JPH0758610B2 - メタルハライドランプ装置 - Google Patents
メタルハライドランプ装置Info
- Publication number
- JPH0758610B2 JPH0758610B2 JP13414890A JP13414890A JPH0758610B2 JP H0758610 B2 JPH0758610 B2 JP H0758610B2 JP 13414890 A JP13414890 A JP 13414890A JP 13414890 A JP13414890 A JP 13414890A JP H0758610 B2 JPH0758610 B2 JP H0758610B2
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- Japan
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- metal halide
- halide lamp
- temperature
- arc
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、外管を用いないで水平に配置して点灯され
るメタルハライドランプ装置に関する。
るメタルハライドランプ装置に関する。
従来、外管を用いることなく発光管のみで構成した小型
の、いわゆるショートアークメタルハライドランプは、
その色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、オーバーヘッドタ
イプのプロジェクションテレビ，映写機等の光源として
使用され、普及しつつある。
の、いわゆるショートアークメタルハライドランプは、
その色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、オーバーヘッドタ
イプのプロジェクションテレビ，映写機等の光源として
使用され、普及しつつある。
これらの装置は更に小型化されつつあり、その光源とし
て用いられるメタルハライドランプは装置の都合上、水
平に点灯される度合が増えつつある。従来、このような
装置に用いられるタメルハライドランプは、ほぼ球形の
発光管に、所定のランプ電圧となるように水銀と始動補
助ガスとしてのアルゴンと、沃化ディスプロシウム，沃
化ネオジム，沃化セシウム等の金属沃化物を封入して構
成されている。
て用いられるメタルハライドランプは装置の都合上、水
平に点灯される度合が増えつつある。従来、このような
装置に用いられるタメルハライドランプは、ほぼ球形の
発光管に、所定のランプ電圧となるように水銀と始動補
助ガスとしてのアルゴンと、沃化ディスプロシウム，沃
化ネオジム，沃化セシウム等の金属沃化物を封入して構
成されている。
ところで、上記のように構成されたいわゆるショートア
ークメタルハライドランプを水平点灯すると、安定した
アーク状態では、第３図に示すように、封入してある水
銀蒸気圧が主な理由で、発光管ａの両端に設けられた電
極b,b間を結ぶ管軸ｃより上方へ、アークｄが弯曲す
る。したがって水平点灯時においては、下部に比較して
上部の発光管管壁温度が高くなり、一方下部の管壁温度
は、鉛直点灯時に比較して低温となり、これにより演色
性が悪化する。またアークが上部管壁に向かって弯曲す
るため、アークの熱が直接上部管壁へ伝達され下部管壁
との温度差が大きくなるが、この状態で演色性の悪化を
阻止しようとしてランプ入力を増加させた場合は、上部
管壁が膨らんだりする状態が生じ、短寿命となってしま
うという問題が発生する。
ークメタルハライドランプを水平点灯すると、安定した
アーク状態では、第３図に示すように、封入してある水
銀蒸気圧が主な理由で、発光管ａの両端に設けられた電
極b,b間を結ぶ管軸ｃより上方へ、アークｄが弯曲す
る。したがって水平点灯時においては、下部に比較して
上部の発光管管壁温度が高くなり、一方下部の管壁温度
は、鉛直点灯時に比較して低温となり、これにより演色
性が悪化する。またアークが上部管壁に向かって弯曲す
るため、アークの熱が直接上部管壁へ伝達され下部管壁
との温度差が大きくなるが、この状態で演色性の悪化を
阻止しようとしてランプ入力を増加させた場合は、上部
管壁が膨らんだりする状態が生じ、短寿命となってしま
うという問題が発生する。
