JPH07296781A - 高圧放電ランプ - Google Patents
高圧放電ランプInfo
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- JPH07296781A JPH07296781A JP9130494A JP9130494A JPH07296781A JP H07296781 A JPH07296781 A JP H07296781A JP 9130494 A JP9130494 A JP 9130494A JP 9130494 A JP9130494 A JP 9130494A JP H07296781 A JPH07296781 A JP H07296781A
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- electrodes
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 一対の電極が対向配置された高圧放電ランプ
において、発光管内部に導体片を付加封入することによ
り、放射性物質を封入したり、あるいは高電圧を繰り返
し印加することなく、ランプの始動性を改善する。 【構成】 発光管１内部にタングステン線１０を付加封
入し、タングステン線１０の第一の端部１１ａと仮想的
な直線１００との間の距離Ｌ１と電極間距離ｄとの関係
がＬ＞ｄとなるようにタングステン線１０を配置する。
これにより、タングステン線１０の端部１１ａ、１１ｂ
でコロナ放電が発生し、荷電粒子が発光管１内部に豊富
に供給され、電極２ａ、２ｂ間の導電率が高まる。その
結果、低い電圧で電極２ａ、２ｂ間に主放電を誘発する
ことができる。
において、発光管内部に導体片を付加封入することによ
り、放射性物質を封入したり、あるいは高電圧を繰り返
し印加することなく、ランプの始動性を改善する。 【構成】 発光管１内部にタングステン線１０を付加封
入し、タングステン線１０の第一の端部１１ａと仮想的
な直線１００との間の距離Ｌ１と電極間距離ｄとの関係
がＬ＞ｄとなるようにタングステン線１０を配置する。
これにより、タングステン線１０の端部１１ａ、１１ｂ
でコロナ放電が発生し、荷電粒子が発光管１内部に豊富
に供給され、電極２ａ、２ｂ間の導電率が高まる。その
結果、低い電圧で電極２ａ、２ｂ間に主放電を誘発する
ことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高圧水銀ランプ、高圧
キセノンランプおよびメタルハライドランプをはじめと
する高圧放電ランプに関するものである。
キセノンランプおよびメタルハライドランプをはじめと
する高圧放電ランプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、水銀、アルゴンガスなどの混
合ガス、更にそれらに金属ハロゲン化物を付加し、石英
ガラスなどの透光性容器内に封入して放電させ、その光
を利用する高圧放電ランプは高輝度、高効率等の特徴を
有し、一般照明用をはじめ、オーバーヘッドプロジェク
タやオーバーヘッドタイプのプロジェクションテレビ、
映写機などにも使用され、広く普及している。
合ガス、更にそれらに金属ハロゲン化物を付加し、石英
ガラスなどの透光性容器内に封入して放電させ、その光
を利用する高圧放電ランプは高輝度、高効率等の特徴を
有し、一般照明用をはじめ、オーバーヘッドプロジェク
タやオーバーヘッドタイプのプロジェクションテレビ、
映写機などにも使用され、広く普及している。
【０００３】このような高圧放電ランプは、近年、さら
に高い輝度を得るために発光管はより小さく、アーク長
はより短くなる傾向にあり、また始動補助用ガスとして
封入される希ガスの封入圧力も、始動時の光の立ち上が
り時間を短くするために、より高くなる傾向にある。こ
れに伴い、ランプの始動電圧も高くなり始動特性が悪く
なる。さらに金属ハロゲン化物を封入している高圧放電
ランプ、いわゆるメタルハライドランプでは、ハロゲン
は電気陰性度が高く、したがって電子捕獲性が強いため
に、その始動電圧は数ｋＶ〜十数ｋＶ程度と一層高くな
る。
に高い輝度を得るために発光管はより小さく、アーク長
はより短くなる傾向にあり、また始動補助用ガスとして
封入される希ガスの封入圧力も、始動時の光の立ち上が
り時間を短くするために、より高くなる傾向にある。こ
れに伴い、ランプの始動電圧も高くなり始動特性が悪く
なる。さらに金属ハロゲン化物を封入している高圧放電
ランプ、いわゆるメタルハライドランプでは、ハロゲン
は電気陰性度が高く、したがって電子捕獲性が強いため
に、その始動電圧は数ｋＶ〜十数ｋＶ程度と一層高くな
る。
【０００４】そのため、従来は、特開昭５１−６６１７
４号公報に示されているように、電子放射性物質を発光
管に封入し始動特性を改善する対策を行なったり、ある
いは始動時に、電源電圧に非常に高電圧のパルス電圧を
多数回、繰り返し重畳してランプを始動していた。
４号公報に示されているように、電子放射性物質を発光
管に封入し始動特性を改善する対策を行なったり、ある
いは始動時に、電源電圧に非常に高電圧のパルス電圧を
多数回、繰り返し重畳してランプを始動していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、電子放射性物質を封入すれば、放射線が発
光管内部のガスのイオン化を助成し、確かに始動電圧は
低くなり、ランプは始動し易くなるが、放射線は人体に
対して、また環境に対しても非常に有害である。したが
って、ランプ製造時、その取り扱いに対し細心の注意を
要し、また製造装置も専用の特殊なものが必要となるの
