CN100390923C - 金属卤化物灯 - Google Patents

Abstract

本发明的金属卤化物灯具备由陶瓷形成的发光管和一对相对的电极。该灯具有在发光管内部充入的Pr(镨)的卤化物，Na(钠)的卤化物，以及Ca(钙)的卤化物，Pr的卤化物的充入量Hp[mol]，Na的卤化物的充入量Hn[mol]以及Ca的卤化物的充入量Hc[mol]满足0.4≤Hc/Hp≤15.0和3.0≤Hn/Hp≤25.0的关系。

Description

金属卤化物灯

技术领域

本发明是涉及用于屋外、高天棚等的金属卤化物灯。

背景技术

近年，作为金属卤化物灯的发光管材料，使用陶瓷的陶瓷金属卤化物灯的开发很盛行。陶瓷制的发光管与石英制的发光管相比，具有与发光材料的反应少，耐热性良好的特点。

有效利用该特点，能够实现金属卤化物灯，其与石英相比，可以在高温下进行动作，在更高效率下，彩色再现性良好。

作为使用陶瓷发光管的金属卤化物灯的一个例子，有如特表2000-511689号公报公开的灯。该灯是一种在陶瓷发光管内加入Na(钠)，Tl(铊)，Dy(镝)，Ho(钬)中至少一种的卤化物，通过封入CaI₂(碘化钙)，具有平均彩色再现评价数Ra在90以上的良好的彩色再现性和相关色温度3900K～4200K的白色光的金属卤化物灯。

但是，上述特表2000-511689号公报所述的金属卤化物灯的效率，在灯的额定功率(lamp power rating)为150W(瓦)时，是85LPW～90LPW左右，比使用石英管时，发挥更高效率。其中，所谓“LPW”是取“Lumen Per Watt”开头字母，具有单位“lm/W”。

近年，从节省能源的观点看，期望比以往金属卤化物灯更高效率的光源。高压钠灯的效率约110LPW(额定功率180W时)，非常高，但是，Ra约25，彩色再现性不足。因此，高压钠灯不太适用于店铺或高天棚等，能使用于路灯等。

这样，店铺或高天棚的照明不只是灯的效率，良好的彩色再现性也很重要，但是，一般来说，如果要实现光源的高效率化，由于增强了视觉度高的绿系的发光，那么彩色再现性降低。也就是说，高效率化和高彩色再现性并存是非常困难的。

发明内容

本申请发明是鉴于上述课题作出的，其目的在于，提供既保持平均彩色再现评价数Ra在70以上，最好在85以上的良好的彩色再现性，又比以往金属卤化物灯的效率(典型的是90LPW)提高10％以上的高效率(100LPW以上)金属卤化物灯。10％的效率提高(光束增加)是人类能感觉到少许亮度增加的最低水平。另外，认为平均彩色再现评价数Ra70以上的条件，一般来说，在工厂等中，进行操作时，识别物体颜色带来良好的彩色再现性。

本发明的金属卤化物灯是具备由陶瓷形成的发光管和一对相对的电极的金属卤化物灯，在上述发光管内部具有封入Pr(镨)的卤化物，Na(钠)的卤化物以及Ca(钙)卤化物，上述Pr的卤化物的充入量Hp[mol]，上述Na的卤化物的充入量Hn[mol]和上述Ca的卤化物的充入量Hc[mol]]满足关系：0.4≤Hc/Hp≤15.0和3.0≤Hn/Hp≤25.0。

