JPH09306426A - ショートアークメタルハライドランプ - Google Patents
ショートアークメタルハライドランプInfo
- Publication number
- JPH09306426A JPH09306426A JP14115796A JP14115796A JPH09306426A JP H09306426 A JPH09306426 A JP H09306426A JP 14115796 A JP14115796 A JP 14115796A JP 14115796 A JP14115796 A JP 14115796A JP H09306426 A JPH09306426 A JP H09306426A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal halide
- rare earth
- indium
- short arc
- halide lamp
- 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
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- Discharge Lamp (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、発光効率及び演色性の発光特性を
改善すると共に、発光管の失透が生じにくい寿命特性が
優れた小型高負荷のショートアークメタルハライドラン
プを提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明は、発光管の両端に電極を封着
し、内部に少なくとも希土類金属ハロゲン化物を封入
し、電極間距離が７．５ｍｍ以下で壁面負荷が２０Ｗ／
ｃｍ2 以上のショートアークメタルハライドランプにお
いて、前記金属ハロゲン化物として希土類金属ハロゲン
化物のほかにインジウムを輝線発光させるための封入量
より過剰に封入して、構成する。
改善すると共に、発光管の失透が生じにくい寿命特性が
優れた小型高負荷のショートアークメタルハライドラン
プを提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明は、発光管の両端に電極を封着
し、内部に少なくとも希土類金属ハロゲン化物を封入
し、電極間距離が７．５ｍｍ以下で壁面負荷が２０Ｗ／
ｃｍ2 以上のショートアークメタルハライドランプにお
いて、前記金属ハロゲン化物として希土類金属ハロゲン
化物のほかにインジウムを輝線発光させるための封入量
より過剰に封入して、構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はショートアークメタ
ルハライドランプに関し、特に発光管内に封入する金属
ハロゲン化物の改良に関する。
ルハライドランプに関し、特に発光管内に封入する金属
ハロゲン化物の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】小形で高負荷であるショートアークメタ
ルハライドランプは、点灯中にアーク放電の熱により石
英製の発光管の管壁が失透し、短寿命となることが多
い。そこで、長寿命とするためには発光管内容積を大き
くし、壁面負荷を下げる必要があるが、この場合には発
光管内に封入した金属ハロゲン化物の蒸発量が小さくな
り、演色性や発光効率などのランプ特性が悪くなる。
ルハライドランプは、点灯中にアーク放電の熱により石
英製の発光管の管壁が失透し、短寿命となることが多
い。そこで、長寿命とするためには発光管内容積を大き
くし、壁面負荷を下げる必要があるが、この場合には発
光管内に封入した金属ハロゲン化物の蒸発量が小さくな
り、演色性や発光効率などのランプ特性が悪くなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記ショートアークメ
タルハライドランプの発光管封入物として、ディスプロ
シウム、スカンジウム等の希土類金属ハロゲン化物が用
いられているが、これらのハロゲン化物は蒸気圧が高い
ので、入力を大きくして管壁負荷を大きくする必要があ
る。
タルハライドランプの発光管封入物として、ディスプロ
シウム、スカンジウム等の希土類金属ハロゲン化物が用
いられているが、これらのハロゲン化物は蒸気圧が高い
ので、入力を大きくして管壁負荷を大きくする必要があ
る。
【０００４】これは、希土類金属はハロゲン化物の形で
あっても一般に蒸気圧が低く、十分な発光特性を得るた
めには発光管の内部を高温にする必要がある。一方、発
光管材料である石英ガラスはその特性により、高温状態
では熱変形や失透などの現象が生じ、短寿命となる。こ
のため、発光管の内容積を比較的大きくするなどの対策
が講じられているが、希土類金属ハロゲン化物の蒸発が
不十分となり、望ましい発光特性が得られない。
あっても一般に蒸気圧が低く、十分な発光特性を得るた
めには発光管の内部を高温にする必要がある。一方、発
光管材料である石英ガラスはその特性により、高温状態
では熱変形や失透などの現象が生じ、短寿命となる。こ
のため、発光管の内容積を比較的大きくするなどの対策
が講じられているが、希土類金属ハロゲン化物の蒸発が
不十分となり、望ましい発光特性が得られない。
【０００５】本発明は前記に鑑みてなされたもので、発
光効率及び演色性の発光特性を改善すると共に、発光管
の失透が生じにくい寿命特性が優れた小型高負荷のショ
ートアークメタルハライドランプを提供することを目的
とする。
光効率及び演色性の発光特性を改善すると共に、発光管
の失透が生じにくい寿命特性が優れた小型高負荷のショ
