JPH0732004B2 - 反射板付メタルハライドランプ - Google Patents
反射板付メタルハライドランプInfo
- Publication number
- JPH0732004B2 JPH0732004B2 JP8087390A JP8087390A JPH0732004B2 JP H0732004 B2 JPH0732004 B2 JP H0732004B2 JP 8087390 A JP8087390 A JP 8087390A JP 8087390 A JP8087390 A JP 8087390A JP H0732004 B2 JPH0732004 B2 JP H0732004B2
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- Japan
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- halide
- metal halide
- iodide
- arc
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、メタルハライドランプに関し、特に反射板
の前面に配置しほぼ水平に点灯して、光学的に限定した
区域に配光させる比較的小形の映像用光源等として用い
られる反射板付のメタルハライドランプに関する。
の前面に配置しほぼ水平に点灯して、光学的に限定した
区域に配光させる比較的小形の映像用光源等として用い
られる反射板付のメタルハライドランプに関する。
従来、外管を用いることなく発光管と反射板とを一体的
にあるいは取り外し可能に組み合わせて構成した小形の
ショートアークメタルハライドランプは、その演色性の
良さと発光効率が大きいことなどの特徴により、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，映写機等に使用され、普及しつつ
ある。
にあるいは取り外し可能に組み合わせて構成した小形の
ショートアークメタルハライドランプは、その演色性の
良さと発光効率が大きいことなどの特徴により、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，映写機等に使用され、普及しつつ
ある。
これらの装置は、更に小形化されつつあり、その光源と
して用いられるメタルハライドランプは装置の都合上、
水平に点灯される度合が増えつつある。従来、このよう
な装置に用いられるメタルハライドランプは、例えば鉛
直点灯用の定格ランプ電力150Wのものでは、アーク長5.
5mm,最大径φ11mm,同内径φ8.8mm,内容積0.5ccのほぼ楕
円形の発光管に、所定のランプ電圧となるように水銀と
始動補助ガスとしてのアルゴンを約150torr封入する他
に、沃化ディスプロシウムと沃化ネオジムと沃化セシウ
ムをそれぞれモル比で3:2:6に選定し総量で0.8mgを封入
して構成されている。
して用いられるメタルハライドランプは装置の都合上、
水平に点灯される度合が増えつつある。従来、このよう
な装置に用いられるメタルハライドランプは、例えば鉛
直点灯用の定格ランプ電力150Wのものでは、アーク長5.
5mm,最大径φ11mm,同内径φ8.8mm,内容積0.5ccのほぼ楕
円形の発光管に、所定のランプ電圧となるように水銀と
始動補助ガスとしてのアルゴンを約150torr封入する他
に、沃化ディスプロシウムと沃化ネオジムと沃化セシウ
ムをそれぞれモル比で3:2:6に選定し総量で0.8mgを封入
して構成されている。
ところで、このように構成したいわゆるショートアーク
メタルハライドランプを水平に配置して点灯すると、点
灯初期における発光管のアークの中心の位置は、電極間
中心より上方に0.2mmだけ浮上して形成されているが、1
00時間点灯後にはアークの中心は電極間中心よりも上方
に1.1mmも浮上する。更に1000時間点灯後には、1.6mm上
方に位置するようになる。そしてこの時点で、点灯初期
には殆ど零である沃化水銀量が0.09mgも発生する。これ
は自由沃素が点灯中に多量に発生し、不動作時に水銀と
結合することによるものである。
メタルハライドランプを水平に配置して点灯すると、点
灯初期における発光管のアークの中心の位置は、電極間
中心より上方に0.2mmだけ浮上して形成されているが、1
00時間点灯後にはアークの中心は電極間中心よりも上方
に1.1mmも浮上する。更に1000時間点灯後には、1.6mm上
方に位置するようになる。そしてこの時点で、点灯初期
には殆ど零である沃化水銀量が0.09mgも発生する。これ
