JPH0864171A - メタルハライドランプ - Google Patents
メタルハライドランプInfo
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- JPH0864171A JPH0864171A JP19322994A JP19322994A JPH0864171A JP H0864171 A JPH0864171 A JP H0864171A JP 19322994 A JP19322994 A JP 19322994A JP 19322994 A JP19322994 A JP 19322994A JP H0864171 A JPH0864171 A JP H0864171A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 赤側の波長における色純度を向上させたメタ
ルハライドランプを提供する。 【構成】 1対の対向電極を有する発光管内に、希ガス
と、水銀と、金属または金属ハロゲン化物とを封入して
なるメタルハライドランプに、該金属または金属ハロゲ
ン化物を構成する金属元素として、エルビウム(Er)
およびスズ(Sn)を含有させる。
ルハライドランプを提供する。 【構成】 1対の対向電極を有する発光管内に、希ガス
と、水銀と、金属または金属ハロゲン化物とを封入して
なるメタルハライドランプに、該金属または金属ハロゲ
ン化物を構成する金属元素として、エルビウム(Er)
およびスズ(Sn)を含有させる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、屋内・屋外の照明の
他、液晶プロジェクタ(特にカラー液晶プロジェク
タ)、フィルムないしスライドプロジェクタ、オーバー
ヘッドプロジェクタ(OHP)、カラープリンタ、顕微
鏡等の光源、あるいはファイバ用光源としても好適に使
用可能なメタルハライドランプに関する。
他、液晶プロジェクタ(特にカラー液晶プロジェク
タ)、フィルムないしスライドプロジェクタ、オーバー
ヘッドプロジェクタ(OHP)、カラープリンタ、顕微
鏡等の光源、あるいはファイバ用光源としても好適に使
用可能なメタルハライドランプに関する。
【0002】
【従来の技術】メタルハライドランプは、発光管(放電
管)内に金属ハロゲン化物を封入した放電ランプであ
り、封入金属原子のスペクトル線や金属ハロゲン化物の
分子スペクトルの発光を利用して、高効率、高演色性を
実現し、あるいは特定の波長域に効率の良い発光を与え
ることができるランプである。
管)内に金属ハロゲン化物を封入した放電ランプであ
り、封入金属原子のスペクトル線や金属ハロゲン化物の
分子スペクトルの発光を利用して、高効率、高演色性を
実現し、あるいは特定の波長域に効率の良い発光を与え
ることができるランプである。
【0003】このようなメタルハライドランプは、道
路、競技場等の屋外広域照明、店舗等の屋内照明に好適
に使用可能である。加えて、このランプを用いた場合に
は光源の小型化が容易であるため、メタルハライドラン
プは液晶プロジェクタ、フィルムないしスライドプロジ
ェクタ、OHP、カラープリンタ、顕微鏡、あるいはフ
ァイバ用の光源として広く用いられている。
路、競技場等の屋外広域照明、店舗等の屋内照明に好適
に使用可能である。加えて、このランプを用いた場合に
は光源の小型化が容易であるため、メタルハライドラン
プは液晶プロジェクタ、フィルムないしスライドプロジ
ェクタ、OHP、カラープリンタ、顕微鏡、あるいはフ
ァイバ用の光源として広く用いられている。
【0004】このメタルハライドランプの発光管は、通
常は石英からなり、該発光管内には、少なくとも1種類
の金属ハロゲン化物に加えて、一般に、始動用の希ガス
(アルゴン等)と、ランプ電圧調節用の水銀(Hg)と
が封入される。
常は石英からなり、該発光管内には、少なくとも1種類
の金属ハロゲン化物に加えて、一般に、始動用の希ガス
(アルゴン等)と、ランプ電圧調節用の水銀(Hg)と
が封入される。
【0005】メタルハライドランプにおいて、上記金属
ハロゲン化物を使用する理由は、以下の3つである。
ハロゲン化物を使用する理由は、以下の3つである。
【0006】(1)金属単体では蒸気圧が低い場合で
も、金属ハロゲン化物とすれば、使用可能な蒸気圧が得
やすくなる。
も、金属ハロゲン化物とすれば、使用可能な蒸気圧が得
やすくなる。
【0007】(2)金属単体が石英管を侵す場合でも、
金属ハロゲン化物は石英管を侵しにくい。
金属ハロゲン化物は石英管を侵しにくい。
【0008】(3)金属ハロゲン化物の使用により、良
好な分子スペクトル発光が得やすくなる。
好な分子スペクトル発光が得やすくなる。
【0009】上記金属ハロゲン化物として希土類金属の
ハロゲン化物を用いた場合には、発光効率が増大し、且
つ色温度が高くなることが知られている。このような希
土類金属のハロゲン化物としては、ヨウ化スカンジウム
(ScI3 )、ヨウ化ジスプロシウム(DyI3 )、ヨ
ウ化ホルミウム(HoI3 )、ヨウ化ツリウム(TmI
3 )が使用されている。
ハロゲン化物を用いた場合には、発光効率が増大し、且
つ色温度が高くなることが知られている。このような希
土類金属のハロゲン化物としては、ヨウ化スカンジウム
(ScI3 )、ヨウ化ジスプロシウム(DyI3 )、ヨ
ウ化ホルミウム(HoI3 )、ヨウ化ツリウム(TmI
3 )が使用されている。
