JP2001185079A - 動作パラメーターの変動に対する感度の低減した高圧水銀ランプ - Google Patents
動作パラメーターの変動に対する感度の低減した高圧水銀ランプInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高い色温度でも線路電圧及び動作回路特性の
変動に対するランプの色の感度が低く、しかも製造欠陥
並びに動作回路部品及びランプ自身の摩耗に対してもラ
ンプの色の感度が低い金属ハロゲン化物の添加剤組成物
を備えたランプを提供する。 【解決手段】 高圧水銀蒸気放電ランプを提供する。こ
のランプは耐熱材料からなる放電管（３）を有する。２
以上の電極（５）が放電管（３）内部に延びて、外部電
流供給導線（９）と電気的に接続している。ランプは放
電管（３）内部に、希ガス、水銀、及び金属ハロゲン化
物の添加剤組成物を含む封入物を有する。この金属ハロ
ゲン化物添加剤組成物は、ハロゲン化ナトリウム、ハロ
ゲン化セシウム又はハロゲン化ナトリウムとハロゲン化
セシウムの混合物であるアルカリ金属ハロゲン化物と、
線発光する１種類以上の金属ハロゲン化物と、紫スペク
トル領域で発光する１種類以上の希土類金属ハロゲン化
物と、緑スペクトル領域で発光する１種類以上の希土類
金属ハロゲン化物とを含む。
変動に対するランプの色の感度が低く、しかも製造欠陥
並びに動作回路部品及びランプ自身の摩耗に対してもラ
ンプの色の感度が低い金属ハロゲン化物の添加剤組成物
を備えたランプを提供する。 【解決手段】 高圧水銀蒸気放電ランプを提供する。こ
のランプは耐熱材料からなる放電管（３）を有する。２
以上の電極（５）が放電管（３）内部に延びて、外部電
流供給導線（９）と電気的に接続している。ランプは放
電管（３）内部に、希ガス、水銀、及び金属ハロゲン化
物の添加剤組成物を含む封入物を有する。この金属ハロ
ゲン化物添加剤組成物は、ハロゲン化ナトリウム、ハロ
ゲン化セシウム又はハロゲン化ナトリウムとハロゲン化
セシウムの混合物であるアルカリ金属ハロゲン化物と、
線発光する１種類以上の金属ハロゲン化物と、紫スペク
トル領域で発光する１種類以上の希土類金属ハロゲン化
物と、緑スペクトル領域で発光する１種類以上の希土類
金属ハロゲン化物とを含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特殊な金属ハロゲ
ン化物の添加剤組成物を含んだ電離性封入物を有する高
圧水銀蒸気放電ランプに関するものであり、さらに具体
的には、動作パラメーターの変動に対するランプの色度
点感度を低減させる金属ハロゲン化物の添加剤組成物を
有するメタルハライド放電ランプに関する。
ン化物の添加剤組成物を含んだ電離性封入物を有する高
圧水銀蒸気放電ランプに関するものであり、さらに具体
的には、動作パラメーターの変動に対するランプの色度
点感度を低減させる金属ハロゲン化物の添加剤組成物を
有するメタルハライド放電ランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】メタルハライドランプは数十年間にわた
り一般照明用に用いられている。かかるランプに封入さ
れた添加剤は、励起状態で可視電磁スペクトルの単一波
長又は複数の波長の強力な光を発する金属を（フッ化物
以外のハロゲン化物の形態で）含んでいる。これらの金
属は、ランプを流れる電流によって、相当量の金属ハロ
ゲン化物が気化し解離した後に励起される。通常、ラン
プに封入される金属ハロゲン化物添加剤の総質量は、定
常状態動作での蒸気相中の金属ハロゲン化物の質量より
も多い。その結果、蒸気相は、放電管の最冷点に局在す
る凝縮相と平衡にある。金属ハロゲン化物封入物の凝縮
相の組成、そして必然的に蒸気相の組成は、電離性封入
物中の添加剤の熱化学的性質の差違のため、ランプの放
電管内の最冷点温度に依存する。ランプの発する光の色
は可視スペクトル域の赤色領域、緑色領域及び青色領域
で発光する蒸気相成分の量と質に依存するので、ランプ
の色が放電管の冷点温度に大きく影響されることは明ら
かである。冷点温度の値は、放電管自体の物理的特性
（材料及び生産上のバラツキ）のみならず、ランプの動
作回路特性及び線路電圧の変動によって左右される。
り一般照明用に用いられている。かかるランプに封入さ
れた添加剤は、励起状態で可視電磁スペクトルの単一波
長又は複数の波長の強力な光を発する金属を（フッ化物
以外のハロゲン化物の形態で）含んでいる。これらの金
属は、ランプを流れる電流によって、相当量の金属ハロ
ゲン化物が気化し解離した後に励起される。通常、ラン
プに封入される金属ハロゲン化物添加剤の総質量は、定
常状態動作での蒸気相中の金属ハロゲン化物の質量より
も多い。その結果、蒸気相は、放電管の最冷点に局在す
る凝縮相と平衡にある。金属ハロゲン化物封入物の凝縮
相の組成、そして必然的に蒸気相の組成は、電離性封入
物中の添加剤の熱化学的性質の差違のため、ランプの放
電管内の最冷点温度に依存する。ランプの発する光の色
は可視スペクトル域の赤色領域、緑色領域及び青色領域
で発光する蒸気相成分の量と質に依存するので、ランプ
の色が放電管の冷点温度に大きく影響されることは明ら
かである。冷点温度の値は、放電管自体の物理的特性
（材料及び生産上のバラツキ）のみならず、ランプの動
作回路特性及び線路電圧の変動によって左右される。
【０００３】多種多様なメタルハライドランプが文献に
記載されており、ランプに対する諸要件は金属ハロゲン
化物の添加剤組成の変更によって満たされる。
記載されており、ランプに対する諸要件は金属ハロゲン
化物の添加剤組成の変更によって満たされる。
【０００４】米国特許第３８４２３０７号には、ジスプ
ロシウム及び平均（メジアン）励起エネルギーの類似し
た２種類以上の他の希土類金属のハロゲン化物を１種類
以上の他のタイプの金属ハロゲン化物と共に含有する金
属ハロゲン化物の添加剤組成物が記載されている。その
実施例１は、セシウム（アーク安定化のための慣用アル
カリ成分）、タリウム（緑スペクトル領域で発光する線
発光体）及びジスプロシウム、ホルミウム及びツリウム
のヨウ化物の添加剤組成物に関する。実施例２及び３
は、タリウムを含んでいないか、又は３種類の異なる希
土類金属に加えて４番目の希土類金属（ユーロピウム）
も電離性封入物に添加されている点で実施例１と異な
る。この米国特許によれば、かかる添加剤組成物の利点
は平均演色評価数が非常に高く、壁面負荷が比較的低い
（すなわち、冷点温度が比較的低い）ことである。放電
管の材料は溶融シリカ（石英）である。
ロシウム及び平均（メジアン）励起エネルギーの類似し
た２種類以上の他の希土類金属のハロゲン化物を１種類
以上の他のタイプの金属ハロゲン化物と共に含有する金
属ハロゲン化物の添加剤組成物が記載されている。その
実施例１は、セシウム（アーク安定化のための慣用アル
カリ成分）、タリウム（緑スペクトル領域で発光する線
発光体）及びジスプロシウム、ホルミウム及びツリウム
のヨウ化物の添加剤組成物に関する。実施例２及び３
は、タリウムを含んでいないか、又は３種類の異なる希
土類金属に加えて４番目の希土類金属（ユーロピウム）
も電離性封入物に添加されている点で実施例１と異な
る。この米国特許によれば、かかる添加剤組成物の利点
は平均演色評価数が非常に高く、壁面負荷が比較的低い
（すなわち、冷点温度が比較的低い）ことである。放電
管の材料は溶融シリカ（石英）である。
【０００５】欧州特許第０２１５５２４号には、米国特
許第３８４２３０７号の実施例１と同様、金属ハロゲン
化物添加剤封入物として、１種類のアルカリ成分（ハロ
ゲン化ナトリウム）と、緑スペクトル領域で発光する１
種類の線発光体成分（ハロゲン化タリウム）と、基本的
に紫がかった色相で発光する１種類の希土類多線発光体
（ジスプロシウム、ホルミウム、ツリウム又はランタ
ン）との混合物が記載されている。この欧州特許によれ
ば、かかる添加剤組成物の利点は、低い色温度での演色
評価数が高いこと及び低い色温度（実施例では３６００
Ｋ未満）での線路電圧の変動に対するランプ特性の感度
が低いことである。これらの利点は、壁面負荷の増大
（すなわち冷点温度の上昇）と適切な放電管形状とで得
られる過度のナトリウム線の拡がりの結果であると考え
られる。放電管材料としては、溶融シリカよりも高温耐
久性に優れた半透明セラミックが使われている。
許第３８４２３０７号の実施例１と同様、金属ハロゲン
化物添加剤封入物として、１種類のアルカリ成分（ハロ
ゲン化ナトリウム）と、緑スペクトル領域で発光する１
種類の線発光体成分（ハロゲン化タリウム）と、基本的
に紫がかった色相で発光する１種類の希土類多線発光体
（ジスプロシウム、ホルミウム、ツリウム又はランタ
ン）との混合物が記載されている。この欧州特許によれ
ば、かかる添加剤組成物の利点は、低い色温度での演色
評価数が高いこと及び低い色温度（実施例では３６００
Ｋ未満）での線路電圧の変動に対するランプ特性の感度
が低いことである。これらの利点は、壁面負荷の増大
（すなわち冷点温度の上昇）と適切な放電管形状とで得
られる過度のナトリウム線の拡がりの結果であると考え
られる。放電管材料としては、溶融シリカよりも高温耐
久性に優れた半透明セラミックが使われている。
【０００６】米国特許第５２３９２３２号には、ハロゲ
ン化セシウム及び／又はハロゲン化ナトリウムと、紫色
相で発光をする１種類以上の希土類金属ハロゲン化物
と、緑色相で発光をする１種類以上の希土類金属ハロゲ
ン化物とからなる金属ハロゲン化物の添加剤組成物が記
載されている。かかるハロゲン化物封入物の利点は、平
均演色評価数及び赤の演色評価数が増すことと、ランプ
毎の色のバラツキが減ることである。さらに別の利点と
して、線発光体又は分子発光体添加剤を有するメタルハ
ライドランプのランプ効率に比べランプ効率が若干増し
てもいる。放電管材料としてセラミックを用いないくて
も済むように壁面負荷及び冷点温度は低く保たれる。こ
の米国特許明細書に記載されている実施例はすべて溶融
シリカでできた放電管に関するものである。
ン化セシウム及び／又はハロゲン化ナトリウムと、紫色
相で発光をする１種類以上の希土類金属ハロゲン化物
と、緑色相で発光をする１種類以上の希土類金属ハロゲ
ン化物とからなる金属ハロゲン化物の添加剤組成物が記
載されている。かかるハロゲン化物封入物の利点は、平
均演色評価数及び赤の演色評価数が増すことと、ランプ
毎の色のバラツキが減ることである。さらに別の利点と
して、線発光体又は分子発光体添加剤を有するメタルハ
ライドランプのランプ効率に比べランプ効率が若干増し
てもいる。放電管材料としてセラミックを用いないくて
も済むように壁面負荷及び冷点温度は低く保たれる。こ
の米国特許明細書に記載されている実施例はすべて溶融
シリカでできた放電管に関するものである。
【０００７】後者の米国特許には、ランプ中の金属ハロ
ゲン化物の添加剤組成物からハロゲン化タリウムを完全
に除く必要性についても記載されている。この米国特許
によると、ハロゲン化タリウムの蒸気圧と希土類ハロゲ
ン化物の蒸気圧とが大きく異なるため、タリウムによる
緑色線発光が優勢になり、ランプを低い線路電圧で動作
させるとカラーバランスが失われる（すなわちランプの
冷点温度がその設計値より低くなる）可能性がある。こ
のようにカラーバランスが失われるとランプ毎の色のバ
ラツキが増す。この米国特許は、同様の不都合な特性が
他の揮発性線発光体添加剤（例えばハロゲン化インジウ
ム）によることを暗示している。
ゲン化物の添加剤組成物からハロゲン化タリウムを完全
に除く必要性についても記載されている。この米国特許
によると、ハロゲン化タリウムの蒸気圧と希土類ハロゲ
ン化物の蒸気圧とが大きく異なるため、タリウムによる
緑色線発光が優勢になり、ランプを低い線路電圧で動作
させるとカラーバランスが失われる（すなわちランプの
冷点温度がその設計値より低くなる）可能性がある。こ
のようにカラーバランスが失われるとランプ毎の色のバ
ラツキが増す。この米国特許は、同様の不都合な特性が
他の揮発性線発光体添加剤（例えばハロゲン化インジウ
ム）によることを暗示している。
【０００８】以上の特許文献で例示されるように、過去
数十年間にわたる開発では、ランプ効率、平均演色評価
数及びランプ寿命の改良の方が、線路電圧及び動作回路
特性の変動に対してランプ色の感度を下げることよりも
はるかに重要であると考えられていた。これらのファク
ターによって冷点温度が変化してランプ色に影響を与え
るが、冷点温度は生産プロセスで生じる欠陥によっても
変動する。線路電圧又は動作回路特性の変動は、線路負
荷の不測の変動、電気回路の製造欠陥又は電気回路部品
及びランプ自身の摩耗のため避けることができない。
数十年間にわたる開発では、ランプ効率、平均演色評価
数及びランプ寿命の改良の方が、線路電圧及び動作回路
特性の変動に対してランプ色の感度を下げることよりも
はるかに重要であると考えられていた。これらのファク
ターによって冷点温度が変化してランプ色に影響を与え
るが、冷点温度は生産プロセスで生じる欠陥によっても
変動する。線路電圧又は動作回路特性の変動は、線路負
荷の不測の変動、電気回路の製造欠陥又は電気回路部品
及びランプ自身の摩耗のため避けることができない。
【０００９】米国特許第３８４２３０７号では、ランプ
の動作パラメーターの変動に対するランプ特性の感度を
低減させる必要性は扱っていない。欧州特許第０２１５
５２４号によれば、感度を若干低減することができる
が、そうした低減ができるのは低い色温度に限られる。
本発明者らの測定では、米国特許第５２３９２３２号の
添加剤封入物は色温度スケールにおいてのみ色の変動を
低減させることが示された。ランプの動作パラメーター
を変化させながら、ランプのカラーシフトの量を表すの
に二次元色座標による測定を用いると、放射光の色相及
び色座標にかなりの変化が観察される。
の動作パラメーターの変動に対するランプ特性の感度を
低減させる必要性は扱っていない。欧州特許第０２１５
５２４号によれば、感度を若干低減することができる
が、そうした低減ができるのは低い色温度に限られる。
本発明者らの測定では、米国特許第５２３９２３２号の
添加剤封入物は色温度スケールにおいてのみ色の変動を
低減させることが示された。ランプの動作パラメーター
を変化させながら、ランプのカラーシフトの量を表すの
に二次元色座標による測定を用いると、放射光の色相及
び色座標にかなりの変化が観察される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】そこで、高い色温度で
も線路電圧及び動作回路特性の変動に対するランプの色
の感度が低く、しかも製造欠陥並びに動作回路部品及び
ランプ自身の摩耗に対してもランプの色の感度が低い金
属ハロゲン化物の添加剤組成物を備えたランプを提供す
ることに特段のニーズが存在する。
も線路電圧及び動作回路特性の変動に対するランプの色
の感度が低く、しかも製造欠陥並びに動作回路部品及び
ランプ自身の摩耗に対してもランプの色の感度が低い金
属ハロゲン化物の添加剤組成物を備えたランプを提供す
ることに特段のニーズが存在する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】高圧水銀蒸気放電ランプ
が提供される。このランプは耐熱材料からなる放電管を
有する。２以上の電極が放電管内部に延びていて、外部
電流供給導線と電気的に接続している。ランプは放電管
内部に、希ガス、水銀、及び金属ハロゲン化物の添加剤
組成物を含む封入物を有する。この金属ハロゲン化物添
加剤組成物は、ハロゲン化ナトリウム、ハロゲン化セシ
ウム又はハロゲン化ナトリウムとハロゲン化セシウムの
混合物であるアルカリ金属ハロゲン化物と、線発光する
１種類以上の金属ハロゲン化物と、紫スペクトル領域で
発光する１種類以上の希土類金属ハロゲン化物と、緑ス
ペクトル領域で発光する１種類以上の希土類金属ハロゲ
ン化物とを含んでなる。
が提供される。このランプは耐熱材料からなる放電管を
有する。２以上の電極が放電管内部に延びていて、外部
電流供給導線と電気的に接続している。ランプは放電管
内部に、希ガス、水銀、及び金属ハロゲン化物の添加剤
組成物を含む封入物を有する。この金属ハロゲン化物添
加剤組成物は、ハロゲン化ナトリウム、ハロゲン化セシ
ウム又はハロゲン化ナトリウムとハロゲン化セシウムの
