JP2001345066A - Orange-yellow colored metal halide lamp - Google Patents

Orange-yellow colored metal halide lamp

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JP2001345066A
JP2001345066A JP2000147265A JP2000147265A JP2001345066A JP 2001345066 A JP2001345066 A JP 2001345066A JP 2000147265 A JP2000147265 A JP 2000147265A JP 2000147265 A JP2000147265 A JP 2000147265A JP 2001345066 A JP2001345066 A JP 2001345066A
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博信 坂本
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義史 高尾
Hiroyuki Hiramoto
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent that human eye balls, which are exposed for a long time to lights of metal halide lamps at places with much traffic amount in an urban region and an express highway or the like, feel pale dazzling lights that are caused by numerous visible light components of short wavelength region. SOLUTION: The orange-yellow colored metal halide lamp is obtained wherein an optical type multi-layered film 8 is formed, that includes a layer in which high refractive index films and low refractive index films whose optical film thicknesses are specified from 30 to 200 nm are plurally laminated in alternation on a surface of light emitting tube 2 of the metal halide lamp 1 in which at least sodium iodide is enclosed or on a surface of light translucent member 3 surrounding the light emitting tube 2, and that has properties to cut blue short wavelength components in the visible light region and to make other long wavelength components pass. By this, the pale light which has visible light components of short wavelength region is cut to realize a new metal halide lamp which did not exist in the past and which emits lights of the orange- yellow color and which is friendly also to human eye balls, and problems are solved.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車前照灯用の
光源として用いられるメタルハライドランプに関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal halide lamp used as a light source for a headlight of an automobile.

【0002】[0002]

【従来の技術】メタルハライドランプは、発光管内に希
ガスおよび水銀に加えて金属ハロゲン化物を封入するこ
とによって、発光効率および演色性を著しく改善し、小
型で発光量の多い放電管として、近年自動車前照灯用の
光源として用いられて注目されている。
2. Description of the Related Art Metal halide lamps have been significantly improved in luminous efficiency and color rendering by encapsulating a metal halide in addition to a rare gas and mercury in an arc tube. It is used as a light source for headlights and is receiving attention.

【0003】一般にこの種メタルハライドランプ90
は、例えば図12に示すように、発光管91と、該発光
管91を包囲する透光性部材92と、自動車用前照灯
(図示は省略する)へ取り付けを行うためのソケット9
3などによって構成されている。このとき、発光管91
には内部に放電を行なわせるための空間として放電部9
4が設けられ、該放電部94内に適宜の間隔を空けて一
対の放電電極95が対峙して保持されていると共に、各
々の放電電極95にリード線96が接続されていて放電
電極95に対し外部からの給電が行なえるものとなって
いる。
Generally, a metal halide lamp 90 of this kind is used.
For example, as shown in FIG. 12, an arc tube 91, a translucent member 92 surrounding the arc tube 91, and a socket 9 for mounting to a headlight (not shown) for an automobile.
3 and the like. At this time, the arc tube 91
Has a discharge section 9 as a space for causing discharge inside.
4 are provided, a pair of discharge electrodes 95 are held facing each other at an appropriate interval in the discharge portion 94, and a lead wire 96 is connected to each discharge electrode 95. In contrast, external power supply is possible.

【0004】そして、前記発光管91は略円筒形状の透
光性部材92によって覆われることによって、発光管9
1が外気などにより冷却されて適正な温度が保てなくな
り発光効率が低下するのを防止している。
The luminous tube 91 is covered with a substantially cylindrical light-transmitting member 92, so that the luminous tube 9 is formed.
1 is prevented from being kept at an appropriate temperature due to being cooled by the outside air or the like, thereby reducing the luminous efficiency.

【0005】また、発光管91内の放電部94には、キ
セノンガスなどの希ガスおよび水銀に加え、金属ハロゲ
ン化物が所定量封入されていて、放電電極95に外部か
ら給電が行なわれると、放電電極95間で放電が行なわ
れ、希ガスおよび金属ハロゲン化物が発光して4000
°Kを超える色温度の白色光で点灯し、ハロゲン電球な
どフィラメント方式の2800°K近傍の色温度のもの
に比較して優れた演色性が得られるものであり、自然光
に近い上、小型で高出力、高効率といった利点を生か
し、自動車前照灯用の光源として採用されている。
The discharge portion 94 in the arc tube 91 is filled with a predetermined amount of a metal halide in addition to a rare gas such as xenon gas and mercury. When power is supplied to the discharge electrode 95 from the outside, Discharge is performed between the discharge electrodes 95, and the rare gas and the metal halide emit light to 4000
Lights with white light having a color temperature exceeding ° K, and provides superior color rendering properties as compared with filament lamps having a color temperature near 2800 ° K such as halogen bulbs. Utilizing the advantages of high output and high efficiency, it is used as a light source for automotive headlamps.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た従来のメタルハライドランプ90は、演色性に優れて
いる一方で短波長域の可視光成分が多いため、都市部や
高速道路などの交通量の多い場所で長時間人間の眼球が
この光にさらされると、短波長域の可視光成分の多さに
起因して青白くまぶしい眩惑光に感じてしまう問題があ
った。また、雪道走行時などは青白い光のため対向車に
とっても眩惑光となってしまう問題があり、こうした問
題の解決が課題とされるものとなっている。
However, such a conventional metal halide lamp 90 has excellent color rendering properties, but has a large amount of visible light components in a short wavelength range, and therefore has a high traffic volume such as an urban area or an expressway. When the human eyeball is exposed to this light for a long time, there is a problem that the human eyeball feels bluish and dazzling light due to a large amount of visible light components in a short wavelength range. Further, when traveling on snowy roads and the like, there is a problem that the light is pale and may become dazzling light for oncoming vehicles, and solving such a problem has been an issue.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は上記した従来の
課題を解決するための具体的手段として、少なくともヨ
ウ化ナトリウムを封入したメタルハライドランプの発光
管表面もしくは該発光管を包囲する透光性部材表面に、
光学膜厚が30〜200nmの範囲に設定された高屈折
率膜と低屈折率膜とが交互に複数層積層された層を含ん
でいて可視光域における青色短波長成分をカットし、そ
れ以外の長波長成分を透過する特性を有する光学式多層
膜を形成したことを特徴とする橙黄色メタルハライドラ
ンプを提供することで課題を解決するものである。
According to the present invention, as a specific means for solving the above-mentioned conventional problems, at least a surface of an arc tube of a metal halide lamp in which sodium iodide is sealed or a light-transmitting material surrounding the arc tube. On the member surface,
The optical film thickness includes a layer in which a plurality of high-refractive-index films and low-refractive-index films each having a thickness set in the range of 30 to 200 nm are alternately laminated, and cuts a blue short-wavelength component in a visible light region. An object of the present invention is to solve the problem by providing an orange-yellow metal halide lamp characterized by forming an optical multilayer film having a characteristic of transmitting a long wavelength component.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】次に本発明を図に示す実施形態に
基づいて詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the present invention will be described in detail based on an embodiment shown in the drawings.

