JP3177230B2 - 金属蒸気放電ランプ - Google Patents
金属蒸気放電ランプInfo
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/36—Seals between parts of vessels; Seals for leading-in conductors; Leading-in conductors
- H01J61/366—Seals for leading-in conductors
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/82—Lamps with high-pressure unconstricted discharge having a cold pressure > 400 Torr
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属蒸気放電ラン
プに関し、特に、アルミナセラミック製の発光管を用い
た金属蒸気放電ランプに関する。
プに関し、特に、アルミナセラミック製の発光管を用い
た金属蒸気放電ランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年のメタルハライドランプは、発光管
材料として旧来の石英ガラスに代わってアルミナセラミ
ックを用いたものが主流となりつつある。アルミナセラ
ミックは、石英ガラスに比べて耐熱性に優れているの
で、メタルハライドランプのように点灯中に高温になる
高圧放電ランプの発光管に適している。このため、アル
ミナセラミック製発光管を用いたメタルハライドランプ
は、高演色性の実現と高効率化が可能である。また、ア
ルミナセラミックは、発光管内に封入されるハロゲン化
金属との反応性も、石英ガラスに比べて低いことから、
メタルハライドランプのさらなる長寿命化への寄与が期
待されている。
材料として旧来の石英ガラスに代わってアルミナセラミ
ックを用いたものが主流となりつつある。アルミナセラ
ミックは、石英ガラスに比べて耐熱性に優れているの
で、メタルハライドランプのように点灯中に高温になる
高圧放電ランプの発光管に適している。このため、アル
ミナセラミック製発光管を用いたメタルハライドランプ
は、高演色性の実現と高効率化が可能である。また、ア
ルミナセラミックは、発光管内に封入されるハロゲン化
金属との反応性も、石英ガラスに比べて低いことから、
メタルハライドランプのさらなる長寿命化への寄与が期
待されている。
【０００３】現在、市販されているアルミナセラミック
製発光管を用いたメタルハライドランプは全て１５０Ｗ
以下であるが、今後、さらに高ワットのランプへ応用す
る場合、封止部構造の信頼性が課題となる。
製発光管を用いたメタルハライドランプは全て１５０Ｗ
以下であるが、今後、さらに高ワットのランプへ応用す
る場合、封止部構造の信頼性が課題となる。
【０００４】すなわち、細管部内の給電体の耐ハライド
部分に用いられるタングステンまたはモリブデン等は、
アルミナとは熱膨張係数が大きく異なる。このため、点
灯中に発光管温度がより高くなる高ワットのランプで
は、点灯中に封止部にクラックが生じ、発光管リークに
至り易いという問題がある。
部分に用いられるタングステンまたはモリブデン等は、
アルミナとは熱膨張係数が大きく異なる。このため、点
灯中に発光管温度がより高くなる高ワットのランプで
は、点灯中に封止部にクラックが生じ、発光管リークに
至り易いという問題がある。
【０００５】そこで、高ワットのランプにおいて長寿命
化を実現するために、給電体に、アルミナセラミックと
熱膨張係数がほぼ等しい導電性サーメットを用いたもの
が検討されてきている。
化を実現するために、給電体に、アルミナセラミックと
熱膨張係数がほぼ等しい導電性サーメットを用いたもの
が検討されてきている。
【０００６】ところで、この種のランプにおける電極の
封止方法は、石英ガラスを用いた場合のように発光管の
側管部を加熱および圧着する方法ではなく、例えば、フ
リットガラス等のシール材を溶融し、流し込んで封着す
る方法である。このため、シール材によって封止されて
いない部分では、給電体と細管部との間に隙間が生じる
こととなる（特開昭５７−７８７６３号公報参照）。ま
た、その隙間は、発光管サイズの大きい高ワットのラン
プになるほど、必然的に大きくなる。
封止方法は、石英ガラスを用いた場合のように発光管の
側管部を加熱および圧着する方法ではなく、例えば、フ
リットガラス等のシール材を溶融し、流し込んで封着す
る方法である。このため、シール材によって封止されて
いない部分では、給電体と細管部との間に隙間が生じる
こととなる（特開昭５７−７８７６３号公報参照）。ま
