JP2928262B2 - メタルハライドランプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は低色温度のメタルハライドランプに関するも
のである。

従来の技術 従来、電球色に近似した低い色温度の発光を有するメ
タルハライドランプとしては、発光金属としてスズとナ
トリウム等を用い、沃化物や臭化物の形で発光管内に封
入したものが知られている。

発明が解決しようとする課題 しかし、このような発光金属の一つとしてスズを用い
た低い色温度のメタルハライドランプでは、電極構造体
のうち、発光管内に露出した部分の低温部分が、寿命中
に細くなり折れてしまう現象がある。実際にハロゲン化
スズを含みハロゲン化ナトリウムを組み合わせたメタル
ハライドランプを試作して寿命試験を行ったところ、電
極構造体のうち、発光管内に露出した部分の低温部が約
千時間の点灯により約25％細くなった。この現象は寿命
中を通して進行するために、数千時間の点灯で電極構造
体が侵食により折れてしまうランプも発生し、ランプ寿
命のばらつきが大きくなっている。このように発光金属
の一つとしてハロゲン化スズを含むメタルハライドラン
プでは、電極構造体がハロゲンにより侵食される度合い
がスズを含まない場合と比べて大きいために、電極構造
体が折れるという問題点があった。

また、この種の低い色温度のメタルハライドランプ
は、平均演色評価数Raが74,特殊演色評価数R₉が−80,ラ
ンプ効率が75m/wで、演色性やランプ効率も充分とは
いえなかった。

一方、色温度の高いメタルハライドランプ（色温度40
00Kを超えるもの）では、寿命特性の良好なものが種々
知られている。例えば、発光金属として希土類金属（D
y,Ho,Tm）およびTl,Naを含んだメタルハライドランプな
どが、これに含まれる。しかし、これらの寿命特性が良
好で色温度の高いランプは、電球代替には適さないとい
う問題点があった。

本発明は、このような問題点を解決するためになされ
たもので、良好な寿命特性を有し、かつ高い演色性およ
びランプ効率を有する低色温度のメタルハライドランプ
を提供するものである。

課題を解決するための手段 本発明のメタルハライドランプは、色温度が2000〜40
00Kのメタルハライドランプであって、両端に電極を有
し、かつ内部にスズを除く金属ハロゲン化物および緩衝
ガスが封入された発光管と、前記発光管を囲繞した透光
性筒と、前記発光管と前記透光性筒とを内蔵した外管と
を備え、前記透光性筒の表面に、青色光を反射し、かつ
赤色光および赤外領域の光を透過する多層干渉膜を形成
した構成を有している。

作用 この構成により、透光性筒表面に形成された多層干渉
膜の特性に応じて各波長ごとに異なった量の可視光線が
反射され、ランプから放出される光の色温度が変化す
る。そして、多層干渉膜の各波長に対する反射特性を任
意に設計することにより、任意の色温度の光が得られる
ことになる。

また、上記の多層干渉膜により反射された光のエネル
ギーの一部は、多重反射のうちに発光管に吸収され、熱
エネルギーへと変換される。このために、ランプの効率
は多層干渉膜がない場合と比べて高くなる。

実施例 第１図は本発明の一実施例の70Wメタルハライドラン
プを示す。同図において、内径9mmの石英ガラス製の発
光管１は両端に電極（図示せず）を有し、その内部に始
動用ガスとして200トールのアルゴンと13mgの水銀のほ
かにNaI,TlI,TmI₃,DyI₃,HoI₃の金属ハロゲン化物が封入
されている。石英ガラスからなる透光性筒２の外表面に
はTiO₂−SiO₂の多層干渉膜３が形成されている。この透
光性筒２は発光管１を囲繞している。硬質ガラス製の外
管４は発光管１と透光性筒２を内蔵している。

なお、図中、５はゲッタ、６は口金をそれぞれ示す。

第２図は上記多層干渉膜の反射率波長依存性を示す。

このような反射率波長依存性をもつ多層干渉膜を用い
た本発明実施例のランプでは、発光金属としてスズを含
む従来のメタルハライドランプと同等の3200Kの色温度
において、平均演色評価数Raが78（従来ランプは74）、
特殊演色評価数のひとつで赤の演色性の程度を示すR₉が
−40（従来ランプは−80）とすぐれた演色性が得られ
た。また、ランプ効率についても、従来の約120％であ
る91m/wと高いランプ効率が得られた。

