JP2003016998A - 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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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/30—Vessels; Containers
- H01J61/302—Vessels; Containers characterised by the material of the vessel
-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/12—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature
- H01J61/125—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature having an halogenide as principal component
Landscapes
- Discharge Lamp (AREA)
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】放電アークを広げ、発光管管壁方向への湾曲も
抑制し、ランプ効率を改善し、長期間使用しても光束維
持率の低下を抑制でき、発光色の色調も補正できるメタ
ルハライドランプを提供する。 【解決手段】外囲器が酸化物系透光性セラミック材料か
らなる発光管3を備え、発光管3内には、発光物質17とし
てセリウムハロゲン化物と、ナトリウムハロゲン化物
と、タリウムハロゲン化物およびインジウムハロゲン化
物が組み合されて封入されている。金属ハロゲン化物全
体に対し、セリウムハロゲン化物は２０wt%以上６９．
０wt%以下、ナトリウムハロゲン化物は３０wt%以上７
９．０wt%以下、タリウムハロゲン化物とインジウムハ
ロゲン化物の合計量は１．０wt%以上２０wt%以下が好ま
しい。
抑制し、ランプ効率を改善し、長期間使用しても光束維
持率の低下を抑制でき、発光色の色調も補正できるメタ
ルハライドランプを提供する。 【解決手段】外囲器が酸化物系透光性セラミック材料か
らなる発光管3を備え、発光管3内には、発光物質17とし
てセリウムハロゲン化物と、ナトリウムハロゲン化物
と、タリウムハロゲン化物およびインジウムハロゲン化
物が組み合されて封入されている。金属ハロゲン化物全
体に対し、セリウムハロゲン化物は２０wt%以上６９．
０wt%以下、ナトリウムハロゲン化物は３０wt%以上７
９．０wt%以下、タリウムハロゲン化物とインジウムハ
ロゲン化物の合計量は１．０wt%以上２０wt%以下が好ま
しい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、メタルハライドラ
ンプの発光管に関するものである。
ンプの発光管に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近時、セラミック製の発光管を用いたメ
タルハライドランプは、石英製の発光管を用いたメタル
ハライドランプに比較して、高効率で高演色性であり、
また長寿命であることから、主に店舗などの屋内照明用
として普及が進んでいる。
タルハライドランプは、石英製の発光管を用いたメタル
ハライドランプに比較して、高効率で高演色性であり、
また長寿命であることから、主に店舗などの屋内照明用
として普及が進んでいる。
【０００３】図５および図６のそれぞれは、従来のセラ
ミック製の発光管を用いたメタルハライドランプの構成
である。発光管２８の構成としては、発光管容器２９が
多結晶体アルミナセラミック材料からなる放電発光管部
３０とその両端部に焼結された一対の細管部３１、３２
から構成されている。発光管２８の両端には一対のタン
グステンコイル電極３３、３４が設けられている。ま
た、前記発光管細管部３１、３２にはニオブあるいは導
電性サーメットからなる給電体３５、３６がフリット３
７により気密封着され、前記給電体３５、３６のそれぞ
れに前記タングステン電極３３、３４が接続されてい
る。発光管２８内には金属ハライドからなる発光物質３
８と、緩衝ガスとしての水銀およびアルゴンなどの始動
補助用希ガスがそれぞれ封入されている。前記発光管２
