JPH07240188A - 前面カバー・反射鏡一体型金属蒸気放電ランプ - Google Patents
前面カバー・反射鏡一体型金属蒸気放電ランプInfo
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- JPH07240188A JPH07240188A JP6051102A JP5110294A JPH07240188A JP H07240188 A JPH07240188 A JP H07240188A JP 6051102 A JP6051102 A JP 6051102A JP 5110294 A JP5110294 A JP 5110294A JP H07240188 A JPH07240188 A JP H07240188A
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- lamp
- front cover
- arc tube
- vapor discharge
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- Discharge Lamp (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ハロゲンランプ用のものと同じ大きさの反射
鏡に入るコンパクト性と、さらに、ランプの効率が高
く、ランプの色温度が昼光色に近く演色性に優れ、しか
もランプ寿命がハロゲンランプと比較して長く、ランプ
の光色（色温度と演色性）の安定時間が比較的短い光源
を実現する。 【構成】 一対の電導体を、偏平に圧潰封止された封止
部に埋設したシングルエンド型の金属蒸気放電ランプ
と、このランプを包むように配置された前面カバーと反
射鏡とよりなる前面カバー・反射鏡一体型金属蒸気放電
ランプにおいて、前記ランプを構成する発光管の肉厚を
Ｔ（ｍｍ），同電極間距離をＬ（ｍｍ），前記ランプの
ランプ電圧をＶ（ボルト）とした時、 １０＜ Ｖ／（Ｌ×Ｔ） ＜２５ に規定する。
鏡に入るコンパクト性と、さらに、ランプの効率が高
く、ランプの色温度が昼光色に近く演色性に優れ、しか
もランプ寿命がハロゲンランプと比較して長く、ランプ
の光色（色温度と演色性）の安定時間が比較的短い光源
を実現する。 【構成】 一対の電導体を、偏平に圧潰封止された封止
部に埋設したシングルエンド型の金属蒸気放電ランプ
と、このランプを包むように配置された前面カバーと反
射鏡とよりなる前面カバー・反射鏡一体型金属蒸気放電
ランプにおいて、前記ランプを構成する発光管の肉厚を
Ｔ（ｍｍ），同電極間距離をＬ（ｍｍ），前記ランプの
ランプ電圧をＶ（ボルト）とした時、 １０＜ Ｖ／（Ｌ×Ｔ） ＜２５ に規定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバーを利用し
た照明やスポット照明、さらにＯＨＰやスライドプロジ
ェクター、実物投影機、液晶プロジェクターなどの投影
機に組み込まれる前面カバーと反射鏡付のシングルエン
ド型の金属蒸気放電ランプ、特に、メタルハライドラン
プに関する。
た照明やスポット照明、さらにＯＨＰやスライドプロジ
ェクター、実物投影機、液晶プロジェクターなどの投影
機に組み込まれる前面カバーと反射鏡付のシングルエン
ド型の金属蒸気放電ランプ、特に、メタルハライドラン
プに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、上記の産業上の利用分野に示し
た、反射鏡付の光源としてハロゲンランプが広く用いら
れてきた。しかし、ハロゲンランプの問題として、ラン
プ効率が低く、投影した場合十分な照度が得られなかっ
たり、赤外線が多いため、光ファイバー使用照明や各種
投影機に組み込む場合、被照射面や実機内の温度を下げ
るため、赤外線吸収や赤外線反射のフィルターを設置す
るケースがおおかった。また、少しでも演色性を良くす
るために、ランプの色温度を比較的高く、例えば、約３
２００Ｋに設計するためフィラメントの断線寿命は３５
〜５０時間と短いものであった。寿命を改善するため、
ランプの色温度を低く設計するとランプ効率がさらに低
くなる。
た、反射鏡付の光源としてハロゲンランプが広く用いら
れてきた。しかし、ハロゲンランプの問題として、ラン
プ効率が低く、投影した場合十分な照度が得られなかっ
たり、赤外線が多いため、光ファイバー使用照明や各種
投影機に組み込む場合、被照射面や実機内の温度を下げ
るため、赤外線吸収や赤外線反射のフィルターを設置す
るケースがおおかった。また、少しでも演色性を良くす
るために、ランプの色温度を比較的高く、例えば、約３
２００Ｋに設計するためフィラメントの断線寿命は３５
〜５０時間と短いものであった。寿命を改善するため、
ランプの色温度を低く設計するとランプ効率がさらに低
くなる。
【０００３】他方、反射鏡内にメタルハライドランプを
組み込むことは従来より既存の技術として存在していた
が、そのほとんどは図８に示すような、外管付の二重管
構造のメタルハライドランプを灯具内に固定するといっ
