JP3233355B2 - メタルハライドランプ - Google Patents
メタルハライドランプInfo
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- JP3233355B2 JP3233355B2 JP14469499A JP14469499A JP3233355B2 JP 3233355 B2 JP3233355 B2 JP 3233355B2 JP 14469499 A JP14469499 A JP 14469499A JP 14469499 A JP14469499 A JP 14469499A JP 3233355 B2 JP3233355 B2 JP 3233355B2
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- lamp
- tube
- arc tube
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/82—Lamps with high-pressure unconstricted discharge having a cold pressure > 400 Torr
- H01J61/827—Metal halide arc lamps
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/04—Electrodes; Screens; Shields
- H01J61/06—Main electrodes
- H01J61/073—Main electrodes for high-pressure discharge lamps
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はセラミック製の発光
管を用いたメタルハライドランプに関する。
管を用いたメタルハライドランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】セラミックからなる発光管を備えたメタ
ルハライドランプは、これまで一般的に用いられてきた
石英からなる発光管を備えたメタルハライドランプに比
べ、発光管材料と封入金属との反応が少ないため、安定
した寿命特性が得られるものと期待されている。
ルハライドランプは、これまで一般的に用いられてきた
石英からなる発光管を備えたメタルハライドランプに比
べ、発光管材料と封入金属との反応が少ないため、安定
した寿命特性が得られるものと期待されている。
【０００３】従来、この種のメタルハライドランプとし
て、透光性アルミナ管の両端部を絶縁セラミックキャッ
プもしくは導電性キャップで閉塞した発光管を有する構
成が知られている。そのような構成の一例が、特開昭６
２−２８３５４３号公報に開示されている。
て、透光性アルミナ管の両端部を絶縁セラミックキャッ
プもしくは導電性キャップで閉塞した発光管を有する構
成が知られている。そのような構成の一例が、特開昭６
２−２８３５４３号公報に開示されている。
【０００４】また、従来のメタルハライドランプとし
て、中央部の両端にこの中央部よりも径小な端部を有す
るセラミック製の発光管を有し、発光管の両端部に、先
端に電極を有する導電性リード線を挿入し、発光管の端
部と導電性リード線との隙間をシール材で封止した構造
も知られている。その一例が、特開平６−１９６１３１
号公報に開示されている。
て、中央部の両端にこの中央部よりも径小な端部を有す
るセラミック製の発光管を有し、発光管の両端部に、先
端に電極を有する導電性リード線を挿入し、発光管の端
部と導電性リード線との隙間をシール材で封止した構造
も知られている。その一例が、特開平６−１９６１３１
号公報に開示されている。
【０００５】このような従来のセラミック製の発光管を
有するメタルハライドランプでは、ランプの効率を向上
させるために、セラミックの高耐熱性を利用することに
より、石英製の発光管を有するメタルハライドランプに
比べて、発光管の管壁負荷（発光管全内表面積に対する
ランプ電力）を大きくした構成が知られている。
有するメタルハライドランプでは、ランプの効率を向上
させるために、セラミックの高耐熱性を利用することに
より、石英製の発光管を有するメタルハライドランプに
比べて、発光管の管壁負荷（発光管全内表面積に対する
ランプ電力）を大きくした構成が知られている。
【０００６】しかし、一般にこれらのメタルハライドラ
ンプは、図５に示すように、電極コイル５５の端面が電
極棒５４の端部と同一面内に位置する構造（以下、面一
構造と称する）の電極を有している。また、電極構造と
ランプのちらつきや寿命特性との関係についての詳細な
検討はなされていない。
ンプは、図５に示すように、電極コイル５５の端面が電
極棒５４の端部と同一面内に位置する構造（以下、面一
構造と称する）の電極を有している。また、電極構造と
ランプのちらつきや寿命特性との関係についての詳細な
検討はなされていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記したような、セラ
ミック製発光管を用いた従来のメタルハライドランプで
は、石英製の発光管を用いたメタルハライドランプに比
べて、発光管の管壁負荷を大きくし、高効率・高演色を
実現している。一方で、発光管内の温度が高く、電極温
度が高いため、電極先端部の変形が大きくなり、その結
果、アーク長が長くなり、ランプ電圧上昇による早期立
ち消えが起こりやすいという問題を有している。
ミック製発光管を用いた従来のメタルハライドランプで
は、石英製の発光管を用いたメタルハライドランプに比
べて、発光管の管壁負荷を大きくし、高効率・高演色を
実現している。一方で、発光管内の温度が高く、電極温
度が高いため、電極先端部の変形が大きくなり、その結
果、アーク長が長くなり、ランプ電圧上昇による早期立
ち消えが起こりやすいという問題を有している。
【０００８】従来のセラミック製発光管を用いたメタル
ハライドランプにおいては、面一構造の電極を用いるこ
とによって、電極先端の形状を最適化し、電極先端部の
変形によるアーク長増大を小さくし、立ち消えを抑制し
ていた。
ハライドランプにおいては、面一構造の電極を用いるこ
とによって、電極先端の形状を最適化し、電極先端部の
変形によるアーク長増大を小さくし、立ち消えを抑制し
ていた。
【０００９】一方、上記したような、面一構造の電極を
有する従来のメタルハライドランプは、電極コイル上の
放電輝点移動により、ランプのちらつきが発生する割合
が大きい。また、電極コイル上での放電が起こりやす
く、電極コイルが局所的に高温になるため、寿命中の電
極コイル材料の蒸発が大きくなり、発光管の黒化や、光
束維持率の低下が大きいという問題を有する。
有する従来のメタルハライドランプは、電極コイル上の
放電輝点移動により、ランプのちらつきが発生する割合
が大きい。また、電極コイル上での放電が起こりやす
く、電極コイルが局所的に高温になるため、寿命中の電
極コイル材料の蒸発が大きくなり、発光管の黒化や、光
束維持率の低下が大きいという問題を有する。
【００１０】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、ランプのちらつきを減少させ、寿
命中の光束維持率を大幅に改善し、かつ立ち消えを抑制
したメタルハライドランプを提供することを目的とす
る。
めになされたもので、ランプのちらつきを減少させ、寿
命中の光束維持率を大幅に改善し、かつ立ち消えを抑制
したメタルハライドランプを提供することを目的とす
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明にかかるメタルハ
ライドランプは、上記の目的を達成するために、外管
と、この外管内に設けられ、かつハロゲン化金属が封入
された透光性セラミックからなる発光管と、前記発光管
内に設けられた一対の電極とを備えたメタルハライドラ
ンプにおいて、前記電極が、電極棒と電極コイルとを有
し、前記電極コイルの端面からの前記電極棒の突出長を
α［ｍｍ］、ランプ電力をＷ［ワット］とすると、
ライドランプは、上記の目的を達成するために、外管
と、この外管内に設けられ、かつハロゲン化金属が封入
された透光性セラミックからなる発光管と、前記発光管
内に設けられた一対の電極とを備えたメタルハライドラ
ンプにおいて、前記電極が、電極棒と電極コイルとを有
し、前記電極コイルの端面からの前記電極棒の突出長を
α［ｍｍ］、ランプ電力をＷ［ワット］とすると、
【００１２】
【数２】０．０００５６×Ｗ＋０．０６１≦α≦０．０
０５６×Ｗ＋１．６１ を満足することを特徴とする。
０５６×Ｗ＋１．６１ を満足することを特徴とする。
【００１３】この構成によれば、放電輝点が電極棒先端
で安定すると共に、電極コイルによる電極棒先端の放熱
が効果的になされることから、ランプ電圧の上昇および
発光管の黒化が抑制される。これにより、ちらつきが少
なく、寿命中の光束維持率が向上され、さらに立ち消え
の可能性が低いメタルハライドランプを提供することが
可能となる。
で安定すると共に、電極コイルによる電極棒先端の放熱
が効果的になされることから、ランプ電圧の上昇および
発光管の黒化が抑制される。これにより、ちらつきが少
なく、寿命中の光束維持率が向上され、さらに立ち消え
の可能性が低いメタルハライドランプを提供することが
可能となる。
【００１４】上記のメタルハライドランプは、ハロゲン
化金属の総量に対するヨウ化ナトリウムの比率が、１０
［ｗｔ％］以上であることが好ましい。
化金属の総量に対するヨウ化ナトリウムの比率が、１０
［ｗｔ％］以上であることが好ましい。
【００１５】この構成によれば、発光管内の放電アーク
の温度が低下することにより、電極先端部の温度が低下
するので、ランプ電圧の上昇をさらに効果的に抑制する
ことができる。
の温度が低下することにより、電極先端部の温度が低下
するので、ランプ電圧の上昇をさらに効果的に抑制する
ことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を用いて説明する。
て、図面を用いて説明する。
【００１７】（実施の形態１）図１に示すように、本発
明の実施の形態１にかかるメタルハライドランプは、透
光性のセラミックからなる発光管１が、金属線３ａ・３
ｂによって外管２内に固定支持された構造を有してい
る。外管２は、硬質ガラスによって形成されている。外
管２の開口部内側には、金属線３ａ・３ｂを支持するス
テム３が設けられ、外管２は、このステム３によって気
密に封止されている。また、外管２内には、窒素が３５
０［Ｔｏｒｒ］充填されている。外管２の開口部外側に
は、口金４が取り付けられている。なお、このメタルハ
ライドランプのランプ電力は、７０［ワット］である。
明の実施の形態１にかかるメタルハライドランプは、透
光性のセラミックからなる発光管１が、金属線３ａ・３
ｂによって外管２内に固定支持された構造を有してい
る。外管２は、硬質ガラスによって形成されている。外
管２の開口部内側には、金属線３ａ・３ｂを支持するス
テム３が設けられ、外管２は、このステム３によって気
密に封止されている。また、外管２内には、窒素が３５
０［Ｔｏｒｒ］充填されている。外管２の開口部外側に
は、口金４が取り付けられている。なお、このメタルハ
ライドランプのランプ電力は、７０［ワット］である。
【００１８】発光管１内には、所定量の水銀１２と、始
動用希ガスと、ハロゲン化金属からなるヨウ化物ペレッ
ト１３とが封入されている。なお、始動用希ガスとして
は、アルゴンを用いる。また、ヨウ化物ペレット１３
は、ヨウ化ジスプロシウム、ヨウ化ツリウム、ヨウ化ホ
ルミウム、ヨウ化タリウム、およびヨウ化ナトリウムの
混合物である。
動用希ガスと、ハロゲン化金属からなるヨウ化物ペレッ
ト１３とが封入されている。なお、始動用希ガスとして
は、アルゴンを用いる。また、ヨウ化物ペレット１３
は、ヨウ化ジスプロシウム、ヨウ化ツリウム、ヨウ化ホ
ルミウム、ヨウ化タリウム、およびヨウ化ナトリウムの
混合物である。
【００１９】ここで、図２を参照しながら、発光管１の
構成について詳細に説明する。発光管１は、図２に示す
ように、円筒状に形成された本管部５の両端部に、本管
部５よりも径の小さい細管円筒部６が設けられた構成を
なす。本管部５と細管円筒部６とは、リング部７によ
り、同軸に一体焼結されている。
構成について詳細に説明する。発光管１は、図２に示す
ように、円筒状に形成された本管部５の両端部に、本管
部５よりも径の小さい細管円筒部６が設けられた構成を
なす。本管部５と細管円筒部６とは、リング部７によ
り、同軸に一体焼結されている。
【００２０】細管円筒部６内には、先端部に電極８を有
する導入線９が、この電極８が本管円筒部５内に位置す
るように、それぞれ挿入されている。導入線９は、外径
０．７［ｍｍ］のニオビウムからなる。細管円筒部６に
おけるリング部７の反対側の端部は、導入線９と細管円
筒部６の内壁との間に挿入されたシール材１０によって
封止され、封着部１１が形成されている。
する導入線９が、この電極８が本管円筒部５内に位置す
るように、それぞれ挿入されている。導入線９は、外径
０．７［ｍｍ］のニオビウムからなる。細管円筒部６に
おけるリング部７の反対側の端部は、導入線９と細管円
筒部６の内壁との間に挿入されたシール材１０によって
封止され、封着部１１が形成されている。
【００２１】図３に、電極８の詳細な構造を示す。図３
に示すように、電極８は、タングステンの電極棒１４と
電極コイル１５とによって構成される。なお、この電極
８は、電極コイル１５は、その先端面から電極棒１４が
突出長α［ｍｍ］だけ突出するように、電極棒１４に溶
接されている。
に示すように、電極８は、タングステンの電極棒１４と
電極コイル１５とによって構成される。なお、この電極
８は、電極コイル１５は、その先端面から電極棒１４が
突出長α［ｍｍ］だけ突出するように、電極棒１４に溶
接されている。
【００２２】このように構成されたメタルハライドラン
プにおいて、電極８の突出長α［ｍｍ］を変化させ、ラ
ンプのちらつき発生率、光束維持率、およびランプ電圧
上昇を調べた。その結果を表１に示す。なお、表１の最
上段に、本実施形態のメタルハライドランプとの比較例
として、突出長α［ｍｍ］が０［ｍｍ］の場合、すなわ
ち図５に示したような面一構造の電極を持つ従来のメタ
ルハライドランプについての試験結果を示す。
プにおいて、電極８の突出長α［ｍｍ］を変化させ、ラ
ンプのちらつき発生率、光束維持率、およびランプ電圧
上昇を調べた。その結果を表１に示す。なお、表１の最
上段に、本実施形態のメタルハライドランプとの比較例
として、突出長α［ｍｍ］が０［ｍｍ］の場合、すなわ
ち図５に示したような面一構造の電極を持つ従来のメタ
ルハライドランプについての試験結果を示す。
【００２３】
【表１】
【００２４】なお、表１において、ちらつき発生率は、
ランプを１時間点灯させたとき、ちらつきが発生したラ
ンプの割合である。また、光束維持率は、初期点灯時の
光束値に対する比率を示す（対０ｈ）。さらに、光束維
持率とランプ電圧上昇とは、２０００時間点灯後の測定
値である。
ランプを１時間点灯させたとき、ちらつきが発生したラ
ンプの割合である。また、光束維持率は、初期点灯時の
光束値に対する比率を示す（対０ｈ）。さらに、光束維
持率とランプ電圧上昇とは、２０００時間点灯後の測定
値である。
【００２５】光束維持率の評価については、表１の最上
段に比較例として示した突出長α［ｍｍ］が０［ｍｍ］
の場合の光束維持率に対して、光束維持率が１５［％］
以上向上した場合を可とし、それ以外を不可とする。
表１から明らかなように、電極８の突出長α［ｍｍ］が
０．１［ｍｍ］以上かつ２．０［ｍｍ］以下のとき、ち
らつきが発生せず、光束維持率１５［％］以上の向上を
実現できることが確認できた。
段に比較例として示した突出長α［ｍｍ］が０［ｍｍ］
の場合の光束維持率に対して、光束維持率が１５［％］
以上向上した場合を可とし、それ以外を不可とする。
表１から明らかなように、電極８の突出長α［ｍｍ］が
０．１［ｍｍ］以上かつ２．０［ｍｍ］以下のとき、ち
らつきが発生せず、光束維持率１５［％］以上の向上を
実現できることが確認できた。
【００２６】また、ランプ電圧上昇の評価については、
２０００時間点灯時で２５［Ｖ］未満である場合を可と
し、２５［Ｖ］以上である場合を不可とする。ランプ電
圧上昇が２０００時間点灯時で２５［Ｖ］以上の場合、
点灯６０００時間以内のランプ立ち消えの可能性が高く
なるからである。この評価基準によれば、表１から、電
極８の突出長α［ｍｍ］が２．０［ｍｍ］以下のとき、
ランプ電圧上昇を２５［Ｖ］未満に抑えることができ、
立ち消えの抑制に効果的であることが確認できた。
２０００時間点灯時で２５［Ｖ］未満である場合を可と
し、２５［Ｖ］以上である場合を不可とする。ランプ電
圧上昇が２０００時間点灯時で２５［Ｖ］以上の場合、
点灯６０００時間以内のランプ立ち消えの可能性が高く
なるからである。この評価基準によれば、表１から、電
極８の突出長α［ｍｍ］が２．０［ｍｍ］以下のとき、
ランプ電圧上昇を２５［Ｖ］未満に抑えることができ、
立ち消えの抑制に効果的であることが確認できた。
【００２７】このように、突出長α［ｍｍ］を０．１
［ｍｍ］以上とすることにより、放電輝点が電極棒１４
の先端で安定し、ちらつきおよび発光管黒化が減少した
ものと考えられる。また、突出長αを２．０［ｍｍ］以
下とすることにより、電極コイル１５による電極棒１４
先端の放熱が効果的になされ、ランプ電圧上昇および発
光管黒化が抑制されたものと考えられる。
［ｍｍ］以上とすることにより、放電輝点が電極棒１４
の先端で安定し、ちらつきおよび発光管黒化が減少した
ものと考えられる。また、突出長αを２．０［ｍｍ］以
下とすることにより、電極コイル１５による電極棒１４
先端の放熱が効果的になされ、ランプ電圧上昇および発
光管黒化が抑制されたものと考えられる。
【００２８】従って、ちらつき発生率、光束維持率、お
よびランプ電圧上昇を総合的に評価した結果、表１の評
価欄に○印を記入したように、電極８の突出長α［ｍ
ｍ］を０．１［ｍｍ］以上かつ２．０［ｍｍ］以下とし
た場合に、ちらつきが少なく、光束維持率がきわめて高
く、かつ立ち消えが抑制された７０［ワット］のメタル
ハライドランプを得ることができる。
よびランプ電圧上昇を総合的に評価した結果、表１の評
価欄に○印を記入したように、電極８の突出長α［ｍ
ｍ］を０．１［ｍｍ］以上かつ２．０［ｍｍ］以下とし
た場合に、ちらつきが少なく、光束維持率がきわめて高
く、かつ立ち消えが抑制された７０［ワット］のメタル
ハライドランプを得ることができる。
【００２９】さらに、本実施形態の構成を持つメタルハ
ライドランプにおいて、ランプ電力をそれぞれ３５［ワ
ット］、１００［ワット］、１５０［ワット］、２５０
［ワット］として上記と同様の検討をそれぞれ行い、図
５に示したような面一構造の電極を持つ従来のランプと
比較してランプの光束維持率が１５［％］以上向上し、
かつランプのちらつきが少なく、しかも立ち消えを抑制
できる電極８の突出長α［ｍｍ］の上限値および下限値
を調べた。その結果を、図４において、上記の突出長α
［ｍｍ］の上限値を○で示し、下限値を●印で示す。
ライドランプにおいて、ランプ電力をそれぞれ３５［ワ
ット］、１００［ワット］、１５０［ワット］、２５０
［ワット］として上記と同様の検討をそれぞれ行い、図
５に示したような面一構造の電極を持つ従来のランプと
比較してランプの光束維持率が１５［％］以上向上し、
かつランプのちらつきが少なく、しかも立ち消えを抑制
できる電極８の突出長α［ｍｍ］の上限値および下限値
を調べた。その結果を、図４において、上記の突出長α
［ｍｍ］の上限値を○で示し、下限値を●印で示す。
【００３０】図４から、上記した各ワットのランプで、
ランプのちらつきが少なく、光束維持率が従来よりも１
５［％］以上向上し、かつ立ち消えを抑制できる電極８
の突出長α［ｍｍ］は、直線Ｌaと直線Ｌｂとの間の範
囲であることが分かる。
ランプのちらつきが少なく、光束維持率が従来よりも１
５［％］以上向上し、かつ立ち消えを抑制できる電極８
の突出長α［ｍｍ］は、直線Ｌaと直線Ｌｂとの間の範
囲であることが分かる。
【００３１】なお、直線Ｌａ上の点（Ｗ，α）は、
【００３２】
【数３】α＝０．０００５６×Ｗ＋０．０６１ を満たす。また、直線Ｌｂ上の点（Ｗ，α）は、
【００３３】
【数４】α＝０．００５６×Ｗ＋１．６１ を満たす。
【００３４】直線Ｌａよりも下方の範囲では、ちらつき
が減少せず、光束維持率は従来よりも１５［％］以上向
上しない。直線Ｌｂより上方の範囲では、光束維持率が
従来よりも１５［％］以上向上せず、ランプ電圧上昇が
２５［Ｖ］以上になり、寿命中の立ち消えが問題にな
る。
が減少せず、光束維持率は従来よりも１５［％］以上向
上しない。直線Ｌｂより上方の範囲では、光束維持率が
従来よりも１５［％］以上向上せず、ランプ電圧上昇が
２５［Ｖ］以上になり、寿命中の立ち消えが問題にな
る。
【００３５】これは、突出長αを直線Ｌａよりも上方の
範囲にとったとき、放電輝点が電極棒先端で安定し、ち
らつきおよび発光管黒化が減少したものと考えられる。
また、突出長αを直線Ｌｂよりも下方の範囲にとったと
き、電極コイルによる電極棒先端の放熱が効果的になさ
れ、ランプ電圧上昇および発光管黒化が抑制されるもの
と考えられる。
範囲にとったとき、放電輝点が電極棒先端で安定し、ち
らつきおよび発光管黒化が減少したものと考えられる。
また、突出長αを直線Ｌｂよりも下方の範囲にとったと
き、電極コイルによる電極棒先端の放熱が効果的になさ
れ、ランプ電圧上昇および発光管黒化が抑制されるもの
と考えられる。
【００３６】つまり、電極８の突出長をα［ｍｍ］と
し、ランプ電力をＷ［ワット］とした場合、
し、ランプ電力をＷ［ワット］とした場合、
【００３７】
【数５】０．０００５６×Ｗ＋０．０６１≦α≦０．０
０５６×Ｗ＋１．６１ が満たされるとき、面一構造の電極を有する従来のメタ