ートアークメタルハライドランプを提供することを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、発光管の両端
に電極を封着し、内部に少なくとも希土類金属ハロゲン
化物を封入し、電極間距離が７．５ｍｍ以下で壁面負荷
が２０Ｗ／ｃｍ2 以上のショートアークメタルハライド
ランプにおいて、前記金属ハロゲン化物として希土類金
属ハロゲン化物のほかにインジウムを輝線発光させるた
めの封入量より過剰に封入することを特徴とする。ま
た、前記インジウムの封入量は発光管の内容積１ｃｃ当
たり０．２〜１．０μｍｏｌである。
に電極を封着し、内部に少なくとも希土類金属ハロゲン
化物を封入し、電極間距離が７．５ｍｍ以下で壁面負荷
が２０Ｗ／ｃｍ2 以上のショートアークメタルハライド
ランプにおいて、前記金属ハロゲン化物として希土類金
属ハロゲン化物のほかにインジウムを輝線発光させるた
めの封入量より過剰に封入することを特徴とする。ま
た、前記インジウムの封入量は発光管の内容積１ｃｃ当
たり０．２〜１．０μｍｏｌである。
【０００７】
【作用】一般にメタルハライドランプにおいて、インジ
ウムは青色の発光を得るために封入され、波長４１０ｎ
ｍ及び４５１ｎｍの輝線を利用している。本発明のよう
にインジウムを過剰に封入するランプでは上記輝線の波
長で吸収が起こり、その一方で、蒸気圧の低い希土類金
属の連続発光分のスペクトル強度が高くなっている。そ
して、強度の大きい水銀の発光が抑えられ、全体として
連続光に近いバランスのとれた発光分布になる。
ウムは青色の発光を得るために封入され、波長４１０ｎ
ｍ及び４５１ｎｍの輝線を利用している。本発明のよう
にインジウムを過剰に封入するランプでは上記輝線の波
長で吸収が起こり、その一方で、蒸気圧の低い希土類金
属の連続発光分のスペクトル強度が高くなっている。そ
して、強度の大きい水銀の発光が抑えられ、全体として
連続光に近いバランスのとれた発光分布になる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施例に係わるシ
ョートアークメタルハライドランプである。このランプ
は、両端に封止部を形成した石英製の発光管１よりな
り、両端にタングステン製の電極を封着している。内部
には水銀３、金属ハロゲン化物４及びインジウムのハロ
ゲン化物５と共にアルゴンガス等の希ガスを封入してい
る。上記金属ハロゲン化物として、発光スペクトルの分
光特性を重視する光学機器用の光源として、連続発光ス
ペクトルを有するディスプロシウム、スカンジウム等の
希土類金属が用いられる。
ョートアークメタルハライドランプである。このランプ
は、両端に封止部を形成した石英製の発光管１よりな
り、両端にタングステン製の電極を封着している。内部
には水銀３、金属ハロゲン化物４及びインジウムのハロ
ゲン化物５と共にアルゴンガス等の希ガスを封入してい
る。上記金属ハロゲン化物として、発光スペクトルの分
光特性を重視する光学機器用の光源として、連続発光ス
ペクトルを有するディスプロシウム、スカンジウム等の
希土類金属が用いられる。
【０００９】そして、ランプに電源電圧が加えられる
と、発光管１の内部に封入された金属あるいは金属ハロ
ゲン化物は、両電極間に生ずる放電によって加熱され、
原子や分子が気体となって発光管の中心近くへ移動し、
放電のエネルギーを受けて発光する。このことは、蒸発
量が少なければ発光量も小さくなる。
と、発光管１の内部に封入された金属あるいは金属ハロ
ゲン化物は、両電極間に生ずる放電によって加熱され、
原子や分子が気体となって発光管の中心近くへ移動し、
放電のエネルギーを受けて発光する。このことは、蒸発
量が少なければ発光量も小さくなる。
【００１０】ここで、発光管内封入物としてインジウム
を添加すると、インジウムは蒸気圧が高いため封入量全
部が蒸発し、かつ蒸気圧の低い希土類金属の蒸発量を増
して希土類金属の発光量を増やすことが確認された。封
入するインジウムの量が多いほど希土類金属の蒸発量は
増すが、短波長領域での吸収が大きくなるため全体の発
光効率が下がる。そして、定量実験の結果、実用上のイ
ンジウム添加量の上限値は発光管内容積１ｃｃ当たり
１．０μｍｏｌに規定される。又、短波長領域の吸収と
希土類金属の蒸発を助長するインジウム添加量の下限値
は発光管内容積１ｃｃ当たり０．２μｍｏｌと規定され
る。
を添加すると、インジウムは蒸気圧が高いため封入量全
部が蒸発し、かつ蒸気圧の低い希土類金属の蒸発量を増
して希土類金属の発光量を増やすことが確認された。封
入するインジウムの量が多いほど希土類金属の蒸発量は
増すが、短波長領域での吸収が大きくなるため全体の発
光効率が下がる。そして、定量実験の結果、実用上のイ
ンジウム添加量の上限値は発光管内容積１ｃｃ当たり
１．０μｍｏｌに規定される。又、短波長領域の吸収と
希土類金属の蒸発を助長するインジウム添加量の下限値
は発光管内容積１ｃｃ当たり０．２μｍｏｌと規定され
る。
【００１１】図２は本発明に係わるインジウムを過剰に
封入したランプの分光分布特性図であり、図３はインジ
ウムを封入しないランプの分光分布特性図である。いず
れも発光管内容積や管入力などの仕様は同一である。図
から明らかなように、従来のインジウムを封入しないラ
ンプでは、水銀輝線の発光が大きく、希土類金属ハロゲ
ン化物など他の添加物の発光が不充分なため、全体の発
光分布のバランスが悪く、演色評価数が小さくなってい
る。本発明に係わるインジウムを過剰に封入したランプ
は、インジウム蒸気によって上記水銀輝線の発光を抑制
し、その一方で蒸気圧の低い希土類金属の連続発光スペ
クトルの強度が高くなっている。そして、スペクトル強
