JPH0536380A - メタルハライドランプ - Google Patents

メタルハライドランプ

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JPH0536380A
JPH0536380A JP21453791A JP21453791A JPH0536380A JP H0536380 A JPH0536380 A JP H0536380A JP 21453791 A JP21453791 A JP 21453791A JP 21453791 A JP21453791 A JP 21453791A JP H0536380 A JPH0536380 A JP H0536380A
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JP
Japan
Prior art keywords
metal halide
halide lamp
thin film
arc tube
color temperature
Prior art date
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Pending
Application number
JP21453791A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshihiro Kumazawa
敏弘 熊沢
Minoru Sugiura
稔 杉浦
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.)
Iwasaki Electric Co Ltd
Original Assignee
Iwasaki Electric Co Ltd
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Publication date
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  • Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高い特性、特に高い演色性を有し、容易に色
温度を自由に設定することができ、しかも製造が容易で
あるメタルハライドランプを提供する。 【構成】 メタルハライドランプとして光束値が120
00lm、色温度が4500Kで平均演色評価数Ra が
88、赤色の演色評価数R9 が85であるDy−Tl−
Cs系のものを使用する。このメタルハライドランプの
中空管3の表面に薄膜13を塗布する。薄膜13は発光
管1が発した光のうち波長380〜500nmの光出力
を70%、波長500〜600nmの光出力を5%吸収
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、メタルハライドランプ
の光出力特性の改善に関するものである。
【0002】
【従来の技術】メタルハライドランプは効率がよく、経
済性に優れたランプとして知られている。近年、このメ
タルハライドランプを店舗等の屋内照明に用いるため
に、コンパクト化、高演色化が要求されつつある。とこ
ろで、屋内照明を行うにしてもどのような照明効果を期
待するかによって使用するランプの種類が異なってく
る。ランプ選択の一つの大きな要素としては色温度があ
げられる。例えば、色温度の低いランプ(2500〜3
000K程度)は落ち着いた雰囲気を作り出すことがで
き、一方、色温度の高いランプ(6000〜7000K
程度)は逆に屋外の快活な雰囲気を作りだすことができ
る。
【0003】従来は、発光管に封入する添加物特有の発
光スペクトルを利用し、その物質の種類及び量を変える
ことにより色温度を設定していた。例えば、低色温度域
ではSn−Tl−Na系のメタルハライドランプが、高
色温度域ではDy−Tl系、Dy−Nd系のメタルハラ
イドランプが一般的に使用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
ランプは演色性が劣るという欠点がある。また、Dy−
Nd系のメタルハライドランプには、銅鉄式安定器を使
用して50Hz地域で垂直点灯した場合、チラツキを起
こすものがある。このように、従来のメタルハライドラ
ンプで色温度の設定をするには、設定する色温度によ
り、各タイプのランプに特有の問題が生ずる。また設定
する色温度により、異なるランプを設計、製造しなけれ
ばならないので、複数の製造ラインが必要になる。した
がって、ランプの信頼性、コスト等の改善に多くの労力
が必要となり、極めて不都合であった。
【0005】本発明は上記事情に基づいてなされたもの
であり、高い特性、特に高い演色性を有し、容易に色温
度を自由に設定することができ、しかも製造が容易であ
るメタルハライドランプを提供することを目的とするも
のである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明は、DyI3 、TlI、CsIが封入された
発光管と、該発光管が内部に配置された耐熱性の中空管
と、前記発光管と前記中空管を収納する外球と、を備え
るメタルハライドランプにおいて、前記中空管又は前記
外球の表面に前記発光管が発する光のうち波長380〜
500nmの光出力を10〜70%、波長500〜60
0nmの光出力を0〜50%、波長600〜700nm
の光出力を0〜50%低減する薄膜を形成したことを特
徴とするものである。
【0007】また、前記発光管の色温度特性が4000
〜5500Kであることが望ましい。
【0008】
【作用】本発明は上記の構成によって、中空管又は外球
