JP3221228B2 - 高圧放電ランプ - Google Patents
高圧放電ランプInfo
- Publication number
- JP3221228B2 JP3221228B2 JP09130494A JP9130494A JP3221228B2 JP 3221228 B2 JP3221228 B2 JP 3221228B2 JP 09130494 A JP09130494 A JP 09130494A JP 9130494 A JP9130494 A JP 9130494A JP 3221228 B2 JP3221228 B2 JP 3221228B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lamp
- conductor piece
- arc tube
- electrodes
- distance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Discharge Lamp (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
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の第二の端部11bとの間の距離、L
2は直線100と第一の端部11a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の第二の端部11bとの間の距離、L
2は直線100と第一の端部11a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
二の端部11b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
二の端部11b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、すなわち第一の端部11a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、すなわち第一の端部11a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2b)とタングステン線10の第一の端部11a
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2b)とタングステン線10の第一の端部11a
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)と第二の端部11bとの間の距離L1,
直線100(電極2b)と第一の端部11a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)と第二の端部11bとの間の距離L1,
直線100(電極2b)と第一の端部11a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 (56)参考文献 特開 平2−215042(JP,A) 特開 平3−25849(JP,A) 特開 昭55−161348(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 61/54 H01J 61/073
Claims (6)
- 【請求項1】対向配置された一対の電極を有し、発光管
内部に導体片が封入され、前記一対の電極と前記導体片
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。
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 JPH07296781A (ja) | 1995-11-10 |
JP3221228B2 true 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) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19844720A1 (de) * | 1998-09-29 | 2000-04-06 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Dimmbare Entladungslampe für dielektrisch behinderte Entladungen |
KR20030020846A (ko) | 2001-09-04 | 2003-03-10 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | 고압방전램프 및 그 제조방법 |
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 |
KR20030046318A (ko) | 2001-12-05 | 2003-06-12 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | 고압방전램프의 제조방법, 고압방전램프 및 램프유닛 |
JP4251474B2 (ja) | 2002-07-23 | 2009-04-08 | ウシオ電機株式会社 | ショートアーク放電ランプおよび光源装置 |
-
1994
- 1994-04-28 JP JP09130494A patent/JP3221228B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07296781A (ja) | 1995-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4536513B2 (ja) | 無水銀メタルハライドランプ | |
US7573203B2 (en) | Mercury-free high-pressure discharge lamp and luminaire using the same | |
JP3221228B2 (ja) | 高圧放電ランプ | |
JPH10283993A (ja) | メタルハライドランプ | |
JP3189673B2 (ja) | メタルハライドランプ | |
JP2008507090A (ja) | クリプトンメタルハライドランプ | |
JPH0721981A (ja) | メタルハライドランプ | |
JP3211654B2 (ja) | 高圧放電ランプ | |
JPH11135075A (ja) | 金属蒸気放電灯 | |
JPH0261958A (ja) | 金属蒸気放電灯 | |
JPH05144412A (ja) | 蛍光ランプ | |
JPS6324545A (ja) | 小型高圧金属蒸気放電灯の瞬時点灯性能改善方法 | |
JP3143984B2 (ja) | 高圧放電灯点灯装置 | |
JPH0612662B2 (ja) | 高庄ナトリウム蒸気放電灯 | |
JP2001167732A (ja) | メタルハライド放電ランプ、メタルハライド放電ランプ点灯装置および照明装置 | |
JPH07122234A (ja) | 高圧放電灯 | |
JP3498320B2 (ja) | 高圧放電灯および高圧放電灯装置 | |
JPH04298951A (ja) | 金属蒸気放電灯 | |
JPH0471306B2 (ja) | ||
JP2007234265A (ja) | メタルハライドランプ | |
JPH04137350A (ja) | メタルハライドランプ | |
JPH10188904A (ja) | メタルハライドランプ | |
JPH11135069A (ja) | 金属蒸気放電灯 | |
JPH0261957A (ja) | 金属蒸気放電灯 | |
JPS59198652A (ja) | 金属蒸気放電灯 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |