KR20000075542A - 무수은 메탈 할라이드 램프 - Google Patents

무수은 메탈 할라이드 램프 Download PDF

Info

Publication number
KR20000075542A
KR20000075542A KR1019997007601A KR19997007601A KR20000075542A KR 20000075542 A KR20000075542 A KR 20000075542A KR 1019997007601 A KR1019997007601 A KR 1019997007601A KR 19997007601 A KR19997007601 A KR 19997007601A KR 20000075542 A KR20000075542 A KR 20000075542A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lamp
halide
amount
mercury
emitting tube
Prior art date
Application number
KR1019997007601A
Other languages
English (en)
Inventor
타카하시키요시
호리우치마코토
타케다마모루
사이토타케시
키류히데아키
Original Assignee
모리시타 요이찌
마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=27289821&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR20000075542(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority claimed from JP10261153A external-priority patent/JP2000090880A/ja
Priority claimed from JP26464998A external-priority patent/JP3388539B2/ja
Application filed by 모리시타 요이찌, 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 filed Critical 모리시타 요이찌
Publication of KR20000075542A publication Critical patent/KR20000075542A/ko

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/84Lamps with discharge constricted by high pressure
    • H01J61/86Lamps with discharge constricted by high pressure with discharge additionally constricted by close spacing of electrodes, e.g. for optical projection
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/12Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature

Landscapes

  • Discharge Lamp (AREA)

Abstract

본 발명은, 수은을 봉입하면서 발광관의 내압을 과도하게 높게 하지 않고, 높은 램프의 동작전압과 긴 램프수명이 얻어지는 무수은 메탈 할라이드 램프의 제공을 목적으로 하고 있다. 이를 위하여, 본 발명의 램프는 봉입물 (202)로서, ScI3가 0.04mg, NaI가 0.21mg, Xe가 상온에서 7atm 포함됨과 동시에, 금속단체로서의 전리전압이 5 ∼ 10eV이고, 램프의 점등시의 온도에 있어서의 증기압이 10-5atm 이상인 Y의 요오드화물 YI3이 0.1mg 포함되어 있다.

Description

무수은 메탈 할라이드 램프{Hg free metal halide lamp}
종래부터, 자동차전조등 등에 사용되고 있는 광원으로서, 메탈 할라이드 램프가 있다. 종래의 일반적인 메탈 할라이드 램프는 발광관내에 희가스(기체), 수은(액체) 및 금속 할로겐화물(고체)의 3종의 물질이 봉입되어 구성되어 있다. 구체적으로는, 예컨대 도 12에 도시한 바와 같이, 거의 구형모양의 발광관 (101)중에 봉입물 (102)이 봉입되어 구성되어 있다. 상기 발광관 (101)은 석영으로 이루어진 투광성용기에 의해 형성되어 있다. 이 발광관 (101)의 양단은 각각 봉지부 (103), (103)에 의하여 봉지되어 있다. 발광관 (101)의 내부에는, 1쌍의 텅스텐제의 전극 (104), (104)가 마련되어 있다. 이 전극 (104), (104)는 각각 봉지부 (103), (103)내에 기밀하게 봉지된 몰리브덴박 (105), (105)를 통해, 몰리브덴으로 이루어진 외부 리드선 (106), (106)에 접속되어 있다. 이 메탈 할라이드 램프의 주요치수는 아래와 같이 설정되어 있다.
발광관의 내용적 : 1.7cc
전극간 거리 : 약 16mm
또, 봉입물 (107)의 성분은 이하와 같다.
Hg(수은) : 21.5mg(12.6mg/cc)
TlI(요오드화 탈륨) : 0.27mg(0.16mg/cc)
InI(요오드화 인듐) : 0.04mg(0.021mg/cc)
NaI(요오드화 나트륨) : 1.9mg(1.14mg/cc)
Xe(크세논) : 12kPa(상온)
상기한 바와 같이 구성된 램프에 통전하여, 램프전력이 100W로 일정하게 되도록 전류를 제어하면, 전극 (104), (104)간의 방전에 의해, 약 6200(1m)의 광속이 방사된다. 이때, 모든 수은과 TlI 등의 금속 할로겐화물의 일부가 증발함과 동시에, 약 100V의 전압강하(동작전압)가 전극 (104), (104)의 선단부간에 생긴다.
여기에서, 상기 희가스(Xe)는 주로 시동(방전개시)을 용이하게 함과 동시에 시동직후의 광출력을 크게 하기 위해서 봉입된다. 금속 할로겐화물(TlI 등)은 안정 점등시에 적절한 광출력을 얻기 위하여 봉입된다.
또한, 수은은 램프가 적절한 상태로 동작하는데 필요한 충분하게 높은 전극간 전압(동작전압)을 얻기 위해서 봉입된다. 상기 수은에 의한 동작전압의 상승작용은, 보다 상세하게는, 예컨대 일본국 특개평 6-13047호 등에 개시되어 있는 것처럼 다음과 같이 표시된다.
