JPH1140101A - Discharge lamp - Google Patents
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- JPH1140101A JPH1140101A JP20728797A JP20728797A JPH1140101A JP H1140101 A JPH1140101 A JP H1140101A JP 20728797 A JP20728797 A JP 20728797A JP 20728797 A JP20728797 A JP 20728797A JP H1140101 A JPH1140101 A JP H1140101A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は光学機器や一般照明等に
用いられる放電灯、特に金属蒸気放電灯の改良に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a discharge lamp used for optical equipment and general lighting, and more particularly to an improvement of a metal vapor discharge lamp.
【0002】[0002]
【従来の技術】金属蒸気放電灯(たとえばメタルハライ
ドランプ)は、液晶プロジェクターやOHP、映写機等
の光学機器に、また商業施設や一般家庭等の一般照明等
に数多く使用されている。この金属蒸気放電灯は、ハロ
ゲンランプ等のフィラメントの加熱よる発光に比べてそ
の寿命が5〜10倍長いという非常に優れた特性を持っ
ている。近年、このような金属蒸気放電灯に対してもユ
ーザーの要望として、更なる長寿命化の要求が強くなっ
てきた。2. Description of the Related Art Metal vapor discharge lamps (for example, metal halide lamps) are widely used for optical devices such as liquid crystal projectors, OHPs, and projectors, and for general lighting of commercial facilities and general homes. This metal vapor discharge lamp has a very excellent characteristic that its life is 5 to 10 times longer than the light emission by heating a filament such as a halogen lamp. In recent years, there has been a strong demand from users for such metal vapor discharge lamps to further extend their life.
【0003】そこで、該金属蒸気放電灯の長寿命化の手
段として、 ランプ内に封入する水銀量を増やした超高圧水銀灯
(このランプは発光管の中に発光金属を入れていないた
め、電極の腐食や発光管内部の失透現象は起こしにく
い。)や、 DC(直流)点灯による発光管内の発光金属の偏り
(これは発光管中に封入されたハロゲン化物がアーク中
で電離してイオン化した際に陰極又は陽極に陽イオン又
は陰イオンが引っ張られて発光管側に拡散しない状態を
いう。)を利用して、発光管の内壁の失透現象を緩和し
たメタルハライドランプが実用化されている。しかしな
がら、該失透現象を緩和したといっても、後述するよう
に十分とは言えず、更なる改善が要求されていた。Therefore, as a means for extending the life of the metal vapor discharge lamp, an ultra-high pressure mercury lamp in which the amount of mercury sealed in the lamp is increased (this lamp does not contain a luminescent metal in an arc tube, so that the Corrosion and devitrification inside the arc tube are unlikely to occur.) And bias of the luminous metal in the arc tube due to DC (direct current) lighting (this is because the halide enclosed in the arc tube was ionized and ionized in the arc. In this case, a metal halide lamp has been put to practical use in which the cation or anion is pulled by the cathode or the anode and does not diffuse to the arc tube side) to reduce the devitrification phenomenon of the inner wall of the arc tube. . However, even if the devitrification phenomenon is alleviated, it cannot be said to be sufficient as described later, and further improvement has been required.
【0004】さて、前記の超高圧水銀灯は公知の通
り、発光効率向上のため、多量の水銀が封入されている
ために点灯中発光管内の圧力が非常に高くなり、通常の
ランプに比べ破裂の危険性が高いという問題がある。ま
た、この点灯時の超高圧のため、点灯中の発光管内のガ
ス対流が激しく、アークがこれに影響されてフリッカー
が発生しやすいという欠点もある。As is well known, the above-mentioned ultra-high pressure mercury lamp contains a large amount of mercury in order to improve the luminous efficiency, so that the pressure in the arc tube becomes extremely high during operation, and the rupture of the ultra-high pressure mercury lamp is larger than that of a normal lamp. There is a problem of high risk. In addition, due to the extremely high pressure at the time of lighting, gas convection in the arc tube during lighting is strong, and there is a disadvantage that flicker is easily generated due to the influence of the arc.
