JP4279120B2 - High pressure discharge lamp and lighting device - Google Patents
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Description
本発明は、発光管内にハロゲン化物を封入したメタルハライドランプなどの高圧放電ランプおよびこの放電ランプを用いた照明装置に関する。 The present invention relates to a high-pressure discharge lamp such as a metal halide lamp in which a halide is sealed in an arc tube, and an illumination device using the discharge lamp.
高圧放電ランプ、たとえばメタルハライドランプは、道路、広場や競技場などの広域照明用をはじめ店舗や車両などの照明用の他、オーバヘッドプロジェクタや液晶プロジェクタなどの光学機器用の光源として広く使用されている。 High-pressure discharge lamps, such as metal halide lamps, are widely used as light sources for optical equipment such as overhead projectors and liquid crystal projectors, as well as lighting for wide areas such as roads, plazas, and stadiums, as well as stores and vehicles. .
メタルハライドランプは、発光管内に金属ハロゲン化物、水銀および希ガスを封入した放電ランプであって、封入金属原子のスペクトル線や金属ハロゲン化物の分子スペクトルの発光を利用して、水銀ランプなどに比べて高い発光効率、相関色温度や演色性を得ることができるランプである。 A metal halide lamp is a discharge lamp in which a metal halide, mercury, and a rare gas are enclosed in an arc tube. Compared with a mercury lamp, etc., using emission light of a spectrum line of an enclosed metal atom or a molecular spectrum of a metal halide. This lamp can obtain high luminous efficiency, correlated color temperature and color rendering.
このメタルハライドランプの発光金属としては、Hgの他にNa、In、Tl、Li、Csなどの金属あるいはDy、Ho、Tm、Sc、Nd、Ceなどの希土類金属がヨウ素や臭素などのハロゲン化物として発光管内に封入され、高い発光特性を呈するよう構成されている。 As the light emitting metal of this metal halide lamp, in addition to Hg, metals such as Na, In, Tl, Li, and Cs or rare earth metals such as Dy, Ho, Tm, Sc, Nd, and Ce are used as halides such as iodine and bromine. It is enclosed in an arc tube and is configured to exhibit high emission characteristics.
しかし、たとえば高い発光効率が得られても演色性が低いとか、逆に演色性は高いが効率が低いとかあるいはランプの点灯方向によって効率や色度が大きく異なるなど、一つのランプで効率、相関色温度、演色性および寿命などの複数の特性に優れた数値を呈する放電ランプがなかなか見出だせなかった。 However, even if high luminous efficiency is obtained, the color rendering is low, or conversely, the color rendering is high but the efficiency is low, or the efficiency and chromaticity vary greatly depending on the lighting direction of the lamp. It has been difficult to find a discharge lamp exhibiting excellent values in a plurality of characteristics such as color temperature, color rendering properties and life.
そして、近時、小形化、高効率、相関色温度、演色性や長寿命が得られるメタルハライドランプが出現している。 In recent years, metal halide lamps that can be reduced in size, increased in efficiency, correlated color temperature, color rendering properties and long life have appeared.
たとえば、透光性セラミックス容器からなる発光管内に、希土類金属ハロゲン化物とハロゲン化ナトリウムを含む金属ハロゲン化物を、ハロゲン化ナトリウムが希土類金属ハロゲン化物に対し重量比で10〜100%となる量添加(DyI3 55wt%:NaI30wt%:TlI15wt%)して封入した高圧放電ランプで、発光効率が96Lm/W、色温度が4100K(3500〜5000K)、演色性も平均演色評価数(Ra)が95という高い発光特性を呈するとともに垂直点灯と水平点灯での立ち消え電圧の差が小さくなることが特許文献1に記載されている。
For example, a metal halide containing a rare earth metal halide and a sodium halide is added in an arc tube composed of a translucent ceramic container in an amount such that the sodium halide is 10 to 100% by weight with respect to the rare earth metal halide ( DyI 3 55 wt%:
しかし、この特許文献1に準拠してランプを試作しその特性を測定したところ、文献1に実施例として記載されている定格電力と相違する電力のランプによっては、所望の発光特性が得られないものがあった。
However, when a prototype of a lamp is manufactured in accordance with
一方、この特許文献1に記載の高圧放電ランプでは、ランプ構造に対する寸法や封入金属ハロゲン化物の蒸発を決定するための温度(最冷点)を決定するための寸法などの記載がないため、選択する希土類ハロゲン化物の種類によっては、記載の特性が得られない懸念がある。
On the other hand, in the high-pressure discharge lamp described in
また、封入する金属ハロゲン化物の比率を規制することによって、色温度の安定性および良好な演色性を呈するランプが特許文献2などに記載されている。しかし、この特許文献2によれば、電力が30〜40Wのランプで管壁負荷20〜26W/cm2 、色温度2800〜3700Kで、本発明が目標とする色温度や効率などの特性が得られていない。
さらに、透光性セラミックス容器からなる発光管内に、セリウムハロゲン化物(20〜69wt%)、ナトリウムハロゲン化物(30〜79wt%)、タリウムハロゲン化物およびインジウムハロゲン化物(TlとInのハロゲン化物の合計量が1〜20wt%)を組み合わせて封入(全体で100wt%)したメタルハライドランプで、高い発光効率(117Lm/W以上)と光束維持率の低下抑制がはかれることが特許文献3に記載されている。
Furthermore, the total amount of cerium halide (20 to 69 wt%), sodium halide (30 to 79 wt%), thallium halide and indium halide (Tl and In halide) in an arc tube composed of a translucent ceramic container.
しかし、この特許文献3に準拠し試作したランプは、高い発光効率および光束維持率を呈するが、ランプの発光色が著しく緑色となってしまうとともに平均演色評価数が75以下となってしまい、店舗用や屋外照明用といった用途には不向きであった。
そこで、本発明者らは、諸種の発光金属材料やその割合、封入量などについて選択や確認を行い、種々の発光特性において優れた結果が得られる材料を選定することができた。 Therefore, the present inventors have selected and confirmed various kinds of luminescent metal materials, their ratios, and encapsulated amounts, and were able to select materials that give excellent results in various luminescent properties.
本発明は、発光金属材料およびその封入割合を規制することにより、発光効率(90Lm/W以上)、相関色温度(3500〜5000K)、演色性(平均演色評価数(Ra)75〜90)や寿命および点灯方向による相関色温度や色度の変化が小さいなどの種々の発光特性が優れた白色発光をなすメタルハライドランプなどの高圧放電ランプおよびこの放電ランプを装着した照明装置を提供することを目的とする。 In the present invention, by controlling the luminous metal material and its encapsulation ratio, luminous efficiency (90 Lm / W or more), correlated color temperature (3500 to 5000 K), color rendering (average color rendering index (Ra) 75 to 90), It is an object to provide a high-pressure discharge lamp such as a metal halide lamp that emits white light with various emission characteristics such as small changes in correlated color temperature and chromaticity depending on the lifetime and lighting direction, and an illumination device equipped with the discharge lamp. And
請求項1の発明の高圧放電ランプは、放電空間を形成する容器、この放電容器の両端に気密封止された導入導体およびこの導入導体に接続された少なくとも一対の電極、上記放電容器内に封入された金属ハロゲン化物および始動ガスを含む放電媒体とからなる発光管と、内部にこの発光管を管軸に沿って配設するとともに気密閉塞された外管と、この外管の端部に封止され、上記発光管の導入導体に電気的に接続するとともに発光管を保持する一対の給電部材とを備えた高圧放電ランプにおいて、上記発光管内に封入された金属ハロゲン化物が、Na、Tl、Tmを含むものからなり、これら金属ハロゲン化物の総封入量M(mg)と、Tmのハロゲン化物の封入量MTm(mg)との重量比率(MTm/M)が、0.54<MTm/M<0.9であることを特徴としている。
The high-pressure discharge lamp of the invention of
この発明の高圧放電ランプは、発光金属材料として封入するハロゲン化物を、青緑色領域(450〜530nm付近)に多数の発光ピークを呈するTmと、緑色領域(535nm付近)に発光ピークを呈するTlと、赤色領域(590nm付近)に発光ピークを呈するNaとを主成分とし、これら金属ハロゲン化物の総封入量M(mg)(=MNamg+MTlmg+MTmmg)に対するTmのハロゲン化物の封入量MTm(mg)を規制している。 The high-pressure discharge lamp of the present invention includes a halide encapsulated as a luminescent metal material, Tm which exhibits a number of emission peaks in the blue-green region (450 to 530 nm), and Tl which exhibits an emission peak in the green region (around 535 nm). The main component is Na which exhibits a light emission peak in the red region (near 590 nm), and the inclusion amount MTm (mg) of the halide of Tm with respect to the total inclusion amount M (mg) of these metal halides (= MNamg + MTlmg + MTmmg) is regulated. ing.
すなわち、上記発光金属の封入により可視領域に連続した発光スペクトルが得られるとともに、Tlは光色の調整と効率を高める作用をなし、また、Naは効率を高め立ち消え電圧を低下し点灯方向変動特性を改善する作用をなし、さらに、Tmは演色性を高めるなどの作用を奏する。 That is, a light emission spectrum continuous in the visible region can be obtained by encapsulating the light emitting metal, Tl functions to adjust the light color and increase the efficiency, and Na increases the efficiency and reduces the turn-off voltage to reduce the lighting direction fluctuation characteristics. In addition, Tm has such effects as enhancing color rendering.
そして、上記範囲内のTmハロゲン化物であれば、450〜530nmの青緑色領域のスペクトルを呈し発光効率が高められるとともに点灯方向が制限されることがないなど種々の発光特性にバランスのとれた品質の向上した高圧放電ランプを提供できる。 If the Tm halide is in the above range, it exhibits a spectrum in the blue-green region of 450 to 530 nm, the luminous efficiency is enhanced, and the lighting direction is not restricted. It is possible to provide a high-pressure discharge lamp with improved performance.
なお、上記Tmのハロゲン化物の封入量MTm(mg)と金属ハロゲン化物の総封入量M(mg)との重量比率MTm/Mが0.54(54%)未満であると、色温度が3500K未満となるなどの不具合がある。 When the weight ratio MTm / M of the Tm halide inclusion amount MTm (mg) and the total metal halide inclusion amount M (mg) is less than 0.54 (54%), the color temperature is 3500K. There are problems such as becoming less than.
また、この比率MTm/Mが0.9(90%)を超えると放電容器がTmのハロゲン化物と反応して光束維持率の低下を招くなどの不具合がある。なお、上記比率内でよいが、ばらつきなど実用面を考慮するとMTm/Mの比率は0.55〜0.75(55〜75%)程度が好ましい。 Further, when the ratio MTm / M exceeds 0.9 (90%), there is a problem that the discharge vessel reacts with a Tm halide to cause a decrease in luminous flux maintenance factor. The ratio may be within the above ratio, but considering the practical aspects such as variations, the ratio of MTm / M is preferably about 0.55 to 0.75 (55 to 75%).
本発明および以下の各発明において、特に指定しない限り用語の定義および技術的意味は次による。 In the present invention and each of the following inventions, terms and technical meanings are as follows unless otherwise specified.
発光管の放電容器を形成する材料としては、サファイヤ、アルミニウム酸化物(アルミナ)、イットリウム−アルミニウム−ガーネットの酸化物(YAG)、イットリウム酸化物(YOX)やアルミニウム窒化物(AlN)などのセラミックスあるいは石英ガラスなどの透光性、耐熱性やハロゲン化物からの耐蝕性が高いものを用いることができる。 Materials used to form the discharge vessel of the arc tube include ceramics such as sapphire, aluminum oxide (alumina), yttrium-aluminum-garnet oxide (YAG), yttrium oxide (YOX), and aluminum nitride (AlN). A material having high translucency, heat resistance, and corrosion resistance from halides such as quartz glass can be used.
放電容器の形状は、円筒形や中央部が膨出した長円形、球形やあるいはこれら形状の複合体などをなし、その両端または一端を直接あるいは端部に接続した小径の筒状体を気密に閉塞した封止部が形成してある。この封止部は、容器がセラミックスの場合は端部を金属製、セラミックス製やサーメット製などの栓体あるいは耐熱性接着剤などの充填剤で閉塞したり、また、石英ガラスなどの場合は圧潰や焼き絞るなどの手段で形成することができる。 The shape of the discharge vessel is a cylinder, an oval with a bulged central portion, a sphere, or a composite of these shapes, and a small-diameter cylindrical body with both ends or one end connected directly to the end is airtight. A closed sealing portion is formed. When the container is made of ceramic, the sealing part is closed with a filler such as a metal, ceramic or cermet plug or heat-resistant adhesive, and when the container is made of quartz glass, it is crushed. It can be formed by means such as squeezing or baking.
また、上記の透光性とは、放電によって発生した光を透過して外部に放出できる程度の光透過性を有し、透明に限らず、光拡散性であってもよい。また、容器端部の小径筒状部など放電による放射を主としていない部分は、遮光性であってもよい。 Moreover, said translucency has the light transmittance which can permeate | transmit the light which generate | occur | produced by discharge, and can discharge | release it outside, and it may be not only transparent but light diffusivity. Moreover, the part which is not mainly radiating | emitting by discharge, such as a small diameter cylindrical part of a container edge part, may be light-shielding.
また、本発明において、ランプの定格によっても異なり制限されるものではないが、放電容器の放電空間を形成する長円形、球形や円筒形などをなす部分の内径は4〜30mm程度、内部の全長は30〜90mm程度、内容積は0.02〜5.0cc、好ましくは0.2〜4.5cc程度のものを用いることができる。 Further, in the present invention, although it is not limited depending on the rating of the lamp, the inner diameter of the part that forms an oval, a sphere, or a cylinder forming the discharge space of the discharge vessel is about 4 to 30 mm, and the inner total length. Is about 30 to 90 mm, and the internal volume is about 0.02 to 5.0 cc, preferably about 0.2 to 4.5 cc.
さらに、ランプ電力Wとこの放電容器の内表面積cm2 との関係を示す管壁負荷は、電力が10〜40W程度のランプでは26W/cm2 以上、50W程度〜500W未満のランプでは23W/cm2 以上、500〜1000W程度のランプでは13W/cm2 以上がよい。 Furthermore, the tube wall load indicating the relationship between the lamp power W and the inner surface area cm 2 of the discharge vessel is 26 W / cm 2 or more for a lamp with a power of about 10 to 40 W and 23 W / cm for a lamp with a power of about 50 W to less than 500 W. For a lamp of 2 or more and about 500 to 1000 W, 13 W / cm 2 or more is preferable.
電極は、容器内において少なくとも一対が対峙するよう電極軸が放電容器両端の封止部や小径筒状部内を挿通して封装されており、材料としてはタングステンWまたはドープドタングステンを用いている。電極の先端部は、表面積を大きくして放熱を良好にするために、必要に応じて上記材料からなるコイルを巻装することができる。 The electrodes are sealed by inserting electrode shafts through sealing portions at both ends of the discharge vessel or inside the small-diameter cylindrical portion so that at least a pair of electrodes are opposed to each other in the vessel, and tungsten W or doped tungsten is used as the material. The tip of the electrode can be wound with a coil made of the above material as necessary in order to increase the surface area and improve heat dissipation.
また、電極基端の電極軸部は、放電容器に対して電極を所定の位置に固定するとともに、外部から電流を導入するために機能し、その基端部は導入導体の先端に溶接などによって固着することで電気的および機械的に支持されている。 The electrode shaft portion at the base end of the electrode functions to fix the electrode at a predetermined position with respect to the discharge vessel and to introduce a current from the outside, and the base end portion is welded to the tip of the introduction conductor. It is electrically and mechanically supported by fixing.
また、導入導体は、電極に接続してこれを支持し電極に放電電流を供給するとともに容器に固定される機能を有し、放電容器がセラミックスの場合は栓体の内外に接続あるいは栓体内を貫通したり、また、小径筒状部内にガラスシール材で気密に封止されていたり、また、石英ガラスの場合は気密封止用のモリブデンMoなどの金属箔に接続され、かつ、放電容器の端部から外部に直接または他の接続導体を介して導出され、発光管を支持するのに利用される。 The introduction conductor has a function of connecting to and supporting the electrode, supplying a discharge current to the electrode and fixing the electrode to the container. Penetrated, or hermetically sealed with a glass sealing material in a small-diameter cylindrical part, and in the case of quartz glass, connected to a metal foil such as molybdenum Mo for hermetic sealing, and the discharge vessel It is led out from the end directly or through other connecting conductors, and is used for supporting the arc tube.
セラミックス放電容器の場合、この導入導体の材料としては、ニオブNb、タンタルTa、チタンTi、ジルコニウムZr、ハフニウムHfやバナジウムVなどの封着性金属を用いて、棒状体、パイプ状体やコイル状体などに形成されている。そして、その選択はセラミックス放電容器の材料の熱膨張係数などに応じ適宜選ぶことができる。 In the case of a ceramic discharge vessel, the lead conductor material is a rod-shaped body, pipe-shaped body or coil-shaped body using a sealing metal such as niobium Nb, tantalum Ta, titanium Ti, zirconium Zr, hafnium Hf or vanadium V. It is formed on the body. And the selection can be suitably selected according to the thermal expansion coefficient of the material of the ceramic discharge vessel.
放電媒体は、発光金属としてナトリウムNa、タリウムTl、ツリウムTmを主成分とするハロゲン化物および必要に応じアマルガムを含む水銀Hgが封入されるが、インジウムIn、カルシウムCa、セシウムCs、リチウムLi、マグネシウムMg、ルビジウムRbやその他の金属のハロゲン化物が少量含まれるのは構わない。また、ハロゲンとしては、よう素I、臭素Br、塩素Clまたはフッ素Fのいずれか一種または複数種を用いることができる。 The discharge medium is encapsulated with mercury Hg containing sodium Na, thallium Tl, thulium Tm as a light emitting metal, and mercury Hg containing amalgam as required. Indium In, calcium Ca, cesium Cs, lithium Li, magnesium A small amount of Mg, rubidium Rb and other metal halides may be contained. As the halogen, one or more of iodine I, bromine Br, chlorine Cl, and fluorine F can be used.
また、上記Na、Tl、Tmのハロゲン化物の封入量は、金属ハロゲン化物の総封入量の90%以上あるのが好ましく、90%以上あれば放射する発光スペクトルの分布特性に大きな影響を及ぼさず所望の発光特性を得ることができる。 Also, the amount of Na, Tl, and Tm halide enclosed is preferably 90% or more of the total amount of metal halide contained. If 90% or more, the distribution characteristics of the emitted emission spectrum are not greatly affected. Desired light emission characteristics can be obtained.
また、金属ハロゲン化物の封入量は、容器内容積1cc当たり2〜20mg程度であるが、発光特性あるいはランプ電力や放電容器の内容積などに応じて決められる。 The amount of the metal halide enclosed is about 2 to 20 mg per 1 cc of the container internal volume, but is determined according to the light emission characteristics, the lamp power, the internal volume of the discharge container, or the like.
また、始動および緩衝ガスとしてアルゴンArやネオンNeなどの希ガスが8kPa〜80kPa(パスカル)程度封入され、点灯中約500kPa程度以上の圧力を呈する。なお、この希ガスの封入圧力が8kPa未満であると、パッシェン曲線にもあるように放電開始が困難になり、また、80kPaを超えると始動電圧が高くなって、口金の耐圧を超えてしまう。 In addition, a rare gas such as argon Ar or neon Ne as a starting and buffering gas is sealed in an amount of about 8 kPa to 80 kPa (Pascal), and exhibits a pressure of about 500 kPa or more during lighting. In addition, if the enclosure pressure of the rare gas is less than 8 kPa, it is difficult to start discharge as shown in the Paschen curve, and if it exceeds 80 kPa, the starting voltage becomes high and exceeds the pressure resistance of the base.
外管は、石英ガラス、ほうけい酸ガラスなどの硬質ガラスや半硬質ガラスなどのガラスあるいはセラミックスからなる透光性および耐熱性を有する材料で形成されたA形、AP形、B形、BT形、ED形、R形、T形などをなし、端部の開口部から上記発光管を保持したマウントを入れ、この開口部をバーナで加熱し溶融閉塞してマウントを封止した封止部が形成されている。なお、上記封止部は、T(直管)形などの外管の場合は両端に形成されていてもよい。 Outer tube is A-type, AP-type, B-type, BT-type formed of a material having translucency and heat resistance made of glass such as quartz glass, borosilicate glass, semi-rigid glass or ceramics. ED type, R type, T type, etc., and a seal holding the arc tube by inserting the mount holding the arc tube from the opening at the end, and heating and sealing this opening with a burner. Is formed. In addition, the said sealing part may be formed in the both ends in the case of outer tubes, such as T (straight tube) type.
また、外管内は133Pa以下の真空雰囲気であることが望ましい。 Further, the inside of the outer tube is desirably a vacuum atmosphere of 133 Pa or less.
給電部材は、1本の単独材料で形成できればよいが、封止部内に封止られる部分はガラスとの気密性やなじみがよい材料を要することから、外管内の給電線部分、封止部の封着部材部分、外管外に導出した外部リード部分など複数の材料を接続して構成するのが妥当で、材料、寸度などの形態は発光管の品種、電力、重量、外管材料などに合わせ適宜選べばよい。 The power supply member only needs to be formed of a single material. However, since the portion sealed in the sealing portion requires a material that is airtight and compatible with glass, the power supply line portion in the outer tube and the sealing portion It is appropriate to connect and configure multiple materials such as the sealing member part and the external lead part led out of the outer tube, and the materials, dimensions, etc. are the types of arc tube, power, weight, outer tube material, etc. You can select as appropriate according to your needs.
また、端部に小径筒状部を有する放電容器の場合、内部に配設された電極軸と対向する小径筒状部の外面側にコイル状部を巻装し、このコイル状部を内部の電極軸と反対電位側に接続してランプ始動時の補助電極とすることにより、ランプの始動を容易にすることができる。 Further, in the case of a discharge vessel having a small diameter cylindrical portion at the end, a coiled portion is wound on the outer surface side of the small diameter cylindrical portion facing the electrode shaft disposed inside, and this coiled portion is By connecting to the potential side opposite to the electrode shaft as an auxiliary electrode at the time of starting the lamp, the starting of the lamp can be facilitated.
また、上記給電部材の外管内給電線部分は、モリブデンMoやタングステンWなどの金属材料からなり、発光管両端の導入導体に電気的に接続して給電を行うとともに発光管や中管を管軸に沿って配設保持する支持部材を兼ねている。 In addition, the feeding line portion in the outer tube of the feeding member is made of a metal material such as molybdenum Mo or tungsten W, and is electrically connected to the introduction conductors at both ends of the luminous tube to supply power, and the luminous tube and the middle tube are connected to the tube axis. It also serves as a support member that is arranged and held along the line.
また、外管内の給電線などに、外管内を清浄にするジルコニウムZr−アルミニウムAl合金などのゲッタを設けておくことは構わない。 Further, a getter such as a zirconium Zr-aluminum Al alloy for cleaning the inside of the outer tube may be provided on a power supply line in the outer tube.
また、発光管を囲繞して容器と同様なセラミックスあるいは石英ガラスや硬質ガラスからなる耐熱透光性の材料からなる中管を設けることができる。この中管により、発光管の保温が行え発光金属を容易に作用させて高効率化や高演色化など発光特性の向上がはかれるとともに万一の発光管容器破損時の防護をなす。また、発光管および中管を電位のかからない部材に支持させることにより、点灯時に光電子作用により発光管容器内からNaイオンなどが抜け出すことを防ぎ、ランプの発光効率の低下を抑制できる。 Further, an intermediate tube made of a heat-resistant and translucent material made of ceramics, quartz glass, or hard glass similar to the container can be provided surrounding the arc tube. With this inner tube, the arc tube can be kept warm and the luminous metal can be easily actuated to improve the luminous characteristics such as high efficiency and high color rendering, and at the same time, protect the arc tube container in the event of damage. Further, by supporting the arc tube and the middle tube by a member that does not apply an electric potential, it is possible to prevent Na ions and the like from coming out of the arc tube container by the photoelectron action during lighting, and to suppress a decrease in the luminous efficiency of the lamp.
また、点灯始動時、発光管に向け始動補助のため紫外線照射を行うように外管内に紫外線源を配設しておいてもよい。 In addition, an ultraviolet ray source may be provided in the outer tube so as to irradiate the arc tube with ultraviolet rays at the start of lighting for assisting the starting.
また、本発明の高圧放電ランプは、定格電力が10〜1000Wのものに適用して点灯方向を制限することなく発光特性が高められる。なお、この定格電力が10〜1000Wとは、定格が10〜1000W級のランプのことで、±の裕度を有する。 In addition, the high-pressure discharge lamp of the present invention is applied to a rated power of 10 to 1000 W, and the light emission characteristics are enhanced without restricting the lighting direction. The rated power of 10 to 1000 W is a lamp having a rating of 10 to 1000 W, and has a tolerance of ±.