Vla = 20 + k(비례정수) × nHg0.56× L
여기에서,
Vla는 동작전압(V)
nHg은 발광관의 단위내용적 당 수은밀도(mg/cc)
L은 전극간 거리(mm)이다.
즉, 동작전압은 전극간 거리와 수은원자밀도의 약 1/2승과의 곱에 비례한다. 또, 상기 정수 「20」은 전극부근의 전압과 희가스 및 메탈 할라이드에 의한 전압과의 합계이다. 여기에서, 수은을 봉입하지 않은 경우에는, 동작전압이 대폭적으로 저하하기 때문에(nHg = 0으로 되기 때문에, 동작전압은 20V정도가 된다), 수은을 봉입한 경우와 같은 전력에서 동작시키기 위해서는 전류를 증가시킬 필요가 있고(동작전압이 100V인 경우의 5배로서 약 5A), 따라서, 전극에의 열부하가 증대하여 전극의 비산에 의한 발광관의 흑화가 현저하게 되어, 램프의 광속유지율이 낮게 된다. 구체적으로는, 예컨대 수십시간 정도에서 발광관이 검게 되어 수명에 달한다.
따라서, 일반적인 램프에서는, 수은량을 조절하여 동작전압이 예컨대 70∼ 100V 정도로 높게 되도록 하여, 램프전류를 적게 억제하여, 전극으로의 열부하(주울 손실)를 저감하도록 되어 있다. 이것에 의해, 수천시간(예컨대 약 6000시간)에 미치는 긴 램프수명을 얻을 수 있다.
그러나, 수은은 상기한 바와 같이 동작전압을 상승시킬 수 있는 효과를 갖는 반면, 이하와 같은 결점을 갖고 있다.
우선, 램프의 발광효율의 저하를 초래하므로, 밝은 램프를 얻는 것이 곤란하게 된다. 왜냐하면, 수은은 모든 원소중에서 희가스에 대해서 높은 여기전압을 갖고 있고, 금속 할로겐화물로서 첨가되는 다른 금속원소보다도 빛을 방사하기 어렵기 때문이다. 이것은, 도 13에 나타내는 상기 메탈 할라이드 램프의 분광분포로부터도 알 수 있다. 즉, 램프의 발광광은 복수개의 선스펙트럼을 갖고, 그 주된 파장은 In에 의한 410.1nm와 451.1nm, Tl에 의한 535.0nm 및 Na에 의한 589.0nm와 589. 6nm이고, 수은은 발광에는 거의 기여하지 않기 때문에, 수은에 의한 발광은 거의 관측되지 않는다. 한편, 상기의 램프에 있어서 수은을 봉입하지 않은 경우에는, 약 70(1m/W)와 높은 발광효율(전광속은 약 7000(1m))이 얻어진다.
또한, 제조시에, 액체인 수은을 주입하는 공정을 필요로 하기 때문에, 제조 코스트가 비싸게 되는 경향이 있다.
게다가, 근래에는 지구환경 등에 대한 배려로부터, 수은을 포함하지 않은 메탈 할라이드 램프가 요망되고 있다.
따라서, 수은을 봉입하지 않고 동작전압을 상승시키기 위해서, 예컨대 일본국 특개평 6-34496호 공보에, Xe의 봉입압력을 높게 설정하는 기술이 개시되어 있다. 보다 상세하게는,
발광관내에,
ScI3, NaI 등의 금속요오드화물과,
희가스만을 포함하고,
수은을 포함하지 않는 메탈 할라이드 램프에 있어서,
램프의 전극간 거리를 L(mm),
봉입하는 희가스가 Xe인 경우, Xe의 상온에서의 봉입압력을 P(기압)로 할 때,
P × L ≥ 40
으로 설정하는 것에 의해, 동작전압을 50V 이상으로 할 수 있다는 요지가 기재되어 있다.
따라서, 본 발명자들은, 상기 도 12와 같은 형상을 갖고, 주요치수 및 봉입물의 성분을 아래와 같이 설정한 램프를 시험 제작하여 동작전압을 측정하였다.
발광관의 내용적 : 0.025cc
전극간 거리 : 약 4mm
또, 봉입물 (107)의 성분은 이하와 같다.
ScI3(요오드화 스칸듐) : 0.04mg
NaI(요오드화 나트륨) : 0.21mg
(ScI3와 NaI가 합쳐서 0.25mg)
Xe(크세논) : 10atm(상온)
이 경우, P × L = 40으로 되기 때문에, 상기 조건을 만족하고 있다. 그러나, 이 램프를 35W의 램프전력에서 점등시킨 바, 동작전압은 35V이고, 같은 공보에 기재되어 있는 50V에는 이르지 않았다. 그러므로, 역시 램프전류가 큰 것에 기인하는 전극의 비산에 의해, 전극재료가 발광관의 내벽에 부착하여 관벽의 흑화를 발생시켜, 램프의 방사광속이 조기에 감소하였다. 즉, 50V 이상의 동작전압을 얻기 위해서는, P × L ≥ 40으로 되는 조건을 만족하는 최소의 Xe압(10atm)에서는 불충분하고, 본 발명자들의 추정에 의하면, 10atm보다 훨씬 높은 25atm 정도를 넘는 압력으로 설정할 필요가 있다.
그렇지만, Xe의 봉입압력을 상기한 바와 같이 높게 하는 것은, 이하와 같은 새로운 과제를 생기게 한다.
즉, Xe의 전리전압은 약 12eV로 높으므로, 25atm을 넘는 압력하에서 램프의 점등개시시에 방전을 생기게 하기 위해서는, 상당히 높은 시동전압을 인가할 필요가 있다. 구체적으로는, 일반적으로 7∼10atm 정도의 압력에서 Xe가 봉입된 램프에 있어서, 방전을 확실하게 일으키기 위해서는 30kV 이상의 시동전압이 필요한데 대하여, 봉입압력이 25atm을 넘는 경우에는 그것보다도 훨씬 높은 시동전압이 필요하게 된다. 그 때문에, 시동전압을 발생시키는 점등회로의 복잡화나 대형화, 제조 코스트의 증대 등을 초래하게 된다.
또한, Xe는 다른 봉입물과 비교하여 여기포텐셜이 높아 Xe를 고압봉입하면 발광효율의 저하도 초래한다.
게다가, 봉입압력이 상기한 바와 같이 높은 경우에는(점등시의 발광관내 압력은 더욱더 높게 된다), 발광관의 파열이나 봉입물질의 누출을 생기게 할 가능성이 증대한다.
따라서, 종래의 메탈 할라이드 램프에서는 수은을 봉입하면서 발광관의 내압을 과도하게 높게 하지 않으면서, 램프의 동작전압이 높게 되도록 하여 전류를 적게 억제하여, 램프수명을 길게 하는 것이 곤란한 문제점을 갖고 있었다.
또한, 종래의 수은을 포함하지 않은 메탈 할라이드 램프는, 수은의 발광이 없도록, 방사광에 있어서의 색도점의 CIE1960uv 색도도상에서의 흑체궤적으로부터의 색도편차(DUV)가 0.011이고, 백색의 자동차전조등으로서 사용하는 경우, 일본 전구공업회 규격의 자동차전조등용 HID 광원(JEL 215)에 나타나 있는 규격에서 벗어난다고 하는 문제점도 갖고 있었다.
발명의 개시
본 발명은, 상기의 과제를 해결하여, 수은을 봉입하면서 발광관의 내압을 과도하게 높게 하지 않고, 높은 램프의 동작전압과 긴 램프수명이 얻어지는 무수은 메탈 할라이드 램프의 제공을 목적으로 하고 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은
발광관내에, 적어도,
희가스와,
Sc(스칸듐) 및 그 할로겐화물의 적어도 하나와,
Na(나트륨) 및 그 할로겐화물의 적어도 하나와,
금속 및 그 할로겐화물의 적어도 하나가
봉입된 무수은 메탈 할라이드 램프로서,
상기 금속이, 금속단체로서의 전리전압이 5∼10eV이고, 또한 상기 금속 또는 그 할로겐화물은 램프의 점등시의 온도에 있어서의 증기압이 10-5atm 이상인 것을 특징으로 하고 있다. 구체적으로는, 상기 금속 또는 그 할로겐화물로서는, 예컨대 Y(이트륨), In(인듐), 또는 이들의 할로겐화물을 사용할 수 있다.
상기한 바와 같은 금속 또는 그 할로겐화물을 봉입함으로써, 높은 압력에서 희가스를 봉입하지 않고 램프의 동작전압을 높게 할 수가 있어, 램프에 흐르는 전류를 감소시킬 수 있으므로, 전극에서의 열부하를 경감하여 전극의 비산에 의한 발광관의 흑화를 억제하여 긴 램프수명을 얻을 수 있다.
또, 상기와 같은 조건을 만족시키는 물질 즉, 금속단체로서의 전리전압이 5eV 이하인 물질, 예컨대 CsI(요오드화 세슘 : 전리전압 3.9eV)를 첨가한 경우는 동작전압이 저하한다. 이는 전리전압이 낮기 때문에 다량의 전자가 아크중에 공급되는 결과, 램프전류가 증대하여 이것에 응해서 동작전압이 저하하기 때문이다. 또한, 금속단체로서의 전리전압이 10eV 이상인 물질, 예컨대 Hg(수은)을 첨가한 경우는 램프의 효율이 저하한다. 또한, 램프의 점등시의 온도에 있어서의 증기압이 10-5이하인 물질, 예컨대 BaI2(요오드화 바륨)을 봉입한 경우는 동작전압의 상승효과는 얻어지지 않는다.