た、一般照明としての使い方であった。これでは、ラン
プの寿命は確保されるが、反射鏡自体がかなり大きくな
ってしまい、産業上の利用分野に示したようなコンパク
トな実機内への組み込みは不可能であった。また、他の
事例としては、図９のようにダブルエンドのメタルハラ
イドランプをランプ単体のまま反射鏡に組付け、開放状
態として使用する例などがあった。この例では、外管が
ないので、反射鏡は小さく設計できるが、それでもな
お、シングルエンドタイプに較べるとランプの封止部は
発光管の２倍の長さがあり、場合によっては反射鏡の前
方開口からはみ出てしまい、コンパクト性には書けてい
た。
組み込むことは従来より既存の技術として存在していた
が、そのほとんどは図８に示すような、外管付の二重管
構造のメタルハライドランプを灯具内に固定するといっ
た、一般照明としての使い方であった。これでは、ラン
プの寿命は確保されるが、反射鏡自体がかなり大きくな
ってしまい、産業上の利用分野に示したようなコンパク
トな実機内への組み込みは不可能であった。また、他の
事例としては、図９のようにダブルエンドのメタルハラ
イドランプをランプ単体のまま反射鏡に組付け、開放状
態として使用する例などがあった。この例では、外管が
ないので、反射鏡は小さく設計できるが、それでもな
お、シングルエンドタイプに較べるとランプの封止部は
発光管の２倍の長さがあり、場合によっては反射鏡の前
方開口からはみ出てしまい、コンパクト性には書けてい
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、前記
の反射鏡付の光源としてのハロゲンランプの下記短所
〜と前記のメタルハライドランプの下記短所を克服
することである。すなわち、前記の反射鏡付の光源とし
てのハロゲンランプの短所としてランプ効率が低く、
投影した場合十分な照度が得られなかったり、ランプ
の色温度を比較的高く（約３２００Ｋ）設計するためフ
ィラメントの断線寿命は３５〜５０時間と短いものであ
った。寿命を改善するため、ランプの色温度を低く設
計するとランプ効率がさらに低くなるといった、問題が
あった。他方、現状のダブルエンドタイプのメタルハラ
イドランプではコンパクト性に問題があった。それに
加えて、最近の投影機の傾向として、メタルハライドラ
ンプの出現により、画面の色温度は昼光色（約６０００
Ｋ）程度が好まれることが多くなってきており、特に液
晶プロジェクター用の光源としては、ほぼメタルハライ
ドランプが主流を占めつつある。したがって、逆に、ハ
ロゲンランプでは、色温度が低く、昼光色ではないとい
う欠点が指摘されるようになった。ただし、光ファイバ
ー使用照明やスポット照明などのハロゲンランプの光色
でも問題ない分野も勿論ある。まとめると、本発明で発
明者らが解決しようとした課題は、ハロゲンランプと同
じ反射鏡に入るコンパクト性と、さらに、ランプの効率
が高く、ランプの色温度が昼光色に近く演色性に優れ、
しかもランプ寿命がハロゲンランプと比較して長く、ラ
ンプの光色（色温度と演色性）の安定時間が比較的短い
光源を実現することである。
の反射鏡付の光源としてのハロゲンランプの下記短所
〜と前記のメタルハライドランプの下記短所を克服
することである。すなわち、前記の反射鏡付の光源とし
てのハロゲンランプの短所としてランプ効率が低く、
投影した場合十分な照度が得られなかったり、ランプ
の色温度を比較的高く（約３２００Ｋ）設計するためフ
ィラメントの断線寿命は３５〜５０時間と短いものであ
った。寿命を改善するため、ランプの色温度を低く設
計するとランプ効率がさらに低くなるといった、問題が
あった。他方、現状のダブルエンドタイプのメタルハラ
イドランプではコンパクト性に問題があった。それに
加えて、最近の投影機の傾向として、メタルハライドラ
ンプの出現により、画面の色温度は昼光色（約６０００
Ｋ）程度が好まれることが多くなってきており、特に液
晶プロジェクター用の光源としては、ほぼメタルハライ
ドランプが主流を占めつつある。したがって、逆に、ハ
ロゲンランプでは、色温度が低く、昼光色ではないとい
う欠点が指摘されるようになった。ただし、光ファイバ
ー使用照明やスポット照明などのハロゲンランプの光色
でも問題ない分野も勿論ある。まとめると、本発明で発
明者らが解決しようとした課題は、ハロゲンランプと同
じ反射鏡に入るコンパクト性と、さらに、ランプの効率
が高く、ランプの色温度が昼光色に近く演色性に優れ、
しかもランプ寿命がハロゲンランプと比較して長く、ラ
ンプの光色（色温度と演色性）の安定時間が比較的短い
光源を実現することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては、上記光源を次の如く構成する。 一対の電導体を、偏平に圧潰封止された封止部に埋設
したシングルエンド型の金属蒸気放電ランプと、このラ
ンプを包むように配置された前面カバーと反射鏡とより
なる前面カバー・反射鏡一体型金属蒸気放電ランプにお
いて、前記ランプを構成する発光管の肉厚をＴ（ｍ
ｍ），同電極間距離をＬ（ｍｍ），前記ランプのランプ
電圧をＶ（ボルト）とした時、 １０＜ Ｖ／（Ｌ×Ｔ） ＜２５ に規定する。 一対の電導体を、偏平に圧潰封止された封止部に埋設
したシングルエンド型の金属蒸気放電ランプと、このラ
ンプを包むように配置された前面カバーと反射鏡とより
なる前面カバー・反射鏡一体型金属蒸気放電ランプにお
いて、前記ランプを構成する発光管の正面外径をＤ
1 （ｍｍ），同発光管の側面外径をＤ2 （ｍｍ），同発
光管の長さをＤ3 （ｍｍ），前記ランプのランプ電力を
Ｗ（ワット）とした時、 ０．０７＜ Ｗ／（Ｄ1 ×Ｄ2 ×Ｄ3 ） ＜０．２０ に規定する。 一対の電導体を、偏平に圧潰封止された封止部に埋設
したシングルエンド型の金属蒸気放電ランプと、このラ
ンプを包むように配置された前面カバーと反射鏡とより
なる前面カバー・反射鏡一体型金属蒸気放電ランプにお
いて、前面カバーと反射鏡とによって囲まれる領域の体
積をＱ1 （ｃｍ3 ），ランプを構成する発光管の体積を
Ｑ2 （ｃｍ3 ）とした時、 Ｑ1 ／Ｑ2 ＜ １５ に規定する。
に、本発明においては、上記光源を次の如く構成する。 一対の電導体を、偏平に圧潰封止された封止部に埋設
したシングルエンド型の金属蒸気放電ランプと、このラ
ンプを包むように配置された前面カバーと反射鏡とより
なる前面カバー・反射鏡一体型金属蒸気放電ランプにお
いて、前記ランプを構成する発光管の肉厚をＴ（ｍ
ｍ），同電極間距離をＬ（ｍｍ），前記ランプのランプ
電圧をＶ（ボルト）とした時、 １０＜ Ｖ／（Ｌ×Ｔ） ＜２５ に規定する。 一対の電導体を、偏平に圧潰封止された封止部に埋設
したシングルエンド型の金属蒸気放電ランプと、このラ
ンプを包むように配置された前面カバーと反射鏡とより
なる前面カバー・反射鏡一体型金属蒸気放電ランプにお
いて、前記ランプを構成する発光管の正面外径をＤ
1 （ｍｍ），同発光管の側面外径をＤ2 （ｍｍ），同発
光管の長さをＤ3 （ｍｍ），前記ランプのランプ電力を
Ｗ（ワット）とした時、 ０．０７＜ Ｗ／（Ｄ1 ×Ｄ2 ×Ｄ3 ） ＜０．２０ に規定する。 一対の電導体を、偏平に圧潰封止された封止部に埋設
したシングルエンド型の金属蒸気放電ランプと、このラ
ンプを包むように配置された前面カバーと反射鏡とより
なる前面カバー・反射鏡一体型金属蒸気放電ランプにお
いて、前面カバーと反射鏡とによって囲まれる領域の体
積をＱ1 （ｃｍ3 ），ランプを構成する発光管の体積を
Ｑ2 （ｃｍ3 ）とした時、 Ｑ1 ／Ｑ2 ＜ １５ に規定する。
【０００６】具体的には、次の構成が良い。 一対の電導体を、偏平に圧潰封止された封止部に埋設
したシングルエンド型のメタルハライドランプと、この
ランプを包むように配置された前面カバーと反射鏡とよ
りなる前面カバー・反射鏡一体型金属蒸気放電ランプに
おいて、前記ランプを構成する発光管の肉厚をＴ（ｍ
ｍ），同電極間距離をＬ（ｍｍ），前記ランプのランプ
電圧をＶ（ボルト）、同発光管の正面外径をＤ1 （ｍ
ｍ），同発光管の側面外径をＤ2 （ｍｍ），同発光管の
長さをＤ3 （ｍｍ），前記ランプのランプ電力をＷ（ワ
ット）とした時、 １０＜ Ｖ／（Ｌ×Ｔ） ＜２５ ０．０７＜ Ｗ／（Ｄ1 ×Ｄ2 ×Ｄ3 ） ＜０．２０ に同時に規定する。 更には、上記の構成に、次の条件を付加する。前面
カバーと反射鏡とによって囲まれる領域の体積をＱ
1 （ｃｍ3 ）、ランプを構成する発光管の体積をＱ
2 （ｃｍ3 ）とした時、 Ｑ1 ／Ｑ2 ＜１５ に規定するとともに、前記領域に空気を充填しておく。
したシングルエンド型のメタルハライドランプと、この
ランプを包むように配置された前面カバーと反射鏡とよ
りなる前面カバー・反射鏡一体型金属蒸気放電ランプに
おいて、前記ランプを構成する発光管の肉厚をＴ（ｍ
ｍ），同電極間距離をＬ（ｍｍ），前記ランプのランプ
電圧をＶ（ボルト）、同発光管の正面外径をＤ1 （ｍ
ｍ），同発光管の側面外径をＤ2 （ｍｍ），同発光管の
長さをＤ3 （ｍｍ），前記ランプのランプ電力をＷ（ワ
ット）とした時、 １０＜ Ｖ／（Ｌ×Ｔ） ＜２５ ０．０７＜ Ｗ／（Ｄ1 ×Ｄ2 ×Ｄ3 ） ＜０．２０ に同時に規定する。 更には、上記の構成に、次の条件を付加する。前面
カバーと反射鏡とによって囲まれる領域の体積をＱ
1 （ｃｍ3 ）、ランプを構成する発光管の体積をＱ
2 （ｃｍ3 ）とした時、 Ｑ1 ／Ｑ2 ＜１５ に規定するとともに、前記領域に空気を充填しておく。
【０００７】
【作用】１０＜ Ｖ／（Ｌ×Ｔ） ＜２５の意味すると
ころは、反射鏡内のランプの動作圧と発光管の肉厚の関
係を最適な範囲に規定し、メタルハライドランプ（以下
単にランプという。）の耐破裂の信頼性を確保すること
にある。まず、ランプの破裂の発生原因については大き
く二つの要因が挙げられる。ひとつには、ランプの動作
圧に対する発光管の容器としての耐圧力強度であり、も
う一つは特に圧潰封止部の密着強度である。アーク電位
傾度であるＶ／Ｌは、ランプの動作圧に比例する。そし
て、Ｖ／Ｌ≧２５×Ｔの場合、発光管の肉厚が相対的に
薄く、発光管の容器としての耐圧力強度がランプの動作