で、製造コストの面で不利である。
の構成では、電子放射性物質を封入すれば、放射線が発
光管内部のガスのイオン化を助成し、確かに始動電圧は
低くなり、ランプは始動し易くなるが、放射線は人体に
対して、また環境に対しても非常に有害である。したが
って、ランプ製造時、その取り扱いに対し細心の注意を
要し、また製造装置も専用の特殊なものが必要となるの
で、製造コストの面で不利である。
【０００６】また、始動時に高いパルス電圧を繰り返し
ランプに印加することで、ランプは始動できるものの、
その反面、点灯装置やランプに十分な絶縁対策を施す必
要があり、そのため装置が大形化し、広汎な商用には実
際的でない。また、このような高電圧をランプに繰り返
し印加することにより、発光管の早期劣化が生じる可能
性がある。
ランプに印加することで、ランプは始動できるものの、
その反面、点灯装置やランプに十分な絶縁対策を施す必
要があり、そのため装置が大形化し、広汎な商用には実
際的でない。また、このような高電圧をランプに繰り返
し印加することにより、発光管の早期劣化が生じる可能
性がある。
【０００７】またメタルハライドランプでは、金属ハロ
ゲン化物と石英ガラスとの反応により、点灯時間経過と
ともに発光管内部に存在する遊離ハロゲンが増加し、し
たがって点灯時間経過とともに始動電圧が上昇する。こ
のため本来のランプ寿命の以前に、ランプが点灯開始し
なくなり、期待した寿命が得られない場合が生ずるとい
う問題点があった。
ゲン化物と石英ガラスとの反応により、点灯時間経過と
ともに発光管内部に存在する遊離ハロゲンが増加し、し
たがって点灯時間経過とともに始動電圧が上昇する。こ
のため本来のランプ寿命の以前に、ランプが点灯開始し
なくなり、期待した寿命が得られない場合が生ずるとい
う問題点があった。
【０００８】本発明は上記の問題点を解決し、放射性物
質を封入することなく低い電圧で確実に始動し、かつ長
寿命な高圧放電ランプを提供することを目的とする。
質を封入することなく低い電圧で確実に始動し、かつ長
寿命な高圧放電ランプを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、対向配置された一対の電極を有し、発光
管内部に導体片を付加封入した構成である。
成するために、対向配置された一対の電極を有し、発光
管内部に導体片を付加封入した構成である。
【００１０】またその導体片をタングステンを主成分と
する材料から構成したものである。さらに発光管内部に
少なくとも一種類の金属ハロゲン化物を封入している場
合、導体片をその金属ハロゲン化物を構成する金属を主
成分とする材料から構成したものである。
する材料から構成したものである。さらに発光管内部に
少なくとも一種類の金属ハロゲン化物を封入している場
合、導体片をその金属ハロゲン化物を構成する金属を主
成分とする材料から構成したものである。
【００１１】また導体片の少なくとも一端部と、一対の
電極の先端部を結ぶ仮想的な直線との間隔をＬ、前記一
対の電極間の間隔をｄとするとき、Ｌ≧ｄなる位置関係
となるように導体片を発光管内部に配置したものであ
る。
電極の先端部を結ぶ仮想的な直線との間隔をＬ、前記一
対の電極間の間隔をｄとするとき、Ｌ≧ｄなる位置関係
となるように導体片を発光管内部に配置したものであ
る。
【００１２】
【作用】導体片を封入することで、発光管内部の電界分
布が変化し、導体片の端部付近でコロナ放電が発生す
る。コロナ放電で生じた荷電粒子は、拡散によって発光
管内部全体に広がり、電極間の導電率を高める。このコ
ロナ放電は電極間の印加電圧が、電極間が絶縁破壊を起
こすに要する電圧よりも、小さな印加電圧で発生する。
その結果、電極間の絶縁破壊電圧は低下し、したがって
低い印加電圧で電極間を絶縁破壊する、すなわちランプ
を始動することができる。
布が変化し、導体片の端部付近でコロナ放電が発生す
る。コロナ放電で生じた荷電粒子は、拡散によって発光
管内部全体に広がり、電極間の導電率を高める。このコ
ロナ放電は電極間の印加電圧が、電極間が絶縁破壊を起
こすに要する電圧よりも、小さな印加電圧で発生する。
その結果、電極間の絶縁破壊電圧は低下し、したがって
低い印加電圧で電極間を絶縁破壊する、すなわちランプ
を始動することができる。
【００１３】また導体片の少なくとも一端部と一対の電
極の先端部を結ぶ仮想的な直線との間隔をＬ、一対の電
極間の間隔をｄとするとき、Ｌ≧ｄなる位置関係となる
ように導体片を発光管内部に配置すれば、放電路として
は電極間が最短距離となるので、導体片の有無に関わら
ず、定常放電（アーク放電）を電極間に誘発できる。さ
らにこの場合、導体片の他の端部は、電極にできるだけ
近いところに配置することが可能となり、したがってさ
らに低い印加電圧でも、導体片端部ではコロナ放電が容
易に発生し、ランプの始動電圧を大幅に低下できる。
極の先端部を結ぶ仮想的な直線との間隔をＬ、一対の電
極間の間隔をｄとするとき、Ｌ≧ｄなる位置関係となる
ように導体片を発光管内部に配置すれば、放電路として
は電極間が最短距離となるので、導体片の有無に関わら
ず、定常放電（アーク放電）を電極間に誘発できる。さ
らにこの場合、導体片の他の端部は、電極にできるだけ
近いところに配置することが可能となり、したがってさ
らに低い印加電圧でも、導体片端部ではコロナ放電が容
易に発生し、ランプの始動電圧を大幅に低下できる。
【００１４】また導体片を高耐熱性を有するタングステ
ンを主成分とする材料から構成することで、導体片自身
が高温のアークで蒸発することがなく、したがって発光
特性を変化させることなく、長期にわたりランプの始動
