JP2001185080A

JP2001185080A - 高圧放電ランプ、高圧放電ランプ装置および照明装置

Info

Publication number: JP2001185080A
Application number: JP37059599A
Authority: JP
Inventors: Satoko Ishikawa; 聡子石川; Ichiro Tanaka; 以知郎田中; Hiromichi Kawashima; 弘道川島; Hisashi Yoshida; 寿吉田
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1999-12-27
Filing date: 1999-12-27
Publication date: 2001-07-06
Also published as: KR20010062758A; DE10065423A1; KR100392386B1; US6762559B1

Abstract

(57)【要約】【課題】集光効率、発光効率および寿命特性を犠牲にす
ることなく、演色性および色温度といった色特性を改善
した高圧放電ランプ、これを用いた高圧放電ランプ装置
および照明装置を提供する。【解決手段】石英ガラス放電容器内への封入媒体が水
銀、希ガス、ハロゲンおよび少なくともＬｉを含むアル
カリ金属からなり、ハロゲンが１０^―３μｍｏｌ／ｍｍ
^３以上であり、Ｌｉが発光スペクトルの波長４０２．５
〜４０７．５ｎｍの積分放射パワーをＡとし、波長６６
７．５〜６７２．５ｎｍの積分放射パワーをＢとしたと
きに、Ｂ／Ａが下式を満足するような量である。また、
水銀蒸気圧は、点灯中１０ＭＰａ以上になる。１５≦Ｂ／Ａ≦０．４５

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、点灯中の放電媒体
の圧力が１０ＭＰａ以上になる高圧放電ランプ、これを
用いた高圧放電ランプ装置および照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、投光照明および画像表示装置など
が広く普及しているが、その光源として高圧放電ランプ
が多くの場合に採用されている。その中にあっても、特
に点光源に近く、配光制御が容易な短アーク形の高圧放
電ランプ、たとえばキセノンランプ、メタルハライドラ
ンプなどは、最近普及めざましい液晶プロジェクタ用の
光源として多用されつつある。

【０００３】液晶プロジェクタは、画像を投影する装置
であり、静止画はもちろんのこと動画においても投影す
ることができ、ビデオ信号またはパーソナルコンピュー
タの画像信号を入力することにより、様々な画像を投影
することができる。このため、プレゼンテーション用の
ツールとして用いられたり、簡易的なシアター用または
大画面テレビジョンモニターとして用いられたり、多様
な分野で使用されている。

【０００４】しかし、このような液晶プロジェクタは、
各会議室へ据え付けられるほど普及していないことか
ら、持ち運びされることが多く、小形軽量化が重要な課
題となっている。

【０００５】小形軽量化のために、液晶プロジェクタ用
の液晶パネルは、年々小形化されてきており、１．３”
の大きさまでになってきた。また、光源も小形化された
液晶パネルへ効率よく集光するために、小形化が要請さ
れてきている。

【０００６】光源の小形化のためには、アーク長を短く
するのが光学的に一番効果的な方法であるが、従来の仕
様のまま単にアーク長を短縮するだけでは、ランプ電圧
が低下してしまう。これを補って所定のランプ電力を投
入しようとすると、ランプ電流を増大しなければならな
い。

【０００７】ところが、ランプ電流を増大することによ
り、点灯装置が大形化してしまうため、液晶プロジェク
タの小形化のコンセプトから外れてしまうので、アーク
長を短くする手段は採用することができない。

【０００８】そこで、ランプ電圧を低下させないでアー
ク長を短くするために、アークのインピーダンスを高く
する、換言すれば点灯中の放電媒体の圧力を上昇させる
ことが、たとえば特開平６−５２８３０号公報などに記
載されている。この種の高圧放電ランプは、反射鏡と組
み合わせて高い集光効率を得るとともに、照度維持率の
向上を図りながら演色性を向上させるために、放電媒体
を１０ＭＰａ以上の高い圧力で点灯させるように構成し
た水銀ランプである。（従来技術１）そうして、従来技
術１に示すこの種の高圧放電ランプは、点灯装置を小形
化できることから、小形軽量化に最適なものとなってい
る。

【０００９】一方、特開平１１−２９７２６９号公報に
は、水銀に加えて電離電圧が水銀のそれの０．８７倍以
下の金属ハロゲン化物を２×１０^−４〜７×１０^−２μ
ｍｏｌ／ｍｍ^３の範囲で放電容器に添加し、その金属ハ
ロゲン化物としてＬｉ、Ｎａ、Ｃｅ、Ｂａ、Ｃａなどの
金属を使うことにより、これによりアークを良好に安定
させ、赤色成分を増して演色性に優れた発光行う高圧放
電ランプについて記載されている。（従来技術２）

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術１の水銀ランプは、なお演色性が不足しており、また
色温度が８０００Ｋ以上であって、赤色成分が不足して
いるために、市場からそれらの改善が要求されている。
このため、カラーフィルターを用いて演色性の改善を図
っている。

【００１０】ところが、カラーフィルターを用いても、
発光分布のうちのある波長成分をカットして色のバラン
スを整えているだけにすぎず、そのため発光効率がその
分低下するという問題を生じている。

【００１１】これに対して、従来技術２においては、金
属を添加することによって演色性を改善できるものの、
金属の添加量が多いので、失透しやすく、所望の寿命特
性が得られないとともに、アークが太くなり集光効率が
低下する虞がある。

【００１２】本発明は、集光効率、発光効率および寿命
特性を犠牲にすることなく、演色性および色温度といっ
た色特性を改善した高圧放電ランプ、これを用いた高圧
放電ランプ装置および照明装置を提供することを目的と
する。

【００１３】

【課題を達成するための手段】請求項１の高圧放電ラン
プは、石英ガラス放電容器と；石英ガラス放電容器の内
部に封装された一対の電極と；水銀、希ガス、ハロゲン
およびアルカリ金属で構成され、ハロゲンが石英ガラス
放電容器の内容積に対して１０^−３μｍｏｌ／ｍｍ^３以
上の量であり、アルカリ金属が少なくともＬｉを含むと
ともに発光スペクトル分布の波長４０２．５〜４０７．
５ｎｍの積分放射パワーをＡとし、波長６６７．５〜６
７２．５ｎｍの積分放射パワーをＢとしたときに下式を
満足するような量であり、点灯時の圧力が１０ＭＰａ以
上である石英ガラス放電容器内への封入媒体と；を具備
していることを特徴としている。

【００１４】０．１５≦Ｂ／Ａ≦０．４５本発明および以下の各発明において、特に指定しない限
り用語の定義および技術的意味は次による。

【００１５】＜石英ガラス放電容器について＞石英ガラ
ス放電容器は、石英ガラスによって構成された放電容器
であり、必要に応じて、透光性石英ガラス放電容器の内
面に耐ハロゲン性または耐金属性の透明被膜を形成する
か、内面を改質することが許容される。

【００１６】また、石英ガラス放電容器は、長手方向の
中央に包囲部、包囲部の両端に一対の封止部が一体に形
成されている。包囲部は、内部に放電空間を包囲する空
間を形成している。そして、当該空間は、好適には球体
またはこれになるべく近い回転楕円体のような形状に形
成することができる。一対の封止部は、包囲部から棒状
に延在し、内部に後述する電極を支持するとともに、石
英ガラス放電容器の両端を封止し、さらに電極に導入導
体を接続している。このために、封着金属箔を中間に介
在させて電極と導入導体とを接続し、封着金属箔に封止
部の石英ガラスを気密に密着させて石英ガラス放電容器
を封止することができる。この場合の封止には、減圧封
止法を用いることにより、耐圧性を高めることができ
る。

【００１７】＜一対の電極について＞本発明の高圧放電
ランプは、交流点灯および直流点灯のいずれで点灯して
もよい。また、電極は、タングステン、トリウムタング
ステンまたはドープドタングステンによって形成するこ
とができる。

【００１８】交流点灯の場合、一対の電極は対称構造に
構成することができる。各電極は、一般的には、電極軸
部と、その先端近傍に巻装したコイル部とで構成され
る。しかし、要すれば、削りだし構造の凸部を備えた構
造に代えることにより、または電極軸部のみにして、コ
イル部を省略することができる。

【００１９】これに対して、直流点灯の場合、一対の電
極はその一方が陽極となり、他方が陰極になる。陽極
は、ランプ電流の大部分を占める電子の流入による発熱
で高温になるので、放熱面積を大きくするために、相対
的に大きく形成するのが一般的である。タングステンの
相対的に大径の棒を削りだして陽極を形成したり、タン
グステンの棒の先端にタングステン細線を巻き付けてコ
イルを形成して陽極とすることができる。一方、陰極
は、熱電子放出を行い、かつランプ電流のわずかな部分
を占めるイオンが流入するので、相対的に小径のタング
ステン棒によって形成される。

