JPH10125287A - メタルハライドランプ - Google Patents

メタルハライドランプ

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JPH10125287A
JPH10125287A JP27674896A JP27674896A JPH10125287A JP H10125287 A JPH10125287 A JP H10125287A JP 27674896 A JP27674896 A JP 27674896A JP 27674896 A JP27674896 A JP 27674896A JP H10125287 A JPH10125287 A JP H10125287A
Authority
JP
Japan
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lamp
metal halide
cooling
halide lamp
vapor pressure
Prior art date
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Pending
Application number
JP27674896A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuriko Kaneko
由利子 金子
Makoto Kai
誠 甲斐
Mamoru Takeda
守 竹田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP27674896A priority Critical patent/JPH10125287A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 メタルハライドの蒸気圧を制御することによ
り、ランプ電圧、色温度の経時変化を小さくする。ま
た、蒸気圧を決定するのに大きく影響する部位を光の出
射部分に極力影響の無い部分に設けることにより、メタ
ルハライドの溜まりを制御し光の出射効率を向上させ
る。 【解決手段】 電界の変化に応じて、冷却ファン6の回
転を変化させ、蒸気圧を決定するのに大きく影響する温
度を一定に保つことで、ランプ電圧、色温度の経時変化
はなくなる。また、保温膜部4を局所冷却することによ
り、メタルハライド液相部のたまりは、保温膜部4に固
定され、光の出射効率を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、反射鏡の前面に配
置されて点灯し、映像用もしくは一般照明用として用い
られる反射鏡付のメタルハライドランプに関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来、発光管と反射鏡とを組み合わせて
構成した小形の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、プロジェクションテレビ、映
写機等の光源として使用され、普及しつつある。このよ
うな装置の光源として用いられるメタルハライドランプ
は、ランプの特性に経時変化がないこと、また、高い輝
度を得るために集光効率が高いことが、要求される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来、メタ
ルハライドランプは、経時変化として、ランプ電圧の変
化、色温度の低下、照度の低下があり、映像用光源とし
て満足しえていないのが現状である。
【0004】メタルハライドランプの経時変化は、初期
におこる、電極の飛散による管壁の黒化と、末期におこ
る、石英ガラスと封入メタルハライドの反応によるガラ
ス管の失透の2種類が大きな原因であった。初期の黒化
現象は、ランプ電圧の変化、蒸気圧を決定するのに大き
く影響する温度の変化を起こし、さらに蒸気圧を決定す
るのに大きく影響する温度の変化による色温度の変化を
引き起こす。それは蒸気圧を決定するのに大きく影響す
る温度の上昇により、発光管内に封入されている飽和状
態のメタルハライドの蒸気圧が上昇するためである。
【0005】また、末期の発光管である石英ガラスの失
透現象は、管壁温度の上昇により、石英自身が蒸発、再
付着するとか、封入物質であるメタルハライドとの反応
により発生するものである。その結果光の透過率が低下
し、ランプ自身の照度の低下を引き起こす。さらには、
飽和状態にあるメタルハライドの溜まりが発光時に影に
なり、光の出射効率を下げている。
【0006】本発明はランプ電圧、色温度の経時変化が
なく、より集光効率を上げることを目的とする。そのた
めに、蒸気圧を決定するのに大きく影響する温度の経時
変化を抑制することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、発光管自身の局所的な冷却手段を備えたも
のである。したがって、強制的に発光管内に蒸気圧を決
定するのに大きく影響する部位を実現し、発光管内のメ
タルハライドの蒸気圧特性を制御することにより、ラン
プの発光特性制御および経時変化を減少させるものであ
る。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。
【0009】(実施の形態1)図1は、本発明の第1の