た、その隙間は、発光管サイズの大きい高ワットのラン
プになるほど、必然的に大きくなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、発光
管にアルミナセラミックを用いた従来のメタルハライド
ランプでは、給電体と細管部との間に隙間が存在するた
め、ランプの電極が鉛直方向に向くように点灯させた場
合、発光管内に封入してある発光金属が、鉛直方向下側
の給電体と細管部との隙間に沈み込み易くなる。
管にアルミナセラミックを用いた従来のメタルハライド
ランプでは、給電体と細管部との間に隙間が存在するた
め、ランプの電極が鉛直方向に向くように点灯させた場
合、発光管内に封入してある発光金属が、鉛直方向下側
の給電体と細管部との隙間に沈み込み易くなる。
【０００８】ライフ中、その隙間に発光金属が沈み込む
と、放電空間内で発光に寄与する金属が少なくなり、十
分な蒸気圧が得られず、色温度変化が大きくなるという
問題が生じる。すなわち、点灯直後は十分な特性であっ
ても、例えば点灯後１００時間経過した時点で特性が大
きく変わってしまうことも多い。また、これを防止する
ために、封入する発光金属の量を多くしすぎると、発光
金属と電極やアルミナとの反応が促進され、寿命特性が
悪化してしまう。
と、放電空間内で発光に寄与する金属が少なくなり、十
分な蒸気圧が得られず、色温度変化が大きくなるという
問題が生じる。すなわち、点灯直後は十分な特性であっ
ても、例えば点灯後１００時間経過した時点で特性が大
きく変わってしまうことも多い。また、これを防止する
ために、封入する発光金属の量を多くしすぎると、発光
金属と電極やアルミナとの反応が促進され、寿命特性が
悪化してしまう。
【０００９】本発明は、細管部内に沈み込む発光金属の
量を少なくすることにより、長時間連続点灯させても色
温度変化が少なく、安定した特性を持続する金属蒸気放
電ランプを提供することを目的とする。
量を少なくすることにより、長時間連続点灯させても色
温度変化が少なく、安定した特性を持続する金属蒸気放
電ランプを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明にかかる金属蒸気放電ランプは、発光金属
が封入される放電空間を形成する透光性セラミック製の
発光部と、前記発光部の両端部に設けられた細管部と、
先端部にコイルを備えた一対の電極と、一端部に前記電
極を支持すると共に他端部が前記細管部における前記放
電空間と反対側の端部まで延在する電極支持体と、前記
電極支持体を前記細管部内に封着するシール材とを備え
た発光管を有する金属蒸気放電ランプにおいて、ランプ
電力をＰ［Ｗ］、前記コイルにおける前記細管部側の端
部から、前記細管部における前記放電空間側の端部まで
の距離をＸ［ｍｍ］とすると、
めに、本発明にかかる金属蒸気放電ランプは、発光金属
が封入される放電空間を形成する透光性セラミック製の
発光部と、前記発光部の両端部に設けられた細管部と、
先端部にコイルを備えた一対の電極と、一端部に前記電
極を支持すると共に他端部が前記細管部における前記放
電空間と反対側の端部まで延在する電極支持体と、前記
電極支持体を前記細管部内に封着するシール材とを備え
た発光管を有する金属蒸気放電ランプにおいて、ランプ
電力をＰ［Ｗ］、前記コイルにおける前記細管部側の端
部から、前記細管部における前記放電空間側の端部まで
の距離をＸ［ｍｍ］とすると、
【００１１】
【数３】Ｘ＞０．００５６Ｐ＋０．３９４ が成り立つことを特徴とする。
【００１２】上記の構成によれば、高温の陽光柱および
コイルを含む電極の先端部から、細管部における放電空
間側の端部までの距離Ｘを、数３を満足する値に設定す
ることにより、細管部における放電空間側の端面付近の
温度が、余剰の発光金属が液状となって存在し得る程度
に保たれる。
コイルを含む電極の先端部から、細管部における放電空
間側の端部までの距離Ｘを、数３を満足する値に設定す
ることにより、細管部における放電空間側の端面付近の
温度が、余剰の発光金属が液状となって存在し得る程度
に保たれる。
【００１３】これにより、電極が鉛直方向を指すような
向きでこの金属蒸気放電ランプを点灯させた場合に、細
管部内に沈み込む発光金属の量を、従来よりも少なくす
ることができる。この結果、点灯中、放電空間内の蒸気
圧を十分に保つことができ、長時間連続点灯させても色
温度変化が少なく、安定した特性を持続する金属蒸気放
電ランプを提供することが可能となる。
向きでこの金属蒸気放電ランプを点灯させた場合に、細
管部内に沈み込む発光金属の量を、従来よりも少なくす
ることができる。この結果、点灯中、放電空間内の蒸気
圧を十分に保つことができ、長時間連続点灯させても色
温度変化が少なく、安定した特性を持続する金属蒸気放
電ランプを提供することが可能となる。