電圧を低く抑えることができる。
ンを主成分とする材料から構成することで、導体片自身
が高温のアークで蒸発することがなく、したがって発光
特性を変化させることなく、長期にわたりランプの始動
電圧を低く抑えることができる。
【００１５】さらに発光管内部に少なくとも一種類の金
属ハロゲン化物を封入する場合は、導体片を金属ハロゲ
ン化物を構成する金属を主成分とする材料から構成すれ
ば、金属片端部でのコロナ放電発生により始動電圧が低
下し、発光管内部には常に化学量論比よりも過剰の金属
が存在することになるので、点灯時間経過中に金属ハロ
ゲン化物として封入した金属が消失したとしても、金属
と結合できないハロゲン、すなわち遊離ハロゲンが生じ
ることがなく、したがって点灯時間経過に伴いランプの
始動電圧の上昇を防止し、ランプ寿命特性が改善でき
る。
属ハロゲン化物を封入する場合は、導体片を金属ハロゲ
ン化物を構成する金属を主成分とする材料から構成すれ
ば、金属片端部でのコロナ放電発生により始動電圧が低
下し、発光管内部には常に化学量論比よりも過剰の金属
が存在することになるので、点灯時間経過中に金属ハロ
ゲン化物として封入した金属が消失したとしても、金属
と結合できないハロゲン、すなわち遊離ハロゲンが生じ
ることがなく、したがって点灯時間経過に伴いランプの
始動電圧の上昇を防止し、ランプ寿命特性が改善でき
る。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。まず本発明の第一の実施例を図１に
よって説明する。
しながら説明する。まず本発明の第一の実施例を図１に
よって説明する。
【００１７】図１は本発明の第一の実施例の水銀ランプ
の断面図である。図１において、１は石英からなる発光
管、２ａ、２ｂはタングステン製の一対の電極、３ａ，
３ｂはモリブデン箔、４ａ、４ｂはモリブデンワイヤ
ー、１０は直径０．５mmのタングステン線、１１ａはタ
ングステン線１０の第一の端部、１１ｂはタングステン
線１０の第二の端部、１００は電極２ａと電極２ｂの先
端を結んでできる仮想的な直線である。またｄは電極２
ａと電極２ｂ間の距離、Ｌ１は仮想的な直線１００とタ
ングステン線１０の第一の端部１１ａとの間の距離、Ｌ
２は直線１００と第二の端部１１ｂとの間の距離を示し
ている。発光管１の内容積は約２．５cc、電極間距離ｄ
は５mmであり、内部には水銀４５mg、アルゴンガス１５
０Torrが封入されている。電極２ａ、２ｂはモリブデン
箔３ａ、３ｂに電気的に接続され、モリブデン箔３ａ、
３ｂはモリブデンワイヤー４ａ、４ｂに接続されてい
る。そしてタングステン線１０の一方の端部と直線１０
０との間隔Ｌが、電極間距離ｄより長くなるように、距
離Ｌ１は５．５mm、距離Ｌ２は１mmとなるようタングス
テン線１０は発光管１内部に配置されている。
の断面図である。図１において、１は石英からなる発光
管、２ａ、２ｂはタングステン製の一対の電極、３ａ，
３ｂはモリブデン箔、４ａ、４ｂはモリブデンワイヤ
ー、１０は直径０．５mmのタングステン線、１１ａはタ
ングステン線１０の第一の端部、１１ｂはタングステン
線１０の第二の端部、１００は電極２ａと電極２ｂの先
端を結んでできる仮想的な直線である。またｄは電極２
ａと電極２ｂ間の距離、Ｌ１は仮想的な直線１００とタ
ングステン線１０の第一の端部１１ａとの間の距離、Ｌ
２は直線１００と第二の端部１１ｂとの間の距離を示し
ている。発光管１の内容積は約２．５cc、電極間距離ｄ
は５mmであり、内部には水銀４５mg、アルゴンガス１５
０Torrが封入されている。電極２ａ、２ｂはモリブデン
箔３ａ、３ｂに電気的に接続され、モリブデン箔３ａ、
３ｂはモリブデンワイヤー４ａ、４ｂに接続されてい
る。そしてタングステン線１０の一方の端部と直線１０
０との間隔Ｌが、電極間距離ｄより長くなるように、距
離Ｌ１は５．５mm、距離Ｌ２は１mmとなるようタングス
テン線１０は発光管１内部に配置されている。
【００１８】このように構成された水銀ランプにおい
て、始動時に、電極２ａと電極２ｂの間に電圧を印加す
ると、タングステン線１０の第一の端部１１ａおよび第
二の端部１１ｂの近傍で青白い微弱な発光が観測され
た。これはコロナ放電が端部１１ａおよび１１ｂ近傍で
起きていると考えられる。このように発光管１にタング
ステン線１０を付加封入することで、タングステン線１
０の第一の端部１１ａ、および第二の端部１１ｂ近傍に
コロナ放電が発生する。
て、始動時に、電極２ａと電極２ｂの間に電圧を印加す
ると、タングステン線１０の第一の端部１１ａおよび第
二の端部１１ｂの近傍で青白い微弱な発光が観測され
た。これはコロナ放電が端部１１ａおよび１１ｂ近傍で
起きていると考えられる。このように発光管１にタング
ステン線１０を付加封入することで、タングステン線１
０の第一の端部１１ａ、および第二の端部１１ｂ近傍に
コロナ放電が発生する。
【００１９】次にタングステン線を封入していない従来
型の水銀ランプと、上記本実施例のタングステン線１０
を付加封入した水銀ランプをそれぞれ１０本づつ用意
し、それらランプの始動電圧を測定した。
型の水銀ランプと、上記本実施例のタングステン線１０
を付加封入した水銀ランプをそれぞれ１０本づつ用意
し、それらランプの始動電圧を測定した。
【００２０】その結果は、本実施例のタングステン線１
０を封入した水銀ランプの始動電圧の方が、従来型の水
銀ランプの始動電圧よりも低いものとなった。この理由
は、本実施例の水銀ランプでは、タングステン線１０を
発光管１内部に付加封入しているために、発光管１内部
の電界分布が変化し、タングステン線１０の第一の端部
１１ａ、および第二の端部１１ｂ近傍に電界集中が起
