening portion is formed with an opening diameter of about 90 to 130 mm, and the support cylinder portion 32 is provided on the top of the back portion. This support tube portion 32
The base 24 portion of the lamp 1 is fixedly attached to the inside by an adhesive 33 such as insulating cement. As a result, the lamp 1 is attached to the reflector 2 such that the lamp axis O 1 -O 1 is substantially aligned with the central axis of the reflector 2, that is, the optical axis O 2 -O 2 . The reflector 2 has an introduction hole 3
4 is formed, and the external lead wire 25 of the lamp 1 is penetrated through the introduction hole 34 and is guided to the rear surface side of the reflector 2.

【0012】このようなランプ1はアーク長さ、したが
って電極間距離Lが15mm以下、具体的には4〜7mmと
されており、点灯中に150W〜250Wの電力を、例
えば商業電源からの50〜60Hzの交流サイクル、ま
たは電子安定器により変換された高周波電源50からの
250〜400Hzの高周波を供給されることにより、
管壁負荷Z(入力電力Wを発光管の内表面積Scm2 で除
した値、Z=W/S)が40〜100W/cm2 となるよ
うな大きな負荷条件で使用される。なお、250〜40
0Hzの高周波によりランプを点灯すれば光出力の脈動
が防止される利点があり、よって従来の場合、250〜
400Hzの高周波交流電源により点灯される場合が多
い。
In such a lamp 1, the arc length, that is, the distance L between the electrodes is 15 mm or less, specifically 4 to 7 mm, and 150 W to 250 W of electric power is supplied during lighting, for example, 50 from a commercial power source. By supplying an AC cycle of -60 Hz or a high frequency of 250 to 400 Hz from a high frequency power source 50 converted by an electronic ballast,
It is used under a large load condition such that the tube wall load Z (a value obtained by dividing the input power W by the inner surface area Scm 2 of the arc tube, Z = W / S) is 40 to 100 W / cm 2 . Note that 250 to 40
Lighting the lamp with a high frequency of 0 Hz has the advantage of preventing the pulsation of the light output.
It is often turned on by a high frequency AC power supply of 400 Hz.

【0013】そして、この種の短アークメタルハライド
ランプ1は、発光管20に封入される金属ハロゲン化物
として、発光効率が高く、色温度が高く、相関色温度を
6000K以上にすることができ、しかも可視光全般に
亘る発光スペクトルを有して光の3原色を効率よく放射
するのに適した、いわゆる高効率および高演色性を得る
ため、主としてジスプロシウムDy、ネオジウムNd等
の希土類金属を用いている。また、特定領域の発光スペ
クトルを強化したり、さらに一層演色性を高めるため
に、セシウムCs、リチウムLi等のアルカリ金属、お
よびインジウムIn、タリウムTl、錫Sn等の金属の
ハロゲン化物を用いている。
The short arc metal halide lamp 1 of this type has a high luminous efficiency, a high color temperature and a correlated color temperature of 6000 K or more as a metal halide enclosed in the arc tube 20. Rare earth metals such as dysprosium Dy and neodymium Nd are mainly used in order to obtain so-called high efficiency and high color rendering properties, which have an emission spectrum over all visible light and are suitable for efficiently emitting the three primary colors of light. . Further, in order to enhance the emission spectrum of a specific region and further improve the color rendering properties, an alkali metal such as cesium Cs and lithium Li and a halide of a metal such as indium In, thallium Tl and tin Sn are used. .

【0014】しかしながら、上記のように40〜100
W/cm2 となる高い管壁負荷で使用される短アークメタ
ルハライドランプは、点灯時間の経過に伴い発光管の管
壁に早期に黒化が発生する。このような黒化は石英ガラ
スの失透を招き、光束維持率を低下させ、ランプ寿命を
著しく低下させる欠点がある。
However, as described above, 40 to 100
The short arc metal halide lamp used with a high load of W / cm 2 on the wall causes blackening of the wall of the arc tube early as the lighting time elapses. Such blackening causes devitrification of the quartz glass, lowers the luminous flux maintenance factor, and significantly shortens the lamp life.

【0015】発光管に黒化が発生する原因について究明
したところ、ハロゲンとして封入されるヨウ素の存在が
大きな影響を与えることが判っている。すなわち、この
種のランプは、ハロゲンとして主にヨウ素Iおよび臭素
Brを用いている。ハロゲンとしてヨウ素Iを用いる
と、ヨウ素は演色性を高める希土類金属と化合し易いた
め、ランプの色温度を高くするのに有効であり、かつ上
記演色性を高める発光金属の作用により演色性がよくな
る。しかしながら、ハロゲンとしてヨウ素Iのみを用い
た場合は、管壁の早期黒化が発生し易い。
When the cause of blackening of the arc tube was investigated, it was found that the presence of iodine encapsulated as halogen had a great influence. That is, this type of lamp mainly uses iodine I and bromine Br as halogens. When iodine I is used as the halogen, iodine is easily combined with a rare earth metal that enhances the color rendering property, which is effective in increasing the color temperature of the lamp, and the color rendering property is improved by the action of the luminescent metal that enhances the color rendering property. . However, when only iodine I is used as the halogen, premature blackening of the tube wall is likely to occur.

【0016】すなわち、この種のメタルハライドランプ
は、発光管内のアーク中央部近傍ではアーク温度が40
00〜6000℃位の高温度となり、封入したハロゲン
化金属はこのアーク中央部で高温のために希土類金属と
ハロゲンが分解し、さらには電離する。このように分解
された希土類金属とハロゲンは、本来は、管壁近傍で再
び結合してハロゲン化金属となり、これが高温部に移動
して分解され、所謂ハロゲンサイクルを繰り返す。
That is, this type of metal halide lamp has an arc temperature of 40 in the vicinity of the center of the arc in the arc tube.
The temperature becomes as high as about 00 to 6000 ° C., and the enclosed metal halide is decomposed by the high temperature at the center of the arc due to the rare earth metal and halogen, and further ionized. The rare earth metal and halogen thus decomposed are originally recombined in the vicinity of the wall of the tube to become a metal halide, which moves to a high temperature portion and is decomposed to repeat a so-called halogen cycle.