圧に対して低いために、ランプが破裂を起こす確率が急
激に増加する。他方、Ｖ／Ｌ≦１０×Ｔの場合、発光管
の肉厚が過度に厚くなり、発光管からの破裂はなくなる
が、かたや圧潰封止部の石英管が同時に厚くなる。封止
部の石英管は、外側より火炎バーナーにより加熱される
が、肉厚が厚いために外表面より内表面は加熱されにく
く、内表面において石英の粘度が十分低い状態で金属箔
を圧接密着することがむずかしくなり、結果として密着
強度が低下してしまう。そのため、ランプが破裂を起こ
す確率が増加する。図３に、Ｖ／（Ｌ×Ｔ）の値を５〜
４０まで変化させて調べたときのランプの破裂の発生率
を示す。
ころは、反射鏡内のランプの動作圧と発光管の肉厚の関
係を最適な範囲に規定し、メタルハライドランプ（以下
単にランプという。）の耐破裂の信頼性を確保すること
にある。まず、ランプの破裂の発生原因については大き
く二つの要因が挙げられる。ひとつには、ランプの動作
圧に対する発光管の容器としての耐圧力強度であり、も
う一つは特に圧潰封止部の密着強度である。アーク電位
傾度であるＶ／Ｌは、ランプの動作圧に比例する。そし
て、Ｖ／Ｌ≧２５×Ｔの場合、発光管の肉厚が相対的に
薄く、発光管の容器としての耐圧力強度がランプの動作
圧に対して低いために、ランプが破裂を起こす確率が急
激に増加する。他方、Ｖ／Ｌ≦１０×Ｔの場合、発光管
の肉厚が過度に厚くなり、発光管からの破裂はなくなる
が、かたや圧潰封止部の石英管が同時に厚くなる。封止
部の石英管は、外側より火炎バーナーにより加熱される
が、肉厚が厚いために外表面より内表面は加熱されにく
く、内表面において石英の粘度が十分低い状態で金属箔
を圧接密着することがむずかしくなり、結果として密着
強度が低下してしまう。そのため、ランプが破裂を起こ
す確率が増加する。図３に、Ｖ／（Ｌ×Ｔ）の値を５〜
４０まで変化させて調べたときのランプの破裂の発生率
を示す。
【０００８】０．０７＜ Ｗ／（Ｄ1 ×Ｄ2 ×Ｄ3 ）
＜０．２０の意味するところは、反射鏡内の発光管の寸
法とランプ電力の範囲を規定することにより、良好なラ
ンプの初期特性および寿命特性を確保することにある。
ここにおいて、Ｗ／（Ｄ1 ×Ｄ2 ×Ｄ3 ）は、ランプの
管壁負荷の代用値である。すなわち、一般的にランプの
管壁負荷はランプ電力をランプの内表面積で割ったもの
であるが、本発明のような構造では正確にランプの内表
面積を求めることは難しく、そのため代用値としてＷ／
（Ｄ1 ×Ｄ2 ×Ｄ3 ）を用いた。Ｗ／（Ｄ1 ×Ｄ2 ×Ｄ
3 ）が上記の範囲より大きい場合、反射鏡内においてラ
ンプの管壁負荷が高くなりすぎ、発光管内表面の石英を
封入物である希土類金属との反応が急速に進行し、石英
内表面は白濁し、光源の前方の被照射面上での光束維持
率が急速に低下する。図４には、Ｗ／（Ｄ1 ×Ｄ2 ×Ｄ
3 ）の値を０．０３〜０．２５まで変化させて調べたと
きの反射鏡内でランプを１００時間点灯したときの、被
照射面上での光束維持率を示す。これより、Ｗ／（Ｄ1
×Ｄ2 ×Ｄ3 ）が０．２以上だと光束維持率は５０％以
下になってしまい、著しい劣化を示すことを確認した。
他方、Ｗ／（Ｄ1 ×Ｄ2 ×Ｄ3 ）がこの範囲より小さい
場合、反射鏡内においてランプの管壁負荷が小さくなり
すぎ、ランプ効率の低下による被照射面上での光束の低
下に加えて、ランプの演色性が低下する。図５には、Ｗ
／（Ｄ1 ×Ｄ2 ×Ｄ3 ）の値を０．０３〜０．２５まで
変化させて調べたときの被照射面上での平均演色評価数
（以下Ｒａという。）を示す。これより、Ｗ／（Ｄ1 ×
Ｄ2 ×Ｄ3 ）の値が０．０７以下だとＲａは８０以下と
なり、良好な演色性とはいえない。
＜０．２０の意味するところは、反射鏡内の発光管の寸
法とランプ電力の範囲を規定することにより、良好なラ
ンプの初期特性および寿命特性を確保することにある。
ここにおいて、Ｗ／（Ｄ1 ×Ｄ2 ×Ｄ3 ）は、ランプの
管壁負荷の代用値である。すなわち、一般的にランプの
管壁負荷はランプ電力をランプの内表面積で割ったもの
であるが、本発明のような構造では正確にランプの内表
面積を求めることは難しく、そのため代用値としてＷ／
（Ｄ1 ×Ｄ2 ×Ｄ3 ）を用いた。Ｗ／（Ｄ1 ×Ｄ2 ×Ｄ
3 ）が上記の範囲より大きい場合、反射鏡内においてラ
ンプの管壁負荷が高くなりすぎ、発光管内表面の石英を
封入物である希土類金属との反応が急速に進行し、石英
内表面は白濁し、光源の前方の被照射面上での光束維持
率が急速に低下する。図４には、Ｗ／（Ｄ1 ×Ｄ2 ×Ｄ
3 ）の値を０．０３〜０．２５まで変化させて調べたと
きの反射鏡内でランプを１００時間点灯したときの、被
照射面上での光束維持率を示す。これより、Ｗ／（Ｄ1
×Ｄ2 ×Ｄ3 ）が０．２以上だと光束維持率は５０％以
下になってしまい、著しい劣化を示すことを確認した。
他方、Ｗ／（Ｄ1 ×Ｄ2 ×Ｄ3 ）がこの範囲より小さい
場合、反射鏡内においてランプの管壁負荷が小さくなり
すぎ、ランプ効率の低下による被照射面上での光束の低
下に加えて、ランプの演色性が低下する。図５には、Ｗ
