JPH07130331A - メタルハライドランプ - Google Patents
メタルハライドランプInfo
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- JPH07130331A JPH07130331A JP27199093A JP27199093A JPH07130331A JP H07130331 A JPH07130331 A JP H07130331A JP 27199093 A JP27199093 A JP 27199093A JP 27199093 A JP27199093 A JP 27199093A JP H07130331 A JPH07130331 A JP H07130331A
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- metal halide
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- halide
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 黒体放射に近い光色で、寿命特性に優れ、相
関色温度が2800〜3700Kを実現できる高効率・高演色メ
タルハライドランプを得る。 【構成】 発光管１内に、DyI3,TmI3およびHoI3のうち
少なくとも１種を含むランタノイド系金属ハロゲン化物
と封入ハロゲン化物総量に対し40〜60重量％のNaIと封
入ハロゲン化物総量に対し6〜10重量％のTlIとを封入す
る。発光管１の全内表面積に対するランプ電力である管
壁負荷を20〜26W/cm2として、ランプ電力を30〜40Wと
し、かつ相関色温度を2800〜3700Kとする。
関色温度が2800〜3700Kを実現できる高効率・高演色メ
タルハライドランプを得る。 【構成】 発光管１内に、DyI3,TmI3およびHoI3のうち
少なくとも１種を含むランタノイド系金属ハロゲン化物
と封入ハロゲン化物総量に対し40〜60重量％のNaIと封
入ハロゲン化物総量に対し6〜10重量％のTlIとを封入す
る。発光管１の全内表面積に対するランプ電力である管
壁負荷を20〜26W/cm2として、ランプ電力を30〜40Wと
し、かつ相関色温度を2800〜3700Kとする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はメタルハライドランプに
関するものである。
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、高演色で、低色温度のメタルハラ
イドランプとしては、Sn系のハロゲン化物を用いたもの
が知られている。また、他に、高演色メタルハライドラ
ンプとしては、希土類系金属ハロゲン化物を用いたもの
が知られているが、これは比較的相関色温度が高く、し
たがって2800〜3700Kの低色温度を実現できなかった。
イドランプとしては、Sn系のハロゲン化物を用いたもの
が知られている。また、他に、高演色メタルハライドラ
ンプとしては、希土類系金属ハロゲン化物を用いたもの
が知られているが、これは比較的相関色温度が高く、し
たがって2800〜3700Kの低色温度を実現できなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のSn系のハロゲン
化物を用いたメタルハライドランプでは電極の低温部で
タングステンの侵食が大きく電極が折れやすいという問
題点があった。また、高演色を実現するためには、発光
管に封入したハロゲン化物の蒸気圧を十分に高めなけれ
ばならないが、そのためには、発光管の管壁負荷(W/c
m2)を高めなければならない。しかし、管壁負荷を高め
過ぎると、発光管に膨れなどを起こし、これが原因で寿
命特性が悪化するという問題点があった。
化物を用いたメタルハライドランプでは電極の低温部で
タングステンの侵食が大きく電極が折れやすいという問
題点があった。また、高演色を実現するためには、発光
管に封入したハロゲン化物の蒸気圧を十分に高めなけれ
ばならないが、そのためには、発光管の管壁負荷(W/c
m2)を高めなければならない。しかし、管壁負荷を高め
過ぎると、発光管に膨れなどを起こし、これが原因で寿
命特性が悪化するという問題点があった。
【０００４】一方、ランタノイド系金属ハロゲン化物を