【００２０】また、本発明においては、電極間の距離
は、いわゆる短アーク形の放電が生起するような関係に
封装される。短アーク形は、透光性放電容器内に形成さ
れる電極間距離を小さくすることにより、アーク放電を
電極によって安定させるいわゆる電極安定形である。こ
のため、高圧放電ランプの発光をなるべく点光源に近付
けることができるので、反射鏡またはレンズなどの光学
系による集光を効率よく行うことができる。液晶プロジ
ェクタなどの投射用においては、小形の短アーク形の高
圧放電ランプを用いるが、その電極間距離は、３ｍｍ以
下が好適である。電極間距離が４ｍｍを超えると、点光
源から離れてしまって、光学系の焦点特性が悪くなり、
液晶プロジェクタ用として用いた場合に、スクリーン照
度が低下してしまう。なお、最適には０．５〜２．０ｍ
ｍである。

【００２１】さらに、電極軸部に封止部の石英ガラスが
溶着すると、両者の熱膨張係数の相違によって石英ガラ
スにクラックが生じやすくなるので、電極の振れを防止
する程度に支持するだけで、溶着しないように留意すべ
きである。また、石英ガラスが電極軸部に溶着しにくく
する手段として、電極軸部にタングステンの細線を大き
なピッチで巻き付け、その上から石英ガラスが緩く当接
するように構成することができる。

【００２２】＜封入媒体について＞本発明において、石
英ガラス放電容器内への封入媒体は、水銀、希ガス、ハ
ロゲンおよびアルカリ金属で構成される。

【００２３】水銀は、所望のランプ電圧が得られるよう
な量を封入する。たとえば、石英ガラス放電容器の内容
積に対して０．１８ｍｇ／ｍｍ^３以上封入するのが好ま
しい。

【００２４】希ガスは、アルゴン、クリプトン、キセノ
ンなどを用いることができる。

【００２５】ハロゲンは、Ｉ、ＢｒおよびＣｌのいずれ
か一種または複数種、好適にはＢｒからなり、石英ガラ
ス放電容器の内容積に対して１０^−３μｍｏｌ／ｍｍ^３
以上の量が封入される。ハロゲンの封入量が上記下限未
満であると、アークが不安定になりやすい。なお、本発
明においては、ハロゲンの封入量の上限を規定していな
いが、電極の腐食などの不都合が生じないような値にす
ることは賢明なことであり、この場合１０^−２μｍｏｌ
／ｍｍ^３程度を目安にすることができる。

【００２６】アルカリ金属は、少なくともＬｉを含むも
のとする。Ｌｉに加えてＮａなどを含むことが許容され
る。Ｌｉの封入量は、比較的微量であるため、直接的に
封入量を規定するより、高圧放電ランプの発光スペクト
ルによって規定する方が適切である。すなわち、分光ス
ペクトル中における水銀の放射パワーに対するＬｉの放
射パワーの比率によって規定するものであって、発光ス
ペクトル分布の波長４０２．５〜４０７．５ｎｍの間に
おける波長幅５ｎｍの積分放射パワーＡに対する波長６
６７．５〜６７２．５ｎｍの間における波長幅５ｎｍの
積分放射パワーＢの比率Ｂ／Ａが０．１５〜０．４５の
範囲になるように規定される。ここで、波長６６７ｍ．
５〜６７２．５ｎｍの積分放射パワーＢには、Ｌｉの共
鳴スペクトルを含む。また、波長４０２．５〜４０７．
５ｎｍの積分放射パワーＡには、水銀の共鳴スペクトル
を含む。

【００２７】そうして、Ｌｉの封入量が多くなるにした
がってその放射パワーの積分値も大きくなるから、上記
Ｂ／ＡによってＬｉの封入量を規定することができる。
ところで、Ｌｉの封入量が０．１５未満であると、発光
スペクトル中の赤色成分が不足し、所期の効果が得られ
ないので、不可である。これに対して、Ｌｉの封入量が
０．４５を超えると、照度維持率が低下するので、不可
である。

【００２８】また、Ｌｉの封入量は、微量なので単体で
封入しないでＬｉを所定比率含有する水銀ハロゲン化物
の形で封入することができる。

【００２９】＜本発明の作用について＞本発明において
は、微量のＬｉが封入されることにより、発光効率が低
下することなしに、色特性すなわち演色性および色温度
を改善した高圧放電ランプを得ることができる。

【００３０】また、点当事の水銀蒸気圧が１０ＭＰａ以
上であることにより、アークが収縮するので、高い集光
効率が得られる。

【００３１】さらに、従来技術１とほぼ同様な寿命特性
を得ることもできる。

【００３２】請求項２の発明の高圧放電ランプは、請求
項１記載の高圧放電ランプにおいて、放電媒体のアルカ
リ金属は、発光スペクトル分布の波長４０２．５〜４０
７．５ｎｍの積分放射パワーをＡとし、波長６６７．５
〜６７２．５ｎｍの積分放射パワーをＢとしたときに下
式を満足するような量であることを特徴としている。

【００３３】０．２０≦Ｂ／Ａ≦０．４０本発明は、積分放射パワーの比率Ｂ／Ａの好適な範囲を
規定している。

【００３４】これにより、より一層良好な発光効率、色
特性および寿命特性を得ることができる。

【００３５】請求項３の発明の高圧放電ランプは、請求
項１または２記載の高圧放電ランプにおいて、発光効率
が５５ｌｍ／Ｗ以上、平均演色評価数Ｒａが６５以上、
相関色温度が６５００〜８５００Ｋであることを特徴と
している。

【００３６】本発明は、発光効率、平均演色評価数Ｒａ
および相関色温度が良好に得られる範囲を規定してい
る。

【００３７】請求項４の発明の高圧放電ランプは、請求
項１ないし３のいずれか一記載の高圧放電ランプにおい
て、発光効率が６２ｌｍ／Ｗ以上、平均演色評価数Ｒａ
が６７以上、相関色温度が７０００〜８０００Ｋである
ことを特徴としている。

【００３８】本発明は、発光効率、平均演色評価数Ｒａ
および相関色温度が特に好適な範囲を規定している。

【００３９】請求項５の発明の高圧放電ランプ装置は、
請求項１ないし４のいずれか一記載の高圧放電ランプ
と；高圧放電ランプと一体に固定されて高圧放電ランプ
の少なくとも発光部を包囲する凹形反射鏡を具備してい
ることを特徴としている。

【００４０】本発明において、高圧放電ランプと凹形反
射鏡とは、口金セメントのような無機質接着剤などの固
着手段によって所定の位置関係に固着するのが適当であ
る。しかし要すれば、両者を着脱可能な形態で一体に固
定することもできる。

【００４１】また、高圧放電ランプを凹形反射鏡に固定
するために、透光性放電容器の封止部に固着した口金を
利用することができる。

【００４２】さらに、高圧放電ランプは、その全体が凹
形反射鏡によって包囲されなければならないものではな
く、たとえば一方の電極の封止部が凹形反射鏡から外部
に突出していてもよい。

【００４３】さらにまた、凹形反射鏡は、ガラスまたは
金属を基体として構成しているものを用いることができ
る。いずれの構成においても、反射面に可視光反射・熱
線透過性能を備えるたとえばダイクロイックミラーを採
用することにより、熱線が被照面に投射されるのを低減
することができる。

【００４４】さらにまた、凹形反射鏡の前面開口に透光
性前面カバーを配設することができる。この場合、凹形
反射鏡と透光性前面カバーとの間を気密に構成すること
ができる。しかし、気密に構成しなくてもよい。そし
て、透光性前面カバーを凹形反射鏡に固定するには、シ
リコーン接着剤や低融点がらすなどによって接着しても
よいし、金属枠によって機械的に固着してもよい。

【００４５】さらにまた、透光性前面カバーの内面また
は外面に可視光透過・熱線反射膜を形成することによ
り、被照面に投射される熱線をより一層良好に遮断する
ことができる。

【００４６】さらにまた、要すれば、透光性前面カバー
に可視光に対して特定波長域の光を良好に透過する色フ
ィルタの機能を付与することもできる。しかし、本発明
を構成している高圧放電ランプは、Ｌｉを微量封入して
いることにより、赤色光成分を所要に含んでいるから、
緑色光成分をカラーフィルターを用いてカットすること
によって赤色光成分の不足を補う必要はない。

【００４７】そうして、本発明の高圧放電ランプ装置
は、液晶プロジェクタなどの投射装置用の光源として好
適である。しかし、自動車ヘッドライト、スポットライ
トやダウンライトなどの照明器具および光ファイバー照
明装置などの光源としても適応させることができる。

【００４８】また、本発明においては、凹形反射鏡の開
口面を透光性前面カバーで閉鎖することにより、万一高
圧放電ランプが破裂したとしても、透光性前面カバーに
よって破片が周囲に飛散するのを防止することができ
る。

【００４９】請求項６の発明の照明装置は、照明装置本
体と；照明装置本体に配設された請求項５記載の高圧放
電ランプ装置と；を具備していることを特徴としてい
る。

【００５０】本発明において、照明装置とは、高圧放電
ランプの発光を利用するあらゆる装置を含む広い概念で
あり、したがって液晶プロジェクタ、オーバーヘッドプ
ロジェクタなどの光投射装置、自動車ヘッドライト、照
明器具、表示装置および光ファイバー照明装置などであ
ることを許容する。もちろん、照明器具は屋内用および
屋外用のいずれであってもよい。

【００５１】そうして、本発明においては、集光効率お
よび発光効率が低下することなしに色特性すなわち演色
性および色温度が改善された照明装置を得ることができ
る。

【００５２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００５３】図１は、本発明の高圧放電ランプの一実施
形態を示す正面図である。

【００５４】図において、１は石英ガラス放電容器、
２、２は一対の電極、３は封着金属箔、４は導入導体、
５は口金、６は接続導体である。

【００５５】石英ガラス放電容器１は、石英ガラスから
なり、中央の包囲部１ａおよび両端の一対の封止部１
ｂ、１ｂからなる。包囲部１ａは、最大径が９ｍｍのほ
ぼ球体に近い回転楕円体形状をなしている。一対の封止
部１ｂ、１ｂは、放電空間部１ａの両端にシールチュー
ブ接続構造により一体に接続している。

【００５６】電極２は、電極軸部２ａ、コイル部２ｂお
よび封着部コイル２ｃを備えている。電極軸部２ａは、
０．４５ｍｍのタングステン棒である。コイル部２ｂ
は、０．２ｍｍのタングステン線を電極軸部２ａの先端
部に巻装されている。封着部コイル２ｃは、０．０７５
ｍｍのタングステン細線を封止部１ｂの石英ガラスに接
触する部位に大きな巻きピッチで巻装されている。

【００５７】封着金属箔３は、モリブデンからなり、厚
さ２０μｍ、幅１．５ｍｍ、長さ１７ｍｍである。そし
て、封着金属箔は、その一端部に電極軸２ａを、他端部
に導入導体５を、それぞれ溶接した状態で、透光性石英
ガラス放電容器１の両端の封止部１ｂの内部に気密に埋
設されている。また、封止部１ｂと封着金属箔３との気
密な封止は、減圧封止法により得ている。

【００５８】これに対して、封止部１ｂと電極２の電極
軸部２ａとの間は、封着部コイル２ｃの介在によりガラ
ス溶着することなく、緩く接触して電極２を支持してい
る。

【００５９】封入媒体は、水銀、アルゴン、ハロゲンお
よび少なくともＬｉを含むアルカリ金属である。水銀
は、ランプ電圧が８０Ｖ以上になるような所定量を、ハ
ロゲンとしてＢｒが７×１０^−３μｍｏｌ／ｍｍ^３を、
それぞれ含み、かつアルカリ金属はＬｉを数十ｐｐｍ程
度の微量含有するＨｇＢｒ_２−Ｌｉのペレットにして石
英ガラス放電容器１の包囲部１ａ内に封入されている。
希ガスは、アルゴンである。

【００６０】導入導体４は、モリブデン線からなり、封
着金属箔３に先端が溶接し、基端が封止部１ｂから外部
に露出している。なお、導入導体４は、図において左右
対称構造であるが、左側の導入導体は後述する口金５内
に位置しているため外部から見えない。

【００６１】口金５は、筒体５ａおよびねじ端子５ｂを
備えている。筒体５ａは、黄銅などの金属からなり、そ
の一端部が一方の封止部１ｂの端部に口金セメントによ
って固着されている。ねじ端子５ｂは、周囲にねじ溝が
形成され、基端が筒体５ａに固着されて筒体５ａから外
部へ突出しているとともに、その内部で対応する導入導
体４と接続している。