在最佳实施方式中，上述Pr的卤化物，上述Na的卤化物和上述Ca的卤化物的充入量全都在1.0mg/cm³以上。

在最佳实施方式中，0.4≤Hc/Hp≤4.7。

在最佳实施方式中，11.9≤Hc/Hp≤15.0。

在最佳实施方式中，上述发光管的内径设为D(mm)，上述电极尖端间距离设为L(mm)，满足4≤L/D≤9的关系。

在最佳实施方式中，具备收纳上述发光管的外管，上述发光管和上述外管之间保持1kPa以下的负压状态。

在最佳实施方式中，平均彩色再现评价数Ra在70以上，灯效率在100LPW以上。

本发明的照明装置具备上述任意一个金属卤化物灯和对上述金属卤化物灯进行调光的机构。

在最佳实施方式中，上述机构具有向上述金属卤化物灯的电极供给功率的电子稳定器，上述电子稳定器能在额定功率25％到上述额定功率的范围内调节上述功率。

附图说明：

图1是内部具有陶瓷发光管的结构的本发明的弧光放电卤化金属灯的侧面图。

图2是图1发光管20的放大的剖面图。

图3是表示本发明灯的灯效率(LPW)和发光管电极间长度与内径比(L/D)之间的关系的图。

图4是表示本发明灯的Ca的卤化物量和Pr的卤化物量的mol比与灯效率(LPW)和平均彩色再现评价数(Ra)之间关系的图。

图5是表示本发明典型的灯，从30W到150W，调光时色温度变化图。

图6(A)～(G)是表示本发明灯的发光管的一实施方式的剖面图。

图7是表示具备本发明的金属卤化物灯和电子稳定器的系统(照明装置)的结构例的电路框图。

具体实施方式

本发明的金属卤化物灯在发光管的内部具有封入的Pr(镨)的卤化物，Na(钠)的卤化物和Ca(钙)的卤化物，在Pr的卤化物的充入量Hp[mol]，Na的卤化物的充入量Hn[mol]和Ca的卤化物的充入量Hc[mol]之间，以下关系同时成立。

3.0≤Hn/Hp≤25.0    (式1)

0.4≤Hc/Hp≤15.0    (式2)

在本发明中，其主要特征在于，以上述式1和式2的比率，将Pr的卤化物、Na的卤化物和Ca的卤化物封入陶瓷制发光管内。由此得到的效果的详情，在说明后述的实施例的作用效果时一并进行说明。

下面参照附图，对本发明的金属卤化物灯的最佳实施方式进行说明。

首先，参照图1。图1是表示本实施方式的金属卤化物灯10的结构的图。该图表示球状硼硅酸外管11嵌入爱迪生型金属灯头12中的状态。

本实施方式的金属卤化物灯10具备透明的外管11和收容在外管11内部的陶瓷发光管20。

在接口12中安装硼硅酸玻璃喇叭管(外管长轴通过喇叭管)16，沿外管11的长轴方向的轴(图1中虚线104)，向外管11的内部延伸。

在接口12内侧设置一对电绝缘的电极金属部分(图中没有表示)，从各电极金属部分通过硼硅酸玻璃喇叭管(外管长轴通过喇叭管)16，引入电极导线14和15(进出导线)在外管11的内部平行延伸。导线14和15由例如镍或低碳钢来形成。

在导线15中，相对于外管长轴104平行的部分，是为了在灯工作时，从导线15表面不产生光电子，并通过氧化铝陶瓷管18的内部。另外，导线15相对于外管长轴104平行的部分支撑着用于捕捉(吸附)杂质气体的吸气器19。

陶瓷发光管20如后面所述能采用多种多样的结构。图1所示的发光管20的结构只不过是一个例子而已。图中表示的发光管20具有壳体结构，该壳体结构具备相对于可见光是半透明的多晶氧化铝壁。

该发光管20具有本管25和1对小的内径/外径陶瓷切头圆筒壳体部分21(也可以称为“管21”)。管21分别烧嵌到本管25的2个开口端部中。

发光管20可以由钇铝石榴石(所谓YAG)，适宜用氮化铝，氧化铝，钇，氧化锆等材料形成。

接下来，参照图2，对发光管20的结构进行详细说明。图2是图1的发光管20的放大剖视图。

图2所示的发光管20的本管25具有内径为D的壳体部分101，连接管21的一对圆筒壳体部分102以及连接壳体部分101和各圆筒壳体部分102的一对圆锥壳体部分103。

从各管21中，例如由铌形成的引线26从管21延伸到外侧。2根引线26分别与如图1所示的导线14，15电气连接，作为用于供给灯功率的导线使用。

2根引线26中的一根在如图1所示的导线14与外管长轴104相交的位置，通过焊接与导线14连接。2根引线26中的另一根在如图1所示的导线15与外管长轴104相交的位置，通过焊与接导线15连接。这样，发光管20被配置在导线14和导线15的焊接部分之间，使发光管20的长度方向的轴与外管长轴104几乎一致那样被支撑着。这样，功率灯工作需要的输入功率通过导线14，15供给发光管20的引线26。

