JPH0737549A - 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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- JPH0737549A JPH0737549A JP17789593A JP17789593A JPH0737549A JP H0737549 A JPH0737549 A JP H0737549A JP 17789593 A JP17789593 A JP 17789593A JP 17789593 A JP17789593 A JP 17789593A JP H0737549 A JPH0737549 A JP H0737549A
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Landscapes
- Discharge Lamp (AREA)
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
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種類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の管壁負荷を17〜23W/cm2として、ラン
プ電力を80〜120W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種類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の管壁負荷を17〜23W/cm2として、ラン
プ電力を80〜120W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種類を含むランタ
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、前記発光管の管壁負荷が17〜23W/cm
2であり、ランプ電力が80〜120Wでかつ相関色温度が280
0〜3700K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種類を含むランタ
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、前記発光管の管壁負荷が17〜23W/cm
2であり、ランプ電力が80〜120Wでかつ相関色温度が280
0〜3700K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、5
35nm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、5
35nm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17W/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23W/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23W/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100W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10mm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5.0mg、水銀が17mg封入されてい
る。発光管１の両端外面には、ZrO2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-A
lゲッター、８は口金を示す。
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10mm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5.0mg、水銀が17mg封入されてい
る。発光管１の両端外面には、ZrO2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-A
lゲッター、８は口金を示す。
【００１０】上記100W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。これらに対し、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。これらに対し、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80Wメタルハ
ライドランプの管壁負荷と平均演色評価数Ｒａの関係、
120Wメタルハライドランプの管壁負荷と定格寿命6000時
間での光束維持率の関係を図２に示す。電源電圧の変動
を考慮して、80W,100Wおよび120Wのランプについて、検
討を行った。なお、図２の直線Ａは80Wのメタルハライ
ドランプのＲａを、直線Ｂは120Wのメタルハライドラン
プの光束維持率をそれぞれ示す。
ライドランプの管壁負荷と平均演色評価数Ｒａの関係、
120Wメタルハライドランプの管壁負荷と定格寿命6000時
間での光束維持率の関係を図２に示す。電源電圧の変動
を考慮して、80W,100Wおよび120Wのランプについて、検
討を行った。なお、図２の直線Ａは80Wのメタルハライ
ドランプのＲａを、直線Ｂは120Wのメタルハライドラン
プの光束維持率をそれぞれ示す。
【００１４】図２からも明らかなように、管壁負荷を17
W/cm2以上にすると、ランプ電力80W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
80W以上のランプについては、発光管内の金属蒸気圧が8
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17W/cm2以上にすることで、ラ
ンプ電力が80〜120W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23
W/cm2以下にすると、ランプ電力120W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120W以下のランプについては、120W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23
W/cm2以下にすることで、ランプ電力が80〜120W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80W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
80W以上のランプについては、発光管内の金属蒸気圧が8
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17W/cm2以上にすることで、ラ
ンプ電力が80〜120W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23
W/cm2以下にすると、ランプ電力120W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120W以下のランプについては、120W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23
W/cm2以下にすることで、ランプ電力が80〜120W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。
【００１５】図３に本発明の実施例である100W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の関係を示す。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の関係を示す。このときのTlIの封
入比率は、8重量％一定である。
【００１６】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。
【００１７】図４に本発明の実施例である100Wメタルハ
ライドランプのTlIの封入比率と光色の関係を示す。こ
のときのNaIの封入比率は、55重量％一定である。
ライドランプのTlIの封入比率と光色の関係を示す。こ
のときのNaIの封入比率は、55重量％一定である。
【００１８】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。
【００１９】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、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、同様の結果が得られた。
【００２０】
【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80〜120W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80〜120W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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である100W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】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
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
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
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年８月３１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【手続補正書】
【提出日】平成５年１０月７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１９】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、同様の結果が得られ
た。なお、本発明における管壁負荷は、低ワットランプ
で通常採用されている、ランプ電力を発光管の全内表面
積で除した値を意味するものである。
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、同様の結果が得られ
た。なお、本発明における管壁負荷は、低ワットランプ
で通常採用されている、ランプ電力を発光管の全内表面
積で除した値を意味するものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 史紀 大阪府門真市大字門真1006番地 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種類を含むラ
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(Tl
I)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、前記発光管の管壁負荷が17〜23
W/cm2であり、ランプ電力が80〜120W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 |
|---|---|---|---|
| JP17789593A JP3159570B2 (ja) | 1993-07-19 | 1993-07-19 | メタルハライドランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17789593A JP3159570B2 (ja) | 1993-07-19 | 1993-07-19 | メタルハライドランプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0737549A true JPH0737549A (ja) | 1995-02-07 |
| JP3159570B2 JP3159570B2 (ja) | 2001-04-23 |
Family
ID=16038944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17789593A Expired - Fee Related JP3159570B2 (ja) | 1993-07-19 | 1993-07-19 | メタルハライドランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3159570B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1511068A3 (en) * | 2003-08-29 | 2009-09-09 | Panasonic Corporation | Dimmable metal halide lamp and lighting method |
-
1993
- 1993-07-19 JP JP17789593A patent/JP3159570B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1511068A3 (en) * | 2003-08-29 | 2009-09-09 | Panasonic Corporation | Dimmable metal halide lamp and lighting method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3159570B2 (ja) | 2001-04-23 |
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