【００６２】接続導体６は、その先端が他方の封止部１
ｂから外部へ突出している導入導体４に先端が溶接して
いる。

【００６３】そうして、本実施形態の高圧放電ランプ
は、ランプ電力１００〜１５０Ｗで点灯される。そし
て、点灯中水銀蒸気圧は１５ＭＰａを超え、スクリーン
到達光量が１０ｌｍ／Ｗを超えるような発光効率が得ら
れる。

【００６４】図２は、本発明の高圧放電ランプの一実施
形態における分光分布曲線図である。

【００６５】図において、横軸は波長（ｎｍ）を、縦軸
は相対パワーを、それぞれ示す。また、図は波長を５ｎ
ｍごとに放射パワーを積分して測定し、かつ波長５４
７．５〜５５２．５ｎｍの間の放射パワーを１００％と
する相対パワーで示している。

【００６６】図から理解できるように、Ｌｉの封入によ
り赤色光成分が多くなり、このため演色性が向上すると
ともに、色温度が低下している。波長４０２．５〜４０
７．５ｎｍの間の積分放射パワーＡに対する波長６６
７．５〜６７２．５ｎｍの間の積分放射パワーの比Ｂ／
Ａは約０．３５であった。

【００６７】図３は、本発明の高圧放電ランプ装置の一
実施形態を示す一部正面断面図である。

【００６８】図において、図１と同一部分については同
一符号を付して説明は省略する。１１は高圧放電ラン
プ、１２は凹形反射鏡、１３は無機質接着剤、１４は中
継端子、１５はワイヤハーネス、１６は前面カバーであ
る。

【００６９】高圧放電ランプ１１は、図１に示すのと同
一構造である。

【００７０】凹形反射鏡１２は、内面が凹形をなすガラ
ス基体１２ａ、可視光反射・熱線透過膜１２ｂおよび筒
状部１２ｃからなる。ガラス基体１２ａは、内面の凹形
部が回転放物面を基本とする曲面に形成され、頂部の外
側に筒部１２ｃが一体に突出して形成されている。可視
光反射・熱線透過膜１２ｂは、ダイクロイック反射膜か
らなる。

【００７１】高圧放電ランプ１１を凹形反射鏡１２に取
り付けるには、口金５を筒状部１２ｃに挿入し、高圧放
電ランプ１１の発光中心を凹形反射鏡１２の焦点に合致
させて口金５と筒状部１２ｃとの間に無機質接着剤１３
を介在させて両者を固着する。

【００７２】高圧放電ランプ１１の一方の電極２側の導
入導体５に接続導体６を溶接して凹形反射鏡１２の背面
側へ導出させている。すなわち、接続導体６は、鏡面の
一部に形成した通孔１２ｄを通って凹形反射鏡１２の背
面側へ導出されている。

【００７３】中継端子１４は、凹形反射鏡１３の外面の
通孔１２ｄの近傍に固着されている。そして、高圧放電
ランプ１１に接続している接続導体６とワイヤハーネス
１５との接続を中継している。

【００７４】ワイヤハーネス１５は、コネクタ１５ａお
よび一対の絶縁被覆導線１５ｂ、１５ｃからなる。コネ
クタ１５は、図示を省略している点灯装置の出力端のコ
ネクタに着脱可能に結合して接続するとともに、絶縁被
覆導線１５ｂ、１５ｃの一端に接続している。絶縁被覆
導線１５ｂは、その他端が中継端子１４に接続してい
る。絶縁被覆導線１５ｃは、その他端が口金５のねじ端
子５ｂにローレット付きナット５ｃによって締め付けら
れて接続している。

【００７５】前面カバー１６は、透明ガラス板からな
り、凹形反射鏡１２の前面開口端に接着されている。

【００７６】そうして、ワイヤハーネス１５のコネクタ
１５ａを点灯装置に接続して、高圧放電ランプ１１を点
灯すると、高圧放電ランプ１１から発生した光線は、凹
形反射鏡１２の可視光反射・熱線反射膜１２ｂに入射
し、そのうち可視光は反射して光軸と平行に出射し、前
面カバー１６を通過して照明に利用される。これに対し
て、熱線は可視光反射・熱線透過膜１２ｂを透過し、さ
らにガラス基体１２ａを透過して凹形反射鏡１２の背面
側へ放散されるので、液晶表示体などの温度上昇を抑制
することができる。

