高亮度放电灯、高压汞灯、照明装置和图象显示装置制造方法及图纸

一种高压汞灯，包括电弧管和设置在电弧管的放电空间中的一对电极。在放电空间中，密封有汞和氙气。密封在放电空间中的每单位体积的汞量在０．１２ｍｇ／ｍｍ↑［３］至０．３５ｍｇ／ｍｍ↑［３］的范围内。密封在放电空间中的氙气压力在２．０×１０↑［５］Ｐａ至２．０×１０↑［６］Ｐａ的范围内。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高亮度放电灯和用于一般照明装置和光学仪器中的高压汞灯，还涉及使用高压汞灯的照明装置和使用照明装置的图象显示装置。一般来说，在用于图象显示装置例如液晶投射器中的照明装置中，通常光源和凹反射镜形成为一体。作为光源，已经使用近以点光源的有短电弧的高压汞灯。高压汞灯具有例如良好的发光效率、高亮度、在发射光中红色、蓝色和绿色平衡良好和长寿命的优点。这种高压汞灯配有在其两端有密封部分的玻璃管，该玻璃管包括一对电极。在玻璃管的放电空间内，在预定的压力下封入将用作发光材料的汞和用于启动的氩气。但是，采用这种普通的高压汞灯，存在将灯启动后要经过长时间才能达到其稳定状态90％的光照度(以下称这段时间为“光产生时间”)的问题。这是因为仅封有汞作为发光材料的缘故。这个问题将特别详细解释如下。在高压汞灯中，在灯启动后，电弧放电中心点的温度增加到约6000K或更高。在这样高的温度下，汞原子被激发发光。汞在室温下为液态，因此，由于玻璃管内壁表面的温度因放电而升高所导致的汞的汽化需要较长的时间。这不可避免地导致较长的光产生时间。尤其在玻璃管形状相对较大的高功率灯的情况下，光产生时间会很长，例如约为5至10分钟。尽管普通的高压汞灯具有高亮度，但它在如上所述的光产生时间方面存在问题。实际上，当把高压汞灯用于图象显示装置时，例如用于液晶投射器时，在图象显示之前要等很长的时间。应该指出，通常在使用除汞以外的材料作为发光材料的高亮度放电灯中也发生有关光产生时间的所述问题。因此，本专利技术的目的在于提供分别具有改善的光形成时间的高亮度放电灯和高压汞灯。可以用这样的高压汞灯来实现本专利技术的目的，该高压汞灯包括电弧管和在电弧管的放电空间中彼此面对地设置的一对电极，该电弧管包括放电空间、密封在放电空间中的汞和氙气。利用这种结构，在灯启动后，氙气立即发光，从而极大地改善光产生时间。密封在放电空间中的每单位体积的汞量最好在0.12mg/mm3至0.35mg/mm3范围内。再有，密封在放电空间中的氙气的压力最好在2.0×105Pa至2.0×106Pa的范围内。至少将氯、溴和碘中之一作为卤素物质密封在电弧管的放电空间中。因此，利用卤素循环，可以降低在电弧管的内壁上出现的黑化，提高灯的寿命。在放电空间中密封的每单位体积的卤素物质总量最好在1.0×10-7μmol/mm3至1.0×10-2μmol/mm3的范围内。也可以用这种高亮度放电灯来实现本专利技术的目的，该高亮度放电灯包括电弧管和一对电极，该电弧管包括放电空间，至少电弧管的一部分管壁是透明的，密封在放电空间中的在室温下分别为液态和气态的两种发光材料；该对电极的每个电极穿过电弧管的管壁并插入放电空间中。利用这种结构，首先在灯启动后，处于气态的发光材料立即发光，接着，随着电弧管放电空间温度的升高处于液态的发光材料逐渐被汽化从而发光。因此，与在电弧管中仅密封处于液态的发光材料的情况相比，可以极大地缩短光形成时间。也可以用这种高亮度放电灯来实现本专利技术的目的，该高亮度放电灯包括电弧管和一对电极，该电弧管包括放电空间，至少电弧管的一部分管壁是透明的，密封在放电空间中的第一种发光材料和其光形成时间比第一种发光材料短的第二种发光材料；和该对电极的每个电极穿过电弧管的内壁并插入放电空间中。利用这种结构，在灯启动后，具有更短光形成时间的第二种发光材料立即发光，而第一种发光材料逐渐发光。其中，作为第一种发光材料，最好采用具有良好发光效率和有助于提高灯寿命的材料。由于除第一种发光材料外还密封第二种发光材料，所以与仅使用第一种发光材料的情况相比，可以降低光形成时间。同时，可以实现具有第一种发光材料全部优点的高品质的高亮度放电灯。根据下列参照展示本专利技术实施例的附图的描述，本专利技术的这些和其它目的、优点和特性将变得明显。在这些附图中图1是本专利技术第一实施例的高压汞灯的正视图；图2是采用高压汞灯的照明装置的局部剖切透视图；图3表示在高压汞灯点火后立即出现的再点火电压；图4是帮助说明采用照明装置的图象显示装置结构的图；图5是用于本专利技术第二实施例中的高压汞灯的正视图；和图6是改进的照明装置反射镜的局部剖切正视图。下面，参照附图说明本专利技术的实施例。第一实施例图1是本专利技术第一实施例的高压汞灯1的正视图。如图所示，高压汞灯1由具有一对密封部分3的灯管2、一对电极4等构成。灯管2由石英玻璃制成，在其沿长度方向的中间部分为球形。灯管2中心部分的最大内径为7.0mm，灯管2的容积为240mm3，而管壁厚度为2.5mm。在灯管2的两端设有密封部分3。在灯管2的放电空间2a中，密封36mg的汞(约0.16mg/mm3)，作为卤化物的9.0×10-5μmol/mm3的溴(Br)，以及适量的氙气体(将在后面说明该气体)。将一对电极4设置在灯管2的放电空间2a中。各电极4有电极棒41和设置在电极棒41端部的电极线圈42，并通过钼制的金属箔5与外部引线6连接。电极棒41的直径为0.4mm，由氧化钾含量为5ppm或更低的钨制成。电极线圈42由直径为0.25mm并且其氧化钾含量为5ppm或更低的钨丝制成。这些电极4之间的距离，也就是电弧长度为1.55mm。图2是照明装置30的局部剖切的透视图，该照明装置由高压汞灯1和反射镜7组成。如图2所示，将反射镜7安装在高压汞灯1的一端。更具体地说，将高压汞灯1设置在反射镜7内侧，以便高压汞灯1的电弧轴位于反射镜7的光轴上。反射镜7由陶瓷制成并形成漏斗形的形状。反射镜7的内表面为抛物面，将氧化硅钛蒸发在内表面上，从而形成反射表面7a。光投射部分即反射镜7的开口直径约为70mm。该反射镜7有面对开口的支撑管8。将固定在高压汞灯1的一端的灯头9插入并通过绝缘陶瓷10固定到支撑管8上。结果，高压汞灯1和反射镜7彼此成为一体。一条外部引线6(未示出)与灯头9电连接，而另一外部引线6与电源线11连接。电源线11的一端穿过反射镜7壁部的孔，并被引向外部。利用如上述那样构成的照明装置30，进行以下实验。在该实验中，将交流(AC)电源连接在灯头9和电源线11之间。再有，高压汞灯1在约75V的灯电压下被点火，灯电流约为2.3A，而灯功率为175W。对于该实验来说，制备具有175W功率的高压汞灯，改变封入的氙气体的各压力。按各不相同的压力制成五个灯。对于采用被这样制备的灯的照明装置，检查光产生时间、照度和灯管破裂的痕迹。下表1表示评价结果。表 在相应于表1中所示的列中，○表示所述的所有五个灯，而×表示并非所述的所有五个灯。由表1可知，通过在灯管中密封氙气体来缩短光产生时间。为什么通过氙气体会降低光产生时间的原因解释如下。在普通的高压汞灯中，仅密封汞作为发光材料。这样，为了获得在稳定状态下产生的光照度，需要在放电空间中达到预定的汞蒸汽压力。但是，几乎所有被密封的汞在室温下都处于液态。因此，在达到预定的汞蒸汽压力并因此获得其稳定状态90％的光照度之前，一般来说需要约5至10分钟。而在本专利技术中，除了汞以外，还密封有适量的氙气体。结果，密封的氙气体被激励，并在达到预定的汞蒸汽压力前发光。由氙气体发射的光改善了灯初期照度上的光照度，从而缩短了光产生时间。汞在比氙气体更低的激励能量下发光。因此，由于内部温度上升，所以密封的汞的汽化量增加，主要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压汞灯，包括：电弧管，该电弧管包括放电空间、密封在放电空间中的汞和氙气；和一对电极，该对电极在电弧管的放电空间中彼此面对。

