JPH05205702A - 金属蒸気放電灯 - Google Patents
金属蒸気放電灯Info
- Publication number
- JPH05205702A JPH05205702A JP3692192A JP3692192A JPH05205702A JP H05205702 A JPH05205702 A JP H05205702A JP 3692192 A JP3692192 A JP 3692192A JP 3692192 A JP3692192 A JP 3692192A JP H05205702 A JPH05205702 A JP H05205702A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- discharge lamp
- color temperature
- metal vapor
- arc tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 発光効率，演色性，寿命等の特性を低下させ
ずに、色温度を容易に変換できるようにした金属蒸気放
電灯を提供する。 【構成】 Dy，Tl，Csの沃化物を封入した発光管１の囲
りに、石英ガラス製スリーブ２を配置し、該スリーブ２
の内面に、Dy及びTlの自己吸収波長420 nm及び535 nmの
近傍で反射特性を有する酸化チタン及び酸化ケイ素から
なる干渉薄膜４を形成し、これらを外管５内に組み込ん
で金属蒸気放電灯を構成する。
ずに、色温度を容易に変換できるようにした金属蒸気放
電灯を提供する。 【構成】 Dy，Tl，Csの沃化物を封入した発光管１の囲
りに、石英ガラス製スリーブ２を配置し、該スリーブ２
の内面に、Dy及びTlの自己吸収波長420 nm及び535 nmの
近傍で反射特性を有する酸化チタン及び酸化ケイ素から
なる干渉薄膜４を形成し、これらを外管５内に組み込ん
で金属蒸気放電灯を構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、色温度特性を他の特
性を変えずに容易に変換可能にした金属蒸気放電灯に関
する。
性を変えずに容易に変換可能にした金属蒸気放電灯に関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年、メタルハライドランプ等の高輝度
金属蒸気放電灯は、効率を重視した屋外照明から店舗等
の屋内照明にも用いられるようになってきており、それ
により特性上においても発光効率ばかりでなく、コンパ
クトで高演色性である等の特性が要求されつつある。
金属蒸気放電灯は、効率を重視した屋外照明から店舗等
の屋内照明にも用いられるようになってきており、それ
により特性上においても発光効率ばかりでなく、コンパ
クトで高演色性である等の特性が要求されつつある。
【０００３】ところで屋内照明を行うにしても、どのよ
うな照明効果を期待するかによって使用するランプの特
性が異なってくる。その大きな要素の一つとして色温度
があげられる。例えば、色温度の低いランプ（2500〜30
00Ｋ程度）では、落ち着いた雰囲気を作り出すことがで
き、一方色温度の高いランプ（6000〜7000Ｋ程度）で
は、逆に屋外の快活な雰囲気を作り出すことが可能であ
る。したがって、このように高輝度金属蒸気放電灯の色
温度を自由に設定することができると、更に多目的の光
源としてかかる高輝度放電灯を使用することができる。
うな照明効果を期待するかによって使用するランプの特
性が異なってくる。その大きな要素の一つとして色温度
があげられる。例えば、色温度の低いランプ（2500〜30
00Ｋ程度）では、落ち着いた雰囲気を作り出すことがで
き、一方色温度の高いランプ（6000〜7000Ｋ程度）で
は、逆に屋外の快活な雰囲気を作り出すことが可能であ
る。したがって、このように高輝度金属蒸気放電灯の色
温度を自由に設定することができると、更に多目的の光
源としてかかる高輝度放電灯を使用することができる。
【０００４】現在、このような色温度設定のための手段
としては、発光管の封入添加物の種類を変えて、その封
入物質特有の発光スペクトルを利用している。例えば低
色温度域では高演色高圧ナトリウムランプやSn−Tl−Na
系のメタルハライドランプが一般的に使用されており、
また高色温度域ではDy−Tl系やDy−Nd系のメタルハライ
ドランプが使用されている。
としては、発光管の封入添加物の種類を変えて、その封
入物質特有の発光スペクトルを利用している。例えば低
色温度域では高演色高圧ナトリウムランプやSn−Tl−Na
系のメタルハライドランプが一般的に使用されており、
また高色温度域ではDy−Tl系やDy−Nd系のメタルハライ
ドランプが使用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】一般に、高輝度金属蒸
気放電灯には種々のタイプのものがあるが、その発光効
率，色温度，演色性，寿命等の各特性は相互に関連をも
つため、自由にそれらの特性を変えることはできない。
すなわち、発光効率を低下させずに封入物質を変えて色
温度を変えようとすると、発光管の最冷点の温度を高く
するなどの方法をとる必要があり、封入物質の変更によ
り演色性の低下や寿命への悪影響が起こり得るし、また
最冷点温度を高くすることは寿命の点で不利となる。例
えば、上記低色温度域で使用されるSn−Tl−Na系のメタ
ルハライドランプでは演色性が劣り、また高色温度域で
使用されるDy−Nd系のメタルハライドランプでは、銅鉄
安定器を用いて50Hz地域で垂直点灯するとチラツキを発
生するものがある。
気放電灯には種々のタイプのものがあるが、その発光効
率，色温度，演色性，寿命等の各特性は相互に関連をも
つため、自由にそれらの特性を変えることはできない。
すなわち、発光効率を低下させずに封入物質を変えて色
温度を変えようとすると、発光管の最冷点の温度を高く
するなどの方法をとる必要があり、封入物質の変更によ
り演色性の低下や寿命への悪影響が起こり得るし、また
最冷点温度を高くすることは寿命の点で不利となる。例
えば、上記低色温度域で使用されるSn−Tl−Na系のメタ
ルハライドランプでは演色性が劣り、また高色温度域で
使用されるDy−Nd系のメタルハライドランプでは、銅鉄
安定器を用いて50Hz地域で垂直点灯するとチラツキを発
生するものがある。
【０００６】このように異なる色温度を設定するために
発光管封入物質の種類を変えるという方法は、個々のラ
ンプ特有の問題点を抱えながら、異なったランプの設計
並びに工程を必要とし、ランプの信頼性やコスト等の改
善に多くの労力がかかり、極めて不都合である。
発光管封入物質の種類を変えるという方法は、個々のラ
ンプ特有の問題点を抱えながら、異なったランプの設計
並びに工程を必要とし、ランプの信頼性やコスト等の改
善に多くの労力がかかり、極めて不都合である。
【０００７】また異なる色温度を設定する他の手段とし
ては、色ガラスや色フィルターを用いた照明器具により
色温度を変える方法があるが、この方法ではその透過特
性から発光効率が低下してしまうという問題点がある。
ては、色ガラスや色フィルターを用いた照明器具により
色温度を変える方法があるが、この方法ではその透過特
性から発光効率が低下してしまうという問題点がある。
【０００８】更に特開平２−２４４５５１号において
は、ある波長域の発光を一様に反射する多層干渉膜を設
けて色温度を変換する手段が提案されているが、この手
段によっては、その波長領域の光が単に反射を繰り返
し、その結果吸収されてしまうため光束の低下を招き、
前記色フィルターを用いて光を吸収させるのと同様に、
発光効率を低減させてしまうという問題点があるもので
ある。
は、ある波長域の発光を一様に反射する多層干渉膜を設
けて色温度を変換する手段が提案されているが、この手
段によっては、その波長領域の光が単に反射を繰り返
し、その結果吸収されてしまうため光束の低下を招き、
前記色フィルターを用いて光を吸収させるのと同様に、
発光効率を低減させてしまうという問題点があるもので
ある。
【０００９】本発明は、従来の金属蒸気放電灯における
上記問題点を解消するためになされたもので、発光効
率，演色性及び寿命等の特性を低下させずに色温度を容
易に変換することの可能な金属蒸気放電灯を提供するこ
とを目的とする。
上記問題点を解消するためになされたもので、発光効
率，演色性及び寿命等の特性を低下させずに色温度を容
易に変換することの可能な金属蒸気放電灯を提供するこ
とを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、本発明は、可視，近紫外又は近赤外域に自己吸収の
ある発光分光特性を有する金属発光物質を封入した発光
管と、該発光管を覆うように配置した石英ガラス製スリ
ーブと、これらを組み込んだ外管を備えた金属蒸気放電
灯において、前記スリーブ又は外管の表面に、前記発光
管に封入された金属発光物質の自己吸収波長を含む波長
域の光を反射し可視域の光を殆ど吸収しない干渉薄膜を
設け、発光管から放射される光の色温度を前記干渉薄膜
で変換させるように構成するものである。
め、本発明は、可視，近紫外又は近赤外域に自己吸収の
ある発光分光特性を有する金属発光物質を封入した発光
管と、該発光管を覆うように配置した石英ガラス製スリ
ーブと、これらを組み込んだ外管を備えた金属蒸気放電
灯において、前記スリーブ又は外管の表面に、前記発光
管に封入された金属発光物質の自己吸収波長を含む波長
域の光を反射し可視域の光を殆ど吸収しない干渉薄膜を
設け、発光管から放射される光の色温度を前記干渉薄膜
で変換させるように構成するものである。
【００１１】
【作用】一般にアーク放電においては、高温のアーク中
心部で励起状態の原子から基底状態の原子への遷移によ