ルハライドランプと比較して、ランプのちらつきが減少
するとともに、ランプの光束維持率が１５％以上向上
し、かつ立ち消えが抑制されたメタルハライドランプを
得ることが可能となる。
０５６×Ｗ＋１．６１ が満たされるとき、面一構造の電極を有する従来のメタ
ルハライドランプと比較して、ランプのちらつきが減少
するとともに、ランプの光束維持率が１５％以上向上
し、かつ立ち消えが抑制されたメタルハライドランプを
得ることが可能となる。
【００３８】（実施の形態２）本発明の実施の形態２に
かかるメタルハライドランプは、図１に示すように、透
光性のセラミックからなる発光管１が、金属線３ａ・３
ｂによって外管２内に固定支持された構造を有してい
る。外管２は、硬質ガラスによって形成されている。外
管２の開口部内側には、金属線３ａ・３ｂを支持するス
テム３が設けられ、外管２は、このステム３によって気
密に封止されている。また、外管２内には、窒素が３５
０［Ｔｏｒｒ］充填されている。外管２の開口部外側に
は、口金４が取り付けられている。なお、このメタルハ
ライドランプのランプ電力は、７０［ワット］である。
かかるメタルハライドランプは、図１に示すように、透
光性のセラミックからなる発光管１が、金属線３ａ・３
ｂによって外管２内に固定支持された構造を有してい
る。外管２は、硬質ガラスによって形成されている。外
管２の開口部内側には、金属線３ａ・３ｂを支持するス
テム３が設けられ、外管２は、このステム３によって気
密に封止されている。また、外管２内には、窒素が３５
０［Ｔｏｒｒ］充填されている。外管２の開口部外側に
は、口金４が取り付けられている。なお、このメタルハ
ライドランプのランプ電力は、７０［ワット］である。
【００３９】発光管１内には、所定量の水銀１２と、始
動用希ガスと、ハロゲン化金属からなるヨウ化物ペレッ
ト１３とが封入されている。なお、始動用希ガスとして
は、アルゴンを用いる。また、ヨウ化物ペレット１３
は、ヨウ化ジスプロシウム、ヨウ化ツリウム、ヨウ化ホ
ルミウム、ヨウ化タリウム、およびヨウ化ナトリウムの
混合物である。
動用希ガスと、ハロゲン化金属からなるヨウ化物ペレッ
ト１３とが封入されている。なお、始動用希ガスとして
は、アルゴンを用いる。また、ヨウ化物ペレット１３
は、ヨウ化ジスプロシウム、ヨウ化ツリウム、ヨウ化ホ
ルミウム、ヨウ化タリウム、およびヨウ化ナトリウムの
混合物である。
【００４０】ここで、図２を参照しながら、発光管１の
構成について詳細に説明する。発光管１は、図２に示す
ように、円筒状に形成された本管部５の両端部に、本管
部５よりも径の小さい細管円筒部６が設けられた構成を
なす。本管部５と細管円筒部６とは、リング部７によ
り、同軸に一体焼結されている。
構成について詳細に説明する。発光管１は、図２に示す
ように、円筒状に形成された本管部５の両端部に、本管
部５よりも径の小さい細管円筒部６が設けられた構成を
なす。本管部５と細管円筒部６とは、リング部７によ
り、同軸に一体焼結されている。
【００４１】細管円筒部６内には、先端部に電極８を有
する導入線９が、この電極８が本管円筒部５内に位置す
るように、それぞれ挿入されている。導入線９は、外径
０．７［ｍｍ］のニオビウムからなる。細管円筒部６に
おけるリング部７の反対側の端部は、導入線９と細管円
筒部６の内壁との間に挿入されたシール材１０によって
封止され、封着部１１が形成されている。
する導入線９が、この電極８が本管円筒部５内に位置す
るように、それぞれ挿入されている。導入線９は、外径
０．７［ｍｍ］のニオビウムからなる。細管円筒部６に
おけるリング部７の反対側の端部は、導入線９と細管円
筒部６の内壁との間に挿入されたシール材１０によって
封止され、封着部１１が形成されている。
【００４２】図３に、電極８の詳細な構造を示す。図３
に示すように、電極８は、タングステンの電極棒１４と
電極コイル１５とによって構成される。なお、この電極
８は、電極コイル１５は、その先端面からの電極棒１４
の突出長α［ｍｍ］が０．２５［ｍｍ］となるように、
電極棒１４に溶接されている。
に示すように、電極８は、タングステンの電極棒１４と
電極コイル１５とによって構成される。なお、この電極
８は、電極コイル１５は、その先端面からの電極棒１４
の突出長α［ｍｍ］が０．２５［ｍｍ］となるように、
電極棒１４に溶接されている。
【００４３】このように構成された本実施形態のメタル
ハライドランプにおいて、ヨウ化物ペレット１３として
発光管１内に封入されるハロゲン化金属に占めるヨウ化
ナトリウムの比率を変化させ、ランプ電圧上昇について
調べた。その結果を表２に示す。
ハライドランプにおいて、ヨウ化物ペレット１３として
発光管１内に封入されるハロゲン化金属に占めるヨウ化
ナトリウムの比率を変化させ、ランプ電圧上昇について
調べた。その結果を表２に示す。
【００４４】
【表２】
【００４５】表２において、ランプ電圧上昇は、２００
０時間点灯後の測定値である。ランプ電圧上昇の評価に
ついては、２０００時間点灯時で２５［Ｖ］未満である
場合を可とし、２０００時間点灯時で２５［Ｖ］以上の
場合を不可とする。これは、２０００時間点灯時で２５
［Ｖ］以上の場合、点灯６０００時間以内のランプ立ち
消えの可能性が高くなるからである。
０時間点灯後の測定値である。ランプ電圧上昇の評価に
ついては、２０００時間点灯時で２５［Ｖ］未満である
場合を可とし、２０００時間点灯時で２５［Ｖ］以上の
場合を不可とする。これは、２０００時間点灯時で２５
［Ｖ］以上の場合、点灯６０００時間以内のランプ立ち