／（Ｄ1 ×Ｄ2 ×Ｄ3 ）の値を０．０３〜０．２５まで
変化させて調べたときの被照射面上での平均演色評価数
（以下Ｒａという。）を示す。これより、Ｗ／（Ｄ1 ×
Ｄ2 ×Ｄ3 ）の値が０．０７以下だとＲａは８０以下と
なり、良好な演色性とはいえない。
【０００９】前面カバーと反射鏡とによって囲まれた領
域に、気体が存在する状態において、Ｑ1 ／Ｑ2 ＜１５
に規定する意味は次のとうりである。まず、発明者ら
は、ランプの光色の安定性を表す指標として何を取るか
を決めるため、反射鏡付メタルハライドランプをアーク
が水平になるような状態で点灯させ、前方１ｍ先の被照
射面での色温度とＲａの値を調べた。図６は、ランプを
点灯してから、色温度とＲａの値がどのように変化をす
るかを調べたデータの説明図である。その結果、色温度
とＲａはほぼ同じ時間で安定しており、測定の簡便さか
ら色温度を代表特性に取ることとした。
域に、気体が存在する状態において、Ｑ1 ／Ｑ2 ＜１５
に規定する意味は次のとうりである。まず、発明者ら
は、ランプの光色の安定性を表す指標として何を取るか
を決めるため、反射鏡付メタルハライドランプをアーク
が水平になるような状態で点灯させ、前方１ｍ先の被照
射面での色温度とＲａの値を調べた。図６は、ランプを
点灯してから、色温度とＲａの値がどのように変化をす
るかを調べたデータの説明図である。その結果、色温度
とＲａはほぼ同じ時間で安定しており、測定の簡便さか
ら色温度を代表特性に取ることとした。
【００１０】したがって、色温度と、Ｑ1 ／Ｑ2 の値と
の関係を調べてみたところ、図７のようなデータが得ら
れた。これによれば、Ｑ1 ／Ｑ2 の値が、１５未満であ
れば、色温度は３分以内で安定し、実使用上問題ないこ
とが分かった。この結果は、次のように説明できる。す
なわち、Ｑ1 ／Ｑ2 の値が小さい場合、ランプは反射鏡
内の密閉された雰囲気で素早く熱的に平衡状態の達する
事が出来る。そして、密閉された雰囲気では対流損失が
抑えられるため、ランプの最冷部温度は上がり、良好な
演色性を実現することができる。他方、Ｑ1 ／Ｑ2 の値
が大きい場合はその逆で、熱平衡状態にも時間がかか
り、さらに密閉されてはいるが雰囲気がランプに対し相
対的に大きくなるので、対流損失も増え、演色性が低下
する。他方、色温度安定時のＲａを調べたが、Ｑ1 ／Ｑ
2 の値が大きくなるほどＲａは低下する傾向がみられ、
前記値が小さいときは、十分な演色性が得られた。
の関係を調べてみたところ、図７のようなデータが得ら
れた。これによれば、Ｑ1 ／Ｑ2 の値が、１５未満であ
れば、色温度は３分以内で安定し、実使用上問題ないこ
とが分かった。この結果は、次のように説明できる。す
なわち、Ｑ1 ／Ｑ2 の値が小さい場合、ランプは反射鏡
内の密閉された雰囲気で素早く熱的に平衡状態の達する
事が出来る。そして、密閉された雰囲気では対流損失が
抑えられるため、ランプの最冷部温度は上がり、良好な
演色性を実現することができる。他方、Ｑ1 ／Ｑ2 の値
が大きい場合はその逆で、熱平衡状態にも時間がかか
り、さらに密閉されてはいるが雰囲気がランプに対し相
対的に大きくなるので、対流損失も増え、演色性が低下
する。他方、色温度安定時のＲａを調べたが、Ｑ1 ／Ｑ
2 の値が大きくなるほどＲａは低下する傾向がみられ、
前記値が小さいときは、十分な演色性が得られた。
【００１１】
【実施例】図１は、本発明に利用するメタルハライドラ
ンプの単体の実施例の説明図である。図において、１
は、石英ガラス製の発光管、２は、発光管１に連なる、
偏平に圧潰封止された封止部である。３は、封止部２に
埋設されたモリブデン金属箔，４は、モリブデン金属箔
３から発光管１の内部に伸びる内部リード棒であって、
その先端部５に、電極を取り付けるかもしくは電極とし
て機能するように形成する。６は外部リード棒である。
発光管はフロスト加工されていても良い。ディメンジョ
ンの一例を示せば、電極間距離Ｌは３．５ｍｍ，外径Ｄ
1 とＤ2とは１２ｍｍ，長さＤ3 は９ｍｍ、肉厚Ｔは
１．４ｍｍである。発光管の内容積は約０．３ｃｃであ
る。この発光管内には、沃化ジスプロシウムと沃化ネオ
ジウムと沃化セシウムを、総量で約０．６ｍｇ封入し、
更に、水銀１４ｍｇ，アルゴンを７０００Ｐａ（２５℃
基準）封入する。消費電力約１５０ワットで点灯する
と、点灯中の動作圧は、２．６×１０6 Ｐａ程度であ
る。
ンプの単体の実施例の説明図である。図において、１
は、石英ガラス製の発光管、２は、発光管１に連なる、
偏平に圧潰封止された封止部である。３は、封止部２に
埋設されたモリブデン金属箔，４は、モリブデン金属箔
３から発光管１の内部に伸びる内部リード棒であって、
その先端部５に、電極を取り付けるかもしくは電極とし
て機能するように形成する。６は外部リード棒である。
発光管はフロスト加工されていても良い。ディメンジョ
ンの一例を示せば、電極間距離Ｌは３．５ｍｍ，外径Ｄ
1 とＤ2とは１２ｍｍ，長さＤ3 は９ｍｍ、肉厚Ｔは
１．４ｍｍである。発光管の内容積は約０．３ｃｃであ
る。この発光管内には、沃化ジスプロシウムと沃化ネオ