또한, 본 발명은 상기 램프의 방사광에 있어서의 색도점이 CIE1931xy 색도도상에서,
x ≥ 0.310
x ≤ 0.500
y ≤ 0.150 + 0.640x
y ≤ 0.440
y ≥ 0.050 + 0.750x
y ≥ 0.382(단 x ≥ 0. 44)
를 만족하도록, 상기 각 봉입물의 양 및 정격전력이 설정되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. 구체적으로는, 예컨대 상기 금속의 할로겐화물로서 단위발광관내용적 당 0. 8mg/cc 이상, 12mg/cc 이하의 YI3를 봉입함과 동시에, 정격전력을 25W 이상, 55W 이하로 설정하면 좋다. 또한, 본 발명은 상기 램프의 방사광에 있어서의 색도점의 CIE1960uv 색도도상에서의 흑체궤적으로부터의 색도편차가 -0.025 이상, 0.01 이하로 되도록, 상기 각 봉입물의 양 및 정격전력이 설정되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. 구체적으로는, 예컨대,
상기 Sc의 할로겐화물이 ScI3이고,
상기 Na의 할로겐화물이 NaI임과 동시에,
상기 ScI3의 봉입량, NaI의 봉입량 및 상기 램프의 정격전력이
A = ScI3의 봉입중량/(ScI3의 봉입중량 + NaI의 봉입중량)
B = 정격전력/전극간 거리(W/mm)
로 할 때에,
-0.025 ≤ D = -0.066 + 0.05A + 0.008B + 0.007A2- 0.0009AB ­ 0.0003B2≤ 0. 01
으로 되도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
이와 같이 설정되어 있는 것에 의해, 특히 백색감의 높은 빛을 발하는 램프를 얻을 수 있고, 예컨대 자동차전조등용으로서 사용할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 램프의 방사광의 광속이 약 1100(1m) 이상, 보다 바람직하게는 약 2750(1m) 이상으로 되도록, 상기 각 봉입물의 양 및 정격전력이 설정되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. 구체적으로는, 예컨대,
상기 Sc의 할로겐화물이 ScI3이고,
상기 Na의 할로겐화물이 NaI임과 동시에,
상기 ScI3의 봉입량, NaI의 봉입량 및 상기 램프의 정격전력이
A = ScI3의 봉입중량/(ScI3의 봉입중량 + NaI의 봉입중량)
C = 램프전력(W)
으로 할 때에,
1100 ≤ -4054 + 2759A + 182C ­1628A2- 18AC - 0.7C2
가 되도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
이것에 의해, 특히 큰 광속의 빛을 발하는 램프를 얻을 수 있고, 예컨대 자동차전조등용으로서 사용할 수가 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은,
발광관내에, 적어도,
희가스와,
In(인듐) 및 그 할로겐화물의 적어도 하나와,
Tl(탈륨) 및 그 할로겐화물의 적어도 하나와,
Na(나트륨) 및 그 할로겐화물의 적어도 하나가
봉입된 무수은 메탈 할라이드 램프에 있어서,
상기 In 또는 그 할로겐화물의 봉입량은 상기 램프의 방사광의 분광분포에 있어서, 410nm 부근 및 451nm 부근의 파장에서 흡수스펙트럼을 생기게 하는 양이고,
상기 Tl 또는 그 할로겐화물의 봉입량은 상기 램프의 방사광의 분광분포에 있어서, 535nm 부근의 파장에서 흡수스펙트럼을 생기게 하는 양이고,
상기 Na 또는 그 할로겐화물의 봉입량은 상기 램프의 방사광의 분광분포에 있어서, 589nm 부근의 파장에서 흡수스펙트럼을 생기게 하는 양인 것을 특징으로 하고 있다.
즉, 본 발명자들은 상기와 같은 흡수스펙트럼이 생길 정도로, 요컨대, 종래 공지의 봉입량으로부터는 예기할 수 없을 정도로 다량의 In 등을 봉입하므로써, 대폭적으로 램프의 동작전압을 상승시킬 수 있다는 것을 발견하여 본 발명을 완성하였다. 이것에 의해, 역시 높은 압력에서 희가스를 봉입하지 않고, 램프의 동작전압을 높게 할 수가 있어, 램프에 흐르는 전류를 감소시킬 수 있기 때문에, 전극으로의 열부하를 경감하여, 전극의 비산에 의한 발광관의 흑화를 억제하여 긴 램프수명을 얻을 수 있다.
