JPH05205697A - 高圧放電ランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】室内照明に適しかつ同時に比較的低い色温度と
良好な演色性と長寿命とに優れている、金属ハロゲン化
物を備えた小電力用の高圧放電ランプを提供する。 【構成】小電力用の高圧放電ランプは主としてナトリウ
ム、スカンジウムおよびタリウム金属のハロゲン化物
（Ｈ．）を含む充填物を有している。Ｎａ．−Ｈ．／Ｓ
ｃ．−Ｈ．の比は５〜２４：１であり、一方Ｎａ．−
Ｈ．／ＴＬ．−Ｈ．の比は２５〜７３：１である。放電
管２は反射被膜１５、１６を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は小電力（約３５〜２００
Ｗ）用の高圧放電ランプに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般用照明には約２６００〜４６００Ｋ
の色温度に相当する温白色（ＷＤＬ）または昼白色（Ｎ
ＤＬ）の光色で優れているメタルハライドランプの使用
が好適である。

【０００３】一般照明における適格性基準には特に６０
００時間以上の長寿命と、高いＲａ評価数で表わされる
できるだけ良好な演色性とがある。平均演色評価数に関
してはＲａ＝８０の最低値が得られるように努められ
る。その他に赤色スペクトル範囲における演色性の尺度
を形成する特殊演色評価数Ｒ９が特に重要である。従来
は長寿命と良好な演色性との間に満足できる妥協を見出
すことが出来なかった。

【０００４】ドイツ連邦共和国特許第２１０６４４７号
明細書によれば、ＮＤＬ光色のために開発されたナトリ
ウムハロゲン化物と種々の希土類金属とから成る充填物
が公知である。この充填物はしかしながらＷＤＬ光色に
は適さない。というのは、この光色を得るためには極め
て高い管壁負荷が必要とされ、この管壁負荷はランプ内
の希土類材料の主成分が凝縮物として存在するというこ
とと結び付いて充填物質と石英ガラスとの化学反応を迅
速に惹き起こし（失透）、このことにより寿命に著しい
悪影響を与えるからである。

【０００５】光色ＷＤＬのために既にテストされている
他の特殊な系はＮａ−Ｓｎ充填物（ドイツ連邦共和国特
許第２６５５１６７号明細書参照）であるが、しかしな
がらこの充填物を用いても従来充分な演色性が得られ
ず、しかも不所望な残留ガスの除去が不完全な場合に強
い電極腐食を生ぜしめる。

【０００６】さらに純粋なＮａ−Ｓｃ充填物（ヨーロッ
パ特許第１６５５８７号明細書参照）が提案されている
が、この充填物は従来特に米国において広まっている。
この系の比較的悪い演色性は従来その長寿命（６０００
時間以上）のために甘受されているが、平均演色評価数
Ｒａ₈ は約７０に過ぎず、また特殊演色評価数Ｒ９は−
９０である。

【０００７】ランプ特性を改善するためにＮａ−Ｓｃ系
において種々の添加物、特にトリウム（ヨーロッパ特許
第２２０６３３号明細書参照）とタリウムとのハロゲン
化物（Ｈ．と短縮）がテストされている。米国特許第４
８６６３４２号明細書によれば、３８００Ｋと４６００
Ｋとの間の色温度（光色ＮＤＬに相当）と、高電力（４
００Ｗ）とのために、配量として２５：１〜５０：１の
Ｎａ−Ｈ．：Ｓｃ−Ｈ．間のモル比と、同様に７５：１
〜２８０：１のＮａ−Ｈ．：Ｔｌ−Ｈ．間のモル比とが
示されている。

【０００８】同様の配量指定は４５００Ｋ（昼白色）の
標準的な色温度を有する自動車用放電ランプに関するド
イツ連邦共和国特許出願公開第３３４１８４６号公報に
おいても見られる。しかしこの場合演色性は問題になっ
ていない。

【０００９】Ｎａ−Ｓｃ系を改善するために、例えば、
元素のスカンジウムを添加すること（ヨーロッパ特許第
１７３２３５号明細書参照）、放電管上に被膜を設ける
こと（ヨーロッパ特許第２２０６３３号および第１７３
２３５号明細書参照）または補助的な熱蓄積管を使用し
ながら外管を排気すること（ヨーロッパ特許第１６５５
８７号明細書参照）等の他のやり方も試みられている。

【００１０】良好な演色性と低い色温度（ＷＤＬに相
当）とを有する満足すべきランプを得るために、特別な
努力がヨーロッパ特許出願公開第２１５５２４号公報に
記載されている。ランプはＮａ−Ｔｌ系を基礎とし、必
要に応じて希土類（Ｓｃを含む）が添加される。ランプ
はしかしながらセラミック放電管が使用されなければな
らないような高い管壁負荷（２５Ｗ／ｃｍ² 以上、標準
的には６０Ｗ／ｃｍ² ）で点灯されなければならない。
さらに、放電管の容積および電極配置に関する多数の幾
何学的条件を守らなければならない。このような解決策
は理論上は興味深いが、実際上はセラミック材料の使用
が全く新しい技術を必要としこのことが著しく高いコス
トと技術上の問題とを生ぜしめるので不満足である。こ
の場合特に貫通リード線の永続的な気密性保持と耐ハロ
ゲン性ガラスろうの開発が問題となる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、室内
照明に適し、それゆえ同時に比較的低い色温度と、良好
な演色性と、長寿命とを有する、金属ハロゲン化物充填
物を備えた小電力用の高圧放電ランプを提供することに
ある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明は、石英ガラスから成る放電管と、内部に放
電管が配置された半透明の外管と、希ガス、水銀ならび
に主としてナトリウム、スカンジウムおよびタリウム金
属を基礎とする金属ハロゲン化物成分を含む放電管内の
イオン化可能な充填物とを備え、リード線が外管の壁と
放電管の壁とを通って放電管内の２つの電極へ延びてお
り、ナトリウムハロゲン化物成分とスカンジウムハロゲ
ン化物成分との間のモル比は５：１〜２４：１であり、
ナトリウムハロゲン化物成分とタリウムハロゲン化物成
分との間のモル比は２５：１〜７３：１であり、放電管
は熱蓄積特性を改善するために反射被膜を設けられてい
ることを特徴とする。

【００１３】本発明の特に有利な実施態様は請求項２以
降に記載されている。

【００１４】

【作用効果】室内照明のために良好な演色性と長寿命と
を有する小電力用放電ランプを開発するという願望はず
っと以前からあったが、従来充分に満足できる解決策を
見出すことに成功していなかった。問題は、上述の良好
な演色性と長寿命とが或る程度相互に排除し合い、しか
も演色評価数を高めると効率が悪化することである。そ
のために互いに相反する要求の間にできるだけ釣り合い
の取れた妥協が見出されなければならない。このために
採用されている個々の技術的特徴は原理的にはずっと以
前から公知であるが、これらの技術的特徴は互いに複雑
に絡み合っており、実際の試みだけが最良の組合わせを
見出させるにすぎない。

【００１５】充填物の各成分の選定とその相対的な割合
はきわめて重要である。材料を適宜に選定しかつランプ
ガラス球の幾何学的寸法を適宜に選定することは特に有
利である。

【００１６】本発明の重要な視点は、充填物の成分を厳
密に選定すると石英ガラス製放電管の管壁負荷を、専門
家が今まで想定していたよりも高く選定できるという考
えにある。限界値として従来は一般に２０Ｗ／ｃｍ² の
負荷が顧慮されており、このことは例えば「オスラム社
の技術的・科学的研究報告書（Ｔｅｃｈｎｉｓｃｈ−ｗ
ｉｓｓｅｎｓｃｈａｆｔｌｉｃｈｅ Ａｂｈａｎｄｌｕ
ｎｇ ｄｅｒ ＯＳＲＡＭ−Ｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆ
ｔ）（ＴＷＡＯＧ）」第１２巻、シュプリンガー出版
社、ハイデルベルク、１９８６年発行、第１１頁以下、
特に第１５頁の第３表に記載されている。またドイツ連
邦共和国特許出願公開第４０１３０３９号公報の第３頁
にも同様のことが記載されている。管壁負荷は定格電力
の減少に応じて増大する。そのために、ランプ寸法の小
形化に応じて増大する熱損失が補償される。管壁負荷は
室内照明に対して丁度優れている１００Ｗ以下の電力に
対して特に問題となる。