実施の形態における局所冷却手段を具備した反射鏡付メ
タルハライドランプを示す。図1において、1はメタル
ハライドランプ、2は反射鏡、3は外部リード線、4は
保温膜、5は局所冷却手段としてのノズル、6は送風フ
ァンとファン駆動回路を内蔵した送風装置、7はランプ
電圧モニター部と演算信号回路、8はランプ駆動回路を
示す。
【0010】以上のように構成されたメタルハライドラ
ンプの動作を述べる。図2は、ランプ発光管底部を冷却
し、冷却部位の温度と、その時の電気特性をモニターす
る場合の構成を示す。図中9は直径10mm,球状、電
極間距離既知の発光管を用いたメタルハライドランプ
で、10はノズルの吹き出し口が、直径1mmの送風ノ
ズル、11は送風ファンとファン駆動回路を内蔵した送
風装置、12はファン回転コントローラー、13はラン
プ駆動回路、14は電圧測定機器、15は、放射温度計
である。ランプ管底部から送風ノズルの送風口の距離
は、5mm、ランプの冷却面積は、1.5mm2である。
尚、ランプは、電力一定になるよう駆動している。
【0011】図3は、以上のようにして得られたランプ
の電界と発光管底点部温度との関係である。ランプの電
界Eは、E=Vla/dである。ここで、Vlaは、ラ
ンプ電圧、dは、電極間距離である。電極間距離dは、
既値であるので、電界Eは、ランプ電圧Vlaのモニタ
ー値により演算した。
【0012】図3において、aは、無風状態で、徐々に
冷却程度を強くして行った。冷却程度を強くしていくに
つれ、管底部冷却部位の温度は下がっていくが、ランプ
の電界は、ほとんど変化しない。これが、bの領域であ
る。さらに、冷却程度を強くしていくと、管底冷却部位
の温度に追従して、電界も変化するようになる。これ
が、cの領域である。一般に、ランプの電圧は、蒸気圧
によって設定されているので、cの領域では、冷却部位
が、蒸気圧を決定するのに大きく影響する部位になって
いることが、確認される。つまり、aからb領域におい
ては、蒸気圧を決定するのに大きく影響する部位は管底
部以外の場所に存在しているが、c領域まで冷却部位の
温度を下げていくと、管底部に蒸気圧を決定するのに大
きく影響する部位が移行したと考えられる。
【0013】以上のことから、ランプの任意の部位を局
所に冷却することにより、蒸気圧を決定するのに大きく
影響する部位を任意の部位に移行させ、その部位の温度
をコントロールすることにより、ランプの電界をコント
ロールすることが、可能であると判る。
【0014】図1のように構成されたメタルハライドラ
ンプにおいて、電界Eの変化に応じて、冷却ファン6の
回転を変化させ、蒸気圧を決定するのに大きく影響する
温度を一定に保つことで、ランプ電圧の経時変化はなく
なった。また、蒸気圧を決定するのに大きく影響する温
度を一定にする事で、色温度の変化もなくなった。
【0015】図4は、局所冷却しない場合のランプ点灯
時のメタルハライドランプを示し、16は、メタルハラ
イド液相部のたまりである。局所冷却をしない場合はメ
タルハライド液相部のたまり16が影となり、光の出射
効率を下げている。
【0016】強制的に実現する蒸気圧を決定するのに大
きく影響する部位は、ランプ発光管のどの部分でも基本
的に可能である。しかし、初期の点灯時にメタルハライ
ドの溜まり部分を制御するために、点灯前に、局所冷却
をすることが望ましい。局所冷却の状態で点灯すると、
局所冷却部にメタルハライドを移動させることができ
る。
【0017】さらには、ランプ点灯以前に、バーナー、
炉等でランプを昇温させ、冷却時に所定の位置に局所冷
却を施してやればよい。特に、メタルハライドランプ
は、蒸気圧特性をよくするために、保温膜4をランプ外
部に作成するが、上記の局所冷却プロセスを施すことに
より、保温膜4の塗布された内側にメタルハライドの溜
まりを作ることが出来る。この状態でランプ点灯させれ
ば、発光部分にメタルハライドの飽和部分である溜まり
による影が発生しないため、光の出射効率をあげること
が可能である。
【0018】また点灯時にも反射鏡開口部側の、保温膜
部4を局所冷却することにより、メタルハライド液相部
は、保温膜部4に固定される。反射鏡開口部側の保温膜
部4は、集光に寄与しない部位であるから、メタルハラ
イド液相部の影がなくなり、光の出射効率を向上するこ
とが出来る。
【0019】(実施の形態2)実際のメタルハライドラ
ンプでは、点灯時間とともに、蒸気圧を決定するのに大
きく影響する温度が上昇し、ランプ電圧が上昇してい
く。したがって、ランプ電圧の上昇に対して、冷却能力
を変化させることが望ましい。図5は、本発明の第2の
実施の形態における局所冷却手段を具備した反射鏡付の
メタルハライドランプを示している。
【0020】図5において、17はメタルハライドラン
プ、18は反射鏡、19は外部リード線、20は保温
膜、21は冷却手段としてのパイプ、22は冷却器、2
3は循環ポンプ、24はランプ電圧モニター部と演算信
号回路、25はランプ駆動回路である。
【0021】以上のように構成されたメタルハライドラ
ンプの動作を述べる。まず、ランプは非常に高温になる
ので、冷却部としては、電極封止部が良い。冷媒で封止
部分を冷却させ、冷却器22で所定温度に制御する。ま
た点灯時間とともに、ランプ電界が変化するため、その
変化に応じて、冷却温度を自由に制御出来るようにして