【００１４】上記の金属蒸気放電ランプにおいて、シー
ル材が、細管部における放電空間側とは反対側の端部か
ら前記細管部内に延在することが好ましい。
ル材が、細管部における放電空間側とは反対側の端部か
ら前記細管部内に延在することが好ましい。
【００１５】この構成によれば、シール材を細管部の内
部にも延在させることによって、細管部内の空間の体積
が小さくなり、点灯中に細管部内へ少なからず沈み込む
発光金属の量が抑制される。これにより、点灯中、放電
空間内の蒸気圧の低下をさらに抑制することができる。
この結果、長時間連続点灯させても色温度変化がさらに
少なく、より安定した特性を持続する金属蒸気放電ラン
プを提供することが可能となる。
部にも延在させることによって、細管部内の空間の体積
が小さくなり、点灯中に細管部内へ少なからず沈み込む
発光金属の量が抑制される。これにより、点灯中、放電
空間内の蒸気圧の低下をさらに抑制することができる。
この結果、長時間連続点灯させても色温度変化がさらに
少なく、より安定した特性を持続する金属蒸気放電ラン
プを提供することが可能となる。
【００１６】なお、上記の金属蒸気放電ランプにおい
て、細管部における前記放電空間側の端部から、前記シ
ール材における前記放電空間側の端部までの距離をＬ
［ｍｍ］とすると、
て、細管部における前記放電空間側の端部から、前記シ
ール材における前記放電空間側の端部までの距離をＬ
［ｍｍ］とすると、
【００１７】
【数４】Ｌ＜Ｘ×２０．７８３Ｐ-0.0971 が成り立つことが好ましい。
【００１８】また、上記の金属蒸気放電ランプにおい
て、前記細管部が前記発光部と同じ透光性セラミックか
らなると共に、前記電極支持体が前記透光性セラミック
と熱膨張係数が略等しい導電性サーメットからなること
が好ましい。
て、前記細管部が前記発光部と同じ透光性セラミックか
らなると共に、前記電極支持体が前記透光性セラミック
と熱膨張係数が略等しい導電性サーメットからなること
が好ましい。
【００１９】上記の構成によれば、熱膨張係数の差によ
る点灯中のクラック発生が生じにくくなり、発光管リー
クが防止される。これにより、寿命が長く、高演色性か
つ高効率の金属蒸気放電ランプを提供することが可能と
なる。
る点灯中のクラック発生が生じにくくなり、発光管リー
クが防止される。これにより、寿命が長く、高演色性か
つ高効率の金属蒸気放電ランプを提供することが可能と
なる。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について、
図面を用いて以下に説明する。
図面を用いて以下に説明する。
【００２１】図１は、本実施形態にかかる２５０Ｗの金
属蒸気放電ランプの構成を示す正面図である。図１に示
すように、本金属蒸気放電ランプは、外管５内に、アル
ミナセラミック製の発光管１が、電力供給線３ａ・３ｂ
によって所定の位置に保持された構成である。外管５内
には、所定圧の窒素が封入されており、封止部付近に口
金６が装着されている。
属蒸気放電ランプの構成を示す正面図である。図１に示
すように、本金属蒸気放電ランプは、外管５内に、アル
ミナセラミック製の発光管１が、電力供給線３ａ・３ｂ
によって所定の位置に保持された構成である。外管５内
には、所定圧の窒素が封入されており、封止部付近に口
金６が装着されている。
【００２２】なお、発光管１は、紫外線をカットする効
果を持つ石英ガラス製スリーブ２内に配置されている。
石英ガラス製スリーブ２は、発光管１を保温し、十分な
蒸気圧を保ちつつ、発光管１の破損時に外管５が割れる
ことを防止する役割も兼ねている。石英ガラス製スリー
ブ２は、スリーブ支持板４ａ・４ｂによって電力供給線
３ａに保持されている。
果を持つ石英ガラス製スリーブ２内に配置されている。
石英ガラス製スリーブ２は、発光管１を保温し、十分な
蒸気圧を保ちつつ、発光管１の破損時に外管５が割れる
ことを防止する役割も兼ねている。石英ガラス製スリー
ブ２は、スリーブ支持板４ａ・４ｂによって電力供給線
３ａに保持されている。
【００２３】図２は、発光管１の構成を詳細に示す断面
図である。図２に示すように、発光管１は、放電空間を
形成する本管部（発光部）７の両端部に、細管部８ａ・
８ｂを有する。本管部７の放電空間には、水銀と、希ガ
スと、発光金属とが封入されている。
図である。図２に示すように、発光管１は、放電空間を
形成する本管部（発光部）７の両端部に、細管部８ａ・
８ｂを有する。本管部７の放電空間には、水銀と、希ガ
スと、発光金属とが封入されている。
【００２４】細管部８ａ・８ｂの各々には、コイル１０
ａ・１０ｂ、電極ピン９ａ・９ｂ、および導電性サーメ
ット（電極支持体）１１ａ・１１ｂからなる給電体が挿
入されている。コイル１０ａ・１０ｂは、電極ピン９ａ