【0017】しかし、例えばヨウ化ジスプロシウムDy
Iを発光金属として封入したランプの場合、アーク中央
部の高温部分でジスプロシウムDyと分解された遊離ヨ
ウ素Iは、管壁において発光管の石英(SiO2 )と反
応してSiI4 を生成する。このような反応は、管壁負
荷が高く、発光管の管壁温度が高いほど発生し易く、し
たがって、特に上記のような短ア−クメタルハライドラ
ンプでは特に発生し易い。SiI4 が発生すると、これ
は電極先端に付着し、電極を構成するタングステンWと
の間でタングステンWとケイ素Siの低融点合金を作
る。この合金は低融点であるため電子衝撃を受けて電極
先端から飛散し、この飛散した低融点金属はバルブの内
面に付着し、これがバルブを黒化させる原因になる。
However, for example, dysprosium iodide Dy
In the case of a lamp in which I is encapsulated as a luminescent metal, free iodine I decomposed with dysprosium Dy at the high temperature portion in the center of the arc reacts with quartz (SiO 2 ) of the arc tube at the tube wall to produce SiI 4 . Such a reaction is more likely to occur as the tube wall load is higher and the tube wall temperature of the arc tube is higher, and thus is particularly likely to occur particularly in the above short arc metal halide lamp. When SiI 4 is generated, it adheres to the tip of the electrode and forms a low melting point alloy of tungsten W and silicon Si with the tungsten W forming the electrode. Since this alloy has a low melting point, it is subjected to electron impact and scattered from the tip of the electrode, and the scattered low melting point metal adheres to the inner surface of the valve, which causes the valve to blacken.

【0018】これに対し、ハロゲンとしてヨウ素Iの代
わりに臭素Brを封入した場合は、臭素Brはヨウ素I
に比べて反応性に優れる性質がある。このため臭素Br
は、管壁に付着したタングステンWとケイ素Siとの低
融点合金からタングステンWと結合してタングステンW
を電極に戻す作用が強い。つまり、臭素Brは管壁に付
着したタングステンWの回収性能がヨウ素Iに比べて高
く、よって管壁を浄化するのに有効である。
On the other hand, when bromine Br is enclosed as halogen instead of iodine I, bromine Br is iodine I.
There is a property that it is superior in reactivity compared to. Therefore, bromine Br
Is a low melting point alloy of tungsten W and silicon Si adhering to the wall of the tube and is combined with tungsten W to form tungsten W.
Has a strong effect of returning to the electrode. That is, bromine Br has a higher recovery performance for the tungsten W adhering to the pipe wall than iodine I, and is therefore effective for cleaning the pipe wall.

【0019】さらに、臭素Brはヨウ素Iに比べて反応
性が高いことから、アーク中央部の高温部で分解された
ジスプロシウムDyなどの遊離希土類金属とも結合し易
く、遊離希土類金属が管壁に付着するのを軽減する作用
もある。
Further, since bromine Br has higher reactivity than iodine I, it is easy to bond with free rare earth metals such as dysprosium Dy decomposed in the high temperature portion of the arc center, and the free rare earth metals adhere to the tube wall. It also has the effect of reducing the strain.

【0020】このようなことから、ハロゲンとして臭素
Brを用いた場合は、管壁の黒化を防止するのに友好で
あり、よって光束維持率を向上させることができる。し
かしながら、臭素Brは、上記したように管壁のタング
ステンWと結合してタングステンWを電極先端の高温部
に戻す作用に優れているが、その反面、臭素Brは反応
性が高いがゆえに、電極軸の根元のタングステンWとS
iI4 との間で作られたWとSiの低融点合金のうちの
タングステンWとも反応し、このタングステンWを高温
の電極先端に運ぶ作用もある。このためタングステンW
が温度の低い電極軸の根元から電極先端の高温部に運ば
れて電極先端に堆積するようになり、この結果、電極軸
の根元で電極の細りが発生し、電極軸が早期に折損する
不具合がある。
From the above, when bromine Br is used as the halogen, it is friendly to prevent blackening of the tube wall, and therefore the luminous flux maintenance factor can be improved. However, bromine Br is excellent in the action of returning to the high temperature portion of the electrode tip by combining with the tungsten W of the tube wall as described above, but on the other hand, bromine Br is highly reactive, and therefore the electrode Tungsten W and S at the base of the shaft
It also has a function of reacting W formed between iI 4 and tungsten W of the low melting point alloy of Si, and carrying this tungsten W to the high temperature electrode tip. Therefore, tungsten W
Is transferred from the root of the electrode shaft with a low temperature to the high temperature part of the electrode tip and is deposited on the electrode tip.As a result, the electrode becomes thin at the base of the electrode shaft and the electrode shaft breaks early. There is.

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】このようなことから本
発明の課題は、従来の管壁負荷の高い短アークメタルハ
ライドランプの場合、管壁の黒化による光束維持率を改
善するためにハロゲンとして臭素Brを用いた場合は電
極根元の早期折損が生じるという問題があるという点で
ある。
In view of the above, an object of the present invention is to use halogen as a halogen in order to improve the luminous flux maintenance factor due to blackening of the tube wall in the case of the conventional short arc metal halide lamp having a high tube wall load. When bromine Br is used, there is a problem that the electrode root is broken early.