き、このためタングステン線１０の端部１１ａ、１１ｂ
付近でコロナ放電が発生する。コロナ放電では微弱な発
光とともに電子や正イオンが生み出され、これら荷電粒
子は拡散により発光管内部全体に広がり、発光管１内部
の気体の導電率を高め、その絶縁破壊電圧が低下し、始
動電圧が低下するのである。
０を封入した水銀ランプの始動電圧の方が、従来型の水
銀ランプの始動電圧よりも低いものとなった。この理由
は、本実施例の水銀ランプでは、タングステン線１０を
発光管１内部に付加封入しているために、発光管１内部
の電界分布が変化し、タングステン線１０の第一の端部
１１ａ、および第二の端部１１ｂ近傍に電界集中が起
き、このためタングステン線１０の端部１１ａ、１１ｂ
付近でコロナ放電が発生する。コロナ放電では微弱な発
光とともに電子や正イオンが生み出され、これら荷電粒
子は拡散により発光管内部全体に広がり、発光管１内部
の気体の導電率を高め、その絶縁破壊電圧が低下し、始
動電圧が低下するのである。
【００２１】タングステンは約３４００℃なる高い融点
を有するので、タングステン線１０がランプ安定点灯中
に、高温のアークによって蒸発するようなことはない。
したがって発光管１内部に封入する導体片を、タングス
テンを主成分とする材料から構成することで、発光特性
を変化させることなく、長期にわたりランプの始動電圧
を低く抑えるという利点がある。
を有するので、タングステン線１０がランプ安定点灯中
に、高温のアークによって蒸発するようなことはない。
したがって発光管１内部に封入する導体片を、タングス
テンを主成分とする材料から構成することで、発光特性
を変化させることなく、長期にわたりランプの始動電圧
を低く抑えるという利点がある。
【００２２】ところで絶縁破壊の放電路としては、電極
２ａと電極２ｂを結ぶ経路と、電極２ａ、タングステン
線１０および電極２ｂを結ぶ経路の二通りが考えられる
が、直線１００（電極２ａ）とタングステン線１０の第
一の端部１１ａとの間の距離Ｌ１は、電極間距離ｄの５
mmよりも長い５．５mmとなるように、タングステン線１
０を配置することで、電極２ａと電極２ｂを直接結ぶ経
路が最も短くなり、電極２ａと電極２ｂとの間が最も容
易に絶縁破壊する。ゆえに絶縁破壊ならびにそれに続く
アーク放電は電極２ａと電極２ｂとの間で生じ、タング
ステン線１０の存在によって、安定点灯時の、ランプ電
圧やランプ電流、あるいは配光特性などのランプ特性に
影響を与えることはない。以上のように発光管１内部に
付加封入するタングステン線１０は、Ｌ１≧ｄなる位置
関係となるように発光管１内部に配置することが望まし
い。
２ａと電極２ｂを結ぶ経路と、電極２ａ、タングステン
線１０および電極２ｂを結ぶ経路の二通りが考えられる
が、直線１００（電極２ａ）とタングステン線１０の第
一の端部１１ａとの間の距離Ｌ１は、電極間距離ｄの５
mmよりも長い５．５mmとなるように、タングステン線１
０を配置することで、電極２ａと電極２ｂを直接結ぶ経
路が最も短くなり、電極２ａと電極２ｂとの間が最も容
易に絶縁破壊する。ゆえに絶縁破壊ならびにそれに続く
アーク放電は電極２ａと電極２ｂとの間で生じ、タング
ステン線１０の存在によって、安定点灯時の、ランプ電
圧やランプ電流、あるいは配光特性などのランプ特性に
影響を与えることはない。以上のように発光管１内部に
付加封入するタングステン線１０は、Ｌ１≧ｄなる位置
関係となるように発光管１内部に配置することが望まし
い。
【００２３】さらにこの場合は、タングステン線１０の
もう一方の端部、すなわち第二の端部１１ｂと直線１０
０（電極２ｂ）との間の距離Ｌ２に課せられる制限はな
くなり、したがって距離Ｌ２をより短かくできるので、
第二の端部１１ｂ付近で容易に強いコロナ放電を発生さ
せることができる。したがって、より低い印加電圧で電
極２ａと電極２ｂとの間を絶縁破壊することができると
いう利点がある。
もう一方の端部、すなわち第二の端部１１ｂと直線１０
０（電極２ｂ）との間の距離Ｌ２に課せられる制限はな
くなり、したがって距離Ｌ２をより短かくできるので、
第二の端部１１ｂ付近で容易に強いコロナ放電を発生さ
せることができる。したがって、より低い印加電圧で電
極２ａと電極２ｂとの間を絶縁破壊することができると
いう利点がある。
【００２４】なお本実施例では距離Ｌ１と電極間距離ｄ
との関係がＬ１＞ｄの場合を説明したが、直線１００
（電極２ａ）とタングステン線１０の第二の端部１１ｂ
との間の距離Ｌ２が有限の値を持つ限りにおいては、Ｌ
１≧ｄであっても、同様の効果が得られる。またＬ１≦
ｄかつＬ２≦ｄ、あるいはＬ１＞ｄかつＬ２＞ｄである
ような位置にタングステン線１０が配置されていても、
第一の端部１１ａおよび第二の端部１１ｂ近傍でコロナ
放電は発生し、電極２ａと電極２ｂとの間を絶縁破壊す
るのに要する電圧が低下することは勿論のことである。
との関係がＬ１＞ｄの場合を説明したが、直線１００
（電極２ａ）とタングステン線１０の第二の端部１１ｂ
との間の距離Ｌ２が有限の値を持つ限りにおいては、Ｌ
１≧ｄであっても、同様の効果が得られる。またＬ１≦
ｄかつＬ２≦ｄ、あるいはＬ１＞ｄかつＬ２＞ｄである
ような位置にタングステン線１０が配置されていても、
第一の端部１１ａおよび第二の端部１１ｂ近傍でコロナ
放電は発生し、電極２ａと電極２ｂとの間を絶縁破壊す
るのに要する電圧が低下することは勿論のことである。
【００２５】なお本実施例では電極間距離ｄ、直線１０
０（電極２ａ）と第一の端部１１ａとの間の距離Ｌ１，
直線１００（電極２ｂ）と第二の端部１１ｂとの間の距
離Ｌ２との関係をＬ１≧ｄかつＬ２＜ｄの場合を説明し