本発明は、従来の水平点灯のメタルハライドランプにお
ける上記問題点を解消するためになされたもので、下部
管壁の温度をあまり下げることなく上部管壁を積極的に
冷却して発光管の変形を防止し、演色性の優れた長寿命
のメタルハライドランプ装置を提供することを目的とす
る。
ける上記問題点を解消するためになされたもので、下部
管壁の温度をあまり下げることなく上部管壁を積極的に
冷却して発光管の変形を防止し、演色性の優れた長寿命
のメタルハライドランプ装置を提供することを目的とす
る。
上記問題点を解決するため、本発明は、少なくともメタ
ルハライドを封入した発光管を、アーク軸が重力方向に
交差するように水平に配置して点灯させるメタルハライ
ドランプ装置において、前記水平に配置した発光管に対
して、該発光管の上部管壁に沿って流れる空気流の流速
が下部管壁に沿って流れる空気流の流速より大になるよ
うに構成した冷却用送風手段を設けるものである。
ルハライドを封入した発光管を、アーク軸が重力方向に
交差するように水平に配置して点灯させるメタルハライ
ドランプ装置において、前記水平に配置した発光管に対
して、該発光管の上部管壁に沿って流れる空気流の流速
が下部管壁に沿って流れる空気流の流速より大になるよ
うに構成した冷却用送風手段を設けるものである。
このように構成することにより、水平点灯のメタルハラ
イドランプの下部管壁の温度をあまり下げることなく上
部管壁の温度を大幅に下げることが可能であり、したが
って上部管壁の膨らみ等の変形を防止しつつ、上部及び
下部管壁の温度差を少なくして、色特性の向上と長寿命
化を計ることができる。
イドランプの下部管壁の温度をあまり下げることなく上
部管壁の温度を大幅に下げることが可能であり、したが
って上部管壁の膨らみ等の変形を防止しつつ、上部及び
下部管壁の温度差を少なくして、色特性の向上と長寿命
化を計ることができる。
次に実施例について説明する。第１図は、本発明に係る
メタルハライドランプ装置の一実施例を示す斜視図であ
る。この実施例で示すメタルハライドランプ装置に用い
られているメタルハライドランプ１は、ランプ電圧85V,
ランプ電力150Wのもので、２は石英製の発光管で、内容
積0.32cc,中央部の最大外径が10.4mm,同じく中央部の最
大内径が8.4mmであり、内部に沃化ネオジム，沃化ディ
スプロシウム，沃化セシウムをそれぞれ重量比で2:4:3
としたものを総量で1mgの他に、水銀及びアルゴンを封
入している。そして該発光管２内には、その両端に電極
3,3′が電極間距離が4.5mmになるように配設されてい
る。電極3,3′は、φ0.5mmの1.7％ThO2含有のタングス
テン芯棒に、同じくφ0.35mmの1.7ThO2含有のタングス
テン線の単コイルを密着巻して形成されている。そして
これらの電極3,3′は、厚さ0.02mm,幅1.5mm,長さ20mmの
エッジ付モリブデン箔4,4′を介して、0.6mmのモリブ
デン線からなる外部リード線5,5′に接続され、外部リ
ード線5,5′はそれぞれ口金６とニッケルリード線７に
接続されている。そして発光管２の一方の電極３′側の
表面部分に耐熱保温兼反射膜８を塗布形成している。
メタルハライドランプ装置の一実施例を示す斜視図であ
る。この実施例で示すメタルハライドランプ装置に用い
られているメタルハライドランプ１は、ランプ電圧85V,
ランプ電力150Wのもので、２は石英製の発光管で、内容
積0.32cc,中央部の最大外径が10.4mm,同じく中央部の最
大内径が8.4mmであり、内部に沃化ネオジム，沃化ディ
スプロシウム，沃化セシウムをそれぞれ重量比で2:4:3
としたものを総量で1mgの他に、水銀及びアルゴンを封
入している。そして該発光管２内には、その両端に電極
3,3′が電極間距離が4.5mmになるように配設されてい
る。電極3,3′は、φ0.5mmの1.7％ThO2含有のタングス
テン芯棒に、同じくφ0.35mmの1.7ThO2含有のタングス
テン線の単コイルを密着巻して形成されている。そして
これらの電極3,3′は、厚さ0.02mm,幅1.5mm,長さ20mmの
エッジ付モリブデン箔4,4′を介して、0.6mmのモリブ
デン線からなる外部リード線5,5′に接続され、外部リ
ード線5,5′はそれぞれ口金６とニッケルリード線７に
接続されている。そして発光管２の一方の電極３′側の
表面部分に耐熱保温兼反射膜８を塗布形成している。
