JPH1140102A

JPH1140102A - メタルハライド放電ランプおよび照明装置

Info

Publication number: JPH1140102A
Application number: JP19665997A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Honda; 久司本田; Akira Ito; 彰伊藤; Atsushi Saida; 淳斉田; Seiji Ashida; 誠司芦田; Tatsuo Kotabe; 辰男小田部
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1997-07-23
Filing date: 1997-07-23
Publication date: 1999-02-12

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】環境負荷の大きい水銀を本質的に用いないで、
気密容器の白濁およびクラックの発生を抑制し、所望の
電力を入力させて高い発光効率を得る。【解決手段】気密容器１にＡｌを含む透光性の材料例え
ばアルミナ又はＹＡＧをセラミックス又は単結晶の形で
用い、発光金属のハロゲン化物及び希ガスに加えてＡｌ
のハロゲン化物を封入した。アルミニウムは発光に寄与
しないが、蒸気圧が高いので、水銀を本質的に封入しな
くてよい。石英ガラスの気密容器の場合にはＡｌのハロ
ゲン化物を封入すると、白濁及びクラックが早期に発生
するが、Ａｌを含む透光性の材料の気密容器はアルミニ
ウムのハロゲン化物又はアルミニウムが気密容器と反応
しないので、白濁及びクラックが発生しない。又耐火性
が優れており、入力電力を大きくして動作温度を高くで
きるので、放電媒体の蒸気圧を高くすることができるか
ら、発光効率が高くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は水銀を本質的に封入
していないメタルハライド放電ランプおよびこれを用い
た照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】相対向する一対の電極を備えた発光管内
に希ガス、発光金属のハロゲン化物および水銀を封入し
てなるメタルハライド放電ランプは、比較的高効率で、
高演色性であるため、広く使用されている。たとえば、
屋外および屋内の一般照明用に加えて、ランプの発光を
集光してスクリーンに投射する液晶プロジェクタや光投
射用の光ファイバー用光源などにも使用され、さらには
自動車のヘッドライトなどにも使用されつつある。

【０００３】一般照明用としては主として細長い発光管
を用いるロングアーク形のメタルハライド放電ランプが
用いられる。また、液晶プロジェクタなどにおいては、
小形なショートアーク形のメタルハライド放電ランプが
用いられる。

【０００４】一方、近年環境に対する関心が地球規模で
高まり、放電ランプなどに含まれる水銀の破棄、処理方
法などが問題になってきている。

【０００５】そこで、本発明者らは水銀を本質的に含ま
ない放電ランプの研究を行ってきた。

【０００６】ところが、放電ランプにおいては、所要の
電力を放電ランプに入力させるために、放電ランプの電
位傾度を所定値範囲まで高めて適正なランプ電圧にする
必要がある。そのためには、放電媒体の蒸気圧が高くな
ければならない。そして、所要の蒸気圧にするために
は、従来は水銀を封入しなければならなかった。

【０００７】上記の問題に対しては、本発明者らはよう
化アルミニウムまたは臭化アルミニウムなどのアルミニ
ウムのハロゲン化物を水銀に代えて封入することによ
り、適正なランプ電圧が得られることを見いだした。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アルミ
ニウムのハロゲン化物を封入したメタルハライド放電ラ
ンプは、点灯後まもなく、ないし数百時間でタングステ
ン電極の一部が変形し、また石英ガラスからなる気密容
器が白濁し、甚だしいときにはクラックを生じることが
分かった。

【０００９】上記の問題のうち、電極の変形はレニウム
またはレニウム・タングステン合金を用いることで改善
できることが分かった。

【００１０】これに対して、気密容器の白濁およびクラ
ックの問題は、解決が困難である。特に発光効率を向上
させるために、放電ランプの動作温度を高くすると、上
記の問題が助長される。

【００１１】そこで、問題の発生した放電ランプを詳細
に分析したところ、白濁部において、気密容器の成分で
あるＳｉＯ₂とアルミニウムのハロゲン化物から解離し
たアルミニウムＡｌまたはアルミニウムのハロゲン化物
とが激しく反応してＡｌ₂Ｏ₃などを生成していることが
分かった。そして、この反応生成物が歪の原因となって
クラックが生じるものと考えられる。