・９ｂの先端に装着され、本管部７の放電空間内で対向
するよう配置される。電極ピン９ａ・９ｂは、タングス
テンからなり、外径０．７１ｍｍ、長さ５．２ｍｍであ
る。導電性サーメット１１ａ・１１ｂは、電極ピン９ａ
・９ｂと接続され、外径１．３ｍｍ、長さ３０ｍｍであ
る。
ａ・１０ｂ、電極ピン９ａ・９ｂ、および導電性サーメ
ット（電極支持体）１１ａ・１１ｂからなる給電体が挿
入されている。コイル１０ａ・１０ｂは、電極ピン９ａ
・９ｂの先端に装着され、本管部７の放電空間内で対向
するよう配置される。電極ピン９ａ・９ｂは、タングス
テンからなり、外径０．７１ｍｍ、長さ５．２ｍｍであ
る。導電性サーメット１１ａ・１１ｂは、電極ピン９ａ
・９ｂと接続され、外径１．３ｍｍ、長さ３０ｍｍであ
る。
【００２５】なお、導電性サーメットとは、例えば、モ
リブデン等の金属粉末とアルミナの粉末とを混合し、焼
結させたものであり、その熱膨張係数はアルミナとほぼ
等しい。本実施形態の導電性サーメット１１ａ・１１ｂ
としては、モリブデンとアルミナとを混合焼結させた導
電性サーメットを用いており、その熱膨張係数は、７．
０×１０-6である。
リブデン等の金属粉末とアルミナの粉末とを混合し、焼
結させたものであり、その熱膨張係数はアルミナとほぼ
等しい。本実施形態の導電性サーメット１１ａ・１１ｂ
としては、モリブデンとアルミナとを混合焼結させた導
電性サーメットを用いており、その熱膨張係数は、７．
０×１０-6である。
【００２６】また、導電性サーメット１１ａ・１１ｂ
は、細管部８ａ・８ｂにおける本管部７に結合された側
とは反対側の端部から突出しており、ガラスフリット１
２ａ・１２ｂ（シール材）によって、細管部８ａ・８ｂ
に封着されている。ガラスフリット１２ａ・１２ｂは、
酸化金属、アルミナ、およびシリカ等からなり、細管部
８ａ・８ｂにおける本管部７に結合された側とは反対側
の端部から、本管部７側へ向けて、以下に詳述するよう
に、所定の長さに流し込まれている。
は、細管部８ａ・８ｂにおける本管部７に結合された側
とは反対側の端部から突出しており、ガラスフリット１
２ａ・１２ｂ（シール材）によって、細管部８ａ・８ｂ
に封着されている。ガラスフリット１２ａ・１２ｂは、
酸化金属、アルミナ、およびシリカ等からなり、細管部
８ａ・８ｂにおける本管部７に結合された側とは反対側
の端部から、本管部７側へ向けて、以下に詳述するよう
に、所定の長さに流し込まれている。
【００２７】ここで、上記のような構成の本金属蒸気放
電ランプ（２５０Ｗ）において、コイル１０ａ・１０ｂ
における細管部８ａ・８ｂ側の端部から、細管部８ａ・
８ｂにおける放電空間側の端部までの距離Ｘ（図２参
照）を、１．０ｍｍ、１．５ｍｍ、１．８ｍｍ、２．０
ｍｍ、および２．５ｍｍとした場合のそれぞれについ
て、ライフ中の色温度変化を測定した。その結果を図３
に示す。
電ランプ（２５０Ｗ）において、コイル１０ａ・１０ｂ
における細管部８ａ・８ｂ側の端部から、細管部８ａ・
８ｂにおける放電空間側の端部までの距離Ｘ（図２参
照）を、１．０ｍｍ、１．５ｍｍ、１．８ｍｍ、２．０
ｍｍ、および２．５ｍｍとした場合のそれぞれについ
て、ライフ中の色温度変化を測定した。その結果を図３
に示す。
【００２８】なお、上記のいずれの場合においても、放
電空間内に封入された発光金属量は、一定量の５．２ｍ
ｇとした。なお、その組成は、ＤｙＩ3を０．８ｍｇ、
ＨｏＩ3を０．６ｍｇ、ＴｍＩ3を０．８ｍｇ、ＮａＩを
２．２ｍｇ、ＴｌＩを０．８ｍｇとした。また、放電空
間内に、希ガスとして、１５０ｈＰａのアルゴンを封入
した。さらに、細管部８ａ・８ｂにおける放電空間側の
端部から、ガラスフリット１２ａ・１２ｂにおける放電
空間側の端部までの距離Ｌも１８ｍｍと一定にした。
電空間内に封入された発光金属量は、一定量の５．２ｍ
ｇとした。なお、その組成は、ＤｙＩ3を０．８ｍｇ、
ＨｏＩ3を０．６ｍｇ、ＴｍＩ3を０．８ｍｇ、ＮａＩを
２．２ｍｇ、ＴｌＩを０．８ｍｇとした。また、放電空
間内に、希ガスとして、１５０ｈＰａのアルゴンを封入
した。さらに、細管部８ａ・８ｂにおける放電空間側の
端部から、ガラスフリット１２ａ・１２ｂにおける放電
空間側の端部までの距離Ｌも１８ｍｍと一定にした。
【００２９】図３より、距離Ｘが１．８ｍｍ以上あれ
ば、ライフ中の色温度変化が非常に少なくなることが分
かる。このように、上記の距離Ｘを１．８ｍｍ以上の十
分な長さに確保すれば、高温の陽光柱およびコイル１０
ａ・１０ｂを含む電極ピン９ａ・９ｂの先端部から、細
管部８ａ・８ｂにおける放電空間側の端面までの距離を
とることができる。これにより、細管部８ａ・８ｂにお
ける放電空間側の端面付近の温度が、余剰金属が液状と
なって存在し得る程度に保たれ、細管部８ａ・８ｂ内に
沈み込む発光金属の量が少なくなる。この結果、点灯