たが、Ｌ２≧ｄかつＬ１＜ｄであっても同様の効果が得
られることは明らかである。
０（電極２ａ）と第一の端部１１ａとの間の距離Ｌ１，
直線１００（電極２ｂ）と第二の端部１１ｂとの間の距
離Ｌ２との関係をＬ１≧ｄかつＬ２＜ｄの場合を説明し
たが、Ｌ２≧ｄかつＬ１＜ｄであっても同様の効果が得
られることは明らかである。
【００２６】なお、本実施例では発光管１内部に封入し
た導体片を直径０．５mmのタングステン線を例に説明し
たが、導体片としては、たとえば白金のような、アーク
放電の高温に耐えられる材料から構成されているもので
あれば、他のものであっても構わない。
た導体片を直径０．５mmのタングステン線を例に説明し
たが、導体片としては、たとえば白金のような、アーク
放電の高温に耐えられる材料から構成されているもので
あれば、他のものであっても構わない。
【００２７】また、本実施例では水銀ランプを例に説明
をしたが、高圧キセノンランプやメタルハライドランプ
など他の高圧放電ランプであっても、同様の効果が得ら
れることは勿論のことである。
をしたが、高圧キセノンランプやメタルハライドランプ
など他の高圧放電ランプであっても、同様の効果が得ら
れることは勿論のことである。
【００２８】次に第二の実施例を図２、図３によって説
明する。図２は本発明の第二の実施例のメタルハライド
ランプの断面図、図３は同メタルハライドランプの点灯
時間経過に伴う始動電圧の変化を示す特性図である。
明する。図２は本発明の第二の実施例のメタルハライド
ランプの断面図、図３は同メタルハライドランプの点灯
時間経過に伴う始動電圧の変化を示す特性図である。
【００２９】図２において、２０は石英からなる発光
管、３０は厚さ０．２５mmのスカンジウム箔であり、そ
の他の構成は第一の実施例と同じであるので詳細な説明
は省略する。発光管２０には水銀、アルゴンガス、沃化
スカンジウムおよび沃化ナトリウムが封入されており、
さらに図２に示すようにスカンジウム箔３０が付加封入
されている。このスカンジウム箔３０は電極２ａと電極
２ｂとの先端を結んでできる仮想的な直線１００からＬ
３＝３mm離れたところに水平に配置されている。
管、３０は厚さ０．２５mmのスカンジウム箔であり、そ
の他の構成は第一の実施例と同じであるので詳細な説明
は省略する。発光管２０には水銀、アルゴンガス、沃化
スカンジウムおよび沃化ナトリウムが封入されており、
さらに図２に示すようにスカンジウム箔３０が付加封入
されている。このスカンジウム箔３０は電極２ａと電極
２ｂとの先端を結んでできる仮想的な直線１００からＬ
３＝３mm離れたところに水平に配置されている。
【００３０】以上のように構成された第２の実施例の動
作を説明する。ランプ始動時に、電極２ａと電極２ｂの
間に電圧を印加すると、スカンジウム箔３０の端部付近
でコロナ放電が発生する。コロナ放電で生じた荷電粒子
は、拡散により発光管内部全体に広がり、電極２ａと電
極２ｂとの間の導電率を高める。その結果、電極２ａと
電極２ｂとの間の絶縁破壊電圧が低下し、低い印加電圧
でランプを始動することができる。
作を説明する。ランプ始動時に、電極２ａと電極２ｂの
間に電圧を印加すると、スカンジウム箔３０の端部付近
でコロナ放電が発生する。コロナ放電で生じた荷電粒子
は、拡散により発光管内部全体に広がり、電極２ａと電
極２ｂとの間の導電率を高める。その結果、電極２ａと
電極２ｂとの間の絶縁破壊電圧が低下し、低い印加電圧
でランプを始動することができる。
【００３１】沃化スカンジウムは石英ガラスと激しく反
応するために、沃化スカンジウムを含む従来のメタルハ
ライドランプでは、ランプの点灯時間経過と共に発光管
内部に存在するスカンジウムが減少し、その結果、結合
するスカンジウムを失った沃素、つまり遊離沃素が増加
して、ランプの始動電圧が上昇していた。
応するために、沃化スカンジウムを含む従来のメタルハ
ライドランプでは、ランプの点灯時間経過と共に発光管
内部に存在するスカンジウムが減少し、その結果、結合
するスカンジウムを失った沃素、つまり遊離沃素が増加
して、ランプの始動電圧が上昇していた。
【００３２】これに対し、本実施例のメタルハライドラ
ンプでは、スカンジウム箔３０を発光管２０内部に付加
封入しているが、このスカンジウム箔３０はランプ安定
点灯時にはアークの熱を受けて、融解はしないがわずか
ながら蒸発する。このため、発光管２０内部には常に沃
素に比べスカンジウム原子が過剰に存在することにな
る。従って、点灯時間経過に伴い沃化スカンジウムが石
英ガラス（発光管２０）と反応することでスカンジウム
が消失しても、常にその分を補うスカンジウムが存在す
るため、沃素は結合する相手を失うことがなく、遊離沃
素の増加を抑制でき、その結果、ランプの始動電圧の上
昇も抑制できる。
ンプでは、スカンジウム箔３０を発光管２０内部に付加
封入しているが、このスカンジウム箔３０はランプ安定
点灯時にはアークの熱を受けて、融解はしないがわずか
ながら蒸発する。このため、発光管２０内部には常に沃
素に比べスカンジウム原子が過剰に存在することにな
る。従って、点灯時間経過に伴い沃化スカンジウムが石
英ガラス（発光管２０）と反応することでスカンジウム
が消失しても、常にその分を補うスカンジウムが存在す
るため、沃素は結合する相手を失うことがなく、遊離沃
素の増加を抑制でき、その結果、ランプの始動電圧の上
昇も抑制できる。
【００３３】次に本実施例のメタルハライドランプと従
来ランプの始動電圧について、実験結果を基に説明す
る。図３は点灯時間経過にともなう沃化スカンジウム−
沃化ナトリウム系１５０Ｗメタルハライドランプの始動
電圧の変化を示すものである。図３中の（Ａ）は本実施
