JPH10144258A - メタルハライドランプ - Google Patents

メタルハライドランプ

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Publication number
JPH10144258A
JPH10144258A JP30002696A JP30002696A JPH10144258A JP H10144258 A JPH10144258 A JP H10144258A JP 30002696 A JP30002696 A JP 30002696A JP 30002696 A JP30002696 A JP 30002696A JP H10144258 A JPH10144258 A JP H10144258A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal halide
tube
color temperature
lii
light emitting
Prior art date
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Pending
Application number
JP30002696A
Other languages
English (en)
Inventor
Taketomi Kuninobu
建臣 国信
Yoshiharu Nishiura
義晴 西浦
Takashi Yamamoto
高詩 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 色温度のばらつきを抑え演色性が高く、寿命
特性に優れた低ワット低色温度のメタルハライドランプ
を得る。 【解決手段】 発光管1が外管2に内蔵された構成を有
しており、外管2内には窒素ガスが封入されている。石
英からなる発光管1の発光部1a内部には、不活性ガ
ス、Hg、DyI3,TmI3,HoI3のうち少なくとも
1種類を含むランタノイド金属ハロゲン化物と、この封
入ハロゲン化物総量2.7mgに対しヨウ化リチウム
(LiI)4wt%とヨウ化セシウム(CsI)4wt
%が封入されている。発光管1の周囲には、石英からな
る円筒状の透光性筒4が発光管1を包囲して設けられて
いるとともに、透光性筒4の両端開口部を閉塞するよう
に金属プレート5が設けられている。ランプ電力が30
W以上100W以下でかつ相関色温度が3200K以下
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はメタルハライドラン
プに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、低色温度(相関色温度3100K
以下)のメタルハライドランプとしては、スズ(Sn)
とリチウム(Li)のハロゲン化物を用いたものと、ナ
トリウム(Na)とスカンジウム(Sc)とリチウム
(Li)のハロゲン化物を用いたものが知られている
(特開平2−177245号公報)。
【0003】また、リチウム(Li)を用いず低ワット
(100W以下)低色温度(相関色温度3700K以
下)を実現したものについては、ランタノイド金属ハロ
ゲン化物にヨウ化タリウムとヨウ化ナトリウムを用いた
平均演色評価数Raが80以上のメタルハライドランプ
が知られている(特開平7−130331号公報)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】低色温度を実現するた
めに、ハロゲン化物としてスズ(Sn)を用いたメタル
ハライドランプでは、寿命中に電極の低温部で電極材料
であるタングステンの浸食が激しく、電極折れを起こす
問題があった。
【0005】一方、ハロゲン化物としてNa、Sc、L
iを用いた低ワット(100W以下)の低色温度のメタ
ルハライドランプでは、寿命中の光束劣化が大きく、そ
の改善が望まれていた。また、平均演色評価数Raが低
くRa80以上を実現したものはない。
【0006】特開平7−130331号公報に開示され
ている低ワット(100W以下)、低色温度(相関色温
度3700K以下)のランプについては、低ワット低色
温度で高演色と寿命特性も優れているが、点灯初期の色
温度のばらつきが大きいという問題があった。
【0007】本発明は、色温度のばらつきを抑え演色性
が高く、寿命特性に優れた低ワット低色温度のメタルハ
