JP2003059456A - Metal halide lamp - Google Patents

Metal halide lamp

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JP2003059456A
JP2003059456A JP2002194416A JP2002194416A JP2003059456A JP 2003059456 A JP2003059456 A JP 2003059456A JP 2002194416 A JP2002194416 A JP 2002194416A JP 2002194416 A JP2002194416 A JP 2002194416A JP 2003059456 A JP2003059456 A JP 2003059456A
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JP
Japan
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metal halide
halide
color temperature
arc tube
less
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Application number
JP2002194416A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Yamamoto
高詩 山本
Kuniki Fukuda
国樹 福田
Fuminori Nakayama
史紀 中山
Shingo Tsutsumi
伸吾 堤
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a metal halide lamp having high efficiency and high color rendering performance, having a white light color and having a correlation color temperature of 5,000 K or less. SOLUTION: This metal halide lamp has an arc tube 1 having a pair of electrodes inside, and sealed with mercury, rare gas, and metallic halide, has a color temperature of a light emitting color of 5,000 K or less, contains dysprosium halide and indium halide as the metallic halide, sets the ratio of the indium halide to the dysprosium halide in a range of 0.02 to 0.45, and sets a tube wall load of the arc tube 1 in a range of 20 to 40 W/cm<2> .

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、高効率および高演色性
を有す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 having high efficiency and high color rendering.

【0002】[0002]

【従来の技術】近時、メタルハライドランプは高効率お
よび高演色性を有するという特長を持つことから、屋外
照明のみならず店舗照明等の屋内照明用の光源として利
用されるようになってきている。
2. Description of the Related Art Recently, metal halide lamps have come to be used as a light source for not only outdoor lighting but also indoor lighting such as store lighting because they have characteristics of high efficiency and high color rendering. .

【0003】従来、高効率で平均演色評価数Raが90
以上の高演色性を有し、相関色温度が5000Kを超え
るメタルハライドランプとして、DyI3−TlI−I
nI(InI3)−CsIの混合よう化物を用いたもの
が知られている(昭和51年発行照明学会誌第60巻第
1号第26〜32ページ)。
Conventionally, the average color rendering index Ra is 90 with high efficiency.
DyI 3 -TlI-I as a metal halide lamp having the above high color rendering properties and a correlated color temperature exceeding 5000K.
It is known that a mixed iodide of nI (InI 3 ) -CsI is used (Journal of the Lighting Society, Vol. 60, No. 1, pages 26 to 32).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】メタルハライドランプ
を屋内照明用の光源として使用するためには、屋内照明
で要望されている色度、すなわち相関色温度が5000
K以下の比較的低色温度で、白色の光色を得る必要があ
る。この白色の光色を得るためには色度点をできるだけ
黒体軌跡に近づける必要がある。
In order to use the metal halide lamp as a light source for indoor lighting, the chromaticity required for indoor lighting, that is, the correlated color temperature is 5000.
It is necessary to obtain a white light color at a relatively low color temperature below K. In order to obtain this white light color, it is necessary to bring the chromaticity point as close as possible to the black body locus.

【0005】しかしながら、従来のメタルハライドラン
プでは、高効率を得るためにTlを用いているので、5
000K以下の相関色温度において、色度点が黒体軌跡
から大きくはずれ、白色の再現性が悪くなる。この色度
点を黒体軌跡に近づけるためには発光管の管壁負荷を大
きくすればよいが、5000K以下の相関色温度で黒体
軌跡に十分に近づけようとすると、管壁負荷が高くなり
すぎ、Dyが発光管の石英と反応して寿命特性が極端に
悪くなる。したがって、高効率、高演色性を有し、相関
色温度が5000K以下で白色の光色を有するメタルハ
ライドランプを得ることは困難であった。
However, in the conventional metal halide lamp, Tl is used in order to obtain high efficiency.
At a correlated color temperature of 000K or less, the chromaticity point largely deviates from the black body locus, and white reproducibility deteriorates. In order to bring this chromaticity point closer to the black body locus, the tube wall load of the arc tube should be increased, but if it is attempted to get close enough to the black body locus at a correlated color temperature of 5000 K or less, the tube wall load becomes high. Too much, Dy reacts with the quartz of the arc tube and the life characteristics are extremely deteriorated. Therefore, it has been difficult to obtain a metal halide lamp having a high efficiency, a high color rendering property, a correlated color temperature of 5000 K or less, and a white light color.