例のスカンジウム箔を封入したランプ、（Ｂ）はスカン
ジウム箔を封入していない従来のランプの始動電圧の変
化を示すものである。
来ランプの始動電圧について、実験結果を基に説明す
る。図３は点灯時間経過にともなう沃化スカンジウム−
沃化ナトリウム系１５０Ｗメタルハライドランプの始動
電圧の変化を示すものである。図３中の（Ａ）は本実施
例のスカンジウム箔を封入したランプ、（Ｂ）はスカン
ジウム箔を封入していない従来のランプの始動電圧の変
化を示すものである。
【００３４】図３から明らかなように、従来ランプでは
点灯初期から始動電圧が急激に上昇し、その後も始動電
圧は上昇し続け８００時間点灯後に立消えが発生した
が、本実施例のスカンジウム箔を封入したランプは、前
述のように、従来ランプよりも始動電圧が低いことはも
とより、初期の始動電圧上昇もなく、また点灯時間が経
過してもほとんど始動電圧が上昇せず、２０００時間点
灯後も立消えが生じることはない。
点灯初期から始動電圧が急激に上昇し、その後も始動電
圧は上昇し続け８００時間点灯後に立消えが発生した
が、本実施例のスカンジウム箔を封入したランプは、前
述のように、従来ランプよりも始動電圧が低いことはも
とより、初期の始動電圧上昇もなく、また点灯時間が経
過してもほとんど始動電圧が上昇せず、２０００時間点
灯後も立消えが生じることはない。
【００３５】このように本実施例のメタルハライドラン
プは従来ランプと比べ、点灯時間経過に対する始動電圧
の変化が少なく、優れたランプ特性を有している。
プは従来ランプと比べ、点灯時間経過に対する始動電圧
の変化が少なく、優れたランプ特性を有している。
【００３６】また、スカンジウム箔３０から新たなスカ
ンジウムが蒸発により供給されるので、沃化スカンジウ
ムと石英ガラスとの反応でスカンジウムが消失しても、
発光特性が変化せず、従って発光特性の変化の少ない優
れた寿命特性が得られる。
ンジウムが蒸発により供給されるので、沃化スカンジウ
ムと石英ガラスとの反応でスカンジウムが消失しても、
発光特性が変化せず、従って発光特性の変化の少ない優
れた寿命特性が得られる。
【００３７】なお本実施例では沃化スカンジウム−沃化
ナトリウム系メタルハライドランプを例に説明したが、
他の金属ハロゲン化物を封入している別のメタルハライ
ドランプにおいても、付加封入する導体片を、封入した
金属ハロゲン化物を構成する金属を主成分とする材料か
ら構成すれば、同様な効果が得られることは言うまでも
ない。たとえば沃化ジスプロシウム−沃化ネオジウム−
沃化セシウム系メタルハライドランプにおいては、ジス
プロシウムを主成分とする材料から構成された導体片
や、あるいはネオジウムを主成分とする材料から構成さ
れた導体片を付加封入すれば本発明と同様な効果が得ら
れる。
ナトリウム系メタルハライドランプを例に説明したが、
他の金属ハロゲン化物を封入している別のメタルハライ
ドランプにおいても、付加封入する導体片を、封入した
金属ハロゲン化物を構成する金属を主成分とする材料か
ら構成すれば、同様な効果が得られることは言うまでも
ない。たとえば沃化ジスプロシウム−沃化ネオジウム−
沃化セシウム系メタルハライドランプにおいては、ジス
プロシウムを主成分とする材料から構成された導体片
や、あるいはネオジウムを主成分とする材料から構成さ
れた導体片を付加封入すれば本発明と同様な効果が得ら
れる。
【００３８】なお第一の実施例と第二の実施例では水平
点灯式の高圧放電ランプを例に説明したが、垂直点灯式
の高圧放電ランプであっても構わない。
点灯式の高圧放電ランプを例に説明したが、垂直点灯式
の高圧放電ランプであっても構わない。
【００３９】以上、本発明は好ましい実施例について説
明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、種々
の変形が可能であることは勿論である。
明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、種々
の変形が可能であることは勿論である。
【００４０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、一対の電
極が対向配置された高圧放電ランプにおいて、発光管内
部に導体片を付加封入することで、発光管内部の電界分
布が変化し、封入された導体片の端部に電界が集中し、
コロナ放電が生じ、荷電粒子が発光管内部全体に豊富に
供給されて、電極間の導電率が高くなる。したがって、
放射性物質を封入することなく比較的低い電圧で確実に
ランプを始動することが可能となり、実用性の高い高圧
放電ランプを供給することができる。
極が対向配置された高圧放電ランプにおいて、発光管内
部に導体片を付加封入することで、発光管内部の電界分
布が変化し、封入された導体片の端部に電界が集中し、
コロナ放電が生じ、荷電粒子が発光管内部全体に豊富に
供給されて、電極間の導電率が高くなる。したがって、
放射性物質を封入することなく比較的低い電圧で確実に
ランプを始動することが可能となり、実用性の高い高圧
放電ランプを供給することができる。
【００４１】また導体片の少なくとも一端部と、一対の
電極の先端部を結ぶ仮想的な直線との間隔が、一対の電
極間の間隔より長い位置関係となるように導体片を配置
することで、電極間を結ぶように放電を誘発でき、その
結果、導体片の他の端部は、より強力なコロナ放電が得
られる電極にできるだけ近いところに配置することが可
能となり、ランプの始動電圧を大幅に低下できる。した
がって高い電圧を繰り返し印加することなくランプを始
動でき、点灯装置の小型化が可能となる。
