JPS6266555A - メタルハライド放電ランプ - Google Patents

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】 発明の背景 本発明１よ高効率ガス放電ランプに関し、さらに詳しく
は光を複数の別々の狭いスペクトル線として放出するガ
ス放電ランプに関する。

街路照明を増し、駐車場を明るく照明し、高速道路を照
明しようとする要望の結果として、反射光や街路照明器
具から上方に逃げ出る光のせいで夜空の明るさが増して
いる。このことは天文台の付近では重大な問題となる。

天文学者は天空のほのかな物体が発する非常ｉ；低い光
レベルをカウントできる先進技術を開発しているので、
空の明るみによる観測妨害が一層顕著になっている。

天文台などの観測所の近ぐで観測技術を著しく妨害する
ことなく照明を行う必要をうまく満たす従来のランプの
１例としては、狭い輝線幅の光源であるとの理由で、低
圧ナトリウムランプが挙げられる。この狭い輝線幅の光
源は天体観測では一波または無視できる。低圧ナトリウ
ムランプは天文学者の要望を満たすが、同地域の他の住
民にとっては全般に満足なものではない。低圧ナトリウ
ムランプの出す光は黄色の単色光で、はとんどの物体が
不自然な色に見えてしまい、多くの人にまったく気に入
らない光である。天文学者の一波の容易な光源を求める
要求と住民の適切な白色光を求める要望とを満たすラン
プが必要とされている。

発明の概要 従って、本発明の目的は、天体観測への影響を最小限に
抑え、同時に効率よい満足な屋外照明を達成する、演色
性のすぐれた効率よい光源を提供することにある。

本発明のより具体的な目的は、組み合わさると白色光照
明をつくり出す限定された数の狭い輝線に限られた可視
領域の光を発する新規なガス放電ランプを提供すること
にある。

簡潔に述べると、本発明のガス放電ランプは、気密封じ
された光透過性外管（エンベロープ）と、この外管内に
配置された発光管（アーク管）と、発光管内に配置され
、外管の外部の電源に接続された１対の電極と、発光管
内に入れられ、電離されたとき１０１乃至１５２０Ｐａ
（パスカル）の圧力を生じるのに十分な量の水銀と、発
光管内に入れられ、平常のランプ点灯条件下で約７Ｐａ
のヨウ化物蒸気の分圧を生じるのに十分な量の金属ヨウ
化物と、発光管を囲んで長波長赤外線の透過を阻止する
内部円筒状シールドと、内部シールドのまわりに配置さ
れて平常のランプ点灯中にナトリウムの輸送を防止する
バイアス・ワイヤと、発光管に被覆されて、熱、長波長
紫外放射線および短波長赤外放射線の透過を阻止する赤
外反射膜とを備える。本発明の特に好適な実施態様では
、金属ヨウ化物がヨウ化ナトリウム、ヨウ化タリウム、
ヨウ化インジウム、ヨウ化セシウム、ヨウ化リチウムお
よびヨウ化亜鉛よりなる群から選ばれる。

本発明の他の目的および効果は、その構成、作動方法お
よび現在考えられる最良の実施態様とともに、図面を参
照した以下の説明からもつともよく理解できるでてあろ
う。

好適実施例の説明 第１図に示すように、本発明のガス放電ランプ１０は、
光透過性ガラス質外管（エンベロープ）１２を含み、そ
の中に光透過性ガラス質材料の発光管（アーク管）１４
が配置されている。アーク電極１６および１８が発光管
１４の両端に配置されている。電極１６はワイヤ２０お
よび導電部材２２．２４を介して導電端子２６に接続さ
れている。電極１８はワイヤ２８および導電部材３０゜
３２に接続され、さらにワイヤ３４を介して導電端子３
６に接続されている。端子２６および３６は、ガラス質
外管１２の一端に取付けられた口金３８の対応する端子
部分にそれぞれ電気接続されている。ガラス質外管１２
の口金３８とは反対側の端部には固定用凹部４４が設け
られており、支持カラー４６がこの凹部４４を囲んでい
て、部材３２および４８を介してバー５０を支持する。

すべての可視光波長を透過するが、１５００ｎｍ以上の
波長を冑する赤外線を阻止する、溶融シリカや硬質ガラ
スのような材料でつくられた内部シールド５２が、発光
管１４を囲むようにバー４２および５０により支持され
ている。シールド５２および発光管１４の上端は第１図
に示すように、凹部４４、カラー４６、ワイヤ３２．４
Ｂ、３０．２８およびバー５０により外管１２にしっか
り固定され、またシールド５２および発光管１４の下端
はピン状の端子２６、ワイヤ２４．４０．２２゜２０お
よびバー４２により外管１２にしっかり固定されている
。浮遊または正バイアス・グリッド・ワイヤ５４が、ガ
ラス質の内部シールド５２のまわりに配置されて、ワイ
ヤ５６を介して端子５８に電気接続されているが、電極
のいずれとも電。

気接続していない。電極１６および１８は代表的にはタ
ングステンワイヤ電極で、発光管１４の対応する密封端
部を貫通している。適当な放電充填物、例えば１滴の水
銀が発光管１４内に、アークが発生してランプが点灯し
ているときに１０１乃至１５２０Ｐａ（パスカル）の範
囲の圧力を生じるのに十分な量入れである。また発光管
１４には、電磁波スペクトルの可視光領域に多数の別々
の狭い輝線（ｅｍｉｓｓｉｏｎ　１ｉｎｅ　）を有する
放射線を発生する電離可能な媒体も入れられている。電
離可能な媒体は、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化タリウム、
ヨウ化インジウム、ヨウ化セシウム、ヨウ化リチウムお
よびヨウ化亜鉛を含むヨウ化物類から選ばれる複数の金
属ヨウ化物の組合せであり、ランプの点灯中に金属ヨウ
化物がヨウ化物蒸気の分圧的７Ｐａを生じるのに十分な
量入れられている。ヨウ化物の量は、８０乃至４００Ｗ
（ワット）のランプの場合、各金属ヨウ化物１乃至３０
ｍｇ（ミリグラム）の範囲とするのが代表的である。熱
を反射するとともに、長波長紫外線および短波長赤外線
を阻止するために、発光管１４の外面に赤外反射膜６０
が被覆されている。外管１２の内部は窒素ガスを充填す
るか、または排気して真空エンベロープを形成すること
ができる。

ランプ１θを作動（点灯）させるには、口金３８を、第
３図に示す電源回路のような適当な電圧および周波数の
電流を供給するように構成された電源回路に接続された
適当なソケットにねじ込む。

１２０Ｖ、６０Ｈｚ交流線路からの電力を安定器（バラ
スト）変圧器７２の一次巻線７０に供給する。二次巻線
７４の一端子はキャパシタ７６に接続され、キャパシタ
７６は点弧器７８の一端子およびランプ１０の一端子に
接続される。キャパシタ７６に接続されたバイアス電圧
回路８０は、抵抗８２、キャパシタ８４およびダイオー
ド８６を含み、抵抗８８を介してバイアス・ワイヤ５４
に正電位を与える。点弧器７８の他端子、バイアス回路
８０およびランプ１０の他端子は二次巻線７４の他端子
に接続されている。

ランプに電力を供給すると、適当なアーク始動機構、例
えば放電電極の片方と関連したスタータ電極の作用で、
発光管１４内の水銀を蒸発させ、ランプ電極１６および
１８間にアークを発生させる。次に発光管内の金属ヨウ
化物が次第に蒸発する。こうして発せられる電磁放射線
は、水銀特有の輝線と発光管内に存在するヨウ化物（１
種または複数種）の金属の輝線を含んでいる。発光管内
の各金属ハロゲン化物を適正量に選ぶことにより、多数
の輝線およびそれらの相対強度を適当に選定し、これら
の組合せで白色光を生成し、これによりランプで照明さ
れる物体に対する演色性を良好なものとする。本発明に
おいては、ランプが発する放射線は、組み合わさって観
察者には白色光として見える２本から６本の狭い輝線で
ある。第２図に示すように、水銀と共にヨウ化インジウ
ム、ヨウ化ナトリウムおよびヨウ化タリウムを含むラン
プでは、光は人の目には白色光に見えるけれども、ラン
プは実際にはインジウム、タリウムおよびナトトラムそ
れぞれに特徴的な３本の狭い輝線６４．６６および６８
を出している。６７で示す低強度の輝線は水銀に特有の
ものであるが、その強度は見る者にとっては無視できる
程度に低い。

発光管上の被覆膜６０および円筒状シールド５２により
、ランプから紫外線および赤外線が出るのを阻止する。

このことは第２図に、種々の波長での濾過効果の相対変
を示す破線６２で示されている。従って、ランプが発光
する狭い輝線６４，６６．６８より外側の望ましくない
放射線をろ波することにより空を明るくする作用を除く
ことができ、これによりほのかな天体からのすべての他
の波長の放射線が邪魔されることなく天文台にとどく。

金属ヨウ化物の組合せが他の物質、例えばヨウ化セシウ
ム、ヨウ化リチウムおよびヨウ化亜鉛を含むように選択
すると、特定の輝線が相異なる既知の波長に現われるの
で、白色光を生じるようにこれらの物質を選ぶ。これら
の物質の色々な組合せを用いて２本から６本の所望の多
数の輝線の発光を得ることができ、この際に発光管内の
各ヨウ化物の量を選択することにより相対強度をはゾ等
しくなるように調節する。狭い輝線の発光という望まし
い特徴に加えて、本発明のランプは、紫外および赤外領
域で放出されるエネルギーの量を制限して、ルーメン／
ワットで表わされるランプの効率を改良するとともに、
近紫外および近赤外スペクトル部分において天体観測を
妨害するこの望ましくない放射線を遮蔽する。