【0006】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、高効率、高演色性を有し、かつ白色
の光色を有する相関色温度が5000K以下のメタルハ
ライドランプを提供するものである。
The present invention has been made to solve the above problems, and provides a metal halide lamp having a high efficiency, a high color rendering property, a white light color, and a correlated color temperature of 5000 K or less. It is a thing.

【0007】[0007]

【課題を解決する手段】本発明のメタルハライドランプ
は、内部に一対の電極を有するとともに、水銀、希ガス
および金属ハロゲン化物を封入した発光管を有し、発光
色の色温度が5000K以下であり、前記金属ハロゲン
化物としてディスプロシウムヨウ化物とインジウムヨウ
化物とを含み、且つ、前記金属ハロゲン化物としてハロ
ゲン化ナトリウムを含まず、前記ディスプロシウムヨウ
化物に対する前記インジウムヨウ化物の重量比率を0.
02〜0.45の範囲とし、かつ、前記発光管の管壁負
荷を20〜40W/cm2の範囲としたことを特徴とす
る。
A metal halide lamp according to the present invention has a pair of electrodes therein, an arc tube filled with mercury, a rare gas and a metal halide, and has a color temperature of 5,000 K or less. , The metal halide contains dysprosium iodide and indium iodide, and the metal halide does not contain sodium halide, and the weight ratio of the indium iodide to the dysprosium iodide is 0.
The range is from 02 to 0.45, and the tube wall load of the arc tube is from 20 to 40 W / cm 2 .

【0008】[0008]

【作用】かかる構成により、相関色温度を5000K以
下にでき、また高効率、高演色性を有し、かつ光色を白
色にすることができる。
With this structure, the correlated color temperature can be set to 5000 K or less, the efficiency is high, the color rendering is high, and the light color can be white.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0010】図1に示すように、本発明の実施例の定格
電力150Wのメタルハライドランプは、内部に一対の
電極を有するとともに、水銀、希ガスおよび金属ハロゲ
ン化物が封入された石英製の発光管1を有している。発
光管1の電極間距離は13.5mm、中央部の最大内径
は13mmである。一対の電極には、ステム線2と電力
供給線3がそれぞれ接続され、これらの電極はステム4
を介して外管9の端部に固着された口金5のピン6に接
続されている。発光管1は、ガラス筒7と、このガラス
筒7の両端開口を塞ぐように設けられた金属板8とによ
って覆われている。発光管1は外管9内に設けられてい
る。金属板8は支持腕10を有しており、支持腕10は
外管9の内面に当接している。発光管1内には、水銀1
4mg、アルゴン10000Pa、DyI3−TlI−
CsI−InIの混合よう化物4.0mgが封入され、
またこの場合、DyI3:TlI:CsI=70:1
0:20に対し、混合よう化物の封入総量は変えずにD
yI3とInIとの比率を変えたランプ、すなわちIn
I/DyI3=0.12(以下、試料Aという)のもの
と、InI/DyI3=0.34(以下、試料Bとい
う)のものとの2種類の試料ランプを作製した。これら
試料Aおよび試料BのRaは95である。また、比較例
としてInIを含まない混合よう化物、すなわちInI
/DyI3=0のランプ(以下、試料Cという)も作製
した。これらランプの分光分布を図2および図3にそれ
ぞれ示す。図2および図3において、曲線Aは試料A、
曲線Bは試料B、曲線Cは試料Cをそれぞれ示す。これ
らのランプの相関色温度は、管壁負荷24W/cm2
おいて、試料Aは4470K、試料Bは4120K、試
料Cは5500Kであった。
As shown in FIG. 1, a metal halide lamp having a rated power of 150 W according to an embodiment of the present invention has a pair of electrodes inside, and an arc tube made of quartz in which mercury, a rare gas and a metal halide are enclosed. Have one. The distance between the electrodes of the arc tube 1 is 13.5 mm, and the maximum inner diameter of the central portion is 13 mm. A stem wire 2 and a power supply wire 3 are respectively connected to the pair of electrodes, and these electrodes are connected to the stem 4
It is connected to the pin 6 of the base 5 fixed to the end of the outer tube 9 via. The arc tube 1 is covered with a glass tube 7 and a metal plate 8 provided so as to close the openings at both ends of the glass tube 7. The arc tube 1 is provided in the outer tube 9. The metal plate 8 has a support arm 10, and the support arm 10 is in contact with the inner surface of the outer tube 9. In the arc tube 1, mercury 1
4 mg, argon 10000 Pa, DyI 3 -TlI-
4.0 mg of a mixed iodide of CsI-InI was encapsulated,
Also in this case, DyI 3 : TlI: CsI = 70: 1
For 0:20, the total amount of mixed iodide enclosed was not changed and D
Lamps with different ratios of yI 3 and InI, namely In
Two types of sample lamps, one having I / DyI 3 = 0.12 (hereinafter referred to as sample A) and one having InI / DyI 3 = 0.34 (hereinafter referred to as sample B) were manufactured. Ra of these sample A and sample B is 95. As a comparative example, a mixed iodide containing no InI, that is, InI
A lamp with / DyI 3 = 0 (hereinafter referred to as sample C) was also manufactured. The spectral distributions of these lamps are shown in FIGS. 2 and 3, respectively. 2 and 3, the curve A is the sample A,
The curve B shows the sample B and the curve C shows the sample C, respectively. The correlated color temperatures of these lamps were 4470K for sample A, 4120K for sample B, and 5500K for sample C at a tube wall load of 24W / cm 2 .

【0011】図2および図3から明らかなように、In
Iの混合比率を増すことによって400〜450nm付
近の発光が減少し、その減少につれてDyの分子発光で
ある600〜700nm付近の発光が増加していること
がわかる。ただしこの場合、当然のことながら455n
m付近のInの発光は認められるが、相関色温度は上昇
しない。すなわち、発明者は、455nm付近の発光を
増し、相関色温度を上昇させると予測されるInIの添
加は、むしろ相関色温度を下げるという新規な現象を示
すことを見いだした。また、この現象は管壁負荷を増加
させると顕著になる。
As is clear from FIGS. 2 and 3, In
It can be seen that the emission in the vicinity of 400 to 450 nm is decreased by increasing the mixing ratio of I, and the emission in the vicinity of 600 to 700 nm which is the molecular emission of Dy is increased with the decrease. However, in this case, as a matter of course, 455n
In emission near m is observed, but the correlated color temperature does not rise. That is, the inventor found that the addition of InI, which is expected to increase the emission around 455 nm and raise the correlated color temperature, rather shows a novel phenomenon of lowering the correlated color temperature. Moreover, this phenomenon becomes remarkable when the tube wall load is increased.

【0012】さらに、InI/DyI3が0.01,
0.02,0.45,0.50の4種類のランプを上記
と同様に作製し、発光管の管壁負荷を変化させて相関色
温度をそれぞれ測定したところ、図4に示すとおりの結
果が得られた。
Further, InI / DyI 3 is 0.01,
Four kinds of lamps of 0.02, 0.45, and 0.50 were manufactured in the same manner as above, and the correlated color temperatures were measured by changing the tube wall load of the arc tube. The results shown in FIG. 4 were obtained. was gotten.

【0013】図4にはInI/DyI3をパラメターと
して発光管の管壁負荷に対する相関色温度の変化を示
す。管壁負荷を増加させ、InI/DyI3の比率を増
せば、相関色温度を4000K以下にまですることが可
能である。しかし、管壁負荷を増加させることは寿命特
性に悪影響を及ぼすため、できるだけ低い管壁負荷で所
望の光色および演色性を実現することが望ましい。
FIG. 4 shows the change in correlated color temperature with respect to the tube wall load of the arc tube with InI / DyI 3 as a parameter. By increasing the tube wall load and increasing the ratio of InI / DyI 3 , it is possible to bring the correlated color temperature to 4000 K or less. However, since increasing the tube wall load adversely affects the life characteristics, it is desirable to achieve a desired light color and color rendering property with the tube wall load as low as possible.

【0014】発光管の管壁負荷は、20W/cm2未満
では、InI/DyI3の値を変えても実用的な寿命特
性を持つ管壁負荷の範囲で5000K以下の相関色温度
にすることはできず、40W/cm2を超えるとランプ
の寿命特性の実用限界を超えてしまう。したがって、発
光管の管壁負荷としては20〜40W/cm2の範囲が
好ましい。
If the tube wall load of the arc tube is less than 20 W / cm 2 , the correlated color temperature of 5000 K or less should be maintained within the range of the tube wall load having practical life characteristics even if the value of InI / DyI 3 is changed. Cannot be achieved, and if it exceeds 40 W / cm 2 , the practical limit of the life characteristics of the lamp will be exceeded. Therefore, the load on the wall of the arc tube is preferably in the range of 20 to 40 W / cm 2 .

【0015】図4から明らかなように、InI/DyI
3が0.02未満のものでは、管壁負荷が40W/cm2
を超えるようにしないと、5000K以下の相関色温度
とすることはできない。したがって、この場合、管壁負
荷が40W/cm2を超えるため、実用的な寿命特性を
有するランプを得ることはできない。一方、管壁負荷を
20W/cm2未満にすると、InI/DyI3の値を変
えても実用的な寿命特性を持つ管壁負荷の範囲で500
0K以下の相関色温度にすることはできなかった。ま
た、InI/DyI3が0.45を超えるものについて
も同様に、実用的な寿命特性を持つ管壁負荷の範囲で5
000K以下の相関色温度にすることはできなかった。
また、InI/DyI3の値は、大きくするに従いラン
プの発光効率が低下する。したがって、実用的な効率を
得るためには、InI/DyI3の値を0.45以下に
する必要がある。
As is clear from FIG. 4, InI / DyI
When 3 is less than 0.02, the tube wall load is 40 W / cm 2
If it is not exceeded, the correlated color temperature of 5000 K or less cannot be obtained. Therefore, in this case, since the tube wall load exceeds 40 W / cm 2 , a lamp having practical life characteristics cannot be obtained. On the other hand, if the tube wall load is set to less than 20 W / cm 2 , it is 500 within the range of the tube wall load that has practical life characteristics even if the value of InI / DyI 3 is changed.
The correlated color temperature below 0K could not be obtained. Similarly, when InI / DyI 3 exceeds 0.45, it is 5 in the range of tube wall load having practical life characteristics.
It was not possible to achieve a correlated color temperature of 000K or less.
Further, the luminous efficiency of the lamp decreases as the value of InI / DyI 3 increases. Therefore, in order to obtain practical efficiency, the value of InI / DyI 3 needs to be 0.45 or less.

【0016】以上のように、本発明のメタルハライドラ
ンプによれば、相関色温度が5000K以下で、高い発
光効率とRaが90以上の高い演色性を得ることができ
るとともに、実用的な寿命特性を備え、かつ黒体軌跡に
接近した色度を有し、店舗照明等の屋内照明に適した白
色の光色を得ることができる。
As described above, according to the metal halide lamp of the present invention, it is possible to obtain a high luminous efficiency and a high color rendering property of Ra of 90 or more with a correlated color temperature of 5000 K or less, and practical life characteristics. It is possible to obtain a white light color that is provided and has a chromaticity close to a black body locus and is suitable for indoor lighting such as store lighting.

【0017】なお、本発明実施例ではDyI3:Tl
I:CsIの比率を固定した場合について説明している
が、異なった比率においても同様の結果が得られた。ま
た、DyI3以外にDyBr3等の他のハロゲン化物ある
いは、他の希土類ハロゲンが混合されていても同様な結
果が得られる。
In the embodiment of the present invention, DyI 3 : Tl
Although the case where the ratio of I: CsI is fixed is described, similar results were obtained with different ratios. Also, or other halides 3 such DyBr besides DyI 3, similar results be mixed other rare earth halide.

【0018】[0018]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のメタルハ
ライドランプは、相関色温度が5000K以下で、高効
率、高演色性を有するとともに、実用的な寿命特性を備
え、かつ、店舗照明等の屋内照明に適した白色の光色を
得ることができる。
As described above, the metal halide lamp of the present invention has a correlated color temperature of 5000 K or less, high efficiency, high color rendering properties, practical life characteristics, and store lighting. A white light color suitable for indoor lighting can be obtained.

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

【図1】本発明の一実施例のメタルハライドランプの一
部切欠正面図
FIG. 1 is a partially cutaway front view of a metal halide lamp according to an embodiment of the present invention.

【図2】同じくInI/DyI3=0.12およびIn
I/DyI3=0の分光分布図
FIG. 2 is also InI / DyI 3 = 0.12 and In
Spectral distribution chart of I / DyI 3 = 0

【図3】同じくInI/DyI3=0.34およびIn
I/DyI3=0の分光分布図
FIG. 3 is also InI / DyI 3 = 0.34 and In
Spectral distribution chart of I / DyI 3 = 0

【図4】同じく管壁負荷に対する相関色温度の変化を示
す特性図
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a change in correlated color temperature with respect to a tube wall load.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 発光管 2 ステム線 3 電力供給線 5 口金 9 外管 1 arc tube 2 stem line 3 power supply lines 5 mouthpiece 9 outer tube

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 史紀 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 堤 伸吾 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 QQ24 QQ35 QQ58 SS03 5C039 HH02 HH06 HH15    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Fumi Nakayama             1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric             Sangyo Co., Ltd. (72) Inventor Shingo Tsutsumi             1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric             Sangyo Co., Ltd. F-term (reference) 5C015 QQ24 QQ35 QQ58 SS03                 5C039 HH02 HH06 HH15

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内部に一対の電極を有するとともに、水
銀、希ガスおよび金属ハロゲン化物を封入した発光管を
有し、発光色の色温度が5000K以下であり、前記金
属ハロゲン化物としてディスプロシウムヨウ化物とイン
ジウムヨウ化物とを含み、且つ、前記金属ハロゲン化物
としてハロゲン化ナトリウムを含まず、前記ディスプロ
シウムヨウ化物に対する前記インジウムヨウ化物の重量
比率を0.02〜0.45の範囲とし、かつ、前記発光
管の管壁負荷を20〜40W/cm2の範囲としたこと
を特徴とするメタルハライドランプ。
1. A luminescent tube having a pair of electrodes inside and containing mercury, a rare gas, and a metal halide, and having a color temperature of emission color of 5000 K or less, and dysprosium as the metal halide. Including iodide and indium iodide, and does not include sodium halide as the metal halide, the weight ratio of the indium iodide to the dysprosium iodide in the range of 0.02 to 0.45, Moreover, the metal halide lamp is characterized in that the tube wall load of the arc tube is set in a range of 20 to 40 W / cm 2 .
【請求項2】 前記発光管は、石英製の発光管であるこ
とを特徴とする、請求項1に記載のメタルハライドラン
プ。
2. The metal halide lamp according to claim 1, wherein the arc tube is a quartz arc tube.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006134704A (en) * 2004-11-05 2006-05-25 Iwasaki Electric Co Ltd High-pressure metallic vapor discharge lamp
JP2011077035A (en) * 2009-09-30 2011-04-14 Osram Gmbh High-pressure discharge lamp with capacitive starting aid body
JP2015153602A (en) * 2014-02-14 2015-08-24 株式会社Gsユアサ high-pressure discharge lamp

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