【0009】図1は本発明に係るメタルハライドランプ
1の第一実施形態を示す断面図であり、従来例と同様に
メタルハライドランプ1は、発光管2と、該発光管2を
包囲する透光性部材3と、自動車用前照灯(図示は省略
する)へ取り付けを行うためのソケット4などによって
構成されている。このとき、発光管2には内部に放電を
行なわせるための空間として放電部5が設けられ、該放
電部5内に適宜の間隔を空けて一対の放電電極6が対峙
して保持されていると共に、各々の放電電極6にリード
線7が接続されていて放電電極6に対し外部からの給電
が行なえるものとなっている。
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a metal halide lamp 1 according to the present invention. As in the prior art, the metal halide lamp 1 has an arc tube 2 and a light-transmitting tube surrounding the arc tube 2. It is composed of a member 3 and a socket 4 for attaching to a headlight (not shown) for an automobile. At this time, a discharge portion 5 is provided in the arc tube 2 as a space for causing a discharge inside, and a pair of discharge electrodes 6 are held in the discharge portion 5 at appropriate intervals. At the same time, a lead wire 7 is connected to each of the discharge electrodes 6 so that external power can be supplied to the discharge electrodes 6.

【0010】そして、前記発光管2は略円筒形状の透光
性部材3によって覆われることによって、発光管2が外
気などにより冷却されて適正な温度が保てなくなり発光
効率が低下するのを防止している。ここまでは従来例の
ものと同様である。
The luminous tube 2 is covered with a substantially cylindrical light-transmitting member 3 to prevent the luminous tube 2 from being cooled by outside air or the like to maintain an appropriate temperature, thereby preventing a decrease in luminous efficiency. are doing. The operation up to this point is the same as that of the conventional example.

【0011】ここで、本発明においては、発光管2内の
放電部5には、キセノンガスなどの希ガスおよび水銀に
加え、金属ハロゲン化物としてヨウ化スカンジウム及び
ヨウ化ナトリウムが所定量封入されている。こうした金
属ハロゲン化物としてヨウ化スカンジウム及びヨウ化ナ
トリウムが封入されたメタルハライドランプ1の発光ス
ペクトルは、図2に示すように橙赤成分(600nm〜
750nm)のスペクトルが少ない特性を持っている。
Here, in the present invention, a predetermined amount of scandium iodide and sodium iodide as a metal halide is sealed in the discharge portion 5 in the arc tube 2 in addition to a rare gas such as xenon gas and mercury. I have. As shown in FIG. 2, the emission spectrum of the metal halide lamp 1 in which scandium iodide and sodium iodide are sealed as such metal halides is shown as an orange-red component (600 nm to 600 nm).
750 nm).

【0012】また、本発明においては、発光管2を覆う
透光性部材3の表面には、全周にわたって光学式多層膜
8が形成されている。
In the present invention, an optical multilayer film 8 is formed on the entire surface of the translucent member 3 covering the arc tube 2.

【0013】図3は本発明に係る光学式多層膜8の第一
実施例の要部を示す断面図であり、透光性部材3の表面
に高屈折率膜8aと低屈折率膜8bとがそれぞれ目的と
する反射波長(以下設計波長という)λの1/4を光学
膜厚として交互に複数層積層されて構成され、放電管2
から発せれた光のうち設計波長λを中心とする波長領域
の光は、光の干渉によって反射されるようになり、この
波長領域以外の光が透過されるようになるものである。
なお、光学膜厚とはその層の物理的膜厚×屈折率の値で
ある。また、上記の成膜に当たっては、真空蒸着法、ス
パッタ法、ディップ法、イオンプレーティング法など適
宜な成膜法によって形成されるものである。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a main part of a first embodiment of the optical multilayer film 8 according to the present invention. The high refractive index film 8a and the low refractive index film 8b are formed on the surface of the light transmitting member 3. Are formed by alternately laminating a plurality of layers each having an optical thickness of の of a target reflection wavelength (hereinafter referred to as a design wavelength) λ.
The light in the wavelength region centered on the design wavelength λ of the light emitted from the light source is reflected by light interference, and the light outside this wavelength region is transmitted.
Note that the optical film thickness is a value obtained by multiplying the physical film thickness of the layer by the refractive index. In the above film formation, the film is formed by an appropriate film formation method such as a vacuum evaporation method, a sputtering method, a dipping method, and an ion plating method.

【0014】表1は、この光学式多層膜8の具体的な膜
構成を示すもので、高屈折率膜8aと低屈折率膜8bと
は、反射する光の中心波長λが350nmとなるよう
に、光学膜厚がλ/4=87.5nmに各々設定されて
いる。また、本実施例においては、高屈折率膜8aとし
て屈折率n=3.3のSi膜を用い、低屈折率膜8b
として屈折率n=1.46のSiO膜を用いてい
る。なお、表の中の層番号は透光性部材3の表面に近い
側から順番にふられており、図の符号は図3の符号に対
応している。
Table 1 shows a specific film configuration of the optical multilayer film 8. The high refractive index film 8a and the low refractive index film 8b have a center wavelength λ of reflected light of 350 nm. The optical film thickness is set to λ / 4 = 87.5 nm. In the present embodiment, a Si film having a refractive index n H = 3.3 is used as the high refractive index film 8a, and a low refractive index film 8b is used.
Used is a SiO 2 film having a refractive index n L = 1.46. The layer numbers in the table are numbered sequentially from the side closer to the surface of the translucent member 3, and the reference numerals in the figure correspond to those in FIG.

【表1】 [Table 1]

【0015】ここで、透光性部材3表面に最も近い層番
号1の高屈折率膜8aの光学膜厚及び最も遠い最上層で
ある層番号7の高屈折率膜8aの光学膜厚はλ/8≒4
3.8nmとして形成されている。この構成は一般的に
LW(long wavepass)型と呼ばれ、これ
により膜全体の透過率特性の長波長側の部分をフラット
で且つ高い透過率特性とすることができる。
Here, the optical film thickness of the high-refractive-index film 8a of the layer number 1 closest to the surface of the translucent member 3 and the optical film thickness of the high-refractive-index film 8a of layer number 7 which is the farthest uppermost layer are λ. / 8 ≒ 4
It is formed as 3.8 nm. This configuration is generally called an LW (long wavepass) type, whereby a portion on the long wavelength side of the transmittance characteristics of the entire film can be made flat and high transmittance characteristics.

【0016】さらに、本実施例において高屈折率膜8a
の材料として用いたSi膜は、一般的に600nm以下
の短波長光を吸収する光吸収膜(Abs)としての特性
を有しているため、この高屈折率膜8aの材料として用
いたSi膜による短波長側の光の吸収と共に、高屈折率
膜8aとしてのSi膜と低屈折率膜8bとの多層膜によ
る光の反射とにより、600nm以下の短波長側の光の
透過を抑えることができる。
Further, in this embodiment, the high refractive index film 8a
The Si film used as the material of the high-refractive-index film 8a has characteristics as a light-absorbing film (Abs) that absorbs short-wavelength light of 600 nm or less in general. In addition to the absorption of light on the short wavelength side by the above, the transmission of light on the short wavelength side of 600 nm or less can be suppressed by the reflection of light by the multilayer film of the Si film as the high refractive index film 8a and the low refractive index film 8b. it can.

【0017】以上のような光学式多層膜8を形成するに
は、まず洗浄した透光性部材3を真空蒸着装置やプラズ
マCVD装置、スパッタ装置等の装置内に載置し、高屈
折率膜としてSi、低屈折率膜としてのSiOを蒸着
源として用いて、これらの装置によって各々周知の真空
蒸着法、プラズマCVD法、スパッタ法によって膜厚を
制御しながら交互に成膜する方法で得ることができる。
In order to form the optical multilayer film 8 as described above, the cleaned translucent member 3 is first placed in an apparatus such as a vacuum evaporation apparatus, a plasma CVD apparatus, or a sputtering apparatus, and a high refractive index film is formed. Using Si and SiO 2 as a low-refractive-index film as deposition sources, and using these devices to form films alternately while controlling the film thickness by a well-known vacuum deposition method, plasma CVD method, or sputtering method. be able to.

【0018】以下、本発明光学式多層膜8の具体的な成
膜方法を真空蒸着法を用いた例で説明する。
Hereinafter, a specific method for forming the optical multilayer film 8 of the present invention will be described with reference to an example using a vacuum evaporation method.

【0019】まず、洗浄した透光性部材3を真空蒸着装
置内の基板上に固定し、蒸着材料としてSiをるつぼに
載せ、装置内を真空に引いて、透光性部材3上にSi膜
を成膜する。ここで、透光性部材3を固定している基板
は、透光性部材3の円筒形状の中心軸を中心に回転する
ようになっており、透光性部材3の表面全体にむら無く
成膜できるようになっている。
First, the cleaned translucent member 3 is fixed on a substrate in a vacuum vapor deposition apparatus, Si is placed on a crucible as a vapor deposition material, and the inside of the apparatus is evacuated to form a Si film on the translucent member 3. Is formed. Here, the substrate on which the translucent member 3 is fixed is configured to rotate around the central axis of the cylindrical shape of the translucent member 3, so that the entire surface of the translucent member 3 is evenly formed. The membrane can be used.

【0020】このときSi膜の成膜条件は、基板温度
(透光性部材3の表面温度)を350℃、成膜速度3Å
/s、無酸素中、到達真空度1×10−4Paとして、
Si膜を透光性部材3上に成膜する。その後、このSi
膜が形成された透光性部材3に対し、同じく真空蒸着装
置内のるつぼに載せられた低屈折率膜8bとしてのSi
を蒸着させて成膜する。このときのSiOの成膜
条件は、基板温度350℃、成膜速度10Å/s、無酸
素中、到達真空度5×10−4Paとする。以後同じ条
件でSi膜とSiO膜とを交互に順番に蒸着させて積
層していく。
At this time, the conditions for forming the Si film are as follows: the substrate temperature (surface temperature of the translucent member 3) is 350 ° C .;
/ S, in oxygen-free atmosphere, as the ultimate vacuum degree of 1 × 10 −4 Pa,
An Si film is formed on the translucent member 3. Then, this Si
For the light transmitting member 3 on which the film is formed, Si as a low refractive index film 8b similarly placed on a crucible in a vacuum evaporation apparatus is used.
O 2 is deposited to form a film. At this time, the conditions for forming the SiO 2 film are a substrate temperature of 350 ° C., a film forming speed of 10 ° / s, oxygen-free atmosphere, and an ultimate vacuum of 5 × 10 −4 Pa. Thereafter, the Si film and the SiO 2 film are alternately vapor-deposited and laminated under the same conditions.

【0021】こうして実際に形成された光学式多層膜8
の透過率特性を示すものが図4であり、約480nm
(緑色光)の波長領域から徐々に透過し始め、黄色光、
橙色光、赤色光の波長領域になるに従って透過率は増加
している。
The optical multilayer film 8 thus actually formed
FIG. 4 shows a transmittance characteristic of about 480 nm.
(Green light) wavelength gradually starts transmitting, yellow light,
The transmittance increases as the wavelength range of orange light and red light increases.

【0022】ここで、前記したように本発明のメタルハ
ライドランプ1においては、発光管2内の放電部5にキ
セノンガスなどの希ガスおよび水銀に加え、金属ハロゲ
ン化物としてヨウ化スカンジウム及びヨウ化ナトリウム
が所定量封入されているため、その発光スペクトルは図
2に示すように橙赤成分(600nm〜750nm)の
スペクトルが少ない特性を持っており、このメタルハラ
イドランプ1の発光スペクトル特性と上記光学式多層膜
8の透過率特性とを利用することによって、メタルハラ
イドランプ1全体として橙黄色の発光が得られるもので
ある。
Here, as described above, in the metal halide lamp 1 of the present invention, scandium iodide and sodium iodide are used as the metal halide in the discharge portion 5 in the arc tube 2 in addition to the rare gas such as xenon gas and mercury. Is enclosed in a predetermined amount, the emission spectrum has a characteristic that the spectrum of the orange-red component (600 nm to 750 nm) is small as shown in FIG. 2, and the emission spectrum characteristic of the metal halide lamp 1 and the optical multilayer By utilizing the transmittance characteristics of the film 8, orange-yellow light emission can be obtained from the entire metal halide lamp 1.

【0023】図5は、こうして光学式多層膜8を成膜し
た状態のメタルハライドランプ1の発光スペクトルを示
すグラフであり、図2の成膜前の状態のメタルハライド
ランプ1の発光スペクトルと比較すると、光学式多層膜
8によって600nm以下の短波長側の光の透過が抑え
られた橙黄色の発光特性となっている。
FIG. 5 is a graph showing an emission spectrum of the metal halide lamp 1 in a state where the optical multilayer film 8 is formed in this manner. As compared with the emission spectrum of the metal halide lamp 1 before the formation in FIG. The optical multilayer film 8 has an orange-yellow emission characteristic in which transmission of light on the short wavelength side of 600 nm or less is suppressed.

【0024】このとき、橙黄色発光メタルハライドラン
プの光学式多層膜8の透過率特性としては、上記実施例
の480nm付近から徐々に透過し始める特性のものが
望ましいが、薄い橙黄色光、赤色がかった橙黄色光を透
過する特性のものを得たい場合には、400nm〜55
0nmの範囲内で透過し始めても良く、Si膜の光学膜
厚を30〜200nm、SiOの光学膜厚を50〜2
00nmの範囲内で適宜設定することによって得られる
ことが実験の結果確認されている。
At this time, as for the transmittance characteristics of the optical multilayer film 8 of the orange-yellow light emitting metal halide lamp, those having a characteristic of gradually starting to be transmitted from around 480 nm in the above-described embodiment are desirable. When it is desired to obtain a material having a characteristic of transmitting orange-yellow light, 400 nm to 55 nm
The transmission may be started within the range of 0 nm, the optical thickness of the Si film is 30 to 200 nm, and the optical thickness of the SiO 2 is 50 to 2 nm.
It has been confirmed from experiments that it can be obtained by appropriately setting within the range of 00 nm.

【0025】図6は本発明に係る光学式多層膜8の第二
実施例を示す断面図であり、表2はその具体的な膜構成
を示すものである。膜材料としては第一実施例と同様に
高屈折率膜8aとして光吸収膜(Abs)である屈折率
=3.3のSiを用い、低屈折率膜8bとして屈折
率n=1.46のSiOを用いている。ここで、本
実施例においては、透光性部材3表面から最も遠い外側
の7層目の高屈折率膜8aとして金属酸化膜Mを用いて
いるものであり、金属酸化膜Mとして、n=2.1の
Taを用いている。これは、第一実施例の透光性
部材3表面が300℃以上の高温になった場合にSi膜
の酸化が起こり劣化が始まってしまい透過率特性が変わ
ってしまうため、その劣化を防止するために最も外側の
7層目に酸化の無い金属酸化膜Mを形成し保護したもの
である。
FIG. 6 is a sectional view showing a second embodiment of the optical multilayer film 8 according to the present invention, and Table 2 shows a specific film configuration thereof. As the film material, as in the first embodiment, Si having a refractive index n H = 3.3, which is a light absorbing film (Abs), is used as the high refractive index film 8a, and the refractive index n L = 1 as the low refractive index film 8b. .46 of SiO 2 . Here, in this embodiment, the metal oxide film M is used as the seventh high-refractive-index film 8a on the outermost side farthest from the surface of the translucent member 3, and the metal oxide film M is n H = 2.1 Ta 2 O 5 is used. This is because when the surface of the translucent member 3 of the first embodiment is heated to a high temperature of 300 ° C. or more, the Si film is oxidized and deteriorates, and the transmittance characteristic is changed. Therefore, a metal oxide film M without oxidation is formed and protected on the outermost seventh layer.

【表2】 [Table 2]

【0026】なお、Ta膜の成膜条件としては、
透光性部材3の表面温度を350℃(常温〜500℃で
も良い)、成膜速度10Å/s(1〜10Å/sでも良
い)、O分圧0.03Pa雰囲気中(0.01〜0.
06Paでも良い)、到達真空度5×10−4Paとし
て透光性部材3上に成膜する。その他の膜の成膜条件に
ついては、上記第一実施例と同様であるのでここでは省
略する。
The conditions for forming the Ta 2 O 5 film are as follows.
The surface temperature of the translucent member 3 is 350 ° C. (or room temperature to 500 ° C.), the film formation rate is 10 ° / s (or 1 to 10 ° / s), and the O 2 partial pressure is 0.03 Pa in an atmosphere (0.01 to 0.
06 Pa), and a film is formed on the translucent member 3 at an ultimate vacuum of 5 × 10 −4 Pa. The other film formation conditions are the same as in the first embodiment, and will not be described here.

【0027】なお、高屈折率膜8aとしての金属酸化膜
Mとしては、上記Taのほか、TiO、ZrO
、Nb、CeO、Al等であっても良
い。
The metal oxide film M serving as the high-refractive-index film 8a includes, in addition to the above-mentioned Ta 2 O 5 , TiO 2 and ZrO 2 .
2 , Nb 2 O 5 , CeO 2 , Al 2 O 3 or the like.

【0028】図7はこうして実際に形成された光学式多
層膜8の透過率特性を示すものであり、第一実施例と同
様に約480nm(緑色光)の波長領域から徐々に透過
し始め、黄色光、橙色光、赤色光の波長領域になるに従
って透過率は増加している。また、第一実施例の透過率
特性と比べて特に600〜700nmの範囲の橙色光の
透過率が高い膜が得られた。なお、Si膜の光学膜厚は
30〜200nm、Ta及びSiOの光学膜厚
を50〜200nmの範囲内で適宜設定することによっ
て同様の特性が得られる。
FIG. 7 shows the transmittance characteristics of the optical multilayer film 8 actually formed in this manner. As in the first embodiment, the optical multilayer film 8 gradually starts transmitting from a wavelength region of about 480 nm (green light). The transmittance increases in the wavelength region of yellow light, orange light, and red light. In addition, a film having a higher transmittance of orange light, particularly in the range of 600 to 700 nm, than the transmittance characteristics of the first embodiment was obtained. Similar characteristics can be obtained by appropriately setting the optical film thickness of the Si film within the range of 30 to 200 nm and Ta 2 O 5 and SiO 2 within the range of 50 to 200 nm.

【0029】図8は本発明に係る光学式多層膜8の第三
実施例を示す断面図であり、表3はその具体的な膜構成
を示すものである。膜材料としては第一実施例、第二実
施例と同様に高屈折率膜8aとして光吸収膜(Abs)
である屈折率n=3.3のSiを用い、低屈折率膜8
bとして屈折率n=1.46のSiOを用いてい
る。ここで、本実施例においては、透光性部材3表面に
最も近い1層目と最も遠い外側の7層目の高屈折率膜8
aとして金属酸化膜Mを用いているものであり、金属酸
化膜Mとして、n=2.1のTaを用いてい
る。これにより、第二実施例よりも膜の劣化を防止する
効果を高めている。
FIG. 8 is a sectional view showing a third embodiment of the optical multilayer film 8 according to the present invention, and Table 3 shows a specific film configuration thereof. As a film material, a light-absorbing film (Abs) is used as the high refractive index film 8a as in the first and second embodiments.
And a low-refractive-index film 8 with a refractive index n H = 3.3.
As b, SiO 2 having a refractive index n L = 1.46 is used. Here, in this embodiment, the first high-refractive-index film 8 closest to the surface of the light-transmitting member 3 and the seventh outermost layer farthest to the farthest.
The metal oxide film M is used as a, and Ta 2 O 5 with n H = 2.1 is used as the metal oxide film M. Thus, the effect of preventing the deterioration of the film is enhanced as compared with the second embodiment.

【表3】 [Table 3]

【0030】なお、Si膜、SiO膜、Ta
夫々の成膜条件については、第二実施例と同様であるの
でここでは省略する。また、高屈折率膜8aとしての金
属酸化膜Mとしては、第二実施例と同様にTa
ほか、TiO、ZrO、Nb、CeO、A
等であっても良い。
The conditions for forming the Si film, the SiO 2 film, and the Ta 2 O 5 film are the same as in the second embodiment, and will not be described here. Further, as the metal oxide film M as the high refractive index film 8a, in addition to Ta 2 O 5 , TiO 2 , ZrO 2 , Nb 2 O 5 , CeO 2 , A
It may be l 2 O 3 or the like.

【0031】図9はこうして実際に形成された光学式多
層膜8の透過率特性を示すものであり、第一実施例と同
様に約480nm(緑色光)の波長領域から徐々に透過
し始め、黄色光、橙色光、赤色光の波長領域になるに従
って透過率は増加している。また、第一実施例、第二実
施例の透過率特性と比べ、さらに600〜700nmの
範囲の橙色光の透過率が高い膜を得ることができた。な
お、Si膜の光学膜厚は30〜200nm、Ta
及びSiOの光学膜厚は50〜200nmの範囲内で
適宜設定することによって同様の特性が得られる。
FIG. 9 shows the transmittance characteristics of the optical multilayer film 8 actually formed in this manner. As in the first embodiment, the optical multilayer film 8 gradually starts transmitting from a wavelength region of about 480 nm (green light). The transmittance increases in the wavelength region of yellow light, orange light, and red light. Further, compared to the transmittance characteristics of the first and second embodiments, a film having a higher transmittance of orange light in the range of 600 to 700 nm could be obtained. The optical thickness of the Si film is 30 to 200 nm, and Ta 2 O 5
And SiO 2 optical thickness similar characteristics can be obtained by appropriately set within a range of 50 to 200 nm.

【0032】図10は本発明に係る光学式多層膜8の第
四実施例を示す断面図であり、表4はその具体的な膜構
成を示すものである。膜材料としては第一実施例と同様
に高屈折率膜8aとして光吸収膜(Abs)である屈折
率n=3.3のSiを用い、低屈折率膜8bとして屈
折率n=1.46のSiOを用いている。ここで、
本実施例においては、高屈折率膜8aのうち光吸収膜
(Abs)は真ん中の5層目のみとし、残りの高屈折率
膜8aは全て金属酸化膜Mを用いているものであり、金
属酸化膜Mとして、n=2.1のTaを用いて
いる。また、本実施例においては、層毎に光学膜厚を変
化させており、1層目、2層目、8層目、9層目は、光
学膜厚を150nmとし、設計波長λ=150×4=6
00nmを中心とする波長域の光を反射し、3層目、4
層目、6層目、7層目は、光学膜厚を75nmとし、設
計波長λ=75×4=300nmを中心とする波長域の
光を反射するように設定されている。
FIG. 10 is a sectional view showing a fourth embodiment of the optical multilayer film 8 according to the present invention, and Table 4 shows a specific film configuration thereof. As the film material, as in the first embodiment, Si having a refractive index n H = 3.3, which is a light absorbing film (Abs), is used as the high refractive index film 8a, and the refractive index n L = 1 as the low refractive index film 8b. .46 of SiO 2 . here,
In the present embodiment, the light absorbing film (Abs) of the high refractive index film 8a is only the fifth layer in the middle, and the remaining high refractive index film 8a uses the metal oxide film M. As the oxide film M, Ta 2 O 5 with n H = 2.1 is used. In the present embodiment, the optical thickness is changed for each layer. The optical thickness of the first, second, eighth, and ninth layers is set to 150 nm, and the design wavelength λ = 150 × 4 = 6
Reflects light in the wavelength range centered on 00 nm,
The sixth, seventh, and seventh layers have an optical film thickness of 75 nm and are set to reflect light in a wavelength range centered on a design wavelength λ = 75 × 4 = 300 nm.

【表4】 [Table 4]

【0033】なお、Si膜、SiO膜、Ta
夫々の成膜条件については、上記各実施例と同様である
のでここでは省略する。また、高屈折率膜8aとしての
金属酸化膜Mとしては、第二実施例と同様にTa
のほか、TiO、ZrO、Nb、CeO
Al等であっても良い。
The conditions for forming the Si film, the SiO 2 film, and the Ta 2 O 5 film are the same as those in the above embodiments, and will not be described here. The metal oxide film M as the high refractive index film 8a is made of Ta 2 O 5, as in the second embodiment.
TiO 2 , ZrO 2 , Nb 2 O 5 , CeO 2 ,
Al 2 O 3 or the like may be used.

【0034】図11はこうして実際に形成された光学式
多層膜8の透過率特性を示すものであり、他の実施例よ
りも全体としての透過率は低くなり光量は若干落ちる
が、上記のように光学膜厚を層毎に設定したことで、橙
黄色光の波長領域以外の光の透過率を抑え橙黄色の波長
領域の透過率が高い特性の膜が得られた。
FIG. 11 shows the transmittance characteristics of the optical multilayer film 8 actually formed in this manner. The transmittance as a whole is lower than that of the other embodiments and the light amount is slightly reduced. By setting the optical film thickness for each layer, the transmittance of light other than the wavelength region of orange-yellow light was suppressed, and a film having high transmittance in the orange-yellow wavelength region was obtained.

【0035】なお、上記第一実施例〜第四実施例では、
光学式多層膜8の高屈折率膜8aの光吸収膜(Abs)
としてSi膜を用いたが、このSi膜に代えて屈折率n
=2.5のSi膜(0<x<1、0<y<1)
を用いても良い。
In the first to fourth embodiments,
Light absorption film (Abs) of high refractive index film 8a of optical multilayer film 8
Used a Si film, but instead of this Si film, a refractive index n
H x = 2.5 Si x O y film (0 <x <1, 0 <y <1)
May be used.

【0036】このとき、Si膜の成膜条件として
は、透光性部材3の表面温度を350℃(常温〜500
℃でも良い)、成膜速度3Å/s(1〜10Å/sでも
良い)、O分圧2×10−3Pa雰囲気中(3×10
−4〜5×10−2Paでも良い)、到達真空度1×1
−4Paとして透光性部材3上に成膜する等によって
得られる。なお、SiとOの組成比率は、x=0〜1、
y=1〜0であり、酸素分圧を上げるとOの比率yは増
え、O分圧が約1×10−2PaでSiOが成膜され
る。
[0036] At this time, Si x O y as the conditions for forming the film, the surface temperature of the light transmissive member 3 350 ° C. (room temperature to 500
C.), a film forming rate of 3 ° / s (1-10 ° / s may be used), an O 2 partial pressure of 2 × 10 −3 Pa atmosphere (3 × 10
−4 to 5 × 10 −2 Pa), the ultimate vacuum degree 1 × 1
It is obtained by forming a film on the light transmitting member 3 as 0 −4 Pa. The composition ratio of Si and O is x = 0 to 1,
When y = 1 to 0, and the oxygen partial pressure is increased, the ratio y of O increases, and the SiO 2 film is formed at a partial pressure of O 2 of about 1 × 10 −2 Pa.

【0037】こうして形成されたSi膜はSi膜
に比べて600nm以下の短波長光に対する吸収特性が
優れているため、この膜を光吸収膜(Abs)として用
いれば短波長側の光の透過率をさらに抑えて、橙黄色の
波長領域の透過率が高い光学式多層膜8を得ることがで
きる。
Since the thus formed Si x O y film has an excellent absorption characteristic for short wavelength light of 600 nm or less as compared with the Si film, if this film is used as a light absorbing film (Abs), the light on the short wavelength side is used. , The optical multilayer film 8 having a high transmittance in the orange-yellow wavelength region can be obtained.

【0038】また、光学式多層膜8の高屈折率膜8aの
光吸収膜(Abs)としては、Si膜、Si膜以
外にもアモルファスシリコン(以下a−Siという)膜
やポリシリコン(以下poly−Siという)膜を用い
ても良い。
Further, as the light-absorbing film having a high refractive index film 8a of the optical multilayer film 8 (Abs), Si film, Si x O y amorphous silicon besides film (hereinafter referred to as a-Si) film or polysilicon A film (hereinafter, referred to as poly-Si) may be used.

【0039】このときa−Si膜の成膜条件は、透光性
部材3の表面温度を350℃(常温〜500℃でも良
い)、成膜速度3Å/s(1〜10Å/sでも良い)、
水素雰囲気中3×10−4〜1×10−2Pa、到達真
空度1×10−4Paとして、a−Si膜を透光性部材
3上に成膜する。また、poly−si膜は同じ条件で
成膜したa−Si膜を透光性部材3の表面温度を700
℃に上げた状態で、大気中に4時間以上置くことによっ
て得られる。
At this time, the conditions for forming the a-Si film are as follows: the surface temperature of the translucent member 3 is 350 ° C. (or room temperature to 500 ° C.), and the film forming speed is 3 ° / s (1 to 10 ° / s). ,
An a-Si film is formed on the light transmitting member 3 in a hydrogen atmosphere at a pressure of 3 × 10 −4 to 1 × 10 −2 Pa and a degree of ultimate vacuum of 1 × 10 −4 Pa. Further, the poly-si film is formed by forming an a-Si film formed under the same conditions by setting the surface temperature of the light transmitting member 3 to 700.
It is obtained by placing it in the atmosphere for 4 hours or more at a temperature raised to ° C.

【0040】a−Si膜やpoly−Si膜は、Si膜
やSi膜に比べ600nm以下の波長の光の吸収
特性がさらに優れているため、この膜を光吸収膜(Ab
s)として用いれば短波長側の光の透過率を抑えて、橙
黄色の波長領域の透過率が高い光学式多層膜8を得るこ
とができる。
The a-Si film or poly-Si film, Si film or Si x O the absorption characteristics of light 600nm or less wavelength than the y film is better, the light-absorbing layer of this film (Ab
When used as s), the optical multilayer film 8 having high transmittance in the orange-yellow wavelength region can be obtained while suppressing the transmittance of light on the short wavelength side.

【0041】また、前記実施例ではいずれも光吸収膜
(Abs)として、Si膜、Si 膜、a−Si
膜、poly−Si膜を用いたが、本発明はこれに限定
されず、他の光吸収膜として、600nm以下の波長の
光を吸収する特性を有する膜であれば良く、ITO膜や
ZnO膜、In、Fe等の金属酸化膜であ
っても良く、これらの膜はそれぞれ以下の条件で成膜す
ることで上記特性を有する光吸収膜となるものである。
In each of the above embodiments, the light absorbing film is used.
(Abs), Si film, SixO yFilm, a-Si
Although a film and a poly-Si film were used, the present invention is not limited to this.
However, as another light absorbing film, a wavelength of 600 nm or less
Any film having a characteristic of absorbing light may be used.
ZnO film, In2O3, Fe2O3Metal oxide film
These films may be formed under the following conditions, respectively.
This results in a light absorbing film having the above characteristics.

【0042】まず、光吸収膜としてのITO膜は、基板
温度200℃(常温〜500℃の範囲内)、成膜速度5
Å/s(1〜10Å/sの範囲内)、無酸素中、到達真
空度1×10−3Paの条件で成膜することによって得
られ、ZnO膜、In膜も同じ条件によって得る
ことができる。また、Fe膜については、基板温
度200℃(常温〜500℃の範囲内)、成膜速度5Å
/s(1〜10Å/sの範囲内)、無酸素〜0.02P
a雰囲気中、到達真空度1×10−3Paの条件で成膜
することによってそれぞれ得られる。
First, the ITO film as the light absorbing film was formed at a substrate temperature of 200 ° C. (within a range from ordinary temperature to 500 ° C.) and a film forming rate of 5 ° C.
Å / s (within the range of 1Å10 Å / s), under oxygen-free conditions, and at a final vacuum degree of 1 × 10 −3 Pa. The ZnO film and the In 2 O 3 film are obtained under the same conditions. Obtainable. For the Fe 2 O 3 film, the substrate temperature was 200 ° C. (within the range of ordinary temperature to 500 ° C.), and the film formation rate was 5 °.
/ S (within the range of 1 to 10 ° / s), oxygen-free to 0.02P
Each film is obtained by forming a film in an atmosphere a under a condition of an ultimate vacuum degree of 1 × 10 −3 Pa.

【0043】なお、本発明の光学式多層膜8の各実施例
ではいずれも高屈折率膜8aとして用いる金属酸化膜M
の材料としてTaを用い、低屈折率膜としてSi
を用いているが、その他の金属酸化物等の材料を用
いて良く、ほぼ同様の特性が得られる。具体的に例を挙
げると、高屈折率膜としては、TiO、ZrO、Z
nS、Zi、Nb、CeO、Al
等あり、低屈折率膜としては、MgF、AlF等が
ある。
In each of the embodiments of the optical multilayer film 8 of the present invention, the metal oxide film M used as the high refractive index film 8a is used.
Of Ta 2 O 5 as the material of the substrate and Si as the low refractive index film
Although O 2 is used, other materials such as metal oxides may be used, and almost the same characteristics can be obtained. To give a specific example, TiO 2 , ZrO 2 , Z
nS, Zi 3 N 4, Nb 2 O 5, CeO 2, Al 2 O 3
There are MgF 2 , AlF 6 and the like as the low refractive index film.

【0044】また、本実施形態では、光学式多層膜8を
発光管2を包囲する透光性部材3の表面に形成する例で
説明してきたが、発光管2の表面に直接形成しても良
い。
In the present embodiment, the optical multilayer film 8 has been described as being formed on the surface of the translucent member 3 surrounding the arc tube 2, but may be formed directly on the surface of the arc tube 2. good.

【0045】また、メタルハライドランプ1の封入物と
しては、ヨウ化スカンジウム及びヨウ化ナトリウムを封
入した例で説明してきたが、本発明はこれについても限
定されず、少なくともヨウ化ナトリウムが封入されてい
れば良く、ヨウ化ナトリウムとヨウ化ディスプロシウム
など他の希土類ヨウ化物との組み合わせや、ヨウ化タリ
ウム、ヨウ化インジウム等のアルカリ金属のヨウ化物と
の組み合わせであっても良い。
Further, although the case where the metal halide lamp 1 is filled with scandium iodide and sodium iodide is described above, the present invention is not limited to this, and at least sodium iodide is filled. A combination of sodium iodide and other rare earth iodides such as dysprosium iodide or a combination of alkali metal iodides such as thallium iodide and indium iodide may be used.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、少
なくともヨウ化ナトリウムを封入したメタルハライドラ
ンプの発光管表面もしくは該発光管を包囲する透光性部
材表面に、光学膜厚が30〜200nmの範囲に設定さ
れた高屈折率膜と低屈折率膜とが交互に複数層積層され
た層を含んでいて可視光域における青色短波長成分をカ
ットし、それ以外の長波長成分を透過する特性を有する
光学式多層膜を形成した橙黄色メタルハライドランプと
したことで、発光管内に少なくともヨウ化ナトリウムが
所定量封入されているため、その発光スペクトルは橙赤
成分(600nm〜750nm)のスペクトルが少ない
特性を持っており、この発光スペクトル特性と光学式多
層膜の透過率特性即ち青色短波長成分をカットしそれ以
外の長波長成分を透過する特性とを利用することによっ
て、小型で高出力、高効率といった従来のメタルハライ
ドランプ特有の利点に加え、短波長域の可視光成分であ
る青白い光をカットして人間の眼球にも優しい橙黄色に
発光する従来にない新規のメタルハライドランプを実現
するものである。
As described above, according to the present invention, an optical film thickness of 30 to 200 nm is formed on at least the surface of the arc tube of the metal halide lamp in which sodium iodide is sealed or the surface of the light-transmitting member surrounding the arc tube. The high refractive index film and the low refractive index film set in the range include a layer in which a plurality of layers are alternately laminated, cut a blue short wavelength component in a visible light region, and transmit other long wavelength components. By using an orange-yellow metal halide lamp having an optical multilayer film having characteristics, at least a predetermined amount of sodium iodide is sealed in the arc tube, the emission spectrum of the orange-red component (600 nm to 750 nm) is low. It has a small characteristic, and cuts the emission spectrum characteristic and the transmittance characteristic of the optical multilayer film, that is, the blue short wavelength component, and removes the other long wavelength component. In addition to the advantages inherent in conventional metal halide lamps, such as small size, high output, and high efficiency, by utilizing the characteristics that pass through, it also cuts the pale white light, which is the visible light component in the short wavelength range, and is orange that is gentle on the human eyeball. This realizes a novel metal halide lamp that emits yellow light.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るメタルハライドランプの第一実施
形態を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a metal halide lamp according to the present invention.

【図2】本発明に係るメタルハライドランプの光学式多
層膜成膜前の発光スペクトルを示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing an emission spectrum of a metal halide lamp according to the present invention before an optical multilayer film is formed.

【図3】本発明に係る光学式多層膜の第一実施例を示す
断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing a first embodiment of the optical multilayer film according to the present invention.

【図4】本発明に係る光学式多層膜の第一実施例の透過
率特性を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing transmittance characteristics of the first embodiment of the optical multilayer film according to the present invention.

【図5】本発明に係るメタルハライドランプの光学式多
層膜成膜後の発光スペクトルを示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing an emission spectrum of the metal halide lamp according to the present invention after an optical multilayer film is formed.

【図6】本発明に係る光学式多層膜の第二実施例を示す
断面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing a second embodiment of the optical multilayer film according to the present invention.

【図7】本発明に係る光学式多層膜の第二実施例の透過
率特性を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing transmittance characteristics of a second embodiment of the optical multilayer film according to the present invention.

【図8】本発明に係る光学式多層膜の第三実施例を示す
断面図である。
FIG. 8 is a sectional view showing a third embodiment of the optical multilayer film according to the present invention.

【図9】本発明に係る光学式多層膜の第三実施例の透過
率特性を示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing transmittance characteristics of a third embodiment of the optical multilayer film according to the present invention.

【図10】本発明に係る光学式多層膜の第四実施例を示
す断面図である。
FIG. 10 is a sectional view showing a fourth embodiment of the optical multilayer film according to the present invention.

【図11】本発明に係る光学式多層膜の第四実施例の透
過率特性を示すグラフである。
FIG. 11 is a graph showing transmittance characteristics of a fourth embodiment of the optical multilayer film according to the present invention.

【図12】従来例におけるメタルハライドランプを示す
断面図である。
FIG. 12 is a sectional view showing a metal halide lamp in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1……メタルハライドランプ 2……発光管 3……透光性部材 4……ソケット 5……放電部 6……放電電極 7……リード線 8……光学式多層膜 8a……高屈折率膜 (Abs)……光吸収膜 (M)……金属酸化膜 8b……低屈折率膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Metal halide lamp 2 ... Arc tube 3 ... Translucent member 4 ... Socket 5 ... Discharge part 6 ... Discharge electrode 7 ... Lead wire 8 ... Optical multilayer film 8a ... High refractive index film (Abs) Light absorbing film (M) Metal oxide film 8b Low refractive index film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平本 廣幸 神奈川県横浜市青葉区荏田西1−3−1 スタンレー電気株式会社技術研究所内 Fターム(参考) 5C043 AA02 CC03 CD05 DD27 EA14 EA15 EB11 EC13  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Hiroyuki Hiramoto 1-3-1 Edanishi, Aoba-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Stanley Electric Co., Ltd. F-term (reference) 5C043 AA02 CC03 CD05 DD27 EA14 EA15 EB11 EC13

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】少なくともヨウ化ナトリウムを封入したメ
タルハライドランプの発光管表面もしくは該発光管を包
囲する透光性部材表面に、光学膜厚が30〜200nm
の範囲に設定された高屈折率膜と低屈折率膜とが交互に
複数層積層された層を含んでいて可視光域における青色
短波長成分をカットし、それ以外の長波長成分を透過す
る特性を有する光学式多層膜を形成したことを特徴とす
る橙黄色メタルハライドランプ。
An optical film having a thickness of 30 to 200 nm is formed on at least the surface of an arc tube of a metal halide lamp in which sodium iodide is sealed or on the surface of a light-transmitting member surrounding the arc tube.
The high refractive index film and the low refractive index film set in the range include a layer in which a plurality of layers are alternately laminated, cut a blue short wavelength component in a visible light region, and transmit other long wavelength components. An orange-yellow metal halide lamp having an optical multilayer film having characteristics.
【請求項2】前記光学式多層膜の高屈折率膜のうち少な
くとも一層は600nm以下の波長の光を吸収する特性
を有する光吸収膜によって形成されていることを特徴と
する請求項1記載の橙黄色メタルハライドランプ。
2. The method according to claim 1, wherein at least one of the high refractive index films of the optical multilayer film is formed of a light absorbing film having a characteristic of absorbing light having a wavelength of 600 nm or less. Orange-yellow metal halide lamp.
【請求項3】前記光吸収膜をシリコン膜、Si
(0<x<1、0<y<1)膜、アモルファスシリコ
ン膜もしくはポリシリコン膜としたことを特徴とする請
求項2記載の橙黄色メタルハライドランプ。
Wherein the light absorbing layer of the silicon film, Si X O
3. The orange-yellow metal halide lamp according to claim 2, wherein a y (0 <x <1, 0 <y <1) film, an amorphous silicon film or a polysilicon film is used.
【請求項4】少なくとも前記光学式多層膜の発光管もし
くは透光性部材表面に最も遠い外側の層が金属酸化膜に
よって形成されていることを特徴とする請求項1乃至請
求項3記載の橙黄色メタルハライドランプ。
4. The orange according to claim 1, wherein at least the outermost layer of the optical multilayer film farthest from the arc tube or the surface of the translucent member is formed of a metal oxide film. Yellow metal halide lamp.
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