【0005】一方、DC点灯のメタルハライドランプに
おいては、前述の理由により失透現象の緩和が見られる
が、なお点灯中に発光金属の一部が電極や基部の冷温点
(温度の低い場所)に付着したり発光管の内壁と反応し
て発光管内に封入した発光金属が次第に不足して行き、
これが光束減衰を引き起こして金属放電灯の短寿命化を
招いており、これがために前述のような改善がなされて
いるにも拘わらず、現在においても未だユーザーの要望
に十分に応え切れていない。On the other hand, in a metal halide lamp of DC lighting, the devitrification phenomenon is alleviated for the above-mentioned reason. The luminous metal encapsulated in the arc tube is gradually running short due to adhesion or reaction with the inner wall of the arc tube,
This causes luminous flux attenuation and shortens the service life of the metal discharge lamp. Although the above-described improvements have been made, the metal discharge lamp still does not sufficiently meet the demands of users.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明では、発
光材料、即ち発光金属又は発光金属の酸化物或いはそれ
らの混合物を混入したタングステンを電極に使用する事
により、光束減衰を軽減する事が出来且つフリッカーも
なく、しかも破裂の危険性が非常に少ない放電灯、特に
メタルハライドランプ等の金属蒸気放電灯を得ることを
その技術課題とする。Therefore, according to the present invention, luminous flux attenuation can be reduced by using a luminescent material, that is, tungsten mixed with a luminescent metal or an oxide of the luminescent metal or a mixture thereof, for the electrode. It is an object of the present invention to obtain a discharge lamp free of flicker and having a very low risk of explosion, particularly a metal vapor discharge lamp such as a metal halide lamp.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の放電灯
は『発光管(3)中に配設された一対の電極(1)(2)を有す
る放電灯において、発光金属又は発光金属の酸化物或い
はそれらの混合物など発光材料(4)を混入したタングス
テンにて電極(1)又は電極(2)或いは両電極(1)(2)が形成
されている』ことを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a discharge lamp having a pair of electrodes (1) and (2) disposed in an arc tube (3). The electrode (1), the electrode (2), or both electrodes (1) and (2) are formed of tungsten mixed with a luminescent material (4) such as an oxide or a mixture thereof.
【0008】(作 用)この様に、発光金属又は発光金
属の酸化物或いはそれらの混合物など発光材料(4)を混
入したタングステンを電極(1)又は電極(2)、或いは両電
極(1)及び(2)に使用したことにより、例えばメタルハラ
イドランプにおいて、当初から封入されていた発光材料
(4)が前述のように点灯中に次第に消失して行くが、電
極(1)又は電極(2)、或いは両電極(1)及び(2)のタングス
テンに混入された発光材料(4)が、点灯中のアークの熱
により加熱蒸発されて発光管(3)内に供給拡散され、従
来のような急激な光束減衰が生じるような事がない。な
お、発光材料(4)を混入したタングステンは、一方の電
極(1)又は(2)或いは両電極(1)(2)に適用することが出来
る。光束減衰の有無或いは緩和の度合いは発光材料(4)
の供給量に左右される。発光材料(4)は、発光金属単体
又は発光金属の酸化物或いはそれらの混合物である。混
合物とは、発光金属単体同士の混合物、発光金属単体と
酸化物の混合物、酸化物同士の混合物がある。混合方法
は2種或いは2種以上を目的に合わせて混合する事が出
来る。発光金属としては、その用途によって適宜選択さ
れるが、例を挙げれば、ディスプロシウム、ネオジウ
ム、インジウム、鉄、コバルトなどがある。(Operation) As described above, tungsten mixed with a light-emitting material (4) such as a light-emitting metal or a light-emitting metal oxide or a mixture thereof is applied to the electrode (1) or the electrode (2) or both electrodes (1). And (2), for example, in a metal halide lamp, a luminescent material originally enclosed
(4) gradually disappears during lighting as described above, but the luminescent material (4) mixed with the electrode (1) or the electrode (2), or the tungsten of both the electrodes (1) and (2). There is no such a case that heat is evaporated by the heat of the arc during lighting and supplied and diffused into the arc tube (3), thereby causing a sudden light flux attenuation unlike the conventional case. The tungsten mixed with the light emitting material (4) can be applied to one electrode (1) or (2) or both electrodes (1) and (2). Luminescent material (4)
Depends on the supply amount. The luminescent material (4) is a luminescent metal alone, a luminescent metal oxide, or a mixture thereof. The mixture includes a mixture of simple luminescent metal, a mixture of simple luminescent metal and oxide, and a mixture of oxides. Two or more kinds of mixing methods can be mixed according to the purpose. The luminescent metal is appropriately selected depending on its use. Examples thereof include dysprosium, neodymium, indium, iron, and cobalt.