【0022】したがって、本発明の目的は、発光管の黒
化を防止して光束維持率を高く保つとともに電極の早期
折損を防止し、しがって寿命特性を大幅に改善すること
ができるメタルハライドランプおよびこれを光源とした
投光装置を提供しようとするものである。
Therefore, an object of the present invention is to prevent the blackening of the arc tube to maintain a high luminous flux maintenance factor and prevent the electrode from prematurely being broken, which in turn makes it possible to greatly improve the life characteristics. It is intended to provide a lamp and a light projecting device using the lamp as a light source.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、発光
管の両端部に電極を封装するとともに、この発光管内に
水銀と、少なくとも希土類金属のハロゲン化物と、希ガ
スとを封入したメタルハライドランプにおいて、上記発
光管に封入されるハロゲンのうち臭素の占める割合を原
子数比で60〜90%の範囲とし、上記電極に直流成分
の電圧を印加してこのランプを直流点灯するとともに、
点灯中に陽極となる電極を陰極となる電極に比べて大き
く形成したことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, electrodes are sealed at both ends of an arc tube, and mercury, at least a rare earth metal halide, and a rare gas are enclosed in the arc tube. In the lamp, the proportion of bromine in the halogen enclosed in the arc tube is in the range of 60 to 90% in atomic number ratio, and a DC component voltage is applied to the electrodes to light the lamp with DC.
It is characterized in that the electrode serving as an anode during lighting is formed larger than the electrode serving as a cathode.

【0024】請求項2の発明は、発光管に封入されるハ
ロゲンのうち臭素以外のハロゲンはヨウ素を含み、この
ヨウ素の占める割合を原子数比で90%以上としたこと
を特徴とする。
The invention according to claim 2 is characterized in that halogen other than bromine in the halogen sealed in the arc tube contains iodine, and the proportion of this iodine is 90% or more in terms of the number of atoms.

【0025】請求項3の発明は、金属ハロゲン化物は、
少なくともジスプロシウム、インジウム、タリウムのハ
ロゲン化物のうちの1種を含むことを特徴とする。請求
項4の発明は、金属ハロゲン化物は、少なくともジスプ
ロシウム、ネオジウム、セシウムのハロゲン化物のうち
の1種を含むことを特徴とする。
According to the invention of claim 3, the metal halide is
It is characterized by containing at least one of halides of dysprosium, indium and thallium. The invention according to claim 4 is characterized in that the metal halide contains at least one kind of halides of dysprosium, neodymium and cesium.

【0026】請求項5の発明は、ランプは、両電極の電
極間距離Lを15mm以下とした短ア−ク形メタルハライ
ドランプであることを特徴とする。請求項6の発明は、
請求項1ないし請求項5のいずれかに記載のメタルハラ
イドランプと、このランプから放射される光を反射する
リフレクタと、を有することを特徴とする投光装置であ
る。
A fifth aspect of the invention is characterized in that the lamp is a short arc type metal halide lamp having an electrode distance L of both electrodes of 15 mm or less. The invention of claim 6 is
A light projection device comprising: the metal halide lamp according to any one of claims 1 to 5; and a reflector that reflects light emitted from the lamp.

【0027】請求項7の発明は、上記メタルハライドラ
ンプは水平点灯されるとともにランプ軸がリフレクタの
光軸に沿って配置され、点灯中に陰極となる電極がリフ
レクタの前面投光部側に配置されていることを特徴とす
る投光装置である。
According to a seventh aspect of the present invention, the metal halide lamp is horizontally lit, the lamp axis is arranged along the optical axis of the reflector, and the electrode serving as the cathode during lighting is arranged on the front light projecting portion side of the reflector. It is a light projecting device.

【0028】[0028]

【作用】請求項1に記載の短アークメタルハライドラン
プは、ハロゲンとして臭素Brの封入量を多くしたか
ら、ヨウ素Iに比べて反応性に優れる性質のために臭素
Brが管壁に付着したタングステンWと結合し、このタ
ングステンWを電極に戻す作用が強く、よって管壁を浄
化する。また、臭素Brはアーク中央部の高温部で分解
された遊離希土類金属とも結合し易く、よって遊離希土
類金属が管壁に付着するのを軽減する。この結果、管壁
の黒化を防止し、光束維持率を向上させることができ
る。しかも、本発明のメタルハライドランプは、直流点
灯するようにしたから電気陰性度の高い臭素Brが主と
して陽極側に引き寄せられるようになる。この場合、陽
極は陰極に比べて大きく構成してあるから、臭素Brが
陽極電極軸の浸蝕を招いても、電極軸がもともと太いこ
とから、早期に折損することが防止される。
In the short arc metal halide lamp according to claim 1, since the amount of bromine Br enclosed as halogen is large, the tungsten W having bromine Br attached to the tube wall has a reactivity higher than that of iodine I. Has a strong effect of returning the tungsten W to the electrode by combining with, thus purifying the tube wall. In addition, bromine Br easily binds to the free rare earth metal decomposed at the high temperature portion in the central part of the arc, thereby reducing the adhesion of the free rare earth metal to the tube wall. As a result, blackening of the tube wall can be prevented, and the luminous flux maintenance factor can be improved. Moreover, since the metal halide lamp of the present invention is lit by direct current, bromine Br having high electronegativity is mainly attracted to the anode side. In this case, since the anode is made larger than the cathode, even if bromine Br causes the erosion of the anode electrode shaft, the electrode shaft is originally thick, so that it is prevented from breaking early.

【0029】なお、一般に放電灯を直流点灯すると、陽
極は電子衝撃を受けるため高温になる。このときの耐熱
性を高くするためには陽極の形状を大きくして熱容量を
大きくする必要がある。これに対し陰極は、速やかに電
子を放出する必要があるため迅速に温度上昇する必要が
あり、よって高温化のために相対的に細くしてある。し
たがって、本発明のランプは直流点灯することにより、
太い陽極側に電気陰性度の高い臭素Brを引き寄せるこ
とにより、細い陰極側で浸蝕が進む場合に比べて早期に
折損が生じるのを防止し、電極の寿命を長くすることが
できる。
In general, when a discharge lamp is lit by direct current, the anode becomes hot due to electron impact. At this time, in order to increase the heat resistance, it is necessary to increase the shape of the anode to increase the heat capacity. On the other hand, the cathode is required to rapidly emit electrons and therefore needs to quickly raise the temperature, and therefore is relatively thin to increase the temperature. Therefore, the lamp of the present invention is lit by direct current,
By attracting bromine Br having a high electronegativity to the thick anode side, it is possible to prevent breakage from occurring earlier than when corrosion progresses on the thin cathode side and prolong the life of the electrode.

