JPH04296438A - 金属蒸気放電灯および画像投影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水平点灯される両端封
止形の、小形メタルハライドランプなどのような小形金
属蒸気放電灯に関する。

【０００２】

【従来の技術】メタルハライドランプは従来から屋外照
明用光源として広く使用されているが、発光効率に優れ
長寿命であり、しかも演色性に優れることから最近では
店舗などの屋内照明、あるいは液晶プロジェクタ装置の
光源、車両の前照灯光源などに使用されるようになって
きた。

【０００３】このような用途に適用されるメタルハライ
ドランプは、限られた大きさの灯具等に収容する関係で
、ランプが小形になり、しかも使用形態は水平点灯せざ
るを得ない場合がある。

【０００４】つまり、一般にメタルハライドランプは、
石英ガラス等からなる発光管の両端部に圧潰封止部を形
成し、これら圧潰封止部にそれぞれ金属箔導体を封着し
、これら各金属箔導体にそれぞれ電極および外部リード
線を接続し、これら電極は発光管内で互いに対向するよ
うに封装されている。このような発光管内には、緩衝金
属としての水銀と、発光金属として金属ハロゲン化物が
封入されており、かつ始動用希ガスが封入されている。 上記発光管は、両端の封止部の中心を通るランプ軸が水
平、つまり両端部の封止部が水平方向を向くような姿勢
で水平点灯される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなメタルハライドランプを水平点灯した場合、発光管
内のガス対流によりアークがアーチ形に湾曲し、アーク
の中央部が発光管管壁の上側に近寄る現象が見られる。 アークが発光管の管壁に近寄ると、管壁が過熱されて変
形したり、金属ハロゲン化物と石英の反応が進み、発光
管の劣化や光束の低下を生じる不具合がある。

【０００６】特に、小形メタルハライドランプは、光出
力を増すため高い電力を付与され、管壁負荷が高い条件
で使用されるので、発光管の温度上昇が著しく、上記ア
ークの接近により劣化の進み具合が激しくなる欠点があ
る。

【０００７】これを防止するため、水平に対向している
電極の先端をランプ軸から下に下げるようにすればよい
ことは知られている。このようにすると電極間に発生さ
れるアークが湾曲しても、湾曲の中央部が丁度ランプ軸
上に一致するようになり、発光管の管壁に接近するのが
解消される。

【０００８】しかしながら、従来において、水平に対向
している電極の先端をランプ軸よりも下げるように構成
するのは容易ではなかった。特に、ランプが小形の場合
、封止部および電極も小さいので、電極の取り付け姿勢
を規制するのは困難であった。

【０００９】本発明はこのような事情にもとづきなされ
たもので、その目的とするところは、電極の先端を水平
方向から容易に下げることができる構造をもつ小形金属
蒸気放電灯を提供しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、発光管の両端
部に圧潰封止部を形成し、これら圧潰封止部に金属箔導
体を封着し、これら金属箔導体にそれぞれ電極および外
部リード線を接続し、上記電極を発光管内で互いに対向
させ、かつ上記封止部が略水平方向を向くようにして点
灯される小形金属蒸気放電灯において、上記圧潰封止部
に封着された金属箔導体はその両面が上下方向を向いて
おり、この上面に前記電極の基端を接合することにより
この電極の先端部は発光管内で下向きに傾斜しているこ
とを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明によれば、電極の基端を金属箔導体の片
側の面に接合し、この金属箔導体を収容した封止部を上
記金属箔導体の両面方向に圧潰変形すると、封止部の過
熱軟化された肉の流れ具合によって電極先端部は上記金
属箔導体の反対側の面に傾くようになり、したがって電
極先端を水平方向から一方に偏位するように容易に傾け
ることができる。

【００１２】

【実施例】以下本発明について、図面に示す実施例にも
とづき説明する。図面は液晶プロジェクタ装置の光源と
して使用される水平点灯形小形メタルハライドランプを
示し、図１は側面図、図２は平面図である。

【００１３】図において１は発光管であり、石英や硬質
ガラスにより略楕円形に形成されている。発光管１のラ
ンプ軸Ｏ−Ｏに沿う両端部には圧潰封止部２、２が形成
されている。これら圧潰封止部２、２は加熱軟化した発
光管端部を、図１の図示上下方向から押し潰すことによ
り形成したものである。

【００１４】これら封止部２、２には、それぞれ金属箔
導体３、３が封着されている。これら金属箔導３、３は
、モリブデン等のような高融点金属からなり、上記圧潰
封止部２、２の圧潰方向にその両面が向いている。つま
り図１において、金属箔導体３、３の両面は上下に面し
ている。各金属箔導体３、３には、電極４、４および外
部リード線５、５が接続されている。

【００１５】電極４は、電極軸６およびこの電極軸６の
先端に３〜４回ほど巻回された電極コイル７からなり、
電極軸６の基端部が上記金属箔導体３に溶接されている
。この場合、電極軸６の基端部は上記金属箔導体３に対
して、図１の図示上面側、つまり通常の使用状態で天空
側となる面に接合されている。この場合、電極軸６は図
１に示す通りランプ軸Ｏ−Ｏから下向きに傾斜して折り
、先端はランプ軸Ｏ−Ｏから下側に偏位されている。 なお、電極軸６は純レニウム線またはレニウムを含むタ
ングステンにより形成され、電極コイル７は純タングス
テンにより形成されている。

【００１６】金属箔導体３、３に接続された外部リード
線５、５はタングステンにより形成され、これら外部リ
ード線５、５は封止部２、２の端部に設けられた口金８
、８に接続されている。このような発光管１には、緩衝
金属としての水銀と、発光金属としての金属ハロゲン化
物、およびアルゴンやキセノン等の始動用希ガスが封入
されている。

【００１７】金属ハロゲン化物としては、ナトリウムＮ
ａやリチウムＬｉに代表されるアルカリ金属のハロゲン
化物も知られているが、よう化ジスプロシウムＤｙＩ３
　やよう化ホルミウムＨｏＩ３　、よう化ツリウムＴｍ
Ｉ３　、および臭化ジスプロシウムＤｙＢｒ３　や臭化
ホルミウムＨｏＢｒ３　、臭化ツリウムＴｍＢｒ３　な
どの希土類金属ハロゲン化物を封入した場合は発光効率
が一層向上し、色温度が高くなるので、これらよう化ジ
スプロシウムＤｙＩ３　、よう化ホルミウムＨｏＩ３　
、よう化ツリウムＴｍＩ３　および臭化ジスプロシウム
ＤｙＢｒ３　や臭化ホルミウムＨｏＢｒ３　、臭化ツリ
ウムＴｍＢｒ３　が封入されている。

【００１８】なお、２２０Ｗ形メタルハライドランプの
場合、電極間距離ｌは４〜１０ｍｍ程度となっており、
管壁負荷は３０〜５０Ｗ／ｃｍ２となっている。また、
発光管１に封入される上記希土類金属ハロゲン化物は、
２．０ｍｇ／ｃｃの割合で封入されており、かつよう化
希土類金属と臭化希土類金属の重量比を１：０．５の割
合にしてある。

【００１９】このような小形メタルハライドランプは、
図示するようにランプ軸Ｏ−Ｏが略水平方向に向くよう
に、つまり両端部の封止部２、２が水平姿勢となるよう
にして器具に取着されて点灯される。この場合、図１に
示すように、電極４の先端部はランプ軸Ｏ−Ｏから下側
に偏位した姿勢で点灯される。

【００２０】このような姿勢で点灯すると、電極４、４
の先端間に発生するアークが、発光管１内のガス対流で
上側に押し上げられてア−チ形に湾曲しても、湾曲の中
心は略ランプ軸Ｏ−Ｏに一致するようになる。このため
、アークが偏って管壁に接近することがなくなり、アー
クによる管壁の局部過熱が防止される。したがって、発
光管１の熱変形、つまり膨らみやクラック等が防止され
、またハロゲンと石英の反応が防止される。