【0010】また、この希土類金属のハロゲン化物に加
えて、ハロゲン化スズ(SnI2 )を封入することによ
り、発光管の失透を防止することも知られている。この
ハロゲン化スズを構成するハロゲンとして、ヨウ素
(I)に加えて臭素(Br)を混合して用いた場合に
は、色温度の低下や色むらの改善が可能となる。
えて、ハロゲン化スズ(SnI2 )を封入することによ
り、発光管の失透を防止することも知られている。この
ハロゲン化スズを構成するハロゲンとして、ヨウ素
(I)に加えて臭素(Br)を混合して用いた場合に
は、色温度の低下や色むらの改善が可能となる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、臭素の
化合物はヨウ素の化合物に比べて蒸気圧が低い傾向があ
るため、臭素の混合により、発光効率が低下し、且つ分
光分布特性において水銀の共鳴線(Hg輝線)に近い5
80nm付近の発光強度が強くなり過ぎて、色の再現性
が低下し、しかもランプ効率も低下するという傾向が生
ずる。
化合物はヨウ素の化合物に比べて蒸気圧が低い傾向があ
るため、臭素の混合により、発光効率が低下し、且つ分
光分布特性において水銀の共鳴線(Hg輝線)に近い5
80nm付近の発光強度が強くなり過ぎて、色の再現性
が低下し、しかもランプ効率も低下するという傾向が生
ずる。
【0012】このような色の再現性の低下およびランプ
効率の低下を防止するために、希土類ハロゲン化物たる
ヨウ化ジスプロシウム(DyI3 )と、ハロゲン化スズ
とに加え、ハロゲン化インジウム、ハロゲン化タリウ
ム、およびハロゲン化リチウムから選択された少なくと
も1種の化合物を封入することが提案されている(特開
平5−47378号公報)。
効率の低下を防止するために、希土類ハロゲン化物たる
ヨウ化ジスプロシウム(DyI3 )と、ハロゲン化スズ
とに加え、ハロゲン化インジウム、ハロゲン化タリウ
ム、およびハロゲン化リチウムから選択された少なくと
も1種の化合物を封入することが提案されている(特開
平5−47378号公報)。
【0013】しかしながら、近年、プロジェクタ用光源
としては、赤、緑、青の色純度(色の鮮やかさ)の向上
が更に要求されている。
としては、赤、緑、青の色純度(色の鮮やかさ)の向上
が更に要求されている。
【0014】本発明の目的は、特に赤側の波長における
色純度を向上させたメタルハライドランプを提供するこ
とにある。
色純度を向上させたメタルハライドランプを提供するこ
とにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明者は鋭意研究の結
果、発光管内に封入すべき金属または金属ハロゲン化物
を構成する金属として、エルビウム(Er)とスズとを
組合せることが、上記目的の達成に極めて効果的である
ことを見出した。
果、発光管内に封入すべき金属または金属ハロゲン化物
を構成する金属として、エルビウム(Er)とスズとを
組合せることが、上記目的の達成に極めて効果的である
ことを見出した。
【0016】本発明のメタルハライドランプは上記知見
に基づくものであり、より詳しくは、1対の対向電極を
有する発光管内に、希ガスと、水銀と、金属または金属
ハロゲン化物とを封入してなるメタルハライドランプで
あって;上記金属または金属ハロゲン化物を構成する金
属元素として、エルビウム(Er)およびスズ(Sn)
を含むことを特徴とするものである。
に基づくものであり、より詳しくは、1対の対向電極を
有する発光管内に、希ガスと、水銀と、金属または金属
ハロゲン化物とを封入してなるメタルハライドランプで
あって;上記金属または金属ハロゲン化物を構成する金
属元素として、エルビウム(Er)およびスズ(Sn)
を含むことを特徴とするものである。
【0017】
【作用】本発明のメタルハライドランプにおいては、ス
ズとの組合せにおいて希土類元素たるErを用いること
により、スペクトルプロフィール上の622nmと63
0nm付近で、(Dy、Ho、およびTmを用いた場合
には存在しない)弱い輝線スペクトルが観測され、且
つ、該ランプを熱線透過・可視反射型の反射鏡に組込ん
だ場合には、該反射鏡に対向して配置したスクリーン上
での赤成分の純度向上(xy色度図上でxが増大し、y
が減少する)が特異的に認められる。このように赤純度
が増大したランプは、例えば、プロジェクター用光源と
して特に好適に使用可能となる。
ズとの組合せにおいて希土類元素たるErを用いること
により、スペクトルプロフィール上の622nmと63
0nm付近で、(Dy、Ho、およびTmを用いた場合
には存在しない)弱い輝線スペクトルが観測され、且
つ、該ランプを熱線透過・可視反射型の反射鏡に組込ん
だ場合には、該反射鏡に対向して配置したスクリーン上
での赤成分の純度向上(xy色度図上でxが増大し、y
が減少する)が特異的に認められる。このように赤純度
が増大したランプは、例えば、プロジェクター用光源と
して特に好適に使用可能となる。
【0018】本発明者の知見によれば、本発明のメタル
ハライドランプにおいては、Er3+イオンの電子構造に
由来するピンク色(他の希土類元素にはない)の呈色に
基づき、赤色側の弱い輝線発光分が得られるものと推定
される。
ハライドランプにおいては、Er3+イオンの電子構造に
由来するピンク色(他の希土類元素にはない)の呈色に
基づき、赤色側の弱い輝線発光分が得られるものと推定
される。
【0019】以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本
発明を詳細に説明する。
発明を詳細に説明する。
【0020】図1は、本発明のメタルハライドランプの
一態様を示す模式断面図である。図1を参照して、この
メタルハライドランプは、略楕円体状又は略球体状の発
光部1と、該発光部1の両端に設けられた円柱状の封止
部2aおよび2bとからなる。発光部1の内部は中空で
あり、この中空部には後述する一対の対向電極の先端部
が設けられており、更に、後述するような種々の物質が
封入されている。
一態様を示す模式断面図である。図1を参照して、この
メタルハライドランプは、略楕円体状又は略球体状の発
光部1と、該発光部1の両端に設けられた円柱状の封止
部2aおよび2bとからなる。発光部1の内部は中空で
あり、この中空部には後述する一対の対向電極の先端部
が設けられており、更に、後述するような種々の物質が
封入されている。
【0021】図1に示す態様においては、上記発光部1
及び封止部2a、2bはいずれも石英ガラスからなる
が、石英ガラスに代えて、他の透光性材料(例えば、透
光性アルミナAl2 O3 )を用いてもよい。本発明にお
いて、発光部1の形状は、上記した希ガス、水銀および
金属ないし金属ハロゲン化物をその内部に封入可能であ
る限り、特に限定されない。より具体的には、上記した
略楕円体状又は略球体状の他、例えば角柱状であっても
よい。
及び封止部2a、2bはいずれも石英ガラスからなる
が、石英ガラスに代えて、他の透光性材料(例えば、透
光性アルミナAl2 O3 )を用いてもよい。本発明にお
いて、発光部1の形状は、上記した希ガス、水銀および
金属ないし金属ハロゲン化物をその内部に封入可能であ
る限り、特に限定されない。より具体的には、上記した
略楕円体状又は略球体状の他、例えば角柱状であっても
よい。
【0022】発光部1の大きさは、上記メタルハライド
ランプへの入力電力の大きさ等によって適宜選択可能で
ある。例えば、150W入力の交流点灯用メタルハライ
ドランプにおいては、発光部1の外径は直径11mmで
あり、発光部1の長さ(球体長)は14mmであること
が好ましい。
ランプへの入力電力の大きさ等によって適宜選択可能で
ある。例えば、150W入力の交流点灯用メタルハライ
ドランプにおいては、発光部1の外径は直径11mmで
あり、発光部1の長さ(球体長)は14mmであること
が好ましい。
【0023】上記封止部2a、2bの形状は、上記発光
部1および後述する電極を支持し、且つ該電極に電力を
供給する機能を発揮できる限り、特に制限されない。よ
り具体的には、上記した円柱状の他、例えば角柱状であ
ってもよい。
部1および後述する電極を支持し、且つ該電極に電力を
供給する機能を発揮できる限り、特に制限されない。よ
り具体的には、上記した円柱状の他、例えば角柱状であ
ってもよい。
【0024】図1の態様においては、上記封止部2a、
2bの内部には、それぞれモリブデン箔3a、3bが封
着(sealing )されており、このモリブデン箔3a、3
bの一端は、それぞれ白金(図示せず)を介して、外部
リード線4a、4bと接続されている。該モリブデン箔
3a、3bの他端は、それぞれ白金(図示せず)を介し
て、一対の対向電極5a、5bと接続されている。
2bの内部には、それぞれモリブデン箔3a、3bが封
着(sealing )されており、このモリブデン箔3a、3
bの一端は、それぞれ白金(図示せず)を介して、外部
リード線4a、4bと接続されている。該モリブデン箔
3a、3bの他端は、それぞれ白金(図示せず)を介し
て、一対の対向電極5a、5bと接続されている。
【0025】図1の態様においては、外部リード線4a
は、その一部が封止部2a内に封着されており、他の部
分はメタルハライドランプの外部にむき出しの状態とな
っている。なお、外部リード線4bは、同様に、その一
部が封止部2b内に封着されており、他の部分はメタル
ハライドランプの外部にむき出しの状態となっている。
は、その一部が封止部2a内に封着されており、他の部
分はメタルハライドランプの外部にむき出しの状態とな
っている。なお、外部リード線4bは、同様に、その一
部が封止部2b内に封着されており、他の部分はメタル
ハライドランプの外部にむき出しの状態となっている。
【0026】電極5aは、その一部が上記したように封
止部2a内に封着されており、他の部分の先端(即ち、
モリブデン箔3aと接続されている側と反対側の一端)
が、発光部1の内部に突き出し、もう一方の封止部2b
に同様に設けられた電極5bの先端と対向している。
止部2a内に封着されており、他の部分の先端(即ち、
モリブデン箔3aと接続されている側と反対側の一端)
が、発光部1の内部に突き出し、もう一方の封止部2b
に同様に設けられた電極5bの先端と対向している。
【0027】メタルハライドランプの使用に際しては、
図示しない電源から、上記した外部リード線4a、4b
に電力が供給される。外部リード線4a、4bに与えら
れた電流は、それぞれ、モリブデン箔3a、3bを介し
て、電極5a、5bに印加され、該電極5aと電極5b
との間で放電が起こり、メタルハライドランプが発光部
1において発光する。
図示しない電源から、上記した外部リード線4a、4b
に電力が供給される。外部リード線4a、4bに与えら
れた電流は、それぞれ、モリブデン箔3a、3bを介し