【0009】請求項2は前記放電灯の電極(1)又は電極
(2)、或いは両電極(1)及び(2)において『発光金属又は
発光金属の酸化物或いはそれらの混合物など発光材料
(4)が、少なくともいずれか一方の電極(1)又は(2)、或
いは(1)及び(2)の放電部(11)に混入されている』事を特
徴とする。これによれば、発光材料(4)は、電極(1)又は
(2)、或いはその両電極(1)(2)の全体或いは放電部(11)
だけに混入して使用するもので、点灯により、アークが
電極(1)(2)間で発生すると、両電極(1)(2)の先端の放電
部(11)が加熱され、発光材料(4)《これは電極(1)(2)の
主構成金属であるタングステンより蒸発しやすい》が蒸
発して消費された発光管(3)中の発光材料(4)を補うこと
になる。A second aspect of the present invention provides an electrode (1) or an electrode of the discharge lamp.
(2) Or, in both electrodes (1) and (2), the light emitting material such as a light emitting metal or a light emitting metal oxide or a mixture thereof.
(4) is mixed in at least one of the electrodes (1) or (2) or the discharge section (11) of (1) and (2). " According to this, the luminescent material (4) is the electrode (1) or
(2) or the whole of both electrodes (1) and (2) or the discharge part (11)
When an arc is generated between the electrodes (1) and (2) by lighting, the discharge part (11) at the tip of both electrodes (1) and (2) is heated, and the luminescent material ( 4) This is more likely to evaporate than tungsten, which is the main constituent metal of the electrodes (1) and (2), to supplement the luminous material (4) in the arc tube (3) consumed by evaporation.
【0010】[0010]
【実施の形態】図1は、本発明に係る直流点灯用ダブル
エンド型金属蒸気放電灯の一実施例の断面図である。図
示していないが、勿論、交流点灯用ダブルエンド型金属
蒸気放電灯の場合にも、シングルエンド型の場合にも本
発明の適用は可能である。交流点灯型の場合には、両電
極(1)(2)は同じ形状のものが使用されるが、直流点灯用
の場合には、一方が陰極となり他方が陽極となる。その
場合陰極より陽極の方が太径のタングステンが使用され
る事になる。この点はシングルエンド型の場合も同じで
ある。ダブルエンド型の発光管(3)は、石英ガラス製
で、ほぼ球状あるいはラグビー球状の発光部(5)を持
ち、本実施例では発光部(5)の外径はφ15mmで内容
積1ccである。発光部(5)の両側には略直方体状の封
止部(6)が形成されており、封止部(6)内に封止用箔(7)
《一般にはモリブデン金属箔が使用される。》と、封止
用箔(7)に接続された外部リード棒(8)の溶接端及び電極
(1)(2)の溶接端が埋設されている。(9)はチップ管の封
切跡である。FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of a double-end type metal vapor discharge lamp for direct current lighting according to the present invention. Although not shown, the present invention is of course applicable to a double-ended metal vapor discharge lamp for AC lighting and a single-ended type. In the case of the AC lighting type, both electrodes (1) and (2) have the same shape, but in the case of DC lighting, one becomes a cathode and the other becomes an anode. In this case, tungsten having a larger diameter is used for the anode than for the cathode. This is the same for the single-ended type. The double-end type arc tube (3) is made of quartz glass and has a substantially spherical or rugby spherical light emitting portion (5). In this embodiment, the light emitting portion (5) has an outer diameter of 15 mm and an internal volume of 1 cc. . On both sides of the light emitting part (5), a substantially rectangular parallelepiped sealing part (6) is formed, and a sealing foil (7) is provided in the sealing part (6).
<< In general, molybdenum metal foil is used. >> and the welding end and electrode of the external lead rod (8) connected to the sealing foil (7)
(1) The welded end of (2) is buried. (9) is the seal mark of the tip tube.
【0011】本実施例では発光管(3)には、所定量の水
銀とアルゴンガスが封入ガスとして封入してあり、この
封入ガスと共に所定量の臭化ディスプロシウムが発光材
料(4)として封入してある。電極間距離は2mmであ
る。本実施例では直流点灯用なので、陰極(1)には発光
材料(4)としてディスプロシウムを1%混入したタング
ステンを使用し、陽極(2)にはタングステンのみのもの
を使用した。このランプは通常の水銀量であり、点灯時
の内圧は従来の超高圧水銀灯に比べ、1/3程度(20
〜50気圧)であり破裂の危険性は少ない。また、点灯
時の内圧が超高圧水銀灯に比べ低いため、ランプ内部の
対流が少なくフリッカーが発生しにくい。尚、本発明の
実施例は臭化ディスプロシウムを使用したメタルハライ
ドランプであるが、封入する発光材料(4)の種類は限定
される必要はない。又、点灯方式も直流点灯に規定され
るものではない。混入方法は特に限定されるものでな
く、ドーピング、焼き付け或いは塗布によるタングステ
ン表面への付着その他いずれの形式でもよい。また、混
入部位も電極(1)又は(2)或いは両電極(1)(2)の全体でも
よいが、点灯時にアークが発生する先端の放電部(11)だ
けでもよい。In the present embodiment, a predetermined amount of mercury and argon gas are sealed as a sealing gas in the arc tube (3), and a predetermined amount of dysprosium bromide is used as a light emitting material (4) together with the sealing gas. It is enclosed. The distance between the electrodes is 2 mm. In this embodiment, for direct current lighting, the cathode (1) was made of tungsten mixed with 1% dysprosium as the light emitting material (4), and the anode (2) was made of tungsten only. This lamp has a normal amount of mercury, and the internal pressure at the time of operation is about 1/3 (20 times less than that of a conventional ultra-high pressure mercury lamp).