そしてこのように構成されたメタルハライドランプ１を
取り囲むようにして、口径100mmのコールドミラー付の
放物面反射板９を配置し、該反射板９の中央ランプ取付
穴10に、第２図の断面図に示すように、口金６の下半部
にスペーサ11を介して、口金６の上半部と取付穴10との
間には空気流通孔12が形成されるように、口金６を挿入
してメタルハライドランプ１を反射板９に固定する。そ
してメタルハライドランプ１のニッケルリード線７は反
射板９の外部に引き出し、反射板外壁面に固設した端子
13に接続し、更にメタルハライドランプの口金６及び反
射板９の取付穴10に対向し、その空気流通孔12に向けて
冷却用空気を送風するための冷却送風用ファン14と送風
フード15を配置してメタルハライドランプ装置を構成す
る。
取り囲むようにして、口径100mmのコールドミラー付の
放物面反射板９を配置し、該反射板９の中央ランプ取付
穴10に、第２図の断面図に示すように、口金６の下半部
にスペーサ11を介して、口金６の上半部と取付穴10との
間には空気流通孔12が形成されるように、口金６を挿入
してメタルハライドランプ１を反射板９に固定する。そ
してメタルハライドランプ１のニッケルリード線７は反
射板９の外部に引き出し、反射板外壁面に固設した端子
13に接続し、更にメタルハライドランプの口金６及び反
射板９の取付穴10に対向し、その空気流通孔12に向けて
冷却用空気を送風するための冷却送風用ファン14と送風
フード15を配置してメタルハライドランプ装置を構成す
る。
このように構成されたメタルハライドランプ装置におけ
るメタルハライドランプ１は、矩形波約250Hzでランプ
電力150Wとなるような電子式安定器を用いて点灯され
る。なおランプ電圧は、水銀封入量を制御することによ
り定格150W時に85Vとなるように構成されている。
るメタルハライドランプ１は、矩形波約250Hzでランプ
電力150Wとなるような電子式安定器を用いて点灯され
る。なおランプ電圧は、水銀封入量を制御することによ
り定格150W時に85Vとなるように構成されている。
次に、このように構成されたメタルハライドランプ装置
の効果を確認するために行った対比実験等について説明
する。
の効果を確認するために行った対比実験等について説明
する。
まず上記実施例におけるメタルハライドランプと同一構
成の発光管単体で、保温兼反射膜を塗布したランプと塗
布しないランプとを用意し、ランプ電力150Wで鉛直方向
において点灯したところ、いずれのランプに置いても全
光束12500lm,演色評価数Ra90,色温度6000Kの優れた光学
的特性を示した。
成の発光管単体で、保温兼反射膜を塗布したランプと塗
布しないランプとを用意し、ランプ電力150Wで鉛直方向
において点灯したところ、いずれのランプに置いても全
光束12500lm,演色評価数Ra90,色温度6000Kの優れた光学
的特性を示した。
次に保温兼反射膜を塗布しない同一構成のメタルハライ
ドランプを水平点灯させたところ、前光束1100lm,Ra75,
色温度8000Kとなり、鉛直点灯に比較して光学的特性は
大きく変動して、全光束は低下し、また演色性も劣化し
且つ色温度は高くなり過ぎるため、映像用の光源として
は不向きなものとなってしまう。次に保温兼反射膜を塗
布したメタルハライドランプを同様に水平点灯させて光
学的特性を測定したところ、全光束12200lm,Ra88,色温
度6500Kとなり、映像用の光源としてほぼ満足できる特
性をもつものであることが判明した。
ドランプを水平点灯させたところ、前光束1100lm,Ra75,
色温度8000Kとなり、鉛直点灯に比較して光学的特性は
大きく変動して、全光束は低下し、また演色性も劣化し
且つ色温度は高くなり過ぎるため、映像用の光源として
は不向きなものとなってしまう。次に保温兼反射膜を塗
布したメタルハライドランプを同様に水平点灯させて光
学的特性を測定したところ、全光束12200lm,Ra88,色温
度6500Kとなり、映像用の光源としてほぼ満足できる特
性をもつものであることが判明した。
次にこの保温兼反射膜を塗布したメタルハライドランプ
を、上記実施例と同様な構成の放物面反射板に、空気流
通孔を設けずに取付部を密閉して取り付け、水平点灯さ
せて光学的特性を測定したところ、Ra93,色温度5400Kと