電極の先端部を結ぶ仮想的な直線との間隔が、一対の電
極間の間隔より長い位置関係となるように導体片を配置
することで、電極間を結ぶように放電を誘発でき、その
結果、導体片の他の端部は、より強力なコロナ放電が得
られる電極にできるだけ近いところに配置することが可
能となり、ランプの始動電圧を大幅に低下できる。した
がって高い電圧を繰り返し印加することなくランプを始
動でき、点灯装置の小型化が可能となる。
【００４２】また、導体片を高耐熱性を有するタングス
テンを主成分とする材料から構成することで、導体片自
身が高温のアークで蒸発することがなく、したがって発
光特性を変化させることなく、長期にわたりランプの始
動電圧を低く抑えることができ、経済的な高圧放電ラン
プを供給することができる。
テンを主成分とする材料から構成することで、導体片自
身が高温のアークで蒸発することがなく、したがって発
光特性を変化させることなく、長期にわたりランプの始
動電圧を低く抑えることができ、経済的な高圧放電ラン
プを供給することができる。
【００４３】さらに発光管内部に少なくとも一種類の金
属ハロゲン化物を封入する場合は、導体片を金属ハロゲ
ン化物を構成する金属を主成分とする材料から構成すれ
ば、金属片端部でのコロナ放電発生によって始動電圧が
低下するとともに、発光管内部には常に化学量論比より
も過剰の金属が存在することになるので、遊離ハロゲン
が生じることがなく、したがって寿命末期まで安定した
良始動特性を有し、かつ発光特性の変化のないメタルハ
ライドランプを提供することができる。
属ハロゲン化物を封入する場合は、導体片を金属ハロゲ
ン化物を構成する金属を主成分とする材料から構成すれ
ば、金属片端部でのコロナ放電発生によって始動電圧が
低下するとともに、発光管内部には常に化学量論比より
も過剰の金属が存在することになるので、遊離ハロゲン
が生じることがなく、したがって寿命末期まで安定した
良始動特性を有し、かつ発光特性の変化のないメタルハ
ライドランプを提供することができる。
【図１】本発明の第一の実施例の水銀ランプを示す断面
図
図
【図２】本発明の第二の実施例のメタルハライドランプ
の断面図
の断面図
【図３】同メタルハライドランプの点灯時間経過に伴う
始動電圧の変化を示す特性図
始動電圧の変化を示す特性図
１ 発光管 ２ａ、２ｂ 電極 １０ タングステン線 １１ａ、１１ｂ タングステン線の端部 ２０ 発光管 ３０ スカンジウム箔 １００ 電極を結ぶ仮想的な直線 ｄ 電極間距離 Ｌ１ 直線とタングステン線の第一の端部との間隔 Ｌ２ 直線とタングステン線の第二の端部との間隔 Ｌ３ 直線とタングステン線との間隔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹田 守 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】対向配置された一対の電極を有し、発光管
内部に導体片を封入したことを特徴とする高圧放電ラン
プ。 - 【請求項２】導体片がタングステンを主成分とする材料
から構成されていることを特徴とする請求項１記載の高
圧放電ランプ。 - 【請求項３】発光管内部に少なくとも一種類の金属ハロ
ゲン化物が封入されており、かつ導体片が、前記金属ハ
ロゲン化物を構成する金属を主成分とする材料から構成
されていることを特徴とする請求項１記載の高圧放電ラ
ンプ。 - 【請求項４】発光管内部に少なくとも沃化スカンジウム
が封入されており、かつ導体片がスカンジウムを主成分
とする材料から構成されていることを特徴とする請求項
３記載の高圧放電ランプ。 - 【請求項５】発光管内部に少なくとも沃化ジスプロシウ
ムと沃化ネオジウムが封入されており、かつ導体片がジ
スプロシウムを主成分とする材料から構成されているこ
とを特徴とする請求項３記載の高圧放電ランプ。 - 【請求項６】導体片がネオジウムを主成分とする材料か
ら構成されていることを特徴とする請求項１記載の高圧
放電ランプ。 - 【請求項７】一対の電極と導体片は、前記導体片の少な
くとも一端部と、前記一対の電極の先端部を結ぶ仮想的
な直線との間隔をＬ、前記一対の電極間の間隔をｄとす
るとき、Ｌ≧ｄなる位置関係にあることを特徴とする請
求項１記載の高圧放電ランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09130494A JP3221228B2 (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 高圧放電ランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09130494A JP3221228B2 (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 高圧放電ランプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07296781A true JPH07296781A (ja) | 1995-11-10 |
| JP3221228B2 JP3221228B2 (ja) | 2001-10-22 |
Family
ID=14022730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09130494A Expired - Fee Related JP3221228B2 (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 高圧放電ランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3221228B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002526893A (ja) * | 1998-09-29 | 2002-08-20 | 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 | 誘電妨害型放電のための調光可能な放電ランプ |
| WO2003030210A1 (fr) * | 2001-09-27 | 2003-04-10 | Harison Toshiba Lighting Corp. | Lampe a decharge a haute pression, dispositif de fonctionnement d'une lampe a decharge a haute pression, et dispositif de phare avant pour automobiles |
| US6867544B2 (en) | 2001-09-04 | 2005-03-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | High pressure discharge lamp and method for producing the same |
| US6890236B2 (en) | 2001-12-05 | 2005-05-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Producing high pressure discharge lamp of plural glass members having different softening points producing high pressure |
| US7057345B2 (en) | 2002-07-23 | 2006-06-06 | Ushiodenki Kabushiki Kaisha | Short arc discharge lamp and light source device |
-
1994
- 1994-04-28 JP JP09130494A patent/JP3221228B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002526893A (ja) * | 1998-09-29 | 2002-08-20 | 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 | 誘電妨害型放電のための調光可能な放電ランプ |
| US6867544B2 (en) | 2001-09-04 | 2005-03-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | High pressure discharge lamp and method for producing the same |
| WO2003030210A1 (fr) * | 2001-09-27 | 2003-04-10 | Harison Toshiba Lighting Corp. | Lampe a decharge a haute pression, dispositif de fonctionnement d'une lampe a decharge a haute pression, et dispositif de phare avant pour automobiles |
| CN1299320C (zh) * | 2001-09-27 | 2007-02-07 | 哈利盛东芝照明株式会社 | 高压放电灯、高压放电灯照明设备和汽车前灯装置 |
| US7242144B2 (en) | 2001-09-27 | 2007-07-10 | Harison Toshiba Lighting Corp. | High-pressure discharge lamp, high-pressure discharge lamp lighting device and automotive headlamp apparatus |
| US6890236B2 (en) | 2001-12-05 | 2005-05-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Producing high pressure discharge lamp of plural glass members having different softening points producing high pressure |
| US6965202B2 (en) | 2001-12-05 | 2005-11-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | High pressure discharge lamp and lamp unit |
| US7057345B2 (en) | 2002-07-23 | 2006-06-06 | Ushiodenki Kabushiki Kaisha | Short arc discharge lamp and light source device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3221228B2 (ja) | 2001-10-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |