JPH04332450A - 片封止形メタルハライドランプ - Google Patents

片封止形メタルハライドランプ

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Publication number
JPH04332450A
JPH04332450A JP3018226A JP1822691A JPH04332450A JP H04332450 A JPH04332450 A JP H04332450A JP 3018226 A JP3018226 A JP 3018226A JP 1822691 A JP1822691 A JP 1822691A JP H04332450 A JPH04332450 A JP H04332450A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tin
amount
metal halide
halide lamp
indium
Prior art date
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Pending
Application number
JP3018226A
Other languages
English (en)
Inventor
Atsushi Matsuura
松浦淳
Shinji Inukai
犬飼伸治
Hisanori Sano
佐野久則
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Lighting and Technology Corp filed Critical Toshiba Lighting and Technology Corp
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Priority to US07/817,649 priority patent/US5192891A/en
Publication of JPH04332450A publication Critical patent/JPH04332450A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/30Vessels; Containers
    • H01J61/34Double-wall vessels or containers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/12Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature
    • H01J61/125Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature having an halogenide as principal component

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  • Discharge Lamp (AREA)

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】[発明の目的]
【0002】
【産業上の利用分野】本発明は片側の端部のみに一対の
電極を封着して形成した発光管を有する片封止形メタル
ハライドランプに関する。
【0003】
【従来の技術】近年、屋内、屋外照明等に使用される小
形の金属蒸気放電灯の開発が行われ、最近発光管の片側
の端部のみに一対の電極を封着する、いわゆる片封止形
の構造のものが開発されている。
【0004】この片封止形のランプは、小形でしかもよ
り多くの光を放射するように、管璧負荷が格段に高く設
定され、具体的には、従来の両口金形のメタルハライド
ランプが10〜18W/cm2に設定されていたのに対
し、この片封止形メタルハライドランプは、約25〜4
5W/cm2程度に設定されている。
【0005】この種の片封止形メタルハライドランプは
、上述のように管璧負荷が格段に高く設定されているた
め、発光金属として、高効率でしかも演色性に優れた例
えばディスプロシウム(Dy)等の希土類金属が使用で
きない。
【0006】これは、ディスプロシウム(Dy)等の希
土類金属が、発光管材料である石英と高温下で反応しや
すく、そのため、管璧負荷が格段に高く設定された片封
止形メタルハライドランプの場合には、この反応が促進
され発光管の失透や、ディスプロシウムの有効量の減少
等の支障が生じるためであり、片封止形メタルハライド
ランプは、高温下においても石英との反応が少ない他の
金属が発光金属として封入されている。
【0007】ここで、片封止形メタルハライドランプに
は、高演色性金属である錫と、放射光の色補正や効率改
善のためにタリウム、インジウム、ナトリウムと、これ