て、電極5a、5bに印加され、該電極5aと電極5b
との間で放電が起こり、メタルハライドランプが発光部
1において発光する。
【0028】通常、上記したような構成を有するメタル
ハライドランプには、種々の構成態様ないし使用態様が
あり、例えば交流点灯用ランプと、直流点灯用ランプ等
の種類がある。直流点灯用ランプでは、上記した一対の
電極のうち、一方が陽極用で他方が陰極用となっている
のに対し、交流点灯用ではこのような区別がない点で、
両者は相違する。
ハライドランプには、種々の構成態様ないし使用態様が
あり、例えば交流点灯用ランプと、直流点灯用ランプ等
の種類がある。直流点灯用ランプでは、上記した一対の
電極のうち、一方が陽極用で他方が陰極用となっている
のに対し、交流点灯用ではこのような区別がない点で、
両者は相違する。
【0029】次に、図1の態様のメタルハライドランプ
に使用可能な電極について説明する。
に使用可能な電極について説明する。
【0030】図1を参照して、電極棒51の一端におい
ては、その先端(図面左下)から若干電極棒51の中心
によった部分に、必要に応じて、コイル6が巻き付けら
れている。このコイル6は畜熱機能を有しており、電極
棒51の先端付近の温度をより高く維持する機能を有す
るが、電極棒51の構成上、必須のものではない。
ては、その先端(図面左下)から若干電極棒51の中心
によった部分に、必要に応じて、コイル6が巻き付けら
れている。このコイル6は畜熱機能を有しており、電極
棒51の先端付近の温度をより高く維持する機能を有す
るが、電極棒51の構成上、必須のものではない。
【0031】図2の態様においては、電極棒51および
コイル6を構成する材料としてはタングステンが用いら
れているが、放電用の一対の電極を構成することが可能
である限り、材料はこれに限定されない。例えば、タン
グステンに酸化トリウム(ThO2 )をドープしたもの
(いわゆる「トリタン」)等の電子放射物質を、上記電
極棒51ないしコイル6を構成する材料として用いても
よい。
コイル6を構成する材料としてはタングステンが用いら
れているが、放電用の一対の電極を構成することが可能
である限り、材料はこれに限定されない。例えば、タン
グステンに酸化トリウム(ThO2 )をドープしたもの
(いわゆる「トリタン」)等の電子放射物質を、上記電
極棒51ないしコイル6を構成する材料として用いても
よい。
【0032】以下、上記発光管内に封入すべき成分につ
いて説明する。
いて説明する。
【0033】(希ガス)本発明のメタルハライドランプ
内に封入すべき希ガスは、始動用(ないし始動補助用)
のガスとしての機能を発揮できる限り特に制限されない
が、アルゴン(Ar)、ネオン(Ne)、ヘリウム(H
e)、キセノン(Xe)、クリプトン(Kr)から選ば
れたガスのうちの少なくとも1種を、上記希ガスとして
用いることが好ましい。
内に封入すべき希ガスは、始動用(ないし始動補助用)
のガスとしての機能を発揮できる限り特に制限されない
が、アルゴン(Ar)、ネオン(Ne)、ヘリウム(H
e)、キセノン(Xe)、クリプトン(Kr)から選ば
れたガスのうちの少なくとも1種を、上記希ガスとして
用いることが好ましい。
【0034】上記希ガスの封入量は、25℃で、50〜
300Torr(6.65〜39.9kPa)の圧力を
与える程度であることが好ましい。
300Torr(6.65〜39.9kPa)の圧力を
与える程度であることが好ましい。
【0035】(金属元素等)本発明においては、発光管
内に封入すべき金属または金属ハロゲン化物を構成する
金属元素として、エルビウム(Er)及びスズ(Sn)
を少なくとも用いる。Er添加による効果、すなわち6
22nm、630nm付近の弱輝線スペクトルを出現さ
せる点からは、上記Erの封入量は、0.2×10-6m
ol/cc(発光管内容積を基準、以下同様)以上であ
ることが好ましい。更に、Sn添加量を同等としつつ該
SnのHg輝線抑制、スペクトルのベースライン上昇効
果を得る点からは、Erの封入量は、0.5×10-6m
ol/cc以上であることが好ましい。
内に封入すべき金属または金属ハロゲン化物を構成する
金属元素として、エルビウム(Er)及びスズ(Sn)
を少なくとも用いる。Er添加による効果、すなわち6
22nm、630nm付近の弱輝線スペクトルを出現さ
せる点からは、上記Erの封入量は、0.2×10-6m
ol/cc(発光管内容積を基準、以下同様)以上であ
ることが好ましい。更に、Sn添加量を同等としつつ該
SnのHg輝線抑制、スペクトルのベースライン上昇効
果を得る点からは、Erの封入量は、0.5×10-6m
ol/cc以上であることが好ましい。
【0036】上記Snの封入量は、スペクトルプロフィ
ールのHg輝線の強度、およびxy色度の点からは、
0.5×10-6mol/cc以上であることが好まし
い。
ールのHg輝線の強度、およびxy色度の点からは、
0.5×10-6mol/cc以上であることが好まし
い。
【0037】本発明のメタルハライドランプは、金属元
素として上記ErとSnとが封入されてなるものである
が、これらに加え、他の希土類元素(例えば、ネオジム
(Nd)、Dy、Ho、Tm)を単体またはハロゲン化
物として、必要に応じて封入してもよい。後述する実施
例において示すように、これらの「他の希土類元素」を
封入した場合にも、Er封入による赤純度増大の効果
は、実質的に減殺されない。
素として上記ErとSnとが封入されてなるものである