5050 atm) and the risk of rupture is low. Further, since the internal pressure at the time of lighting is lower than that of the ultra-high pressure mercury lamp, there is little convection inside the lamp, and flicker hardly occurs. Although the embodiment of the present invention is a metal halide lamp using dysprosium bromide, the type of the luminescent material (4) to be enclosed is not limited. Also, the lighting method is not limited to DC lighting. The method of mixing is not particularly limited, and may be doping, baking, adhesion to the tungsten surface by coating, or any other method. Also, the mixing portion may be the electrode (1) or (2) or the whole of the electrodes (1) and (2), or may be only the discharge portion (11) at the tip where an arc is generated at the time of lighting.
【0012】しかして、本発明にかかる金属蒸気放電灯
を直流点灯させると、陰極(1)と陽極(2)との間でアーク
(10)が発生する。アーク(10)内で、封入ガス中の発光材
料(4)のハロゲン化物である臭化ディスプロシウムが加
熱されて電離し、イオン化してそれぞれ陰極(1)或いは
陽極(2)に引き寄せられ、従来例で述べたように、電極
(1)(2)の近傍に偏在する事になって発光管(3)側に移動
する発光材料(4)やイオンの量は少なくなる。しかしな
がら皆無という訳でなく、電離したイオンの一部は発光
管(3)側に拡散して発光部(5)の壁面を構成する石英ガラ
スと反応して消費される。また、電極(1)(2)の基部や発
光部(5)の冷温点(温度の低い場所)に拡散して付着し
た場合には、蒸発温度まで再加熱されないのでそのまま
付着して残る事になる。When the metal vapor discharge lamp according to the present invention is turned on by direct current, an arc is generated between the cathode (1) and the anode (2).
(10) occurs. In the arc (10), dysprosium bromide, which is a halide of the luminescent material (4) in the sealed gas, is heated and ionized, ionized and attracted to the cathode (1) or anode (2), respectively. As described in the conventional example,
(1) The amount of the luminescent material (4) and the ions that are unevenly distributed in the vicinity of (2) and move toward the arc tube (3) are reduced. However, this is not the case, and some of the ionized ions diffuse toward the arc tube (3) and are consumed by reacting with the quartz glass constituting the wall surface of the light emitting section (5). Also, if it diffuses and adheres to the bases of the electrodes (1) and (2) and the cold temperature point (low temperature place) of the light emitting part (5), it will not be reheated to the evaporation temperature and will adhere and remain as it is. Become.
【0013】このようにして、最初に封入ガスと共に封
入された発光材料(4)は次第に消費される。一方、陰極
(1)《勿論、陽極(2)でもよいし、両電極(1)(2)でもよ
い》に発光材料(4)としてのディスプロシウムが混入さ
れているので、アーク(10)によって加熱された部分から
発光材料(4)が蒸発し、消費された発光材料(4)の一部或
いは全部を補う。これにより従来のような光束減衰が生
じない。[0013] Thus, the light emitting material (4) initially sealed together with the sealing gas is gradually consumed. Meanwhile, the cathode
(1) << Of course, the anode (2) or both electrodes (1) and (2) may be mixed with dysprosium as the luminescent material (4), so that it is heated by the arc (10). The luminescent material (4) evaporates from the part which has been consumed, and makes up for part or all of the consumed luminescent material (4). As a result, light flux attenuation unlike the related art does not occur.