上述したところから明らかなように、本発明によれば、
適切な屋外照明を必要とする住宅および商用地域と、人
工の空の明るみによる天体観測への妨害を最小限に抑え
たい天文台との、相反する要望に対する新しい有効な解
決策が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従って構成したアーク放電ランプを
一部破断して示す斜視図である。 第２図は、ランプから発せられる放射線のスペクトルを
示すグラフで、本発明の１実施例によるランプから放出
される特定の輝線を示す。 第３図は、本発明のランプ用の電力供給回路を示す回路
図である。 １０・・・放電ランプ、１２・・・外管、１４・・・発
光管、１６．１８・・・アーク電極、２０，２８．３４
・・・ワイヤ、２２，２４．３０．３２・・・導電部材
、２６゜３６．５８・・・端子、３８・・・口金、４２
．５０・・・バー、５２・・・内部シールド、５４・・
・バイアス・ワイヤ、６０・・・反射膜。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、気密封じされた光透過性ガラス質外管であって、内
   部に外部電源から外管内部への電気接続を行うための電
   気端子手段が密封されている外管と、 上記外管内に配置された密封ガラス質発光管と、上記発
   光管内に配置され、発光管の両端を介して電気接続を行
   うために発光管に密封された電気リード手段に接続され
   た第１および第２非液体金属アーク電極と、 上記発光管内に入れられ、ランプの点灯中に完全に蒸発
   したときに発光管内に約１０１乃至１５２０Ｐａの分圧
   を生じさせるのに十分な量の水銀と、上記発光管内に入
   れられ、可視波長範囲の電磁放射線を所定の複数の狭い
   輝線として放出して、これらの放出される放射線全体が
   白色光として見えるようにする電離可能な媒体と、 上記外管内に配置され、ランプの光出力から赤外および
   紫外波長を除くために赤外および紫外波長を内側に反射
   する反射手段と、 上記発光管を上記外管内に支持するとともに、上記電気
   端子手段から上記電気リード手段への電気接続をなす導
   電手段とを備えるガス放電ランプ。 ２、上記反射手段が、上記発光管の外面に被覆され、長
   波長紫外線および波長１５００ｎｍ未満の短波長赤外線
   を反射する反射膜と、上記外管内に上記発光管を囲んで
   配置され、波長１５００ｎｍ以上の赤外線の透過を阻止
   する材料よりなる円筒状反射体とを含む特許請求の範囲
   第１項記載のガス放電ランプ。 ３、上記電離可能な媒体が、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化
   タリウム、ヨウ化インジウム、ヨウ化セシウム、ヨウ化
   リチウムおよびヨウ化亜鉛よりなる群から選ばれる少く
   とも２種の金属ヨウ化物で構成されている特許請求の範
   囲第２項記載のガス放電ランプ。 ４、上記少くとも２種の金属ヨウ化物のそれぞれの量が
   １乃至３０ｍｇの範囲の量である特許請求の範囲第３項
   記載のガス放電ランプ。 ５、上記円筒状反射体が溶融シリカの円筒状反射体であ
   る特許請求の範囲第２項記載のガス放電ランプ。 ６、上記溶融シリカの円筒状反射体にナトリウムの輸送
   を制御する手段が設けられている特許請求の範囲第５項
   記載のガス放電ランプ。 ７、上記のナトリウムの輸送を制御する手段が、上記円
   筒状反射体を囲み、かつ上記端子手段の内の、正の電位
   を供給する１つの端子手段に接続された正バイアス・グ
   リッド・ワイヤ手段よりなる特許請求の範囲第６項記載
   のガス放電ランプ。 ８、上記円筒状反射体が硬質ガラスの円筒状反射体であ
   る特許請求の範囲第２項記載のガス放電ランプ。 ９、上記電離可能な媒体が、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化
   タリウム、ヨウ化インジウム、ヨウ化セシウム、ヨウ化
   リチウムおよびヨウ化亜鉛よりなる群から選ばれる少く
   とも３種の金属ヨウ化物で構成されている特許請求の範
   囲第２項記載のガス放電ランプ。 １０、上記少くとも３種の金属ヨウ化物のそれぞれの量
   が１乃至３０ｍｇの範囲の量である特許請求の範囲第９
   項記載のガス放電ランプ。 １１、上記電離可能な媒体がヨウ化ナトリウム、ヨウ化
   タリウムおよびヨウ化インジウムの組合せよりなる特許
   請求の範囲第１０項記載のガス放電ランプ。