消えの可能性が高くなるからである。
【００４６】表２から明らかなように、ヨウ化物ペレッ
ト１３として発光管１内に封入されるハロゲン化金属に
占めるヨウ化ナトリウムの比率が１０［ｗｔ％］以上の
とき、ランプ電圧上昇は２５［Ｖ］未満に抑えられ、立
ち消えの抑制に効果的であることが確認できた。
ト１３として発光管１内に封入されるハロゲン化金属に
占めるヨウ化ナトリウムの比率が１０［ｗｔ％］以上の
とき、ランプ電圧上昇は２５［Ｖ］未満に抑えられ、立
ち消えの抑制に効果的であることが確認できた。
【００４７】このように、ヨウ化ナトリウムの比率を１
０［ｗｔ％］以上とした場合、発光管内の放電アークの
温度が低下し、電極先端部の温度が低下し、電極の変形
によるランプ電圧上昇が小さくなる。
０［ｗｔ％］以上とした場合、発光管内の放電アークの
温度が低下し、電極先端部の温度が低下し、電極の変形
によるランプ電圧上昇が小さくなる。
【００４８】従って、表２の評価欄中に○印で示したよ
うに、ヨウ化物ペレット１３として発光管１内に封入さ
れるハロゲン化金属に占めるヨウ化ナトリウムの比率を
１０［ｗｔ％］以上とした場合に、立ち消えが抑制され
た７０［ワット］のメタルハライドランプを得ることが
できる。
うに、ヨウ化物ペレット１３として発光管１内に封入さ
れるハロゲン化金属に占めるヨウ化ナトリウムの比率を
１０［ｗｔ％］以上とした場合に、立ち消えが抑制され
た７０［ワット］のメタルハライドランプを得ることが
できる。
【００４９】さらに、ランプ電力Ｗをそれぞれ３５［ワ
ット］、１００［ワット］、１５０［ワット］、２５０
［ワット］として上記と同様の検討をそれぞれ行った結
果、ヨウ化物ペレット１３として発光管１内に封入され
るハロゲン化金属に占めるヨウ化ナトリウムの比率を１
０［ｗｔ％］以上とした場合に、立ち消えが抑制される
ことが確認された。
ット］、１００［ワット］、１５０［ワット］、２５０
［ワット］として上記と同様の検討をそれぞれ行った結
果、ヨウ化物ペレット１３として発光管１内に封入され
るハロゲン化金属に占めるヨウ化ナトリウムの比率を１
０［ｗｔ％］以上とした場合に、立ち消えが抑制される
ことが確認された。
【００５０】なお、上記では、電極８の突出長α［ｍ
ｍ］を０．２５［ｍｍ］としたが、αの値はこれに限定
されず、ランプ電力をＷ［ワット］としたときに、
ｍ］を０．２５［ｍｍ］としたが、αの値はこれに限定
されず、ランプ電力をＷ［ワット］としたときに、
【００５１】
【数６】０．０００５６×Ｗ＋０．０６１≦α≦０．０
０５６×Ｗ＋１．６１ を満足するようなαの値について、同様の結果が得られ
る。
０５６×Ｗ＋１．６１ を満足するようなαの値について、同様の結果が得られ
る。
【００５２】以上のことから、電極８の突出長をα［ｍ
ｍ］とし、ランプ電力をＷ［ワット］とし、
ｍ］とし、ランプ電力をＷ［ワット］とし、
【００５３】
【数７】０．０００５６×Ｗ＋０．０６１≦α≦０．０
０５６×Ｗ＋１．６１ とし、発光管１内に封入するハロゲン化金属に占めるヨ
ウ化ナトリウムの比率を１０［ｗｔ％］以上とすれば、
立ち消えが抑制されたメタルハライドランプを得ること
ができる。
０５６×Ｗ＋１．６１ とし、発光管１内に封入するハロゲン化金属に占めるヨ
ウ化ナトリウムの比率を１０［ｗｔ％］以上とすれば、
立ち消えが抑制されたメタルハライドランプを得ること
ができる。
【００５４】なお、上記した実施の形態１および２で
は、封着部１１の導入線９としてニオビウム線を用いた
が、ニオビウムの代わりに、熱膨張率が発光管１の材料
に近いその他の導入線材料を用いてもよい。また、導電
性や非導電性のセラミックキャップを封着部１１に用い
てもよい。
は、封着部１１の導入線９としてニオビウム線を用いた
が、ニオビウムの代わりに、熱膨張率が発光管１の材料
に近いその他の導入線材料を用いてもよい。また、導電
性や非導電性のセラミックキャップを封着部１１に用い
てもよい。
【００５５】また、発光管１として、本管部５とリング
部７とが一体成型され、細管円筒部６と一体焼結された
発光管を用いてもよい。あるいは、発光管１として、本
管部５と、細管円筒部６と、リング部７とが一体成型さ
れた発光管を用いても構わない。
部７とが一体成型され、細管円筒部６と一体焼結された
発光管を用いてもよい。あるいは、発光管１として、本
管部５と、細管円筒部６と、リング部７とが一体成型さ
れた発光管を用いても構わない。
【００５６】また、上記の実施の形態１および２では、
外管２内に窒素ガスを充填したが、窒素を含む混合ガス
を充填してもよい。窒素と同時に充填できるガスとし
て、例えばＮｅ（ネオン）ガスを挙げることができる。
窒素を含む混合ガスを用いる場合は、窒素ガスが５０体
積％以上含有されていることが好ましい。
外管２内に窒素ガスを充填したが、窒素を含む混合ガス
を充填してもよい。窒素と同時に充填できるガスとし
て、例えばＮｅ（ネオン）ガスを挙げることができる。
窒素を含む混合ガスを用いる場合は、窒素ガスが５０体
積％以上含有されていることが好ましい。
【００５７】また、発光管１に使用されるセラミック材
料は特に限定されない。例えば単結晶金属酸化物である
サファイア、多結晶金属酸化物であるアルミナ（Ａｌ2
Ｏ3）、イットリウム−アルミニウム−ガーネット（Ｙ
ＡＧ）、イットリウム酸化物（ＹＯＸ）、あるいは多結
晶非酸化物であるアルミニウム窒化物（ＡｌＸ）等を使
用することができる。
料は特に限定されない。例えば単結晶金属酸化物である