【技术特征摘要】
JP 1998-10-13 290327/981.一种高压汞灯，包括电弧管，该电弧管包括放电空间、密封在放电空间中的汞和氙气；和一对电极，该对电极在电弧管的放电空间中彼此面对。2.如权利要求1的高压汞灯，其特征在于，密封在放电空间中的每单位体积的汞量在0.12mg/mm3至0.35mg/mm3的范围内。3.如权利要求1的高压汞灯，其特征在于，密封在放电空间中的氙气压力在2.0×105Pa至2.0×106Pa的范围内。4.如权利要求1的高压汞灯，其特征在于，至少将氯、溴和碘中之一作为卤素物质密封在电弧管的放电空间中。5.如权利要求4的高压汞灯，其特征在于，密封在放电空间中的每单位体积的卤素物质量在1.0×10-7μmol/mm3至1.0×10-2μmol/mm3的范围内。6.如权利要求1的高压汞灯，其特征在于，用于制造每对电极的材料的主要成分为钨，其氧化钾含量为12ppm或更少。7.如权利要求1的高压汞灯，其特征在于，电弧管由石英玻璃构成，其水分(OH基)的含量为3ppm或更少。8.如权利要求1的高压汞灯，其特征在于，成对电极的其中一个为阳极，而成对电极的另一个为阴极，阳极的体积大于阴极的体积。9.一种照明装置，该照明装置由高压汞灯和反射镜组成，其特征在于，高压汞灯包括电弧管，该管包括放电空...

【专利技术属性】
技术研发人员：竹内延吉，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]