の表面に薄膜を形成したことにより、発光管が発する光
のうち所定の範囲の可視光を所定量だけ低減することが
できる。したがって、たとえば紫色系の光出力を約70
%低減することにより、外部に放射される光を赤っぽく
して、色温度を低くすることができる。
【0009】また、発光管の色温度特性が4000〜5
500Kのものを使用することにより、高い特性を有す
る発光管を使用することができるので、薄膜により色温
度を調整した後でも、高効率で高演色型のメタルハライ
ドランプを得ることができる。
【0010】
【実施例】以下に説明する本実施例では、色温度を変え
るためにメタルハライドランプの中空管の表面に可視光
を一部吸収する特性を有する薄膜を形成している。この
ような技術に近いものとしては白熱ランプにおけるカラ
ーランプ、デーライトタイプの写真用電球等がある。し
かし、メタルハライドランプの場合、可視光を吸収する
薄膜を形成しても、色温度を変えることはできるが、演
色性や効率等の特性が低下してしまうことがある。たと
えば、色温度の高いDy−Nd系のメタルハライドラン
プを低色温度にするためには、低波長部分をかなりカッ
トしなければならず、効率が非常に低下してしまう。ま
た、Sn−Tl−Na系のメタルハライドランプを使用
して可視光を一部分カットしたとしても、もともと演色
性が低いため、高演色型のランプにすることはできな
い。薄膜形成後のメタルハライドランプが長寿命、高効
率、高演色及びフリッカーレスであるためには、元にな
る発光管としては以下の条件を満たすものを選択する必
要がある。長寿命であること。高効率であること。
平均演色評価数Ra が85以上、特殊演色評価数R9
〜R15が50以上であること。銅鉄式安定器でもほと
んどチラツキを起こさないものであること。本実施例で
は元のメタルハライドランプとしてDy−Tl−Cs系
のランプを使用している。
【0011】以下に本発明の第一実施例を図1乃至図5
を参照して説明する。図1は本発明の第一実施例である
メタルハライドランプの構造を示す図である。
【0012】図1に示すメタルハライドランプは、発光
管1と、内部に発光管1が配置された中空管3と、発光
管1や中空管3等を収納する外球5と、発光管1の上部
を支持する支柱7a及び発光管1の下部を支持する支柱
7bと、口金9と、薄膜13とを備えるものである。
【0013】発光管1には、内部にDyI3 、TlI、
CsIの他に水銀、アルゴンが封入されている。発光管
1の両端には一対の電極(不図示)が封着され、発光管
1の両端部のには保温膜が塗布されている。発光管1は
高純度の石英ガラスで形成され、両端がピンチシール加
工されている。
【0014】発光管1の周囲には光透過性の耐熱ガラス
である石英ガラスで形成された中空管3が配置され、発
光管1の破裂を防止している。また、支柱7a,7bは
導体で形成されており、発光管1を固定すると共に、発
光管に電力を供給するための導体としての役割を果た
す。
【0015】外球5には耐熱性のよい硬質ガラスを使用
している。また、外球5内には発光管1の保温とゲッタ
17を設け、外球5の真空度を高めている。
【0016】第一実施例のメタルハライドランプでは、
中空管3の表面に薄膜13を塗布している。図2は薄膜
13の光透過特性を示す図である。この薄膜13は図2
に示すように発光管1が発した光のうち波長380〜5
00nmの光出力を70%、波長500〜600nmの
光出力を5%吸収する。
【0017】薄膜13は酸化チタンと酸化ケイ素からな
る二重薄膜であり、ディップ成形法により得られる。具
体的には、まずチタニア系アルコキシド溶液を入れた槽
の中に上下の開口部を封止した中空管3を浸漬して引き
上げ。600°Cで加熱することにより、中空管3に酸
化チタンの薄膜を形成する。次に、同様にシリカ系アル
コキシド溶液を入れた槽の中に中空管3を浸漬して引き
上げ、加熱することにより、酸化チタンの上に酸化ケイ
素の薄膜を形成する。尚、薄膜13が光を透過させる割
合は、薄膜を形成する際に、中空管3を引き上げる速度
を変えて、各薄膜の厚さを変えることによりコントロー
ルすることができる。
【0018】尚、本実施例では薄膜13を形成する以前
の元のDy−Tl−Cs系のメタルハライドランプとし
て光束値12000lm、色温度4500Kで平均演色
評価数(Ra )93、特殊演色評価数のうち赤色の評価
値(R9 )85というものを使用している。また、この
元のメタルハライドランプの分光特性図を図3に示す。
【0019】このように薄膜を形成したメタルハライド
ランプは、薄膜を形成していない元のメタルハライドラ
ンプに比べ、紫色系の可視光を高い割合で吸収している
ので、全体の発光色が赤っぽくなり、色温度が下降す
る。実際、本実施例のメタルハライドランプは、光束値
11000lm、色温度3300K、Ra88、R9
5という特性を有する。これは従来の3000K程度の
色温度のメタルハライドランプより演色性が特に優れて
いる。また、元のメタルハライドランプに比べて効率が
少し落ちるが、この程度は実際上問題ないものである。
【0020】図4、図5はそれぞれ本実施例のメタルハ
ライドランプ及び略同一の色温度範囲における従来のS
n−Tl−Na系のメタルハライドランプの光束維持曲
線と色温度変動曲線を示す図である。図4及び図5によ
れば、本実施例のメタルハライドランプは光束維持特性
に全く問題ないことが判る。しかも、寿命期間中はかな
り特性が安定していることが明らかである。
【0021】本実施例では、発光管の設定を変えるので
はなく、従来と同じ発光管を用いて色温度を変えること
にしているので、最も信頼性の高い発光管を使用するこ
とができ、したがって長寿命、高演色、高効率及びフリ