【0030】さらにまた、直流点灯によると、遊離した
希土類金属のイオンが陰極側に電気的に引き寄せられ、
所謂カタホリシス現象を生じる。このため、希土類金属
のイオンが発光管における温度の高い中心部や陽極側に
近い管壁の石英ガラスから遠ざけられ、よって発光管の
中央部の温度の高いところで希土類金属と石英が反応す
るのが抑制される。このことから、石英の白濁化による
失透が防止され、ランプから放射される光量の低下が抑
止される。
Furthermore, when direct current lighting is performed, the released rare earth metal ions are electrically attracted to the cathode side,
A so-called catalysis phenomenon occurs. For this reason, the ions of the rare earth metal are kept away from the high temperature center portion of the arc tube and the quartz glass of the tube wall near the anode side, so that the rare earth metal and quartz react in the high temperature portion of the central portion of the arc tube. Suppressed. As a result, devitrification due to turbidity of the quartz is prevented, and a decrease in the amount of light emitted from the lamp is suppressed.

【0031】このようなことから、請求項1に記載のメ
タルハライドランプによれば、臭素の封入割合を高くす
ることにより発光管の黒化を防止し、高い光束維持率を
保つことができ、かつ太い陽極側に電気陰性度の高い臭
素Brを引き寄せることにより電極軸の折損を防止し、
よってランプの寿命を長くすることができる。
From the above, according to the metal halide lamp of the first aspect, it is possible to prevent blackening of the arc tube and maintain a high luminous flux maintenance rate by increasing the enclosing ratio of bromine. Prevents breakage of the electrode shaft by attracting bromine Br with high electronegativity to the thick anode side,
Therefore, the life of the lamp can be extended.

【0032】そして、ハロゲンのうち臭素Brの占める
割合を原子数比で60%未満とした場合は、臭素Brの
封入量が少なくて発光管の黒化防止能力が低下し、また
90%を越えると、反応性に優れた臭素Brの封入量が
過剰になり、電極軸の折損が早くなる。
When the proportion of bromine Br in the halogen is less than 60% in terms of the number of atoms, the amount of bromine Br enclosed is small and the blackening preventing ability of the arc tube deteriorates, and exceeds 90%. Then, the amount of bromine Br, which is excellent in reactivity, is excessively filled, and the electrode shaft breaks faster.

【0033】請求項2に記載のランプは、臭素以外のハ
ロゲンとしてヨウ素Iを封入したから、ランプの色温度
を適度なレベルに維持し、演色性を向上させる発光金属
と結合し易いから、演色性を向上させることができる。
この点から、封入ハロゲンのうち臭素以外のハロゲンは
全てヨウ素にすることが好ましいが、臭素以外のハロゲ
ンのうちヨウ素の占める割合を原子数比で90%以上と
すれば、演色性が良くなることが判った。
In the lamp according to the second aspect, iodine I is enclosed as a halogen other than bromine, so that the color temperature of the lamp is maintained at an appropriate level and it is easy to combine with a luminescent metal for improving the color rendering property. It is possible to improve the sex.
From this point, it is preferable that all halogens other than bromine among the enclosed halogens are iodine, but if the proportion of iodine among halogens other than bromine is 90% or more in terms of the number of atoms, color rendering improves. I understood.

【0034】請求項3に記載のランプは、金属ハロゲン
化物が、少なくともジスプロシウム、インジウム、タリ
ウムのハロゲン化物のうちの1種を含むので、高効率お
よび高演色性を得ることができる。
In the lamp according to the third aspect, the metal halide contains at least one kind of halides of dysprosium, indium and thallium, so that high efficiency and high color rendering can be obtained.

【0035】請求項4の発明は、金属ハロゲン化物が、
少なくともジスプロシウム、ネオジウム、セシウムのハ
ロゲン化物のうちの1種を含むので、演色性が高くな
る。請求項5に記載のランプは、両電極の電極間距離L
を15mm以下とした短ア−ク形メタルハライドランプに
適用したから、点光源としての機能を維持することがで
きる。
According to the invention of claim 4, the metal halide is
Since at least one kind of halides of dysprosium, neodymium and cesium is contained, the color rendering property becomes high. The lamp according to claim 5, wherein the distance L between the electrodes is L.
Since it is applied to a short arc type metal halide lamp having a length of 15 mm or less, the function as a point light source can be maintained.

【0036】請求項6の発明は、請求項1ないし請求項
5のいずれかに記載のメタルハライドランプと、このラ
ンプから放射される光を反射するリフレクタと、を有す
る投光装置であるから、上記メタルハライドランプのも
つ高い光束維持率およびランプ寿命の延長化を有効に活
用することができて投光装置の寿命特性が向上し、しか
も石英の失透が防止されることから、投光装置の光量低
下が抑止される。よって、スクリーンの照度低下を抑止
することができる。
The invention according to claim 6 is a floodlighting device comprising the metal halide lamp according to any one of claims 1 to 5 and a reflector for reflecting the light emitted from this lamp. The high luminous flux maintenance rate and the extended lamp life of the metal halide lamp can be effectively used to improve the life characteristics of the light projecting device and prevent devitrification of quartz. Deterioration is suppressed. Therefore, it is possible to prevent the illuminance of the screen from decreasing.

【0037】請求項7の発明は、上記メタルハライドラ
ンプは水平点灯されるとともにランプ軸がリフレクタの
光軸に沿って配置され、点灯中に陰極となる電極がリフ
レクタの前面投光部側に配置されているから、カタホリ
シス現象によって陰極近傍に引き寄せられる希土類金属
のために、陰極側で石英の白濁化による失透が生じたと
しても、陽極側や中央部で透明度が保たれるから、発光
管から放出される光がリフレクタの反射面に有効に向わ
させることができ、投光機能の低下を軽減することがで
きる。
According to a seventh aspect of the present invention, the metal halide lamp is horizontally lit, the lamp axis is arranged along the optical axis of the reflector, and the electrode serving as a cathode during lighting is arranged on the front light projecting portion side of the reflector. Therefore, even if devitrification occurs due to clouding of quartz on the cathode side due to the rare earth metal attracted near the cathode due to the catalysis phenomenon, transparency is maintained on the anode side and the central part, so The emitted light can be effectively directed to the reflecting surface of the reflector, and the deterioration of the light projecting function can be reduced.