【００７７】以下、ランプ電力１２０Ｗで点灯した場合
の本実施形態（サンフ゜ル１）における相関色温度、色度お
よび平均演色評価数Ｒａの測定結果を比較例（サンフ゜ル
２）のそれとともに表１に示す。なお、比較例は、封入
媒体中にＬｉを実質的に含有していないで、分光スペク
トルの放射パワー比Ｂ／Ａが０．１３である以外は、本
実施形態と同一仕様および同一ランプ電力である。

【００７８】

【表１】サンフ゜ル相関色温度色度平均演色評価数Ｋｘ／ｙＲａ１７３０００．３０３／０．３１２７０２９３０００．２８６／０．２９１６１表１から明らかなように、本実施形態は比較例と比べる
と、相関色温度が約２００Ｋ低く、平均演色評価数が約
１０高く、色特性が良好である。

【００７９】次に、上記実施形態に加えてＬｉおよびＮ
ａを増量して放射パワー比Ｂ／Ａが０．４５および０．
５５の試作品（サンフ゜ル３およびサンフ゜ル４）を製作し、これ
らについて図５に示すような液晶プロジェクタに組み込
み２０００時間まで連続点灯して寿命評価試験を実施し
た。寿命評価は、照度維持率を測定して行った。その結
果を表２に示す。

【００８０】

【表２】サンフ゜ル０ｈ５００ｈ１０００ｈ２０００ｈ１１００％１００％９０％８５％３１００％８０％７０％５０％４１００％６０％３５％一般に、液晶プロジェクタに要求される寿命特性は、２
０００時間で照度維持率が５０％を目標としていること
から、サンフ゜ル３はこれに適合すといえる。これに対し
て、サンフ゜ル４は、点灯１０００時間で石英ガラス放電容
器の内面に白濁が生じ、集光効率が低下し、照度維持率
が著しく低下してしまった。そして、点灯２０００時間
では不点のため測定不可能であった。

【００８１】図４は、本発明の高圧放電ランプ装置の一
実施形態における寿命評価試験の点灯２０００時間まで
の途中経過を示すグラフである。

【００８２】図において、横軸は点灯時間（ｈ）を、縦
軸は照度維持率（％）を、それぞれ示す。なお、ランプ
電力１２０Ｗで連続点灯した場合の照度維持率を測定し
たものである。

【００８３】図から明かなように、良好な照度維持率を
示し、従来技術１と同程度の寿命特性を有していること
が認められる。

【００８４】図５は、本発明の照明装置の一実施形態と
しての液晶プロジェクタを示す概念的断面図である。

【００８５】図において、２１は高圧放電ランプ装置、
２２は液晶表示手段、２３は画像制御手段、２４は光学
系、２５は高圧放電ランプ点灯装置、２６は本体ケー
ス、２７はスクリーンである。

【００８６】高圧放電ランプ装置２１は、図２に示すも
のと同一である。

【００８７】液晶表示手段２２は、投射すべき画像を液
晶によって表示するもので、その背面から高圧放電ラン
プ装置２１によって照明される。

【００８８】画像制御手段２３は、液晶表示手段２２を
駆動および制御するもので、要すればテレビジョン受信
機能をも備えることができる。

【００８９】光学系２４は、液晶表示手段２２を通過し
た光をスクリーン２７に投射する。

【００９０】高圧放電ランプ点灯装置２５は、高圧放電
ランプ装置２１を点灯する。

【００９１】本体ケース２６は、以上の各要素２１〜２
６を収納する。

【００９２】

【発明の効果】請求項１ないし３の各発明によれば、石
英ガラス放電容器内への封入媒体が水銀、希ガス、ハロ
ゲンおよび少なくともＬｉを含むアルカリ金属からな
り、ハロゲンが１０^−３μｍｏｌ／ｍｍ^３であり、Ｌｉ
が発光スペクトル分布の波長４０２．５〜４０７．５ｎ
ｍの積分放射パワーをＡとし、波長６６７．５〜６７
２．５ｎｍの積分放射パワーをＢとしたときに下式を満
足するような量であることにより、発光効率、集光効率
および寿命特性が低減しないで、しかも色特性が良好な
高圧放電ランプを提供することができる。０．１５≦Ｂ／Ａ≦０．４５請求項２の発明によれば、加えてＬｉが発光スペクトル
分布の波長４０２．５〜４０７．５ｎｍの積分放射パワ
ーをＡとし、波長６６７．５〜６７２．５ｎｍの積分放
射パワーをＢとしたときに下式を満足するような量であ
ることにより、一層発光効率、集光効率、寿命特性およ
び色特性が良好な高圧放電ランプを提供することができ
る。０．１０≦Ｂ／Ａ≦０．４０請求項３の発明によれば、加えて発光効率が５５ｌｍ／
Ｗ以上、平均演色評価数Ｒａが６５以上、相関色温度が
６５００〜８５００Ｋであることにより、発光効率およ
び平均演色評価数Ｒａに加えて相関色温度が良好に得ら
れる高圧放電ランプを提供することができる。