なり、演色性は優れているが色温度は僅かに低くなって
しまうことが判明した。そして、この反射板内に取り付
けられたメタルハライドランプの発光管中央部の上部及
び下部管壁面の点灯時の温度を判定したところ、上部管
壁面は950℃で下部管壁面は830℃であり、上下部におい
て大きな差が生じていることが判明した。この上部管壁
面温度は石英の使用限界温度であり、例えば、映像機器
内に収納して使用した場合は、当然のことながらランプ
周囲温度は更に上昇し、数十時間程度で発光管上部管壁
面温度は石英使用限界温度を越え、内圧により押されて
変形が発生する。
を、上記実施例と同様な構成の放物面反射板に、空気流
通孔を設けずに取付部を密閉して取り付け、水平点灯さ
せて光学的特性を測定したところ、Ra93,色温度5400Kと
なり、演色性は優れているが色温度は僅かに低くなって
しまうことが判明した。そして、この反射板内に取り付
けられたメタルハライドランプの発光管中央部の上部及
び下部管壁面の点灯時の温度を判定したところ、上部管
壁面は950℃で下部管壁面は830℃であり、上下部におい
て大きな差が生じていることが判明した。この上部管壁
面温度は石英の使用限界温度であり、例えば、映像機器
内に収納して使用した場合は、当然のことながらランプ
周囲温度は更に上昇し、数十時間程度で発光管上部管壁
面温度は石英使用限界温度を越え、内圧により押されて
変形が発生する。
そこで送風によりメタルハライドランプを強制冷却する
ことを試み、反射板とメタルハライドランプの口金との
取付部に、口金全周に亘って開口部を設け、外部に設け
たファンで送風して開口部より流入させ、発光管の全周
に亘り均等に通風させた。そして発光管上下部の管壁面
温度を測定したところ、上部管壁面は20cm/secの送風で
50℃下がり、40cm/secの送風では100℃低下することが
わかった。ところが、その送風により発光管の下部管壁
面温度も、それぞれ40℃,60℃下がってしまうことがわ
かった。そのため光学的特性も、20cm/secの送風では、
Ra77,色温度8000K、40cm/secの送風では、Ra60,色温度1
0000Kとなり、著しく低下してしまうことが判明した。
ことを試み、反射板とメタルハライドランプの口金との
取付部に、口金全周に亘って開口部を設け、外部に設け
たファンで送風して開口部より流入させ、発光管の全周
に亘り均等に通風させた。そして発光管上下部の管壁面
温度を測定したところ、上部管壁面は20cm/secの送風で
50℃下がり、40cm/secの送風では100℃低下することが
わかった。ところが、その送風により発光管の下部管壁
面温度も、それぞれ40℃,60℃下がってしまうことがわ
かった。そのため光学的特性も、20cm/secの送風では、
Ra77,色温度8000K、40cm/secの送風では、Ra60,色温度1
0000Kとなり、著しく低下してしまうことが判明した。
そこで、本発明の実施例のように、メタルハライドラン
プと反射板の取付部において、ランプ口金の下部の開口
部にはスペーサを設けて塞ぎ、上部はそのままにして空
気流通孔を形成させて、ファンにより送風させた。その
結果、40cm/secの送風では、発光管の上部管壁面温度は
100℃低下したのに対し、下部管壁面では空気流通孔よ
り流入した空気流の流速は上部管壁面より小さいため、
下部管壁面の温度低下は30℃に止まっていることが確認
された。このため結果として上部管壁面温度を大幅に低
下させると共に、上部部管壁面温度差を低減し、色温度
7000K,Ra88で、照度の低下も３％以内であり、極めて良
好な光学的特性が得られた。また1000時間の寿命試験を
行って照度を測定したところ、約60％の照度維持率であ
り、発光管上部の変形も見られず、このようにメタルハ
ライドランプの発光管の上下部管壁面に流す空気流の流
速を変えることによって、色特性のよい寿命のメタルハ
ライドランプ装置が得られることが確認された。
プと反射板の取付部において、ランプ口金の下部の開口
部にはスペーサを設けて塞ぎ、上部はそのままにして空
気流通孔を形成させて、ファンにより送風させた。その
結果、40cm/secの送風では、発光管の上部管壁面温度は
100℃低下したのに対し、下部管壁面では空気流通孔よ
り流入した空気流の流速は上部管壁面より小さいため、
下部管壁面の温度低下は30℃に止まっていることが確認