【0038】[0038]

【実施例】以下本発明について、図1および図2に示す
一実施例にもとづき説明する。本実施例は、先に説明し
た図3に示すカラー液晶プロジェクタに適用したもの
で、これについては重複するので説明を省略する。ま
た、図1に示す投光装置の短アークメタルハライドラン
プも、図4の従来の短アークメタルハライドランプとほ
とんどの構造が同一であってよく、図1の短アークメタ
ルハライドランプで従来と異なる点は、電極が陽極21
aと、陰極21bに区別されているとともに陽極21a
が陰極21bに比べて太く形成されており、高周波によ
り直流点灯される点である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below based on an embodiment shown in FIGS. The present embodiment is applied to the color liquid crystal projector shown in FIG. 3 described above, and since it is duplicated, its description is omitted. The short arc metal halide lamp of the floodlight shown in FIG. 1 may have almost the same structure as the conventional short arc metal halide lamp of FIG. 4, and the short arc metal halide lamp of FIG. 1 is different from the conventional one. The electrode is the anode 21
a and the cathode 21b, and the anode 21a
Is thicker than the cathode 21b, and is a point to be lit by direct current by a high frequency.

【0039】すなわち、図1の短アークメタルハライド
ランプ1は定格入力が250Wであり、発光管20の発
光部は肉厚1.4mmの石英ガラスからなるほぼ楕円回転
体をなしており、この発光部は長径がほぼ15mm、短径
がほぼ10.5mmとなるように形成され、内容積がほぼ
0.9CCとなっている。この発光管20の両端に封装
された電極は、一方が例えば直径1.6mmのトリタン棒
よりなる陽極21a、他方が例えば直径0.6mmのトリ
タン棒よりなる陰極21bとなっており、これら電極2
1a、21bの電極間距離Lは6mmとされている。
That is, the short arc metal halide lamp 1 shown in FIG. 1 has a rated input of 250 W, and the light emitting part of the arc tube 20 is a substantially elliptical rotating body made of quartz glass having a thickness of 1.4 mm. Has a major axis of about 15 mm and a minor axis of about 10.5 mm, and has an internal volume of about 0.9 CC. The electrodes sealed at both ends of the arc tube 20 are, for example, one anode 21a made of a tritan rod having a diameter of 1.6 mm and the other cathode 21b made of a tritan rod having a diameter of 0.6 mm.
The distance L between the electrodes 1a and 21b is 6 mm.

【0040】発光管20内には、水銀を20mgと、金属
ハロゲン化物として、臭化ジスプロシウムDyBr3
1.0mg、ヨウ化ジスプロシウムDyI3 を0.375
mg、ヨウ化セシウムCsIを0.125mg、臭化錫Sn
Br2 を0.6mg、臭化インジウムInBrを0.2m
g、臭化タリウムTlBrを0.4mgを封入してあり、
かつ希ガスとしてアルゴンArを常温で300Torr封入
してある。なお、この場合全部のハロゲン中、臭素Br
の占める割合は原子数比で86.8%である。
In the arc tube 20, 20 mg of mercury, 1.0 mg of dysprosium bromide DyBr 3 and 0.375 of dysprosium iodide DyI 3 were used as metal halides.
mg, cesium iodide CsI 0.125 mg, tin bromide Sn
Br 2 0.6 mg, indium bromide InBr 0.2 m
g, 0.4 mg of thallium bromide TlBr is enclosed,
Argon Ar is filled as a rare gas at room temperature at 300 Torr. In this case, in all halogens, bromine Br
Is 86.8% in terms of the number of atoms.

【0041】このようなランプ1は、口金24と外部リ
ード線25を直流電源70に接続し、ランプ電力を25
0Wで点灯することにより、管壁負荷が40〜100W
/cm2 程度の大きな負荷条件で使用される。このような
短ア−クメタルハライドランプ1は、ランプ軸O1 −O
1 がリフレクタ2の中心軸、つまり光軸O2 −O2 と略
一致するようにしてリフレクタ2に取着されている。こ
の場合、ランプ1の陰極21bがリフレクタ2の前面投
光部側に位置するようになっている。なお、少なくとも
陰極21b側の発光管外側には、耐熱性酸化物、例えば
アルミナからなる保温膜28を形成してある。
In such a lamp 1, the base 24 and the external lead wire 25 are connected to the DC power source 70 to supply the lamp power of 25.
By lighting at 0 W, the tube wall load is 40 to 100 W
Used under a large load condition of about / cm 2 . Such a short arc metal halide lamp 1 has a lamp axis O 1 -O.
1 is attached to the reflector 2 so that the center axis of the reflector 2, that is, the optical axis O 2 —O 2 is substantially aligned. In this case, the cathode 21b of the lamp 1 is positioned on the front light projecting portion side of the reflector 2. A heat insulating film 28 made of a heat resistant oxide such as alumina is formed at least on the outer side of the arc tube on the cathode 21b side.

【0042】このような構成の投光光源装置50の作用
について説明する。上記投光光源装置50は、図1に示
すようにリフレクタ2がその光軸O2 −O2 を略水平に
向けた姿勢で使用され、短ア−クメタルハライドランプ
1は水平点灯される。このランプは、250Wのランプ
電力で点灯すると、色温度が7500Kであり、ランプ
効率は82lm/Wが得られる。
The operation of the projection light source device 50 having such a configuration will be described. As shown in FIG. 1, the light projecting light source device 50 is used with the reflector 2 having its optical axis O 2 -O 2 oriented substantially horizontally, and the short arc metal halide lamp 1 is lit horizontally. This lamp has a color temperature of 7500 K and a lamp efficiency of 82 lm / W when operated with a lamp power of 250 W.