サファイア、多結晶金属酸化物であるアルミナ（Ａｌ2
Ｏ3）、イットリウム−アルミニウム−ガーネット（Ｙ
ＡＧ）、イットリウム酸化物（ＹＯＸ）、あるいは多結
晶非酸化物であるアルミニウム窒化物（ＡｌＸ）等を使
用することができる。
【００５８】また、上記の実施の形態１および２では、
外管２には硬質ガラスを使用したが、外管２に使用され
る材料は特に限定されず、周知のものが使用できる。
外管２には硬質ガラスを使用したが、外管２に使用され
る材料は特に限定されず、周知のものが使用できる。
【００５９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ランプ
のちらつきを減少させ、寿命中の光束維持率を大幅に改
善し、かつ立ち消えを抑制した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。
のちらつきを減少させ、寿命中の光束維持率を大幅に改
善し、かつ立ち消えを抑制した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１】 本発明の実施の形態にかかるメタルハライド
ランプの構成を示す一部切欠正面図
ランプの構成を示す一部切欠正面図
【図２】 上記メタルハライドランプが備える発光管の
構成を示す断面図
構成を示す断面図
【図３】 上記メタルハライドランプが備える電極の構
成を示す平面図
成を示す平面図
【図４】 上記メタルハライドランプにおけるランプ電
力と電極突出長との関係を示すグラフ
力と電極突出長との関係を示すグラフ
【図５】 従来のメタルハライドランプが備える面一構
造の電極の構成を示す平面図
造の電極の構成を示す平面図
１ 発光管 ２ 外管 ３ ステム ３ａ・３ｂ 金属線 ４ 口金 ５ 本管部 ６ 細管円筒部 ７ リング部 ８ 電極 １１ 封着部 １２ 水銀 １３ ヨウ化物ペレット １４ 電極棒 １５ 電極コイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 昭55−136449（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−21981（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01J 61/073 H01J 61/20
Claims (2)
- 【請求項１】 外管と、 この外管内に設けられ、かつ ハロゲン化金属が封入され
た透光性セラミックからなる発光管と、 前記発光管内に設けられた一対の電極とを備えたメタル
ハライドランプにおいて、 前記電極が、電極棒と電極コイルとを有し、前記電極コ
イルの端面からの前記電極棒の突出長をα［ｍｍ］、ラ
ンプ電力をＷ［ワット］とすると、 【数１】０．０００５６×Ｗ＋０．０６１≦α≦０．０
０５６×Ｗ＋１．６１ を満足することを特徴とするメタルハライドランプ。 - 【請求項２】 前記ハロゲン化金属の総量に対するヨウ
化ナトリウムの比率が、１０［ｗｔ％］以上であること
を特徴とする請求項１に記載のメタルハライドランプ。
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
| JP14469499A JP3233355B2 (ja) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | メタルハライドランプ |
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| DE60022428T DE60022428T2 (de) | 1999-05-25 | 2000-05-23 | Elektrode für eine Metall-Halogenlampe |
| US09/578,232 US6639361B2 (en) | 1999-05-25 | 2000-05-24 | Metal halide lamp |
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| CNB00119240XA CN1157757C (zh) | 1999-05-25 | 2000-05-25 | 金属卤化物灯 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14469499A JP3233355B2 (ja) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | メタルハライドランプ |
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|---|---|
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ID=15368107
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| Country | Link |
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| EP (1) | EP1056116B1 (ja) |
| JP (1) | JP3233355B2 (ja) |
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| GB2105904B (en) | 1981-09-04 | 1985-10-23 | Emi Plc Thorn | High pressure discharge lamps |
| JPS5859555A (ja) * | 1981-10-02 | 1983-04-08 | Matsushita Electronics Corp | メタルハライドランプ |
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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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| JPH0682545B2 (ja) | 1986-12-24 | 1994-10-19 | 日本碍子株式会社 | 高圧金属蒸気放電灯用発光管 |
| JPS63139760U (ja) | 1987-03-06 | 1988-09-14 | ||
| GB8707670D0 (en) * | 1987-03-31 | 1987-05-07 | Emi Plc Thorn | Ceramic metal halide lamps |
| JPH0294352A (ja) | 1988-09-30 | 1990-04-05 | Toshiba Lighting & Technol Corp | 高圧ナトリウムランプ |
| DE59105899D1 (de) * | 1990-04-12 | 1995-08-10 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Hochdruckentladungslampe und Verfahren zu ihrer Herstellung. |
| JP2553235B2 (ja) | 1990-08-17 | 1996-11-13 | 株式会社テック | ドットプリンタ |
| US5708328A (en) | 1992-06-03 | 1998-01-13 | General Electric Company | Universal burn metal halide lamp |
| US5357167A (en) | 1992-07-08 | 1994-10-18 | General Electric Company | High pressure discharge lamp with a thermally improved anode |
| ES2150433T3 (es) | 1992-09-08 | 2000-12-01 | Koninkl Philips Electronics Nv | Lampara de descarga de alta presion. |
| DE4242122A1 (de) | 1992-12-14 | 1994-06-16 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Verfahren zur Herstellung einer vakuumdichten Abdichtung zwischen einem keramischen und einem metallischen Partner, insbesondere zur Anwendung bei der Herstellung eines Entladungsgefäßes für eine Lampe, sowie damit hergestellte Entladungsgefäße und Lampen |
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| JPH0721981A (ja) | 1993-07-05 | 1995-01-24 | Matsushita Electron Corp | メタルハライドランプ |
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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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| JPH10512394A (ja) * | 1995-11-02 | 1998-11-24 | フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェンノートシャップ | 高圧放電ランプ |
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- 1999-05-25 JP JP14469499A patent/JP3233355B2/ja not_active Expired - Lifetime
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- 2000-05-23 EP EP00111104A patent/EP1056116B1/en not_active Revoked
- 2000-05-23 DE DE60022428T patent/DE60022428T2/de not_active Revoked
- 2000-05-24 US US09/578,232 patent/US6639361B2/en not_active Expired - Lifetime
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