は自由沃素が点灯中に多量に発生し、不動作時に水銀と
結合することによるものである。
このように水平点灯した場合、ランプ寿命中に発光管の
アークの中心が移動すると、反射板と共に用いてスクリ
ーン上に照射した場合、スクリーン上に大きな照度変化
が現れ、光学設計が著しく困難となる。
アークの中心が移動すると、反射板と共に用いてスクリ
ーン上に照射した場合、スクリーン上に大きな照度変化
が現れ、光学設計が著しく困難となる。
この発明は、従来のメタルハライドランプを水平点灯し
た場合における上記問題点を解消するためになされたも
ので、ランプ寿命中におけるアークの移動を防止して一
定位置に維持できるようにし、反射板と組み合わせて照
度変化の少ないスクリーンが得られるようにした反射板
付メタルハライドランプを提供することを目的とする。
た場合における上記問題点を解消するためになされたも
ので、ランプ寿命中におけるアークの移動を防止して一
定位置に維持できるようにし、反射板と組み合わせて照
度変化の少ないスクリーンが得られるようにした反射板
付メタルハライドランプを提供することを目的とする。
上記問題点を解決するため、本発明は、放物面あるいは
楕円面等の反射面を有する反射板の前面に位置させ、ほ
ぼ水平に点灯させるようにしたメタルハライドランプに
おいて、発光管に少なくともハロゲン化水銀（HgX）と
該ハロゲン化水銀以外の金属ハロゲン化物（MX）を封入
し、前記ハロゲン化水銀は前記金属ハロゲン化物に対し
てモル比で、 0.17≦HgX/MX≦1.2 の範囲であり、且つ前記ハロゲン化水銀以外の金属ハロ
ゲン化物（MX）は発光管内容積1cc当たり、 0.1≦MX≦2.0（mg/cc） の範囲に設定するものである。
楕円面等の反射面を有する反射板の前面に位置させ、ほ
ぼ水平に点灯させるようにしたメタルハライドランプに
おいて、発光管に少なくともハロゲン化水銀（HgX）と
該ハロゲン化水銀以外の金属ハロゲン化物（MX）を封入
し、前記ハロゲン化水銀は前記金属ハロゲン化物に対し
てモル比で、 0.17≦HgX/MX≦1.2 の範囲であり、且つ前記ハロゲン化水銀以外の金属ハロ
ゲン化物（MX）は発光管内容積1cc当たり、 0.1≦MX≦2.0（mg/cc） の範囲に設定するものである。
上記のように発光管に封入するハロゲン化水銀以外の金
属ハロゲン化物の単位内容積当たりの量を設定し、且つ
ハロゲン化水銀とハロゲン化水銀以外の金属ハロゲン化
物のモル比を設定して点灯中に発生する自由ハロゲン量
とハロゲン化水銀以外の金属ハロゲン化物との比を選定
することにより、点灯初期より、予めある範囲の自由ハ
ロゲンを得ることができ、点灯後も自由ハロゲン量があ
まり変動しないため、水平点灯における発光管のアーク
の中心位置が寿命中一定に保持されると共に、黒化が抑
制される。これにより反射板との組み合わせによるスク
リーン上の照度変化を低減することが可能となる。
属ハロゲン化物の単位内容積当たりの量を設定し、且つ
ハロゲン化水銀とハロゲン化水銀以外の金属ハロゲン化
物のモル比を設定して点灯中に発生する自由ハロゲン量
とハロゲン化水銀以外の金属ハロゲン化物との比を選定
することにより、点灯初期より、予めある範囲の自由ハ
ロゲンを得ることができ、点灯後も自由ハロゲン量があ
まり変動しないため、水平点灯における発光管のアーク
の中心位置が寿命中一定に保持されると共に、黒化が抑
制される。これにより反射板との組み合わせによるスク
リーン上の照度変化を低減することが可能となる。
次に実施例について説明する。第１図は、本発明に係る
反射板付メタルハライドランプの実施例を一部破断して
示す斜視図である。図において、１は石英容器からなる
発光管で、両端に電極2,2′を備え、最大外径φ11.5mm,
最大内径φ9.0mm,アーク長5mm,内容積0.4ccの石英容器
内には、水銀10mg,アルゴンガス150torrの他に、金属ハ
ロゲン化物として沃化ディスプロシウム，沃化ネオジ
ム，沃化セシウムをそれぞれモル比で3:2:6としたもの
を総重量で0.5mg、更にハロゲン化水銀として0.2mgの沃
化水銀を封入している。これにより発光管１への沃化水
銀以外の封入金属沃化物は内容積1cc当たり、0.5/0.4＝
1.25（mg/cc）となり、またハロゲン化水銀（沃化水
銀）とハロゲン化水銀以外の金属ハロゲン化物（金属沃
化物）との比（モル比）は0.34となっている。なおこの
実施例では、ハロゲン化水銀として沃化水銀を封入した
ものを示しているが、本発明においては沃素すなわちハ
ロゲンを単体で封入してもよく、このようにハロゲンを
単体で封入しても一旦動作をさせるとハロゲン化水銀と