用いた従来の高演色メタルハライドランプは、分光分布
において短波長側の発光の割合が大きく、相関色温度が
高い。相関色温度を下げるために、管壁負荷を上げて発
光管内の金属ハロゲン化物の蒸気圧を上げると、反応性
の高いランタノイド系金属ハロゲン化物が発光管管壁と
反応し、寿命特性が悪化するという問題点があった。
用いた従来の高演色メタルハライドランプは、分光分布
において短波長側の発光の割合が大きく、相関色温度が
高い。相関色温度を下げるために、管壁負荷を上げて発
光管内の金属ハロゲン化物の蒸気圧を上げると、反応性
の高いランタノイド系金属ハロゲン化物が発光管管壁と
反応し、寿命特性が悪化するという問題点があった。
【０００５】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、寿命特性に優れ、かつ相関色温度28
00〜3700Kを実現できる高演色メタルハライドランプを
提供するものである。
になされたもので、寿命特性に優れ、かつ相関色温度28
00〜3700Kを実現できる高演色メタルハライドランプを
提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のメタルハライド
ランプは、両端に電極を有し、かつ内部にヨウ化ディス
プロシウム(DyI3)、ヨウ化ツリウム(TmI3)およびヨウ化
ホルミウム(HoI3)のうち少なくとも１種を含むランタノ
イド系金属ハロゲン化物と封入ハロゲン化物総量に対し
40〜60重量％のヨウ化ナトリウム(NaI）と封入ハロゲン
化物総量に対し6〜10重量％のヨウ化タリウム(TlI)と緩
衝ガスとが封入された発光管と、前記発光管を内蔵した
外管とを具備し、前記発光管の全内表面積に対するラン
プ電力である管壁負荷が20〜26W/cm2であり、ランプ電
力が30〜40Wでかつ相関色温度が2800〜3700Kである構成
を有する。
ランプは、両端に電極を有し、かつ内部にヨウ化ディス
プロシウム(DyI3)、ヨウ化ツリウム(TmI3)およびヨウ化
ホルミウム(HoI3)のうち少なくとも１種を含むランタノ
イド系金属ハロゲン化物と封入ハロゲン化物総量に対し
40〜60重量％のヨウ化ナトリウム(NaI）と封入ハロゲン
化物総量に対し6〜10重量％のヨウ化タリウム(TlI)と緩
衝ガスとが封入された発光管と、前記発光管を内蔵した
外管とを具備し、前記発光管の全内表面積に対するラン
プ電力である管壁負荷が20〜26W/cm2であり、ランプ電
力が30〜40Wでかつ相関色温度が2800〜3700Kである構成
を有する。
【０００７】
【作用】この構成により、封入ハロゲン化物総量のほぼ
1/2をNaIが占めることから、NaIの蒸気圧が高くなり、N
aの589nm近辺の輝線スペクトルと長波長側に広がる分子
発光のスペクトルとの放射が大きくなり、低色温度が実
現できる。NaIの封入比率を40重量％以上にすること
で、相関色温度を3700K以下にすることができる。ま
た、NaIの封入比率を60重量％以下にすることで、請求
項１に示すランプ電力と発光管の全内表面積に対するラ
ンプ電力である管壁負荷の下限値においても平均演色評
価数Ｒａを80以上にすることができる。このとき、ラン
タノイド系金属ハロゲン化物は、Naからの放射に不足し
ている短波長側の放射を補う。また、TlIは、535nm近辺
の輝線スペクトルにより、光色を黒体放射軌跡に近づけ
るための最適化と、高効率を実現するためのものであ
る。元来、ランプ光色としては、色度座標図上で黒体放
射上の光色が好まれる。TlIの封入比率が10重量％を超
えると、ｙ座標が大きくなり、緑っぽい光色になる。一
方、TlIの封入比率を6重量％未満にすると、ｙ座標が小
さくなり、ピンクっぽい光色になる。また、TlIの輝線
スペクトルである535nm近辺の波長は、比視感度のピー
ク値に近く、TlIを封入することは高効率を維持するた
めの重要な要因になっている。つまり、TlIの封入比率
を6〜10重量％にすることで、黒体放射に近い光色を実
現でき、高効率を維持できる。
1/2をNaIが占めることから、NaIの蒸気圧が高くなり、N
aの589nm近辺の輝線スペクトルと長波長側に広がる分子
発光のスペクトルとの放射が大きくなり、低色温度が実
現できる。NaIの封入比率を40重量％以上にすること
で、相関色温度を3700K以下にすることができる。ま
た、NaIの封入比率を60重量％以下にすることで、請求