상기와 같은 봉입량은, 구체적으로는, 예컨대 상기 In 또는 그 할로겐화물의 봉입량은 단위발광관 내용적 당 4mg/cc 이상, 12mg/cc 이하, 상기 Tl 또는 그 할로겐화물의 봉입량은 단위발광관 내용적 당 4mg/cc 이상, 16mg/cc 이하, 상기 Na 또 는 그 할로겐화물의 봉입량은 단위발광관 내용적 당 4mg/cc 이상, 12mg/cc 이하 등으로 설정하면 좋다.
또한, 본 발명은 상기 램프의 방사광에 있어서의 색도점이 CIE1931xy 색도도상에서,
x ≥ 0.310
x ≤ 0.500
y ≤ 0.150 + 0.640x
y ≤ 0.440
y ≥ 0.050 + 0.750x
y ≥ 0.382(단 x ≥ 0.44)
를 만족하도록, 상기 각 봉입물의 양 및 정격전력이 설정되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
이와 같이 설정되어 있는 것에 의해, 특히 백색감이 높은 빛을 발하는 램프를 얻을 수 있고, 예컨대 자동차전조등용으로서 사용하는 것 등이 가능하다.
또한, 상기 램프의 정격전력이 25W 이상, 55W 이하로 설정되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
이것에 의해, 특히 큰 광속의 빛을 발하는 램프를 얻을 수 있어, 예컨대 자동차전조등용으로서 사용할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 희가스로서 Xe가 실온에서 1기압 이상, 25기압 이하 봉입되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
이와 같은 압력으로 봉입되는 것에 의해, 발광관의 파열이나 봉입물질의 누출이 생기기 어렵고, 또한 상기한 바와 같이 동작전압이 낮은 무수은 메탈 할라이드 램프를 얻을 수 있다.
본 발명은 일반조명 및 반사거울 등과 조합되어 자동차의 전조등 등에 사용되는 무수은 메탈 할라이드 램프에 관한 것이다.
도 1은 실시의 형태 1 ∼ 4의 무수은 메탈 할라이드 램프의 구성을 나타내는 단면도,
도 2는 실시의 형태 1의 무수은 메탈 할라이드 램프의 방사광의 색도점을 나타내는 설명도,
도 3은 실시의 형태 1의 무수은 메탈 할라이드 램프의 YI3의 봉입량을 여러가지로 설정한 경우의 방사광의 색도점을 나타내는 설명도,
도 4는 실시의 형태 2의 무수은 메탈 할라이드 램프의 방사광의 색도점을 나타내는 설명도,
도 5는 실시의 형태 3의 무수은 메탈 할라이드 램프의 ScI3중량비와, 단위전력과 DUV와의 관계를 나타내는 설명도,
도 6은 실시의 형태 3의 무수은 메탈 할라이드 램프의 방사광의 색도점의 DUV가 -0.025 ∼ 0.01인 영역을 나타내는 설명도,
도 7은 실시의 형태 3의 무수은 메탈 할라이드 램프의 ScI3중량비와, 램프전력과, 광속의 크기와의 관계를 나타내는 설명도,
도 8은 실시의 형태 3의 무수은 메탈 할라이드 램프의 방사광의 광속의 크기가 2750(1m) 이상인 영역을 나타내는 설명도,
도 9는 실시의 형태 4의 무수은 메탈 할라이드 램프의 분광분포를 나타내는 설명도,
도 10은 실시의 형태 4의 무수은 메탈 할라이드 램프의 방사광의 색도점을 나타내는 설명도,
도 11은 실시의 형태 4의 무수은 메탈 할라이드 램프의 램프전력과 방사광의 광속의 크기와의 관계를 나타내는 설명도,
도 12는 종래의 메탈 할라이드 램프의 구성을 나타내는 단면도,
도 13은 종래의 메탈 할라이드 램프의 분광분포를 나타내는 설명도.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
(실시의 형태 1)
실시의 형태 1의 무수은 메탈 할라이드 램프는, 도 1에 도시한 바와 같이 거의 구형모양의 발광관 (201)중에 봉입물 (202)가 봉입되어 구성되어 있다. 상기 발광관 (201)은 석영으로 이루어지는 투광성용기에 의해 형성되어 있다. 이 발광관 (201)의 양단은 각각 봉지부 (203), (203)에 의하여 봉지되어 있다. 발광관 (201)의 내부에는 1쌍의 텅스텐제의 전극 (204), (204)가 마련되어 있다. 이 전극 (204), (204)는 각각 봉지부 (203), (203)내에 기밀하게 봉지된 몰리브덴박 (205), (205)를 통해 몰리브덴으로 이루어지는 외부 리드선 (206), (206)에 접속되어 있다. 이 램프의 주요치수는 아래와 같이 설정되어 있다.
발광관의 내용적 : 약 0.025cc
전극간 거리 : 약 4mm
또, 봉입물 (202)의 성분은 이하와 같다.