ジウムと沃化セシウムを、総量で約０．６ｍｇ封入し、
更に、水銀１４ｍｇ，アルゴンを７０００Ｐａ（２５℃
基準）封入する。消費電力約１５０ワットで点灯する
と、点灯中の動作圧は、２．６×１０6 Ｐａ程度であ
る。
【００１２】上記封入物において、希土類金属を利用す
るのは、可視光が良好に得られるからであり、上記の他
に、スカンジウム，ホルミウム，ツリウム，エルビウ
ム，プラセオジウムが良い。また、発光特性を補正，改
善するために、これらの希土類金属と共に、ナトリウ
ム，アルミニウム，タリウム，錫，インジウム，リチウ
ム等を加えても良い。また、始動用ガスとしては、ネオ
ン，キセノン，クリプトン等でも良いことは当然であ
る。
るのは、可視光が良好に得られるからであり、上記の他
に、スカンジウム，ホルミウム，ツリウム，エルビウ
ム，プラセオジウムが良い。また、発光特性を補正，改
善するために、これらの希土類金属と共に、ナトリウ
ム，アルミニウム，タリウム，錫，インジウム，リチウ
ム等を加えても良い。また、始動用ガスとしては、ネオ
ン，キセノン，クリプトン等でも良いことは当然であ
る。
【００１３】図２は、図１に示したランプを、前面カバ
ーと反射鏡と共に接着剤で一体に組み立てた光源の説明
図である。図において、７は前面カバー，８は反射鏡で
ある。反射鏡８の後端は筒部９となっていて、前記ラン
プの封止部を接着剤などで固定している。反射鏡８の開
口は５０ｍｍであって、反射面１０は回転楕円面から成
り、反射膜が形成されている。
ーと反射鏡と共に接着剤で一体に組み立てた光源の説明
図である。図において、７は前面カバー，８は反射鏡で
ある。反射鏡８の後端は筒部９となっていて、前記ラン
プの封止部を接着剤などで固定している。反射鏡８の開
口は５０ｍｍであって、反射面１０は回転楕円面から成
り、反射膜が形成されている。
【００１４】上記光源において、前面カバーは、配光特
性を調節するために、フロスト加工されたガラス、もし
くはレンズ機能を持つよう加工されたガラスからなり、
反射面１０は、回転方物面、球面でも良いし、また既知
の如く、なし地加工、ディンプル加工、微小平面組み合
わせ面でも良い。反射膜は、アミニウム蒸着膜でも良い
し、二酸化チタン／二酸化珪素からなる多層干渉膜も良
い。ここにおいて、前面カバーと反射膜とに囲まれた領
域Ｓ（斜線区域）は、ランプがない時の値で、１６ｃｃ
である。ランプの方の体積は、約１．４ｃｃである。し
たがって、Ｑ1 ／Ｑ2 の値は約１１．４である。開口
は、大体４０ｍｍ乃至５０ｍｍでよい。
性を調節するために、フロスト加工されたガラス、もし
くはレンズ機能を持つよう加工されたガラスからなり、
反射面１０は、回転方物面、球面でも良いし、また既知
の如く、なし地加工、ディンプル加工、微小平面組み合
わせ面でも良い。反射膜は、アミニウム蒸着膜でも良い
し、二酸化チタン／二酸化珪素からなる多層干渉膜も良
い。ここにおいて、前面カバーと反射膜とに囲まれた領
域Ｓ（斜線区域）は、ランプがない時の値で、１６ｃｃ
である。ランプの方の体積は、約１．４ｃｃである。し
たがって、Ｑ1 ／Ｑ2 の値は約１１．４である。開口
は、大体４０ｍｍ乃至５０ｍｍでよい。
【００１５】上記光源を、アークが水平になるようにし
て３分間点灯した後、前方約１ｍにおける被照射面にお
ける光の特性を測定した。３分間経過するとランプの点
灯状態は安定し、ランプ電圧８０ボルトで、Ｒａは８
５、色温度が６０００Ｋという結果を得た。このまま連
続点灯テストを行い、前記被照射面における照度が、初
期値の５０％になるのに５００時間であった。比較のた
め、上記と同一の単体のランプを使い、開口が６０ｍｍ
と７０ｍｍの反射鏡に組み込み、安定化するまでの時間
を調べた。この両者におけるＱ1 ／Ｑ2 の値は、夫々、
前者２２，後者３３で、安定時間は図７に示すように前
者５分弱、後者７分強である。Ｒａは、前者８０，後者
７８であった。また、上記と同一の単体のランプを、反
射鏡に取り付けずに点灯すると、色温度７５００Ｋ、Ｒ
ａ７３であった。いずれも、Ｑ1 ／Ｑ2 ＜１５を選ぶと
良いことが分かる。
て３分間点灯した後、前方約１ｍにおける被照射面にお
ける光の特性を測定した。３分間経過するとランプの点
灯状態は安定し、ランプ電圧８０ボルトで、Ｒａは８
５、色温度が６０００Ｋという結果を得た。このまま連
続点灯テストを行い、前記被照射面における照度が、初
期値の５０％になるのに５００時間であった。比較のた
め、上記と同一の単体のランプを使い、開口が６０ｍｍ
と７０ｍｍの反射鏡に組み込み、安定化するまでの時間
を調べた。この両者におけるＱ1 ／Ｑ2 の値は、夫々、
前者２２，後者３３で、安定時間は図７に示すように前
者５分弱、後者７分強である。Ｒａは、前者８０，後者
７８であった。また、上記と同一の単体のランプを、反
射鏡に取り付けずに点灯すると、色温度７５００Ｋ、Ｒ
ａ７３であった。いずれも、Ｑ1 ／Ｑ2 ＜１５を選ぶと
良いことが分かる。
【００１６】
【発明の効果】上記のデータの説明および実施例の説明
からも理解できるように、ハロゲンランプを使用した前