項１に示すランプ電力と発光管の全内表面積に対するラ
ンプ電力である管壁負荷の下限値においても平均演色評
価数Ｒａを80以上にすることができる。このとき、ラン
タノイド系金属ハロゲン化物は、Naからの放射に不足し
ている短波長側の放射を補う。また、TlIは、535nm近辺
の輝線スペクトルにより、光色を黒体放射軌跡に近づけ
るための最適化と、高効率を実現するためのものであ
る。元来、ランプ光色としては、色度座標図上で黒体放
射上の光色が好まれる。TlIの封入比率が10重量％を超
えると、ｙ座標が大きくなり、緑っぽい光色になる。一
方、TlIの封入比率を6重量％未満にすると、ｙ座標が小
さくなり、ピンクっぽい光色になる。また、TlIの輝線
スペクトルである535nm近辺の波長は、比視感度のピー
ク値に近く、TlIを封入することは高効率を維持するた
めの重要な要因になっている。つまり、TlIの封入比率
を6〜10重量％にすることで、黒体放射に近い光色を実
現でき、高効率を維持できる。
【０００８】また、管壁負荷を20W/cm2以上にすること
で、封入金属蒸気圧を十分に上げることができるので、
平均演色評価数Ｒａを80以上にすることができる。一
方、管壁負荷を26W/cm2以下にすることで、定格寿命600
0時間での光束維持率を70％以上にすることができる。
このとき、ランタノイド系金属ハロゲン化物の封入比率
は従来に比べ少ないので、発光管管壁との反応が抑制さ
れ、良好な寿命特性が得られる。
で、封入金属蒸気圧を十分に上げることができるので、
平均演色評価数Ｒａを80以上にすることができる。一
方、管壁負荷を26W/cm2以下にすることで、定格寿命600
0時間での光束維持率を70％以上にすることができる。
このとき、ランタノイド系金属ハロゲン化物の封入比率
は従来に比べ少ないので、発光管管壁との反応が抑制さ
れ、良好な寿命特性が得られる。
【０００９】
【実施例】図１に示すように、本発明実施例のランプ電
力が35Wであるメタルハライドランプは、石英製の発光
管１が外管２内に設けられており、外管２内には窒素ガ
スが50000パスカル封入されている。発光管１は内径6mm
で、両端に電極（図示せず）を有し、かつ内部に緩衝ガ
スとしてアルゴンが10000パスカル、DyI3,TlI,NaIの組
成比が37：8：55であるハロゲン化物が3.0mg、および水
銀が13mg封入されている。発光管１の両端外面には、Zr
O2等からなる熱反射膜３が形成されており、発光管１
は、透光性筒４に囲繞されている。透光性筒４の両端開
口部は金属板５で塞がれている。発光管１および透光性
筒４はステム線６で外管２内に保持されている。なお、
図１において、７はZr-Alゲッター、８は口金を示す。
力が35Wであるメタルハライドランプは、石英製の発光
管１が外管２内に設けられており、外管２内には窒素ガ
スが50000パスカル封入されている。発光管１は内径6mm
で、両端に電極（図示せず）を有し、かつ内部に緩衝ガ
スとしてアルゴンが10000パスカル、DyI3,TlI,NaIの組
成比が37：8：55であるハロゲン化物が3.0mg、および水
銀が13mg封入されている。発光管１の両端外面には、Zr
O2等からなる熱反射膜３が形成されており、発光管１
は、透光性筒４に囲繞されている。透光性筒４の両端開
口部は金属板５で塞がれている。発光管１および透光性
筒４はステム線６で外管２内に保持されている。なお、
図１において、７はZr-Alゲッター、８は口金を示す。
【００１０】上記35Wのメタルハライドランプ（本発明
実施例）を垂直点灯したときのランプ電圧、色温度初期
特性、平均演色評価数Ｒａおよび光束維持率特性を、従
来のものと比較して表１に示す。
実施例）を垂直点灯したときのランプ電圧、色温度初期
特性、平均演色評価数Ｒａおよび光束維持率特性を、従
来のものと比較して表１に示す。
【００１１】
【表１】
【００１２】従来のSn系ランプでは、５本中２本が寿命
中に電極折れが発生し、また、従来のランタノイド系ラ
ンプは色温度が4300Kであり、本発明の目的とする色温
度が得られなかった。これに対し、本発明のランプは、
低色温度でかつ高演色であり、寿命特性も優れたもので
あることが確認できた。
中に電極折れが発生し、また、従来のランタノイド系ラ
ンプは色温度が4300Kであり、本発明の目的とする色温
度が得られなかった。これに対し、本発明のランプは、