中、発光管１内の蒸気圧を十分に保つことができ、特性
を安定させることができる。
ば、ライフ中の色温度変化が非常に少なくなることが分
かる。このように、上記の距離Ｘを１．８ｍｍ以上の十
分な長さに確保すれば、高温の陽光柱およびコイル１０
ａ・１０ｂを含む電極ピン９ａ・９ｂの先端部から、細
管部８ａ・８ｂにおける放電空間側の端面までの距離を
とることができる。これにより、細管部８ａ・８ｂにお
ける放電空間側の端面付近の温度が、余剰金属が液状と
なって存在し得る程度に保たれ、細管部８ａ・８ｂ内に
沈み込む発光金属の量が少なくなる。この結果、点灯
中、発光管１内の蒸気圧を十分に保つことができ、特性
を安定させることができる。
【００３０】次に、本金属蒸気放電ランプ（２５０Ｗ）
において、細管部８ａ・８ｂにおける放電空間側の端部
から、ガラスフリット１２ａ・１２ｂにおける放電空間
側の端部までの距離Ｌを、１８ｍｍ、２０ｍｍ、２２ｍ
ｍ、２３ｍｍ、２４ｍｍとした場合のそれぞれについ
て、点灯中の色温度変化を測定した。その結果を図４に
示す。
において、細管部８ａ・８ｂにおける放電空間側の端部
から、ガラスフリット１２ａ・１２ｂにおける放電空間
側の端部までの距離Ｌを、１８ｍｍ、２０ｍｍ、２２ｍ
ｍ、２３ｍｍ、２４ｍｍとした場合のそれぞれについ
て、点灯中の色温度変化を測定した。その結果を図４に
示す。
【００３１】なお、上記のいずれの場合においても、放
電空間内に封入された発光金属量は、一定量の５．２ｍ
ｇとした。なお、その組成は、ＤｙＩ3を０．８ｍｇ、
ＨｏＩ3を０．６ｍｇ、ＴｍＩ3を０．８ｍｇ、ＮａＩを
２．２ｍｇ、ＴｌＩを０．８ｍｇとした。また、放電空
間内に、希ガスとして、１５０ｈＰａのアルゴンを封入
した。さらに、コイル１０ａ・１０ｂにおける細管部８
ａ・８ｂ側の端部から、細管部８ａ・８ｂにおける放電
空間側の端部までの距離Ｘも、１．８ｍｍと一定にし
た。
電空間内に封入された発光金属量は、一定量の５．２ｍ
ｇとした。なお、その組成は、ＤｙＩ3を０．８ｍｇ、
ＨｏＩ3を０．６ｍｇ、ＴｍＩ3を０．８ｍｇ、ＮａＩを
２．２ｍｇ、ＴｌＩを０．８ｍｇとした。また、放電空
間内に、希ガスとして、１５０ｈＰａのアルゴンを封入
した。さらに、コイル１０ａ・１０ｂにおける細管部８
ａ・８ｂ側の端部から、細管部８ａ・８ｂにおける放電
空間側の端部までの距離Ｘも、１．８ｍｍと一定にし
た。
【００３２】図４より、距離Ｌが２２ｍｍ以下であれ
ば、点灯中の色温度変化が非常に少なくなることが分か
る。これは、ガラスフリット１２ａ・１２ｂを細管部８
ａ・８ｂの内部にも延在させることによって、細管部８
ａ・８ｂ内の空間の体積が小さくなり、点灯中に細管部
８ａ・８ｂ内へ少なからず沈み込む発光金属の量が抑制
されているからである。
ば、点灯中の色温度変化が非常に少なくなることが分か
る。これは、ガラスフリット１２ａ・１２ｂを細管部８
ａ・８ｂの内部にも延在させることによって、細管部８
ａ・８ｂ内の空間の体積が小さくなり、点灯中に細管部
８ａ・８ｂ内へ少なからず沈み込む発光金属の量が抑制
されているからである。
【００３３】次に、上記と同様の測定を、上記の２５０
Ｗの金属蒸気放電ランプと同様に、図１および図２に示
した構成を持つ７０Ｗの金属蒸気放電ランプを用いて行
なった。ここでは、上記の７０Ｗ金属蒸気放電ランプに
おいて、コイル１０ａ・１０ｂにおける細管部８ａ・８
ｂ側の端部から、細管部８ａ・８ｂにおける放電空間側
の端部までの距離Ｘを、０．４ｍｍ、０．６ｍｍ、０．
８ｍｍ、１．０ｍｍ、１．２ｍｍとした場合のそれぞれ
について、ライフ中の色温度変化を測定した結果を図５
に示す。
Ｗの金属蒸気放電ランプと同様に、図１および図２に示
した構成を持つ７０Ｗの金属蒸気放電ランプを用いて行
なった。ここでは、上記の７０Ｗ金属蒸気放電ランプに
おいて、コイル１０ａ・１０ｂにおける細管部８ａ・８
ｂ側の端部から、細管部８ａ・８ｂにおける放電空間側
の端部までの距離Ｘを、０．４ｍｍ、０．６ｍｍ、０．
８ｍｍ、１．０ｍｍ、１．２ｍｍとした場合のそれぞれ
について、ライフ中の色温度変化を測定した結果を図５
に示す。
【００３４】なお、これらのいずれの場合についても、
放電空間内に封入する発光金属の量を、一定量の２．５
ｍｇとした。その組成は、ＤｙＩ3を０．４ｍｇ、Ｈｏ
Ｉ3を０．３ｍｇ、ＴｍＩ3を０．４ｍｇ、ＮａＩを１．
１ｍｇ、ＴｌＩを０．３ｍｇとした。また、放電空間内
に、希ガスとして、２００ｈＰａのアルゴンを封入し
た。さらに、上記のいずれの場合においても、細管部８
ａ・８ｂにおける放電空間側の端部から、ガラスフリッ
ト１２ａ・１２ｂにおける放電空間側の端部までの距離
Ｌを、８ｍｍと一定にした。
放電空間内に封入する発光金属の量を、一定量の２．５
ｍｇとした。その組成は、ＤｙＩ3を０．４ｍｇ、Ｈｏ
Ｉ3を０．３ｍｇ、ＴｍＩ3を０．４ｍｇ、ＮａＩを１．
１ｍｇ、ＴｌＩを０．３ｍｇとした。また、放電空間内
に、希ガスとして、２００ｈＰａのアルゴンを封入し
た。さらに、上記のいずれの場合においても、細管部８
ａ・８ｂにおける放電空間側の端部から、ガラスフリッ
ト１２ａ・１２ｂにおける放電空間側の端部までの距離
Ｌを、８ｍｍと一定にした。
【００３５】さらに、同じく上記の７０Ｗ金属蒸気放電
ランプにおいて、細管部８ａ・８ｂにおける放電空間側
の端部から、ガラスフリット１２ａ・１２ｂにおける放
電空間側の端部までの距離Ｌを、８ｍｍ、１０ｍｍ、１
１ｍｍ、１２ｍｍ、１４ｍｍとした場合のそれぞれにつ
いて、点灯中の色温度変化を測定した。その結果を図６
に示す。
ランプにおいて、細管部８ａ・８ｂにおける放電空間側
の端部から、ガラスフリット１２ａ・１２ｂにおける放
電空間側の端部までの距離Ｌを、８ｍｍ、１０ｍｍ、１
１ｍｍ、１２ｍｍ、１４ｍｍとした場合のそれぞれにつ
いて、点灯中の色温度変化を測定した。その結果を図６
に示す。
【００３６】なお、これらのいずれの場合についても、
放電空間内に封入する発光金属の量を、一定量の２．５
ｍｇとした。その組成は、ＤｙＩ3を０．４ｍｇ、Ｈｏ
Ｉ3を０．３ｍｇ、ＴｍＩ3を０．４ｍｇ、ＮａＩを１．
１ｍｇ、ＴｌＩを０．３ｍｇとした。また、放電空間内
に、希ガスとして、２００ｈＰａのアルゴンを封入し
た。さらに、コイル１０ａ・１０ｂにおける細管部８ａ
・８ｂ側の端部から、細管部８ａ・８ｂにおける放電空
間側の端部までの距離Ｘを、０．８ｍｍと一定にした。
放電空間内に封入する発光金属の量を、一定量の２．５
ｍｇとした。その組成は、ＤｙＩ3を０．４ｍｇ、Ｈｏ
Ｉ3を０．３ｍｇ、ＴｍＩ3を０．４ｍｇ、ＮａＩを１．
１ｍｇ、ＴｌＩを０．３ｍｇとした。また、放電空間内
に、希ガスとして、２００ｈＰａのアルゴンを封入し
た。さらに、コイル１０ａ・１０ｂにおける細管部８ａ
・８ｂ側の端部から、細管部８ａ・８ｂにおける放電空
間側の端部までの距離Ｘを、０．８ｍｍと一定にした。
【００３７】図５より、距離Ｘが０．８ｍｍ以上であれ
ば、点灯中の色温度変化が非常に少なくなることが分か
る。また、図６より、距離Ｌが１１ｍｍ以下であれば、
点灯中の色温度変化が非常に少なくなることが分かる。
これらの原因は、２５０Ｗ金属蒸気放電ランプと同様
に、細管部８ａ・８ｂ内に沈み込む発光金属の量が抑制
されたことにある。
ば、点灯中の色温度変化が非常に少なくなることが分か
る。また、図６より、距離Ｌが１１ｍｍ以下であれば、
点灯中の色温度変化が非常に少なくなることが分かる。
これらの原因は、２５０Ｗ金属蒸気放電ランプと同様
に、細管部８ａ・８ｂ内に沈み込む発光金属の量が抑制
されたことにある。
【００３８】以上のように、ランプ電力をＰ（Ｗ）、コ
イル１０ａ・１０ｂにおける細管部８ａ・８ｂ側の端部
から、細管部８ａ・８ｂにおける放電空間側の端部まで
の距離をＸ（ｍｍ）とすると、
イル１０ａ・１０ｂにおける細管部８ａ・８ｂ側の端部
から、細管部８ａ・８ｂにおける放電空間側の端部まで
の距離をＸ（ｍｍ）とすると、
【００３９】
【数５】Ｘ＞０．００５６Ｐ＋０．３９４ が満たされれば、点灯中の色温度変化を抑制できる。
【００４０】さらに、細管部８ａ・８ｂにおける放電空
間側の端部から、ガラスフリット１２ａ・１２ｂにおけ
る放電空間側の端部までの距離をＬ（ｍｍ）とすると、
間側の端部から、ガラスフリット１２ａ・１２ｂにおけ
る放電空間側の端部までの距離をＬ（ｍｍ）とすると、
【００４１】
【数６】Ｌ＜Ｘ×２０．７８３Ｐ-0.0971 が満たされれば、点灯中の色温度変化をさらに小さくす
ることができる。
ることができる。
【００４２】なお、本実施形態では、２５０Ｗおよび７
０Ｗの金属蒸気放電ランプについてのみ具体的な測定結
果を示したが、例えば３５Ｗの低ワットから４００Ｗの
高ワットまでの金属蒸気放電ランプについても同様に、
上記の数５および数６を満たす場合に、点灯中の色温度
変化を小さくすることができる。
０Ｗの金属蒸気放電ランプについてのみ具体的な測定結
果を示したが、例えば３５Ｗの低ワットから４００Ｗの
高ワットまでの金属蒸気放電ランプについても同様に、
上記の数５および数６を満たす場合に、点灯中の色温度
変化を小さくすることができる。
【００４３】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、連続点灯中の色温度変化が小さく、安定した特性を
持続する金属蒸気放電ランプを提供することができる。
ば、連続点灯中の色温度変化が小さく、安定した特性を
持続する金属蒸気放電ランプを提供することができる。
【図１】 本発明の一実施形態にかかる金属蒸気放電ラ
ンプの構成を示す正面図