ライドランプの実現を目的とする。
【0008】
【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、両端に電極を有し内部に水銀と金属ハロゲ
ン化物および不活性ガスが封入された発光管と、前記発
光管を内蔵した外管を具備し、前記金属ハロゲン化物に
はディスプロシウム(Dy)、ツリウム(Tm)、ホル
ミウム(Ho)のハロゲン化物のうち少なくとも1種類
を含むランタノイド金属ハロゲン化物と、前記金属ハロ
ゲン化物総量に対し、3wt%〜12wt%のヨウ化リ
チウム(LiI)とからなり、ランプ電力が30(W)
〜100(W)でかつ相関色温度が3200K以下であ
り平均演色評価数Raが80以上である構成を有するも
のである。
【0009】これにより、点灯初期の色温度のばらつき
を抑え演色性が高く、寿命特性に優れた低ワット低色温
度メタルハライドランプが得られる。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載のメタル
ハライドランプは、両端に電極を有し内部に水銀と金属
ハロゲン化物および不活性ガスが封入された発光管と、
前記発光管を内蔵した外管を具備し、前記金属ハロゲン
化物にはディスプロシウム(Dy)、ツリウム(T
m)、ホルミウム(Ho)のハロゲン化物のうち少なく
とも1種類を含むランタノイド金属ハロゲン化物と、前
記金属ハロゲン化物総量に対し、3wt%〜12wt%
のヨウ化リチウム(LiI)とからなり、ランプ電力が
30(W)〜100(W)でかつ相関色温度が3200
K以下であり平均演色評価数Raが80以上である構成
を有するものである。
【0011】これにより、相関色温度を3200K以下
で平均演色評価数Raが80を保ち、点灯初期の色温度
のばらつきを抑制し、寿命特性に優れた低ワット低色温
度メタルハライドランプが実現できるという作用を有す
る。
【0012】本発明の請求項2に記載の発明は、請求項
1記載のメタルハライドランプにおいて、前記発光管の
金属ハロゲン化物総量に対し、ヨウ化セシウム(Cs
I)が3wt%〜10wt%で、かつヨウ化リチウム
(LiI)が3wt%〜10wt%で封入された構成を
有するものである。
【0013】これにより、寿命特性中のLi消失を低減
させる作用を有する。本発明の請求項3に記載の発明
は、請求項1または請求項2記載のメタルハライドラン
プにおいて、前記発光管が、紫外線を反射、または吸収
する透光性筒で包囲されている構成を有するものであ
る。
【0014】これにより、寿命中のLi消失の低減や発
光管破損時の外管バルブの破損を防止できるという作用
を有する。
【0015】次に、本発明の実施の形態について説明す
る。図1に示す本発明の実施の形態である70Wメタル
ハライドランプは、発光管1が外管2に内蔵された構成
を有しており、外管2内には窒素ガスが50000パス
カル封入されている。
【0016】石英からなる発光管1は、放電空間を有す
る発光部1aと、この発光部1aの両端に連設された封
止部1bとを有する。封止部1bには、電極(図示せ
ず)、金属箔(図示せず)、外部リード線1cが順次接
続された電力導入体が封止されている。なお、電力導入
体は、電極が発光部内に位置し、かつ、外部リード線1
cが封止部1bから発光管1外部にそれぞれ導出するよ
うに封止されている。
【0017】発光管1の発光部1a内部には、不活性ガ
スとしてアルゴンが16000パスカル、Hg18m
g、ヨウ化ディスプロシウム、ヨウ化ツリウム、ヨウ化
ホルミウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化タリウム、封入
ハロゲン化物総量2.7mgに対しヨウ化リチウム(L
iI)4wt%とヨウ化セシウム(CsI)4wt%が
封入されている。
【0018】発光管1の周囲には、石英からなる円筒状
の透光性筒4が発光管1を包囲して設けられているとと
もに、透光性筒4の両端開口部を閉塞するように金属プ
レート5が設けられている。
【0019】外管2にはステム9が設けられており、ス
テム9に設けられた電力供給線6は発光管1の外部リー
ド線1cにそれぞれ接続されている。
【0020】また、外管2には口金8が設けられてお
り、口金ピン8aはステム9の電力供給線6に接続され
ており、口金ピン8aと発光管1とは電気的に接続され
ている。
【0021】なお、発光管1の両端の外面には、ZrO
2等からなる熱反射膜3が塗布されている。また、7は
Zr−Alゲッターを示す。
【0022】次に、上記構成で30W、50W、70
W、100Wのメタルハライドランプをそれぞれ10本
作成し、金属ハロゲン化物総量に対し、ヨウ化リチウム
(LiI)4wt%、ヨウ化セシウム(CsI)4wt
%と封入量を一定として、各ワットのランプ各10本に
ついての相関色温度(Tc)および平均演色評価数(R
a)を測定し、その平均値を表1に示す。
【0023】
【表1】
【0024】表1から明らかなように、低ワットになる
に従い、色温度(Tc)を低下させることと平均演色評
価数(Ra)を向上させることが、困難なことがわか
る。
【0025】このような30Wのメタルハライドランプ
について、封入ハロゲン化物総量2.7mgに対しヨウ
化リチウム(LiI)の添加量を0wt%〜14wt%
まで変化させたときの、Tcの変化を図2に示した。ま
た、図3にはTcのばらつきを示す。なお、図3におい
て、σは標準偏差を示したものである。
【0026】図2よりヨウ化リチウム(LiI)の添加
量が3wt%以上で、Tc3200K以下が実現できる
ことが確認できる。
【0027】また、図3からは、ヨウ化リチウム(Li
I)を添加していくと色温度のばらつきが抑制されてい
ることが確認できる。
【0028】図4は上記の30Wメタルハライドランプ
において、封入ハロゲン化物総量2.7mgに対しヨウ
化リチウム(LiI)の添加量を0wt%〜14wt%
まで変化させたときの、Raの変化を示したものであ
る。
【0029】図4よりヨウ化リチウム(LiI)の添加
量が12wt%以下なら、Ra80以上が維持できるこ
とが確認できる。
【0030】このように、ヨウ化リチウム(LiI)の
添加によって、充分な初期特性と満足できる寿命特性を
得ることができるが、寿命特性をさらに良くするために
は、少なからず起こるLi消失の抑制を行う必要があ
る。そこで、上記30Wメタルハライドランプにおい
て、封入ハロゲン化物総量2.7mgに対しヨウ化リチ
ウム(LiI)10wt%一定でヨウ化セシウム(Cs
I)1wt%,3wt%,10wt%の3水準で封入し
たときの、6000時間点灯後のリチウム(Li)の残
存率(Li消失)を調べた。その結果を図5に示す。な
お、図5中、記号×はCsI添加量1wt%、記号△は
CsI添加量3wt%、記号○はCsI添加量10wt
%をそれぞれ示す。
【0031】図5に示すように、ヨウ化セシウム(Cs
I)添加量が3wt%および10wt%のものは600
0時間点灯後においてLiの残存率は85%以上であっ
た。また、ヨウ化セシウム(CsI)添加量が1wt%
のものは、6000時間点灯後においてLiの残存率は
75%であった。
【0032】寿命中、リチウム(Li)の残存率が85
%未満であると色温度の変化が大きくなり、ランプ電圧
も上昇する。また、遊離ヨウ素が増えるため再点呼電圧
が上昇し、寿命中の立ち消えが起こるという問題が生じ
る。そこで、残存率の許容範囲を85%以上とした。
【0033】ヨウ化リチウム(LiI)を10wt%封
入した場合、ヨウ化セシウム(CsI)を3wt%以上
添加することにより、リチウム(Li)の残存率を85
%以上に維持でき、ヨウ化セシウム(CsI)がLi消
失を防止していることも確認できた。
【0034】ヨウ化セシウム(CsI)は、アークを安
定させ管壁温度を下げる効果があることが知られてい
る。管壁温度が高いと、ヨウ化リチウム(LiI)は管
壁と反応しリチウム(Li)イオンと遊離ヨウ素に分離
され、発光管外または発光管内にリチウム(Li)イオ
ンのみが抜け出る現象(Li消失)が起こりやすくな
る。ヨウ化セシウム(CsI)を加えることで管壁温度
を下げ、ヨウ化リチウム(LiI)と管壁との反応を抑
制させることにより、Li消失を低減することができ
た。
【0035】紫外線を反射、または吸収できる透光性筒
4を用いた場合、Li消失が更に低減でき、6000時
間点灯後のリチウム(Li)残存率を90%以上にでき
る。紫外線を反射、または吸収できる透光性筒として
は、透光性筒の表面に酸化亜鉛膜(ZnO2)を塗布し
たものや、酸化シリカと酸化チタン、または酸化セリウ
ムによる多層干渉膜を蒸着したものや、石英中にチタン
やセリウムを添加したものを用いた。
【0036】透光性筒が、ランプ点灯中に発光管から放
射される紫外線を反射、または吸収することにより、外
管2内の金属部品からの光電子の発生が抑制される。光
電子は発光管1の外表面に付着し、発光管内のLiイオ
ンとの結合性のために、Liイオンを発光管外に引き出
しLi消失を促進させるものである。つまり、紫外線を
反射、または吸収できる透光性筒を用いることにより、
光電子の発生が抑制され、Li消失が低減できるのであ
る。
【0037】また、透光性筒4で発光管を包囲すること
により、寿命末期において発光管1が破損しても、透光
性筒4によって発光管材料の外管2への衝突を防止で
き、外管2の破損を防止できる。
【0038】また、上記30Wメタルハライドランプに
おいて、金属ハロゲン化物総量2.7mgに対しヨウ化
リチウム(LiI)1wt%,3wt%,10wt%を
封入した3つの各水準に、CsIの添加量を0wt%〜
12wt%まで変化させたときの、Raの変化を図6に
示す。なお、図6中、記号×はLiI添加量12wt
%、記号□はLiI添加量10wt%、記号△はLiI
添加量3wt%、記号○はLiI添加量1wt%を示
す。
【0039】図6から、LiIの添加量が10wt%の
とき、10wt%を越えるCsIを封入すると、Raが
80未満になることがわかる。
【0040】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、相関色温
度3200K以下で、点灯初期の色温度のばらつきを抑
制し、演色性が高く寿命特性の優れた低ワットで低色温
度のメタルハライドランプを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1である70Wメタルハラ
イドランプの正面図
【図2】封入ハロゲン化物総量に対してのLiIの添加
量と色温度の関係図
【図3】封入ハロゲン化物総量に対してのLiIの添加
量と色温度のばらつきの標準偏差の関係図
【図4】封入ハロゲン化物総量に対してのLiIの添加
量と平均演色評価数の関係図
【図5】封入ハロゲン化物総量に対してのLiIの添加
量が1wt%、3wt%、10w%の時、CsIの添加
量とLi残存率の関係図
【図6】封入ハロゲン化物総量に対してのLiIの添加
量が3wt%、10wt%、12wt%の時、CsIの
添加量と平均演色評価数の関係図
【符号の説明】
1 発光管 2 外管 4 透光性筒 8 口金

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 両端に電極を有し内部に水銀と金属ハロ
    ゲン化物および不活性ガスが封入された発光管と、前記
    発光管を内蔵した外管を具備し、前記金属ハロゲン化物
    にはディスプロシウム(Dy)、ツリウム(Tm)、ホ
    ルミウム(Ho)のハロゲン化物のうち少なくとも1種
    類を含むランタノイド金属ハロゲン化物と、前記金属ハ
    ロゲン化物総量に対し、3wt%〜12wt%のヨウ化
    リチウム(LiI)とからなり、ランプ電力が30
    (W)〜100(W)でかつ相関色温度が3200K以
    下であり平均演色評価数Raが80以上であることを特
    徴とするメタルハライドランプ。
  2. 【請求項2】 前記発光管の金属ハロゲン化物総量に対
    し、ヨウ化セシウム(CsI)が3wt%〜10wt%
    で、かつヨウ化リチウム(LiI)が3wt%〜10w
    t%で封入されたことを特徴とする請求項1に記載のメ
    タルハライドランプ。
  3. 【請求項3】 前記発光管が、紫外線を反射、または吸
    収する透光性筒で包囲されていることを特徴とする請求
    項1または請求項2に記載のメタルハライドランプ。
JP30002696A 1996-11-12 1996-11-12 メタルハライドランプ Pending JPH10144258A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011082085A (ja) * 2009-10-09 2011-04-21 Iwasaki Electric Co Ltd メタルハライドランプ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011082085A (ja) * 2009-10-09 2011-04-21 Iwasaki Electric Co Ltd メタルハライドランプ

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