低色温度でかつ高演色であり、寿命特性も優れたもので
あることが確認できた。
【００１３】次に、本発明の実施例である30Wメタルハ
ライドランプの発光管の全内表面積に対するランプ電力
である管壁負荷と平均演色評価数Ｒａとの関係、およ
び、40Wメタルハライドランプの管壁負荷と定格寿命600
0時間での光束維持率との関係を図２に示す。電源電圧
の変動を考慮して、30W,35Wおよび40Wのランプについ
て、検討を行った。
ライドランプの発光管の全内表面積に対するランプ電力
である管壁負荷と平均演色評価数Ｒａとの関係、およ
び、40Wメタルハライドランプの管壁負荷と定格寿命600
0時間での光束維持率との関係を図２に示す。電源電圧
の変動を考慮して、30W,35Wおよび40Wのランプについ
て、検討を行った。
【００１４】なお、図２の直線Ａは30Wのメタルハライ
ドランプのＲａを、直線Ｂは40Wのメタルハライドラン
プの光束維持率をそれぞれ示す。
ドランプのＲａを、直線Ｂは40Wのメタルハライドラン
プの光束維持率をそれぞれ示す。
【００１５】図２からも明らかなように、管壁負荷を20
W/cm2以上にすると、ランプ電力30Wのランプにおいて
も、平均演色評価数Ｒａが80以上になる。ランプ電力が
30W以上のランプについては、発光管内の金属蒸気圧が3
0Wのランプより高くなるので、さらに高演色が実現でき
る。つまり、管壁負荷を20W/cm2以上にすることで、ラ
ンプ電力が30〜40Wのランプにおいて、平均演色評価数
Ｒａを80以上にすることができる。また、管壁負荷を26
W/cm2以下にすると、ランプ電力40Wのランプにおいて
も、定格寿命6000時間で光束維持率70％以上になる。ラ
ンプ電力40W以下のランプについては、40Wのランプより
光束維持率特性が良好である。つまり、管壁負荷を26W/
cm2以下にすることで、ランプ電力が30〜40Wのランプに
おいて、定格寿命6000時間で光束維持率70％以上にする
ことができる。このように、本発明ランプは、平均演色
評価数Ｒａが良好で、かつ優れた寿命特性を有する。
W/cm2以上にすると、ランプ電力30Wのランプにおいて
も、平均演色評価数Ｒａが80以上になる。ランプ電力が
30W以上のランプについては、発光管内の金属蒸気圧が3
0Wのランプより高くなるので、さらに高演色が実現でき
る。つまり、管壁負荷を20W/cm2以上にすることで、ラ
ンプ電力が30〜40Wのランプにおいて、平均演色評価数
Ｒａを80以上にすることができる。また、管壁負荷を26
W/cm2以下にすると、ランプ電力40Wのランプにおいて
も、定格寿命6000時間で光束維持率70％以上になる。ラ
ンプ電力40W以下のランプについては、40Wのランプより
光束維持率特性が良好である。つまり、管壁負荷を26W/
cm2以下にすることで、ランプ電力が30〜40Wのランプに
おいて、定格寿命6000時間で光束維持率70％以上にする
ことができる。このように、本発明ランプは、平均演色
評価数Ｒａが良好で、かつ優れた寿命特性を有する。
【００１６】図３に本発明実施例の35Wメタルハライド
ランプのNaIの封入比率と平均演色評価数Ｒａおよび相
関色温度Ｔｃとの各関係を示す。このときのTlIの封入
比率は、8重量％一定である。
ランプのNaIの封入比率と平均演色評価数Ｒａおよび相
関色温度Ｔｃとの各関係を示す。このときのTlIの封入
比率は、8重量％一定である。
【００１７】図３からも明らかなように、NaIの封入比
率を40重量％未満にすると、相関色温度Ｔｃが3700Kを
超える。一方、NaIの封入比率が60重量％を超えると、
相関色温度Ｔｃが2800K未満になり、平均演色評価数Ｒ
ａも80未満になる。つまり、NaIの封入比率を40〜60重
量％にすることで、平均演色評価数Ｒａが80以上で、か
つ相関色温度Ｔｃが2800〜3700Kのメタルハライドラン
プを得ることができる。
率を40重量％未満にすると、相関色温度Ｔｃが3700Kを
超える。一方、NaIの封入比率が60重量％を超えると、
相関色温度Ｔｃが2800K未満になり、平均演色評価数Ｒ
ａも80未満になる。つまり、NaIの封入比率を40〜60重
量％にすることで、平均演色評価数Ｒａが80以上で、か
つ相関色温度Ｔｃが2800〜3700Kのメタルハライドラン
プを得ることができる。
【００１８】図４に本発明実施例の35Wメタルハライド