ScI3(요오드화 스칸듐) : 약 0.04mg
NaI(요오드화 나트륨) : 약 0.21mg
(ScI3와 NaI의 합계는 약 0.25mg이고, ScI3/(ScI3+ NaI) = 약 0.16)
YI3(요오드화 이트륨) : 약 0.1mg
Xe(크세논) : 약 700kPa(상온)
상기 Xe는 시동가스로서 작용하는 것이다. 또한, YI3에 포함된 Y(이트륨)의 단체로서의 전리전압은 6.4eV이다.
상기한 바와 같이 구성된 램프를 수평방향으로 유지하고, 램프전력이 45W로 일정하게 되도록 전류를 제어하면, 램프의 양단의 전압(동작전압)은 35V이었다. 즉, YI3을 포함하지 않은 램프(Xe가 700kPa)의 경우에는 28V인데 대하여, 동작전압을 7V 상승 되도록 할 수 있었다. 이와 같이 동작전압이 높은 것에 의해, 같은 램프전력에서 점등시키는 경우의 램프전류를 작게 억제할 수 있다. 그러므로, 전극 (204), (204)의 열부하(열손실)가 경감되어, 과도의 온도상승이 방지되기 때문에, 발광관 (201)의 흑화현상이 억제되어 광속유지율이 양호하게 되고, 램프수명이 길어지게 된다.
또, 상기한 바와 같이 봉입물 (202)에 수은을 포함시키지 않고 동작전압을 상승시키기 위해서는, YI3에 한하지 않고, 금속단체로서의 전리전압이 5∼10eV이고, 램프의 점등시의 온도에 있어서의 증기압이 10-5atm 이상인 재료를 포함하는 것을 사용하면 좋다. 여기에서, Y의 단체로서의 전리전압은, 상기한 바와 같이 6.4eV이다. 또한, 램프의 점등시의 온도에 있어서의 증기압은 다음과 같이 하여 구할 수 있다. 즉, 상기의 램프의 예에서는, 점등시에 있어서의 발광관 (201)의 외면의 최냉점온도는 발광관 (201)의 하부에서 약 700℃이었다. 따라서, 석영의 열전도율을 고려하면, 발광관 (201)의 내면의 온도는 약 800℃로 추정되고, 이 온도에 있어서의 YI3의 증기압은 약 10-5atm이다.
또한, 상기 램프의 광속은 약 4700(1m)이었다. 즉, 예컨대 자동차전조등용으로서 일반적으로 사용되고 있는 할로겐램프의 광속이 약 1100(1m)인데 대하여, 충분히 큰 광속이 얻어진다. 따라서, 자동차전조등용으로서 사용할 수 있는 광속의 조건을 만족하고 있다.
다음에, 상기 램프의 색특성에 관해서 설명한다.
상기 램프의 방사광의 색도점을 CIE1931xy 색도도상에 플롯한 것을 도 2에 나타낸다. 같은 도면중에 실선으로 둘러싼 영역 P는, 일본 전구공업회 규격의 자동차전조등 HID 광원(JEL 215)으로 규정되어 있는 백색광원의 색도범위이고, 이하에 나타내는 식으로 표시된다.
x ≥ 0.310
x ≤ 0.500
y ≤ 0.150 + 0.640x
y ≤ 0.440
y ≥ 0.050 + 0.750x
y ≥ 0.382(단 x ≥ 0.44)
같은 도면에서, 본 실시의 형태의 램프는 자동차전조등용 백색광원의 색도를 만족하고 있다는 것을 알 수 있다.
상기 색도는 YI3의 첨가량 및 램프전력에 따라서 다르다. 따라서, YI3의 첨가량을 여러가지로 설정한 램프에 관해서, 45W의 램프전력에서 점등시킨 경우의 색도를 도 2와 같이 플롯한 것을 도 3에 나타낸다. 즉, YI3의 첨가량이 많아지면, 청색 영역에 풍부한 발광을 생기게 하는 Y의 발광의 영향이 커져서, 색도에 있어서의 x 및 y의 수치가 작게 된다. 따라서, 같은 도면으로부터 알 수 있듯이, YI3의 첨가량이 단위발광관 내용적 당 0.8 ∼ 12mg/cc(발광관 내용적이 0.025cc의 경우, 0.02 ∼ 0.3mg)의 범위에서, 상기 규격에 있어서의 백색광원의 색도가 얻어진다. 또한, 램프전력을 여러가지로 변화시킨 바, 25 ∼ 55W의 경우에 같은 색도가 얻어졌다.
(실시의 형태 2)
실시의 형태 2의 무수은 메탈 할라이드 램프로서, 상기 실시의 형태 1의 램프에 있어서의 YI3대신에, InI(요오드화 인듐)이 사용되는 예를 설명한다. 즉, 이 램프의 봉입물에 있어서의 금속 할로겐화물로서는, 약 0.04mg의 ScI3, 약 0.21mg의 NaI 및 약 0.2mg의 InI가 포함되어 있다. 그 밖의 봉입물 및 램프의 형상은 실시의 형태 1과 동일하다.
상기 램프를 실시의 형태 1과 같이 예컨대 200Hz의 구형파 전류, 45W의 램프전력에서 점등시킨 바, 동작전압은 55V이었다. 즉, 상기와 같이 YI3도 InI도 포함하지 않는 램프의 경우에는 28V인데 대하여, 동작전압을 27V 상승시킬 수 있었다. 그러므로, 실시의 형태 1의 램프보다도 더욱더 램프수명을 길게 할 수가 있다.
또한, 상기 램프의 광속은 약 3600(1m)이었다. 즉, 자동차전조등용으로서 일반적으로 사용되고 있는 할로겐램프(약 1100(1m))에 비하면 충분히 큰 광속이 얻어져서, 역시 자동차전조등용으로서 사용할 수 있는 광속의 조건을 만족하고 있다.
여기에서, 상기 InI에 포함되는 I(인듐)의 단체로서의 전리전압은 5.8eV이다. 또한, 발광관의 내면의 온도는 실시의 형태 1과 같이 하여 약 800℃로 추정되고, 이 온도에 있어서의 InI의 증기압은 약 2atm이다.
또한, 상기 램프의 방사광의 색도점을 도 2와 같이 플롯한 것을 도 4에 나타낸다. 같은 도면에서, 본 실시의 형태의 램프도 자동차전조등용 백색광원의 색도를 만족하고 있다는 것이 확인된다.
(실시의 형태 3)
실시의 형태 3의 무수은 메탈 할라이드 램프로서, 봉입물중의 ScI3와 NaI와의 비율을 여러가지로 설정한 예를 설명한다. 즉, 이 램프의 봉입물에 있어서의 금속 할로겐화물로서는, YI3가 0.4mg, ScI3와 NaI가 합쳐서 0.25mg(금속 할로겐화물의 합계는 0.65mg) 포함되어 있다. 여기에서, ScI3와 NaI의 합계에 대한 ScI3의 중량비(이 값이 클수록 ScI3의 봉입중량이 크다. 이하 「ScI3중량비」라고 한다.)는 0.016, 0.75, 또는 1(NaI를 포함하지 않은)로 설정되어 있다. 그 밖의 봉입물 및 램프의 형상은 실시의 형태 1과 동일하다.
상기 램프를 35W의 램프전력에서 점등시킬 때의 동작전압을 하기(표 1)에 나타낸다. 또, 같은 표에는 더불어 실시의 형태 1의 램프 및 YI3을 포함하지 않은 램프의 동작전압도 기재하고 있다.
상기 표로부터 분명한 것 같이, ScI3중량비에 관계없이, YI3를 포함하지 않은 램프보다 높은 동작전압을 얻을 수 있다. 또, 상기 표에 있어서는 램프전력이 35W의 경우만을 나타내고 있지만 다른 램프전력에서도 같은 동작전압 상승효과가 얻어진다. 다만, 램프의 색특성 및 광속의 크기는 ScI3중량비 및 램프전력에 따라서 다르다. 따라서, 이하 높은 백색감과 큰 광속이 얻어지는 조건에 관해 설명한다.
우선, 상기 램프의 색특성에 관해서 설명한다.
상기 여러가지의 ScI3중량비로 설정한 램프를 20 ∼ 55W의 램프전력으로 점등시키고, 각각의 경우의 방사광에 있어서의 색도점의 CIE1960uv 색도도상에서의 흑체궤적으로부터의 색도편차(흑체궤적으로부터의 어긋남. 이하 「DUV」라고 한다. )를 구하였다. 이 결과에 근거하여, ScI3중량비를 횡축, 단위전극간 거리 부근의 램프전력(램프전력/전극간 거리 : 이하 「단위전력」이라고 한다.)을 종축으로서 플롯한 바, 도 5에 도시한 바와 같이 되었다. 도 5에 있어서, 플롯의 위치는 실제의 발광조건을 나타내고, 각 플롯마다 그 발광조건에서의 DUV가 부가되어 있다. 또한, ScI3중량비, 단위전력 및 DUV의 3개의 파라미터를 최소 2승법에 의해 2차식으로 근사시킨 바, 발광조건에 따른 DUV는 다음과 같이 나타낼 수 있다는 것을 알았다.
D = -0.066 + 0.05A + 0.008B + 0.007A2- 0.0009AB ­ 0.0003B2
여기에서,
A는, ScI3중량비(ScI3/(ScI3+ NaI))
B는, 단위전력(램프전력/전극간 거리)(W/mm)
D는, DUV 이다.