面カバー付および／もしくは反射鏡付光源の欠点を解消
しながら、それらと同等の大きさで、メタルハライドラ
ンプの長所を有する前面カバー・反射鏡付光源が提供で
きる。
からも理解できるように、ハロゲンランプを使用した前
面カバー付および／もしくは反射鏡付光源の欠点を解消
しながら、それらと同等の大きさで、メタルハライドラ
ンプの長所を有する前面カバー・反射鏡付光源が提供で
きる。
【図１】本発明に使用するメタルハライドランプの一実
施例の説明図である。
施例の説明図である。
【図２】本発明の実施例の説明図である。
【図３】破裂の発生確率に関するデータの説明図であ
る。
る。
【図４】被照射面上における光束維持率のデータの説明
図である。
図である。
【図５】平均演色評価数に関するデータの説明図であ
る。
る。
【図６】色温度と平均演色評価数に関するデータの説明
図である。
図である。
【図７】色温度の安定時間に関するデータの説明図であ
る。
る。
【図８】従来の光源の説明図である。
【図９】従来の光源の説明図である。
１ 発光管 ２ 封止部 ３ モリブデン金属箔 ４ 内部リード棒 ６ 外部リード棒 ７ 前面カバー ８ 反射鏡 ９ 筒部 １０ 反射面
Claims (7)
- 【請求項１】 一対の電導体を、偏平に圧潰封止された
封止部に埋設したシングルエンド型の金属蒸気放電ラン
プと、 このランプを包むように配置された前面カバーと反射鏡
とよりなる前面カバー・反射鏡一体型金属蒸気放電ラン
プにおいて、 前記ランプを構成する発光管の肉厚をＴ（ｍｍ），同電
極間距離をＬ（ｍｍ），前記ランプのランプ電圧をＶ
（ボルト）とした時、 １０＜ Ｖ／（Ｌ×Ｔ） ＜２５ に規定してなることを特徴とする前面カバー・反射鏡一
体型金属蒸気放電ランプ。 - 【請求項２】 一対の電導体を、偏平に圧潰封止された
封止部に埋設したシングルエンド型の金属蒸気放電ラン
プと、 このランプを包むように配置された前面カバーと反射鏡
とよりなる前面カバー・反射鏡一体型金属蒸気放電ラン
プにおいて、 前記ランプを構成する発光管の正面外径をＤ1 （ｍ
ｍ），同発光管の側面外径をＤ2 （ｍｍ），同発光管の
長さをＤ3 （ｍｍ），前記ランプのランプ電力をＷ（ワ
ット）とした時、 ０．０７＜ Ｗ／（Ｄ1 ×Ｄ2 ×Ｄ3 ） ＜０．２０ に規定してなることを特徴とする前面カバー・反射鏡一
体型金属蒸気放電ランプ。 - 【請求項３】 一対の電導体を、偏平に圧潰封止された
封止部に埋設したシングルエンド型の金属蒸気放電ラン
プと、 このランプを包むように配置された前面カバーと反射鏡
とよりなる前面カバー・反射鏡一体型金属蒸気放電ラン
プにおいて、 前面カバーと反射鏡とによって囲まれる領域の体積をＱ
1 （ｃｍ3 ），ランプを構成する発光管の体積をＱ
2 （ｃｍ3 ）とした時、 Ｑ1 ／Ｑ2 ＜ １５ に規定してなることを特徴とする前面カバー・反射鏡一
体型金属蒸気放電ランプ。 - 【請求項４】 前面カバーと反射鏡とによって囲まれる
領域に、空気もしくは不活性ガスが充填されてなること
を特徴とする請求項３に記載の前面カバー・反射鏡一体
型金属蒸気放電ランプ。 - 【請求項５】 金属蒸気放電ランプが、金属とハロゲン
とが放電に参加する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から請求項４に記載の前面カバー・
反射鏡一体型金属蒸気放電ランプ。 - 【請求項６】 一対の電導体を、偏平に圧潰封止された
封止部に埋設したシングルエンド型のメタルハライドラ
ンプと、 このランプを包むように配置された前面カバーと反射鏡
とよりなる前面カバー・反射鏡一体型金属蒸気放電ラン
プにおいて、 前記ランプを構成する発光管の肉厚をＴ（ｍｍ），同電
極間距離をＬ（ｍｍ），前記ランプのランプ電圧をＶ
（ボルト），同発光管の正面外径をＤ1 （ｍｍ），同発
光管の側面外径をＤ2 （ｍｍ），同発光管の長さをＤ3
（ｍｍ），前記ランプのランプ電力をＷ（ワット）とし
た時、 １０＜ Ｖ／（Ｌ×Ｔ） ＜２５ ０．０７＜ Ｗ／（Ｄ1 ×Ｄ2 ×Ｄ3 ） ＜０．２０ に規定してなることを特徴とする前面カバー・反射鏡一
体型金属蒸気放電ランプ。 - 【請求項７】 前面カバーと反射鏡とによって囲まれる
領域の体積をＱ1 （ｃｍ3 ）、ランプを構成する発光管
の体積をＱ2 （ｃｍ3 ）とした時、 Ｑ1 ／Ｑ2 ＜ １５ に規定するとともに、前記領域に空気が満たされてなる
ことを特徴とする請求項６に記載の前面カバー・反射鏡
一体型金属蒸気放電ランプ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6051102A JP2886077B2 (ja) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | 前面カバー・反射鏡一体型金属蒸気放電ランプ |
| NL9500350A NL9500350A (nl) | 1994-02-25 | 1995-02-23 | Metaalhalogenidelamp met een eendelige opstelling van een frontafdekking en een reflector. |