ンプの構成を示す正面図
【図２】 図１に示した金属蒸気放電ランプが備える発
光管の構成を詳細に示す断面図
光管の構成を詳細に示す断面図
【図３】 図１に示した金属蒸気放電ランプ（２５０
Ｗ）において、コイルにおける細管部側の端部から、細
管部における放電空間側の端部までの距離を変化させた
場合の、点灯中の色温度変化を示すグラフ
Ｗ）において、コイルにおける細管部側の端部から、細
管部における放電空間側の端部までの距離を変化させた
場合の、点灯中の色温度変化を示すグラフ
【図４】 図１に示した金属蒸気放電ランプ（２５０
Ｗ）において、細管部における放電空間側の端部から、
ガラスフリットにおける放電空間側の端部までの距離を
変化させた場合の、点灯中の色温度変化を示すグラフ
Ｗ）において、細管部における放電空間側の端部から、
ガラスフリットにおける放電空間側の端部までの距離を
変化させた場合の、点灯中の色温度変化を示すグラフ
【図５】 図１に示した金属蒸気放電ランプ（７０Ｗ）
において、コイルにおける細管部側の端部から、細管部
における放電空間側の端部までの距離を変化させた場合
の、点灯中の色温度変化を示すグラフ
において、コイルにおける細管部側の端部から、細管部
における放電空間側の端部までの距離を変化させた場合
の、点灯中の色温度変化を示すグラフ
【図６】 図１に示した金属蒸気放電ランプ（７０Ｗ）
において、細管部における放電空間側の端部から、ガラ
スフリットにおける放電空間側の端部までの距離を変化
させた場合の、点灯中の色温度変化を示すグラフ
において、細管部における放電空間側の端部から、ガラ
スフリットにおける放電空間側の端部までの距離を変化
させた場合の、点灯中の色温度変化を示すグラフ
１ 発光管 ２ 石英ガラス製スリーブ ３ａ・３ｂ 電力供給線 ４ａ・４ｂ スリーブ支持板 ５ 外管 ６ 口金 ７ 本管部 ８ａ・８ｂ 細管部 ９ａ・９ｂ 電極ピン １０ａ・１０ｂ コイル １１ａ・１１ｂ 導電性サーメット １２ａ・１２ｂ ガラスフリット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 史紀 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工 業株式会社内 (72)発明者 山本 高詩 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工 業株式会社内 (56)参考文献 特開 平９−92204（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−96973（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−134768（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01J 61/073 H01J 61/88
Claims (4)
- 【請求項１】 発光金属が封入される放電空間を形成す
る透光性セラミック製の発光部と、前記発光部の両端部
に設けられた細管部と、先端部にコイルを備えた一対の
電極と、一端部に前記電極を支持すると共に他端部が前
記細管部における前記放電空間と反対側の端部まで延在
する電極支持体と、前記電極支持体を前記細管部内に封
着するシール材とを備えた発光管を有する金属蒸気放電
ランプにおいて、 ランプ電力をＰ［Ｗ］、前記コイルにおける前記細管部
側の端部から、前記細管部における前記放電空間側の端
部までの距離をＸ［ｍｍ］とすると、 【数１】Ｘ＞０．００５６Ｐ＋０．３９４ が成り立つことを特徴とする金属蒸気放電ランプ。 - 【請求項２】 前記シール材が、前記細管部における前
記放電空間側とは反対側の端部から前記細管部内に延在
することを特徴とする請求項１に記載の金属蒸気放電ラ
ンプ。 - 【請求項３】 前記細管部における前記放電空間側の端
部から、前記シール材における前記放電空間側の端部ま
での距離をＬ［ｍｍ］とすると、 【数２】Ｌ＜Ｘ×２０．７８３Ｐ-0.0971 が成り立つことを特徴とする請求項１または２に記載の
金属蒸気放電ランプ。 - 【請求項４】 前記細管部が前記発光部と同じ透光性セ
ラミックからなると共に、前記電極支持体が前記透光性
セラミックと熱膨張係数が略等しい導電性サーメットか
らなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一
項に記載の金属蒸気放電ランプ。
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| DE60014766T DE60014766T2 (de) | 1999-05-25 | 2000-05-23 | Metallhalogen-Dampfentladungslampe |