【００１７】このような基本的な考えに基づいて、ラン
プ点灯時に攻撃作用のある材料から成る沈澱物（凝縮
物）を僅かしか形成しないような充填物系が求められ
た。何故ならば、この凝縮物は付加的に放電管材料に負
荷を与え、高い失透によって寿命を短縮するからであ
る。容易に思いつくかつ一般にテストされているＮａ−
ＳＥ系はそのためには適していない。何故ならば、この
Ｎａ−ＳＥ系は高寿命を得るためには飽和状態で作動さ
れなければならず、充填物材料の約９０％（！）が沈澱
物内に存在するからである。同じようなことからヨーロ
ッパ特許第２２０６３３号明細書に記載されている飽和
Ｎａ−Ｓｃ系も適していない。

【００１８】しかしながら、驚くべきことに、ランプに
関して比較的悪い演色性（Ｒａ＝７０）を有することで
良く知られているＮａ−Ｓｃ系がＴｌを添加された場合
には目的を達成するための最高の条件を有することが明
らかとなった。しかしながら、このＮａ−Ｓｃ−Ｔｌ系
は、従来の一般的な配量（Ｎａ−Ｈ．：Ｓｃ−Ｈ．＝２
５〜５０：１もしくはＮａ−Ｈ．：Ｔｌ−Ｈ．＝７５〜
２８０：１のモル比）とは異なって使用される場合に所
望の要求を満たす。

【００１９】本発明によれば、Ｎａ−Ｈ．：Ｓｃ−Ｈ．
＝５〜２４：１（特に５〜２２：１、特に好ましくは５
〜１９：１）およびＮａ−Ｈ．：Ｔｌ−Ｈ．＝２５〜７
３：１のモル比が使用される。従ってナトリウム成分は
減少している。２５以下：１のＮａ−Ｓｃ比によって寿
命が改善される。何故ならば、光発生とガラス球の失透
とに対して同じように重要であるＮａ−Ｓｃ−Ｘ₄ 錯体
（Ｘ＝ハロゲン）が公知のようにランプ点灯時に形成さ
れて、不飽和状態で存在するからである。この錯体は完
全に蒸発し、壁と充填物との間の反応（この反応は失透
を生ぜしめる）のために凝縮物の形態で関与しないから
である。これに対して失透に対して余り重要な役割を演
じないＮａハロゲン化物（特にＮａＩ）の沈澱体が生じ
る。本発明は基本的には充填物−壁反応に関するこの両
ナトリウム化合物の種々の役割についての知識およびそ
れから出された結論を基礎としている。この場合の成果
は部分飽和形ランプであり、この部分飽和形ランプはＮ
ａハロゲン化物に関しては飽和するが、錯化合物ならび
にＳｃハロゲン化物およびＴｌハロゲン化物に関しては
不飽和であるように設計される。５以下：１のＮａ−Ｓ
ｃ比では所望の色温度が得られない。

【００２０】ナトリウム量の減少は２つの措置を施すこ
とによって補償される。第１の措置は同じ温白色の色温
度を得るためにコールド・スポット温度を適当に高める
ことである。このことは反射被膜によって生ぜしめられ
る。特に両側を絞られた放電管の両端部に熱蓄積被膜が
設けられる。熱蓄積特性はコールド・スポット温度Ｔｃ
が８００゜Ｃを上回るように最適化される。従来の一般
的なＴｃ値は石英ガラスに対しては約６００〜８００゜
Ｃであり、一方高いＴｃ値は従来セラミック放電管を用
いる場合のみ実現できた。この温度が熱蓄積被膜の膜厚
を従来例に比して厚くすることによって得られることは
特に有利である。この効果は外管が排気されることによ
ってさらに強められる。このような条件の下に、ナトリ
ウム蒸気密度は、ランプのスペクトルにおいてＮａ共振
線が５８９ｎｍの際に著しく圧力拡大され中心部が自己
吸収されるような大きさとなる。このようにして、共振
線の長波長側部におけるエミッションによって赤色の演
色性（Ｒ９）がさらに改善される。両側部の最大値（山
頂）間の間隔が約７〜１２ｎｍとなるように作動条件が
選定される場合には特に良好な成果が得られる。

【００２１】第２の措置は本発明による配量にＴｌを使
用することである。Ｔｌは演色性を改善するためのその
直接的な寄与がそれほど大きな課題にはなってないこと
である。それどころかＴｌは電子供与体としてＮａの機
能を部分的に持っている点に重きが置かれている。これ
によってナトリウム蒸気相のイオン化度は相応して小さ
くなる。ナトリウムの大部分は中性原子として存在し、
このことによってＮａ共振線の拡大が助成される。タリ
ウム添加物は、ランプが（約１００時間後の）燃焼状態
においてプランクの放射法則の曲線上にほぼ正確に位置
し、従って他の光源と良好に調和するように設定され
る。２５以下：１のＮａ−Ｔｌ比はランプに緑を帯びた
色彩を与えるおそれがある。７３以上：１の比は燃焼電
圧および再点弧特性に悪影響を与えるおそれがある。

【００２２】温白色の光色の際、ハロゲン化物としてヨ
ウ素が専ら使用される場合に２５：１〜５０：１の間の
Ｎａ−Ｔｌ比を使用すると特に有利である。昼白色の光
色に対しては、４０：１〜７３：１、特に５０：１〜７
３：１のＮａ−Ｔｌ比が適している。このことは純粋な
ヨウ素充填物に対してもまた同様にヨウ素と臭素との混
合充填物に対しても当てはまる。

【００２３】熱蓄積特性は２個の球欠体の形状をした熱
蓄積被膜の入念な構成によって明らかに有利な影響が与
えられる。この場合、被膜の厚みと、その純度と、両被
膜球欠体間の間隔とが重要である。ドイツ連邦共和国特
許出願公開第３８３２６４３号公報に示すように少なく
とも９７％の純度を持つ酸化ジルコニウムまたは酸化ア
ルミニウムを使用すると有利である。従来特に考慮され
ていなかった膜厚は、この膜が充分な厚みを有すること
つまり光学上厚いように配慮すべきである。酸化アルミ
ニウム膜または酸化ジルコニウム膜の場合には厚みは少
なくとも０．１５ｍｍの大きさでなければならない。被
膜の両球欠体の間隔は電極間隔の約９０％〜１０５％の
大きさとなるように選定されると有利である。

【００２４】Ｎａ−Ｓｃ−Ｔｌ系の絶対配量は放電管の
内部容積に対して特に２．５〜５．５ｍｇ／ｃｍ³ であ
り、それゆえ系は正に飽和限界にある。ハロゲンとして
はヨウ素が使用され、必要に応じて臭素が或る程度添加
される。

【００２５】最初の１００時間の点灯時間中に充填物質
が或る程度消滅するためにＳｃ分圧が減少する。という
のは、ＳｃはＮａとは異なり沈澱体からの補給が自由に
できないからである。このことにより低い色温度への移
行が生じる。従って、僅かな量の元素スカンジウムを補
償材として添加し、これによって燃焼時間の始まりにお
ける色ドリフトが低減され得るようにすることが推奨さ
れる。

【００２６】色ドリフトの低減のために、ハロゲン化物
として臭素の一部使用が可能である。この場合ヨウ素量
は７０％まで臭素によって置換され得る。標準値は光色
に関係なく３０％である。臭素の使用は米国特許第４８
６６３４２号明細書に記載されているように純粋なヨウ
素充填物に対する理論的互換物として既に知られてい
る。しかしながら、臭素の使用は本発明の対象であるラ
ンプにおいては今まで実際には行われていなかった。今
初めてヨウ素と臭素とから成る混合充填物の特性が明ら
かにされ、それによりその使用が特に有利であることが
判明した。

【００２７】ＳｃＩ₃ と比較してＳｃＢｒ₃ は大きな結
合エネルギーを有するので、混合充填物の場合、酸化ス
カンジウムを形成しながら行われるスカンジウムハロゲ
ン化物と放電管の石英壁との不所望な相互作用は明らか
に弱くなる。しかも臭素はＮａＢｒ₃ として導入され、
しかしながら点灯中には解離に基づく平衡が保たれ、そ
れゆえ元々存在するＳｃＩ₃ の他にＳｃＢｒ₃ が同様に
形成される。スカンジウム配量と臭素含有の混合充填物
との組合わせは高い管壁負荷（小ワットタイプおよび／
または極端に良好な演色性）の際には特に推奨し得る。
というのは、スカンジウムの損失メカニズムは高温度の
際には迅速に消滅するからである。

【００２８】臭素の添加によって、光束の減少（従来３
０％以下）、色温度の減少（従来６００Ｋ以下）ならび
に色位置のドリフト（ｙ座標の減少は従来０．１０点以
下）は最初の１００〜５００点灯時間中に５０％以上改
善される。

【００２９】ハロゲン化物として専らヨウ素が使用され
ている場合には５〜１３：１（ハロゲン化物に対して）
のＮａ−Ｓｃ比が優れているのに対して、Ｉ−Ｂｒ混合
充填物の場合には高い値、特に２２以下：１、場合によ
ってはさらに２４以下：１が推奨される。その理由は、
青色スペクトル範囲においてヨウ素によって生ぜしめら
れる吸収が部分的に欠落するので、臭素の添加が高い色
温度を制限するということにある。このことはＮａ−Ｓ
ｃ比を高めることによって補償されなければならない。

【００３０】演色性をさらに改善するために、全量で金
属ハロゲン化物充填物の４モル％までのジルコニウムお
よび／またはハフニウムのハロゲン化物が補助的に使用
され得る。

【００３１】ＨｆおよびＺｒは点弧特性およびエミッシ
ョン特性を改善するのに対して、Ｚｒはさらに評価数Ｒ
９の改善に適する。というのは、Ｚｒは赤色スペクトル
範囲においても光を発するからである。

【００３２】他の改善は幾何学的寸法を最適化すること
によって可能である。驚くべきことに、種々異なった電
力に対する本発明によるランプ形式においては電極間隔
（単位ｍｍ）と電力（単位Ｗ）との間に非直線的な関係
があることが判明した。従来は直線的な関係が常に出発
点にあったが、最善の成果は電極間隔が電力の根に比例
して選定される場合に得られることが判明した。比例係
数は公差幅±０．１を持つ０．８５である。

【００３３】他の重要な点は（放電管容積の最大内径）
対（電極間隔）の比である。この比は約１．１〜１．４
であるのが有利であり、従って従来の標準値０．９より
も明らかに大きい。最大内径という概念から、放電管は
特に中心部に膨らみを持たせるべきであることが認識さ
れる。特に樽の形が適しているが、楕円形でも良い。膨
らみの度合はいわゆる有効中心内径が電極間隔の約０．
９〜１．２倍の大きさとなるように選定される。有効中
心内径は電極間隔によって除算された内部容積の根によ
って規定される（ヨーロッパ特許第２１５５２４号明細
書参照）。

【００３４】本発明によるランプの特別な利点は、１０
０Ｖの燃焼電圧が寿命期間に亘ってほぼ一定に保持され
る点である。

【００３５】さらに、色温度のばらつきが低減する。ラ
ンプは各燃焼状態において色値の大きな変化を生じるこ
となく点灯される。これによってランプは大面積（例え
ばホール）の照明用に特に良好に適する。というのは、
個々のランプは互いに僅かに異なった色値を示すにすぎ
ないからである。

【００３６】本発明によれば、室内照明に適する小電力
用の高圧放電ランプが提供される。寿命が６０００時間
の場合、平均演色評価数はＲａ₈ ≧８０および特殊演色
評価数はＲ９≧−９０となる。赤色成分は１５％から２
０％以上へ増大する。

【００３７】

【実施例】次に本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。

【００３８】図１に示された７５Ｗの高圧放電ランプ１
は両側が絞られた石英ガラス製放電管２から構成され、
この放電管２は両側を固定されて排気された外管３によ
って取囲まれている。電極４、５は概略的に示されてい
るが、この電極４、５は金属箔６、７によって気密に放
電管２内へ封着され、そしてリード線８、９と外管３の
密封箔１０、１１と短いリード線とを介してセラミック
製口金（Ｒ７ｓ）の電気端子１２、１３に接続されてい
る。リード線８、９は石英繊維（図示せず）から成る織
物によって被覆されており、この織物は外管内に光電子
が形成されるのを抑制する。これによって寿命が明らか
に６０００時間以上に延ばされる。

【００３９】外管３の狭窄部内には付加的に金属板片上
に設けられたゲッター材料１４がワイヤ部材を介してポ
テンシャルフリーに封入されている。放電管２の端部に
は約０．２ｍｍの膜厚を有する酸化ジルコニウム製熱反
射被膜１５、１６が設けられており、それによりコール
ド・スポット温度は明らかに８００℃以上に保持され
る。被膜は内側縁部が電極先端部の高さに配置された２
つの球欠体を形成している。従って、７ｍｍの電極間隔
は内側縁部間の間隔と一致している。

【００４０】放電管２は樽の形に膨らみを付けられてい
る。樽は１１．１ｍｍの半径を持つ円弧によって形成さ
れている。放電管２の内部長さは１４ｍｍであり、その
内部容積は２２Ｗ／ｃｍ² 以下の管壁負荷の際には０．
６９ｍ³ である。石英ガラスは約１．３ｍｍの厚みを有
する。

【００４１】充填物として放電管２は３０００Ｋの色温
度を持つ温白色の光色（ＷＤＬ）を得るために１６ｍｇ
の水銀と１２０ｍｂａｒのアルゴンの他に、全体で２ｍ
ｇの次の金属ハロゲン化物（全金属ハロゲン化物の％モ
ル成分）：８９％ＮａＩ、８．３％ＳｃＩ₃ および２．
７％ＴｌＩを含んでいる。これはスカンジウムハロゲン
化物に対するナトリウムハロゲン化物のモル比１１：１
もしくはタリウムハロゲン化物に対するナトリウムハロ
ゲン化物のモル比３３：１に相当する。光束（１００時
間−値）はナトリウム、スズ、タリウム、インジウムお
よびリチウムのハロゲン化物を有する公知の充填物を備
えたランプに比較して２０％だけ６０００ｌｍへ増大し
た。効率は６７ｌｍ／Ｗの代わりに７７ｌｍ／Ｗ（１５
％アップ）である。平均演色評価数は先のＲａ₈ ＝７６
の代わりにＲａ₈ ＝８２となる。特殊演色評価数Ｒ９は
−９０から−２０へ改善され、その際赤色成分は１５％
から２１％へ高まった。寿命は６０００時間である。色
温度のばらつきは±３００Ｋから±１３０Ｋへ低減し
た。標準色度はｘ＝０．４１８、ｙ＝０．４００であ
る。

【００４２】図２は公知のナトリウム−スズ充填物を有
する７５Ｗランプのスペクトル（破線）と本発明による
上記ナトリウム−スカンジウム−タリウム充填物を含む
同一構成のランプのスペクトル（実線）との比較を示
す。色温度は３３００Ｋに調節されている。スペクトル
は演色評価数の改善に寄与する補助的な個別線（ａ）を
有する。これらの個別線はスカンジウム添加物によって
生ぜしめられる。スペクトルの均一性は著しく改善され
ている。ナトリウム線（ｂ）、リチウム線（ｃ）、イン
ジウム線（ｄ）、水銀線（ｅ）およびタリウム線（ｆ）
のような従来のランプのスペクトルにおける強い個別線
は多かれ少なかれ平らにされている（リチウムはまだ不
純物として存在している）。特に目立つことはナトリウ
ム共振線の長波長側部（ｂ２）におけるエミッションが
著しく改善されていることであり、これによって特に赤
色成分が明らかに高められる（＋４０％）。これにより
全ての飽和色がより自然に再現される。このことは室内
照明、食料品照明およびショーウインドー照明の際には
特に重要である。

【００４３】他の実施例では温白色の光色（ＷＤＬ）を
有する類似構成の１５０Ｗランプが、その充填物として
水銀およびアルゴンの他に全体で４ｍｇの上述の実施例
における金属ハロゲン化物成分と同じ金属ハロゲン化物
成分を有する。

【００４４】これにより３０００Ｋの色温度と現在は８
５ｌｍ／Ｗ（従来は７５ｌｍ／Ｗ）の効率の場合、約１
２８００ｌｍの光束と従来のＲａ₈ ＝８５の代わりにＲ
ａ₈＝９２の平均演色評価数とが得られる。特に赤色に
おいては演色評価数はＲ９＝−７０からＲ９＝０へ改善
された。１．５ｃｍ³ の燃焼容積と１１．０ｍｍの電極
間隔の場合、管壁負荷は１８Ｗ／ｃｍ² 以下となる。

【００４５】このランプも同様に少なくとも６０００時
間の寿命が得られる。色温度のばらつきは±３００Ｋか
ら±１３０Ｋへ低減する。従来の比較値は金属ハロゲン
化物としてジスプロシウムと、ホルニウムと、ツリウム
と、ナトリウムと、タリウムとのヨウ化物を含む充填物
に関するものである。

【００４６】７５Ｗランプに対するＷＤＬ充填物の他の
実施例では、点弧特性を改善しかつ失透を減少させるた
めに補助的に１％ＨｆＩ₄ またはＺｒＩの成分が添加さ
れる。Ｚｒはさらに赤色放出体であるので、ＺｒＩの添
加によってさらにＲａ₈ ＝９０の平均演色評価数と２２
％の赤色成分が得られる。

【００４７】さらにＮａＩ成分は一部分（標準的には３
０％）をＮａＢｒによって置換され得る。

【００４８】３０００Ｋの色温度と７０Ｗの電力とを有
するＷＤＬランプの場合、次の充填物（全体で２ｍ
ｇ）：５８．８％ＮａＩ、３４．３％ＮａＢｒ、４．９
％ＳｃＩ₃ 、１．３％ＴｌＩおよび０．７％ＨｆＩ
₄ （単位モル％）を用いて非常に良好な成果が得られ
た。さらに、ハフニウムの無い次の充填物：５９．２％
ＮａＩ、３４．５％ＮａＢｒ、４．９％ＳｃＩ₃ およ
び１．４％ＴｌＩが提案される。この充填物の場合、Ｎ
ａ−Ｓｃ比は約１９：１であり、一方Ｎａ−Ｔｌ比は約
７０：１である。臭素成分はハロゲン化物の約３１％で
ある。この充填物を用いると、平均演色評価数Ｒａ₈ ＝
８２および赤色演色評価数Ｒ９＝−２０の場合には７７
ｌｍ／Ｗの効率が得られる。このランプの光束流減少は
最初の１００時間でまだ１５％（従来３０％）であり、
色温度は２００Ｋ（従来６００Ｋ）へ減少し、一方色位
置のｙ座標の減少はまだ０．０４点（従来０．１１点）
である。

【００４９】第１の実施例のＮａ−Ｓｃ−Ｔｌ充填物に
は補助的に０．０３ｍｇの量の元素のＳｃを添加するこ
とができる。これによって最初の１００時間において避
けることのできない充填量の損失が止められ、それによ
り色値の一定性が改善され、さらに燃焼電圧が改善され
る。このためにはＳｃを化学量論的量以下で解離する他
のスカンジウム化合物、例えばＳｃＩ₂ も適する。

【００５０】放電管の上述の寸法は特に高周波安定器で
の作動の際の音響共振を回避するので特に有利である。

【００５１】ＮＤＬ充填物（色温度４０００Ｋ）の一例
は７５Ｗランプの場合に次の金属ハロゲン化物成分（モ
ル％成分）：８１．９％ＮａＩ、１４％ＳｃＩ₃ 、２．
７％ＨｆＩ₄ および１．４％ＴｌＩによって作成され
る。この充填物の場合、ＮａＩ／ＳｃＪ₃ のモル比は
６：１であり、ＮａＩ／ＴｌＩのモル比は５８：１であ
る。

【００５２】要約すると、本発明は室内照明にとって特
に注目される約３０００Ｋの範囲の色温度（光色ＷＤＬ
に相当）の場合に重要な利点を示すことが明らかであ
る。この際、タリウム添加物は、純ヨウ素充填物に対す
る２５〜５０：１または混合充填物に対する７３以下：
１のハロゲン化物比Ｎａ／Ｔｌに対応して極めて重要な
意義がある。しかしながら、本発明の原理は約４３００
Ｋの色温度（光色ＮＤＬに相当）へ転用することができ
る。この場合勿論タリウムの影響は低下するのでこの場
合には純ヨウ素充填物に対する７０以下：１のハロゲン
化物比Ｎａ／Ｔｌが推奨される。５０：１〜６５：１の
比は特に有利である。混合充填物に対しては５０：１〜
７３：１の比が特に適する。

【図面の簡単な説明】

【図１】両側を絞られた放電管を備えた両端据付け式高
圧放電ランプの構成を示す概略図。

【図２】公知の充填物を備えた７５Ｗランプのスペクト
ル（破線）と本発明による充填物を備えた７５Ｗランプ
のスペクトル（実線）との比較を示すスペクトル特性
図。

【符号の説明】 １ ７５Ｗ高圧放電ランプ ２ 放電管 ３ 外管 ４、５ 電極 ６、７ 箔 ７、９ リード線 １０、１１ 密封箔 １２、１３ セラミック製口金 １４ ゲッター材料 １５、１６ 熱反射被膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デイートリツヒ フロム ドイツ連邦共和国 8151 ワルンガウ ア ウシユトラーセ ７ (72)発明者 アンドレアス ホールフエルト ドイツ連邦共和国 1000 ベルリン 12 ライプニツツシユトラーセ 87 (72)発明者 ギユンター ゼーリング ドイツ連邦共和国 8000 ミユンヘン 83 ベルト‐ブレヒト‐アレー ６

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 石英ガラスから成る放電管（２）と、内
   部に放電管（２）が配置された半透明の外管（３）と、
   希ガス、水銀ならびに主としてナトリウム、スカンジウ
   ムおよびタリウム金属を基礎とする金属ハロゲン化物成
   分を含む放電管内のイオン化可能な充填物とを備え、リ
   ード線が外管の壁と放電管の壁とを通って放電管内の２
   つの電極（４、５）へ延びており、ナトリウムハロゲン
   化物成分とスカンジウムハロゲン化物成分との間のモル
   比は５：１〜２４：１であり、ナトリウムハロゲン化物
   成分とタリウムハロゲン化物成分との間のモル比は２
   ５：１〜７３：１であり、放電管（２）は熱蓄積特性を
   改善するために反射被膜（１５、１６）を設けられてい
   ることを特徴とする高圧放電ランプ。
2. 【請求項２】 ３８００Ｋ〜４６００Ｋの色温度に相当
   する昼白色の光色を得るために、ナトリウムハロゲン化
   物成分とタリウムハロゲン化物成分との間のモル比は５
   ０：１〜７３：１であることを特徴とする請求項１記載
   の高圧放電ランプ。
3. 【請求項３】 充填物はハロゲンとして専らヨウ素を含
   み、ナトリウムハロゲン化物対スカンジウムハロゲン化
   物のモル比は５：１〜１３：１であることを特徴とする
   請求項１または２記載の高圧放電ランプ。
4. 【請求項４】 ２６００Ｋ〜３５００Ｋの色温度に相当
   する温白色の光色を得るために、ナトリウムハロゲン化
   物成分とタリウムハロゲン化物成分との間のモル比は２
   ５：１〜５０：１であることを特徴とする請求項３記載
   の高圧放電ランプ。
5. 【請求項５】 充填物はハロゲンとしてヨウ素と臭素と
   の混合物を含み、ナトリウムハロゲン化物対スカンジウ
   ムハロゲン化物のモル比は８：１〜２４：１であること
   を特徴とする請求項１または２記載の高圧放電ランプ。
6. 【請求項６】 ハロゲン量における臭素成分は７０％以
   下であることを特徴とする請求項５記載の高圧放電ラン
   プ。
7. 【請求項７】 外管（３）は排気されることを特徴とす
   る請求項１記載の高圧放電ランプ。
8. 【請求項８】 金属ハロゲン化物成分はハフニウムおよ
   び／またはジルコニウムの化合物を含むことを特徴とす
   る請求項１記載の高圧放電ランプ。
9. 【請求項９】 充填物は元素のスカンジウムを含むこと
   を特徴とする請求項１記載の高圧放電ランプ。