ランプのTlIの封入比率と光色との関係を示す。このと
きのNaIの封入比率は、55重量％一定である。
ランプのTlIの封入比率と光色との関係を示す。このと
きのNaIの封入比率は、55重量％一定である。
【００１９】図４は、JIS Z9112-1990で決められてい
る、蛍光灯における電球色と温白色の色度範囲を示す。
なお、□印はTlIの封入比率が10重量％を、○印はTlIの
封入比率が6重量％をそれぞれ示す。図４からも明らか
なように、TlIの封入比率が10重量％を超えると、温白
色の色度範囲から外れ、緑っぽい光色になる。また、Tl
Iの封入比率が6重量％未満になると、電球色の色度範囲
から外れ、ピンクっぽい光色になる。つまり、TlIの封
入比率を6〜10重量％にすることで、黒体放射に近い電
球色、温白色を実現できる。
る、蛍光灯における電球色と温白色の色度範囲を示す。
なお、□印はTlIの封入比率が10重量％を、○印はTlIの
封入比率が6重量％をそれぞれ示す。図４からも明らか
なように、TlIの封入比率が10重量％を超えると、温白
色の色度範囲から外れ、緑っぽい光色になる。また、Tl
Iの封入比率が6重量％未満になると、電球色の色度範囲
から外れ、ピンクっぽい光色になる。つまり、TlIの封
入比率を6〜10重量％にすることで、黒体放射に近い電
球色、温白色を実現できる。
【００２０】上記実施例では、発光管内にDyI3,TlIおよ
びNaIを封入した場合について説明したが、DyI3の代わ
りに、TmI3,HoI3を用いても、上記と同様の結果が得ら
れた。
びNaIを封入した場合について説明したが、DyI3の代わ
りに、TmI3,HoI3を用いても、上記と同様の結果が得ら
れた。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は黒体放射
に近く光色の相関色温度が2800〜3700Kであり、かつ寿
命特性に優れた30〜40Wの高演色メタルハライドランプ
を提供することができるものである。
に近く光色の相関色温度が2800〜3700Kであり、かつ寿
命特性に優れた30〜40Wの高演色メタルハライドランプ
を提供することができるものである。
【図１】本発明の一実施例である35Wメタルハライドラ
ンプの一部切欠正面図
ンプの一部切欠正面図
【図２】発光管の全内表面積に対するランプ電力である
管壁負荷と平均演色評価数Ｒａおよび定格寿命6000時間
での光束維持率との関係図
管壁負荷と平均演色評価数Ｒａおよび定格寿命6000時間
での光束維持率との関係図
【図３】NaIの封入比率と平均演色評価数Ｒａおよび相
関色温度Ｔｃとの関係図
関色温度Ｔｃとの関係図
【図４】TlIの封入比率と光色との関係図
【符号の説明】 １ 発光管 ２ 外管 ３ 熱反射膜 ４ 透光性筒 ５ 金属板 ６ ステム線 ８ 口金
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堤 伸吾 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工業 株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 両端に電極を有し、かつ内部にヨウ化デ
ィスプロシウム(DyI3)、ヨウ化ツリウム(TmI3)およびヨ
ウ化ホルミウム(HoI3)のうち少なくとも１種を含むラン
タノイド系金属ハロゲン化物と封入ハロゲン化物総量に
対し40〜60重量％のヨウ化ナトリウム(NaI）と封入ハロ
ゲン化物総量に対し6〜10重量％のヨウ化タリウム(TlI)
と緩衝ガスとが封入された発光管と、前記発光管を内蔵
した外管とを具備し、前記発光管の全内表面積に対する
ランプ電力である管壁負荷が20〜26W/cm2であり、ラン
プ電力が30〜40Wでかつ相関色温度が2800〜3700Kである
ことを特徴とするメタルハライドランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27199093A JP3159580B2 (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | メタルハライドランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27199093A JP3159580B2 (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | メタルハライドランプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07130331A true JPH07130331A (ja) | 1995-05-19 |