【0043】そして、この短ア−クメタルハライドラン
プ1は、ハロゲンとして臭素Brの封入割合を相対的に
多くしてあるから、管壁に付着しようとする浮遊タング
ステンWとケイ素Siの低融点合金のうちのタングステ
ンと結合して電極に戻す作用を生じ、このため管壁を浄
化し、管壁の黒化を防止し、光束維持率を向上させるこ
とができる。
Since the short arc metal halide lamp 1 has a relatively large amount of bromine Br as a halogen, the low melting point alloy of floating tungsten W and silicon Si which tends to adhere to the tube wall. It has a function of returning to the electrode by combining with tungsten, and therefore, the tube wall can be purified, the tube wall can be prevented from being blackened, and the luminous flux maintenance factor can be improved.

【0044】しかも、このランプ1は直流電源70に接
続されて直流点灯されるため、電気陰性度の高い臭素B
rは陽極21a側に引き寄せられて陽極21a側で臭素
密度が高くなる。このような臭素は、電極軸の根元で作
られたWとSiの低融点合金のうちのタングステンWと
反応して高温の電極先端に運ぶことにより電極軸の根元
が細りを生じることがあっても、陽極21aの電極軸は
熱容量を増して耐熱性を高めるために太くしてあるか
ら、若干の細り程度で電極が折れるなどの不具合を生じ
ない。よって、電極の折損による寿命低下を防止するこ
とができる。
Moreover, since this lamp 1 is connected to the DC power source 70 and is lit by direct current, bromine B having a high electronegativity is obtained.
r is attracted to the anode 21a side, and the bromine density becomes high on the anode 21a side. Such bromine may react with W formed at the base of the electrode shaft and tungsten W of the low melting point alloy of Si and carry to the high temperature electrode tip, and thus the base of the electrode shaft may be thinned. However, since the electrode shaft of the anode 21a is made thick in order to increase the heat capacity and heat resistance, a problem such as breaking of the electrode does not occur even if it is slightly thin. Therefore, it is possible to prevent a decrease in life due to breakage of the electrode.

【0045】また、カタホリシス現象により希土類金属
を陰極21b側に引き寄せられから、希土類金属を高温
部より遠ざけることができ、希土類金属と石英との反応
による白濁化を防止する。また、たとえ白濁化により発
光管に失透が生じても、これは陰極21bの近傍に集中
し、発光部中心や陽極側に失透が生じるのを防止するこ
とができる。
Further, since the rare earth metal is attracted to the cathode 21b side by the catalysis phenomenon, the rare earth metal can be kept away from the high temperature portion, and the whitening due to the reaction between the rare earth metal and quartz is prevented. Further, even if devitrification occurs in the arc tube due to turbidity, it is concentrated in the vicinity of the cathode 21b, and it is possible to prevent devitrification from occurring at the center of the light emitting portion or the anode side.

【0046】例えば、上記ランプの場合、直流により2
000時間点灯しても、発光管の黒化は認められず、も
ちろん電極の折損は発生せず、管壁の白濁化も見られな
い。さらに、封入ハロゲンのうち、臭素Br以外のハロ
ゲンは、ヨウ素Iの占める割合を原子数比で90%以上
としてあるから、演色性を高める希土類金属との反応が
よく、演色性を高めることができる。
For example, in the case of the above lamp, 2
Even after lighting for 000 hours, no blackening of the arc tube was observed, of course no breakage of the electrodes occurred, and no clouding of the tube wall was observed. Further, among the enclosed halogens, the halogens other than bromine Br occupy 90% or more of the atomic ratio of iodine I, so that they react well with the rare earth metal that enhances the color rendering, and the color rendering can be enhanced. .

【0047】特に、電極間距離が15mm以下とされた短
アークメタルハライドランプ1の場合は、点光源に近い
ことが利点となっているので、この種の短アークメタル
ハライドランプ1に適用すれば、その有利さを一層生か
すことができる。
Particularly, in the case of the short arc metal halide lamp 1 having an electrode distance of 15 mm or less, it is advantageous that it is close to a point light source. The advantage can be further utilized.

【0048】このことから、投光光源装置50から投射
される光量の低下を防止することができ、スクリーン1
0の照度低下を抑止することができ、図2にも示すよう
に、2000時間点灯してもスクリーン10面での光束
を初期レベルの80%以上に保つことができる。
From this, it is possible to prevent a decrease in the amount of light projected from the light projecting light source device 50, and the screen 1
It is possible to suppress a decrease in illuminance of 0, and as shown in FIG. 2, it is possible to maintain the luminous flux on the screen 10 surface at 80% or more of the initial level even after lighting for 2000 hours.

【0049】そして、他の仕様のランプの例を説明すれ
ば、発光管20は長径がほぼ10mm、短径がほぼ9.0
mmとなるように形成され、内容積がほぼ0.5CCとな
っている。この発光管20の両端に封装された電極は、
一方が例えば直径1.2mmのトリタン棒よりなる陽極2
1a、他方が例えば直径0.5mmのトリタン棒よりなる
陰極21bとなっており、これら電極21a、21bの
電極間距離Lは5mmとされている。発光管20内には、
水銀を13mgと、金属ハロゲン化物として、臭化ジスプ
ロシウムDyBr3 を0.5mg、ヨウ化ネオジウムNd
3 を0.375mg、ヨウ化セシウムCsIを0.12
5mg、臭化錫SnBr2 を0.2mgを封入し、かつ希ガ
スとしてアルゴンArが常温で300Torr封入した。な
お、この場合、全部のハロゲン中、臭素Brの占める割
合は原子数比で67%である。
Explaining an example of a lamp having other specifications, the arc tube 20 has a major axis of about 10 mm and a minor axis of about 9.0.
It is formed so as to have a size of mm and has an internal volume of approximately 0.5 CC. The electrodes sealed at both ends of the arc tube 20 are
One is, for example, an anode 2 made of a tritan rod having a diameter of 1.2 mm.
1a and the other is a cathode 21b made of a tritan rod having a diameter of 0.5 mm, for example, and the electrode-to-electrode distance L between these electrodes 21a and 21b is 5 mm. In the arc tube 20,
13 mg of mercury, 0.5 mg of dysprosium bromide DyBr 3 as a metal halide, neodymium iodide Nd
0.35 mg of I 3 and 0.12 of cesium iodide CsI
5 mg and 0.2 mg of tin bromide SnBr 2 were enclosed, and 300 Ar of argon Ar was enclosed at room temperature as a rare gas. In this case, the proportion of bromine Br in all the halogens is 67% in terms of the number of atoms.