請求項2の発明の高圧放電ランプは、放電空間を形成する膨出部の両端に設けられた膨出部より内径が小さい一対の小径筒状部を有する透光性セラミックス放電容器、この放電容器の各小径筒状部内に気密封止された導入導体およびこの導入導体に接続され小径筒状部内に延在しているとともに膨出部内に先端を臨ませた少なくとも一対の電極、上記放電容器内に封入された金属ハロゲン化物および始動ガスを含む放電媒体とからなる発光管と、内部にこの発光管を管軸に沿って配設するとともに気密閉塞された外管と、この外管の端部に封止され、上記発光管の導入導体に電気的に接続するとともに発光管を保持する一対の給電部材とを備えた高圧放電ランプにおいて、上記発光管内に封入された金属ハロゲン化物が、Na、Tl、Tmを含むものからなり、これら金属ハロゲン化物の総封入量M(mg)と、Tmのハロゲン化物の封入量MTm(mg)との重量比率(MTm/M)が、0.4<MTm/M<0.9であることを特徴としている。 A high pressure discharge lamp according to a second aspect of the present invention is a translucent ceramics discharge vessel having a pair of small-diameter cylindrical portions having an inner diameter smaller than the bulge portions provided at both ends of the bulge portion forming the discharge space, and the discharge vessel An introduction conductor hermetically sealed in each of the small-diameter cylindrical portions, and at least a pair of electrodes connected to the introduction conductor and extending in the small-diameter cylindrical portion and facing the tip in the bulging portion, in the discharge vessel An arc tube comprising a metal halide sealed in and a discharge medium containing a starting gas, an outer tube having the arc tube disposed along the tube axis and hermetically closed, and an end of the outer tube A high-pressure discharge lamp including a pair of power supply members that are electrically connected to the introduction conductor of the arc tube and hold the arc tube, and the metal halide sealed in the arc tube is Na, Tl, Tm The weight ratio (MTm / M) of the total amount M (mg) of these metal halides to the amount Tm (mg) of the halide of Tm is 0.4 <MTm / M <0. It is characterized by nine.
発光管を形成する放電容器を透光性セラミックスで形成することにより、石英ガラスに比べ耐熱性および耐蝕性に優れ、発光金属材料と反応して生じる失透現象に伴う光束の低下を抑制できる。 By forming the discharge vessel that forms the arc tube with translucent ceramics, it is superior in heat resistance and corrosion resistance compared to quartz glass, and it is possible to suppress a decrease in luminous flux due to a devitrification phenomenon caused by reaction with a luminescent metal material.
したがって、発光管の管壁負荷が高められることで、石英ガラス製の発光管より高い発光効率および色特性が得られ、金属ハロゲン化物の総封入量M(mg)に対するTmのハロゲン化物の比率MTm/Mが0.4(40%)未満であると色温度が3500K以下と低くなるなどの不具合があり、また、逆に0.9(90%)を超えると放電容器がTmのハロゲン化物と反応して光束維持率の低下を招くなどの不具合がある。 Therefore, by increasing the tube wall load of the arc tube, higher luminous efficiency and color characteristics than the quartz glass arc tube can be obtained, and the ratio MTm of the halide of Tm to the total amount of metal halide M (mg) MTm If / M is less than 0.4 (40%), the color temperature may be as low as 3500K or less, and conversely if it exceeds 0.9 (90%), the discharge vessel will have a Tm halide. There are problems such as a reduction in luminous flux maintenance factor due to reaction.
請求項3の発明の高圧放電ランプは、上記発光管内に封入された金属ハロゲン化物の総封入量M(mg)と、Tmのハロゲン化物の封入量MTm(mg)およびTlのハロゲン化物の封入量MTl(mg)との重量比率((MTm+MTl)/M)が、0.6<(MTm+MTl)/M<0.9であることを特徴としている。
The high-pressure discharge lamp of the invention of
発光管内に封入された金属ハロゲン化物の総封入量M(mg)に対するTmおよびTlのハロゲン化物の封入量MTm+MTl(mg)を規制したもので、上記範囲内であれば放射する発光スペクトル分布に大きな影響を及ぼさず所望の発光特性を呈するランプが得られる。 Tm and Tl halide inclusion amount MTm + MTl (mg) with respect to the total enclosure amount M (mg) of metal halide enclosed in the arc tube is regulated. A lamp that exhibits the desired light emission characteristics without being affected is obtained.
上記TmおよびTlのハロゲン化物の重量比率((MTm+MTl)/M)が0.6(60%)未満であると、色温度が3500K未満となるなどの不具合がある。 When the weight ratio of the Tm and Tl halides ((MTm + MTl) / M) is less than 0.6 (60%), the color temperature is less than 3500K.
また、この比率((MTm+MTl)/M)が0.9(90%)を超えると緑色領域、青緑色領域のスペクトルが増加し、ランプの発光が著しく緑色となって所望の発光(色)特性が得られないなどの不具合がある。なお、この(MTm+MTl)/Mの比率は、上記比率内でよいが、ばらつきなどを考慮すると実用上は0.55〜0.75(55〜75%)程度が好ましい。 If this ratio ((MTm + MTl) / M) exceeds 0.9 (90%), the spectrum of the green region and the blue-green region increases, and the light emission of the lamp becomes extremely green and the desired light emission (color) characteristics. There is a problem that cannot be obtained. Note that the ratio of (MTm + MTl) / M may be within the above ratio, but in view of variation and the like, it is preferably about 0.55 to 0.75 (55 to 75%) in practice.
請求項4の発明の高圧放電ランプは、上記発光管内に封入された金属ハロゲン化物はInを含み、その金属ハロゲン化物の総封入量M(mg)と、Tmのハロゲン化物の封入量MTm(mg)、Tlのハロゲン化物の封入量MTl(mg)およびInのハロゲン化物の封入量MIn(mg)との重量比率((MTm+MTl+MIn)/M)が、0.61<(MTm+MTl+MIn)/M<0.9であることを特徴としている。 In the high pressure discharge lamp of the invention of claim 4, the metal halide sealed in the arc tube contains In, the total amount M (mg) of the metal halide, and the amount MTm (mg) of the halide of Tm. ), The weight ratio (Tm + MTl + MIN) / M) of the Tl halide inclusion amount MTl (mg) and the In halide inclusion amount MIn (mg) is 0.61 <(MTm + MTl + MIN) / M <0. It is characterized by nine.
発光管内に封入された金属ハロゲン化物は青色領域(450nm付近)に発光ピークを呈するInを含み、このハロゲン化インジウムを適量とすることにより色温度の調整作用を奏し、あわせナトリウムのスペクトルによる効率の向上および色温度の調整ならびに希土類金属の連続スペクトルによる高い演色性とが得られる。 The metal halide sealed in the arc tube contains In which exhibits a light emission peak in the blue region (around 450 nm). By adjusting the amount of this indium halide, the color temperature is adjusted, and the efficiency of the sodium spectrum is improved. Improvement and adjustment of the color temperature and high color rendering due to the continuous spectrum of rare earth metals are obtained.
そして、ハロゲン化インジウムは少量でも存在していれば上記作用を奏するが、ハロゲン化ツリウムに対し15wt%を超えると、青色領域でのスペクトルが強くなり過ぎ発光効率を低下させ、発光色が青緑色となる現象が生じる不具合があり、この発光効率の低下と色ずれを考慮すると1〜13wt%程度が好ましい。 If indium halide is present even in a small amount, the above effect is achieved. However, if it exceeds 15 wt% with respect to thulium halide, the spectrum in the blue region becomes too strong, and the emission efficiency is lowered, and the emission color is blue-green. In view of this decrease in luminous efficiency and color shift, about 1 to 13 wt% is preferable.
また、この発明は金属ハロゲン化物の総封入量M(mg)(=MNamg+MTlmg+MTmmg+MInmg)に対するTm、TlおよびInのハロゲン化物の封入量MTm+MTl+MIn(mg)を規制したもので、上記Tm、TlおよびInのハロゲン化物の重量比率((MTm+MTl+MIn)/M)が0.61(61%)未満であると、色温度が3500K未満となるなどの不具合がある。 Further, the present invention regulates the inclusion amount MTm + MTl + Min (mg) of Tm, Tl and In with respect to the total enclosure amount M (mg) of metal halide (= MNamg + MTlmg + MTmmg + MINg). If the weight ratio of the compound ((MTm + MTl + MIN) / M) is less than 0.61 (61%), the color temperature is less than 3500K.
また、重量比率が0.9(90%)を超えるとNaなどの赤色発光を呈するハロゲン化物の封入量が減少するため、所望の発光特性が得られないなどの不具合があり、この(MTm+MTl+MIn)/Mの重量比率は0.65〜0.9(65〜90%)程度が好ましい。 Further, when the weight ratio exceeds 0.9 (90%), the amount of halide such as Na that emits red light decreases, so that there is a problem that desired light emission characteristics cannot be obtained, and this (MTm + MTl + MIN). The weight ratio of / M is preferably about 0.65 to 0.9 (65 to 90%).
請求項5の発明の高圧放電ランプは、上記発光管内に封入された金属ハロゲン化物はInを含み、その金属ハロゲン化物の総封入量M(mg)と、Inのハロゲン化物の封入量MIn(mg)と、Tmのハロゲン化物の封入量MTm(mg)およびTlのハロゲン化物の封入量MTl(mg)との重量比率(MIn/M、MIn/(MTm+MTl))が0.01<MIn/M<0.1で、かつ、MIn/(MTm+MTl)<0.1であることを特徴としている。
In the high pressure discharge lamp of the invention of
この発明は、金属ハロゲン化物の総封入量M(mg)(=MNamg+MTlmg+MTmmg+MInmg)と、Inのハロゲン化物の封入量MIn(mg)と、TmおよびTlのハロゲン化物の封入量MTm+MTl(mg)との3者の封入量の関係を規制したもので、380〜540nmの領域のスペクトルバランスを最もよくして発光効率が高められるなどの作用を奏する。 In the present invention, the total inclusion amount M (mg) of metal halide (= MNamg + MTlmg + MTmmg + MINg), the inclusion amount of In halide Min (mg), and the inclusion amount of Tm and Tl halides MTm + MTl (mg) This regulates the relationship between the amount of encapsulated persons and has the effect of improving the luminous efficiency by optimizing the spectral balance in the region of 380 to 540 nm.
そして、第1に金属ハロゲン化物の総封入量M(mg)に対するInのハロゲン化物の封入量MIn(mg)を規制したもので、このInのハロゲン化物の重量比率(MIn/M)が0.01(1%)未満であると、420〜460nm付近の青色領域の発光(スペクトル)が十分でないため、ランプの発光色がやや緑色になり、所望の発光(色)特性が得られないなどの不具合がある。 First, the amount of In halide enclosed MIn (mg) with respect to the total amount M (mg) of metal halide enclosed is regulated, and the weight ratio (MIn / M) of the In halide is 0.00. If it is less than 01 (1%), the light emission (spectrum) in the blue region near 420 to 460 nm is not sufficient, so the light emission color of the lamp becomes slightly green, and the desired light emission (color) characteristics cannot be obtained. There is a bug.
また、重量比率が0.1(10%)を超えると420〜460nm付近の青色領域の発光(スペクトル)が強くなり過ぎて発光効率が低下するばかりか、色温度が5000Kを超え、所望の発光特性得られないなどの不具合がある。 In addition, when the weight ratio exceeds 0.1 (10%), the emission (spectrum) in the blue region near 420 to 460 nm becomes too strong and the light emission efficiency decreases, and the color temperature exceeds 5000K and the desired light emission. There are problems such as inability to obtain characteristics.
また、第2にInのハロゲン化物の封入量MIn(mg)に対するTmとTlのハロゲン化物の封入量MTm+MTl(mg)を規制したもので、この重量比率(MIn/(MTm+MTl))が0.1(10%)を超えると青色領域と緑色領域での発光スペクトルがアンバランスになり、発光効率が低下する不具合がある。 Second, Tm and Tl halide inclusion amount MTm + MTl (mg) with respect to In halide inclusion amount MIn (mg) are regulated, and this weight ratio (MIN / (MTm + MTl)) is 0.1. If it exceeds (10%), the emission spectra in the blue region and the green region become unbalanced, resulting in a problem that the light emission efficiency is lowered.
これら重量比率MIn/MおよびMIn/(MTm+MTl)は、実用上のばらつきなどを考慮するとMIn/Mは0.01〜0.07(1〜7%)程度、また、MIn/(MTm+MTl)は0.02〜0.08(2〜8%)程度が好ましい。 These weight ratios MIn / M and MIn / (MTm + MTl) are about 0.01 to 0.07 (1 to 7%) when considering practical variations and the like, and Min / (MTm + MTl) is 0. About 0.02-0.08 (2-8%) is preferable.
請求項6の発明の高圧放電ランプは、上記発光管内に封入された金属ハロゲン化物はCa、Cs、Li、Mg、Rbのうちの少なく一種を含み、これらハロゲン化物およびNaのハロゲン化物の総封入量A(mg)と、金属ハロゲン化物の総封入量M(mg)との重量比率(A/M)が、0.05<A/M<0.4であることを特徴としている。
In the high-pressure discharge lamp of the invention of
Naのハロゲン化物に代えたりまたはNaとともに、Ca、Cs、Li、Mg、Rbのうちから選ばれた少なくとも一種のハロゲン化物を添加しても、赤色発光により発光効率の向上とアークを安定させる作用を奏する。 Even if at least one kind of halide selected from Ca, Cs, Li, Mg, and Rb is added together with Na halide, the luminous efficiency is improved by red emission and the arc is stabilized. Play.