【００１２】結局、上記のようにアルミニウムのハロゲ
ン化物を水銀に代えて封入することにより、水銀を本質
的に封入することなしに、メタルハライド放電ランプを
構成することはできるが、寿命が極めて短く、しかも動
作温度を下げて点灯せざるを得ないことから発光効率が
低い。

【００１３】さらに、始動電圧が高いという問題もあ
る。すなわち、水銀を封入する従来のメタルハライド放
電ランプにおいては、水銀蒸気−アルゴンのペニング効
果によって始動電圧を低減させることができるが、水銀
を用いないので、ペニング効果を得ることができないか
らである。

【００１４】これに対して、希ガスとしてアルゴンに加
えてネオンを封入すれば、ペニング効果を得ることがで
きるが、石英ガラスからなる気密容器の場合、ネオンが
透過しやすいので、長期間にわたって一定のペニング効
果を得ることができない。

【００１５】本発明は、環境負荷の大きい水銀を本質的
に封入しないで、気密容器の白濁およびクラックの発生
を抑制するとともに、所望の電力を入力させて高い発光
効率得ることができるメタルハライド放電ランプおよび
これを用いた照明装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を達成するための手段】請求項１の発明のメタル
ハライド放電ランプは、成分元素に少なくともＡｌを含
む透光性の気密容器と；アルミニウムのハロゲン化物、
発光金属のハロゲン化物および希ガスを含む放電媒体
と；を具備し、本質的に水銀が封入されていないことを
特徴としている。

【００１７】本発明および以下の各発明において、特に
指定しない限り用語の定義および技術的意味は次によ
る。

【００１８】まず、気密容器について説明する。

【００１９】本発明の気密容器は、上記したとおり成分
元素に少なくともＡｌを含む透光性のある材料たとえば
アルミナまたはＹＡＧなどからなるが、それらをセラミ
ックスまたは単結晶の形で用いることができる。透光性
アルミナセラミックスおよびＹＡＧセラミックスおよび
それらの単結晶は、ともに放射透過性が良好であるとと
もに、成形性も良好である。もちろん、耐火性について
も問題がない。石英ガラスの場合、９５０℃以下で使用
しなければならないが、セラミックスの場合は１１００
℃まで使用できる。

【００２０】なお、ＹＡＧとは、イットリウム−アルミ
ナ−ガーネット系の化合物のことで、化学記号は次のと
おりである。Ａｌ₁₀Ｙ₆Ｏ₂₄またはＡｌ₅Ｙ₃Ｏ₁₂（焼成
温度で異なる。）また、必要に応じて、気密容器の内面
に耐ハロゲン性または耐金属性の透明性被膜を形成する
か、気密容器の内面を改質することが許容される。

【００２１】さらに、気密容器は、ロングアーク形メタ
ルハライド放電ランプに用いられる細長い管状のもので
もよいし、ショートアーク形メタルハライド放電ランプ
に用いられる球状または楕円球状などで、その両端から
細長い管状の封着部が延在しているものであってもよ
い。

【００２２】次に、放電媒体について説明する。

【００２３】本発明における放電媒体は、前記したよう
に、アルミニウムのハロゲン化物、発光金属のハロゲン
化物および希ガスである。

【００２４】アルミニウムのハロゲン化物を構成するハ
ロゲンとしては、よう素、臭素、塩素またはフッ素のい
ずれか一種または複数種を用いることができる。そし
て、アルミニウムのハロゲン化物は、その蒸気圧が高
く、しかも発光には殆ど寄与しない。

【００２５】発光金属のハロゲン化物は、発光色、平均
演色評価数Ｒａおよび発光効率などについて所望の発光
特性を備えた放射を得るため、さらには気密容器のサイ
ズおよび入力電力に応じて、既知の金属ハロゲン化物の
中から任意所望に選択することができる。たとえば、ナ
トリウムＮａ、リチウムＬｉ、スカンジウムＳｃ、およ
び希土類金属からなるグループの中から選択された一種
または複数種のハロゲン化物を用いることができる。こ
れらのハロゲン化物を構成するハロゲンとしては、アル
ミニウムのハロゲン化物と同様である。