された。このため結果として上部管壁面温度を大幅に低
下させると共に、上部部管壁面温度差を低減し、色温度
7000K,Ra88で、照度の低下も３％以内であり、極めて良
好な光学的特性が得られた。また1000時間の寿命試験を
行って照度を測定したところ、約60％の照度維持率であ
り、発光管上部の変形も見られず、このようにメタルハ
ライドランプの発光管の上下部管壁面に流す空気流の流
速を変えることによって、色特性のよい寿命のメタルハ
ライドランプ装置が得られることが確認された。
以上実施例に基づいて説明したように、本発明によれ
ば、水平点灯のメタルハライドランプの下部管壁の温度
をあまり下げることなく、温度上昇の高い上部管壁の温
度を大幅に下げることが可能となり、上部管壁の膨らみ
等の変形を防止しつつ、上部及び下部管壁の温度差を低
減して、色特性のよい長寿命のメタルハライドランプ装
置が得ることができる。
ば、水平点灯のメタルハライドランプの下部管壁の温度
をあまり下げることなく、温度上昇の高い上部管壁の温
度を大幅に下げることが可能となり、上部管壁の膨らみ
等の変形を防止しつつ、上部及び下部管壁の温度差を低
減して、色特性のよい長寿命のメタルハライドランプ装
置が得ることができる。
第１図は、本発明に係るメタルハライドランプ装置の実
施例を示す断面図、第２図は、そのＸ−Ｘ′に沿った断
面図、第３図は、水平点灯時のアークの浮上状態を示す
図である。 図において、１はメタルハライドランプ、２は発光管、
３は電極、４はモリブデン箔、５は外部リード線、６は
口金、７はニッケルリード線、８保温兼反射膜、９は反
射板、10は取付穴、11はスペーサ、12は空気流通孔、14
は冷却送風用ファンを示す。
施例を示す断面図、第２図は、そのＸ−Ｘ′に沿った断
面図、第３図は、水平点灯時のアークの浮上状態を示す
図である。 図において、１はメタルハライドランプ、２は発光管、
３は電極、４はモリブデン箔、５は外部リード線、６は
口金、７はニッケルリード線、８保温兼反射膜、９は反
射板、10は取付穴、11はスペーサ、12は空気流通孔、14
は冷却送風用ファンを示す。
Claims (1)
- 【請求項１】少なくともメタルハライドを封入した発光
管を、アーク軸が重力方向に交差するように水平に配置
して点灯させるメタルハライドランプ装置において、前
記水平に配置した発光管に対して、該発光管の上部管壁
に沿って流れる空気流の流速が下部管壁に沿って流れる
空気流の流速より大になるように構成した冷却用送風手
段を設けたことを特徴とするメタルハライドランプ装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13414890A JPH0758610B2 (ja) | 1990-05-25 | 1990-05-25 | メタルハライドランプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13414890A JPH0758610B2 (ja) | 1990-05-25 | 1990-05-25 | メタルハライドランプ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0432152A JPH0432152A (ja) | 1992-02-04 |
| JPH0758610B2 true JPH0758610B2 (ja) | 1995-06-21 |
Family
ID=15121591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13414890A Expired - Fee Related JPH0758610B2 (ja) | 1990-05-25 | 1990-05-25 | メタルハライドランプ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0758610B2 (ja) |
-
1990
- 1990-05-25 JP JP13414890A patent/JPH0758610B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0432152A (ja) | 1992-02-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |