JPS60148043A - 金属蒸気放電灯 - Google Patents

金属蒸気放電灯

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JPS60148043A
JPS60148043A JP338984A JP338984A JPS60148043A JP S60148043 A JPS60148043 A JP S60148043A JP 338984 A JP338984 A JP 338984A JP 338984 A JP338984 A JP 338984A JP S60148043 A JPS60148043 A JP S60148043A
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JP
Japan
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ultraviolet
wavelength
phosphor
ultraviolet rays
phosphor layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP338984A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuki Mori
泰樹 森
Shinji Inukai
伸治 犬飼
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS60148043A publication Critical patent/JPS60148043A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/38Devices for influencing the colour or wavelength of the light
    • H01J61/40Devices for influencing the colour or wavelength of the light by light filters; by coloured coatings in or on the envelope

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明状発光管を蛍光体層を設けた外管内に封装してな
る金属蒸気放電灯に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
従来から金属蒸気放電灯において少なくとも水銀を封入
した発光管を封装した外管に紫外線によって発光する蛍
光体層を設けることによってランプ特性を改善すること
は良く知られている。たとえば水銀ランプにおいて紘水
銀の発光スペクトルに欠ける赤色や緑色成分を補ない、
演色性や効率を改善する目的で、またメタルハライドラ
ンプ・では演色性改善や眩・しさを防ぎ均一な配光を得
る光拡散を目的として蛍光体が使用されることがある。
ところが、蛍光体を使用するとこれを使用しないランプ
に比較して寿命特性が低下する欠点がある。
本発明者らは種々実験の結果、この原因の一つとして紫
外線が大きく影響することをつきとめた。
特に短波長の紫外線はどエネルギーが強く、蛍光体の劣
化に大き・な影響を及ばしていることが判った。
発光管内に封入される水銀は可視光を得るため。
蛍光体を励起発光させる紫外線を得るため、あるいはメ
タルハライドランプの場合のようにさらに他の封入発光
金属の蒸気圧を高めて効率を向上させるため等々の目的
で使用されるものであるが。
水銀スペクトルには蛍光体の励起に利用できない波長の
紫外線も含まれ、特に上記のように短波長はど蛍光体に
対し悪影響を与えるわけである。
一般に上記金属蒸気放電灯においては9発光管は石英や
セラミクス等の耐熱性透光物質により形成され、たとえ
ば石英を使用した場合には約180nm以下の紫外線は
発光管を透過しないので蛍光体劣化について考慮しなく
ても良いが、それよりも長波長域にあり、しかも水銀ラ
インとして特に強い短波長ラインとして253.7nm
や264〜265.2nmなとの紫外線があり、これら
紫外線が蛍光体を劣化させるものであることが判った。
〔発明の目的〕
本発明は上記欠点に対処してなされたもので。
蛍光体の劣化の改善を図り、寿命中におけるランプ特性
の変化の少ない金属蒸気放電灯を提供することを目的と
する。
〔発明の概要〕
本発明は希ガス−とともに少なくとも水銀を封入した発
光管を蛍光体層を設けた外管内に封装してなる金属蒸気
放電灯において2発光管と蛍光体層との間に蛍光体に悪
影響を与える波長λ(nm)以下の紫外線は透過しない
遣aua痔透光性の紫外線遮蔽体を設け2発光管パルプ
が透過しない紫外線の最大波長をλIB(nm)*蛍光
体の紫外線励起スペクトルのピーク波長をλFL(nm
)としたとき。
λIB(nm) <λ(nm) <λ(pL(nrn)
なる関係を有するようにした点に特徴がある。
〔発明の実施例〕
以下9本発明の一実施例を図面を参照して説明する。第
1図は本発明になる40W級のメタルハライドランプを
示し、(1)はソーダ石灰ガラスなどの軟質ガラスから
なる外管で、その内部には不活性ガスたとえば窒素ガス
が約400torr封入されている。また、この外管(
2)の内面にはたとえばマンガン付活ふつ化ゲルマニウ
ム酸マグネシウム蛍光体からなる蛍光体層(1)が設け
られ、かつ一端には口金(3)が嵌着されている。(4
)は発光管で、たとえば石英ガラスからなる内径的8.
0111.外径的9.4闘のa[球形の発光管バルブ(
4a)の内部には水銀的10mg、始動用希ガスとして
アルゴンガス約100torr 、金属ハロゲン化物と
して沃化ナトリウムと沃化スカンジウ・ムが計2mgお
よびスカンジウム、メタル約0.05mgを封入すると
ともに、一対の電極(5a) 、 (5りが対設されて
いる。電極(sa)+(5b)は発光管(4)の両端部
に形成した封止部に気密に封着されたモリブデン箔(6
a)j (6b)および外部リードm (7a)、 (
7b)を介してリード線を兼ねる発光管サポートワイヤ
(8a)、 (8b)にそれぞれ接続されている。(9
)は肉厚的1.2111の筒状の透光性の紫外m遮蔽体
で9発光管(4)を・囲うように外管(1)内に配置さ
れ、支持体Qlを介してサポートワイヤ(8a)に取り
付けられている。、この紫外線遮蔽体(9)は発光管(
4)から放射される可視光および上記外管(1)の内面
に設けた蛍光体層(2)を励起発光させる波長の紫外線
は透過するが、波長λが280nm以下の紫外線は実質
的に透過しない硼けい酸ガラスで形成されている。なお
、上記マンガン付活ぶつ化ゲルマニウム酸マグネシウム
蛍光体の主発光スペクトルの励起スペクトルは200面
から400 nmにわたっており、そのピーク波長λF
Lは3QQnmでこれらの紫外線エネルギーは主として
655nm4Cピークを有する深紅色の可視光に変換さ
れる。°まだ、上記石英ガラスからなる発光管ノくルプ
(4a)が透過しない紫外線の□最大波長λIBは18
0nmであるから、とのλI B (n、m )と上記
紫外線遮蔽体(9)□が透過しない紫外線の最大波長λ
280 nmおよび上記蛍光体の励起スペクトルのピー
ク波長λFL300nmの間には λIB(nm) 〈λ(nm)〈λFL(nm)の関係
があるように設定されている。なお、上記発光管パルプ
(4a)および紫外線遮蔽体(9)が透過しない紫外線
の波長とは、第2図に示すガラスの透過率曲線からめら
れる吸収端λ0で定義することとする。第2図において
縦軸は透過率(%)を。
横軸は波長を示すものである。
このようなランプを安定器を介して点灯すれば。
発光管(4)から放射され本可視光および180 n’
mよりも長波長の紫外線のうち、可視光は紫外線遮蔽体
(9)および蛍光体層(2)を設けた外管(1)を透過
してランプ外へ放射されるが、180nmよりも長波長
の紫外線のうち紫外線遮蔽体(9)を透過するのは上記
マンガン付活ふつ化ゲルマニウム酸マグネシウム蛍光体
の励起スペクトルのピーク波長λFL300nmを含む
280nmよりも長波長の紫外線だけとなり、上記蛍光
体に有害な280nm以下の紫外線は紫外線遮蔽体(9
)により吸収されるかまたは反射を繰り返えすことによ
って相当に減衰して蛍光体層(2)に到達することにな
るので、蛍光体の劣化に及ぼす影響は甚だ小さくなり、
ランプの寿命特性は著るしく改善することができる。
第3図は上記実施例と紫外線遮蔽体(9)を設けない従
来ランプおよび外管に蛍光体層を設けないクリアータイ
プとの各寿命特性、特に光束維持率の比較図である。
クリアータイプと従来ランプを比較じて明らかなように
従来ランプの光束維持率は著るしく悪い。
一方、共に蛍光体層を設けた実施例と従来ランプとを比
較すると、実施例ランプの光束維持率は顕著に改善され
ていることが判る。これは実施例では蛍光体に対し特に
悪い影響を与える短波長紫外線が紫外線遮蔽体(9)に
より遮蔽されたためであり、クリアータイプよりは若干
者るとはいえ蛍光体層(2)を設けたにも拘わらずその
差は僅少なまでに接近している。なお、この僅少差は蛍
光体のランプ点灯中における温度上昇による劣化と、紫
外線遮蔽体(9)を透過してくる長波長紫外線による劣
化等によるものと推定される。さらに、実施例のものは
蛍光体の劣化が改善されるものであるから。
その結果として当然色温度、演色性の寿命中の変化も小
さく、光色の変動の抑制という点でもまた効果を奏する
ものである。さらに、紫外線遮蔽体(9)の設置により
、ランプの外管(1)から外部へ放射される紫外線量は
クリアータイプに比較して約1/3にも減少させること
ができるので、被照射物の紫外線による劣化などの問題
解決にも寄与するなどランプの用途範囲の拡大にも好都
合であるとりう利点さも有するものである。
第4図は他の実施例を示すもので、先の第1図に示した
実施例のものと紘紫外線遮蔽体の形状および設置個所が
異なるものであり、同一部分は同一符号を付してその説
明は省略する。本実施例では硼けい酸ガラスからなる紫
外線遮蔽体(9A)を筒体ではなく粉体からなる塗膜゛
としてマンガン付活ゲルマニウム酸マグネシウムからな
る蛍光体層(2)と発光管(41との中間つまり蛍光体
層(2)の上面に被着形成したものである。この実施例
においても第1図示の実施例の場合と同様に上記蛍光体
(2)に有害な短波長紫外線は塗膜状の紫外線遮蔽体(
9A)で遮蔽されるので、蛍光体の劣化は小さく優れた
寿命特性を得ることができる。
次に上記各実施例では蛍光体としてマンガン付活ぶつ化
ゲルマニウム酸マグネシウム蛍光体を使用したが、他の
蛍光体たとえばユーロピウム付活バナジン酸イツトリウ
ム蛍光体を使用した場合。
この蛍光体の主発光スペクトルの励起スペクトルは約2
20nmから36Q nmの範囲にあり、そのピーク波
長λFL欠300nmでこれらの紫外線エネルギーは主
として約620nmにピークを有する赤色の可視光に変
換されるが、この場合も上記λFL未満の短波長紫外線
を紫外IIi!遮蔽体で遮蔽すれば、ラン、全寿命中の
効率を考慮すれ ば、その効果は極めて顕著なものがある。
また、複数種の蛍光体を使用する場合には、それぞれの
蛍光体の励起スペクトルのピーク波長のうちで最も短か
い方をλFLとし、゛とれに見合うλ−)を有する材料
を紫外線遮蔽体として使用すればよい。すなわち、紫外
線遮蔽体を構成する材料も上記硼けい酸ガラスに限られ
るものではなく、その材料の透過しない紫外線の最大波
長λ(nm)が発光管バルブの透過しない紫外線の最大
波長λIB(nm)より大きく、かつ上記、λFL(n
m)より小ざい透光性物質たとえば他のガラスやセラミ
クスでも差し支えない。紫外線の遮蔽効果は材料のガラ
スの種類やセラミクスで異なる場合もおるし、またその
厚さ中含有比などでも変化するから、そのランプに使用
する蛍光体および発光管パルプの材質により適宜選定さ
れるべきものであり、要するに。
λIB<λくλFL の関係を満足するようにすれば良いわけである。
なお、上記実施、例では発光管パルプとして石英ガラス
を使用したメタルハライドランプについて述べたが1本
発明は他の金属蒸気放電灯たとえば透光性セラミクスを
発光管パルプとするメタルハライドランプ、高圧ナトリ
ウムランプあるいは水銀ランプなど発光管内に少なくと
も水銀を封入したものであれば同様の効果が得られるも
の為ある。
〔発明の効果〕
以上詳述したように本発明によれば、外管に設けた蛍光
体層と発光管との間に透光性の紫外線遮蔽体を設けたの
で、蛍光体層にその劣化の原因となるエネルギーの強い
短波長紫外線の入射するのを防止することができ、光束
維持率や光色などのランプ特性の変動の少ない金属蒸気
放電灯が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例であるメタルハライドランプ
の一部切欠正面図、第2図はガラスの透過率曲線からめ
られる吸収端λ。の説明図、第3図は実施例ランプと従
来ランプとの特性比較図。 第4図は本発明の他の実施例の一部切欠正面図である。 (1)・・・外管、(2)・・・蛍光体層、(4)・・
・発光管。 (sa)t (5b)・・・電極、(9)、(9A)−
・・紫外線遮蔽体代理人 弁理士 則 近 惹 佑 (はか 1名) 第1 図・ 第2図 O □波長(nm) 第3図 □ 点灯時間(hrs )

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一対の電極を対設した発光管ノくルプ内に希ガス
    と少なくとも水銀を封入してなる発光管を蛍光体層を設
    けた外管内に封装した金属蒸気放電灯に透過しない紫外
    線の最大波長をλIB(ヨ)、上記蛍光体の紫外線励起
    スペクトルのピーク波長をλFL(am)としたとき。 λ■B(nm) <λ(叫)<λPL(am)なる関係
    を有するようにしたことを特徴とする金属蒸気放電灯0
JP338984A 1984-01-13 1984-01-13 金属蒸気放電灯 Pending JPS60148043A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62276743A (ja) * 1986-05-26 1987-12-01 Iwasaki Electric Co Ltd 可視光硬化用メタルハライドランプ
US5124618A (en) * 1989-11-16 1992-06-23 Matsushita Electronics Corporation Shatter-proof fluorescent lamp
JPH0511310U (ja) * 1991-07-19 1993-02-12 西堀 稔 二重管型放電灯

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