って、共鳴線（自己吸収線）の光が放射され、そしてそ
の光が周辺より低温のアーク中の基底状態原子によって
吸収され、該基底状態原子が励起状態原子になるという
自己反転現象が生じている。この自己吸収波長は各原子
固有のものである。
心部で励起状態の原子から基底状態の原子への遷移によ
って、共鳴線（自己吸収線）の光が放射され、そしてそ
の光が周辺より低温のアーク中の基底状態原子によって
吸収され、該基底状態原子が励起状態原子になるという
自己反転現象が生じている。この自己吸収波長は各原子
固有のものである。
【００１２】本発明においては、上記のように、発光管
の封入金属発光物質の吸収波長を含む領域の光を反射し
可視域の光を殆ど吸収しない干渉薄膜を設けているの
で、発光管に封入した発光物質の吸収波長域にあたる部
分の光が前記干渉薄膜によって反射させられ、再び発光
管に戻される。これにより前記自己反転現象が促進され
ると共に、ランプ外部へ放出される光が制限されて分光
分布変化を与え、相対的に吸収領域外の領域の発光が上
昇する。また自己反転現象で吸収された光エネルギーの
一部は熱エネルギーとして変換されるため、封入金属発
光物質の蒸気圧が上昇し、金属発光物質の分子発光を含
めて光出力が高められ、更に吸収波長域外の領域の発光
が促進される。発光管の保温，封入添加物の増量、ある
いは過入力での点灯という従来の発光効率の上昇手段で
は、ランプ寿命が短くなってしまうが、本発明において
は、上記のように発光管に負担を加えることなく自己反
転現象を促進させることができるため、寿命並びに発光
効率を低減させることなく、吸収波長域外の領域の発光
を促進し色温度を変化することが可能となる。
の封入金属発光物質の吸収波長を含む領域の光を反射し
可視域の光を殆ど吸収しない干渉薄膜を設けているの
で、発光管に封入した発光物質の吸収波長域にあたる部
分の光が前記干渉薄膜によって反射させられ、再び発光
管に戻される。これにより前記自己反転現象が促進され
ると共に、ランプ外部へ放出される光が制限されて分光
分布変化を与え、相対的に吸収領域外の領域の発光が上
昇する。また自己反転現象で吸収された光エネルギーの
一部は熱エネルギーとして変換されるため、封入金属発
光物質の蒸気圧が上昇し、金属発光物質の分子発光を含
めて光出力が高められ、更に吸収波長域外の領域の発光
が促進される。発光管の保温，封入添加物の増量、ある
いは過入力での点灯という従来の発光効率の上昇手段で
は、ランプ寿命が短くなってしまうが、本発明において
は、上記のように発光管に負担を加えることなく自己反
転現象を促進させることができるため、寿命並びに発光
効率を低減させることなく、吸収波長域外の領域の発光
を促進し色温度を変化することが可能となる。
【００１３】
【実施例】次に実施例について説明する。図１は、本発
明に係る金属蒸気放電灯の一実施例を示す平面図であ
る。図において、１は発光管で、該発光管内にはDy，T
l，Csの沃化物と、水銀及びアルゴンが所定量封入され
ている。２は支持金具３に支持され、発光管１の周りに
配置された石英ガラス製のスリーブで、該スリーブ２の
内周面には、酸化チタン（TiＯ2 ）及び酸化ケイ素（Si
Ｏ2 ）からなる干渉薄膜４が塗布形成されている。この
干渉薄膜４は、図２に示すように、発光管１の封入物質
の金属成分Dy及びTlの自己吸収波長（Dy：421 nm，Tl：
535 nm）の近傍である420 nm付近において最大70％，53
5 nm付近において最大50％の反射特性をもつものであ
る。そして上記発光管１及び干渉薄膜４を設けたスリー
ブ２は、外管５内に組み込まれて金属蒸気放電灯を構成
している。
明に係る金属蒸気放電灯の一実施例を示す平面図であ
る。図において、１は発光管で、該発光管内にはDy，T
l，Csの沃化物と、水銀及びアルゴンが所定量封入され
ている。２は支持金具３に支持され、発光管１の周りに
配置された石英ガラス製のスリーブで、該スリーブ２の
内周面には、酸化チタン（TiＯ2 ）及び酸化ケイ素（Si
Ｏ2 ）からなる干渉薄膜４が塗布形成されている。この
干渉薄膜４は、図２に示すように、発光管１の封入物質
の金属成分Dy及びTlの自己吸収波長（Dy：421 nm，Tl：
535 nm）の近傍である420 nm付近において最大70％，53
5 nm付近において最大50％の反射特性をもつものであ
る。そして上記発光管１及び干渉薄膜４を設けたスリー
ブ２は、外管５内に組み込まれて金属蒸気放電灯を構成
している。
【００１４】なお、図２に示すような反射特性をもつ上
記干渉薄膜４は、膜厚170 nmの酸化チタン膜と、その上
に形成された膜厚144 nmの酸化ケイ素膜の２層膜で構成
されている。これらの膜はアルコキシド系のチタンある
いはケイ素等の静置した有機金属溶液に、石英スリーブ
を垂直に所定の速度で引き上げ、乾燥し、約600 度で焼
成することにより得られる。
記干渉薄膜４は、膜厚170 nmの酸化チタン膜と、その上
に形成された膜厚144 nmの酸化ケイ素膜の２層膜で構成
されている。これらの膜はアルコキシド系のチタンある
いはケイ素等の静置した有機金属溶液に、石英スリーブ
を垂直に所定の速度で引き上げ、乾燥し、約600 度で焼
成することにより得られる。
【００１５】上記実施例においては、発光管単体では図
３に示すような分光特性をもち、光束11000 lm（150
Ｗ），演色評価数Ｒa 90，色温度4500Ｋの発光特性をも
つものであるが、上記干渉薄膜４を設けることにより、
図４に示すような分光特性が得られ、光束10000 lm，色
温度3000Ｋ，Ｒa 90という特性が得られ、Ｒa は劣化せ
ず、また光束は殆ど低下させずに、色温度を4500Ｋより
3000Ｋに変換させることが確認された。また色温度及び
Ｒa の経時変化を測定したところ、それぞれ図５，図６
に示すような特性が得られた。なお図５，図６におい
て、実線は本実施例のメタルハライドランプの特性であ
り、点線は従来の低色温度域で用いている干渉薄膜を設
けないSn−Tl−Na系のメタルハライドランプの特性であ
り、これにより本発明に係る放電灯によれば高演色性で
安定性のある低色温度のランプが得られることがわか
る。
３に示すような分光特性をもち、光束11000 lm（150
Ｗ），演色評価数Ｒa 90，色温度4500Ｋの発光特性をも
つものであるが、上記干渉薄膜４を設けることにより、
図４に示すような分光特性が得られ、光束10000 lm，色
温度3000Ｋ，Ｒa 90という特性が得られ、Ｒa は劣化せ
ず、また光束は殆ど低下させずに、色温度を4500Ｋより
3000Ｋに変換させることが確認された。また色温度及び
Ｒa の経時変化を測定したところ、それぞれ図５，図６
に示すような特性が得られた。なお図５，図６におい
て、実線は本実施例のメタルハライドランプの特性であ
り、点線は従来の低色温度域で用いている干渉薄膜を設
けないSn−Tl−Na系のメタルハライドランプの特性であ
り、これにより本発明に係る放電灯によれば高演色性で
安定性のある低色温度のランプが得られることがわか
る。
【００１６】本実施例において、光束を殆ど低下させず
に色温度を低下できるのは、次の理由によるものと考え
られる。すなわち干渉薄膜によりDy及びTlの自己吸収波
長の近傍の発光が反射されて発光管内において自己吸収
され、これによりDy，Tlの吸収波長域である青緑色の光
が吸収されて、相対的に赤色比が上昇する。更に吸収さ
れた光エネルギーは一部が熱エネルギーに変換されるた
め、発光管封入物質の蒸気圧が上昇し、DyＩの分子発光
を含めて光出力が高められ、更に赤色比率が上昇する。
これにより光束の低下を防止しながら色温度を低下させ
ることができる。
に色温度を低下できるのは、次の理由によるものと考え
られる。すなわち干渉薄膜によりDy及びTlの自己吸収波
長の近傍の発光が反射されて発光管内において自己吸収
され、これによりDy，Tlの吸収波長域である青緑色の光
が吸収されて、相対的に赤色比が上昇する。更に吸収さ
れた光エネルギーは一部が熱エネルギーに変換されるた
め、発光管封入物質の蒸気圧が上昇し、DyＩの分子発光
を含めて光出力が高められ、更に赤色比率が上昇する。
これにより光束の低下を防止しながら色温度を低下させ
ることができる。
【００１７】
【発明の効果】以上実施例に基づいて説明したように、
本発明によれば、発光管に封入された金属発光物質の自
己吸収波長を含む波長域の光を反射し可視域の光を殆ど
吸収しない干渉薄膜を設けたので、演色性，発光効率及
び寿命等の特性を劣化させずに発光管の色温度を変換さ
せた金属蒸気放電灯を容易に実現することができる。
本発明によれば、発光管に封入された金属発光物質の自
己吸収波長を含む波長域の光を反射し可視域の光を殆ど
吸収しない干渉薄膜を設けたので、演色性，発光効率及
び寿命等の特性を劣化させずに発光管の色温度を変換さ
せた金属蒸気放電灯を容易に実現することができる。
【図１】本発明に係る金属蒸気放電灯の一実施例を示す
平面図である。
平面図である。
【図２】図１に示した実施例に用いる干渉薄膜の反射特
性を示す図である。
性を示す図である。
【図３】図１に示した実施例における発光管の分光分布
特性を示す図である。
特性を示す図である。
【図４】図１に示した実施例の金属蒸気放電灯の分光分
布特性を示す図である。
布特性を示す図である。
【図５】図１に示した実施例の色温度の経時変化を示す
図である。
図である。
【図６】図１に示した実施例のＲa の経時変化を示す図
である。
である。
１ 発光管 ２ スリーブ ３ 支持金具 ４ 干渉薄膜 ５ 外管
Claims (1)
- 【請求項１】 可視，近紫外又は近赤外域に自己吸収の
ある発光分光特性を有する金属発光物質を封入した発光
管と、該発光管を覆うように配置した石英ガラス製スリ
ーブと、これらを組み込んだ外管を備えた金属蒸気放電
灯において、前記スリーブ又は外管の表面に、前記発光
管に封入された金属発光物質の自己吸収波長を含む波長
域の光を反射し可視域の光を殆ど吸収しない干渉薄膜を
設け、発光管から放射される光の色温度を前記干渉薄膜
で変換させるように構成したことを特徴とする金属蒸気
放電灯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3692192A JPH05205702A (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | 金属蒸気放電灯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3692192A JPH05205702A (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | 金属蒸気放電灯 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05205702A true JPH05205702A (ja) | 1993-08-13 |
Family
ID=12483228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3692192A Pending JPH05205702A (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | 金属蒸気放電灯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05205702A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105070636A (zh) * | 2015-08-17 | 2015-11-18 | 董回华 | 一种高压气体放电灯 |
-
1992
- 1992-01-29 JP JP3692192A patent/JPH05205702A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105070636A (zh) * | 2015-08-17 | 2015-11-18 | 董回华 | 一种高压气体放电灯 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101445122B1 (ko) | 높은 색 온도를 가진 방전 램프 | |
| US4249102A (en) | Halogen-metal vapor discharge lamp | |
| JP2002124212A (ja) | メタルハライドランプ | |
| JP4365127B2 (ja) | イオン化可能な封入物を形成するための金属ハロゲン化物封入物、およびメタルハライドランプ | |
| JPH11339727A (ja) | メタルハライドランプ | |
| JPH05205702A (ja) | 金属蒸気放電灯 | |
| US4109175A (en) | High pressure sodium vapor discharge lamp | |
| JPH0992204A (ja) | メタルハライドランプとその点灯装置および照明装置 | |
| JP4499234B2 (ja) | メタルハライドランプ | |
| JP3646429B2 (ja) | メタルハライドランプとその点灯装置および投光装置ならびにプロジェクタ装置 | |
| JPH0536380A (ja) | メタルハライドランプ | |
| JPH05334992A (ja) | 金属蒸気放電灯 | |
| JPS58214266A (ja) | メタルハライドランプ | |
| JPH0997593A (ja) | メタルハライドランプとその点灯装置および投光装置ならびにプロジェクタ装置 | |
| JPS59167948A (ja) | 高圧金属蒸気放電灯 | |
| JP3159594B2 (ja) | メタルハライドランプ | |
| JPH08185827A (ja) | 放電ランプおよび点灯回路装置ならびに照明装置 | |
| JP3239621B2 (ja) | メタルハライドランプ及び照明光学装置 | |
| JPH0536379A (ja) | 高圧ナトリウムランプ | |
| JPH09120800A (ja) | 無電極高圧放電ランプ | |
| JPS59143257A (ja) | 螢光ランプ | |
| JPS6226143B2 (ja) | ||
| JPH09199085A (ja) | 蛍光ランプおよびこれを用いた照明装置 | |
| JPH07183003A (ja) | メタルハライドランプおよびこの点灯装置ならびに照明装置 | |
| JPS6338830B2 (ja) |