８を備えたランプ３９の全体構成としては、図６に示す
ように、発光管２８が石英あるいは硬質ガラスからなる
外管バルブ４０の内部に設置され、外管バルブ４０には
口金４１が装着されている。外管バルブ４０の内部には
窒素主体のガスが約５０ｋＰａ封入されている。なお、
前記ランプ３９は、通常始動装置内蔵の電子形安定器あ
るいは銅鉄形インダクタンス安定器で点灯される。
ミック製の発光管を用いたメタルハライドランプの構成
である。発光管２８の構成としては、発光管容器２９が
多結晶体アルミナセラミック材料からなる放電発光管部
３０とその両端部に焼結された一対の細管部３１、３２
から構成されている。発光管２８の両端には一対のタン
グステンコイル電極３３、３４が設けられている。ま
た、前記発光管細管部３１、３２にはニオブあるいは導
電性サーメットからなる給電体３５、３６がフリット３
７により気密封着され、前記給電体３５、３６のそれぞ
れに前記タングステン電極３３、３４が接続されてい
る。発光管２８内には金属ハライドからなる発光物質３
８と、緩衝ガスとしての水銀およびアルゴンなどの始動
補助用希ガスがそれぞれ封入されている。前記発光管２
８を備えたランプ３９の全体構成としては、図６に示す
ように、発光管２８が石英あるいは硬質ガラスからなる
外管バルブ４０の内部に設置され、外管バルブ４０には
口金４１が装着されている。外管バルブ４０の内部には
窒素主体のガスが約５０ｋＰａ封入されている。なお、
前記ランプ３９は、通常始動装置内蔵の電子形安定器あ
るいは銅鉄形インダクタンス安定器で点灯される。
【０００４】また、従来から一般屋内および屋外照明用
メタルハライドランプに適用できる発光物質として、例
えば特開昭57-92747号公報、米国特許第5973453号明細
書などにおいて、セリウム沃化物・ナトリウム沃化物と
の組合せでセリウム沃化物の有用性が提案されている。
このセリウム沃化物の発光物質としての特徴は、セリウ
ムの発光スペクトルの多くが人間の目の比視感度の高い
領域に分布しており、それだけより高いランプ効率が得
られることである。この場合、白色光源色が得られる適
正なNaI/CeI3のモル組成比として、例えば米国特許第59
73453号明細書、特表2000-501563号公報では３〜２５
（CeI3組成比１２．２〜５３．７ｗｔ％に相当）の範囲
が提案されている。
メタルハライドランプに適用できる発光物質として、例
えば特開昭57-92747号公報、米国特許第5973453号明細
書などにおいて、セリウム沃化物・ナトリウム沃化物と
の組合せでセリウム沃化物の有用性が提案されている。
このセリウム沃化物の発光物質としての特徴は、セリウ
ムの発光スペクトルの多くが人間の目の比視感度の高い
領域に分布しており、それだけより高いランプ効率が得
られることである。この場合、白色光源色が得られる適
正なNaI/CeI3のモル組成比として、例えば米国特許第59
73453号明細書、特表2000-501563号公報では３〜２５
（CeI3組成比１２．２〜５３．７ｗｔ％に相当）の範囲
が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
発光物質としてセリウム沃化物とナトリウム沃化物が封
入されたメタルハライドランプでは、点灯時間の経過と
ともに、光束維持率が著しく低下するという問題ととも
に、ランプ色温度が大きく変化するという問題があっ
た。
発光物質としてセリウム沃化物とナトリウム沃化物が封
入されたメタルハライドランプでは、点灯時間の経過と
ともに、光束維持率が著しく低下するという問題ととも
に、ランプ色温度が大きく変化するという問題があっ
た。
【０００６】本発明は、前記従来の問題を解決するた
め、ランプ効率を改善し、長期間使用しても光束維持率
の低下を抑制でき、発光色の色調を補正でき、ランプ寿
命を向上できるメタルハライドランプを提供することを
目的とする。
め、ランプ効率を改善し、長期間使用しても光束維持率
の低下を抑制でき、発光色の色調を補正でき、ランプ寿
命を向上できるメタルハライドランプを提供することを
目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明のメタルハライドランプは、外囲器が酸化物
系透光性セラミック材料からなる発光管を備え、前記発
光管内には、発光物質として少なくともセリウムハロゲ
ン化物と、ナトリウムハロゲン化物と、タリウムハロゲ
ン化物およびインジウムハロゲン化物が組み合されて封
入されていることを特徴とする。
め、本発明のメタルハライドランプは、外囲器が酸化物
系透光性セラミック材料からなる発光管を備え、前記発
光管内には、発光物質として少なくともセリウムハロゲ
ン化物と、ナトリウムハロゲン化物と、タリウムハロゲ
ン化物およびインジウムハロゲン化物が組み合されて封
入されていることを特徴とする。
【０００８】前記メタルハライドランプにおいては、金
属ハロゲン化物全体に対しセリウムハロゲン化物が２０
wt%以上６９．０wt%以下、ナトリウムハロゲン化物が３
０wt%以上７９．０wt%以下、タリウムハロゲン化物とイ
ンジウムハロゲン化物の合計量が１．０wt%以上２０wt%
以下であることが好ましい。とくに、タリウムハロゲン
化物が１.０wt%以上７.０wt%以下で、かつタリウムハロ
ゲン化物とインジウムハロゲン化物の比が０.６≦Ｔｌ
Ｘwt%／ＩｎＸwt%≦４.０（ただし、Ｘはハロゲン）の
範囲で封入されていることが好ましい。また、ハロゲン
は臭素（Ｂｒ）もしくは沃素（Ｉ）が好ましい。
属ハロゲン化物全体に対しセリウムハロゲン化物が２０
wt%以上６９．０wt%以下、ナトリウムハロゲン化物が３
０wt%以上７９．０wt%以下、タリウムハロゲン化物とイ
ンジウムハロゲン化物の合計量が１．０wt%以上２０wt%
以下であることが好ましい。とくに、タリウムハロゲン
化物が１.０wt%以上７.０wt%以下で、かつタリウムハロ
ゲン化物とインジウムハロゲン化物の比が０.６≦Ｔｌ
Ｘwt%／ＩｎＸwt%≦４.０（ただし、Ｘはハロゲン）の
範囲で封入されていることが好ましい。また、ハロゲン
は臭素（Ｂｒ）もしくは沃素（Ｉ）が好ましい。
【０００９】セリウムハロゲン化物が２０wt%未満で
は、３０００Ｋ以下となり、色温度が低すぎる傾向とな
り、６９．０wt%を越えるとアークが不安定となり、短
寿命となる傾向があり、それぞれ好ましくない。
は、３０００Ｋ以下となり、色温度が低すぎる傾向とな
り、６９．０wt%を越えるとアークが不安定となり、短
寿命となる傾向があり、それぞれ好ましくない。
【００１０】また、ナトリウムハロゲン化物が３０wt%
未満では短寿命となる傾向があり、７９．０wt%を越え
ると色温度が低すぎる傾向となり、それぞれ好ましくな
い。
未満では短寿命となる傾向があり、７９．０wt%を越え
ると色温度が低すぎる傾向となり、それぞれ好ましくな
い。
【００１１】また、タリウムハロゲン化物とインジウム
ハロゲン化物の合計量が１．０wt%未満では封入量が少
なすぎるため、ランプ間の色バラツキの原因となる傾向
があり、２０wt%を越えると光束が低下する傾向が強く
なり、それぞれ好ましくない。例えばＴｌＩとＩｎＩは
それぞれ５４６ｎｍと４５０ｎｍ付近に輝線スペクトル
を持つ発光物質であるが、封入量が多くなると自己吸収
により効率が低下する。そのため、ランプ効率を重視す
る場合、封入量を規制するのが好ましい。
ハロゲン化物の合計量が１．０wt%未満では封入量が少
なすぎるため、ランプ間の色バラツキの原因となる傾向
があり、２０wt%を越えると光束が低下する傾向が強く
なり、それぞれ好ましくない。例えばＴｌＩとＩｎＩは
それぞれ５４６ｎｍと４５０ｎｍ付近に輝線スペクトル
を持つ発光物質であるが、封入量が多くなると自己吸収
により効率が低下する。そのため、ランプ効率を重視す
る場合、封入量を規制するのが好ましい。
【００１２】また、タリウムハロゲン化物が１.０wt%未
満では、それ自体の効果が少なく、７.０wt%を越えると
光色の緑色傾向が大きくなり、それぞれ好ましくない。
満では、それ自体の効果が少なく、７.０wt%を越えると
光色の緑色傾向が大きくなり、それぞれ好ましくない。
【００１３】また、タリウムハロゲン化物とインジウム
ハロゲン化物の比が０.６未満ではランプ効率が著しく
低下する傾向があり、また４.０を越えると緑色が強く
なりすぎる傾向があり、それぞれ好ましくない。
ハロゲン化物の比が０.６未満ではランプ効率が著しく
低下する傾向があり、また４.０を越えると緑色が強く
なりすぎる傾向があり、それぞれ好ましくない。
【００１４】前記した本発明のメタルハライドランプに
より、放電アークを広げることができ、発光管管壁側へ
の湾曲も抑制され、管壁の局所的な温度上昇も抑制され
る。その結果、ランプ効率を改善し、長期間使用しても
光束維持率の低下を抑制でき、発光色の色調を補正で
き、ランプ寿命を向上できる。
より、放電アークを広げることができ、発光管管壁側へ
の湾曲も抑制され、管壁の局所的な温度上昇も抑制され
る。その結果、ランプ効率を改善し、長期間使用しても
光束維持率の低下を抑制でき、発光色の色調を補正で
き、ランプ寿命を向上できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
から図２を用いて説明する。
から図２を用いて説明する。
【００１６】図１および図２のそれぞれは、本発明の実
施の形態であるランプワット２００Ｗのアルミナセラミ
ック管メタルハライドランプの発光管構成およびランプ
全体構成を示す。
施の形態であるランプワット２００Ｗのアルミナセラミ
ック管メタルハライドランプの発光管構成およびランプ
全体構成を示す。
【００１７】発光管１は、発光管容器２が多結晶体アル
ミナセラミックからなる放電発光管部３とその両端部に
焼結された一対の細管部４，５から構成されている。前
記発光管容器２としては、多結晶体アルミナセラミック
以外に、酸化物系の透光性セラミックであれば同様に使
用できる。例えばＡｌ2Ｏ3（アルミナ），Ｙ3Ａｌ5Ｏ 3
（ＹＡＧ），ＢｅＯ，ＭｇＯ，Ｙ2Ｏ3，Ｙｂ2Ｏ3，Ｚｒ
Ｏ2等も使用できる。
ミナセラミックからなる放電発光管部３とその両端部に
焼結された一対の細管部４，５から構成されている。前
記発光管容器２としては、多結晶体アルミナセラミック
以外に、酸化物系の透光性セラミックであれば同様に使
用できる。例えばＡｌ2Ｏ3（アルミナ），Ｙ3Ａｌ5Ｏ 3
（ＹＡＧ），ＢｅＯ，ＭｇＯ，Ｙ2Ｏ3，Ｙｂ2Ｏ3，Ｚｒ
Ｏ2等も使用できる。
【００１８】発光管１の両端には一対のタングステンコ
イル電極６，７が設けられており、タングステンコイル
電極６、７はそれぞれタングステン電極棒８、９とタン
グステンコイル１０、１１の２つの部品からなってい
る。電極間距離は１８．０ｍｍとした。また、前記発光
管細管部４，５には導電性サーメットからなる給電体１
２、１３が、フリット１４により気密封着され、前記給
電体１２、１３のそれぞれ一方の端部には前記タングス
テン棒８、９が溶着されており、それぞれ他方の端部に
ニオブからなる外部リード線１５、１６が溶着されてい
る。発光管１内には、セリウムハライド系の発光物質１
７と、緩衝ガスとしての水銀およびアルゴンガスからな
る始動補助用希ガスが封入されている。
イル電極６，７が設けられており、タングステンコイル
電極６、７はそれぞれタングステン電極棒８、９とタン
グステンコイル１０、１１の２つの部品からなってい
る。電極間距離は１８．０ｍｍとした。また、前記発光
管細管部４，５には導電性サーメットからなる給電体１
２、１３が、フリット１４により気密封着され、前記給
電体１２、１３のそれぞれ一方の端部には前記タングス
テン棒８、９が溶着されており、それぞれ他方の端部に
ニオブからなる外部リード線１５、１６が溶着されてい
る。発光管１内には、セリウムハライド系の発光物質１
７と、緩衝ガスとしての水銀およびアルゴンガスからな
る始動補助用希ガスが封入されている。
【００１９】前記発光管１を備えたランプ１８の全体構
成としては、図２に示すように、発光管１、硬質ガラス
からなる外管バルブ１９の内部に設置されている。ま
た、ランプ始動開始電圧を一層低下させるために、発光
管容器２の放電発光管部３に沿ってモリブデン線からな
る始動補助導体２０が付設されている。ここで、外管バ
ルブ１９の内部には窒素ガス５０ｋＰａが封入されてい
る。２１は口金である。
成としては、図２に示すように、発光管１、硬質ガラス
からなる外管バルブ１９の内部に設置されている。ま
た、ランプ始動開始電圧を一層低下させるために、発光
管容器２の放電発光管部３に沿ってモリブデン線からな
る始動補助導体２０が付設されている。ここで、外管バ
ルブ１９の内部には窒素ガス５０ｋＰａが封入されてい
る。２１は口金である。
【００２０】（実施の形態１）発光物質１７として、Ｃ
ｅＩ3：２．４ｍｇ（４０．０wt%）と、ＮａＩ：３．１
５ｍｇ（５２．５wt%）と、ＴｌＩ：０．２７ｍｇ
（４．５wt%）と、ＩｎＩ：０．１８ｍｇ（３．０wt%）
とを封入したランプ１８を準備し、その初期特性および
エージングにおける光束維持率の測定した。
ｅＩ3：２．４ｍｇ（４０．０wt%）と、ＮａＩ：３．１
５ｍｇ（５２．５wt%）と、ＴｌＩ：０．２７ｍｇ
（４．５wt%）と、ＩｎＩ：０．１８ｍｇ（３．０wt%）
とを封入したランプ１８を準備し、その初期特性および
エージングにおける光束維持率の測定した。
【００２１】その結果、基本的にＴｌＩおよびＩｎＩの
封入により放電アークが広がり、発光管上側および発光
管側面への湾曲も抑制されることが観測された。そし
て、本実施ランプ１８のエージングにおける光束維持率
は改善され、１２０００hrsで光束維持率の６０％以上
の定格寿命時間が達成できた。これは、基本的にタリウ
ムＴｌおよびインジウムＩｎの平均励起電圧Ｖｅが電離
電圧Ｖｉに比べて比較的高いゆえに（Ｖｅ＞0.585Ｖ
ｉ）、かかる放電アークの広がり効果が得られるといえ
る。
封入により放電アークが広がり、発光管上側および発光
管側面への湾曲も抑制されることが観測された。そし
て、本実施ランプ１８のエージングにおける光束維持率
は改善され、１２０００hrsで光束維持率の６０％以上
の定格寿命時間が達成できた。これは、基本的にタリウ
ムＴｌおよびインジウムＩｎの平均励起電圧Ｖｅが電離
電圧Ｖｉに比べて比較的高いゆえに（Ｖｅ＞0.585Ｖ
ｉ）、かかる放電アークの広がり効果が得られるといえ
る。
【００２２】更に、初期ランプ効率の向上に関しては、
特に比視感度の高い５４６nm緑色発光を放射するタリウ
ム沃化物ＴｌＩの封入が有効であることが確かめられ
た。但し、この場合、効率向上に有効であるＴｌＩの封
入は、他方でランプ発光色を緑色方向へシフトさせるの
で、これを補正するために４５０nm青色発光を放射する
インジウム沃化物ＩｎＩが封入されている。つまり、一
般屋内および屋外照明に相応しい白色光源色を得るに
は、発光色が過度に緑色方向にシフトするのを防ぐため
にＴｌＩ封入量を適量範囲に抑えて、かつ妥当な範囲の
組成比からなるＴｌＩとＩｎＩを組合せて封入すること
が必要である。
特に比視感度の高い５４６nm緑色発光を放射するタリウ
ム沃化物ＴｌＩの封入が有効であることが確かめられ
た。但し、この場合、効率向上に有効であるＴｌＩの封
入は、他方でランプ発光色を緑色方向へシフトさせるの
で、これを補正するために４５０nm青色発光を放射する
インジウム沃化物ＩｎＩが封入されている。つまり、一
般屋内および屋外照明に相応しい白色光源色を得るに
は、発光色が過度に緑色方向にシフトするのを防ぐため
にＴｌＩ封入量を適量範囲に抑えて、かつ妥当な範囲の
組成比からなるＴｌＩとＩｎＩを組合せて封入すること
が必要である。
【００２３】（実施の形態２）実施の形態１と同様に、
発光物質１７として、ＣｅＩ3：２．５ｍｇと、Ｎａ
Ｉ：３．０ｍｇを採取し、さらに金属ハロゲン化物総量
に対し、それぞれ０〜１５wt%の範囲で組成を変えたＴ
ｌＩおよびＩｎＩを封入したランプ１８を準備し、その
初期特性およびエージングにおける光束維持率の測定し
た。
発光物質１７として、ＣｅＩ3：２．５ｍｇと、Ｎａ
Ｉ：３．０ｍｇを採取し、さらに金属ハロゲン化物総量
に対し、それぞれ０〜１５wt%の範囲で組成を変えたＴ
ｌＩおよびＩｎＩを封入したランプ１８を準備し、その
初期特性およびエージングにおける光束維持率の測定し
た。
【００２４】その結果、基本的にＴｌＩおよびＩｎＩの
封入につれて放電アークが広がり、管壁方向への湾曲も
抑制されることが観測された。そして、本実施ランプ１
８のエージングにおける光束維持率は改善され、ＴｌＩ
とＩｎＩの封入量が、１.０≦ＴｌＩwt％≦７.０、かつ
０.６≦ＴｌＩwt%／ＩｎＩwt%≦４．０の範囲であれ
ば、１２０００hrsで光束維持率の６０％以上の定格寿
命時間が達成できた。この結果を図３のＣｅ／Ｎａ／Ｔ
ｌ／Ｉｎのグラフに示す。これは、基本的にタリウムＴ
ｌおよびインジウムＩｎの平均励起電圧Ｖｅが電離電圧
Ｖｉに比べて比較的高いゆえに（Ｖｅ＞0.585Ｖｉ）、
かかる放電アークの広がり効果が得られるといえる。こ
こで、ＴｌＩおよびＩｎＩの封入量としては、（ＴｌＩ
＋ＩｎＩ）合計組成が３.０wt％以上と比較的小さい範
囲から放電アークの比較的顕著な広がりが観測され、寿
命時間１２０００hrsが達成された。
封入につれて放電アークが広がり、管壁方向への湾曲も
抑制されることが観測された。そして、本実施ランプ１
８のエージングにおける光束維持率は改善され、ＴｌＩ
とＩｎＩの封入量が、１.０≦ＴｌＩwt％≦７.０、かつ
０.６≦ＴｌＩwt%／ＩｎＩwt%≦４．０の範囲であれ
ば、１２０００hrsで光束維持率の６０％以上の定格寿
命時間が達成できた。この結果を図３のＣｅ／Ｎａ／Ｔ
ｌ／Ｉｎのグラフに示す。これは、基本的にタリウムＴ
ｌおよびインジウムＩｎの平均励起電圧Ｖｅが電離電圧
Ｖｉに比べて比較的高いゆえに（Ｖｅ＞0.585Ｖｉ）、
かかる放電アークの広がり効果が得られるといえる。こ
こで、ＴｌＩおよびＩｎＩの封入量としては、（ＴｌＩ
＋ＩｎＩ）合計組成が３.０wt％以上と比較的小さい範
囲から放電アークの比較的顕著な広がりが観測され、寿
命時間１２０００hrsが達成された。
【００２５】更に、初期ランプ効率の向上に関しては、
特に比視感度の高い５４６nm緑色発光を放射するタリウ
ム沃化物ＴｌＩの封入が有効であることが確かめられ
た。但し、この場合、効率向上に有効であるＴｌＩの封
入は、他方でランプ発光色を緑色方向へシフトさせるの
で、これを補正するために４５０nm青色発光を放射する
インジウム沃化物ＩｎＩが封入されている。つまり、一
般屋内および屋外照明に相応しい白色光源色を得るに
は、発光色が過度に緑色方向にシフトするのを防ぐため
にＴｌＩ封入量を適量範囲に抑えて、かつ妥当な範囲の
組成比からなるＴｌＩとＩｎＩを組合せて封入すること
が必要である。本発明者らによる上記測定結果から、目
標値１１７lm／Wを超えた効率向上と一般屋内および屋
外用として適用できる白色光源色が併せて得られるＴｌ
ＩとＩｎＩの封入量は、１.０≦ＴｌＩwt％≦７.０、か
つ０.６≦ＴｌＩwt%／ＩｎＩwt%≦４．０の範囲に規定
すればよいことがわかった。
特に比視感度の高い５４６nm緑色発光を放射するタリウ
ム沃化物ＴｌＩの封入が有効であることが確かめられ
た。但し、この場合、効率向上に有効であるＴｌＩの封
入は、他方でランプ発光色を緑色方向へシフトさせるの
で、これを補正するために４５０nm青色発光を放射する
インジウム沃化物ＩｎＩが封入されている。つまり、一
般屋内および屋外照明に相応しい白色光源色を得るに
は、発光色が過度に緑色方向にシフトするのを防ぐため
にＴｌＩ封入量を適量範囲に抑えて、かつ妥当な範囲の
組成比からなるＴｌＩとＩｎＩを組合せて封入すること
が必要である。本発明者らによる上記測定結果から、目
標値１１７lm／Wを超えた効率向上と一般屋内および屋
外用として適用できる白色光源色が併せて得られるＴｌ
ＩとＩｎＩの封入量は、１.０≦ＴｌＩwt％≦７.０、か
つ０.６≦ＴｌＩwt%／ＩｎＩwt%≦４．０の範囲に規定
すればよいことがわかった。
【００２６】前記した本実施の形態の好ましい組成範囲
を図４に示す。
を図４に示す。
【００２７】（比較例１）従来技術にもとづき、発光物
質１７としてセリウム・ナトリウム沃化物（ＣｅＩ3：
３６ｗｔ％＋ＮａＩ：６４ｗｔ％）６ｍｇが封入された
発光管１からなる試作ランプ１８を準備した。なお、従
来技術によるかかるＮａＩ／ＣｅＩ3組成比により、３
５００〜４０００K近傍の白色光源色が得られる。
質１７としてセリウム・ナトリウム沃化物（ＣｅＩ3：
３６ｗｔ％＋ＮａＩ：６４ｗｔ％）６ｍｇが封入された
発光管１からなる試作ランプ１８を準備した。なお、従
来技術によるかかるＮａＩ／ＣｅＩ3組成比により、３
５００〜４０００K近傍の白色光源色が得られる。
【００２８】最初に、ランプのエージング時間１００ｈ
ｒｓにおける初期特性を測定したところ、色温度４１０
０Ｋの白色光源色でランプ光束２３６００ｌｍ、 効率
１１８lm／W（いずれもランプ4灯の平均値）が得られ
た。但し、一般演色評価数は目標値Ra６５に未逹の６０
であった。
ｒｓにおける初期特性を測定したところ、色温度４１０
０Ｋの白色光源色でランプ光束２３６００ｌｍ、 効率
１１８lm／W（いずれもランプ4灯の平均値）が得られ
た。但し、一般演色評価数は目標値Ra６５に未逹の６０
であった。
【００２９】次いで、ランプエージング試験を行い、そ
の光束維持率を測定したところ、図３のＣｅ／Ｎａの線
に示すように、その光束維持率はエージング時間約６８
００ｈｒｓにおいてすでに５０％まで低下した。通常メ
タルハライドランプの寿命時間は光束維持率５０％のエ
ージング時間で規定されている。ランプ光色について
は、初期で４１００Kあったものが、５０００hrsの寿命
中に３７００Kまで徐々に低下することもわかった。
の光束維持率を測定したところ、図３のＣｅ／Ｎａの線
に示すように、その光束維持率はエージング時間約６８
００ｈｒｓにおいてすでに５０％まで低下した。通常メ
タルハライドランプの寿命時間は光束維持率５０％のエ
ージング時間で規定されている。ランプ光色について
は、初期で４１００Kあったものが、５０００hrsの寿命
中に３７００Kまで徐々に低下することもわかった。
【００３０】次いで、エージング後のアルミナセラミッ
ク発光管の分析から、セリウムとの反応により発光管内
壁が侵蝕されており、とくに発光管上側での侵蝕が比較
的強いことがわかった。また、例えばエージング時間５
０００ｈｒｓにおいて管内に残存しているＮａＩの量は
当初封入量の９０％が残存しているのに対して、ＣｅＩ
3量は当初封入量の４０〜６０％と大幅に低減されてい
ることが判明した。
ク発光管の分析から、セリウムとの反応により発光管内
壁が侵蝕されており、とくに発光管上側での侵蝕が比較
的強いことがわかった。また、例えばエージング時間５
０００ｈｒｓにおいて管内に残存しているＮａＩの量は
当初封入量の９０％が残存しているのに対して、ＣｅＩ
3量は当初封入量の４０〜６０％と大幅に低減されてい
ることが判明した。
【００３１】なお、上記実施の形態では発光物質とし
て、セリウムハロゲン化物、タリウムハロゲン化物、お
よびインジウムハロゲン化物の４元系の場合を説明した
が、本発明はこれに限らず、セリウムハロゲン化物、ナ
トリウムハロゲン化物の組成が上記範囲内であれば、第
５、第６の成分としてスカンジウムハロゲン化物やラン
タノイド系のハロゲン化物を組み合わせることができ
る。
て、セリウムハロゲン化物、タリウムハロゲン化物、お
よびインジウムハロゲン化物の４元系の場合を説明した
が、本発明はこれに限らず、セリウムハロゲン化物、ナ
トリウムハロゲン化物の組成が上記範囲内であれば、第
５、第６の成分としてスカンジウムハロゲン化物やラン
タノイド系のハロゲン化物を組み合わせることができ
る。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明は、放電ア
ークを広げることができ、発光管管壁方向への湾曲も抑
制され、その結果、長期間使用しても光束維持率の低下
を抑制でき、発光色の色調も補正でき、ランプ寿命を向
上できる。さらに、比視感度の高いタリウムハロゲン化
物の封入量の最適化により、ランプ効率を改善できる。
したがって、一般屋内および屋外用として白色光源色の
高ワットタイプで長寿命であり、かつ高効率であるメタ
ルハライドランプを提供できる。
ークを広げることができ、発光管管壁方向への湾曲も抑
制され、その結果、長期間使用しても光束維持率の低下
を抑制でき、発光色の色調も補正でき、ランプ寿命を向
上できる。さらに、比視感度の高いタリウムハロゲン化
物の封入量の最適化により、ランプ効率を改善できる。
したがって、一般屋内および屋外用として白色光源色の
高ワットタイプで長寿命であり、かつ高効率であるメタ
ルハライドランプを提供できる。
【図１】本発明の一実施の形態であるメタルハライドラ
ンプの発光管構成図
ンプの発光管構成図
【図２】本発明の一実施の形態であるメタルハライドラ
ンプのランプ全体管構成図
ンプのランプ全体管構成図
【図３】本発明の実施の形態１のメタルハライドランプ
を用いたエージングにおける光束維持率を示すグラフ
を用いたエージングにおける光束維持率を示すグラフ
【図４】本発明の実施の形態２の好ましい組成範囲を示
す図
す図
【図５】従来技術によるメタルハライドランプの発光管
構成図
構成図
【図６】従来技術によるメタルハライドランプの全体構
成図
成図
1,28 アルミナセラミック発光管
2,29 発光管容器
3,30 放電発光管部
4,5,31,32 細管部
6,7 タングステン電極
8,9 タングステン電極棒
10,11 タングステンコイル
12,13,35,36 給電体
14,37 フリット
15,16 外部リード線
17,38 発光物質
18,39 ランプ
19,40 外管バルブ
20 始動補助導体
21 口金
33,34 タングステンコイル電極
41 口金
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 織田 重史
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
(72)発明者 柿坂 俊介
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
(72)発明者 榎並 博司
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
Ｆターム(参考） 5C015 QQ03 QQ18 QQ58 QQ59 RR02
RR05
5C043 AA03 AA07 CC03 DD03 EA09
EB16
Claims (3)
- 【請求項１】 外囲器が酸化物系透光性セラミック材料
からなる発光管を備え、前記発光管内には、発光物質と
して少なくともセリウムハロゲン化物と、ナトリウムハ
ロゲン化物と、タリウムハロゲン化物およびインジウム
ハロゲン化物が組み合されて封入されていることを特徴
とするメタルハライドランプ。 - 【請求項２】 前記セリウムハロゲン化物が金属ハロゲ
ン化物全体に対し２０wt%以上６９．０wt%以下、前記ナ
トリウムハロゲン化物が３０wt%以上７９．０wt%以下、
前記タリウムハロゲン化物と前記インジウムハロゲン化
物の合計量が１．０wt%以上２０wt%以下である請求項１
に記載のメタルハライドランプ。 - 【請求項３】 前記タリウムハロゲン化物が１.０wt%以
上７.０wt%以下で、かつ前記タリウムハロゲン化物と前
記インジウムハロゲン化物の比が０.６≦ＴｌＸwt%／Ｉ
ｎＸwt%≦４.０（ただし、Ｘはハロゲン）の範囲で封入
されている請求項２に記載のメタルハライドランプ。
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|---|---|---|---|
| JP2001197146A JP2003016998A (ja) | 2001-06-28 | 2001-06-28 | メタルハライドランプ |
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|---|---|
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ID=19034802
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| CN100594579C (zh) * | 2004-11-03 | 2010-03-17 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 流明保持改善的石英金属卤化物灯 |
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| US7414368B2 (en) * | 2005-01-21 | 2008-08-19 | General Electric Company | Ceramic metal halide lamp with cerium-containing fill |
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| DE102005025418A1 (de) * | 2005-06-02 | 2006-12-07 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Metallhalogenidlampe |
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| CN101477933B (zh) * | 2008-12-15 | 2010-06-23 | 芜湖兴华照明电器有限公司 | 金属卤化物白色灯的发光药丸 |
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| US3798487A (en) | 1972-07-21 | 1974-03-19 | Westinghouse Electric Corp | Discharge lamp which incorporates divalent cerium halide and cesium halide and a high mercury loading |
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2001
- 2001-06-28 JP JP2001197146A patent/JP2003016998A/ja active Pending
-
2002
- 2002-06-26 EP EP02014261A patent/EP1271615A3/en not_active Withdrawn
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