【００２１】上記のように電極４の先端をランプ軸Ｏ−
Ｏから一側に偏位するように取り付けるためには、電極
軸５の基端を金属箔導体３に対して上記電極４先端が偏
位される方向とは反対側の面に接合しておくことにより
実現することができる。つまり、金属箔導体３は圧潰封
止部２に封着されるものであり、この圧潰封止部２の圧
潰方向は金属箔導体３の両面方向に一致している。金属
箔導体３の一側面に電極軸５を接合して上記圧潰封止部
２を押し潰す時、軟化した封止部のガラス肉の流れ具合
が電極軸を接合してある面と、そうでない面とで差が生
じる。電極軸を接合してある面では、押し潰されたガラ
スの熱が電極軸に伝わってこれが早く冷えて固くなり、
よって軟化ガラスの流れが悪くなる。この結果、電極軸
が上記固くなったガラスの肉で押されて反対側に傾くも
のである。

【００２２】したがって、金属箔導体３において電極軸
５が接合された面を上向きにして発光管を水平姿勢の設
置すると、電極４の先端はランプ軸Ｏ−Ｏよりも下側に
偏位し、これによりアークの管壁への接近を防止するこ
とができるものである。

【００２３】特に、管壁負荷を２０〜１００Ｗ／ｃｍ２
　程度に高くして高出力とした小形メタルハライドラン
プの場合、もともと管壁温度が高くなり勝ちであるから
、アークの曲りによる管壁の加熱が顕著に影響を及ぼし
て管壁の変形を起こし易いが、上記実施例の構成であれ
ば熱影響がすくなくなり、長寿命になる。

【００２４】また、小形ランプは封止部および電極が小
さいから外部からの操作や保持により電極の姿勢を制御
するのが難しいが、上記実施例の構成は圧潰封止作業に
より自動的に電極を傾けることができるので小形ランプ
には有利である。

【００２５】そして、本実施例の場合、電極軸６を純レ
ニウム線またはレニウムを含むタングステンにより形成
したので、封止部２のクラックおよびリークを防止する
ことができる。つまり、レニウムまたはレニウムを含む
タングステンは、純タングステンに比べて熱伝導性が低
いので点灯中の電極コイル７の熱を金属箔導体３に伝え
難い。このため、封止部２の温度上昇を抑止して封止部
２と金属箔導体３の熱膨張差による剥がれや、熱応力に
よるクラックの発生を防止することができる。また、レ
ニウムはタングステンに比べて耐ハロゲン性がよいとと
もに、モリブデ箔に対する溶接性にも優れているなどの
利点がある。なお、本発明は上記実施例に制約されない
。すなわち、本発明はメタルハライドランプに限定され
るものではなく、高圧水銀蒸気放電灯であってもよい。 また、電極は電極軸に電極コイルを巻いたものに限らず
、電極軸のみであってもよい。

【００２６】さらに、本発明の小形金属蒸気放電灯は、
液晶プロジェクタ装置の光源に制約されるものではなく
、その他映写機や幻燈機などのような画像投影装置の光
源、または車両の前照灯の光源、ある意は一般照明用で
あってもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によると、電
極の基端を金属箔導体の上側の面に接合したので、圧潰
封止部を圧潰変形した場合に電極先端部が水平方向から
下側に傾くことにより電極先端が下側に偏位される。こ
のため、点灯中にアークが湾曲してもこの湾曲の中央部
がランプ軸と略一致するようになり、アークが管壁に近
づくことが防止され、管壁の熱劣化や熱変形などを防止
することができ、長寿命にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るメタルハライドランプの
側面図。

【図２】同実施例の平面図。

【符号の説明】

１…発光管、２…圧潰封止部、３…金属箔導体、４…電
極、６…電極軸、７…電極コイル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　発光管の両端部に圧潰封止部を形成し
   、これら圧潰封止部に金属箔導体を封着し、これら金属
   箔導体にそれぞれ電極および外部リード線を接続し、上
   記電極を発光管内で互いに対向させ、かつ上記封止部が
   略水平方向を向くようにして点灯される小形金属蒸気放
   電灯において、上記圧潰封止部に封着された金属箔導体
   の両面を上下方向を向け、この上面に前記電極の基端を
   接合し、この電極の先端部を下向きに傾斜させたことを
   特徴とする小形金属蒸気放電灯。