JPH0494053A

JPH0494053A - メタルハライドランプ

Info

Publication number: JPH0494053A
Application number: JP21236390A
Authority: JP
Inventors: Seishin Shimaoka; 島岡　清新; Kunihiko Usami; 宇佐美　邦彦
Original assignee: Matsushita Electronics Corp
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-08-09
Filing date: 1990-08-09
Publication date: 1992-03-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

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

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

発明が解決しようとする課題しかし、このような発光金属の一つとしてスズを用いた
低い色温度のメタルハライドランプでは、電極のうち発
光管内に露出した部分の低温部分が、動程中に細くなり
折れてしまうという現象がある。この現象において、封
入金属ハロゲン化物として塩化スズを用いた場合の電極
の侵食は、封入金属ハロゲン化物がアーク放電により分
解されてできたハロゲンおよびスズと、不純物としての
酸素の存在のもとで、タングステン製の電極の浸食が促
される。発明者らは実際にハロゲン化スズを含みハロゲ
ン化ナトリウムを組み合わせた色温度的３４００にの低
色温度メタルハライドランプを試作して寿命試験を行っ
たところ、電極のうち発光管内に露出した部分の低温部
分が約１０００時間の点灯により約２５％細くなること
が認められたく６個の平均〉。この現象は、動程中を通
して進行するために、数千時間の点灯で電極が浸食によ
り折れてしまうランプが発生し、ランプ寿命のばらつき
が大きかった。

このように発光金属の一つとしてハロゲン化スズを含み
ハロゲン化ナトリウムを組み合わせた低色温度（２００
０〜４０００Ｋ）のメタルハライドランプでは、電極が
ハロゲンにより浸食される度合がスズを含まない場合と
比べて大きいために、電極が折れるという問題があった
。

また、この種の低色温度メタルハライドランプは平均演
色評価数Ｒａが７４、特殊演色評価数Ｒ９が−８０、ラ
ンプ効率が７４ｇｍ／Ｗ、全光束が５５００ｉ！ｍで、
演色性やランプ効率も充分とはいえなかった。

一方、色温度の高いメタルハライドランプ（４０００Ｋ
を超えるもの）では、寿命特性の良好なものが種々知ら
れている。例えば、発光金属として希土類金属（Ｄｙ、
Ｈｏ、Ｔｍ）およびＴｅ。

Ｎａを含んだものでは、電極がハロゲンによる浸食を受
けて細（なって折れるようなことがなく、寿命特性は上
記ハロゲン化スズを含む低色温度メタルハライドランプ
よりも良好である。しかし、色温度が高く（例えば７０
Ｗランプでは４３００Ｋ）　、電球代替には遺さないと
いう問題点があった。

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

課題を解決するための手段本発明のメタルハライドランプは、色温度が２０００〜
４０００にであって、両端に電極を有し内部に金属ハロ
ゲン化物および緩衝ガスが封入された発光管と前記発光
管を取り囲む透光性筒と、前記発光管と前記透光性筒を
内蔵したところの外管とを備え、前記透光性筒の表面′
に可視光選択吸収膜を形成した構成を有している。

作用この構成により、透光性部上に形成された可視光選択吸
収膜の特性に応じて各波長ごとに異なった量の可視光線
が吸収され、それに伴って発光管を透過する量が減少し
、色温度は変化する。そして、可視光選択吸収膜の各波
長に対する吸収特性を任意に設計することにより、発光
管内で発生する光よりも低い色温度の光を得られること
になる。

また、前記可視光選択吸収膜は、発光管の外側の透光性
筒の周囲に配置されているために、吸収されずに可視光
選択吸収膜により反射される光もあり、その一部は、発
光管に戻り、発光管内部の溶融状態にある過剰のハロゲ
ン化金属に吸収され、それを加熱して蒸気圧を上昇させ
る。したがって、従来ランプと同程度の金属蒸気圧を得
るのに必要な発光管の最高温度を低く抑えることが可能
となる。この理由により、発光管と封入金属との反応を
減少させられる。一般に知られているように、ナトリウ
ムは、５９０ｎｍ付近に強い共鳴発光を有するために、
発光金属として重要な元素であるが、アルカリ金属であ
るがゆえに、発光管材料として一般に用いられている溶
融石英と反応してそこに溶は込む確率が高い。この結果
、発光管内には、活性の高いフリーのハロゲンが発生し
、放電内の電子を捕捉して結合しそれを消滅させて、始
動電圧や再点弧電圧を上昇させる。また、ナトリウム組
成比の低下に伴い発光色が変化する等寿命特性は、悪化
する。しかし、本発明によれば上述した理由によりこの
ようなおそれをなくすことができる。

また、上記の可視光選択吸収膜に入射される光のエネル
ギーの一部は、透光性筒および、発光管に吸収され熱エ
ネルギーへと変換され、発光管全体の加熱に費やされる
。このために、点灯中の金属蒸気圧を決定する発光管の
最冷点が、点灯中に受は取る熱量は従来ランプよりも多
くなる。従って、従来ランプよりも少ない熱量で最冷点
温度すなわち金属蒸気圧を等しくすることができるため
に、発光管全体の温度を低（抑えることができ、それに
伴って最高温度も低（抑えることが可能となる。これに
よっても、上記と同じ理由により寿命特性が改善される
。

そして、発光管の最高温度を従来ランプと同じにするな
らば、発光金属の蒸気圧を従来ランプよりも高くできる
ため発光金属のイオン密度が高められ、イオンのエネル
ギーレベルの自由度が増大して共鳴発光以外のスペクト
ルの発光強度が増加して演色性が高められることになる
。

また、前記可視光選択吸収膜は、近紫外部に大きな吸収
がある。この吸収膜は前記可視光選択吸収膜を形成する
遷移元素酸化物の添加量が増すにつれて大きくなり、可
視部にまで大きく張り出している。このため紫外線を防
止することが可能である。

実施例以下、本発明の一実施例について図面を用いて説明する
。

第１図は本発明の一実施例である７０Ｗ両ロ金形メタル
ハライドランプを示す。内径９−の石英製の発光管１の
内部には、始動用ガスとして２００Ｔｏｒｒのアルゴン
と１３ｍｇの水銀のほかにＮａ　１．Ｔｌ　ｒ、Ｔｍ１
ｓ　、Ｄｙ　Ｉｓ　、ＨＯ１３の金属ハロゲン化物が封
入されている。石英ガラスからなる透光性筒２は発光管
１をとりかこんでおり、外面には可視光選択吸収膜３が
形成されている。可視光選択吸収膜３は、遷移元素酸化
物を含むシリカ系の塗布膜で構成されている。可視光選
択吸収膜３の形成には、遷移元素酸化物を含むシリカ系
の金属アルコキシド溶液にデイツプ法により透光性筒３
の外面に膜を塗布し、加水分解により均一なゲルを生成
した後、乾燥、焼成を行うゾル−ゲル法を用いた。硬質
ガラス製の外管４は発光管１と透光性筒２を内蔵してい
る。

なお、第１図中、５は口金、６はゲッタをそれぞれ示す
。

第２図は可視光選択吸収膜の透過率曲線を示す。

第３図はかかるランプの分光特性を示す。

本発明実施例の７０Ｗメタルハライドランプ（本発明品
）の緒特性を、スズを発光金属の一つとして含有した従
来のランプの一例である５ｎｌｓ：ＮａＢｒ：Ｔｌｌ：
ＬｉＢｒ：　Ｉｎ１３を用いたもの（従来品）と比較し
て下表に示す。

※印は１０００時間点灯後、それ以外は、０時間上表か
ら明らかなように、本発明のランプは、従来のランプと
比較して平均演色評価数Ｒａ、および表にはしめしてい
ないが、はとんどすべての演色評価数、特に特殊演色評
価数の−っであるＲ９に優れている。このＲ９は、赤の
演色性の程度を示す評価数であるが、メタルハライドラ
ンプでは一般に悪く、改善すべき課題の一つとなってい
る。

また、本発明の２０００〜４０００にという低色温度の
メタルハライドランプは、上表に示ように、寿命特性も
良好であった。従来のランプでは、電極の発光管への封
止部の低温部分がハロゲンによる浸食を受けて１０００
時間の点灯で約２５％細くなっていたのに対して、本発
明のランプでは、前記現象が点灯時間とともに進行する
ために、ランプ間のばらつきも含めて数百時間〜定格寿
命６０００時間の広い範囲にわたって、電極が折れて点
灯不能となっていたのに対して、本発明のランプでは定
格寿命６０００時間以上経過しても１本も不良とならな
かった。また、光束維持率についても上記従来ランプが
、１０００時間で１００時間値の焼く８５％にまで低下
するのに対して、本発明ランプではほぼ１００％の値を
維持していることがわかる。

また、可視光選択吸収膜の特性は、第２図に示したもの
に限らず、金属アルコキシド溶液の濃度や、塗布の回数
を変えることにより調整が可能であり、これらを適切に
設定することにより実施例以外の色温度のランプを得る
ことができる。

なお、上記実施例では可視光選択吸収膜を透光性筒の外
面に形成した例について説明したが、これに限らず筒の
内外面の両方でも、また内面にのみ形成しても同様な結
果が得られる。

また、発光間内の封入物も上記実施例に限らず、例えば
、Ｎａｌ：　Ｉｎ１３　：Ｔｅ　Ｉを用いてもよい。ま
た、本実施例では可視光選択吸収膜の形成方法としては
、ゾル−ゲル法を用いたが、これに限らず一般に知られ
ている種々のコーティング法を用いてもかまわない。

発明の詳細な説明したように、本発明は色温度が２０００〜４００
０にであって、両端に電極を有し内部に金属ハロゲン化
物および緩衝ガスが封入された発光管と前記発光管を取
り囲む透光性筒と、前記発光管と透光性筒とを内蔵した
外管とを備え、可視光選択吸収膜を前記発光管の表面に
形成して、可視光の一部を透過させないようにして、前
記発光管内で発生する光より任意の値だけ色温度を低下
させることにより、低色温度で、しかも演色性に優れ、
かつ寿命特性も良好であるという優れた効果を有するメ
タルハライドランプを提供することができるものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるメタルハライドランプ
を示す一部切欠正面図、第２図は本発明にかかる可視光
選択吸収膜の可視光の透過率曲線を示す図、第３図は本
発明の一実施例である両口金形メタルハライドランプの
相対分光放射特性を示す図である。１・・・・・・発光管、２・・・・・・透光性筒、３・
・・・・・可視光選択吸収膜、４・・・・・・外管。代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　ほか１名第１図ｔ・発光管第２図第　３　図１長ｔｎｍ）這　長　（ｎｌｎ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）色温度が２０００〜４０００Ｋであって、両端に
電極を有し内部に金属ハロゲン化物および緩衝ガスが封
入された発光管と、前記発光管をとりかこむ透光性筒と
、前記発光管と前記透光性筒とを内蔵した外管とを備え
、前記透光性筒の表面に可視光選択吸収膜を形成したこ
とを特徴とするメタルハライドランプ。
（２）可視光選択吸収膜が遷移元素酸化物を含むシリカ
系塗布膜からなることを特徴とする請求項（１）記載の
高圧放電ランプ。