【0050】このランプを180Wの直流にて2000
時間点灯したところ、図2にも示すように、スクリーン
10面での光束は初期の74%に保つことができた。上
記の例でも判るように、臭素Brの封入割合は、原子数
比で60〜90%の割合がよい。つまり、図2は、臭素
Brの封入割合を種々変化させた場合のスクリーン10
面での光束維持率を調べたものであるが、臭素Brが原
子数比で60%未満の場合は、管壁の黒化や白濁化によ
る光束低下が生じて、2000時間点灯後のスクリーン
10面での光束維持率は初期の70%よりも下がるた
め、臭素Brの封入量は原子数比で60%以上であるこ
とが望まれる。
This lamp is 2,000 at 180W DC.
After lighting for a while, as shown in FIG. 2, the luminous flux on the screen 10 surface could be maintained at 74% of the initial value. As can be seen from the above example, the encapsulation ratio of bromine Br is preferably 60 to 90% in terms of atomic number ratio. That is, FIG. 2 shows the screen 10 when the encapsulation ratio of bromine Br is variously changed.
The luminous flux maintenance ratio on the surface was investigated. When the bromine Br is less than 60% in atomic number ratio, the luminous flux is reduced due to blackening or clouding of the tube wall, and the screen 10 after lighting for 2000 hours Since the luminous flux maintenance factor on the surface is lower than the initial 70%, the bromine Br inclusion amount is desired to be 60% or more in terms of atomic number ratio.

【0051】また、臭素Brが90%を越えると、臭素
Brの高い反応性のために電極の細りが進んで早期折損
が生じる。また、ヨウ素Iの割合が少なくなるから、ヨ
ウ素Iが役割を果たしている演色性に優れた希土類金属
との反応が減少し、色温度が悪化し、演色性が低下し、
かつ発光が大幅に低下し、充分な効率および演色性がえ
られなくなる。
If the bromine Br content exceeds 90%, the electrode becomes thinner due to the high reactivity of bromine Br, causing early breakage. In addition, since the proportion of iodine I decreases, the reaction with the rare earth metal having excellent color rendering properties in which iodine I plays a role decreases, the color temperature deteriorates, and the color rendering property decreases,
Moreover, the light emission is significantly reduced, and sufficient efficiency and color rendering cannot be obtained.

【0052】このような理由から、ハロゲン中に占める
臭素Brの割合は、原子数比で60〜90%であること
が望まれる。また、ヨウ素Iは演色性に優れた希土類金
属と反応して、ランプの色温度を適度のレベルに維持し
て演色性を向上させる作用があり、よってヨウ素の存在
は無視できない。この点から、封入ハロゲン中臭素Br
以外のハロゲンは全てヨウ素Iとするのが好ましいが、
臭素Br以外のハロゲンのうちヨウ素Iの占める割合を
原子数比で90%以上とすれば、実際上問題がないこと
が判った。
For these reasons, the proportion of bromine Br in halogen is desired to be 60 to 90% in terms of the number of atoms. Further, iodine I has a function of reacting with a rare earth metal having an excellent color rendering property to maintain the color temperature of the lamp at an appropriate level and improving the color rendering property, so that the presence of iodine cannot be ignored. From this point, bromine Br in the enclosed halogen is
It is preferable that all halogens other than iodine are iodine I,
It was found that there is no problem in practice if the proportion of iodine I in halogens other than bromine Br is 90% or more in terms of the number of atoms.

【0053】図1の投光装置において、陰極21bをリ
フレクタ2の前面投光部側に配置しておいた場合は、カ
タホリシス現象により、例え陰極21aの近傍で石英の
白濁化が生じたとしても、陽極21a側や中央部で透明
度が保たれるから、発光管20から放出される光がリフ
レクタ2の反射面31に有効に向わされ、よって投光機
能の低下が少なくなる。
In the light projecting device of FIG. 1, when the cathode 21b is arranged on the front light projecting side of the reflector 2, even if quartz becomes cloudy near the cathode 21a due to the catalysis phenomenon. Since the transparency is maintained on the side of the anode 21a and in the central portion, the light emitted from the arc tube 20 is effectively directed to the reflecting surface 31 of the reflector 2, and the deterioration of the light projecting function is reduced.

【0054】なお、本発明は上記各実施例に制約される
ものではない。すなわち、図1のメタルハライドランプ
は、陽極21aと陰極21bの構造を異ならせたが、こ
れら陽極21aおよび陰極21bはともに、図4に示す
電極と同様に、電極軸に電極コイルを巻回して構成して
もよい。但し、陽極21aは陰極21bに比べて電極軸
及び電極コイルともに太くして熱容量を大きくしておく
ことが必要である。また、本発明で直流点灯というの
は、厳密な意味の直流ではなく、交流を整流したもの、
パルス点灯などであってもよい。
The present invention is not limited to the above embodiments. That is, in the metal halide lamp of FIG. 1, the structures of the anode 21a and the cathode 21b are different, but both the anode 21a and the cathode 21b are formed by winding an electrode coil around the electrode shaft, like the electrode shown in FIG. You may. However, the anode 21a needs to have a larger heat capacity by making both the electrode shaft and the electrode coil thicker than the cathode 21b. Further, in the present invention, the direct current lighting is not a direct current in a strict sense, but a rectified alternating current,
It may be pulse lighting.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上説明した通り本発明によれば、ハロ
ゲンとして臭素の量を多くしたから発光管の黒化を防止
して光束維持率を高く保つことができ、しかも直流点灯
して電気陰性度の高い臭素を、形状の大きな陽極側に引
き寄せるようにしたから、太い電極であるがために電極
の早期折損を防止することができる、しがってランプの
寿命特性が大幅に向上する。
As described above, according to the present invention, since the amount of bromine as a halogen is increased, it is possible to prevent the blackening of the arc tube and maintain a high luminous flux maintenance rate, and further, it is operated by direct current and is electronegative. Since bromine having a high degree is attracted to the side of the anode having a large shape, it is possible to prevent early breakage of the electrode due to the thick electrode, and thus the life characteristics of the lamp are significantly improved.