混合物であるアルカリ金属ハロゲン化物と、線発光する
１種類以上の金属ハロゲン化物と、紫スペクトル領域で
発光する１種類以上の希土類金属ハロゲン化物と、緑ス
ペクトル領域で発光する１種類以上の希土類金属ハロゲ
ン化物とを含んでなる。
【００１２】ハロゲン化物とは、フッ化物以外のあらゆ
る種類のハロゲン化物又はその混合物を意味する。線発
光する金属とは、可視スペクトルの限られたスペクトル
範囲で発光する金属、すなわち、１又は複数の特定波長
又はかかる特定波長を中心として１０ナノメートル幅の
スペクトル範囲でのみ発光する金属を意味する。この用
語は、高圧放電ランプに常用される用語によるものであ
るが、ナトリウム、セシウム及び水銀はかかる線発光金
属成分の例とみなさないという付加的制約がある。カル
シウムのような放射スペクトル幅の広い金属もこの用語
から除外される。
る種類のハロゲン化物又はその混合物を意味する。線発
光する金属とは、可視スペクトルの限られたスペクトル
範囲で発光する金属、すなわち、１又は複数の特定波長
又はかかる特定波長を中心として１０ナノメートル幅の
スペクトル範囲でのみ発光する金属を意味する。この用
語は、高圧放電ランプに常用される用語によるものであ
るが、ナトリウム、セシウム及び水銀はかかる線発光金
属成分の例とみなさないという付加的制約がある。カル
シウムのような放射スペクトル幅の広い金属もこの用語
から除外される。
【００１３】本発明の主な利点は、ランプの動作パラメ
ーターの変動、すなわち冷点温度の変動に対するランプ
色の感度が低減することである。かかる感度の低下は、
線発光する１種類以上の金属ハロゲン化物を金属ハロゲ
ン化物添加剤封入物に加えることによって達成される。
封入物中の線発光体による有益な効果は米国特許第５２
３９２３２号の記載に照らすと全く驚くべきことであ
る。この米国特許の説明に基づくと、冷点温度変化に対
するランプ色の不感性には、金属ハロゲン化物封入物中
の添加剤の蒸気圧がほぼ等しいことが必須であると予測
される。蒸気圧のほぼ等しい緑及び紫の希土類発光体の
ハロゲン化物を蒸気圧の異なる揮発性線発光体と混合す
ると、冷点温度の変化によってランプ色の変化が増すと
予測される。本願発明で提案する金属ハロゲン化物の添
加剤組成物での経験は、これらの予測に反するものであ
る。
ーターの変動、すなわち冷点温度の変動に対するランプ
色の感度が低減することである。かかる感度の低下は、
線発光する１種類以上の金属ハロゲン化物を金属ハロゲ
ン化物添加剤封入物に加えることによって達成される。
封入物中の線発光体による有益な効果は米国特許第５２
３９２３２号の記載に照らすと全く驚くべきことであ
る。この米国特許の説明に基づくと、冷点温度変化に対
するランプ色の不感性には、金属ハロゲン化物封入物中
の添加剤の蒸気圧がほぼ等しいことが必須であると予測
される。蒸気圧のほぼ等しい緑及び紫の希土類発光体の
ハロゲン化物を蒸気圧の異なる揮発性線発光体と混合す
ると、冷点温度の変化によってランプ色の変化が増すと
予測される。本願発明で提案する金属ハロゲン化物の添
加剤組成物での経験は、これらの予測に反するものであ
る。
【００１４】本発明の追加の利点は、動作パラメーター
の変動に対するランプ色の感度の低減を達成し得る色温
度範囲が４０００Ｋを上回る範囲にまで拡大することで
ある。
の変動に対するランプ色の感度の低減を達成し得る色温
度範囲が４０００Ｋを上回る範囲にまで拡大することで
ある。
【００１５】本発明のさらに別の利点は、封入物に４種
類の主要金属ハロゲン化物添加剤を使用することで、性
能パラメーターが向上するとともに性能パラメーターの
バランスに優れたランプが得られることである。
類の主要金属ハロゲン化物添加剤を使用することで、性
能パラメーターが向上するとともに性能パラメーターの
バランスに優れたランプが得られることである。
【００１６】本発明のさらに別の利点は、米国特許第３
８４２３０７号及び欧州特許第０２１５５２４号に規定
された添加剤封入物を有するランプの効率よりもランプ
効率が向上することである。
８４２３０７号及び欧州特許第０２１５５２４号に規定
された添加剤封入物を有するランプの効率よりもランプ
効率が向上することである。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１に、本発明を具体化した高圧
水銀蒸気メタルハライド放電ランプの一例を示す。ラン
プは耐熱材料でできた放電管３を含んでおり、外管１内
部に入れられている。外部電流供給導線９と電気的に接
続した２本の電極５が放電管３内部に延びている。電流
供給導線は、外部電源との接続に適した２つの端子７に
電気的に取付けられる。外管１の２つの端部１１はプレ
スシールされる。放電管３内の封入物は慣用成分の希ガ
ス及び水銀に加えて４種類の金属ハロゲン化物添加剤を
含んでいる。この金属ハロゲン化物添加剤組成物は、ハ
ロゲン化ナトリウム、ハロゲン化セシウム又はハロゲン
化ナトリウムとハロゲン化セシウムの混合物であるアル
カリ金属ハロゲン化物と、線発光する１種類以上の金属
ハロゲン化物と、紫スペクトル領域で発光する１種類以
上の希土類金属ハロゲン化物と、緑スペクトル領域で発
光する１種類以上の希土類金属ハロゲン化物とを含んで
なる。
水銀蒸気メタルハライド放電ランプの一例を示す。ラン
プは耐熱材料でできた放電管３を含んでおり、外管１内
部に入れられている。外部電流供給導線９と電気的に接
続した２本の電極５が放電管３内部に延びている。電流
供給導線は、外部電源との接続に適した２つの端子７に
電気的に取付けられる。外管１の２つの端部１１はプレ
スシールされる。放電管３内の封入物は慣用成分の希ガ
ス及び水銀に加えて４種類の金属ハロゲン化物添加剤を
含んでいる。この金属ハロゲン化物添加剤組成物は、ハ
ロゲン化ナトリウム、ハロゲン化セシウム又はハロゲン
化ナトリウムとハロゲン化セシウムの混合物であるアル
カリ金属ハロゲン化物と、線発光する１種類以上の金属
ハロゲン化物と、紫スペクトル領域で発光する１種類以
上の希土類金属ハロゲン化物と、緑スペクトル領域で発
光する１種類以上の希土類金属ハロゲン化物とを含んで
なる。
【００１８】本発明を具体化したランプでは、金属ハロ
ゲン化物添加剤の組成は好ましくは次のモル量関係で規
定される：３５〜９５モル％のアルカリ金属ハロゲン化
物、０．５〜２０モル％の線発光する金属ハロゲン化
物、及び紫スペクトル領域で発光する希土類金属成分と
緑スペクトル領域で発光する希土類金属成分との分子比
が１０：１〜１：１の紫スペクトル領域で発光する希土
類金属ハロゲン化物と緑スペクトル領域で発光する希土
類金属ハロゲン化物との混合物。
ゲン化物添加剤の組成は好ましくは次のモル量関係で規
定される：３５〜９５モル％のアルカリ金属ハロゲン化
物、０．５〜２０モル％の線発光する金属ハロゲン化
物、及び紫スペクトル領域で発光する希土類金属成分と
緑スペクトル領域で発光する希土類金属成分との分子比
が１０：１〜１：１の紫スペクトル領域で発光する希土
類金属ハロゲン化物と緑スペクトル領域で発光する希土
類金属ハロゲン化物との混合物。
【００１９】金属ハロゲン化物の添加剤組成物は、さら
に好ましくは５０〜９５モル％のアルカリ金属ハロゲン
化物と１〜１５モル％の線発光する金属ハロゲン化物を
含む。
に好ましくは５０〜９５モル％のアルカリ金属ハロゲン
化物と１〜１５モル％の線発光する金属ハロゲン化物を
含む。
【００２０】本発明の好ましい実施形態では、金属ハロ
ゲン化物の添加剤組成物はハロゲン化物として好ましく
は１種類以上のヨウ化物、臭化物又は塩化物を含む。ハ
ロゲン化物はさらに好ましくはヨウ化物である。
ゲン化物の添加剤組成物はハロゲン化物として好ましく
は１種類以上のヨウ化物、臭化物又は塩化物を含む。ハ
ロゲン化物はさらに好ましくはヨウ化物である。
【００２１】線発光するハロゲン化物は、好ましくは、
タリウム、インジウム、ガリウム、亜鉛及びリチウムの
ハロゲン化物の１種類以上である。線発光するハロゲン
化物はさらに好ましくはハロゲン化タリウムである。
タリウム、インジウム、ガリウム、亜鉛及びリチウムの
ハロゲン化物の１種類以上である。線発光するハロゲン
化物はさらに好ましくはハロゲン化タリウムである。
【００２２】紫スペクトル領域で発光する希土類金属ハ
ロゲン化物は、好ましくは、ジスプロシウム、ホルミウ
ム及びユーロピウムのハロゲン化物の１種類以上であ
る。紫スペクトル領域で発光する希土類金属ハロゲン化
物はさらに好ましくはハロゲン化ジスプロシウムであ
る。
ロゲン化物は、好ましくは、ジスプロシウム、ホルミウ
ム及びユーロピウムのハロゲン化物の１種類以上であ
る。紫スペクトル領域で発光する希土類金属ハロゲン化
物はさらに好ましくはハロゲン化ジスプロシウムであ
る。
【００２３】緑スペクトル領域で発光する希土類金属ハ
ロゲン化物は、好ましくは、セリウム、ネオジム、プラ
セオジム及びランタンのハロゲン化物の１種類以上であ
る。緑スペクトル領域で発光する希土類金属ハロゲン化
物はさらに好ましくはハロゲン化セリウムである。
ロゲン化物は、好ましくは、セリウム、ネオジム、プラ
セオジム及びランタンのハロゲン化物の１種類以上であ
る。緑スペクトル領域で発光する希土類金属ハロゲン化
物はさらに好ましくはハロゲン化セリウムである。
【００２４】封入物のその他の成分は、標準的な動作回
路で駆動される通常のランプの始動、立ち上がり及び安
定動作に必要とされるものである。ランプの放電管に封
入される希ガスはアルゴン、キセノン又はこれらの混合
物である。封入される他の成分は水銀であり、電子衝突
断面積が格段に高い成分である。この成分はランプ内の
電場を適切に設定するのに必要とされる。
路で駆動される通常のランプの始動、立ち上がり及び安
定動作に必要とされるものである。ランプの放電管に封
入される希ガスはアルゴン、キセノン又はこれらの混合
物である。封入される他の成分は水銀であり、電子衝突
断面積が格段に高い成分である。この成分はランプ内の
電場を適切に設定するのに必要とされる。
【００２５】本発明を具体化したメタルハライドランプ
の定格出力は１０〜２０Ｗの出力範囲から数キロワット
に及び得る。ランプの外管（バルブ）の形状は現在利用
可能なもの又は標準規格、関連特許もしくはランプデー
タシートに規定されているものと変わらない。例えば、
外側バルブはコンパクトなシングルエンド、ダブルエン
ド、管形、楕円形などにできる。
の定格出力は１０〜２０Ｗの出力範囲から数キロワット
に及び得る。ランプの外管（バルブ）の形状は現在利用
可能なもの又は標準規格、関連特許もしくはランプデー
タシートに規定されているものと変わらない。例えば、
外側バルブはコンパクトなシングルエンド、ダブルエン
ド、管形、楕円形などにできる。
【００２６】
【実施例】本発明の詳細を実施例によって説明する。
【００２７】実施例１ 緻密焼結多結晶質アルミナでできた容積０．３ｃｍ3の
放電管。水銀封入量７．７ｍｇ／ｃｍ、希ガス封入物と
してアルゴン２８０ｍｂａｒ、金属ハロゲン化物添加剤
封入物３０ｍｇ／ｃｍ3。金属ハロゲン化物添加剤封入
物の組成はモル％でＮａＩ：ＴｌＩ：ＤｙＩ3：ＣｅＩ3
＝７１．５：４．０：１７．５：７．０。アーク長７．
０ｍｍ。ランプ定格出力７０Ｗ。定格色温度４２００
Ｋ。
放電管。水銀封入量７．７ｍｇ／ｃｍ、希ガス封入物と
してアルゴン２８０ｍｂａｒ、金属ハロゲン化物添加剤
封入物３０ｍｇ／ｃｍ3。金属ハロゲン化物添加剤封入
物の組成はモル％でＮａＩ：ＴｌＩ：ＤｙＩ3：ＣｅＩ3
＝７１．５：４．０：１７．５：７．０。アーク長７．
０ｍｍ。ランプ定格出力７０Ｗ。定格色温度４２００
Ｋ。
【００２８】実施例２ 緻密焼結多結晶質アルミナでできた容積０．４ｃｍ3の
放電管。水銀封入量７．５ｍｇ／ｃｍ、希ガス封入物と
してアルゴン２８０ｍｂａｒ、金属ハロゲン化物添加剤
封入物３９ｍｇ／ｃｍ3。金属ハロゲン化物添加剤封入
物の組成はモル％でＮａＩ：ＴｌＩ：ＤｙＩ3：ＣｅＩ3
＝８９．０：２．０：６．５：２．５。アーク長７．９
ｍｍ。ランプ定格出力７０Ｗ。定格色温度３２００Ｋ。
放電管。水銀封入量７．５ｍｇ／ｃｍ、希ガス封入物と
してアルゴン２８０ｍｂａｒ、金属ハロゲン化物添加剤
封入物３９ｍｇ／ｃｍ3。金属ハロゲン化物添加剤封入
物の組成はモル％でＮａＩ：ＴｌＩ：ＤｙＩ3：ＣｅＩ3
＝８９．０：２．０：６．５：２．５。アーク長７．９
ｍｍ。ランプ定格出力７０Ｗ。定格色温度３２００Ｋ。
【００２９】実施例３ 緻密焼結多結晶質アルミナでできた容積０．４ｃｍ3の
放電管。水銀封入量７．５ｍｇ／ｃｍ、希ガス封入物と
してアルゴン２８０ｍｂａｒ、金属ハロゲン化物添加剤
封入物３９ｍｇ／ｃｍ3。金属ハロゲン化物添加剤封入
物の組成はモル％でＮａＩ：ＴｌＩ：ＤｙＩ3：ＣｅＩ3
＝８７．５：３．５：６．５：２．５。アーク長７．９
ｍｍ。ランプ定格出力７０Ｗ。定格色温度３０００Ｋ。
放電管。水銀封入量７．５ｍｇ／ｃｍ、希ガス封入物と
してアルゴン２８０ｍｂａｒ、金属ハロゲン化物添加剤
封入物３９ｍｇ／ｃｍ3。金属ハロゲン化物添加剤封入
物の組成はモル％でＮａＩ：ＴｌＩ：ＤｙＩ3：ＣｅＩ3
＝８７．５：３．５：６．５：２．５。アーク長７．９
ｍｍ。ランプ定格出力７０Ｗ。定格色温度３０００Ｋ。
【００３０】実施例４ 緻密焼結多結晶質アルミナでできた容積１．０ｃｍ3の
放電管。水銀封入量６．０ｍｇ／ｃｍ、希ガス封入物と
してアルゴン２６０ｍｂａｒ、金属ハロゲン化物添加剤
封入物７．８ｍｇ／ｃｍ3。金属ハロゲン化物添加剤封
入物の組成はモル％でＮａＩ：ＴｌＩ：ＤｙＩ3：Ｃｅ
Ｉ3＝５２．９：２．０：３２．５：１２．６。アーク
長１０．０ｍｍ。ランプ定格出力１５０Ｗ。定格色温度
５３００Ｋ。
放電管。水銀封入量６．０ｍｇ／ｃｍ、希ガス封入物と
してアルゴン２６０ｍｂａｒ、金属ハロゲン化物添加剤
封入物７．８ｍｇ／ｃｍ3。金属ハロゲン化物添加剤封
入物の組成はモル％でＮａＩ：ＴｌＩ：ＤｙＩ3：Ｃｅ
Ｉ3＝５２．９：２．０：３２．５：１２．６。アーク
長１０．０ｍｍ。ランプ定格出力１５０Ｗ。定格色温度
５３００Ｋ。
【００３１】実施例５ 緻密焼結多結晶質アルミナでできた容積０．４ｃｍ3の
放電管。水銀封入量４．３ｍｇ／ｃｍ、希ガス封入物と
してアルゴン２８０ｍｂａｒ、金属ハロゲン化物添加剤
封入物１９ｍｇ／ｃｍ3。金属ハロゲン化物添加剤封入
物の組成はモル％でＮａＩ：ＴｌＩ：ＤｙＩ3：ＣｅＩ3
＝５２．９：２．０：３２．５：１２．６。アーク長
７．９ｍｍ。ランプ定格出力７０Ｗ。定格色温度５４０
０Ｋ。
放電管。水銀封入量４．３ｍｇ／ｃｍ、希ガス封入物と
してアルゴン２８０ｍｂａｒ、金属ハロゲン化物添加剤
封入物１９ｍｇ／ｃｍ3。金属ハロゲン化物添加剤封入
物の組成はモル％でＮａＩ：ＴｌＩ：ＤｙＩ3：ＣｅＩ3
＝５２．９：２．０：３２．５：１２．６。アーク長
７．９ｍｍ。ランプ定格出力７０Ｗ。定格色温度５４０
０Ｋ。
【００３２】公称ランプ出力１０〜４００Ｗの範囲のラ
ンプサンプルを製造して検査した。ランプ動作パラメー
ターの変動は、線路電圧又はランプ回路のバラストイン
ピーダンスのいずれかを変えることでシミュレートし
た。その結果、ランプ動作出力及び冷点温度が影響され
た。
ンプサンプルを製造して検査した。ランプ動作パラメー
ターの変動は、線路電圧又はランプ回路のバラストイン
ピーダンスのいずれかを変えることでシミュレートし
た。その結果、ランプ動作出力及び冷点温度が影響され
た。
【００３３】最良の結果は実施例１と同じランプ試料で
得られた。これらのランプで得られた結果を、ヨウ化タ
リウムが線発光する添加剤として封入物に全く含まれて
いない点以外は全く同じ組成の添加剤組成物を有するラ
ンプ試料で得られた結果と比較した。ＣＩＥ １９３１
ｘ−ｙ色空間系で測定した実施例１のランプのカラー
シフトは、±８％のランプ出力変化に対してΔＣ＝０．
００６、±１５％のランプ出力変化に対してΔＣ＝０．
００９であった。これらのカラーシフト値は、マッカダ
ム(MacAdam)楕円系で測定したときの２．７段階及び
２．９段階のカラーシフトに等しい。これらの結果を、
ヨウ化タリウム添加剤を含まないランプで得られた結果
と比較しなければならない。これらの参照ランプ試料の
カラーシフト値は、同じランプ出力変化（すなわち±８
％及び±１５％）に対してｘ−ｙ色空間系でΔＣ＝０．
０１２及びΔＣ＝０．０２９であり、マッカダム楕円系
での５．４段階及び１３．７段階のカラーシフトに等し
い。これらの結果は、本発明のランプではランプ動作パ
ラメーターの変動に対する色の感度が大幅に低減する
（５０〜８０％低い）ことを示している。この色の感度
の差は、ランプ出力（及び当然に冷点温度）の変化が±
１５％を上回ると一段と大きくなり、また他の設計パラ
メーターにも依存する。
得られた。これらのランプで得られた結果を、ヨウ化タ
リウムが線発光する添加剤として封入物に全く含まれて
いない点以外は全く同じ組成の添加剤組成物を有するラ
ンプ試料で得られた結果と比較した。ＣＩＥ １９３１
ｘ−ｙ色空間系で測定した実施例１のランプのカラー
シフトは、±８％のランプ出力変化に対してΔＣ＝０．
００６、±１５％のランプ出力変化に対してΔＣ＝０．
００９であった。これらのカラーシフト値は、マッカダ
ム(MacAdam)楕円系で測定したときの２．７段階及び
２．９段階のカラーシフトに等しい。これらの結果を、
ヨウ化タリウム添加剤を含まないランプで得られた結果
と比較しなければならない。これらの参照ランプ試料の
カラーシフト値は、同じランプ出力変化（すなわち±８
％及び±１５％）に対してｘ−ｙ色空間系でΔＣ＝０．
０１２及びΔＣ＝０．０２９であり、マッカダム楕円系
での５．４段階及び１３．７段階のカラーシフトに等し
い。これらの結果は、本発明のランプではランプ動作パ
ラメーターの変動に対する色の感度が大幅に低減する
（５０〜８０％低い）ことを示している。この色の感度
の差は、ランプ出力（及び当然に冷点温度）の変化が±
１５％を上回ると一段と大きくなり、また他の設計パラ
メーターにも依存する。
【００３４】米国特許第３８４２３０７号及び欧州特許
第０２１５５２４号で規定された封入物を有するランプ
の効率と比較して、本発明のランプの効率が向上してい
ることも本発明者らの実験で実証された。同じ定格色温
度と定格出力のランプ試料について、本発明のランプの
効率の向上は１０〜１５％も高かった。
第０２１５５２４号で規定された封入物を有するランプ
の効率と比較して、本発明のランプの効率が向上してい
ることも本発明者らの実験で実証された。同じ定格色温
度と定格出力のランプ試料について、本発明のランプの
効率の向上は１０〜１５％も高かった。
【図１】 高圧水銀ランプの概略断面図である。
１ 外管 ３ 放電管 ５ 電極 ７ 端子 ９ 導線 １１ 外管端部
Claims (13)
- 【請求項１】 耐熱材料からなる放電容器（３）と、放
電容器（３）内部に延びていて外部電流供給導線（９）
と電気的に接続している２以上の電極（５）と、放電容
器内の封入物とを有する高圧水銀蒸気放電ランプであっ
て、上記封入物が希ガス、水銀、及び金属ハロゲン化物
の添加剤組成物を含んでおり、上記金属ハロゲン化物の
添加剤組成物が、 ハロゲン化ナトリウム、ハロゲン化セシウム、又はハロ
ゲン化ナトリウムとハロゲン化セシウムの混合物である
アルカリ金属ハロゲン化物、 線発光する１種類以上の金属ハロゲン化物、 紫スペクトル領域で発光する１種類以上の希土類金属ハ
ロゲン化物、 緑スペクトル領域で発光する１種類以上の希土類金属ハ
ロゲン化物を含んでなる、上記放電ランプ。 - 【請求項２】 前記金属ハロゲン化物の添加剤組成物
が、 アルカリ金属ハロゲン化物３５〜９５モル％、 線発光する金属ハロゲン化物０．５〜２０モル％、 紫スペクトル領域で発光する希土類金属ハロゲン化物と
緑スペクトル領域で発光する希土類金属ハロゲン化物と
の混合物を含んでなり、紫スペクトル領域で発光する希
土類金属成分と緑スペクトル領域で発光する希土類金属
成分との分子比が１０：１〜１：１である、請求項１記
載の放電ランプ。 - 【請求項３】 前記金属ハロゲン化物の添加剤組成物が
５０〜９５モル％のアルカリ金属ハロゲン化物を含む、
請求項２記載の放電ランプ。 - 【請求項４】 前記金属ハロゲン化物の添加剤組成物が
線発光する金属ハロゲン化物を１〜１５モル％含む、請
求項２記載の放電ランプ。 - 【請求項５】 金属ハロゲン化物の添加剤組成物が線発
光する金属ハロゲン化物としてタリウム、インジウム、
ガリウム、亜鉛及びリチウムのハロゲン化物を１種類以
上含む、請求項１記載の放電ランプ。 - 【請求項６】 前記金属ハロゲン化物の添加剤組成物が
線発光する金属ハロゲン化物としてハロゲン化タリウム
を含む、請求項５記載の放電ランプ。 - 【請求項７】 前記金属ハロゲン化物の添加剤組成物が
紫スペクトル領域で発光する希土類金属ハロゲン化物と
してジスプロシウム、ホルミウム、ユーロピウム及びツ
リウムのハロゲン化物を１種類以上含む、請求項１記載
の放電ランプ。 - 【請求項８】 前記金属ハロゲン化物の添加剤組成物が
紫スペクトル領域で発光する希土類金属ハロゲン化物と
してハロゲン化ジスプロシウムを含む、請求項７記載の
放電ランプ。 - 【請求項９】 前記金属ハロゲン化物の添加剤組成物が
緑スペクトル領域で発光する希土類金属ハロゲン化物と
してセリウム、ネオジム、プラセオジム及びランタンの
ハロゲン化物を１種類以上含む、請求項１記載の放電ラ
ンプ。 - 【請求項１０】 前記金属ハロゲン化物の添加剤組成物
が緑スペクトル領域で発光する希土類金属ハロゲン化物
としてハロゲン化セリウムを含む、請求項９記載の放電
ランプ。 - 【請求項１１】 前記金属ハロゲン化物の添加剤組成物
がハロゲン化物としてヨウ化物、臭化物及び塩化物の１
種類以上を含む、請求項１記載の放電ランプ。 - 【請求項１２】 前記金属ハロゲン化物の添加剤組成物
がハロゲン化物としてヨウ化物を含む、請求項１１記載
の放電ランプ。 - 【請求項１３】 ハロゲン化ナトリウム、ハロゲン化セ
シウム、又はハロゲン化ナトリウムとハロゲン化セシウ
ムの混合物であるアルカリ金属ハロゲン化物、 線発光する１種類以上の金属ハロゲン化物、 紫スペクトル領域で発光する１種類以上の希土類金属ハ
ロゲン化物、 緑スペクトル領域で発光する１種類以上の希土類金属ハ
ロゲン化物を含んでなる、高圧水銀蒸気放電ランプ用の
金属ハロゲン化物の添加剤組成物。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US44160199A | 1999-11-17 | 1999-11-17 | |
| US09/441601 | 1999-11-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001185079A true JP2001185079A (ja) | 2001-07-06 |
Family
ID=23753531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000350344A Withdrawn JP2001185079A (ja) | 1999-11-17 | 2000-11-17 | 動作パラメーターの変動に対する感度の低減した高圧水銀ランプ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1134776A2 (ja) |
| JP (1) | JP2001185079A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008520064A (ja) * | 2004-11-10 | 2008-06-12 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | セラミックメタルハライドランプ |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040122492A1 (en) * | 1999-07-07 | 2004-06-24 | Yoram Harth | Phototherapeutic treatment of skin conditions |
| US20070253203A1 (en) * | 2004-09-02 | 2007-11-01 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | Discharge Lamp with Optimized Salt Filling |
| JP2008519412A (ja) * | 2004-11-03 | 2008-06-05 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 向上されたルーメン維持を有する石英メタルハライドランプ |
| US7414368B2 (en) * | 2005-01-21 | 2008-08-19 | General Electric Company | Ceramic metal halide lamp with cerium-containing fill |
| US7268495B2 (en) | 2005-01-21 | 2007-09-11 | General Electric Company | Ceramic metal halide lamp |
| JP5508020B2 (ja) | 2006-12-01 | 2014-05-28 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | メタルハライドランプ |
| US9171712B2 (en) | 2014-07-05 | 2015-10-27 | National Institute Of Standards And Technology | Lamp having a secondary halide that improves luminous efficiency |
-
2000
- 2000-11-15 EP EP20000310129 patent/EP1134776A2/en not_active Withdrawn
- 2000-11-17 JP JP2000350344A patent/JP2001185079A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008520064A (ja) * | 2004-11-10 | 2008-06-12 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | セラミックメタルハライドランプ |
| JP2013033745A (ja) * | 2004-11-10 | 2013-02-14 | General Electric Co <Ge> | セラミックメタルハライドランプ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1134776A2 (en) | 2001-09-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080205 |