【００２６】希ガスとしては、アルゴン、キセノン、ネ
オンなどを用いることができる。

【００２７】さらに、その他の構成について説明する。

【００２８】電極について本発明は、有電極および無電極のいずれの形式のメタル
ハライド放電ランプについても適用することができる。

【００２９】無電極の場合は、気密容器の外側に誘導結
合コイルまたは静電結合電極が配設される。

【００３０】有電極の場合は、気密容器の一般的には両
端の対向する位置に一対の電極が封装される。有電極に
おいては、交流および直流のいずれで点灯するように構
成してもよい。

【００３１】したがって、一対の電極は、交流で作動す
る場合、同一構造とするが、直流で作動する場合、一般
に陽極は温度上昇が激しいから、陰極より放熱面積の大
きいものを用いる。

【００３２】外囲器について気密容器は、必要に応じてこれを外囲器に収納すること
ができる。外囲器内を排気して不活性ガスを適当な圧力
で封入することにより、外囲器内の導体が酸化するのを
防止できる。

【００３３】また、外囲器内を真空にすることにより、
気密容器の表面の温度勾配を少なくすることができる。
これにより、気密容器をセラミックスによって形成して
いる場合にクラックが発生しにくくなる。

【００３４】水銀について本発明において、本質的に水銀が封入されていないと
は、気密容器の内容積１ｃｃ当たり０．３ｍｇ未満、好
ましくは０．２ｍｇ以下の水銀が存在していることを許
容するという意味する。

【００３５】しかし、水銀を全く封入しないことは環境
上一層望ましいことである。

【００３６】従来のように水銀蒸気によって放電ランプ
の電気特性を維持する場合には、気密容器の内容積１ｃ
ｃ当たり２０ｍｇ以上封入していたことからすれば、本
発明は水銀量が実質的に少ないといえる。

【００３７】最後に、作用について説明する。

【００３８】以上の説明から明らかなように、本発明に
おいては、気密容器が成分元素に少なくともＡｌを含む
透光性の材料からなるから、アルミニウムのハロゲン化
物を封入しても、点灯中にアルミニウムのハロゲン化物
または解離したアルミニウムが気密容器のアルミニウム
以外の白濁を生じる他の金属成分と反応する確率が極め
て少ない。このことは、気密容器の白濁発生が少ないと
ともに、気密容器がアルミニウムのハロゲン化物または
解離したアルミニウムと反応しないか、反応したとして
も歪発生の原因となるような反応生成物ができないため
に、クラック発生が少ないという結果をもたらすものと
考えられる。その結果、本発明においては、寿命中の光
束維持率が良好になる。

【００３９】また、本発明の気密容器は、石英ガラスか
らなる気密容器より高い耐火性を備えているため、気密
容器の動作温度を高く設定することがでる。このため、
アルミニウムの蒸気圧をさらに高くして、ランプ電圧を
所要の値まで高くするとともに、メタルハライド放電ラ
ンプの発光効率を高めることができる。

【００４０】さらに、本発明においては、アルミニウム
のハロゲン化物が気密容器と反応しないことにより消費
されにくいから、アルミニウムのハロゲン化物の蒸気圧
が寿命中に変化しないので、寿命中のランプ電圧変化が
少なくなる。

【００４１】そうして、本発明は一般照明用、液晶プロ
ジェクタなどのプロジェクション用、光ファイバー照明
用、自動車のヘッドライト用など各種照明用途に幅広く
適応するものである。

【００４２】請求項２の発明のメタルハライド放電ラン
プは、請求項１記載のメタルハライド放電ランプにおい
て、アルミニウムのハロゲン化物は、よう化アルミニウ
ムおよび臭化アルミニウムの少なくとも一種であること
を特徴としている。

【００４３】よう素および臭素は、ハロゲンの中では比
較的反応性が穏やかであるために、気密容器がハロゲン
によって攻撃されにくい。

【００４４】本発明においては、よう化アルミニウムお
よび臭化アルミニウムのいずれかを単独で封入するか、
または要すれば両方を所望の割合で封入することができ
る。

【００４５】請求項３の発明のメタルハライド放電ラン
プは、請求項１または２記載のメタルハライド放電ラン
プにおいて、気密容器に封装された電極を具備している
ことを特徴としている。

【００４６】本発明は、有電極のメタルハライド放電ラ
ンプを規定している。

【００４７】請求項４の発明のメタルハライド放電ラン
プは、請求項３記載のメタルハライド放電ランプにおい
て、気密容器は、ＹＡＧからなり；電極は、Ｙ₂Ｏ₃をド
ープしたタングステンを主成分としている；ことを特徴
としている。