【0056】そして、このようなメタルハライドランプ
を投光装置の光源に用いた場合は、スクリーン等の被照
射物上での照度低下を防止することができ、長期に亘り
高い光束を維持し、かつ点光源の状態が長期に亘り維持
されるため、被照射面で中央部と周辺部との色むらを軽
減することができるなどの効果がある。
When such a metal halide lamp is used as a light source of a light projecting device, it is possible to prevent a decrease in illuminance on an object to be irradiated such as a screen, maintain a high luminous flux for a long time, and Since the state of the point light source is maintained for a long period of time, there is an effect that it is possible to reduce color unevenness between the central part and the peripheral part on the irradiated surface.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例のメタルハライドランプとリ
フレクタとからなる投光装置を示す断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing a light projecting device including a metal halide lamp and a reflector according to an embodiment of the present invention.

【図2】臭素の封入割合とランプの点灯時間とスクリー
ン上の光束維持率との関係を測定した特性図。
FIG. 2 is a characteristic diagram in which the relationship between the enclosing ratio of bromine, the lighting time of the lamp, and the luminous flux maintenance factor on the screen is measured.

【図3】カラー液晶プロジェクタの原理を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing the principle of a color liquid crystal projector.

【図4】従来のメタルハライドランプとリフレクタとか
らなる投光装置を示す断面図。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a conventional light projector including a metal halide lamp and a reflector.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…メタルハライドランプ 2…リフ
レクタ 4、7、8、11…ダイクロイックミラー 6、12、13…液晶パネル 10…ス
クリーン、20…発光管 21a…陽極 21b…陰極 70…直流電源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Metal halide lamp 2 ... Reflector 4, 7, 8, 11 ... Dichroic mirror 6, 12, 13 ... Liquid crystal panel 10 ... Screen, 20 ... Arc tube 21a ... Anode 21b ... Cathode 70 ... DC power supply

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 発光管の両端部に電極を封装するととも
に、この発光管内に水銀と、少なくとも希土類金属のハ
ロゲン化物と、希ガスとを封入したメタルハライドラン
プにおいて、 上記発光管に封入されるハロゲンのうち臭素の占める割
合を原子数比で60〜90%の範囲とし、 上記電極に直流成分の電圧を印加してこのランプを直流
点灯するとともに、点灯中に陽極となる電極を陰極とな
る電極に比べて大きく形成したことを特徴とするメタル
ハライドランプ。
1. A metal halide lamp in which electrodes are sealed at both ends of an arc tube, and mercury, at least a halide of a rare earth metal, and a rare gas are sealed in the arc tube. The proportion of bromine among them is in the range of 60 to 90% in atomic number ratio, and the voltage of the direct current component is applied to the above electrodes to turn on this lamp by direct current, and the electrode which becomes the anode during lighting is the electrode which becomes the cathode. A metal halide lamp characterized by being formed larger than
【請求項2】 上記発光管に封入されるハロゲンのうち
臭素以外のハロゲンはヨウ素を含み、このヨウ素の占め
る割合を原子数比で90%以上とし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。
2. The halogen other than bromine among the halogens enclosed in the arc tube contains iodine, and the proportion of this iodine is 90% or more in terms of atomic number ratio. Metal halide lamp.
【請求項3】 金属ハロゲン化物は、少なくともジスプ
ロシウム、インジウム、タリウムのハロゲン化物のうち
の1種を含む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。
3. The metal halide according to claim 1, wherein the metal halide contains at least one kind of halides of dysprosium, indium, and thallium.
Metal halide lamp described in.
【請求項4】 金属ハロゲン化物は、少なくともジスプ
ロシウム、ネオジウム、セシウムのハロゲン化物のうち
の1種を含む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。
4. The metal halide according to claim 1, wherein the metal halide contains at least one of dysprosium, neodymium, and cesium halides.
Metal halide lamp described in.
【請求項5】 上記ランプは、両電極の電極間距離Lを
15mm以下とした短ア−ク形メタルハライドランプであ
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。
5. The metal halide lamp according to claim 1, wherein the lamp is a short arc type metal halide lamp having a distance L between the electrodes of 15 mm or less.
【請求項6】 請求項1ないし請求項5のいずれかに記
載のメタルハライドランプと、 このランプから放射される光を反射するリフレクタと、
を有することを特徴とする投光装置。
6. A metal halide lamp according to any one of claims 1 to 5, and a reflector for reflecting light emitted from the lamp.
A light projecting device comprising:
【請求項7】 上記メタルハライドランプは水平点灯さ
れるとともにランプ軸がリフレクタの光軸に沿って配置
され、点灯中に陰極となる電極がリフレクタの前面投光
部側に配置されていることを特徴とする請求項6に記載
の投光装置。
7. The metal halide lamp is horizontally lit, the lamp axis is arranged along the optical axis of the reflector, and the electrode serving as a cathode during lighting is arranged on the front light projecting portion side of the reflector. The light projecting device according to claim 6.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007533087A (en) * 2004-04-16 2007-11-15 パテント−トロイハント−ゲゼルシヤフト フユール エレクトリツシエ グリユーラムペン ミツト ベシユレンクテル ハフツング High pressure discharge lamp
JP2010509733A (en) * 2006-11-09 2010-03-25 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Discharge lamp with high color temperature

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