が、これらに加え、他の希土類元素(例えば、ネオジム
(Nd)、Dy、Ho、Tm)を単体またはハロゲン化
物として、必要に応じて封入してもよい。後述する実施
例において示すように、これらの「他の希土類元素」を
封入した場合にも、Er封入による赤純度増大の効果
は、実質的に減殺されない。
【0038】本発明のメタルハライドランプにおいて
は、上記ErおよびSnに加えて、分光分布特性ないし
演色性の改善等の点から、タリウム(Tl、緑色波長の
強調効果あり)、インジウム(In、青色波長の強調効
果あり)、セシウム(Cs、放電の安定性向上効果あ
り)、リチウム(Li、赤色波長の強調効果あり)、ナ
トリム(Na、黄色波長の強調効果あり)から選ばれた
元素のうちの少なくとも1種を、必要に応じて、金属な
いし金属ハロゲン化物として封入してもよい。これらの
元素のうち、Cs、Li、およびNaは、アルカリ金属
である。
は、上記ErおよびSnに加えて、分光分布特性ないし
演色性の改善等の点から、タリウム(Tl、緑色波長の
強調効果あり)、インジウム(In、青色波長の強調効
果あり)、セシウム(Cs、放電の安定性向上効果あ
り)、リチウム(Li、赤色波長の強調効果あり)、ナ
トリム(Na、黄色波長の強調効果あり)から選ばれた
元素のうちの少なくとも1種を、必要に応じて、金属な
いし金属ハロゲン化物として封入してもよい。これらの
元素のうち、Cs、Li、およびNaは、アルカリ金属
である。
【0039】上記Tl、In、Cs、Li、およびNa
から選ばれた少なくとも1種の元素の封入量(合計)
は、封入すべき元素の種類によっても異なるが、通常、
0.1×10-6〜2×10-6mol/cc程度であるこ
とが好ましい。
から選ばれた少なくとも1種の元素の封入量(合計)
は、封入すべき元素の種類によっても異なるが、通常、
0.1×10-6〜2×10-6mol/cc程度であるこ
とが好ましい。
【0040】(ハロゲン)本発明においては、発光管内
に封入すべき金属ハロゲン化物を構成するハロゲンは、
上記した金属元素との化合物を形成可能である限り特に
制限されないが、色温度の低下防止ないし色むらの改善
の点からは、ハロゲンとして、少なくとも臭素(Br)
を含むことが好ましい。このBrは、Br単体で用いて
もよく、また、必要に応じて、ヨウ素(I)、および塩
素(Cl)の少なくとも1種と、Brとを組合せて用い
てもよい。
に封入すべき金属ハロゲン化物を構成するハロゲンは、
上記した金属元素との化合物を形成可能である限り特に
制限されないが、色温度の低下防止ないし色むらの改善
の点からは、ハロゲンとして、少なくとも臭素(Br)
を含むことが好ましい。このBrは、Br単体で用いて
もよく、また、必要に応じて、ヨウ素(I)、および塩
素(Cl)の少なくとも1種と、Brとを組合せて用い
てもよい。
【0041】(他の態様)図3は、本発明のメタルハラ
イドランプの他の態様を示す模式側面図(上記した図1
の断面図の方向から、90度の角度をなす方向から見た
側面図)である。
イドランプの他の態様を示す模式側面図(上記した図1
の断面図の方向から、90度の角度をなす方向から見た
側面図)である。
【0042】この図3に示した態様のメタルハライドラ
ンプは、発光部1の外周の一部(発光部1の実質的に光
が透過する部分以外の部分)に配置された保護膜(ない
し保温膜)8を有する以外は、図1に示した態様のメタ
ルハライドランプと同様の構成を有する。
ンプは、発光部1の外周の一部(発光部1の実質的に光
が透過する部分以外の部分)に配置された保護膜(ない
し保温膜)8を有する以外は、図1に示した態様のメタ
ルハライドランプと同様の構成を有する。
【0043】この保護膜8は、セラミックの薄膜からな
ることが好ましい。より具体的には例えば、ZrO2 を
主成分とし、他にアルミナや無機酸化チタンを含むセラ
ミックの薄膜が好ましく用いられる。
ることが好ましい。より具体的には例えば、ZrO2 を
主成分とし、他にアルミナや無機酸化チタンを含むセラ
ミックの薄膜が好ましく用いられる。
【0044】以下、実施例により本発明を更に具体的に
説明する。
説明する。
【0045】
【実施例】実施例1 図3の模式側面図に示す構造を有するメタルハライドラ
ンプ(150Wタイプ)であって、図4の模式側面図に
示す外形寸法を有するランプを作製した。これらのラン
プにおいては、後述する表1〜表4(試料No.1〜1
0)に示す物質をそれぞれ発光管内に封入した。ランプ
の電気定格は全て、80V、1.9A(150W)と同
等のものとして作製した。電源は周波数300Hz交流
定電力電源を使用した。
ンプ(150Wタイプ)であって、図4の模式側面図に
示す外形寸法を有するランプを作製した。これらのラン
プにおいては、後述する表1〜表4(試料No.1〜1
0)に示す物質をそれぞれ発光管内に封入した。ランプ
の電気定格は全て、80V、1.9A(150W)と同
等のものとして作製した。電源は周波数300Hz交流
定電力電源を使用した。
【0046】本実施例で作製したメタルハライドランプ
の他の構成は、以下の通りであった。
の他の構成は、以下の通りであった。
【0047】内容積: 約0.6cc 希ガス(Arガス):50〜300(Torr) 電極:タングステン 水銀量:12mg 発光管材質:石英(SiO2 ) 電極間距離:5mm 発光部 外径:11mm 長さ:14mm <測定法1>図5の模式側面図に示す構成を有する演色