引线26由玻璃料27固定，封止在管21的内表面。因此，引线26的热膨胀特性(线膨胀系数)最好与管21以及玻璃料27的热膨胀特性(线膨胀系数)相近。

在管21的内侧配置钼引入导线29。导线29的一端通过焊接连接在引线26的一端上，另一端通过焊接连接在钨主电极轴31的一端上。在主电极轴31的另一端(尖端部分)设置由钨线圈构成的电极32，通过焊接，与主电极31一体化。

引线26直径例如为0.9mm。主电极轴31的直径例如为0.5mm。这些尺寸根据用途可以适当的调整为合适的大小。

在规定本实施方式的灯的结构的参数中，特别重要的是发光管20的2个电极32之间的长度或距离“L(电极间距离)”以及由电极间的本管25的内径“D”定义的比L/D。

在本实施方式中，沿着连接1对电极32的尖端部的中心的直线(称为“电极间直线”)测定电极间距离L。另一方面，本管25的内径D是在该电极间直线沿着实质垂直相交的“平面”测定。在本说明书中，“实质垂直相交”时，相对于上述“平面”，“电极间直线”不仅是正确垂直相交，还包括该“平面”和“电极间直线”以稍微偏离直角的角度相交的情形。具体的说，本管25的形状或在本管25内部的电极32位置由于图2所示的部件产生变化时，规定内径的平面(垂直于本管25的内壁面的面)和电极间直线的关系有偏离“垂直”的情况。这样，即使规定内径D的面和电极间直线没有正确垂直相交的情况，起因于此，导致发光特性降低，在通常的灯设计中，也不会产生问题。

如后面所述，L/D是影响从发光管20发射的光的量，活性材料原子激发状态的分布，材料辉线的宽度等的常用的参数。

以下，对本实施方式的金属卤化物灯的具体实施例进行说明。并且，在如下说明的各实施例中，使用图6(D)所示形状的发光管。该发光管具有象管壁结构的两端成为半球那样切断的直圆柱的剖面。

(实施例1)

以下，对本发明的金属卤化物灯的第1实施例进行说明。

本实施例的金属卤化物灯的基本构成，是按照参照图1和图2说明的结构，但是，在本实施例中，设定灯的额定功率为150W，外管11内保持1kPa的负压状态。本实施例的发光管20是由多晶氧化铝构成，在其内部，在发光管内容积中封入适合于以额定功率开灯时的灯电压80～95V的范围量的水银0.1～4.0mg和封入卤化物总计总量5.5～19mg。准备的卤化物，碘化镨，碘化钠，碘化钙分别按mol比1∶10∶0.5，1∶10∶2和1∶10∶10，就是，Ca的卤化物量(Hc)和Pr的卤化物量(Hp)的mol比按Hc/Hp＝0.5，2.0，10这样的3个值。在发光管20内部还封入在300K(开尔文)，显示为200Pa压力的Xe(氙)气。

在本实施例中，具有上述结构的金属卤化物灯，准备电极间距离L与发光管20内径D之比L/D从0.6到20各种变化的灯，在额定功率150W下，评价各灯在开灯状态下，灯的光输出特性。

图3表示以往例和本发明的典型的灯的灯效率[LPW]和比L/D之间的关系。

其中，以往的高效率灯(以后，称为“现有灯”)和本发明灯的不同点只在于封入物种类，其他的结构相同。现有灯的封入物是Na，Tl，Dy，Ho，Tm和Ca的碘化物，根据特表2000-511689号公报所述的第一实施例使用这些封入物。即，以Na为29mol％，Tl为6.5mol％，Ho为6.5mol％，Tm为6.5mol％，Ca为45mol％，与发光管内容积一致，封入总计卤化物的总量为5.5～19mg。

如图3所示，可以知道，现有灯的灯效率，典型的不取决于L/D，约为90LPW。可是，在本发明灯中，电极间距离L和内径D满足L/D≥1.0关系时，能得到比以往高约10％以上的效率。并且，L/D在该范围内时，Ra为70～90，也能够得到非常良好的彩色再现性。