【００４８】タングステンにＹ₂Ｏ₃をドープしてなる電
極を用いると、純タングステンより電子放射能が高いの
で、メタルハライド放電ランプの始動電圧を低下させる
ことができる。

【００４９】また、ドープ材のＹ₂Ｏ₃は、ＹＡＧと成分
元素が同じなので、気密容器と反応しないか、反応した
としても極めて少ない。

【００５０】したがって、ドープ材のＹ₂Ｏ₃が気密容器
の白濁、クラックの原因とはならない。

【００５１】請求項５の発明のメタルハライド放電ラン
プは、請求項３記載のメタルハライド放電ランプにおい
て、気密容器は、透光性アルミナからなり；電極は、ア
ルミナを主成分とするエミッタが含浸されている；こと
を特徴としている。

【００５２】アルミナを主成分とするエミッタを電極に
含浸すると、始動電圧を低下させることができる。

【００５３】しかし、気密容器が石英ガラスからなる場
合には、電極にアルミナを主成分とするエミッタを含浸
すると、点灯中にエミッタが飛散して気密容器と激しく
反応して白濁が発生するため、このエミッタを用いるこ
とができない。

【００５４】これに対して、本発明においては、気密容
器が透光性アルミナからなるので、アルミナ同志では反
応しないため、エミッタによる始動電圧低下の恩恵に浴
することができる。

【００５５】請求項６の発明のメタルハライド放電ラン
プは、請求項１ないし５のいずれか一記載のメタルハラ
イド放電ランプにおいて、希ガスは、ヘリウムおよびネ
オンを含んでいることを特徴としている。

【００５６】既述のように、ネオンは石英ガラスに対す
る透過性が良好なので、石英ガラスからなる気密容器を
備えたメタルハライド放電ランプにおいては、ネオンを
希ガスとして使用することができない。

【００５７】これに対して、本発明においては、気密容
器が透光性アルミナまたはＹＡＧからなり、これらの物
質はネオンの透過性がすこぶる低いので、ヘリウムとと
もにネオンを封入することにより、ペニング効果による
始動電圧を低下させることができる。

【００５８】請求項７の発明の照明装置は、照明装置本
体と；照明装置本体に支持された請求項１ないし６のい
ずれか一記載のメタルハライド放電ランプと；を具備し
ていることを特徴としている。

【００５９】本発明は、請求項１ないし６のメタルハラ
イド放電ランプを何らかの照明の目的のために使用する
装置の全てに適応するものである。

【００６０】したがって、本発明は、屋外および屋内に
おける一般照明用の照明装置および反射鏡およびまたは
レンズなどの光学系と組み合わせて用いる照明装置たと
えば液晶プロジェクタ、オーバヘッドプロジェクタ、自
動車用ヘッドライト、光ファイバー照明装置などに好適
である。

【００６１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００６２】図１は、本発明のメタルハライド放電ラン
プの第１の実施形態を示す正面図である。

【００６３】図において、１は気密容器、２は電極、３
は給電導体、４はフリットガラスである。

【００６４】気密容器１は、透光性アルミナセラミック
スからなり、放電空間部１ａおよびキャピラリー部１
ｂ、１ｂを備えている。

【００６５】放電空間部１ａは、ほぼ球状をなしてい
る。

【００６６】キャピラリー部１ｂは、細長い円筒状をな
し、放電空間部１ａの両端に対向して放電空間部と一体
に成形されている。

【００６７】気密容器１は、放電空間部１ａの最大径部
の外径が６ｍｍ、肉厚は約１ｍｍ、キャピラリー部一ｂ
の外径が２．５ｍｍである。

【００６８】電極２は、タングステン棒からなり、キャ
ピラリー部１ｂ内に挿入されていて、その先端が放電空
間部１ａ内に突出している。そして、電極間距離は３ｍ
ｍである。

【００６９】給電導体３は、ニオブからなり、電極２の
基端に溶接され、一部がキャピラリー部１ｂから外部に
突出している。

【００７０】フリットガラス４は、キャピラリー部１ｂ
と給電導体３との間を気密に封着しているもので、アル
ミニウム−シリコン−酸素系で、ジスプロシウムを添加
してなる高融点タイプであるとともに、比較的発光金属
のイオン化物に対する耐食性が良好である。

【００７１】放電媒体は、アルミニウムのハロゲン化物
としてよう化アルミニウムを８ｍｇ、発光金属のハロゲ
ン化物としてよう化ナトリウムＮａＩを１ｍｇ、よう化
タリウムＴｌＩを０．８ｍｇ、希ガスとしてアルゴンお
よびキセノンを数百ｔｏｒｒ〜数気圧封入している。

【００７２】本実施形態の特性を従来例のそれと比較し
て以下説明する。

【００７３】測定は、本実施形態および従来例をそれぞ
れ１０本用いて行った。

【００７４】従来例は、気密容器が石英ガラスからなる
以外は本実施形態と同一の仕様である。

【００７５】図２は、図１に示す本発明のメタルハライ
ド放電ランプの第１の実施形態の発光効率を従来例と比
較して示すグラフである。

【００７６】図において、横軸は本発明および従来例の
区別を、縦軸は発光効率（ｌｍ／Ｗ）を、それぞれ示
す。

【００７７】図は、測定の結果を発光効率の上限および
下限の幅で示している。

【００７８】従来例は、発光効率が４２．２〜４８ｍ．
５ｌｍ／Ｗの間に分布した。

【００７９】これに対して、本実施形態は、５３．４〜
６２．７ｌｍ／Ｗの間に分布し、明らかに発光効率が優
れていた。

【００８０】本実施形態においては、気密容器が透光性
アルミナセラミックスからなるので、耐火性が石英ガラ
スより優れているので、動作温度を高くでき、しかも白
濁を生じないためである。

【００８１】図３は、図１に示す本発明のメタルハライ
ド放電ランプの第１の実施形態の光束維持率を従来例と
比較して示すグラフである。

【００８２】図において、横軸は点灯時間（ｈ）を、縦
軸は光束維持率（％）を、それぞれ示す。

【００８３】曲線Ａは本実施形態を、曲線Ｂは従来例
を、それぞれ示す。

【００８４】曲線Ｂに示す従来例は、点灯時間の経過と
ともに光束維持率が低下し、５０００時間で６０％にな
った。

【００８５】これに対して、曲線Ａに示す本実施形態
は、すこぶる光束維持率が良好で、点灯５０００時間で
も９０％であった。

【００８６】また、図中、×印は点灯中の気密容器が破
裂などのために不点になったことを示し、従来例では４
灯がクラック発生により不点になった。

【００８７】これに対して、本実施形態においては不点
になったのは皆無であった。

【００８８】図４は、図１に示す本発明のメタルハライ
ド放電ランプの第１の実施形態のランプ電圧の変化を従
来例と比較して示すグラフである。

【００８９】図において、横軸は点灯時間（ｈ）を、縦
軸は相対ランプ電圧変化（％）を、それぞれ示す。

【００９０】曲線Ｃは本実施形態を、曲線Ｄは従来例
を、それぞれ示す。

【００９１】曲線Ｄに示す従来例は、点灯５０００時間
で点灯初期の５６％までランプ電圧が変化した。これは
よう化アルミニウムが石英ガラスと反応して消費された
ためであると考えられる。

【００９２】これに対して、曲線Ｃに示す本実施形態
は、点灯１０００時間以降点灯初期の９０％を維持し
た。すなわち、これはよう化アルミニウムの消費が殆ど
ないことによると考えられる。

【００９３】図５は、本発明のメタルハライド放電ラン
プの第２の実施形態を示す正面図である。

【００９４】本実施形態は、２重管構造にしてスポット
ライトなどの照明装置用に構成した点で第１の実施形態
と異なる。

【００９５】すなわち、５はガラス外管、６は口金、７
はビードマウントである。

【００９６】ガラス外管５は、石英ガラスからなり、基
端にピンチシール部５ａが、また先端に排気チップ部５
ｂが、それぞれ形成されている。そして、ガラス外管５
の内部は排気チップ部５ｂから排気されて、真空になっ
ている。

【００９７】口金６は、Ｅ１１形口金で、ガラス外管５
の基端のピンチシール部５ａを口金セメントにより固着
している。

【００９８】ビードマウント７は、ビードガラス７ａ、
導体７ｂ、７ｃ、発光管７ｄ、支持ワイヤ７ｅ、導入金
属箔７ｆ、７ｆおよび図示しない外部導体からなる。

【００９９】ビードガラス７ａは、導体７ｂ、７ｃを電
気的に絶縁しながら一体に支持している。

【０１００】導体７ｂの先端は発光管７ｄの口金６側の
給電導体３に接続し、導体７ｃの先端は排気チップ部５
ｂ側の給電導体３に接続している。

【０１０１】発光管７ｄは、図１に示す本発明の第１の
実施形態のメタルハライド放電ランプである。

【０１０２】支持ワイヤ７ｅは、導体７ｃを給電導体３
の部分からさらに図において上方へ一体に延長したもの
で、基端が排気チップ部５ｂ側の給電導体３に接続し、
先端は排気チップ部５ｂ内に埋設されている。

【０１０３】導入金属箔７ｆは、モリブデンからなり、
ガラス外管５のピンチシール部５ａ内に気密に埋設され
るとともに、導体７ｂ、７ｃの基端がその一端に、また
外部導体の先端がその他端に接続している。

【０１０４】したがって、発光管７ｄは、ビードマウン
ト７の支持ワイヤ７ｅと導体７ｂ、７ｃの基端側との間
で、ガラスビード７ａの援助のもとにガラス外管５内に
おいて所定の位置に吊持されている。

【０１０５】そうして、ガラス外管５内が真空であるた
めに、発光管７ｄは、点灯中の温度勾配が比較的緩やか
になるという特徴がある。発光管７ｄの気密容器１がセ
ラミックスからなる場合においては、気密容器の温度差
が所定値を超えると、クラックが発生しやすいが、ガラ
ス外管５内を真空にすることにより、クラックが発生し
にくくなるので、好都合である。

【０１０６】図６は、本発明のメタルハライド放電ラン
プの第３の実施形態を示す正面図である。

【０１０７】本実施形態は、２重管構造にして自動車の
ヘッドライト用に構成した点で第１の実施形態と異な
る。

【０１０８】すなわち、８はガラス外管、９は発光管、
１０は内部導入線、１１は封着金属箔、１２は外部導入
線、１３は口金、１４は絶縁チューブである。

【０１０９】ガラス外管８は、両端にピンチシール部８
ａ、８ａを備えた両端封止形で、内部は真空になってい
る。

【０１１０】発光管９は、図１に示すメタルハライド放
電ランプと同一構造である。

【０１１１】内部導入線１０は、その一端が発光管９の
両端の給電導体３に接続し、他端が封着金属箔１１に接
続している。

【０１１２】封着金属箔１１は、ガラス外管８のピンチ
シール部８ａ内に気密に埋設されている。

【０１１３】外部導入線１２は、一端が封着金属箔１１
に接続し、中間がガラス外管８と平行に延在して、他端
が口金１３に接続している。

【０１１４】絶縁チューブ１４は、外部導入線１２のガ
ラス外管８と平行な部分に装着されている。

【０１１５】図７は、本発明のメタルハライド放電ラン
プの第４の実施形態を示す正面図である。

【０１１６】図において、図１と同一部分については同
一符号を付して説明は省略する。

【０１１７】本実施形態は、ロングアーク形のメタルハ
ライド放電ランプである点で第１の実施形態と異なる。

【０１１８】なお、電極２とキャピラリー部１ｂとの間
にセラミックスからなる中間筒体１ｃを配設して、キャ
ピラリー部１ｂと中間筒体１ｃとの間に第１のキャピラ
リーを形成するとともに、中間筒体１ｃと電極２との間
に第２のキャピラリーを形成している。

【０１１９】図８は、本発明のメタルハライド放電ラン
プの第４の実施形態を示す正面図である。

【０１２０】本実施形態は、２重管構造にして一般照明
用として構成した点で第２の実施形態と異なる。

【０１２１】すなわち、１５はガラス外管、１６は口
金、１７はフレアマウントである。

【０１２２】ガラス外管１５は、硬質ガラスからなる。

【０１２３】口金１６は、Ｅ２６形口金である。

【０１２４】フレアマウント１７は、フレアステム１７
ａ、支持枠１７ｂおよび発光管１７ｃからなる。

【０１２５】フレアステム１７ａは、そのフレアの部分
でガラス外管１５の開口端に封着している。

【０１２６】支持枠１７ｂは、フレアステム１７ａに支
持されている。

【０１２７】発光管１７ｃは、図７に示す本発明のメタ
ルハライド放電ランプの第４の実施形態と同一構造であ
る。

【０１２８】そうして、本実施形態は投光器、街路灯な
ど用の比較的定格消費電力の大きなメタルハライド放電
ランプに適している。

【０１２９】図９は、本発明の照明装置の第１の実施形
態であるスポットライトを示す断面図である。

【０１３０】図において、１８はスポットライト本体、
１９はソケット、２０は反射体、２１はメタルハライド
放電ランプ、２２は遮光筒である。

【０１３１】スポットライト本体１８は、アルミニウム
ダイキャスト製で、支柱１８ａおよび灯体１８ｂからな
る。

【０１３２】ソケット１９は、灯体１８ａに固定されて
いる。

【０１３３】反射体２０は、灯体１８ａに固定されてい
る。

【０１３４】メタルハライド放電ランプ２１は、図５に
示す本発明のメタルハライド放電ランプの第２の実施形
態と同一構造である。

【０１３５】遮光筒２２は、反射体２０に対向して灯体
１８ａに固定され、メタルハライド放電ランプ２１の頭
部を覆う遮光キャップ２２ａを備えている。

【０１３６】図１０は、本発明の照明装置の第２の実施
形態である自動車用のヘッドライトを示す斜視図であ
る。

【０１３７】図中、２３はヘッドライト本体、２４は前
面カバーである。

【０１３８】ヘッドライト本体２３は、合成樹脂を成形
して形成したもので、内面にアルミニウム蒸着によって
反射面が形成されている。

【０１３９】前面カバー２４は、透明合成樹脂を成形し
て形成されてヘッドライト本体２３の前面に装着され、
必要に応じて、内面にレンズ、プリズムなどの制光手段
が形成されている。

【０１４０】図６に示す本発明のメタルハライド放電ラ
ンプの第３の実施形態と同一構造のメタルハライド放電
ランプが、ヘッドライト本体２３の背面から着脱可能に
装着される。

【０１４１】図１１は、本発明の照明装置の第３の実施
形態であるダウンライトの断面図である。

【０１４２】図において、２５はダウンライト本体、２
６はソケット、２７はメタルハライド放電ランプであ
る。

【０１４３】メタルハライド放電ランプ２７は、図８に
示す本発明のメタルハライド放電ランプの第４の実施形
態と同一構造である。

【０１４４】図１２は、本発明の照明装置の第４の実施
形態である液晶プロジェクタを示す概念図である。

【０１４５】図において、２８は本発明のメタルハライ
ド放電ランプ、２９は反射鏡、３０は液晶表示手段、３
１は画像制御手段、３２は光学系、３３は点灯装置、３
４は本体ケース、３５はスクリーンである。

【０１４６】メタルハライド放電ランプ２８は、図１に
示す本発明のメタルハライド放電ランプの第１の実施形
態と同一構造であるが、サイズおよび定格消費電力は異
なる。

【０１４７】反射鏡２９は、予めメタルハライド放電ラ
ンプ２８と一体になっている。

【０１４８】液晶表示手段３０は、投射すべき画像を液
晶によって表示するもので、その背面からメタルハライ
ド放電ランプ２８から放射され、反射鏡２９で集光され
た照明光を照射される。

【０１４９】画像制御手段３１は、液晶表示手段３０を
駆動および制御するもので、要すればテレビジョン受信
機能をも備えることができる。

【０１５０】点灯装置３３は、メタルハライド放電ラン
プ２８を点灯する。

【０１５１】光学系３２は、液晶表示手段３０を通過し
た光をスクリーン３５に投射する。

【０１５２】本体ケース３４は、以上の各要素を収納す
る。

【０１５３】

【発明の効果】請求項１ないし６の各発明によれば、成
分元素に少なくともＡｌを含む透光性の気密容器内にア
ルミニウムのハロゲン化物、発光金属のハロゲン化物お
よび希ガスを封入したことにより、環境負荷の大きい水
銀を本質的に用いないで、気密容器の白濁およびクラッ
クの発生を抑制するとともに、所望の電力を入力させて
高い発光効率を得るメタルハライド放電ランプを提供す
ることができる。

【０１５４】請求項２の発明によれば、加えてアルミニ
ウムのハロゲン化物としてよう化アルミニウムおよびま
たは臭化アルミニウムを用いたことにより、比較的反応
性が穏やかで気密容器がハロゲンによって攻撃されにく
いメタルハライド放電ランプを提供することができる。

【０１５５】請求項３の発明によれば、加えて有電極の
メタルハライド放電ランプを提供することができる。

【０１５６】請求項４の発明によれば、加えてＹＡＧか
らなる気密容器を用いるとともに、Ｙ₂Ｏ₃をドープした
電極を用いたことにより、始動電圧が低いとともに気密
容器がＹ₂Ｏ₃が気密容器の白濁およびクラックの原因に
ならないメタルハライド放電ランプを提供することがで
きる。

【０１５７】請求項５の発明によれば、加えて透光性ア
ルミナからなる気密容器を用いるとともに、アルミナを
主成分とするエミッタを含浸した電極を用いたことによ
り、始動電圧が低いとともにエミッタが気密容器の白濁
およびクラックの原因にならないメタルハライド放電ラ
ンプを提供することができる。

【０１５８】請求項６の発明によれば、加えて希ガスと
してヘリウムおよびネオンを封入したことにより、水銀
を封入しなくても始動電圧が低いメタルハライド放電ラ
ンプを提供することができる。

【０１５９】請求項７の発明によれば、請求項１ないし
６の効果を有する照明装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のメタルハライド放電ランプの第１の実
施形態を示す断面図

【図２】図１に示す本発明のメタルハライド放電ランプ
の第１の実施形態の発光効率を従来例と比較して示すグ
ラフ

【図３】図１に示す本発明のメタルハライド放電ランプ
の第１の実施形態の光束維持率を従来例と比較して示す
グラフ

【図４】図１に示す本発明のメタルハライド放電ランプ
の第１の実施形態のランプ電圧の変化を従来例と比較し
て示すグラフ

【図５】本発明のメタルハライド放電ランプの第２の実
施形態を示す正面図

【図６】本発明のメタルハライド放電ランプの第３の実
施形態を示す正面図

【図７】本発明のメタルハライド放電ランプの第４の実
施形態を示す正面図

【図８】本発明のメタルハライド放電ランプの第５の実
施形態を示す正面図

【図９】本発明の照明装置の第１の実施形態であるスポ
ットライトを示す断面図

【図１０】本発明の照明装置の第２の実施形態である自
動車用ヘッドライトを示す斜視図

【図１１】本発明の照明装置の第３の実施形態であるダ
ウンライトを示す断面図

【図１２】本発明の照明装置の第４の実施形態である液
晶プロジェクタを示す概念図

【符号の説明】

１…気密容器１ａ…放電空間部１ｂ…キャピラリー部２…電極３…電流供給導体４…フリットガラス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者芦田誠司東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ライテック株式会社内 (72)発明者小田部辰男東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ライテック株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】成分元素に少なくともＡｌを含む透光性の
気密容器と；アルミニウムのハロゲン化物、発光金属の
ハロゲン化物および希ガスを含む放電媒体と；を具備
し、本質的に水銀が封入されていないことを特徴とする
メタルハライド放電ランプ。
【請求項２】アルミニウムのハロゲン化物は、よう化ア
ルミニウムおよび臭化アルミニウムの少なくとも一種で
あることを特徴とする請求項１記載のメタルハライド放
電ランプ。
【請求項３】気密容器に封装された電極を具備している
ことを特徴とする請求項１または２記載のメタルハライ
ド放電ランプ。
【請求項４】気密容器は、ＹＡＧからなり；電極は、Ｙ
₂Ｏ₃をドープしたタングステンを主成分としている；こ
とを特徴とする請求項３記載のメタルハライド放電ラン
プ。
【請求項５】気密容器は、透光性アルミナからなり；電
極は、アルミナを主成分とするエミッタが含浸されてい
る；ことを特徴とする請求項３記載のメタルハライド放
電ランプ。
【請求項６】希ガスは、ヘリウムおよびネオンを含んで
いることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一記
載のメタルハライド放電ランプ。
【請求項７】照明装置本体と；照明装置本体に支持され
た請求項１ないし６のいずれか一記載のメタルハライド
放電ランプと；を具備していることを特徴とする照明装
置。