度の大きい水銀の発光が抑えられて、全体として連続光
に近いバランスのとれた発光分布になっている。
封入したランプの分光分布特性図であり、図３はインジ
ウムを封入しないランプの分光分布特性図である。いず
れも発光管内容積や管入力などの仕様は同一である。図
から明らかなように、従来のインジウムを封入しないラ
ンプでは、水銀輝線の発光が大きく、希土類金属ハロゲ
ン化物など他の添加物の発光が不充分なため、全体の発
光分布のバランスが悪く、演色評価数が小さくなってい
る。本発明に係わるインジウムを過剰に封入したランプ
は、インジウム蒸気によって上記水銀輝線の発光を抑制
し、その一方で蒸気圧の低い希土類金属の連続発光スペ
クトルの強度が高くなっている。そして、スペクトル強
度の大きい水銀の発光が抑えられて、全体として連続光
に近いバランスのとれた発光分布になっている。
【００１２】本発明では、電極間距離が７．５ｍｍ以下
で壁面負荷が２０Ｗ／ｃｍ2 となるショートアークメタ
ルハライドランプについて規定しているが、これは、本
発明は小型高負荷のメタルハライドランプを対象とする
からである。また、電極間距離の下限及び壁面負荷の上
限はランプ製造の際の条件等により制約される。更に、
発光管内に封入する金属ハロゲン化物はディスプロシウ
ム、インジウム、ネオジムを封入したランプあるいはイ
ンジウム、スカンジウム、ナトリウムを封入したランプ
等が実用化される。
で壁面負荷が２０Ｗ／ｃｍ2 となるショートアークメタ
ルハライドランプについて規定しているが、これは、本
発明は小型高負荷のメタルハライドランプを対象とする
からである。また、電極間距離の下限及び壁面負荷の上
限はランプ製造の際の条件等により制約される。更に、
発光管内に封入する金属ハロゲン化物はディスプロシウ
ム、インジウム、ネオジムを封入したランプあるいはイ
ンジウム、スカンジウム、ナトリウムを封入したランプ
等が実用化される。
【００１３】
【発明の効果】以上のように、本発明は小型高負荷のラ
ンプにおいて、希土類金属の連続発光スペクトルのバラ
ンスがよく、発光効率及び演色性等のランプ特性が良好
で、かつ寿命特性が優れている等の利点がある。
ンプにおいて、希土類金属の連続発光スペクトルのバラ
ンスがよく、発光効率及び演色性等のランプ特性が良好
で、かつ寿命特性が優れている等の利点がある。
【図１】本発明に係わるショートアークメタルハライド
ランプの側面図である。
ランプの側面図である。
【図２】本発明に係わるメタルハライドランプの分光分
布特性図である。
布特性図である。
【図３】従来のメタルハライドランプの分光分布特性図
である。
である。
１ 発光管 ２ 電極 ３ 水銀 ４ 希土類金属ハロゲン化物 ５ インジウムのハロゲン化物
Claims (2)
- 【請求項１】発光管の両端に電極を封着し、内部に少な
くとも希土類金属ハロゲン化物を封入し、電極間距離が
７．５ｍｍ以下で壁面負荷が２０Ｗ／ｃｍ2以上のショ
ートアークメタルハライドランプにおいて、前記金属ハ
ロゲン化物として希土類金属ハロゲン化物のほかにイン
ジウムを輝線発光させるための封入量より過剰に封入す
ることを特徴とするショートアークメタルハライドラン
プ。 - 【請求項２】前記インジウムの封入量は発光管の内容積
１ｃｃ当たり０．２〜１．０μｍｏｌである請求項１記
載のショートアークメタルハライドランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14115796A JPH09306426A (ja) | 1996-05-13 | 1996-05-13 | ショートアークメタルハライドランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14115796A JPH09306426A (ja) | 1996-05-13 | 1996-05-13 | ショートアークメタルハライドランプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09306426A true JPH09306426A (ja) | 1997-11-28 |
Family
ID=15285465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14115796A Pending JPH09306426A (ja) | 1996-05-13 | 1996-05-13 | ショートアークメタルハライドランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09306426A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6265827B1 (en) | 1998-02-20 | 2001-07-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Mercury-free metal halide lamp |
-
1996
- 1996-05-13 JP JP14115796A patent/JPH09306426A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6265827B1 (en) | 1998-02-20 | 2001-07-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Mercury-free metal halide lamp |
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