おく。この時ランプ電圧は、ランプ電圧モニター部24
で検知し、演算することにより、冷却温度を冷却器22
で制御する。
【0022】(実施の形態3)メタルハライドランプの
寿命は、光束減衰により既定されるが、特にメタルハラ
イドと石英ガラスとの反応によるものが、大きな要因で
ある。この反応は、石英管バルブの温度が高い程、早く
生じる。図3で示した特性により、蒸気圧を決定するの
に大きく影響する部位が、管壁底部に在るのではなく、
別の場所に存在することがわかった。したがって、管壁
周辺温度を可能な限り冷却しても、分光特性が変化しな
いことが判る。事実、図3で管壁底部をbの領域で冷却
しても分光特性が変化しないことを確認した。
【0023】最冷点温度を変化させないように、管壁上
部、中央部、底部を局所冷却してやった。実際この時、
分光特性も変化せず点灯させることが可能となった。お
そらく蒸気圧を決定するのに大きく影響する部位は電極
封止部近傍にあるものと思われる。反射鏡にとりつけら
れたメタルハライドの通常の点灯では、反射鏡近傍の電
極封止部分が蒸気圧を決定するのに大きく影響する部位
になっているものと思われる。
【0024】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ランプ内
部の蒸気圧を決定するのに大きく影響する温度を強制的
に外部から局所的に実現してやり、メタルハライドの蒸
気圧を制御し結果としてランプ電圧、色温度の経時変化
を小さく出来るという顕著な効果が得られる。
【0025】また、蒸気圧を決定するのに大きく影響す
る部位を光の出射部分に極力影響の無い部分に設けるこ
とによりメタルハライドの溜まりを制御し光の出射効率
を向上させる効果も得られた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態による冷却装置を備
えた反射板付のメタルハライドランプを示す図
【図2】ランプ発光管底部を冷却し、冷却部位の温度と
その時の電気特性をモニターする場合の構成を示す図
【図3】メタルハライドランプの電界と発光管最冷点温
度の関係を示す特性図
【図4】従来の点灯方法における反射板付メタルハライ
ドランプの断面図
【図5】本発明の第2の実施の形態による冷却装置を備
えた反射鏡付のメタルハライドランプを示す図
【符号の説明】
1,9,17 メタルハライドランプ 2,18 反射板 3,19 外部リード線 4,20 保温膜 5,10 ノズル 6,11 送風装置 7,24 ランプ電圧モニター部と演算信号回路 8,25 ランプ駆動回路 12 ファン回転コントローラー 13 ランプ駆動回路 14 電圧測定機器 15 放射温度計 21 パイプ 22 液冷却器 23 循環ポンプ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】反射面を有する反射鏡の前面に配置された
    メタルハライドランプであって、ランプの発光管部を局
    所的に冷却する手段を具備したことを特徴とするメタル
    ハライドランプ。
  2. 【請求項2】飽和状態のメタルハライドがランプの放電
    電極の封止部近傍に塗布された保温膜の内側に位置する
    ように、局所冷却部を施すことを特徴とする請求項1記
    載のメタルハライドランプ。
  3. 【請求項3】ランプ電界の変化に応じて、冷却程度を変
    化させていく局所冷却手段を備えたことを特徴とする請
    求項1記載のメタルハライドランプ。
  4. 【請求項4】局所冷却手段が、送風のためのファンとノ
    ズルから構成され、ノズルの一端は、送風のためのファ
    ンに接続され、他端は、ランプの冷却部近傍に配置して
    いることを特徴とする請求項1記載のメタルハライドラ
    ンプ。
  5. 【請求項5】局所冷却手段が、液体の冷媒と冷媒を流し
    ているパイプ、循環ポンプと液冷却手段から構成され、
    液冷却手段と循環ポンプは、接続されており、また、パ
    イプの一端は、循環ポンプに接続され、パイプの他端
    は、ランプの冷却部に接していることを特徴とする請求
    項1記載のメタルハライドランプ。
  6. 【請求項6】ランプ消灯時に、局所冷却しながら、ラン
    プをOFFし、気化していたメタルハライドを所定の局
    所冷却部に凝集させることを特徴とするメタルハライド
    ランプ。
  7. 【請求項7】ランプ管壁の上部、中部、下部の温度が電
    極封止部近傍の温度より低くならいように冷却すること
    を特徴とするメタルハライドランプ。
JP27674896A 1996-10-21 1996-10-21 メタルハライドランプ Pending JPH10125287A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1037260A2 (en) * 1996-09-06 2000-09-20 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Metal halide lamp and temperature control system therefor
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