| JP3159580B2 JP3159580B2 (ja) | 2001-04-23 |
Family
ID=17507618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27199093A Expired - Lifetime JP3159580B2 (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | メタルハライドランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3159580B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0982760A1 (en) | 1998-08-28 | 2000-03-01 | Matsushita Electronics Corporation | Discharge lamp for automobile headlight and the automobile headlight |
| US7245081B2 (en) | 2003-03-03 | 2007-07-17 | Osram-Melco Toshiba Lighting Ltd. | High-intensity discharge lamp with particular metal halide gas filling and lighting device |
| EP1511068A3 (en) * | 2003-08-29 | 2009-09-09 | Panasonic Corporation | Dimmable metal halide lamp and lighting method |
| WO2014021050A1 (ja) * | 2012-08-03 | 2014-02-06 | 岩崎電気株式会社 | セラミックメタルハライドランプ |
-
1993
- 1993-10-29 JP JP27199093A patent/JP3159580B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0982760A1 (en) | 1998-08-28 | 2000-03-01 | Matsushita Electronics Corporation | Discharge lamp for automobile headlight and the automobile headlight |
| US6376988B1 (en) | 1998-08-28 | 2002-04-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Discharge lamp for automobile headlight and the automobile headlight |
| US7245081B2 (en) | 2003-03-03 | 2007-07-17 | Osram-Melco Toshiba Lighting Ltd. | High-intensity discharge lamp with particular metal halide gas filling and lighting device |
| EP1511068A3 (en) * | 2003-08-29 | 2009-09-09 | Panasonic Corporation | Dimmable metal halide lamp and lighting method |
| WO2014021050A1 (ja) * | 2012-08-03 | 2014-02-06 | 岩崎電気株式会社 | セラミックメタルハライドランプ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3159580B2 (ja) | 2001-04-23 |
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