測定システムを用いて、上記ランプのスペクトルプロフ
ィール(各波長ごと220〜800nmでの相対発光強
度)を測定した。
測定システムを用いて、上記ランプのスペクトルプロフ
ィール(各波長ごと220〜800nmでの相対発光強
度)を測定した。
【0048】<測定法2>図6の模式断面図に示す構成
を有する測定システムを用いて、上記ランプのxy色度
を測定した。
を有する測定システムを用いて、上記ランプのxy色度
を測定した。
【0049】より具体的には、上記で作製した試料ラン
プを放物反射鏡(外径φ110mm、F=13)内に組
み込んだ後に発光させ、該発光を40インチスクリーン
に投写し、スクリーン中心の照度とXY色度とを、R
(赤)G(緑)B(青)の各フィルターを色彩色差計
(ミノルタCL100)の受光面前面に置くことにより
測定した。
プを放物反射鏡(外径φ110mm、F=13)内に組
み込んだ後に発光させ、該発光を40インチスクリーン
に投写し、スクリーン中心の照度とXY色度とを、R
(赤)G(緑)B(青)の各フィルターを色彩色差計
(ミノルタCL100)の受光面前面に置くことにより
測定した。
【0050】上記反射鏡としては、図7のグラフに示す
ような透過率を有する赤外透過可視反射膜を有するもの
を使用した。上記R、G、Bの各フィルターとしては、
図8のグラフに示すような透過率を有するもの(一般の
RGB光分割式の液晶プロジェクターに使用されている
ものとほぼ同様のフィルター)を、それぞれ用いた。こ
の際、図6に示す中心照度(5番)/周辺照度(1番)
との比率が4以下となるように調整し、スクリーンの照
度分布がおおむね均一になるようにした。
ような透過率を有する赤外透過可視反射膜を有するもの
を使用した。上記R、G、Bの各フィルターとしては、
図8のグラフに示すような透過率を有するもの(一般の
RGB光分割式の液晶プロジェクターに使用されている
ものとほぼ同様のフィルター)を、それぞれ用いた。こ
の際、図6に示す中心照度(5番)/周辺照度(1番)
との比率が4以下となるように調整し、スクリーンの照
度分布がおおむね均一になるようにした。
【0051】<測定結果>上記測定により得られた封入
物組成と、スクリーン中心照度、XY色度、電気特性と
を、下記表1〜表5にそれぞれ示す(これらの表のう
ち、表3および4は、TlあるいはInを添加したもの
について示す)。
物組成と、スクリーン中心照度、XY色度、電気特性と
を、下記表1〜表5にそれぞれ示す(これらの表のう
ち、表3および4は、TlあるいはInを添加したもの
について示す)。
【0052】
【表1】
【0053】
【表2】
【0054】
【表3】
【0055】
【表4】
【0056】
【表5】
【0057】試料No.1(本発明のメタルハライドラ
ンプ)については、図9にスペクトル、図12にXY色
度図、図13に赤色付近(590〜750nm)の拡大
スペクトルを示す。一般に、図12のXY色度図の三角
形の面積が大きい程、プロジェクター用光源として適す
るとされている。すなわち、フィルター等の使用により
該三角形の面積を小さくする調整は可能であるが、逆の
調整(該三角形の面積を大きくすること)は不可能であ
る。
ンプ)については、図9にスペクトル、図12にXY色
度図、図13に赤色付近(590〜750nm)の拡大
スペクトルを示す。一般に、図12のXY色度図の三角
形の面積が大きい程、プロジェクター用光源として適す
るとされている。すなわち、フィルター等の使用により
該三角形の面積を小さくする調整は可能であるが、逆の
調整(該三角形の面積を大きくすること)は不可能であ
る。
【0058】上記した測定結果から、本発明のメタルハ
ライドランプにおいては、赤側の色純度が向上している
ことが判明した。
ライドランプにおいては、赤側の色純度が向上している
ことが判明した。
【0059】試料No.2(Erを含まない従来例)に
ついては、図10にスペクトル、図12にXY色度、図
13に拡大スペクトルを示す。これらの結果から、この
No.2の試料においては、上記No.1(本発明)に
比べ、622nm、630nm付近の弱い輝線がなくな
っており、この分だけ赤純度が落ちていることが判明し
た。No.2試料の622nmのXY色度は、図12に
示したように(X0.69、Y0.31)であり、63
0nmの色度は(X0.71、Y0.29)であった。
上記622nm、630nm付近の弱い輝線があると、
No.2ではRの(X=0.624、Y=0.349)
であったものが、Erを入れる(試料No.1)ことで
上記輝線が発生し、赤側に引張られる(図12のNo.
1)、すなわち、X値が増大して、Y値が減少し、赤純
度が増す(赤があざやかになる)ことが判明した。
ついては、図10にスペクトル、図12にXY色度、図
13に拡大スペクトルを示す。これらの結果から、この
No.2の試料においては、上記No.1(本発明)に
比べ、622nm、630nm付近の弱い輝線がなくな
っており、この分だけ赤純度が落ちていることが判明し
た。No.2試料の622nmのXY色度は、図12に
示したように(X0.69、Y0.31)であり、63
0nmの色度は(X0.71、Y0.29)であった。
上記622nm、630nm付近の弱い輝線があると、
No.2ではRの(X=0.624、Y=0.349)
であったものが、Erを入れる(試料No.1)ことで
上記輝線が発生し、赤側に引張られる(図12のNo.