【００９３】請求項４の発明によれば、加えて発光効率
が６４ｌｍ／Ｗ以上、平均演色評価数Ｒａが６８以上、
相関色温度が７０００〜８０００Ｋであることにより、
発光効率および平均演色評価数Ｒａに加えて相関色温度
が特に好適な高圧放電ランプを提供することができる。

【００９４】請求項５の発明によれば、高圧放電ランプ
と一体に固定された凹形反射鏡を備えるとともに請求項
１ないし４の効果を有する高圧放電ランプ装置を提供す
ることができる。

【００９５】請求項６の発明によれば、請求項１ないし
４の効果を有する照明装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の高圧放電ランプの一実施形態を示す正
面図

【図２】本発明の高圧放電ランプの一実施形態における
分光分布曲線図

【図３】本発明の高圧放電ランプ装置の一実施形態を示
す一部正面断面図

【図４】本発明の高圧放電ランプ装置の一実施形態にお
ける寿命評価試験の点灯２０００時間までの途中経過を
示すグラフ

【図５】本発明の照明装置の一実施形態としての液晶表
示装置を示す概念的断面図

【符号の説明】

１…石英ガラス放電容器１ａ…包囲部１ｂ…封止部２…電極２ａ…電極軸部２ｂ…コイル部２ｃ…封着部コイル３…封着金属箔４…導入導体５…口金５ａ…筒体５ｂ…ねじ端子６…接続導体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者川島弘道東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ライテック株式会社内 (72)発明者吉田寿東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ライテック株式会社内Ｆターム(参考） 3K042 AA01 AB03 AC02 AC06 BA01 BB01 BC01 5C015 QQ02 RR04 5C039 HH02 HH13 5C058 AA06 BA35 EA11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】石英ガラス放電容器と；石英ガラス放電容
器の内部に封装された一対の電極と；水銀、希ガス、ハ
ロゲンおよびアルカリ金属で構成され、ハロゲンが石英
ガラス放電容器の内容積に対して１０^−３μｍｏｌ／ｍ
ｍ^３以上の量であり、アルカリ金属が少なくともＬｉを
含むとともに発光スペクトル分布の波長４０２．５〜４
０７．５ｎｍの積分放射パワーをＡとし、波長６６７．
５〜６７２．５ｎｍの積分放射パワーをＢとしたときに
下式を満足するような量であり、点灯時の水銀蒸気圧が
１０ＭＰａ以上である石英ガラス放電容器内への封入媒
体と；を具備していることを特徴とする高圧放電ラン
プ。０．１５≦Ｂ／Ａ≦０．４５
【請求項２】封入媒体のアルカリ金属は、発光スペクト
ル分布の波長４０２．５〜４０７．５ｎｍの積分放射パ
ワーをＡとし、波長６６７．５〜６７２．５ｎｍの積分
放射パワーをＢとしたときに下式を満足するような量で
あることを特徴とする請求項１記載の高圧放電ランプ。０．２０≦Ｂ／Ａ≦０．４
【請求項３】発光効率が５５ｌｍ／Ｗ以上、平均演色評
価数Ｒａが６５以上、相関色温度が６５００〜８５００
Ｋであることを特徴とする請求項１または２記載の高圧
放電ランプ。
【請求項４】発光効率が６２ｌｍ／Ｗ以上、平均演色評
価数Ｒａが６７以上、相関色温度が７０００〜８０００
Ｋであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか
一記載の高圧放電ランプ。
【請求項５】請求項１ないし４のいずれか一記載の高圧
放電ランプと；高圧放電ランプと一体に固定されて高圧
放電ランプの少なくとも発光部を包囲する反射鏡と；を
具備していることを特徴とする高圧放電ランプ装置。
【請求項６】照明装置本体と；照明装置本体内に配設さ
れた請求項５記載の高圧放電ランプ装置と；を具備して
いることを特徴とする照明装置。