なるため、本発明においてはハロゲンの封入量を最も規
定し易く、また封入形態を簡単にするため、ハロゲン化
水銀として表現をしている。
反射板付メタルハライドランプの実施例を一部破断して
示す斜視図である。図において、１は石英容器からなる
発光管で、両端に電極2,2′を備え、最大外径φ11.5mm,
最大内径φ9.0mm,アーク長5mm,内容積0.4ccの石英容器
内には、水銀10mg,アルゴンガス150torrの他に、金属ハ
ロゲン化物として沃化ディスプロシウム，沃化ネオジ
ム，沃化セシウムをそれぞれモル比で3:2:6としたもの
を総重量で0.5mg、更にハロゲン化水銀として0.2mgの沃
化水銀を封入している。これにより発光管１への沃化水
銀以外の封入金属沃化物は内容積1cc当たり、0.5/0.4＝
1.25（mg/cc）となり、またハロゲン化水銀（沃化水
銀）とハロゲン化水銀以外の金属ハロゲン化物（金属沃
化物）との比（モル比）は0.34となっている。なおこの
実施例では、ハロゲン化水銀として沃化水銀を封入した
ものを示しているが、本発明においては沃素すなわちハ
ロゲンを単体で封入してもよく、このようにハロゲンを
単体で封入しても一旦動作をさせるとハロゲン化水銀と
なるため、本発明においてはハロゲンの封入量を最も規
定し易く、また封入形態を簡単にするため、ハロゲン化
水銀として表現をしている。
電極2,2′は、エッジ付モリブデン箔3,3′に電気的に接
続され、該モリブデン箔3,3′は更にモリブデンワイヤ
ー4,4′に接続される。そして該ワイヤー4,4′は、それ
ぞれ口金５とニッケルリード線６に接続されている。な
お図示は省略されているが、発光管１の両端にはAl2O3
・SiO2からなる保温膜が被覆されいて、一定の蒸気圧が
得られるように構成されている。
続され、該モリブデン箔3,3′は更にモリブデンワイヤ
ー4,4′に接続される。そして該ワイヤー4,4′は、それ
ぞれ口金５とニッケルリード線６に接続されている。な
お図示は省略されているが、発光管１の両端にはAl2O3
・SiO2からなる保温膜が被覆されいて、一定の蒸気圧が
得られるように構成されている。
そしてこのように構成された発光管１を取り囲むように
してコールドミラー付の反射板７を取付け、前記ニッケ
ルリード線６を反射板７の外部に引き出し反射板外壁面
を固設した端子８に接続している。
してコールドミラー付の反射板７を取付け、前記ニッケ
ルリード線６を反射板７の外部に引き出し反射板外壁面
を固設した端子８に接続している。
このように構成した反射板付メタルハライドランプを、
ランプ電力150Wで矩形波点灯可能な電子安定器を用いて
水平に点灯し、初期から寿命期間中の発光管１のアーク
９の浮上状態を観察した結果、点灯初期においては電極
間中心から1.5mm上方に位置しており、100時間点灯後で
は1.5mmと何ら変化がなく、1000時間点灯後においても
1.6mm上方へ浮上するのみで、著しく変化の少ないこと
が確認された。これは沃化水銀以外の金属沃化物に対し
て沃化水銀が予め封入されているので、アーク中にこの
沃化水銀から分離した自由沃素が存在し、それにより沃
化水銀以外の金属沃化物の発光金属が石英製発光管と反
応する割合が減少し、その対応による自由沃素の増加の
割合が少なくなり、全体の自由沃素量があまり変動しな
いためと思われる。
ランプ電力150Wで矩形波点灯可能な電子安定器を用いて
水平に点灯し、初期から寿命期間中の発光管１のアーク
９の浮上状態を観察した結果、点灯初期においては電極
間中心から1.5mm上方に位置しており、100時間点灯後で
は1.5mmと何ら変化がなく、1000時間点灯後においても
1.6mm上方へ浮上するのみで、著しく変化の少ないこと
が確認された。これは沃化水銀以外の金属沃化物に対し
て沃化水銀が予め封入されているので、アーク中にこの
沃化水銀から分離した自由沃素が存在し、それにより沃
化水銀以外の金属沃化物の発光金属が石英製発光管と反
応する割合が減少し、その対応による自由沃素の増加の
割合が少なくなり、全体の自由沃素量があまり変動しな
いためと思われる。
本発明においては、金属ハロゲン化物の単位内容積当た
りの量及びハロゲン化水銀と該ハロゲン化水銀以外の金
属ハロゲン化物のモル比を、前記特許請求の範囲に記載
のように設定するものであるが、次にこのように発光管
への封入物の封入量の設定に当たって行った実験につい
て説明する。
りの量及びハロゲン化水銀と該ハロゲン化水銀以外の金
属ハロゲン化物のモル比を、前記特許請求の範囲に記載
のように設定するものであるが、次にこのように発光管
への封入物の封入量の設定に当たって行った実験につい