1)、すなわち、X値が増大して、Y値が減少し、赤純
度が増す(赤があざやかになる)ことが判明した。
【0060】試料No.3(Snを含まない従来例)に
ついては、図11にスペクトル、図12にXY色度を示
す。
ついては、図11にスペクトル、図12にXY色度を示
す。
【0061】図11に示すように、スペクトルのベース
は上記No.1、No.2に比べて低下し、580nm
付近のHg輝線スペクトルが増大していることが判明し
た。また、XY色度図(図12)に示したように、赤純
度が悪いことが判明した。
は上記No.1、No.2に比べて低下し、580nm
付近のHg輝線スペクトルが増大していることが判明し
た。また、XY色度図(図12)に示したように、赤純
度が悪いことが判明した。
【0062】試料No.4(本発明)、No.5(本発
明)は、上記Erに加えて他の希土類Nd、Dyを封入
した本発明の態様である。これらの態様においては、上
記(表2)に示したように、上記試料No.1とほぼ同
じ特性が得られることが判明した。
明)は、上記Erに加えて他の希土類Nd、Dyを封入
した本発明の態様である。これらの態様においては、上
記(表2)に示したように、上記試料No.1とほぼ同
じ特性が得られることが判明した。
【0063】試料No.6(本発明)は、上記Er、お
よびSnに加えて、Tl(Cs)を加えた本発明の態様
である。この試料No.6のスペクトルを図15に示
す。図15に示したように、540nm付近のTlの輝
線が出る以外は、試料No.1のスペクトルとほぼ同じ
特性であることが判明した。このNo.6においては、
Greenの強度が増大し、XY色度もR、Bは試料N
o.1と実質的に同等であるが、Xが減少し、Yが増大
して緑色の純度が向上していた。
よびSnに加えて、Tl(Cs)を加えた本発明の態様
である。この試料No.6のスペクトルを図15に示
す。図15に示したように、540nm付近のTlの輝
線が出る以外は、試料No.1のスペクトルとほぼ同じ
特性であることが判明した。このNo.6においては、
Greenの強度が増大し、XY色度もR、Bは試料N
o.1と実質的に同等であるが、Xが減少し、Yが増大
して緑色の純度が向上していた。
【0064】試料No.7(本発明)は、上記した試料
No.6に、更にNd、Inを加えた本発明の態様であ
る。この態様においては、Inの添加により、青色強度
が増大していた。
No.6に、更にNd、Inを加えた本発明の態様であ
る。この態様においては、Inの添加により、青色強度
が増大していた。
【0065】上記した試料No.4〜No7の測定結果
から、Er、Snをベースに他の希土類を加えた場合に
も、本発明の効果は実質的に阻害されないことが判明し
た。In、Tlを添加した場合には、赤色は影響される
ことなく、青、緑を増強させることが可能であった。同
様に、リチウム(Li)は赤色、ナトリウム(Na)は
黄色を増強することが可能と推定された。
から、Er、Snをベースに他の希土類を加えた場合に
も、本発明の効果は実質的に阻害されないことが判明し
た。In、Tlを添加した場合には、赤色は影響される
ことなく、青、緑を増強させることが可能であった。同
様に、リチウム(Li)は赤色、ナトリウム(Na)は
黄色を増強することが可能と推定された。
【0066】試料No.8およびNo.9は、Erを含
まない従来例であり、Nd、Dy、Ho、Tmの各希土
類と、Sn、In、Tlが封入されたランプである。図
14の赤色部拡大スペクトルに示したように、これらの
従来例においては、620nm、630nm付近の輝線
あるいは、盛り上がりが発生してないことが判明した。
上記した本発明に基づく試料(試料No.1およびN
o.4〜7)の測定結果と、これらの試料No.8〜9
の測定結果との比較からも、上記したErの添加効果は
支持される。
まない従来例であり、Nd、Dy、Ho、Tmの各希土
類と、Sn、In、Tlが封入されたランプである。図
14の赤色部拡大スペクトルに示したように、これらの
従来例においては、620nm、630nm付近の輝線
あるいは、盛り上がりが発生してないことが判明した。
上記した本発明に基づく試料(試料No.1およびN
o.4〜7)の測定結果と、これらの試料No.8〜9
の測定結果との比較からも、上記したErの添加効果は
支持される。
【0067】本実施例においては、Snの量の増減が、
スペクトルプロフィールのHg輝線の強度、およびXY
色度に影響を与える点を考慮して、上記したIn、Tl
添加試料以外に関しては、Sn添加量が同一量になるよ
うに調整した。
スペクトルプロフィールのHg輝線の強度、およびXY
色度に影響を与える点を考慮して、上記したIn、Tl
添加試料以外に関しては、Sn添加量が同一量になるよ
うに調整した。
【0068】実施例2 電気定格を250wとした以外は、実施例1と同様にメ
タルハライドランプを作製して、そのスペクトルおよび
色度を測定したところ、下記表6に示すように、実施例
1とほぼ同様の結果が得られた。
タルハライドランプを作製して、そのスペクトルおよび
色度を測定したところ、下記表6に示すように、実施例
1とほぼ同様の結果が得られた。
【0069】
【表6】
【0070】
【発明の効果】上述したように本発明によれば、1対の
対向電極を有する発光管内に、希ガスと、水銀と、金属
または金属ハロゲン化物とを封入してなるメタルハライ
ドランプであって; 上記金属または金属ハロゲン化物
を構成する金属元素として、エルビウム(Er)および
スズ(Sn)を含むことを特徴とするメタルハライドラ
ンプが提供される。
対向電極を有する発光管内に、希ガスと、水銀と、金属
または金属ハロゲン化物とを封入してなるメタルハライ
ドランプであって; 上記金属または金属ハロゲン化物
を構成する金属元素として、エルビウム(Er)および
スズ(Sn)を含むことを特徴とするメタルハライドラ
ンプが提供される。
【0071】本発明のメタルハライドランプにおいて
は、上記エルビウム(Er)のハロゲン化物と、ハロゲ
ン化スズとの組合せに基づき、赤側の波長における色純
度の向上が可能となる。
は、上記エルビウム(Er)のハロゲン化物と、ハロゲ
ン化スズとの組合せに基づき、赤側の波長における色純
度の向上が可能となる。
【図1】本発明のメタルハライドランプの一実施態様を
示す模式断面図である。
示す模式断面図である。
【図2】本発明のメタルハライドランプにおいて好適に
使用可能な電極の一例を示す模式斜視図である。