特别是满足L/D≥4的关系时，由于本发明灯的灯效率达到113LPW，能够得到比现有灯的灯效率90LPW提供了25％以上的效率。也就是说，L/D≥4时，能得到与作为高灯效率的灯使用的高压钠灯的灯效率110LPW同等以上的高效率。另外，相对于高压钠灯中Ra值为20.0左右，本发明灯的Ra表现为70～90的非常良好的值，实现了高效率和高彩色再现性并存。

本发明灯的灯效率与现有灯的灯效率相比由于增加了25％以上，在维持发光性能的同时，能够使在以往的照明设计所使用的照明的灯数降低25％。并且，在满足L/D≥4关系的范围内，发光管20即使在水平状态下开灯时，已经被确认：能抑制放电弧光的弯曲，防止开灯中的闪烁效果。

电极间距离L和内径D满足7≤L/D≤9的关系更好。此时，本发明灯的灯效率达到最大化，能够实现120LPW以上的高值。此时，与现有灯的90LPW相比，在本发明灯为高值时，灯效率能改善约35％。

并且，由图3的曲线知，满足L/D＞9的关系，灯效率有降低倾向。但是，电极间距离L和内径D如果满足9＜L/D≤20的关系，本发明灯的灯效率，也比现有灯的灯效率90LPW高。

电极间距离L和内径D满足L/D＞20的关系时，电极间距离L变得非常大，使用通常开灯电路的放电的起动和放电的维持变困难，或者，内径D变小，由于管壁上电子的消失的原因，放电的维持变困难。因此，电极间距离L和内径D最好满足L/D＜20的关系。

并且，在本实施例中，设定Hc/Hp为0.5，2.0和10，3种值，在1.0≤L/D≤20范围中，为了实现100LPW以上，有必要设定Hc/Hp≤2.0。但是，如果Hc/Hp≤15.0，比现有灯还是能够提高灯效率。

另外，如果L/D≥4，在Hc/Hp≤15所有范围中，能实现100LPW以上的高的灯效率。

为了得到本发明的效果，有必要在发光管内封入至少1mol％以上的卤化镨，卤化钠，和卤化钙。

并且，为了得到本发明的效果，Pr的卤化物，Na的卤化物和Ca的卤化物的充入量最好设定任意一个在1.0mg/cm³以上，优选设定在2.0～25mg/cm³的范围。

在本实施例中，发光管材料使用透光性陶瓷，但是，例如使用石英制的发光管时，Pr与石英反应，在寿命早期发生失透等问题。另外，Ca也是同样的，在石英制的发光管中，使用本实施例的封入物时，不能得到本发明效果。

(实施例2)

下面，对本发明的金属卤化物灯的第2实施例进行说明。

本实施例的灯与实施例1的灯的不同点在于，在发光管20内部封入0.5mg水银，作为封入卤化物，碘化镨和碘化钠之比为1∶10，合计9mg封入，加入碘化钙使Ca的卤化物量(Hc)与Pr的卤化物量(Hp)的mol比Hc/Hp在0.2～18的范围。

另外，2个电极32间的本管25的内径D约为4mm。发光管20的放电区域201内的2个电极32间的电极间距离L约为32mm，能够得到相同值的弧光长度。其他方面与实施方式1一样。以往，在灯的额定功率为150W时，考虑电极间距离L是10mm左右，本发明灯的电极间距离L极长。额定功率为150～200W时，本发明灯的电极间距离L最好设定在20mm～50mm的范围内。电极间距离L小于20mm，在相同的管壁负荷下，由于内径D变大，弧光弯曲，发光管有可能破裂。另一方面，如果电极间距离L超过50mm，灯的起动变困难。

本发明灯在额定功率150W下开灯，评价灯的光输出特性。

图4表示本发明灯的Ca的卤化物量(Hc)和Pr的卤化物量(Hp)的mol比Hc/Hp与灯效率[LPW]以及平均彩色再现评价数Ra的关系。如图4所示，Hc/Hp的比越高，效率越降低，Hc/Hp＝15时，效率为117LPW。Hc/Hp比超过15，如果进一步增高，效率急剧降低。

另一方面，Ra随着Hc/Hp比增高一律上升。Hc/Hp＝0.4时，Ra为70。即，在0.4≤Hc/Hp≤15.0的范围，能够兼备比现有灯所示的效率90LPW高25％以上的效率(115LPW以上的效率)和Ra70以上的良好的彩色再现性。

25％的效率提高是人能够明确的感觉到亮度提高的量。比现有灯提高25％的效率意味着达到了划时代的效率。

并且，Hc/Hp＝4.7时，效率为125LPW以上，在Hc/Hp≤4.7的范围内，能仍然保持Ra70以上的良好的彩色再现性，显示比现有灯高约40％的效率125LPW。

并且，Hc/Hp＝11.9时，效率为120LPW，Ra为90以上，在Hc/Hp≥11.9的范围内，能够得到比现有灯的效率(90LPW)高25％以上的效率(115LPW以上的效率)和Ra在90以上的非常良好的彩色再现性。此外，已经确认duv呈现0.005以下的接近于黑体轨迹的良好的白色光。

另外，在本发明灯中，在11.9≤Hc/Hp≤15.0的范围内，能够得到与现有灯的彩色再现性(Ra90～92)同等的彩色再现性。

如实施例1说明的，灯效率随着电极间距离L和内径D之比L/D而变化。在实施例2中，设定L/D＝8，Hc/Hp≤15，如实施例1所示，在L/D≥1.0的范围内，能实现超过现有灯的效率90LPW的高效率。

实施例1，2中任意一个的情况，碘化镨和碘化钠之比都设定为1∶10，但是，如果该比值在1∶3～1∶25的范围内，同样能够发挥高效率和良好的彩色再现性。

(实施例3)

下面，对采用本发明的金属卤化物灯的第3实施例进行说明。

在本实施例中的灯的结构除了封入的卤化物的比率之外，与实施例2中的灯的结构是同样的。

在本实施例中，Ca的卤化物量(Hc)和Pr的卤化物量(Hp)的mol比Hc/Hp在0.4～15.0范围内变化，另外，Na的卤化物量(Hn)和Pr的卤化物量(Hp)的mol比Hn/Hp在3.0～25.0的范围内变化。

图5表示在这些范围内，变化Pr∶Na∶Ca取1∶3∶0.4，1∶3∶2，1∶10∶0.4，1∶10∶10，1∶25∶2，1∶25∶15为例，灯的输入功率(W)和色温度(K)的关系。

在图5中，为了比较，显示了作为现有灯，与实施例1同样以特表2000-511689号公报所述的灯为基准的灯(现有灯)的输入功率和色温度之间的关系。

如图5所示，降低现有灯的输入功率，色温度上升，但是，本发明灯即使输入功率降低到额定功率的25％时，色温度变化能抑制在约300K以内，具有良好的调光特性。

如图5所示，色温度几乎只由Hn/Hp决定，Hc/Hp对色温度的影响很少。此外，如果在实施的Hn/H或Hc/Hp范围内，不依赖这些比值，能够得到良好的调光特性。

现有灯的色温度变动的原因是由于封入的Tl和其他封入物(特别是象Dy或Ho这样的3A族)强烈地依赖于温度，显示不同的蒸气压特性。因此，在低于额定功率的输入功率下，发光平衡被打破，即使在调光时的恒温状态下，強发光的Tl呈现绿色的发光色，灯的色温度上升。

对此，在本发明灯中，由于主的发光是由Pr和Na发出的，相对于温度变化的蒸气压的变动相对的几乎相等。另外，由于混合了Ca的卤化物，对于开灯条件的改变，如果用封入物的发光平衡稳定的Pr和Na，可以得到不被发现的良好的调光特性。

并且，在本实施例中，设定L/D为8，但是，只要L/D满足1.0≤L/D≤20的关系，就同样能得到良好的调光特性。

调光本实施例的金属卤化物灯时，最好使用电子稳定器来进行。图7是表示具备本发明的金属卤化物灯和电子稳定器的系统(照明装置)结构的例子的电路框图。图7所示的电子稳定器具备接受来自商用电源1的交流电流，转换为直流电流的升压斩波器(chopper)2和将直流电流调整频率和波形，转换为交流电流的开灯的电路部3，从开灯电路部3输出的交流电流供给本发明的金属卤化物灯7。

该电子稳定器还具备第1控制电路4，第2控制电路5和设定部6，第1控制电路4按照显示由第1控制电路4检测的、由设定部6设定的值的方式，控制升压斩波器2输出的电压和电流大小。开灯电路部3的输出波形和频率由第2控制电路5控制。

金属卤化物灯7的调光，通过第1控制电路4控制升压斩波器2的动作来进行的，以使从升压斩波器2得到具有由设定部6设定的值的输出。

通过使用具有这样的结构的电子稳定器，在金属卤化物灯的寿命末期之前，不仅能够进行稳定的瞬时调光，即使在额定功率下开灯时，也能减少由于电源电压改变所带来的影响。

在图7的装置中，向灯7输入的功率即使降低到额定灯功率的25％，如前所述，色温度变化被抑制在约300K以内，得到良好的调光特性。

根据本发明的金属卤化物灯，象实施例1～3说明的那样，能够得到寿命中的灯电压上升少，到寿命末期之前，电气特性变化少的良好的灯特性。

另外，根据本发明的金属卤化物灯，已经确认寿命中的光特性变化(特别是色温度变化)少，还有，制造时的色特性散差(个体差)小。这是通过混合使用Pr，Na和Ca的卤化物得到的本发明特有效果，在调光时也能作为发光平衡稳定的效果出现。

并且，在实施例1～3中的任意一个情况下，特别是，作为最好的例子，设定外管11内部为1kPa的负压状态，也可以设定外管11的内部为例如50kPa以下的氮气氛围气。此时，仅仅降低灯效率，和实施例的灯一样，兼备高效率和良好的彩色再现性，并且，能够提供调光特性良好的金属卤化物灯。并且，设定外管11的内部是50kPa的氮气氛围气时，由于效率只在超过120LPW的范围内产生2～3LPW的程度的效率降低，外管11内部最好设定为1kPa以下的负压状态。

在实施例1～3的灯中，作为Pr，Na，Ca的卤化物，使用碘化物，也可以使用Pr，Na，Ca的溴化物或Pr，Na，Ca的碘化物和溴化物的组合。在这样的情况下，能够提供兼备高效率和良好的彩色再现性，调光特性良好的金属卤化物灯。

[发光管形态]

如前所述，发光管20可以具有与图1和图2所示形态不同的其他几何学的形状。

图6(A)～图6(G)表示发光管20可能采用的各种形态的例子，是沿发光管的长轴的剖面图。管壁内表面和管壁外表面是以发光管的长轴作为旋转轴的旋转体的表面，其中，不需要的不必在图中表示。

这样的管壁内表面的内径D能够通过求出电极间的(即，到电极尖端间距离L)剖面图的内面积，用该面积除以L求出。其他种类的内表面为了求其内径，有时需要更烦杂的平均化步骤才能得到。

以下，记录了各发光管的形状说明和使用各发光管时的特长。此时，发光管形状以外的条件是相同的。

图6(A)表示发光管中央部的剖面是椭圆形的发光管。

图6(B)表示具有使发光管中央部的两端变得平坦那样切断的，直圆柱剖面的发光管。该发光管形状具有开灯中色温度变化小的特征。因此，在担心发光色变化的场合特别有效。

图6(C)表示具有发光管中央部的两端是半球，发光管中央部的侧面为凹状的剖面的发光管。

图6(D)表示具有使发光管中央部的两端变为半球那样切断的直圆柱剖面的发光管。

图6(E)表示具有发光管中央部的两端是半球，发光管中央部的侧面是椭圆形剖面的发光管。

图6(F)是实施例1和2使用的形状。

图6(G)表示具有发光管中央部的两端直径大，并且，变得平坦那样切断的直立圆柱剖面的发光管。

图6(A)和图6(E)的发光管具有在进行大匹量生产时，散差特别少的特征。因此，被大量使用于天棚照明等，在注重色温度散差的场合，成为特别好的发光管形状。

图6(C)和图6(G)的发光管具有起动时开始发光快的特征。通过设计，能够将达到额定光输出的时间缩短10～20％左右。另外，水平开灯时的弧光弯曲特别少，能够得到开灯时散差特别少的灯。

图6(D)和图6(F)的发光管能够得到开灯中色温度变化最少的灯。

图6(B)的发光管由于结构简单具有生产成本低的特征。

还有其他很多的可能的结构。各构成根据各自不同的理由做成需要的形态。因此，各构成具有各自的优点和缺点。也就是说，在考虑特定的活性材料和其他的灯特性时，多个结构中某个规定的发光管的结构应该具有比其他多的优点。在图6(A)～图6(F)所示的任一个的发光管结构中，都使用被提供到放电区域的，本发明的可以离子化的材料，并且，电极间距离L和直径D满足上述关系(即，L/D≥1.0)时，能够得到具有比以往灯效率高的弧光放电卤化金属灯。

并且，实施例1，2，3所述的只是在发光管20内封入水银时的结果，即使作为无水银的情况，也同样能够得到本发明的效果。

在本实施例1，2，3中是额定功率为150W的灯，但是，本发明的金属卤化物灯的额定功率不局限于150W。由于升高额定功率，相对于整个消耗功率的电极损失等损失功率的比例减少，灯的发光效率上升。与此相对，由于额定功率降低，损失功率的比例增加，发光效率降低。因而，本实施例的发光效率是关于额定功率为150W左右的灯的值，根据灯的额定功率不同，该值也不同，在效果方面，与相对无关的现有灯相比较，能够得到发光效率改善了的灯。

这样，根据本发明，能够实现比以往的灯效率高和良好彩色再现性并存的金属卤化物灯。此外，本发明的金属卤化物灯作为通过混合卤化钙和卤化镨的良好效果，成为由最冷点温度改变产生的影响少的设计，对于调光时的色稳定性也起有利的作用。

本发明的金属卤化物灯在效率和彩色再现性两方面良好，并且，制造时的特性散差和寿命中的特性变化少，在很宽的范围可以调光。因此，本发明的金属卤化物灯作为街路灯照明等屋外照明，高天棚照明等的屋内照明是有用的，也能使用于适合于店铺照明。

Claims (9)

1.一种金属卤化物灯，具备由陶瓷形成的发光管和一对相对电极，其特征在于，

具有封入在上述发光管内部的Pr的卤化物、Na的卤化物以及Ca的卤化物，

上述Pr的卤化物的充入量Hp[mol]，上述Na的卤化物的充入量Hn[mol]和上述Ca的卤化物的充入量Hc[mol]满足，

0.4≤Hc/Hp≤15.0

和

3.0≤Hn/Hp≤25.0

的关系。

2.根据权利要求1所述的金属卤化物灯，其特征在于，

上述Pr的卤化物、上述Na的卤化物以及上述Ca的卤化物的充入量全都在1.0mg/cm³以上。

3.根据权利要求1所述的金属卤化物灯，其特征在于，

0.4≤Hc/Hp≤4.7。

4.根据权利要求1所述的金属卤化物灯，其特征在于，

11.9≤Hc/Hp≤15。

5.根据权利要求1所述的金属卤化物灯，其特征在于，

上述发光管的内径为D(mm)，上述电极尖端间距离为L(mm)时，满足4≤L/D≤9的关系。

6.根据权利要求1所述的金属卤化物灯，其特征在于，

具备收纳上述发光管的外管，

上述发光管和上述外管之间保持在1kPa以下的负压状态。

7.根据权利要求1所述的金属卤化物灯，其特征在于，

平均彩色再现评价数Ra为70以上，灯效率为100LPW以上。

8.一种照明装置，其特征在于，

具备权利要求1～7中任意一个所述的金属卤化物灯，和

进行上述金属卤化物灯的调光的机构。

9.根据权利要求8所述的照明装置，其特征在于，

上述机构具备向上述金属卤化物灯的电极供给电功率的电子稳定器，

上述电子稳定器能从额定功率的25％到上述额定功率的范围内，调节上述电功率。

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