ら金属と反応する臭素および沃素からなるハロゲンが封
入されており、これら金属ハロゲン化物が主体的に発光
している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記のような金属のハ
ロゲン化物を主体とした発光金属を封入したものは、希
土類金属が封入された一般的なメタルハライドランプの
放射光(相関色温度4000〜5000K)に対して、
相関色温度が格段に低く(約3000K程度)、相関色
温度を一般的なメタルハライドランプの放射光の領域ま
で高めることが要求されていた。
【0009】しかしながら、演色性や発光効率の低下を
誘発することなく、相関色温度を高くするような技術は
見出だされておらず、そのため、実用的に満足できる片
封止形メタルハライドランプは開発されていなかった。
【0010】[発明の構成]
【0011】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに本発明の片封止形メタルハライドランプは、一対の
電極を気密に封着する封止部が一端に形成されると共に
、少なくとも錫、ナトリウム、タリウム、インジウムの
各金属、およびこれら金属と反応してハロゲン化物を生
成するに十分な臭素と沃素よりなるハロゲンを含む封入
物が封入された発光管を備えたものであって、錫の封入
量は放電容積当り1〜14μmol、ナトリウム、タリ
ウム、インジウムは錫に対するモル比で各々0.2〜0
.9であり、かつ、臭素はハロゲンの総量に対するモル
比で0.3〜0.7であることを特徴とするものである
【0012】
【作用】本発明によれば、封入物の内、錫の封入量を放
電容積当り1〜14μmol、ナトリウム、タリウム、
インジウムを錫に対するモル比で各々0.2〜0.9に
設定し、かつ、臭素をハロゲンの総量に対するモル比で
0.3〜0.7にしたため、演色性や発光効率の低下を
誘発することなく、相関色温度を高くすることができる
【0013】
【実施例】以下に本発明の一実施例を図面を参照して詳
細に説明する。
【0014】第1図に本発明に係るランプ定格電力が1
50Wの片封止形メタルハライドランプの実施例を示す
ように、発光管1は内径が例えば1.3cmの石英で形
成され、内容積が約1.2cc、管璧負荷が約28W/
cm2である略楕円球形の放電空間を有しており、その
バルブ短方向の一端に圧潰封止部2が設けられている。   また、発光管1の圧潰封止部2の幅方向に離間して
一対の電極3が配置されるように、電極の軸部4は圧潰
封止部2に各々略平行に封着され、また電極3の先端部
5は、放電を安定維持させるために電極軸部4の延在方
向に対し対向するように曲折されて、両電極間の距離は
6mmに設定されている。
【0015】ここで、電極3の先端部5には、その熱容
量を大きくするために例えば線径0.5mmのタングス
テンまたはトリウムを2%程度含有したトリエーテッド
タングステンからなるコイル6が巻装され、また、電極
軸部4は線径0.5mmのレニウムまたはレニウムータ
ングステン合金からなり、その端部は圧潰封着された例
えばモリブデン等の金属箔導体7に夫々接続されている
【0016】上記のように構成された発光管1内には、
所定量の水銀と始動用希ガスおよび錫、ナトリウム、タ
リウム、インジウムよりなる金属と、これら金属と反応
してハロゲン化物を生成するに十分な量の臭素と沃素を
含むハロゲンが封入されている。
【0017】ここで、本発明者らは、錫、ナトリウム、
タリウム、インジウムと、これら金属と反応してハロゲ
ン化物を生成するハロゲンの封入量を変化させた片封止
形メタルハライドランプを多数製作して以下に示すよう
な実験を下記の通りおこなった。
【0018】(実験例1)まず、発光管に封入されたタ
リウム、インジウム、ナトリウムの発光スペクトルは、
各々緑色領域、青色領域、黄色領域を中心としたもので
あり、これらの封入比を変化させれば、これに伴いラン
プ放射光の相関色温度変化が発生するとの着想のもと、
主発光源である錫の封入量との相対比率を種々変化させ
たところ、第2図に示すような結果が得られた。
【0019】ここで同図中、インジウムについては十文
字、タリウムは正方形、ナトリウムは矩形でその結果を
示す。
【0020】同図は、錫封入量に対してタリウム、イン
ジウム、ナトリウムの封入量を5〜170%(モル%)
の範囲で変化させた場合の放射光の相関色温度を示すも
のであり、錫に対するタリウム、インジウム、ナトリウ
ムの封入比が20%を境界点として、色温度は飛躍的に
高まるものの、それ以上に封入比を多くしても、色温度
は余り増加しないことが判明した。
【0021】尚、一般的なメタルハライドランプの放射
光(相関色温度4000〜5000K)は、相関色温度
が5000K以下であるため、前記封入比は90%以下
に規制されるものである。
【0022】(実験例2)次に、実験例1で得られた錫
に対するタリウム、インジウム、ナトリウムの最適封入
比の範囲内で、錫の封入量を変化させて、ランプ効率の
変化を観察したところ、第3図に示すとおり、放電容積
当りの封入量が8μモル付近をピークとする効率特性が
確認された。
【0023】したがって、実用に供されるこの種の放電
灯の効率は、一般的に80以上必要とされるため、錫の
封入量を放電容積当り1〜14μmolとすれば、良好
なランプ効率を有することになる。
【0024】(実験例3)また、実験例2と同じく錫に
対するタリウム、インジウム、ナトリウムの最適封入比
の範囲内で錫の封入量を変化させたものについて、平均
演色評価数(Ra)の変化を観察したところ、第4図に
Ra曲線として示す如く、錫の封入量変化に伴う平均演
色評価数(Ra)の変化は少ないことが判明した。
【0025】ここで、実用に供されるランプの平均演色
評価数(Ra)は、一般的に80以上とされているが、
上記のように錫の封入量を放電容積当り1〜14μmo
lとすれば、良好な演色性を有するランプが提供できる
【0026】尚、錫の封入量を変化させたものについて
も、錫に対するタリウム、インジウム、ナトリウムの最
適封入比を維持すれば、第4図にTC曲線として示した
とおり、放射光の相関色温度は5000Kを下回ること
がないことも確認された。
【0027】(実験例4)さらに、錫、タリウム、イン
ジウム、ナトリウムとハロゲン化物を生成するハロゲン
について、臭素と沃素との封入割合を変化させた場合に
おける特性変化を観察した。
【0028】第5図に示す実験結果は、錫に対するタリ
ウム、インジウム、ナトリウムの封入比を20%ないし
90%の範囲内で、しかも、錫の封入量を放電容積当り
1〜14μmolに変動させた場合において、封入する
ハロゲンの総量に対する臭素の比率を10モル%から9
0モル%まで変動させたときの平均演色評価数(Ra)
および相関色温度(TC)の変化を示すものである。
【0029】同図中、Ra曲線としてその平均演色評価
数を示すように、臭素の封入比率を変化させても、演色
性は変化することがない。
【0030】しかしながら、TC曲線として同図に示す
とおり、放射光の相関色温度は、その比率に比例する。
【0031】したがって、相関色温度が4000〜50
00Kの放射光を得るためには、臭素はハロゲンの総量
に対してモル比で0.3〜0.7の範囲内に設定しなけ
ればならないことが見出された。
【0032】したがって、以上の実験結果より、錫の封
入量を放電容積当り1〜14μmol、ナトリウム、タ
リウム、インジウムを錫に対するモル比で各々0.2〜
0.9、臭素をハロゲンの総量に対するモル比で0.3
〜0.7に各々設定すれば、演色性や発光効率の低下を
誘発することなく、放射光の相関色温度を4000〜5
000Kにすることができるものである。
【0033】
【発明の効果】以上述べてきたように、本発明によれば
錫の封入量を放電容積当り1〜14μmol、ナトリウ
ム、タリウム、インジウムを錫に対するモル比で各々0
.2〜0.9、臭素をハロゲンの総量に対するモル比で
0.3〜0.7に各々設定すれば、演色性や発光効率の
低下を誘発することなく、放射光の相関色温度を400
0〜5000Kにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の片封止形メタルハライドランプの一例
を示す構造図
【図2】相関色温度の変化を示す特性図
【図3】ランプ
効率の変化を示す特性図
【図4】平均演色評価数および
相関色温度の変化を示す特性図
【図5】平均演色評価数および相関色温度の変化を示す
特性図
【符号の説明】
1・・・発光管    2・・・圧潰封止部    3
・・・電極 4・・・電極軸部  5・・・電極先端部    6・
・・コイル 7・・・金属箔導体

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一対の電極を気密に封着する封止部が一端
    に形成されると共に、少なくとも錫、ナトリウム、タリ
    ウム、インジウムの各金属、および前記金属と反応して
    ハロゲン化物を生成するに十分な臭素と沃素よりなるハ
    ロゲンを含む封入物が封入された発光管を備えた片封止
    形メタルハライドランプであって、前記錫の封入量は放
    電容積当り1〜14μmol、前記ナトリウム、タリウ
    ム、インジウムは前記錫に対するモル比で各々0.2〜
    0.9であり、かつ、前記臭素は前記ハロゲンの総量に
    対するモル比で0.3〜0.7であることを特徴とする
    片封止形メタルハライドランプ。
JP3018226A 1991-01-11 1991-01-11 片封止形メタルハライドランプ Pending JPH04332450A (ja)

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