使用可能な電極の一例を示す模式斜視図である。
【図3】本発明のメタルハライドランプの他の実施態様
を示す模式側面図である。
を示す模式側面図である。
【図4】実施例1で作製した本発明のメタルハライドラ
ンプの外形寸法を示す模式側面図である。
ンプの外形寸法を示す模式側面図である。
【図5】メタルハライドランプの演色性を測定するため
の測定システムの一例を示す模式図である。
の測定システムの一例を示す模式図である。
【図6】メタルハライドランプのxy色度を測定するた
めの測定システムの一例を示す模式断面図である。
めの測定システムの一例を示す模式断面図である。
【図7】実施例でメタルハライドランプと組合せて用い
た反射膜の透過率特性を示すグラフである。
た反射膜の透過率特性を示すグラフである。
【図8】実施例で用いたR、G、Bの格フィルターの透
過率特性を示すグラフである。
過率特性を示すグラフである。
【図9】実施例1で作製した本発明のメタルハライドラ
ンプのスペクトルを示すグラフである。
ンプのスペクトルを示すグラフである。
【図10】Erを含まない従来のメタルハライドランプ
のスペクトルを示すグラフである。
のスペクトルを示すグラフである。
【図11】Snを含まない従来のメタルハライドランプ
のスペクトルを示すグラフである。
のスペクトルを示すグラフである。
【図12】実施例1で作製したメタルハライドランプ試
料No.1〜3のxy色度を示すxy色度図である。
料No.1〜3のxy色度を示すxy色度図である。
【図13】実施例1で作製したメタルハライドランプ試
料No.1および2の赤色付近拡大スペクトルを示すグ
ラフである。
料No.1および2の赤色付近拡大スペクトルを示すグ
ラフである。
【図14】従来のメタルハライドランプの赤色付近拡大
スペクトルを示すグラフである。
スペクトルを示すグラフである。
【図15】実施例1で作製した本発明のメタルハライド
ランプ(Tl、Cs添加)のスペクトルを示すグラフで
ある。
ランプ(Tl、Cs添加)のスペクトルを示すグラフで
ある。
1…発光部、2…封止部、3a,3b…モリブデン箔、
4a,4b…外部リード線、5,5a,5b…電極、5
1…電極棒、6…コイル、8…保護膜。
4a,4b…外部リード線、5,5a,5b…電極、5
1…電極棒、6…コイル、8…保護膜。
Claims (10)
- 【請求項1】 1対の対向電極を有する発光管内に、希
ガスと、水銀と、金属または金属ハロゲン化物とを封入
してなるメタルハライドランプであって;上記金属また
は金属ハロゲン化物を構成する金属元素として、エルビ
ウム(Er)およびスズ(Sn)を含むことを特徴とす
るメタルハライドランプ。 - 【請求項2】 前記ハロゲンとして、少なくとも臭素
(Br)を含む請求項1記載のメタルハライドランプ。 - 【請求項3】 前記ハロゲンとして、臭素単体を含む請
求項2記載のメタルハライドランプ。 - 【請求項4】 前記ハロゲンとして、ヨウ素(I)また
は塩素(Cl)から選ばれた少なくとも1種と、臭素と
を含む請求項2記載のメタルハライドランプ。 - 【請求項5】 前記金属または金属ハロゲン化物を構成
する金属元素として、タリウム(Tl)、インジウム
(In)、セシウム(Cs)、リチウム(Li)、およ
びナトリウム(Na)から選ばれた少なくとも1種の金
属を含む請求項1記載のメタルハライドランプ。 - 【請求項6】 前記Erの封入量が0.2×10-6mo
l/cc(発光管内容積基準)以上である請求項1記載
のメタルハライドランプ。 - 【請求項7】 前記Snの封入量が0.5×10-6mo
l/cc(発光管内容積基準)以上である請求項1記載
のメタルハライドランプ。 - 【請求項8】 前記希ガスとして、アルゴン(Ar)、
ネオン(Ne)、ヘリウム(He)、キセノン(X
e)、およびクリプトン(Kr)から選ばれた少なくと
も1種のガスを含む請求項1記載のメタルハライドラン
プ。 - 【請求項9】 前記発光管を構成する材料が、石英また
は透光性アルミナである請求項1記載のメタルハライド
ランプ。 - 【請求項10】 前記電極を構成する材料が、タングス
テン、または酸化トリウム(ThO2 )をドープしたタ
ングステンである請求項1記載のメタルハライドラン
プ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19322994A JPH0864171A (ja) | 1994-08-17 | 1994-08-17 | メタルハライドランプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19322994A JPH0864171A (ja) | 1994-08-17 | 1994-08-17 | メタルハライドランプ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0864171A true JPH0864171A (ja) | 1996-03-08 |
Family
ID=16304477
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19322994A Pending JPH0864171A (ja) | 1994-08-17 | 1994-08-17 | メタルハライドランプ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0864171A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002050868A1 (en) * | 2000-12-19 | 2002-06-27 | Fusion Lighting, Inc. | Discharge lamp with indium and erbium fill |
-
1994
- 1994-08-17 JP JP19322994A patent/JPH0864171A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002050868A1 (en) * | 2000-12-19 | 2002-06-27 | Fusion Lighting, Inc. | Discharge lamp with indium and erbium fill |
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