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| CN00108985.4A CN1274946A (zh) | 1999-05-25 | 2000-05-25 | 金属蒸汽放电灯 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14469299A JP3177230B2 (ja) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | 金属蒸気放電ランプ |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000340171A JP2000340171A (ja) | 2000-12-08 |
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ID=15368059
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (5)
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| JP (1) | JP3177230B2 (ja) |
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| US6737815B2 (en) | 2001-12-21 | 2004-05-18 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Reducing vertical segregation in a HID lamp operated at VHF frequencies using simultaneous arc straightening and color mixing |
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| US6861808B2 (en) * | 2002-03-27 | 2005-03-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Metal vapor discharge lamp |
| US7078860B2 (en) * | 2003-03-28 | 2006-07-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Metal vapor discharge lamp having configured envelope for stable luminous characteristics |
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| GB2105904B (en) | 1981-09-04 | 1985-10-23 | Emi Plc Thorn | High pressure discharge lamps |
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| JPS61245457A (ja) | 1985-04-24 | 1986-10-31 | Iwasaki Electric Co Ltd | 金属蒸気放電灯 |
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| JPH07240184A (ja) | 1994-02-28 | 1995-09-12 | Toshiba Lighting & Technol Corp | セラミック放電灯およびこれを用いた投光装置ならびにセラミック放電灯の製造方法 |
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2000
- 2000-05-23 EP EP00111102A patent/EP1058288B1/en not_active Expired - Lifetime
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- 2000-05-24 US US09/578,142 patent/US6469442B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-05-25 CN CN00108985.4A patent/CN1274946A/zh active Pending
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