ッカーレスという優れた特性を保持することができる。
また、製造方法も従来のDy−Tl−Cs系のメタルハ
ライドランプの製造工程を利用することができるので、
量産効果により製造コストもかなり抑えることができ
る。
【0022】次に、本発明の第二実施例のメタルハライ
ドランプを図6を参照して説明する。図6は第二実施例
において使用する薄膜の光透過特性を示す図である。薄
膜を形成する以前の元のメタルハライドランプとしては
第一実施例のものと同じものを使用している。
【0023】第二実施例のメタルハライドランプが第一
実施例のものと異なる点は、図6に示すように波長38
0〜500nmの光出力を25%、波長500〜600
nmの光出力を50%、波長600〜700nmの光出
力を15%吸収することができる薄膜を中空管に施した
ことである。
【0024】第二実施例では、第一実施例のものとは逆
に、赤色系の可視光を多く吸収しているので、全体の発
光をより白っぽくすることができ、色温度を高くするこ
とができる。実際、光束値10000lm、色温度60
00K、Ra 90、R9 55というメタルハライドラン
プが得られた。このように第二実施例においてはランプ
の特性をそれほど低下させることなく、メタルハライド
ランプの色温度を上げることができる。その他の作用・
効果は第一実施例と同様である。
【0025】尚、上記の各実施例では、特定の範囲の可
視光をカットする薄膜を形成する場合について説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、波長38
0〜500nmの光出力を10〜70%、波長500〜
600nmの光出力を0〜50%、波長600〜700
nmの光出力を0〜50%低減する薄膜を形成すること
により、元のメタルハライドランプの特性を余り低下さ
せることなく、色温度を自由に設定することができる。
また、薄膜によりカットされる可視光領域に光束に影響
を与える発光出力があると効率が低下する可能性が高
く、また薄膜の設計が複雑になってしまい実用上困難が
伴うこと等を考慮すると、薄膜を形成する以前の元のメ
タルハライドランプとしては、可視光領域全体に平均し
てなだらかな分光出力を有するランプを使用することが
望ましい。
【0026】また、上記の各実施例では、薄膜を中空管
に塗布するのに、ディップ成形法を用いた場合について
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
蒸着法等を用いて薄膜を形成してもよい。
【0027】更に、上記の各実施例では、薄膜をメタル
ハライドランプの中空管の表面に形成した場合について
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
薄膜は外球の表面に形成してもよい。
【0028】加えて、上記の実施例では、薄膜を中空管
の外表面に形成した場合について説明したが、薄膜は中
空管の内表面に形成してもよい。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、中
空管又は外球の表面に発光管が発する光のうち波長38
0〜500nmの光出力を10〜70%、波長500〜
600nmの光出力を0〜50%、波長600〜700
nmの光出力を0〜50%低減する薄膜を形成したこと
により、外部に放射される可視光を吸収して、色温度を
自由に設定することができ、しかも製造工程が容易にな
るメタルハライドランプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施例であるメタルハライドラン
プの構造を示す図である。
【図2】本実施例のメタルハライドランプの外球に形成
した薄膜の光透過特性を示す図である。
【図3】本実施例のメタルハライドランプに薄膜を塗布
する以前の分光出力の特性図である。
【図4】第一実施例のメタルハライドランプと従来のS
n−Tl−Na系のメタルハライドランプの点灯時間に
対する光束維持率を示す図である。
【図5】第一実施例のメタルハライドランプと従来のS
n−Tl−Na系のメタルハライドランプの点灯時間に
対する色温度を示す図である。
【図6】本発明の第二実施例であるメタルハライドラン
プの外球に形成した光透過性膜の光透過特性を示す図で
ある。
【符号の説明】
1 発光管 3 中空管 5 外球 7a,7b 支柱 9 口金 13 薄膜 17 ゲッタ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 DyI3 、TlI、CsIが封入された
    発光管と、該発光管が内部に配置された耐熱性の中空管
    と、前記発光管と前記中空管を収納する外球と、を備え
    るメタルハライドランプにおいて、前記中空管又は前記
    外球の表面に前記発光管が発する光のうち波長380〜
    500nmの光出力を10〜70%、波長500〜60
    0nmの光出力を0〜50%、波長600〜700nm
    の光出力を0〜50%低減する薄膜を形成したことを特
    徴とするメタルハライドランプ。
  2. 【請求項2】 前記発光管の色温度特性が4000〜5
    500Kである請求項1記載のメタルハライドランプ。
JP21453791A 1991-07-31 1991-07-31 メタルハライドランプ Pending JPH0536380A (ja)

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Cited By (5)

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