て説明する。
沃化水銀以外の金属沃化物（MX）の総量，沃化水銀以外
の金属沃化物（MX）に対する沃化水銀（HgX）の比率
（モル比），発光管内容積をそれぞれ変化させて種々の
ランプを作成し、アーク浮上の変化態様等を観察した。
その結果、HgX/MXの値を小さくして、0.17未満にする
と、寿命中金属沃化物の金属が石英容器と反応して自由
沃素が徐々に発生し、そのためアークは初期位置からか
ら徐々に浮上するという状態が生じ、光学的にアーク位
置が動くので好ましくないことが判明した。またHgX/MX
の値を大きくして、1.2を超えるようにすると、初めか
ら自由沃素が多過ぎるため、アークが細く浮上する量が
多くなり、アークが点灯初期から石英発光管壁に約1.7m
mまで近付く。そのためその後の変化はないものの、石
英と封入添加物が反応して失透を起こしたり、石英発光
管がふくらんだりする。また自由沃素が初期から多いた
め、タングステン電極から電子が出にくくなってアーク
スポットが更に小さくなり、そのため電極先端温度が高
くなり過ぎ、タングステンスパッタが著しくなり、早期
に黒化してスクリーン光束を劣化させることが判り、や
はり好ましくないことが判明した。
の金属沃化物（MX）に対する沃化水銀（HgX）の比率
（モル比），発光管内容積をそれぞれ変化させて種々の
ランプを作成し、アーク浮上の変化態様等を観察した。
その結果、HgX/MXの値を小さくして、0.17未満にする
と、寿命中金属沃化物の金属が石英容器と反応して自由
沃素が徐々に発生し、そのためアークは初期位置からか
ら徐々に浮上するという状態が生じ、光学的にアーク位
置が動くので好ましくないことが判明した。またHgX/MX
の値を大きくして、1.2を超えるようにすると、初めか
ら自由沃素が多過ぎるため、アークが細く浮上する量が
多くなり、アークが点灯初期から石英発光管壁に約1.7m
mまで近付く。そのためその後の変化はないものの、石
英と封入添加物が反応して失透を起こしたり、石英発光
管がふくらんだりする。また自由沃素が初期から多いた
め、タングステン電極から電子が出にくくなってアーク
スポットが更に小さくなり、そのため電極先端温度が高
くなり過ぎ、タングステンスパッタが著しくなり、早期
に黒化してスクリーン光束を劣化させることが判り、や
はり好ましくないことが判明した。
一方、発光管内容積1cc当たりの金属沃化物量について
は、0.1mg/cc未満になると、蒸気圧が低く、所望の発光
特性が得られないため、スクリーンの色特性が悪化する
という現象が生じる。また2.0mg/ccを超えると、蒸気圧
が高すぎるため、石英発光管との反応が早期に起こり、
その反応の結果の沃素が多量に発生する。したがって沃
化水銀量を規定して自由沃素量を規定する意味がなくな
り、いずれの場合も好ましくないことが判明した。
は、0.1mg/cc未満になると、蒸気圧が低く、所望の発光
特性が得られないため、スクリーンの色特性が悪化する
という現象が生じる。また2.0mg/ccを超えると、蒸気圧
が高すぎるため、石英発光管との反応が早期に起こり、
その反応の結果の沃素が多量に発生する。したがって沃
化水銀量を規定して自由沃素量を規定する意味がなくな
り、いずれの場合も好ましくないことが判明した。
また同様の実験を、封入金属ハロゲン化物として金属臭
化物と臭化水銀を用いたランプについて行ったところ、
沃化物を用いたランプと同様な結果が得られた。
化物と臭化水銀を用いたランプについて行ったところ、
沃化物を用いたランプと同様な結果が得られた。
したがって、発光管に封入されるハロゲン化水銀（Hg
X）と該ハロゲン化水銀以外の金属ハロゲン化物（MX）
の比や量について0.17≦HgX/MX≦1.2、並びに0.1≦MX≦
2.0（mg/cc）に規定することにより、発光管のアーク浮
上が点灯時間と共に変化するのを押さえ、且つ発光管の
黒化を防止することが可能となることが判明した。
X）と該ハロゲン化水銀以外の金属ハロゲン化物（MX）
の比や量について0.17≦HgX/MX≦1.2、並びに0.1≦MX≦
2.0（mg/cc）に規定することにより、発光管のアーク浮
上が点灯時間と共に変化するのを押さえ、且つ発光管の
黒化を防止することが可能となることが判明した。
なお上記実施例では、自由ハロゲン量を変えるため、新
たに調整用にアーク中で沃素を生成する沃化水銀を加え
たものを示したが、調整用のハロゲン化水銀としては、
同種のものに限らず、沃化ディスプロシウム等の金属沃
化物に対して臭化水銀のように異種のものを加えてもよ
く、同様な効果が得られる。
たに調整用にアーク中で沃素を生成する沃化水銀を加え
たものを示したが、調整用のハロゲン化水銀としては、
同種のものに限らず、沃化ディスプロシウム等の金属沃
化物に対して臭化水銀のように異種のものを加えてもよ
く、同様な効果が得られる。
以上実施例に基づいて説明したように、本発明によれ
ば、発光管に封入するハロゲン化水銀以外の金属ハロゲ
ン化物とハロゲン化水銀との比率（モル比）を上記のよ
うに規定することにより、点灯中に発生する自由ハロゲ
ン量とハロゲン化水銀以外の金属ハロゲン化物との比を
選定し、且つ単位内容積当たりの金属ハロゲン化物量を
上記のように設定することにより、水平点灯における発
光管のアーク位置を、発光管の黒化を伴うことなく、寿
命期間中一定に保持することができ、それによりスクリ
ーン上の照度変化を低減することのできる反射板付メタ
ルハライドランプを容易に実現することができる。
ば、発光管に封入するハロゲン化水銀以外の金属ハロゲ
ン化物とハロゲン化水銀との比率（モル比）を上記のよ
うに規定することにより、点灯中に発生する自由ハロゲ
ン量とハロゲン化水銀以外の金属ハロゲン化物との比を
選定し、且つ単位内容積当たりの金属ハロゲン化物量を
上記のように設定することにより、水平点灯における発
光管のアーク位置を、発光管の黒化を伴うことなく、寿
命期間中一定に保持することができ、それによりスクリ
ーン上の照度変化を低減することのできる反射板付メタ
ルハライドランプを容易に実現することができる。
第１図は、本発明に係る反射板付メタルハライドランプ
の一実施例を示す斜視図である。 図において、１は発光管、2,2′は電極、3,3′はモリブ
デン箔、4,4′はワイヤー、５は口金、６はリード線、
７は反射板、８は端子、９はアークを示す。
の一実施例を示す斜視図である。 図において、１は発光管、2,2′は電極、3,3′はモリブ
デン箔、4,4′はワイヤー、５は口金、６はリード線、
７は反射板、８は端子、９はアークを示す。
Claims (1)
- 【請求項１】放物面あるいは楕円面等の反射面を有する
反射板の前面に位置させ、ほぼ水平に点灯させるように
したメタルハライドランプにおいて、発光管に少なくと
もハロゲン化水銀（HgX）と該ハロゲン化水銀以外の金
属ハロゲン化物（MX）を封入し、前記ハロゲン化水銀は
前記金属ハロゲン化物に対してモル比で、 0.17≦HgX/MX≦1.2 の範囲であり、且つ前記ハロゲン化水銀以外の金属ハロ
ゲン化物（MX）は発光管内容積1cc当たり、 0.1≦MX≦2.0（mg/cc） の範囲としたことを特徴とする反射板付メタルハライド
ランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8087390A JPH0732004B2 (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 反射板付メタルハライドランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8087390A JPH0732004B2 (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 反射板付メタルハライドランプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03283342A JPH03283342A (ja) | 1991-12-13 |
| JPH0732004B2 true JPH0732004B2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
ID=13730464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8087390A Expired - Lifetime JPH0732004B2 (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 反射板付メタルハライドランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0732004B2 (ja) |
-
1990
- 1990-03-30 JP JP8087390A patent/JPH0732004B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03283342A (ja) | 1991-12-13 |
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