また、本発明の低い色温度のメタルハライドランプは
電極構造体の低温部分がハロゲンによる侵食をほとんど
受けず、６本につき6000時間の寿命試験を行った結果、
6000時間終了後に全数の80％以上の光束維持率であっ
た。

なお、上記実施例では多層干渉膜を透光性筒の外面に
形成した例について説明したが、これに限らず、筒の内
・外面の両方でも、また内面のみに形成しても同様の結
果が得られる。また、上記実施例では、透光性筒の表面
に多層干渉膜を形成したが、例えば発光管の表面に多層
干渉膜を形成したものでは点灯中発光管の表面の温度が
高いため、膜の変質や飛散が生じやすくなるという不都
合が生じた。本実施例のように透光性筒の表面に多層干
渉膜を形成したメタルハライドランプにおいては、透光
性筒の表面の温度は、発光管の表面の温度よりも低いの
で、前述のような膜の変質や飛散等の発生を抑制でき、
また、形状が筒状であるので多層干渉膜を形成しやす
い。

また、多層干渉膜の特性は第２図に示したものに限ら
ず、干渉膜の光学膜厚や層数等のパラメータにより調整
が可能であり、これらを適切に設定することにより実施
例以外の色温度のランプを得ることができる。

さらに、多層干渉膜を形成する材料はSiO₂−TiO₂との
組み合わせでなくてもよい。例えば、TiO₂のかわりに、
Ta₂O₅,ZrO₂,Si₃N₄を用いてもよく、またTiO₂−Ag−TiO₂
を用いてもよい。

また、発光管内の封入物も上記実施例に限らず、例え
ば、NaI:InI₃:TlIを用いてもよい。また、本発明実施例
では多層干渉膜の形成法としてゾルーゲル法を用いた
が、これに限らず一般に知られている種々のCVD法や蒸
着法を用いて多層干渉膜を形成しても同様の結果が得ら
れる。

発明の効果 以上説明したように、本発明は色温度が2000〜4000K
のメタルハライドランプであって、両端に電極を有し、
かつ内部にスズを除く金属ハロゲン化物および緩衝ガス
が封入された発光管と、前記発光管を囲繞した透光性筒
と、前記発光管と前記透光性筒とを内蔵した外管とを備
え、前記透光性筒の表面に、青色光を反射し、かつ赤色
光および赤外領域の光を透過する多層干渉膜を形成し
て、可視光の一部すなわち青色光を透過させないように
して、前記発光管内で発生する光より任意の値だけ色温
度を変化させることにより、低色温度で、しかも演色性
にすぐれ、かつ寿命特性も良好であり、電球代替に適す
るメタルハライドランプを提供することができるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるメタルハライドランプ
の正面図、第２図は多層干渉膜付き透光性筒の透過率波
長依存性を示す図である。 １……発光管、２……透光性筒、３……多層干渉膜、４
……外管、５……ゲッタ、６……口金。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島岡 清新 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−250958（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−158854（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−36788（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−19671（ＪＰ，Ａ) 西独国特許出願公開2519377（ＤＥ, Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01J 61/35,61/38,61/20

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】色温度が2000〜4000Kのメタルハライドラ
   ンプであって、両端に電極を有し、かつ内部にスズを除
   く金属ハロゲン化物および緩衝ガスが封入された発光管
   と、前記発光管を囲繞した透光性筒と、前記発光管と前
   記透光性筒とを内蔵した外管とを備え、前記透光性筒の
   表面に、青色光を反射し、かつ赤色光および赤外領域の
   光を透過する多層干渉膜を形成したことを特徴とするメ
   タルハライドランプ。
2. 【請求項２】多層干渉膜がSiO₂−TiO₂,SiO₂−Ta₂O₅,SiO
   ₂,Si₃N₄−SiO₂−ZrO₂またはTiO₂−Ag−TiO₂からなるこ
   とを特徴とする請求項１記載のメタルハライドランプ。