| DE19506601A DE19506601A1 (de) | 1994-02-25 | 1995-02-24 | Metallhalogenlampe mit einer einteiligen Anordnung einer Frontabdeckung und eines Reflektors |
| US08/395,505 US5568008A (en) | 1994-02-25 | 1995-02-27 | Metal halide lamp with a one-part arrangement of a front cover and a reflector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6051102A JP2886077B2 (ja) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | 前面カバー・反射鏡一体型金属蒸気放電ランプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07240188A true JPH07240188A (ja) | 1995-09-12 |
| JP2886077B2 JP2886077B2 (ja) | 1999-04-26 |
Family
ID=12877455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6051102A Expired - Fee Related JP2886077B2 (ja) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | 前面カバー・反射鏡一体型金属蒸気放電ランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2886077B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999050887A1 (fr) * | 1998-03-25 | 1999-10-07 | Toshiba Lighting & Technology Corporation | Lampe a decharge a haute pression, appareil la comprenant et source lumineuse |
| US6897613B2 (en) | 1998-11-17 | 2005-05-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Discharge lamp, light source and projecting display unit |
| JP2010519721A (ja) * | 2007-02-26 | 2010-06-03 | オスラム シルヴェニア インコーポレイテッド | シングルエンド型セラミック放電灯 |
| JP2011521415A (ja) * | 2008-05-15 | 2011-07-21 | オスラム・シルバニア・インコーポレイテッド | 内部にバ−ナ及びリフレクタを備えるセラミック製放電ランプ |
-
1994
- 1994-02-25 JP JP6051102A patent/JP2886077B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999050887A1 (fr) * | 1998-03-25 | 1999-10-07 | Toshiba Lighting & Technology Corporation | Lampe a decharge a haute pression, appareil la comprenant et source lumineuse |
| US6897613B2 (en) | 1998-11-17 | 2005-05-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Discharge lamp, light source and projecting display unit |
| JP2010519721A (ja) * | 2007-02-26 | 2010-06-03 | オスラム シルヴェニア インコーポレイテッド | シングルエンド型セラミック放電灯 |
| JP2011521415A (ja) * | 2008-05-15 | 2011-07-21 | オスラム・シルバニア・インコーポレイテッド | 内部にバ−ナ及びリフレクタを備えるセラミック製放電ランプ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2886077B2 (ja) | 1999-04-26 |
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