【0014】《本発明ランプと従来ランプとの比較例》
本発明ランプ(陰極(1)に発光材料(4)であるディスプロ
シウムを1%混入したタングステンを使用し、陽極(2)
は発光材料(4)を含まないタングステンを使用した)を
電子安定器によりランプ電力350Wで直流点灯させそ
の寿命を確認した。一方、寿命比較として、従来のラン
プも製作し比較測定を行った。(両電極(1)(2)に発光材
料(4)を混入していないタングステンを使用。) 下表に両ランプの寿命結果を示す。<< Comparison between lamp of the present invention and conventional lamp >>
The lamp of the present invention (a cathode (1) is made of tungsten mixed with 1% dysprosium as a luminescent material (4), and an anode (2)
Was used with no light-emitting material (4), and DC was turned on with an electronic ballast at a lamp power of 350 W to confirm its life. On the other hand, as a life comparison, a conventional lamp was also manufactured and comparative measurement was performed. (Tungsten that does not contain the luminescent material (4) is used for both electrodes (1) and (2).) The following table shows the life results of both lamps.
【0015】[0015]
【表1】 [Table 1]
【0016】光束減衰は、初期値を100%とし各時間
の光束を測定し減衰率をグラフ化した。結果Aは本発明
ランプの寿命結果であり、結果Bは従来ランプの寿命結
果である。グラフから明らかなように、本発明のランプ
は、光束減衰が少なく良好な結果を得た。The luminous flux was attenuated by setting the initial value to 100%, measuring the luminous flux at each time, and graphing the decay rate. Result A is the life result of the lamp of the present invention, and result B is the life result of the conventional lamp. As is clear from the graph, the lamp of the present invention exhibited good results with little luminous flux attenuation.
【0017】なお、前記実施例では、直流点灯の例を説
明したが、勿論、交流点灯の場合でも発光材料(4)の供
給は行われるので、同様の作用効果が得られる。In the above-described embodiment, the example of the DC lighting is described. However, the same operation and effect can be obtained since the light emitting material (4) is supplied even in the case of the AC lighting.
【0018】[0018]
【発明の効果】以上述べたように本発明は、発光材料を
混入したタングステンを電極として使用したことによ
り、点灯中に発光材料の供給が連続的に行われ、従来の
ように水銀量を増やす必要もなく、通常の水銀量で光束
減衰の少ない長寿命のランプが得られた。また、水銀量
を超高圧水銀灯のように増やす必要がないので、フリッ
カーの発生も抑制される。As described above, according to the present invention, the use of tungsten mixed with a luminescent material as an electrode allows the luminescent material to be supplied continuously during lighting, thereby increasing the amount of mercury as in the prior art. There was no need for this, and a long-life lamp with low luminous flux attenuation at a normal mercury amount was obtained. Further, since it is not necessary to increase the amount of mercury as in the case of an ultra-high pressure mercury lamp, the occurrence of flicker is suppressed.
【図1】本発明に係る金属蒸気放電灯の断面図FIG. 1 is a sectional view of a metal vapor discharge lamp according to the present invention.
【図2】図1のアーク放電部分の拡大部分断面図FIG. 2 is an enlarged partial sectional view of an arc discharge part of FIG.
(1)…電極(陰極) (2)…電極(陽極) (3)…発光管 (4)…発光材料 (5)…発光部 (6)…封止部 (7)…封止用箔 (8)…外部リード棒 (9)…封止跡 (10)…アーク (1) ... electrode (cathode) (2) ... electrode (anode) (3) ... arc tube (4) ... luminescent material (5) ... luminescent part (6) ... sealing part (7) ... sealing foil ( 8)… External lead rod (9)… Seal mark (10)… Arc
Claims (2)
有する放電灯において、発光金属又は発光金属の酸化物
或いはそれらの混合物など発光材料を混入したタングス
テンにて電極が形成されている事を特徴とする放電灯。In a discharge lamp having a pair of electrodes disposed in an arc tube, the electrodes are formed of tungsten mixed with a light emitting material such as a light emitting metal, a light emitting metal oxide, or a mixture thereof. A discharge lamp characterized by the above.
はそれらの混合物など発光材料が、少なくともいずれか
一方の電極の放電部に混入されている事を特徴とする請
求項1に記載の放電灯。2. The discharge lamp according to claim 1, wherein a light-emitting material such as a light-emitting metal, a light-emitting metal oxide, or a mixture thereof is mixed in a discharge portion of at least one of the electrodes.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20728797A JPH1140101A (en) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | Discharge lamp |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20728797A JPH1140101A (en) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | Discharge lamp |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1140101A true JPH1140101A (en) | 1999-02-12 |
Family
ID=16537305
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20728797A Pending JPH1140101A (en) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | Discharge lamp |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1140101A (en) |
-
1997
- 1997-07-15 JP JP20728797A patent/JPH1140101A/en active Pending
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