また、金属ハロゲン化物の総封入量M(mg)に対するCa、Cs、Li、Mg、Rbなどのハロゲン化物の封入量A(mg)の重量比率は0.05(5%)〜0.4(40%)で、重量比率が0.05(5%)未満であると、赤色領域における発光スペクトルが不足し発光効率が低下するとともに色温度3500〜5000Kを満足することができないなどの不具合がある。 The weight ratio of the amount A (mg) of halide such as Ca, Cs, Li, Mg, Rb to the total amount M (mg) of metal halide is 0.05 (5%) to 0.4 ( 40%) and the weight ratio is less than 0.05 (5%), the emission spectrum in the red region is insufficient, the luminous efficiency is lowered, and the color temperature of 3500 to 5000K cannot be satisfied. .
また、重量比率が0.4(40%)を超えると、赤色領域における発光スペクトルが増加し色温度が3500Kを下回るばかりか発光効率を逆に低下させるなどの不具合がある。このA/Mの重量比率はばらつきなどを考慮すると0.1〜0.3(10〜30%)程度が好ましい。 On the other hand, if the weight ratio exceeds 0.4 (40%), the emission spectrum in the red region increases and the color temperature falls below 3500K, and the emission efficiency is decreased. The weight ratio of A / M is preferably about 0.1 to 0.3 (10 to 30%) in consideration of variations.
請求項7の発明の高圧放電ランプは、上記発光管内に封入された金属ハロゲン化物の総封入量Mに対し、Tmのハロゲン化物の封入量MTmが40〜80wt%、Tlのハロゲン化物の封入量MTlが5〜20wt%、Inのハロゲン化物の封入量MInが0.5〜8wt%、Na、Ca、Cs、Li、Mg、Rbのうちの少なくとも一種のハロゲン化物の封入量が40wt%以下であることを特徴としている。
The high-pressure discharge lamp of the invention of
Tm、Tl、Inのハロゲン化物の他、NaとともにCa、Cs、Li、Mg、Rbのうちから選ばれたハロゲン化物を添加するとともに各材料の封入量(wt%)を規制したものであって、NaとともにCa、Cs、Li、Mg、Rbなどを追加することにより、赤色領域における発光スペクトルを有し、より演色性が高められるとともに発光効率を向上させることができるなどの作用を奏する。 In addition to the halides of Tm, Tl, and In, a halide selected from Ca, Cs, Li, Mg, and Rb is added together with Na, and the amount (wt%) of each material is regulated. By adding Ca, Cs, Li, Mg, Rb and the like together with Na, there is an emission spectrum in the red region, and the color rendering property can be improved and the luminous efficiency can be improved.
そして、上記においてTmのハロゲン化物の封入量MTmが40wt%未満の場合は、発光効率が90Lm/W未満となる不具合があり、また逆に、封入量MTmが80wt%を超えた場合は、発光管材料との反応を生じ発光管を損傷するなどの不具合があり、好ましい封入量は45〜75wt%程度である。 In the above case, when the amount Tm of the Tm halide enclosed is less than 40 wt%, there is a problem that the light emission efficiency is less than 90 Lm / W, and conversely, when the amount MTm exceeds 80 wt%, light emission occurs. There are problems such as causing a reaction with the tube material and damaging the arc tube, and the preferable amount of sealing is about 45 to 75 wt%.
また、上記においてTlのハロゲン化物の封入量MTlが5wt%未満の場合は、緑色領域における発光スペクトルが不足し発光効率が90Lm/W未満となるなどの不具合があり、また逆に、封入量MTlが20wt%を超えた場合は、緑色領域における発光スペクトルが強過ぎて所望の発光(色)特性が得られないなどの不具合があり、好ましい封入量は7〜15wt%程度である。 Further, in the above, when the enclosed amount MTl of Tl halide is less than 5 wt%, there is a problem that the emission spectrum in the green region is insufficient and the luminous efficiency becomes less than 90 Lm / W, and conversely, the enclosed amount MTl When the amount exceeds 20 wt%, the emission spectrum in the green region is too strong and the desired emission (color) characteristics cannot be obtained, and the preferred amount of encapsulation is about 7 to 15 wt%.
また、上記においてInのハロゲン化物の封入量MInが0.5wt%未満の場合は、青色領域における発光スペクトルが不足し所望の発光(色)特性が得られないなどの不具合があり、また逆に、封入量MInが8wt%を超えた場合は、発光効率が低下するとともに所望の発光(色)特性が得られないなどの不具合があり、好ましい封入量は2〜8wt%程度である。 Further, in the above, when the amount of In halide enclosed MIn is less than 0.5 wt%, there is a problem that the emission spectrum in the blue region is insufficient and the desired emission (color) characteristics cannot be obtained. When the encapsulating amount Min exceeds 8 wt%, there are problems such as a decrease in luminous efficiency and a failure to obtain a desired light emission (color) characteristic, and the preferable enclosing amount is about 2 to 8 wt%.
さらに、上記においてNa、Ca、Cs、Li、Mg、Rbのうちから選ばれたハロゲン化物の封入量Aは、所望のランプ特性を得るため各ハロゲン化物の総合的バランスにより決められるものであるが、封入量は40wt%以下、好ましくは10〜30wt%程度である。 Further, Na in the above, Ca, Cs, Li, Mg, enclosed amount A of the selected halide from out of Rb, which are those determined by the overall balance of the halide to obtain the desired lamp properties The enclosed amount is 40 wt% or less, preferably about 10 to 30 wt% .
請求項8の発明の高圧放電ランプは、上記発光管内には、放電媒体として3〜25mg/ccの水銀が封入されていることを特徴としている。
The high-pressure discharge lamp according to the invention of
放電媒体として発光管内に封入される水銀量が、発光管内容積1cc当り3mg未満であると、所望のランプ電圧が得られない不具合があり、また、発光管内容積1cc当り25mgを超えた量であると所望のランプ電圧より高くなり、ランプ立ち消えなどの不具合がある。水銀封入量は4〜22mg/cc程度が好ましい。 If the amount of mercury enclosed in the arc tube as a discharge medium is less than 3 mg per 1 cc of the arc tube volume, there is a problem that a desired lamp voltage cannot be obtained, and the amount exceeds 25 mg per 1 cc of the arc tube volume. The lamp voltage becomes higher than the desired lamp voltage, and there are problems such as lamp extinction. The amount of mercury enclosed is preferably about 4 to 22 mg / cc.
請求項9の発明の高圧放電ランプは、内部に上記発光管を配設した外管内は、133Pa以下の雰囲気圧であることを特徴としている。 The high-pressure discharge lamp of the invention of claim 9 is characterized in that the inside pressure of the outer tube in which the arc tube is disposed is an atmospheric pressure of 133 Pa or less.
外管内を低圧雰囲気とすることにより、内部に対流が起こらず過度な発光管温度の低下を防ぐことができる。 By setting the inside of the outer tube to a low-pressure atmosphere, convection does not occur inside, and an excessive decrease in arc tube temperature can be prevented.
この外管内部が133Paを超える雰囲気であると、外管内において不所望な放電が生起する虞があり好ましくない。 If the atmosphere in the outer tube exceeds 133 Pa, an undesirable discharge may occur in the outer tube, which is not preferable.
請求項10の発明の高圧放電ランプは、上記発光管を囲繞して設けられた中管が、紫外線領域220〜370nmにおける分光透過率が60%以上の石英ガラスからなることを特徴としている。 According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a high pressure discharge lamp characterized in that a middle tube provided so as to surround the arc tube is made of quartz glass having a spectral transmittance of 60% or more in an ultraviolet region of 220 to 370 nm.
発光管を透光性の石英ガラス管やセラミックス管からなる円筒形状などをした中管で囲うことによって、内部の発光管の温度を上げてランプの発光特性を左右する最冷部の温度を高め発光効率を向上することができる。 By enclosing the arc tube with a cylindrical tube made of translucent quartz glass tube or ceramic tube, the temperature of the coldest part that affects the luminous characteristics of the lamp is increased by raising the temperature of the internal arc tube. Luminous efficiency can be improved.
この中管に紫外線領域220〜370nmにおける分光透過率が60%以上で、可視光領域380〜780nmの透過率が約92%の紫外線を遮断しない石英ガラス管を用いたランプでは、上記可視光領域の透過率が約91%の紫外線を遮断する石英ガラス管を用いたランプに比べて、可視光領域での透過率が約1%程度の差しかないにも拘らず発光効率を約5〜15%程度高めることができた。 In the lamp using a quartz glass tube that has a spectral transmittance of 60% or more in the ultraviolet region 220 to 370 nm and a transmittance of about 92% in the visible light region 380 to 780 nm for the inner tube, the above visible light region is used. Compared with a lamp using a quartz glass tube that blocks ultraviolet rays with a transmittance of about 91%, the luminous efficiency is about 5 to 15%, although the transmittance in the visible light region is about 1%. I was able to increase the degree.
請求項11の発明の高圧放電ランプは、照明装置本体と、この照明装置本体に設けられた請求項1ないし10のいずれか一に記載の高圧放電ランプと、この高圧放電ランプを点灯させる点灯回路手段とを具備していることを特徴としている。
A high pressure discharge lamp according to an eleventh aspect of the invention is a lighting device body, the high pressure discharge lamp according to any one of
高圧放電ランプは、矩形波点灯回路装置またはチョークコイル式やトランス式などの磁気励起方式の安定器点灯回路装置を用い点灯させることができる。 High-pressure discharge lamp, was or rectangular wave lighting circuit device can be turned with a ballast lighting circuit of the magnetic excitation method such as a choke coil type or trans type.
たとえば高圧放電ランプを点灯周波数が100Hz〜1kHzの矩形波で、かつ、安定器からの2次開放電圧が150〜400Vで点灯することができる。この場合に100Hz未満の周波数の点灯では、点灯時にアークにちらつきが発生する。また、1kHzを超える周波数の点灯では、音響共鳴現象によるアークの揺れが発生するとともに点灯経過に伴う光束の低下、すなわち光束維持率の低下が大きい。 For example, a high-pressure discharge lamp can be lit with a rectangular wave with a lighting frequency of 100 Hz to 1 kHz and a secondary open circuit voltage from a ballast of 150 to 400V. In this case, when lighting at a frequency of less than 100 Hz, flickering occurs in the arc during lighting. Further, in lighting with a frequency exceeding 1 kHz, an arc sway is generated due to an acoustic resonance phenomenon, and a decrease in luminous flux with the progress of lighting, that is, a decrease in luminous flux maintenance factor is large.
また、2次開放電圧が150〜400Vで点灯され、150V未満の始動ではグロー放電からアーク放電に移行できないという不具合があり、400Vを超える点灯では電極への印加電圧が高すぎるため発光管に黒化を生じるという不具合がある。 In addition, there is a problem that the secondary open-circuit voltage is lit at 150 to 400 V, and when the start is less than 150 V, there is a problem that it is not possible to shift from glow discharge to arc discharge. There is a problem that it causes.
なお、上記照明装置本体とは、上記照明装置から高圧放電ランプおよび点灯回路手段を除いた筐体、反射鏡、透光性カバーやレンズなどの残余の部分をいうがこれら部材全部が必須のものではない。 The lighting device main body refers to the remaining parts of the lighting device excluding the high-pressure discharge lamp and the lighting circuit means, such as a casing, a reflecting mirror, a translucent cover, and a lens, all of which are essential. is not.
本発明において、照明装置は、高圧放電ランプの発光を何らかの目的で用いるあらゆる装置を含む広い概念である。たとえば、電球形高圧放電ランプ、照明器具、移動体用前照灯、光ファイバー用光源装置、画像投射装置、光化学装置、指紋判別装置などに適用することができる。 In the present invention, the lighting device is a broad concept including all devices that use the light emission of the high-pressure discharge lamp for some purpose. For example, the present invention can be applied to a bulb-type high-pressure discharge lamp, a lighting fixture, a moving body headlamp, an optical fiber light source device, an image projection device, a photochemical device, a fingerprint discrimination device, and the like.
請求項1ないし7の発明によれば、発光金属をNa、Tl、TmやInなどのハロゲン化物を主成分として所定の重量比率で発光管内に封入したことにより、電力、発光効率、相関色温度、平均演色評価数(演色性)、色偏差や寿命など種々の発光特性や電気特性が、ランプの点灯姿勢に拘らず変化量が小さく安定した白色発光を呈する品質の向上したメタルハライドランプなどの高圧放電ランプを提供することができた。 According to the first to seventh aspects of the present invention, the light emitting metal is sealed in the arc tube at a predetermined weight ratio with a halide such as Na, Tl, Tm, and In as a main component, so that power, luminous efficiency, correlated color temperature can be obtained. High pressure such as metal halide lamps with improved quality in which various light emission characteristics and electrical characteristics such as average color rendering index (color rendering properties), color deviation and lifetime are small, regardless of the lighting position of the lamp, and exhibit stable white light emission A discharge lamp could be provided.
上記発明のランプは、垂直点灯時から水平点灯時(傾斜点灯を含む)における最大変化量が、垂直点灯時を基準としたときに電力が±15%以内、効率が±15%以内、平均演色評価数(演色性)が10ポイント未満、色偏差(d.u.v)が0.0150未満と、従来の同種ランプに比べ大幅に特性の変化量を縮減できた。 In the lamp of the invention, the maximum change from vertical lighting to horizontal lighting (including slant lighting) is within ± 15% for power when the vertical lighting is used as a reference, within ± 15% for efficiency, and average color rendering The evaluation number (color rendering) is less than 10 points and the color deviation (duv) is less than 0.0150, so that the amount of change in characteristics can be greatly reduced as compared with the conventional similar lamp.
したがって、ランプの点灯姿勢(方向)による制約を緩和することができ、同一品種ランプの用途拡大がはかれ、ランプの品種を減らして生産性の向上に寄与することができた。 Therefore, the restriction due to the lighting posture (direction) of the lamp can be relaxed, the use of the same type of lamp can be expanded, and the number of lamp types can be reduced to contribute to the improvement of productivity.
請求項8の発明によれば、発光管内への封入水銀量を規制することにより、所望のランプ電圧を得ることができ、ランプの立ち消えの回避がはかれる高圧放電ランプを提供することができた。
According to the invention of
請求項9の発明によれば、外管内の雰囲気圧を規制することにより、内部に対流が起こらず発光管温度の低下を防いで、発光特性の向上がはかれる効果がある高圧放電ランプを提供することができた。 According to the ninth aspect of the present invention, there is provided a high-pressure discharge lamp having an effect of improving the light emission characteristics by regulating the atmospheric pressure in the outer tube, preventing the convection from occurring inside and preventing the arc tube temperature from decreasing. I was able to.
請求項10の発明によれば、中管内の発光管の温度を上げてランプの発光特性を左右する最冷部の温度を高め発光効率を向上することができた。 According to the tenth aspect of the present invention, the temperature of the coldest part that affects the light emission characteristics of the lamp is increased by raising the temperature of the arc tube in the middle tube, thereby improving the luminous efficiency.
請求項11の発明によれば、上記請求項1ないし10に記載の効果を奏する高圧放電ランプを備えているので、諸発光特性や電気特性に優れた照明器具などの照明装置を提供することができた。 According to the eleventh aspect of the present invention, since the high-pressure discharge lamp having the effects described in the first to tenth aspects is provided, it is possible to provide an illuminating device such as a luminaire excellent in various light emission characteristics and electrical characteristics. did it.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図1は、本発明の高圧放電ランプの実施形態を示す概略正面図、図2は図1中の発光管部分を示す拡大断面正面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic front view showing an embodiment of the high-pressure discharge lamp of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged cross-sectional front view showing an arc tube portion in FIG.
図において、高圧放電ランプL1は、発光管1A、この発光管1Aを囲繞する中管3、この発光管1Aと中管3を支持するとともに給電をなす一対の給電部材4A,4Bを内部に収容した外管5およびこの外管5の端部に設けられた口金6を主体として構成されている。
In the figure, a high-pressure discharge lamp L1 contains therein a
発光管1Aは、略球状をなしている膨出部11の両端に連続的な曲面によって繋った小径筒状部12a,12bを連設した透光性セラミックスからなる放電容器1を備え、この放電容器1の小径筒状部12a,12bの先端内を貫通して、電極2A,2Bに接続したNbからなる線状の導入導体23a,23bがガラスシール剤13,13により気密に封止られた上下対称構造をしている。
The
また、上記各電極2A,2Bは、小径筒状部12a,12b内に位置して上記導入導体23a,23bにモリブデン線を巻回したコイル状部25a,25bを介し互いに突合せ溶接し、先端側を膨出部11に臨ませたタングステン線からなる電極軸21およびこの電極軸21の先端にタングステン細線を巻装したコイル状部22から構成されている。
The
なお、このとき小径筒状部12a,12b内を貫通する電極軸21と小径筒状部12a,12b内壁面との隙間は0.1mm以下となっていて、隙間が大きい場合は、電極軸21にモリブデンなどの細線からなるコイルを巻装して隙間を小さくしてもよく、このコイルの外側面が小径筒状部12a,12bの内面と接触していてもよい。また、上記電極軸21の先端のコイル状電極22は必須のものではなく、電極軸21の先端が電極作用を行うものであってもよい。
At this time, the gap between the
また、この発光管1Aの放電容器1内には、放電媒体としてアルゴンArなどを含む始動および緩衝ガスならびに発光金属としての金属ハロゲン化物と水銀とが封入されている。
Further, in the
この金属ハロゲン化物は、よう化ナトリウムNaIがMNamg、よう化タリウムTlIがMTlmg、よう化インジウムInIがMInmgおよびよう化ツリウムTmがMTmmgで、総封入量がMmg(=MNamg+MTlmg+MInmg+MTmmg)である。(なお、よう化インジウムInIが封入されない場合は、総封入量がMmg=MNamg+MTlmg+MTmmgとなる。)
また、金属ハロゲン化物の総封入量Mに対して、Tmのハロゲン化物が40〜80wt%、Tlのハロゲン化物が5〜20wt%、Inのハロゲン化物が0.5〜8wt%、Na、Ca、Cs、Li、Mg、Rbのハロゲン化物が40wt%以下、好ましくは10〜30wt%の重量割合で調整して封入されている。また、水銀は放電容器1の内容積当り3〜25mg/ccの割合で封入されている。
The metal halide has sodium iodide NaI of MNamg, thallium iodide TlI of MTlmg, indium iodide InI of MInmg and thulium iodide Tm of MTmmg, and the total amount of encapsulation is Mmg (= MNamg + MTlmg + MInmg + MTmmg). (When indium iodide InI is not encapsulated, the total encapsulated amount is Mmg = MNamg + MTlmg + MTmmg.)
In addition, Tm halide is 40 to 80 wt%, Tl halide is 5 to 20 wt%, In halide is 0.5 to 8 wt%, Na, Ca, Cs, Li, Mg, and Rb halides are contained in an adjusted amount of 40 wt% or less, preferably 10 to 30 wt%. Mercury is sealed at a rate of 3 to 25 mg / cc per inner volume of the
そして、このときの各ハロゲン化物間の封入重量比率は下記の通りである。 And the enclosure weight ratio between each halide at this time is as follows.
(1)金属ハロゲン化物の総封入量M(mg)(=MNamg+MTlmg+MInmg+MTmmg)に対して、TmI3 (MTmmg)が重量比率(MTm/M)で0.4〜0.9(40〜90%)、(なお、放電容器1が石英ガラスで形成してある場合は、この重量比率(MTm/M)が0.54〜0.9(54〜90%)である。)、
(2)金属ハロゲン化物の総封入量M(mg)に対して、TmI3 (MTmmg)とTlI(MTlmg)とが重量比率((MTm+MTl)/M)で0.6〜0.9(60〜90%)、
(3)金属ハロゲン化物の総封入量M(mg)に対して、TmI3 (MTmmg)とTlI(MTlmg)とInI(MInmg)とが重量比率((MTm+MTl+MIn)/M)で0.61〜0.9(61〜90%)、
(4)金属ハロゲン化物の総封入量M(mg)に対して、InI(MInmg)が重量比率(MIn/M)で0.01〜0.1(1〜10%)、かつ、TmI3 (MTmmg)とTlI(MTlmg)に対してInI(MInmg)が重量比率(MIn/(MTm+MTl))で0.1以下(10%以下)、
(5)金属ハロゲン化物の総封入量M(mg)に対して、NaI(MNamg)が重量比率(MNa/M)で0.05〜0.4(5〜40%)、
の関係で封入されている。
(1) TmI 3 (MTmmg) is 0.4 to 0.9 (40 to 90%) in weight ratio (MTm / M) with respect to the total amount of metal halide M (mg) (= MNamg + MTlmg + Minmg + MTmmg) (If the
(2) TmI 3 (MTmmg) and TlI (MTlmg) in a weight ratio ((MTm + MTl) / M) of 0.6 to 0.9 (60 to 90%),
(3) TmI3 (MTmmg), TlI (MTlmg), and InI (Minmg) in a weight ratio ((MTm + MTl + MIN) / M) of 0.61 to. 9 (61-90%),
(4) InI (Minmg) is 0.01 to 0.1 (1 to 10%) by weight ratio (MIN / M) with respect to the total amount M (mg) of metal halide, and TmI 3 ( Mtmg) and TlI (MTlmg) InI (MInmg) in a weight ratio (MIN / (MTm + MTl)) of 0.1 or less (10% or less),
(5) NaI (MNamg) is 0.05 to 0.4 (5 to 40%) by weight ratio (MNa / M) with respect to the total amount M (mg) of metal halide.
Enclosed in relation to.
なお、上記(5)のNaIに代わり、(6)Ca、Cs、Li、Mg、Rbの少なくとも一種またはこれらとNaのハロゲン化物Amgを、金属ハロゲン化物の総封入量Mmgに対して、重量比率(A/M)で0.05〜0.4(5〜40%)を封入するようにしてもよい。 In addition, instead of NaI in (5) above, (6) at least one of Ca, Cs, Li, Mg, and Rb, or a halide Amg of Na and Na with respect to the total enclosed amount Mmg of metal halide is a weight ratio. You may make it enclose 0.05-0.4 (5-40%) by (A / M).
また、外管5は石英ガラスなどで形成された一端(図において上側)側が閉塞されたBT形をなし、他端(下部)側の開口部から上記発光管1Aを保持したマウントを入れ、この開口部をバーナで加熱しマウントのステム4sを溶着して閉塞した封止部(図示しない。)が形成してある。また、外管5内は封止部形成後に排気管(図示しない。)を介し排気されたその圧力が133Pa以下の真空雰囲気にしてある。
The
一対の給電部材4A,4Bは、上記マウントのステム4Sに気密封着された封着線から延出した内部リード線41a,41bの一端側に接続され外管5内に延在するモリブデン線などからなる給電線42a,42b部分と、他端側に接続され外管5外に延在するモリブデン線などからなる外部リード(図示しない。)部分と、この一方の給電線42aに設けられた上記発光管1Aや中管3の支持部材43a,43bとで構成されている。
The pair of
上記一方の給電線42aは略V字形に形成した先端側が離間して並行するよう折曲され、延伸したその先端部がBT形をなす外管5の頂部内壁と弾性的に当接するよう配設されている。また、この並行する給電線42aの中間部には金属板やセラミックス板などを円盤状や帯状などに成形した、ここでは円盤状の支持部材43a,43bが間隔を隔て直接に溶接などの手段で接続したり、固定部材44,…を介し取り着けられ、給電線42a、42a間を強固に保持した構成をなしている。
The one
そして、発光管1Aは放電容器1の小径筒状部12a,12bが、離間した円盤状の支持部材43a,43bの中央に形成した透孔内に挿入して支持されるとともに支持部材43a,43b間に中管3がこの発光管1Aを囲繞した状態で固定部材44,…などを介し配設固定されている。
The
また、一方の給電線42aに接続した支持部材43aと導入導体23aとが導電線45を介し接続してあり、また、略L字形に折曲げ延伸した他方の給電線42bは先端部に接続した導電線46を介し導入導体23bと接続してある。
Further, the support member 43a connected to one
したがって、この給電部材4A,4Bの外管5内に延在する給電線42a,42b部分は、発光管1A両端の導入導体23a,23bと電気的に接続して給電を行うとともに発光管1Aを管軸に沿って配設保持している。
Therefore, the portions of the
そして、この外管5の封止部には、品種や用途に応じて口金6が被冠して設けられるとともに口金6の端子部に外部リード線が接続されメタルハライドランプを構成する高圧放電ランプL1が完成する。
The sealing portion of the
この放電ランプL1は、口金6部がソケットに装着され、たとえば図示しない100Hz〜1kHzの矩形波点灯回路装置から通電されると、口金6、給電部材4A,4Bを介し発光管1Aの導入導体23a,23bを経て電極2A,2Bに電圧が印加され先端の電極コイル22,22間で放電を生起し、安定した点灯が行える。
When the discharge lamp L1 has a
本発明は、発光管内に封入する発光金属としてのハロゲン化物に特徴を有する。すなわち、Na、Tl、In、Tmのハロゲン化物を用い、かつ、その封入重量比率を規制することによって達成できたものである。 The present invention is characterized by a halide as a luminescent metal enclosed in the arc tube. In other words, this can be achieved by using a halide of Na, Tl, In, and Tm and regulating the enclosed weight ratio.
たとえば後述する実施例2の構成のランプにおいて、ハロゲン化物としてNaI−TlI−InI−TmI3 を約30wt%:約10wt%:約5wt%:約55wt%の重量比率で封入してあり、このランプにおいてこれら金属ハロゲン化物の総封入量Mmgなどに対する種々の材料の封入重量を変化させた場合の発光特性の変化を図3〜図8のグラフを参照して説明する。 For example, in the lamp having the configuration of Example 2 described later, NaI-TlI-InI-TmI 3 is enclosed as a halide in a weight ratio of about 30 wt%: about 10 wt%: about 5 wt%: about 55 wt%. In FIG. 3, changes in the light emission characteristics when the encapsulated weight of various materials relative to the total encapsulated amount Mmg of the metal halide is changed will be described with reference to the graphs of FIGS.
図3はTmI3 (MTm)の封入比率(%)を変化させた場合のグラフで、横軸に重量比率MTm/M(%)を、縦軸に発光効率Lm/Wを対比させてある。重量比率MTm/M(%)が0.35〜0.87(35〜87%)であれば効率が90Lm/W以上、重量比率(%)が0.5〜0.75(50〜75%)であれば効率が100Lm/W以上の所望のランプを得ることができた。 FIG. 3 is a graph when the encapsulation ratio (%) of TmI 3 (MTm) is changed. The horizontal axis represents the weight ratio MTm / M (%), and the vertical axis represents the luminous efficiency Lm / W. If the weight ratio MTm / M (%) is 0.35 to 0.87 (35 to 87%), the efficiency is 90 Lm / W or more, and the weight ratio (%) is 0.5 to 0.75 (50 to 75%). ), A desired lamp with an efficiency of 100 Lm / W or more could be obtained.
また、図4はTmI3 (MTm)とTlI(MTl)の封入比率%を変化させた場合のグラフで、横軸に重量比率(MTm+MTl)/M(%)を、縦軸に発光効率Lm/Wを対比させてある。重量比率(MTm+MTl)/M(%)が0.57〜0.85(57〜85%)以内であれば90Lm/W以上の満足できる効率が得られたが、0.6(60%)を下回ると色温度が低くなり過ぎる不具合があった。 FIG. 4 is a graph when the encapsulation ratio% of TmI 3 (MTm) and TlI (MTl) is changed. The horizontal axis represents the weight ratio (MTm + MTl) / M (%), and the vertical axis represents the luminous efficiency Lm / W is contrasted. If the weight ratio (MTm + MTl) / M (%) is within 0.57 to 0.85 (57 to 85%), satisfactory efficiency of 90 Lm / W or more was obtained, but 0.6 (60%) was achieved. When the temperature is lower, the color temperature becomes too low.
また、図5はTmI3 (MTm)とTlI(MTl)とInI(MIn)の封入比率(%)を変化させた場合のグラフで、横軸に重量比率(MTm+MTl+MIn)/M(%)を、縦軸に色温度を対比させてある。重量比率(MTm+MTl+MIn)/Mが0.6〜0.9(60〜90%)であれば、色温度3500/5000Kを満足できるが、0.6(60%)未満であったり0.9(90%)を超えると発光効率が90Lm/Wを下回る不具合があった。
FIG. 5 is a graph when the encapsulation ratio (%) of TmI 3 (MTm), TlI (MTl), and InI (MIN) is changed, and the horizontal axis represents the weight ratio (MTm + MTl + MIN) / M (%). The vertical axis compares the color temperature. If the weight ratio (MTm + MTl + MIN) / M is 0.6 to 0.9 (60 to 90%), the
また、図6はInI(MIn)の封入比率(%)を変化させた場合のグラフで、横軸に重量比率MIn/M(%)を、縦軸に色偏差(d.u.v)を対比させてある。重量比率MIn/M(%)が0.02〜0.09(2〜9%)であれば色偏差(d.u.v)が−0.005〜0.01内にあって、発光色がより白色に近い色を呈する。 FIG. 6 is a graph when the encapsulation ratio (%) of InI (MIN) is changed. The horizontal axis represents the weight ratio MIn / M (%), and the vertical axis represents the color deviation (duv). Contrast. If the weight ratio MIN / M (%) is 0.02 to 0.09 (2 to 9%), the color deviation (duv) is within -0.005 to 0.01, and the emission color Exhibits a color closer to white.
また、図7はTmI3 (MTm)とTlI(MTl)およびInI(MIn)の封入比率(%)を変化させた場合のグラフで、横軸に重量比率MIn/(MTm+MTl)(%)を、縦軸に発光効率を対比させてある。重量比率MIn/(MTm+MTl)(%)が0.1(1%)以下であれば、90Lm/W以上の発光効率が得られた。 FIG. 7 is a graph when the encapsulation ratio (%) of TmI 3 (MTm), TlI (MTl) and InI (MIn) is changed, and the horizontal axis represents the weight ratio MIn / (MTm + MTl) (%). The vertical axis compares the luminous efficiency. When the weight ratio Min / (MTm + MTl) (%) was 0.1 (1%) or less, a luminous efficiency of 90 Lm / W or more was obtained.
また、図8はNaI(MNa)の封入比率%を変化させた場合のグラフで、横軸に重量比率MNa/M(%)を、縦軸に色温度(K)を対比させてある。重量比率MNa/M(%)が0.06〜0.34(6〜34%)であれば、色温度3500〜5000Kを満足することができた。 FIG. 8 is a graph in the case of changing the encapsulation ratio% of NaI (MNa), with the horizontal axis representing the weight ratio MNa / M (%) and the vertical axis representing the color temperature (K). When the weight ratio MNa / M (%) was 0.06 to 0.34 (6 to 34%), the color temperature of 3500 to 5000K could be satisfied.
なお、上記のNaIに代わり、Ca、Cs、Li、Mg、Rbの少なくとも一種またはこれらとNaのハロゲン化物Aを重量比率A/M(%)で0.05〜0.4(5〜40%)封入しても上記と同様な色温度が得られた。 In place of the above NaI, at least one of Ca, Cs, Li, Mg, and Rb or a halide A of Na and a weight ratio A / M (%) is 0.05 to 0.4 (5 to 40%). ) Even when sealed, the same color temperature as above was obtained.
そして、この放電ランプL1は、封入した金属ハロゲン化物がNaI、TlI、InIおよびTmI3 であって、NaIは主として赤色領域に、TlIは主として緑色領域に、InIは主として青色領域に、TmI3 は主として青緑色領域に放射スペクトルを有し、発光効率が90〜130Lm/W、相関色温度が3500〜5000K、平均演色評価数(Ra)が75〜95と種々の発光特性において優れた値を示す高い品質のランプL1が得られた。 Then, the discharge lamp L1 is encapsulated metal halide NaI, TlI, a InI and TmI 3, NaI is mainly red region, TlI is mainly green region, InI mainly in the blue region, TmI 3 is It has an emission spectrum mainly in the blue-green region, has an emission efficiency of 90 to 130 Lm / W, a correlated color temperature of 3500 to 5000 K, and an average color rendering index (Ra) of 75 to 95, showing excellent values in various emission characteristics. A high quality lamp L1 was obtained.
なお、本発明者等が確認したところ、金属ハロゲン化物の総封入量M(mg)(=MNamg+MTlmg+MInmg+MTmmg)に対する上記TmI3 などの封入重量比率を規制することにより、発光効率を低下させることなく、演色性を高め、かつ、白色の放射光を発する高圧放電ランプL1を提供できることが分った。 As a result of confirmation by the present inventors, the color rendering is performed without lowering the light emission efficiency by regulating the encapsulated weight ratio of TmI 3 or the like to the total encapsulated amount M (mg) of metal halide (= MNamg + MTlmg + MINg + MTmmg). It has been found that a high-pressure discharge lamp L1 that improves the performance and emits white radiant light can be provided.
また、上記実施の形態ではハロゲン化物のハロゲン元素としてよう素Iを用いたが、本発明は臭素Br、塩素Clやフツ素Fなど他のハロゲン元素であってもよく、また、複数種のハロゲン元素からなるものであっても差支えない。 In the above embodiment, iodine I is used as the halogen element of the halide. However, the present invention may be other halogen elements such as bromine Br, chlorine Cl, fluorine F, etc. It can be made of elements.
また、図9は本発明の高圧放電ランプL2の他の実施の形態を示す正面図で、図中上述した図1および図2に示す放電ランプL1と同一部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。 FIG. 9 is a front view showing another embodiment of the high-pressure discharge lamp L2 of the present invention. In FIG. 9, the same parts as those of the discharge lamp L1 shown in FIGS. The description is omitted.
図9に示す高圧放電ランプL2は、ランプ定格電力が280〜440Wたとえば400Wで、図2に示す発光管1Aを収容する外管5がT(直管)形をなし、図1と同様に一端側の封止部(図示しない。)にマウントのステム4sが封止され、発光管1Aはこのステム4sの内部リード線41a,41bに接続した給電部材4A,4Bを兼ねる給電線42aに支持されるとともに給電線42a,42bと接続している。
The high-pressure discharge lamp L2 shown in FIG. 9 has a lamp rated power of 280 to 440 W, for example, 400 W, and the
さらに詳述すると上記外管5は、硬質ガラスからなる外径が約65mm、全長が約250mmに形成され、内部に実施例2と同形の透光性セラミックス製の最大外径が約22mm、全長が約80mmの放電容器1を有する発光管1Aが収容されている。なお、発光管1Aを囲繞して設けられた中管3は必須のものではないが、発光管1Aの外面より2mm以上の間隙を隔て配設するのが好ましい。また、外管5内には給電線42a,42bに接続支持させた紫外線発生源7が発光管1Aに近接して配設されている。
More specifically, the
この紫外線発生源7は、図10に拡大して示すように外径約4mm、内径約2mm、長さ約20mmの略円筒状をした石英ガラスからなる紫外線透過性の気密容器71の端部に形成した封止部72内に外径約0.75mmのモリブデン線からなる封着線兼用のリード線73が気密封止され、気密容器71内において幅約1.5mm、厚さ約30μm、長さ約8mmの箔状の内部導電部材を構成する電極74が接続してある。また、この気密容器71内にはアルゴンなどの希ガスが約1300Paの圧力で封入されている。
As shown in an enlarged view in FIG. 10, the
この紫外線透過性の気密容器71の外周部には、外径が約0.4mmの鉄−ニッケル合金からなる外部導電部材75が約4回螺旋状に巻回(図9においては巻回状態は省略。)してある。また、この外部導電部材75の一端側75bおよび上記封着線兼用のリード線73の封止部72から導出した他端側73aが、給電線42a,42bにそれぞれ接続してある。
An outer
そして、上記紫外線発生源7内の内部導電部材74と外部導電部材75とは容量結合された状態であって、形成される静電容量は約0.5pFとしてある。
The internal
そして、このような構成の高圧放電ランプL2は、安定器などを有する点灯回路装置に接続したソケット(図示しない。)に口金6部を装着し通電される。
The high-pressure discharge lamp L2 having such a configuration is energized by attaching the
この点灯回路装置に接続された放電ランプL2は、始動時、口金6に電気的に接続した内部リード線41a,41bを介し給電部材4A,4Bを兼ねる給電線42a,42bを介し発光管1A内にある電極2A,2Bおよび給電線42a,42bに並列的に接続した紫外線発生源7のリード線73と外部導電部材75に高圧パルスが印加される。
The discharge lamp L2 connected to the lighting circuit device is provided in the
この高圧パルスの印加によって、容量結合されその間隔が小さい紫外線発生源7の内部導電部材74と外部導電部材75との間で放電破壊が起こる。
By applying the high-voltage pulse, discharge breakdown occurs between the internal
すなわち、発光管1A内にある電極2A,2B間に比べインピーダンスの低い紫外線発生源7の内部導電部材を構成する電極74と外部導電部材75間に放電が生起する。この放電により紫外線透過性の気密容器71内に紫外線が発生するとともにこの気密容器71を透過して紫外線が外部に放射される。
That is, a discharge occurs between the
本発明においては、発光管1Aに近接して配設した紫外線発生源7から、発光管1A内の電極2A,2B間に向けて紫外線が放射される結果、紫外線により上記電極2A,2B間の放電が促進されて、発光管1Aを約1秒の極めて短時間のうちに容易に始動するとともに、その後は安定した点灯を持続させることができる。
In the present invention, ultraviolet rays are emitted from the ultraviolet
そして、紫外線発生源7の内部導電部材74と外部導電部材75とで形成される静電容量を約0.5pF程度とすると、インピーダンス成分が小さくなって高圧パルス発生時により多くの漏れ電流が流れるようになり、紫外線の放射量を増すことができ、始動が容易となる。
If the electrostatic capacitance formed by the internal
本発明は、このように外管5形状が変わった構造の場合でも、諸発光特性は上記実施の形態の放電ランプL1と同等で同様な作用効果を呈する。また、放電ランプL2自体およびこのランプL2を収容する照明器具などのコンパクト化がはかれる利点がある。
In the present invention, even in the case of the structure in which the shape of the
また、上記放電ランプL2に限らないが、メタルハライドランプなどハロゲン化物を封入したランプは、ハロゲンによる電子吸着作用により初期電子が不足して始動特性がよくないということがあるが、上記紫外線発生源7などの始動補助手段を付加した場合は、ランプの始動特性をさらに向上できる。 Further, although not limited to the discharge lamp L2, a lamp enclosing a halide such as a metal halide lamp may have insufficient initial electrons due to an electron adsorbing action due to the halogen, resulting in poor starting characteristics. When starting auxiliary means such as is added, the starting characteristics of the lamp can be further improved.
また、図11に示す高圧放電ランプL3は、図2に示す発光管1Aを収容する外管5が石英ガラスからなるT(直管)形をなし、両端に発光管1Aから導出した導入導体23a,23bと接続したモリブデン箔52,52が気密封止された圧潰封止部51,51を備えた構造をなし、諸発光特性は上記実施の形態のランプL1と同様な作用効果を呈する。
Further, the high pressure discharge lamp L3 shown in FIG. 11 has a T (straight tube) shape in which the
また、図12は、たとえば上記高圧放電ランプL1が用いられた本発明に係わる照明装置8を示す一部断面正面図である。この照明装置8は天井91に埋め込み設置される埋込形照明装置で、天井91側に取り付けられる器具(装置)本体92を有し、この器具(装置)本体92内に設けられたソケット93に上記高圧放電ランプL1の口金6が装着される。また、この器具(装置)本体92内にはランプL1の放射光を下方に反射させる反射鏡94が配設され、この反射鏡94の開口側を覆ってガラスなどからなるカバー部材やレンズなどからなる制光体95が配設されている。
FIG. 12 is a partial cross-sectional front view showing an
そして、上記高圧放電ランプL1は、器具(装置)本体92やあるいはこの本体92とは別置された安定器などを有する点灯装置と電気的に接続され、この点灯装置からの給電により点灯することができる。
The high-pressure discharge lamp L1 is electrically connected to a lighting device having a fixture (device)
なお、本発明は上記実施の形態に限らず、たとえば発光管は、透光性セラミックス材料で形成したものの他、浸蝕度の低いハロゲン化物が用いられ管壁負荷が小さい場合は石英ガラスからなるものであっても差支えない。 The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the arc tube is made of a light-transmitting ceramic material, and is made of quartz glass when a low erosion halide is used and the tube wall load is small. But it doesn't matter.
また、照明装置も上記実施の形態に限らず、他の構造や用途をなすものであってもよく、点灯方式も矩形波点灯回路装置を用いるものに限らず、チョークコイル式やトランス式などの磁気励起式の安定器を用いるものであってもよい。 Further, the lighting device is not limited to the above embodiment, and may have other structures and uses. The lighting method is not limited to the one using the rectangular wave lighting circuit device, and the choke coil type, the transformer type, etc. A magnetic excitation type ballast may be used.
図1および図2に示すものと同構成の高圧放電ランプであって、以下の仕様で製作し諸発光特性を測定した。 A high-pressure discharge lamp having the same configuration as that shown in FIGS. 1 and 2 was manufactured according to the following specifications, and various emission characteristics were measured.
ランプは定格電力が250W、発光管1Aは透光性アルミナセラミックス製で、全長約60mm、膨出部11の外径約16.6mm、内径約14.0mmで内容積約1.5cc、管壁負荷約28W/cm2 、小径筒状部12a,12bの外径約3.0mm、内径約1.2mmで、この発光管1Aの容器1は中管3でほぼ全体が囲われている。
The lamp has a rated power of 250 W, the
電極2A,2Bは、タングステンからなる電極軸21の外径約0.6mm、長さ約8mmで、電極コイル状部22は外径約0.2mmのタングステン線を密ピッチで約3ターン巻回され、両者の電極間距離約15mmである。
The
導入導体23a,23bは、Nbから形成され、外径が約0.9mm、長さが約12mm、モリブデン線を巻回したコイル状部25a,25bは、外径が約0.9mm、長さが約12mmである。
The
放電媒体としては、始動および緩衝ガスとしてアルゴンを約53kPaと、ハロゲン化物がNaI−TlI−InI−TmI3 の組成で約30wt%−約15wt%−約5wt%−約50wt%の割合で約10mgおよび水銀Hg約13mgとが封入してある。 As a discharge medium, argon as a starting gas and a buffer gas is about 53 kPa, and a halide is a composition of NaI-TlI-InI-TmI 3 at a ratio of about 30 wt% -about 15 wt% -about 5 wt% -about 50 wt%. And about 13 mg of mercury Hg are enclosed.
そして、(1)封入された金属ハロゲン化物の総重量Mmg(=MNamg+MTlmg+MInmg+MTmmg)に対するTmI3 (MTmmg)の重量が重量比率(MTm/M)で約0.5(約50%)、
また、(2)金属ハロゲン化物の総重量Mmgに対するTmI3 (MTmmg)+TlI(MTlmg)の重量が重量比率((MTm+MTl)/M)で約0.65(約65%)で、
また、(3)金属ハロゲン化物の総重量Mmgに対するTmI3 (MTmmg)+TlI(MTlmg)+InI(MInmg)の重量が重量比率((MTm+MTl+MIn)/M)で約0.7(約70%)で、
また、(4)金属ハロゲン化物の総重量Mmgに対するInI(MInmg)の重量が重量比率(MIn/M)で約0.05(約5%)で、かつ、TmI3 (MTmmg)+TlI(MTlmg)に対するInI(MInmg)の重量が重量比率(MIn/(MTm+MTl)で約0.08(約8%)で、
また、(5)金属ハロゲン化物の総封入量Mmgに対するNaI(MNamg)の重量が重量比率(MNa/M)で約0.3(約30%)で、いずれも本発明の規制値内にあった。
(1) The weight of TmI 3 (MTmmg) with respect to the total weight Mmg (= MNamg + MTlmg + Minmg + MTmmg) of the encapsulated metal halide is about 0.5 (about 50%) in weight ratio (MTm / M);
(2) The weight of TmI 3 (MTmmg) + TlI (MTlmg) relative to the total weight Mmg of the metal halide is about 0.65 (about 65%) in weight ratio ((MTm + MTl) / M).
(3) The weight of TmI 3 (MTmmg) + TlI (MTlmg) + InI (Minmg) relative to the total weight Mmg of metal halide is about 0.7 (about 70%) in weight ratio ((MTm + MTl + MIN) / M).
(4) The weight of InI (Minmg) with respect to the total weight Mmg of the metal halide is about 0.05 (about 5%) in weight ratio (MIn / M), and TmI 3 (MTmmg) + TlI (MTlmg) The weight ratio of InI (MINg) to the weight ratio (MIN / (MTm + MTl) is about 0.08 (about 8%).
Further, (5) the weight of NaI (MNamg) relative to the total amount of metal halide Mmg is about 0.3 (about 30%) in weight ratio (MNa / M), both of which are within the regulation values of the present invention. It was.
また、外管5は硬質ガラスからなるBT形で、最大部外径約116mm、最大部内径約114mm(肉厚約1.0mm)、全長約250mm(口金6を含む全長は約250mm)で、内部は約100Paの真空状態としてある。
The
また、上記放電ランプL1(実施例1)などの比較用として、ハロゲン化物を除く他の構成を同じとした放電ランプを試作した。表1において、比較例1は上述した特許文献1に係わると同様な金属ハロゲン化物で、よう化ナトリウムNaI−よう化タリウムTlI−よう化ディスプロシウムDyI3 を約30wt%−約15wt%−約55wt%の割合で封入したランプ、また、比較例2は公知のランプが用いているハロゲン化物で、よう化ナトリウムNaI−よう化タリウムTlI−よう化セリウムCeI3 を約30wt%−約15wt%−約55wt%の割合で封入したランプ、また、比較例3はよう化ナトリウムNaI−よう化タリウムTlI−よう化ツリウムTmI3 を約30wt%−約15wt%−約55wt%の割合で封入したランプ、さらに、比較例4はよう化ナトリウムNaI−よう化タリウムTlI−よう化インジウムInI−よう化セリウムCeI3 を約30wt%−約10wt%−約5wt%−約55wt%の割合で封入したランプである。
For comparison with the discharge lamp L1 (Example 1) and the like, a discharge lamp having the same configuration other than the halide was made as a prototype. In Table 1, Comparative Example 1 is a metal halide similar to that described in
図1および図2に示すものと同構成、同定格の高圧放電ランプであって、実施例1のランプL1とは封入する金属ハロゲン化物の組成のみが異なる仕様で製作したランプである。 A high-pressure discharge lamp having the same configuration and the same rating as that shown in FIGS. 1 and 2, and a lamp manufactured with specifications different from the lamp L <b> 1 of Example 1 only in the composition of the metal halide to be sealed.
ランプは定格電力が250Wで、放電媒体としハロゲン化物がNaI−TlI−InI−TmI3 にCsIを加えた組成が約27wt%−約9wt%−約4wt%−約56wt%−約5wt%の割合で約10mgおよび水銀Hg約13mgとが封入してある。 The lamp has a rated power of 250 W, and the discharge medium is composed of NaI-TlI-InI-TmI3 plus CsI at a ratio of about 27 wt% -about 9 wt% -about 4 wt% -about 56 wt% -about 5 wt%. About 10 mg and about 13 mg of mercury Hg are enclosed.
そして、(1)封入された金属ハロゲン化物の総重量Mmg(=MNamg+MTlmg+MInmg+MTmmg+MCsmg)に対するTmI3 (MTmmg)の重量が重量比率(MTm/M)で約0.56(約56%)、
また、(2)金属ハロゲン化物の総重量Mmgに対するTmI3 (MTmmg)+TlI(MTlmg)の重量が重量比率((MTm+MTl)/M)で約0.65(約65%)で、
また、(3)金属ハロゲン化物の総重量Mmgに対するTmI3 (MTmmg)+TlI(MTlmg)+InI(MInmg)の重量が重量比率((MTm+MTl+MIn)/M)で約0.69(約69%)で、
また、(4)金属ハロゲン化物の総重量Mmgに対するInI(MInmg)の重量が重量比率(MIn/M)で約0.04(約4%)で、かつ、TmI3 (MTmmg)+TlI(MTlmg)に対するInI(MInmg)の重量が重量比率(MIn/(MTm+MTl))で約0.06(約6%)で、
また、(5)金属ハロゲン化物の総封入量Mmgに対するNaI(MNamg)の重量が重量比率(MNa/M)で約0.27(約27%)で、
また、(6)金属ハロゲン化物の総重量Mmgに対するCsI(MCsmg)=Aの重量が重量比率(A/M)で約0.05(約5%)で、いずれも本発明の規制値内にあった。
(1) The weight of TmI 3 (MTmmg) relative to the total weight Mmg (= MNamg + MTlmg + MInmg + MTmmg + MCsmg) of the encapsulated metal halide is about 0.56 (about 56%) in weight ratio (MTm / M);
(2) The weight of TmI 3 (MTmmg) + TlI (MTlmg) relative to the total weight Mmg of the metal halide is about 0.65 (about 65%) in weight ratio ((MTm + MTl) / M).
(3) The weight of TmI 3 (MTmmg) + TlI (MTlmg) + InI (Minmg) relative to the total weight Mmg of the metal halide is about 0.69 (about 69%) in weight ratio ((MTm + MTl + MIN) / M).
(4) The weight of InI (MINmg) with respect to the total weight Mmg of metal halide is about 0.04 (about 4%) in weight ratio (MIN / M), and TmI 3 (MTmmg) + TlI (MTlmg) InI (MInmg) is about 0.06 (about 6%) in weight ratio (Min / (MTm + MTl)),
(5) The weight of NaI (MNamg) relative to the total amount of metal halide Mmg is about 0.27 (about 27%) in weight ratio (MNa / M),
(6) The weight of CsI (MCsmg) = A with respect to the total weight Mmg of the metal halide is about 0.05 (about 5%) in weight ratio (A / M), both of which are within the regulation values of the present invention. there were.
実施例1および2の定格電力250Wに比べて、電力が約1.4倍の定格電力400Wの同種の放電ランプを製造し諸発光特性を測定した。 Compared to the rated power of 250 W of Examples 1 and 2, a discharge lamp of the same type having a rated power of 400 W, which is about 1.4 times the power, was manufactured, and various emission characteristics were measured.
発光管1Aは透光性アルミナセラミックス製で、全長約80mm、膨出部11の外径約22mm、内径約20mmで内容積約4.0cc、管壁負荷約26W/cm2 、小径筒状部12a,12bの外径約2.0mm、内径約1.6mmである。
The
電極2A,2Bは、タングステンからなる電極軸21の外径約1.0mm、長さ約8mmで、電極コイル状部22は外径約0.3mmのタングステン線を密ピッチで約3ターン巻回され、両者の電極間距離約20mmである。
The
導入導体23a,23bは、Nbから形成され、外径が約1.5mm、長さが約15mm、モリブデン線を巻回したコイル状部25a,25bは、外径が約1.4mm、長さが約18mmである。
The
放電媒体としては、始動およびバッファガスとしてアルゴンを約53kPaと、NaI−TlI−InI−TmI3 のハロゲン化物が約29wt%−約9.5wt%−約4wt%−約57.5wt%の割合で約15mgおよび水銀Hg約35mgとが封入してある。 As a discharge medium, argon as a starting and buffer gas is about 53 kPa, and a halide of NaI-TlI-InI-TmI 3 is in a ratio of about 29 wt% -about 9.5 wt% -about 4 wt% -about 57.5 wt%. About 15 mg and about 35 mg of mercury Hg are enclosed.
そして、(1)封入された金属ハロゲン化物の総重量Mmg(=MNamg+MTlmg+MTmmg+MInmg)に対するTmI3 (MTmmg)の重量が重量比率(MTm/M)で約0.575(約57.5%)、
また、(2)金属ハロゲン化物の総重量Mmgに対するTmI3 (MTmmg)+TlI(MTlmg)の重量が重量比率((MTm+MTl)/M)で約0.67(約67%)で、
また、(3)金属ハロゲン化物の総重量Mmgに対するTmI3 (MTmmg)+TlI(MTlmg)+InI(MInmg)の重量が重量比率((MTm+MTl+MIn)/M)で約0.71(約71%)で、
また、(4)金属ハロゲン化物の総重量Mmgに対するInI(MInmg)の重量が重量比率(MIn/M)で約0.4(約4%)で、かつ、TmI3 (MTmmg)+TlI(MTlmg)に対するInI(MInmg)の重量が重量比率(MIn/(MTm+MTl))で約0.06(約6%)で、
また、(5)金属ハロゲン化物の総封入量Mmgに対するNaI(MNamg)の重量が重量比率(MNa/M)で約0.29(約29%)で、
いずれも本発明の規制値内にあった。
(1) The weight of TmI 3 (MTmmg) with respect to the total weight Mmg (= MNamg + MTlmg + MTmmg + MINg) of the encapsulated metal halide is about 0.575 (about 57.5%) in weight ratio (MTm / M);
(2) The weight of TmI 3 (MTmmg) + TlI (MTlmg) relative to the total weight Mmg of metal halide is about 0.67 (about 67%) in weight ratio ((MTm + MTl) / M).
(3) The weight of TmI3 (MTmmg) + TlI (MTlmg) + InI (Minmg) relative to the total weight Mmg of the metal halide is about 0.71 (about 71%) in weight ratio ((MTm + MTl + MIN) / M).
(4) The weight of InI (Minmg) with respect to the total weight Mmg of metal halide is about 0.4 (about 4%) in weight ratio (MIn / M), and TmI 3 (MTmmg) + TlI (MTlmg) InI (MInmg) is about 0.06 (about 6%) in weight ratio (Min / (MTm + MTl)),
Further, (5) the weight of NaI (MNamg) relative to the total amount of metal halide Mmg is about 0.29 (about 29%) in weight ratio (MNa / M),
Both were within the regulation values of the present invention.
また、外管5は硬質ガラスからなるBT形で、最大部外径約116mm、最大部内径約114mm(肉厚約1.0mm)、全長約300mmで、この発光管1Aの容器1は中管3でほぼ全体を囲ってある。
The
そして、この実施例3のランプにおいても表1中に示すように、効率、相関色温度および平均演色評価数(演色性:Ra)などの発光特性が目標とする範囲内に入り、一般照明用として好適な白色光を放射できた。 Also in the lamp of Example 3, as shown in Table 1, the light emission characteristics such as efficiency, correlated color temperature and average color rendering index (color rendering property: Ra) fall within the target range, and for general illumination. As a result, it was possible to radiate a suitable white light.
表1および表2は実施例1〜3および比較例1〜4の各試料につき各10本のランプを測定した平均値で、100時間点灯後の諸特性である。
表1および表2から明らかなように、本発明のランプは、発光効率(Lm/W)、相関色温度(K)、色偏差(d.u.v)および平均演色評価数(演色性:Ra)などの諸発光特性が、ランプの点灯方向に拘らず本発明品が目標とする範囲内に入り、一般照明用などとして好適な白色光を放射できる。 As is apparent from Tables 1 and 2, the lamp of the present invention has luminous efficiency (Lm / W), correlated color temperature (K), color deviation (duv), and average color rendering index (color rendering: Various light emission characteristics such as Ra) fall within the target range regardless of the lighting direction of the lamp, and white light suitable for general illumination can be emitted.
これに対し、比較例1のDyI 3 を封入したランプは、効率および平均演色評価数(演色性:Ra)の値は高いが、この平均演色評価数(演色性:Ra)が90を超える高過ぎであると90Lm/W未満の発光効率となってしまったり、色偏差(d.u.v)が目標とする−0.005〜0.01を外れるなどの不具合がある。 In contrast, lamp filled with Dy I 3 of Comparative Example 1, efficiency and general color rendering index (color rendering: Ra) The value of the high, the color rendering index (color rendering: Ra) is more than 90 If it is too high, the luminous efficiency is less than 90 Lm / W, and the color deviation (duv) is outside the target of -0.005 to 0.01.
また、比較例2のCeI3 を封入したランプは、約120Lm/Wの高効率となるが、平均演色評価数(演色性:Ra)が約70と低いことから、著しい緑色発光となり一般照明用ランプとしては不向きであるとともに色偏差(d.u.v)が外れるなどの不具合がある。 Further, the lamp encapsulating CeI 3 of Comparative Example 2 has a high efficiency of about 120 Lm / W, but the average color rendering index (color rendering property: Ra) is as low as about 70, so that it emits remarkable green light and is used for general illumination. There are problems such as unsuitability as a lamp and color deviation (d.u.v) coming off.
また、比較例3のTmI 3 を封入したランプは、効率が向上し、比較例2に比較して、演色性は高くなるが緑色の発光となる。 Also, lamp filled the Tm I 3 of Comparative Example 3, the efficiency is improved, compared to Comparative Example 2, the color rendering properties but increases the green emission.
さらに、比較例4のInI、CeI 3 を封入したランプは、色偏差(d.u.v)が外れ、平均演色評価数(演色性:Ra)が約70と低く緑色の発光となる。 Furthermore, in Comparative Example 4 InI, lamp filled with Ce I 3 is disengaged color deviation (D.U.V) has an average color rendering index (color rendering: Ra) is the green emission as low as about 70.
なお、表1中には特に寿命についてのデータが記述されていないが、実施例も比較例もほぼ同等であったので省略してある。 In Table 1, data on the lifetime is not particularly described, but it is omitted because the example and the comparative example are almost the same.
さらにまた、図13は実施例1の、図14は比較例4の発光分布特性(スペクトル)特性で、横軸は波長(nm)を、縦軸は相対発光強度(%)を対比させてある。図から明らかなように、本発明品である実施例1のランプは、被視感度曲線に近い発光分布を呈し、高効率、高演色性で良好な白色光が得られる。 Furthermore, FIG. 13 shows the emission distribution characteristic (spectrum) characteristic of Example 1, and FIG. 14 shows the comparative example 4 with the wavelength (nm) on the horizontal axis and the relative emission intensity (%) on the vertical axis. . As is apparent from the figure, the lamp of Example 1, which is a product of the present invention, exhibits a light emission distribution close to the visibility curve, and good white light is obtained with high efficiency and high color rendering.
本発明が適用できるランプは定格電力が10〜1000W級のもので、表3に本発明が規制したハロゲン化物の封入条件を満たした代表品種について製作した本発明ランプの諸特性表であって、いずれの品種も所望の特性が得られることを確認できた。
L1,L2,L3:高圧放電ランプ(メタルハライドランプ)、 1A:発光管、 1:放電容器、 11:膨出部、 12a,12b:小径筒状部、 2A,2B:電極、 23a,23b:導入導体、 4A,4B:給電部材、 8:照明装置、 82:器具(装置)本体、 L1, L2, L3: High-pressure discharge lamp (metal halide lamp), 1A: arc tube, 1: discharge vessel, 11: bulging part, 12a, 12b: small diameter cylindrical part, 2A, 2B: electrode, 23a, 23b: introduction Conductor, 4A, 4B: Power supply member, 8: Lighting device, 82: Instrument (device) body,
Claims (11)
内部にこの発光管を管軸に沿って配設するとともに気密閉塞された外管と;
この外管の端部に封止され、上記発光管の導入導体に電気的に接続するとともに発光管を保持する一対の給電部材とを備えた高圧放電ランプにおいて、
上記発光管内に封入された金属ハロゲン化物がNa、Tl、Tmを含むものからなり、これら金属ハロゲン化物の総封入量M(mg)と、Tmのハロゲン化物の封入量MTm(mg)との重量比率(MTm/M)が、
0.54<MTm/M<0.9
であることを特徴とする高圧放電ランプ。 Discharge including a vessel forming a discharge space, an introduction conductor hermetically sealed at both ends of the discharge vessel, and at least a pair of electrodes connected to the introduction conductor, a metal halide sealed in the discharge vessel, and a starting gas An arc tube comprising a medium;
An outer tube having the arc tube disposed therein along the tube axis and hermetically closed;
In a high-pressure discharge lamp provided with a pair of power supply members sealed at the end of the outer tube and electrically connected to the introduction conductor of the arc tube and holding the arc tube,
The metal halide sealed in the arc tube contains Na, Tl, and Tm. The weight of the total amount M (mg) of these metal halides and the amount MTm (mg) of Tm halides enclosed. The ratio (MTm / M) is
0.54 <MTm / M <0.9
A high-pressure discharge lamp characterized by
内部にこの発光管を管軸に沿って配設するとともに気密閉塞された外管と;
この外管の端部に封止され、上記発光管の導入導体に電気的に接続するとともに発光管を保持する一対の給電部材とを備えた高圧放電ランプにおいて、
上記発光管内に封入された金属ハロゲン化物がNa、Tl、Tmを含むものからなり、これら金属ハロゲン化物の総封入量M(mg)と、Tmのハロゲン化物の封入量MTm(mg)との重量比率(MTm/M)が、
0.4<MTm/M<0.9
であることを特徴とする高圧放電ランプ。 A translucent ceramic discharge vessel having a pair of small-diameter cylindrical portions having an inner diameter smaller than the bulge portions provided at both ends of the bulge portion forming the discharge space, and hermetically sealed in each small-diameter cylindrical portion of the discharge vessel. An introduction conductor, at least a pair of electrodes connected to the introduction conductor and extending into a small-diameter cylindrical portion and having a tip facing the bulging portion, a metal halide and a starting gas sealed in the discharge vessel An arc tube comprising a discharge medium comprising;
An outer tube having the arc tube disposed therein along the tube axis and hermetically closed;
In a high-pressure discharge lamp provided with a pair of power supply members sealed at the end of the outer tube and electrically connected to the introduction conductor of the arc tube and holding the arc tube,
The metal halide sealed in the arc tube contains Na, Tl, and Tm. The weight of the total amount M (mg) of these metal halides and the amount MTm (mg) of Tm halides enclosed. The ratio (MTm / M) is
0.4 <MTm / M <0.9
A high-pressure discharge lamp characterized by
0.6<(MTm+MTl)/M<0.9
であることを特徴とする請求項1または2に記載の高圧放電ランプ。 Weight ratio ((MTm + MTl) of the total amount M (mg) of the metal halide enclosed in the arc tube and the amount Tm (mg) of Tm halide and the amount MTl (mg) of Tl halide enclosed. ) / M)
0.6 <(MTm + MTl) / M <0.9
The high-pressure discharge lamp according to claim 1 or 2, wherein:
0.61<(MTm+MTl+MIn)/M<0.9
であることを特徴とする請求項1または2に記載の高圧放電ランプ。 The metal halide sealed in the arc tube contains In, and the total amount M (mg) of the metal halide, the amount MTm (mg) of the Tm halide, the amount MTl (Tl) of the halide of Tl ( mg) and the amount of the halide of In contained in the weight ratio MIn (mg) ((MTm + MTl + MIN) / M)
0.61 <(MTm + MTl + MIN) / M <0.9
The high-pressure discharge lamp according to claim 1 or 2, wherein:
かつ、MIn/(MTm+MTl)<0.1
であることを特徴とする請求項1または2に記載の高圧放電ランプ。 The metal halide sealed in the arc tube contains In, and the total amount M (mg) of the metal halide, the amount MIn (mg) of the halide of In, and the amount MTm of the halide of Tm. (Mg) and the weight ratio (MIn / M, MIn / (MTm + MTl)) of the enclosed amount MTl (mg) of the halide of Tl is 0.01 <MIN / M <0.1,
And MIN / (MTm + MTl) <0.1
The high-pressure discharge lamp according to claim 1 or 2, wherein:
0.05<A/M<0.4
であることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一に記載の高圧放電ランプ。 The metal halide sealed in the arc tube contains at least one of Ca, Cs, Li, Mg, and Rb. The total amount A (mg) of these halides and Na halides, and the metal halide The weight ratio (A / M) with the total amount M (mg)
0.05 <A / M <0.4
The high-pressure discharge lamp according to any one of claims 1 to 5, wherein
この照明装置本体に設けられた請求項1ないし10のいずれか一に記載の高圧放電ランプと;
この高圧放電ランプを点灯させる点灯回路手段と;
を具備していることを特徴とする照明装置。 A lighting device body;
A high-pressure discharge lamp according to any one of claims 1 to 10 provided in the lighting device body;
Lighting circuit means for lighting this high pressure discharge lamp;
An illumination device comprising:
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