JPH11283560A

JPH11283560A - 高圧放電ランプおよび高圧放電ランプ点灯装置および照明装置

Info

Publication number: JPH11283560A
Application number: JP8476498A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Matsuura; 淳松浦; Daisuke Takayama; 大輔高山
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1998-03-30
Filing date: 1998-03-30
Publication date: 1999-10-15

Abstract

(57)【要約】【目的】従来よりも低価格で光の演色性を高め高圧放電
ランプ、高圧放電ランプ点灯装置および照明装置を提供
すること。【構成】片封止形メタルハライドランプ１は、外因器１
０に収容されている。外囲器１０は、反射体１２と、こ
の反射体１２の投光開口部１２ｂを気密に閉塞した透光
部材としての前面ガラス１５と、反射体１２の背面に彼
着された口金１８とで構成されている。ランプ点灯時、
ランプ１の最冷部となる位置で余剰ヨウ化金属は面積が
約９ｍｍ２の液体状で透光性の黄色のフィルムＡとな
る。前面ガラス１５は、中央部に５８０〜５９０ｎｍ付
近の光の透過を規制する透光部分１５ｂ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、メタルハライドランプ
の発光を利用する光源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば電球を凹状の反射容器内に
収容させて、いわゆる光源と反射器とを一体的にしてい
る反射形光源が使用されている。ここで、上記反射容器
は、例えばガラス等の耐熱性材料で形成され、また、そ
の容器の内面にアルミニウム等の光反射性の優れた金属
を蒸着により被着させて形成されている。

【０００３】また、最近では、ランプ効率の優れた例え
ばメタルハライドランプ等の金属蒸気放電灯を電球等の
代わりに上記反射容器内に収容して、反射形放電灯を構
成させることも行われている。

【０００４】メタルハライドランプは、ハロゲン化金属
が封入されており、ランプにそれぞれ波長の異なる光を
発する複数種のハロゲン化金属を混合封入することで、
ランプの演色性を高めている。

【０００５】また、メタルハライドランプの場合、発光
管として石英材料を採用することが一般的であるが、石
英製の発光管であると、封入するハロゲン化金属は、発
光管と反応したり、発光管から外部に析出したりして、
経時的に減少する。ハロゲン化金属が減少すると、ラン
プの演色性が、経時的に変化し、多くの場合悪くなる。

【０００６】一方、ハロゲン化金属として、タリウム、
錫、スカンジウムなどのハロゲン化金属を使用した場
合、ランプは、５８０ｎｍに突出するスペクトルを持つ
ために、赤の演色性が悪いという問題がある。

【０００７】この対策として、特願平３ー２５２６０
１号には、ナトリウムと水銀が封入され、下端部に余剰
ナトリウムを溜める導入管を取り付けた発光管を持つ高
圧ナトリウムランプを反射体内に取付け、反射体の投光
開口に酸化ネオジウムを含有する透光部材を配設した照
明器具が開示されているが、このものは、ナトリウムを
過剰に封入しているために、ナトリウムの発光主波長で
ある５８５ｎｍの出力が他の波長に比べて大きいので、
酸化ネオジウムの透光性部材によって、５８５ｎｍの波
長をある程度低減し、照明器具外部に出力される光の演
色性を高めたものである。

【０００８】しかし、ネオジウムは高価であるため、従
来技術はランプが高価となる問題を有していた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来よりも
低価格で光の演色性を高め高圧放電ランプ、高圧放電ラ
ンプ点灯装置および照明装置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】請求項１の高圧放電ラン
プは、発光管内に、ハロゲン化金属を封入し、５８０〜
５９０ｎｍに突出する発光スペクトルを持つメタルハラ
イドランプと；投光開口を有し、上記ランプを内包する
開口部付近に焦点を有する反射体と；反射体の投光開口
に配設され、上記ランプを光源として直接的または間接
的に入射する可視光の内５８０〜５９０ｎｍの透過率が
他の波長の可視光の透過率よりも低い透光部分を開口面
中央部に有する透光部材と；を具備していることを特
徴とする。

【００１１】請求項２の高圧放電ランプは、発光管内
に、タリウム、錫およびスカンジウムの内少なくとも一
種を含むハロゲン化金属を点灯中余剰となるように封入
しているメタルハライドランプと；投光開口を有し、上
記ランプを内包する反射体と；反射体の投光開口に配設
され、上記ランプを光源として直接的または間接的に入
射する可視光の内５８０〜５９０ｎｍの透過率が他の波
長の可視光の透過率よりも低い透光部分を開口中央部に
有する投光部材と；を具備していることを特徴とする。

【００１２】請求項３は、透光部材が、酸化ネオジウム
を含有していることを特徴とする請求項１または２記載
の高圧放電ランプである。

【００１３】請求項４の高圧放電ランプ点灯装置は、請
求項１ないし３いずれか一記載のメタルハライドランプ
と、このランプを安定的に点灯する点灯装置と、を具備
していることを特徴とする。

【００１４】請求項５の照明装置は、請求項１ないし３
いずれか一記載のメタルハライドランプと、このランプ
を収納する照明装置本体と、を具備していることを特徴
とする。

【００１５】請求項６の照明装置は、請求項１ないし３
いずれか一記載のメタルハライドランプと、このランプ
を安定的に点灯する点灯装置と、このランプおよび点灯
装置を収納する照明装置本体と、を具備していることを
特徴とする。

【００１６】本発明において、照明装置とは、メタルハ
ライドランプの発光を利用する装置であればよく、たと
えば、スポットライトや投光器などの照明器具、ヘッド
ライト等を持つ車両へ液晶プロジェクションテレピやオ
ーバーヘッドプジェクタ等の光学装置を含む。

【００１７】また、液化状態で透光性の略黄色のハロゲ
ン化金属とは、高温時の液化状態でおよそ５８０〜５９
０ｎｍを主として透過するハロゲン化金属をいう。ただ
し、低温時の固体状態では、どの様な色であってもかま
わない。

【００１８】透光部材の光学特性としては、可視光の内
５８０〜５９０ｎｍの透過率が他の波長の可視光の透過
率よりも低い透光部分を開口面中央部に有する透光部材
であればよく、構造の形態としては、可視光のほぼ全域
を透過する透明のガラス板の中央部にネオジウムガラス
を張り合わせ、凹凸を双方に設けて機械的勘合など周知
の手段をとることができる。また、中央部は紫外線域あ
るいは赤外線域は透過してもしなくてもよい。また、透
光部材の形状は、板状の他、光屈折作用を有する特殊形
状を含む。

【００１９】前記直接発光管を通過した光は、透光部材
を通過して、中央部のみ８０〜５９０ｎｍが５８０〜５
９０ｎｍ以外の波長よりも低減した光となって反射体外
に出力される。

【００２０】

【発明の実施形態】以下本発明について、図１および図
３に示す店舗照明などに使用されるダウンライト形照明
装置に適用した実施形態にもとづき説明する。

【００２１】図１において、１は高圧放電ランプとして
用いられる片封止構造の小形メタルハライドランプを示
し、このランプ１は定格入力１５０ｗであり、例えば内
径が１２．０ｍｍで、内容積１．ｌｃｃの略球形をなす
石英ガラスからなる発光管２の一端に圧潰封止部３を形
成し、この封止部３に一対の電極４、４を封装してあ
る。電極４、４はそれぞれタングステンからなる電極軸
５、５の先端にタングステンワイヤからなる電極コイル
６、６を巻回して構成されており、これら一対に電極コ
イル６、６が発光管２内で所定の電極間距離を存して互
いに対向されている。電極軸５、５は上記圧潰封止部３
に封着されたモリブデンからなる金属箔導体７、７に接
続されており、これら金属箔導体７、７には外部リード
線８、８が接続されている。外部リード線８、８は圧潰
封止部３の端面から導き出されていろ。このような発光
管２には、発光金属としてＳｎ−Ｎａ−ＴＩ−ｌｎ−Ｌ
ｉ−Ｓｃのヨウ化物を完全蒸発量２ｍｍｇに対して１ｍ
ｍｇ過剰に封入されているとともに、緩衝金属として水
銀および希ガスとしてアルコンガスが封入されている。
なお、ヨウ化物を１ｍｍｇ過剰に封入されたことで、６
０００時間点灯しても初期の演色性を維持できる。

【００２２】このような構成の片封止形メタルハライド
ランプ１は、外囲器１０に収容されている。外囲器１０
は、投光開口に焦点がある反射体１２と、この反射体１
２の径１５ｃｍの投光開口部１２ｂを気密に閉塞し、中
央部に径３ｃｍのネオジウムガラス１５ｂを内側に接着
剤を介して貼り付けている透光部材としての前面ガラス
１５と、反射体１２の背面に被着された口金１８とで構
成されている。図3は、透光部材１５を凹面状に形成
し、凹部にネオジウム板１５ｆを勘合した第2の実施形
態である。このものは、勘合形態以外については、第1
の実施形態と同様である。

【００２３】反射体１２は例えばほう珪酸ガラスからな
り、放物線曲面からなる有効反射部２１とこの有効反射
部２１に連なる凹部２２を備えており、凹部２２の奥部
は閉塞壁２３により閉止されている。なお、有効反射部
２１の焦点位置にランプ１の電極コイル６、６間の中央
が位置するようにしている。上記有効反射部２１および
凹部２２の内面には、アルミ蒸着膜などからなる反射膜
２５が形成されている。上記反射体１２の閉塞壁２３に
は、一対の導電線を兼ねるサポートワイヤ２６、２６が
気密に貫通されており、これらサポートワイヤ２６、２
６の反射体１２内部に伸びる端部には、上記メタルハラ
イドランプ１の外部リード線８、８がそれぞれ接合され
ている。このためメタルハライドランプ１は、サポート
ワイヤ２６、２６に機械的に支持されており、この場合
ランプ１の発光中心が上記有効反射部２１の焦点位置と
一致または接近するように配置されている。また、メタ
ルハフイドランプ１は、サポートワイヤ２６、２６に対
し電気的に接続されている。

【００２４】サポートワイヤ２６、２６は接続線２７、
２７を介して前記口金１８のシェル１８ａおよび外部端
子１８ｂに接続されている。

【００２５】５１はたとえばインバータ式の点灯回路と
しての安定器であり、商用電源５０の電力供給を受け、
約１５ｋＨｚの交流高周波出力を外部端子１８ｂを挿着
したソケット５２を介して光源１に供給し、光源１をラ
ンプ電圧９５Ｖ、ランプ電流ＩＡで点灯させるものであ
る。

【００２６】なお、外囲器１０内には不活性ガスとして
窒素が封入されている。

【００２７】上記外囲器１０は、照明装置本体４１に収
容されている。照明装置本体４１は、天井４２の開口４
２ａに取り付けられ、内部に反射面４３、上面にソケッ
ト５２が取り付けられている。

【００２８】このような構成のダウンライトにおいて
は、メタルハライドランプ１から放射される光は、一部
が直接前面ガラス１５を透過し、残りは反射体１２の内
面に形成された反射膜２５により反射されて前面ガラス
１５に向かい、この前面ガラス１５を透過して本実施形
態の場合下方を照射する。なお、照射方向は、使用者の
ニーズによって横方向、斜め下方向など選択することが
できる。

【００２９】ところで、本発明の前面ガラス１５の中央
部は、５８０〜５９０ｎｍ付近の光の透過を規制する手
段を有しており、例えば５８０〜５９０ｎｍ付近の光を
反射する多層干渉膜からなるフィルタ膜を形成してもよ
いが、本実施形態の場合は前面ガラス１５上に部分的に
酸化ネオジウムが入ったネオジウムガラス１５ｂを用い
ている。ネオジウムガラスは５８０〜５９０ｎｍ付近の
光の透過を３０％程度まで低下させる。

【００３０】本実施形態の場合は、平均演色評価数Ｒ
ａ、平均色温度Ｔｃおよび特殊演色評価数Ｒ９、前面ガ
ラス１５面の色温度変化の各特性とも比較品に比べて大
幅に向上しており、特に色むらとなる色温度変化は２０
０Ｋから１１０Ｋにすることができ、照明していても色
むらがほとんど感じられなかった。これに引き替え、ラ
ンプ効率の低下は２５％程度にとどめることができた。
本実施形態では余剰ハロゲン化物を１ｍｍｇ封入した
が、更に封入すればより長時間演色性を変化させないで
ランプを点灯することができる。

【００３１】

【発明の効果】請求項１ないし６によれば、低価格で経
時的に演色性が変化しにくい高圧放電ランプ、高圧放電
ランプ点灯装置および照明装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の要部断面図。

【図２】本発明の第１の実施形態をブロック的に示す
図。

【図３】本発明の第２の実施形態の要部断面図。

【符号の説明】

１・・・メタルハライドランプ、２・・・発光管、１５・・・投光部材、２１・・・反射体、４１・・・照明装置本体５１・・・点灯装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発光管内に、ハロゲン化金属を封入し、５
８０〜５９０ｎｍに突出する発光スペクトルを持つメタ
ルハライドランプと；投光開口を有し、上記ランプを内
包するとともに開口部付近に焦点を有する反射体と；反
射体の投光開口に配設され、上記ランプを光源として直
接的または間接的に入射する可視光の内５８０〜５９０
ｎｍの透過率が他の波長の可視光の透過率よりも低い透
光部分を開口面中央部に有する透光部材と；を具備して
いることを特徴とする高圧放電ランプ。
【請求項２】発光管内に、タリウム、錫およびスカンジ
ウムの内少なくとも一種を含むハロゲン化金属を点灯中
余剰となるように封入しているメタルハライドランプ
と；投光開口を有し、上記ランプを内包するとともに開
口部付近に焦点を有する反射体と；反射体の投光開口に
配設され、上記ランプを光源として直接的または間接的
に入射する可視光の内５８０〜５９０ｎｍの透過率が他
の波長の可視光の透過率よりも低い透光部分を開口面中
央部に有する投光部材と；を具備していることを特徴と
する高圧放電ランプ。
【請求項３】透光部材の投光部分には、酸化ネオジウム
を含有してい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。
【請求項４】請求項１ないし３いずれか一記載の高圧放
電ランプと；このランプを安定的に点灯する点灯装置
と；を具備していることを特徴とする高圧放電ランプ点
灯装置。
【請求項５】請求項１ないし３いずれか一記載の高圧放
電ランプと；このランプを収納する照明装置本体と；を
具備していることを特徴とする照明装置。
【請求項６】請求項１ないし３いずれか一記載の高圧放
電ランプと；このランプを安定的に点灯する点灯装置
と；上記ランプおよび点灯装置を収納する照明装置本体
と；を具備していることを特徴とする照明装置。