따라서, DUV가 0. 005씩의 소정의 값이 되도록 하는 발광조건을 구하여, 도 5에 있어서의 상기 발광조건의 좌표위치를 곡선으로 연결하여 DUV의 등고선을 그렸다. 또한, 도 6에 DUV가 -0.025 이상, 0.01 이하의 영역 Q를 사선으로 나타낸다. 이 영역 Q는 일본 전구공업회 규격의 자동차전조등용 HID 광원(JEL 215)로 규정되어 있는 백색광원의 DUV의 범위이다. 즉, 발광조건을
-0.025 ≤ D = -0.066 + 0.05A + 0.008B + 0.007A2- 0.0009AB ­ 0.0003B2≤ 0.01
로 되도록 설정하는 것에 의해, 자동차전조등용 백색광원 DUV를 만족하고, 자동차전조등의 백색광원으로서 사용할 수 있는 램프가 얻어진다.
다음에, 상기 램프의 광속의 크기에 관해서 설명한다.
상기 색특성의 경우와 같이, 여러가지의 ScI3중량비로 설정한 램프를 400Hz의 구형파전류, 20 ∼ 55W의 램프전력으로 점등시켜, 각각의 경우의 광속의 크기를 측정하였다. 이 결과에 근거하여, ScI3중량비를 횡축, 램프전력을 종축으로 하여 플롯한 바, 도 7에 도시한 바와 같이 되었다. 도 7에 있어서, 플롯의 위치는 실제의 발광조건을 나타내고, 각 플롯마다 그 발광조건에서의 광속의 크기가 부가되어 있다. 또한, ScI3중량비, 램프전력 및 광속 크기의 3개의 파라미터를 최소 2승법에 의해 2차식으로 근사시킨 바, 발광조건에 따른 광속의 크기는 다음과 같이 나타낼 수 있다는 것을 알았다.
E = -4054 + 2759A + 182C ­ 1628A2+ 18AC ­ 0.7C2
여기에서,
A는 ScI3중량비(ScI3(ScI3 + NaI),
C는 램프전력(W),
E는 광속의 크기(1m)
이다.
따라서, 광속의 크기가 1000(lm)씩의 소정의 값이 되도록 하는 발광조건을 구하여, 도 7에 있어서의 상기 발광조건의 좌표위치를 곡선으로 연결하여 광속의 크기의 등고선을 그렸다. 또한, 도 8에 광속의 크기가 2750(1m) 이상의 영역 R을 사선으로 나타낸다. 이 영역 R은 일본 전구공업회 규격의 자동차전조등용 HID 광원(JEL 215)에서 규정되어 있는 통상의 메탈 할라이드 램프의 광속의 크기의 범위이다. 즉, 발광조건을
1100 ≤ -4054 + 2759A + 182C - 1628A2+ 18AC - 0.7C2
으로 되도록 설정하는 것에 의해, 종래의 할로겐 램프보다 밝아진다. 더욱더 바람직하게는, 상기 식의 오른쪽의 값이 2750 이상으로 되도록 설정하는 것에 의해, 자동차전조등용 백색광원으로서 통상의 메탈 할라이드 램프를 사용한 경우에 필요로 되는 것과 동등 이상의 광속을 갖고, 자동차전조등의 백색광원으로서 사용할 수 있는 램프가 얻어진다.
(실시의 형태 4)
동작전압을 상승시켜 얻은 무수은 메탈 할라이드 램프의 다른 예에 관해서 설명한다.
이 램프는 전극간 거리가 약 4.2mm인 점을 제외하고는, 실시의 형태 1의 램프와 동일한 형상을 갖고 있다.
또한, 봉입물의 성분은 이하와 같다.
InI(요오드화 인듐) : 약 0.2mg(8.0mg/cc)
TlI(요오드화 탈륨) : 약 0.2mg(8.0mg/cc)
NaI(요오드화 나트륨) : 약 0.2mg(8.0mg/cc)
Xe(크세논) : 약 700kPa(상온)
(상기 괄호내는 단위발광관 내용적 당 봉입량을 나타낸다.)
상기 램프를 45W의 램프전력으로 점등시킨 바, 동작전압은 55V이었다. 이와 같이 동작전압이 높기 때문에, 수백시간 이상에 걸쳐 발광관의 흑화 등이 생기지 않고, 밝은 발광을 유지할 수 있었다. 또한, 이 때의 분광분포는 도 9에 도시한 바와 같이, 종래의 램프와는 완전히 다른 것이었다.
상기한 바와 같이, 종래의 램프와 같이 수은이 봉입되어 있지 않는 것에 관계 없이 높은 동작전압이 얻어지는 것은, 다량의 할로겐화물이 봉입되어 있기 때문이다. 즉, 상기와 같이 높은 동작전압을 얻기 위해서는 발광분포에 있어서,
In(인듐)에 의한 파장이 410.1nm, 451.1nm 부근의 흡수스펙트럼,
Tl(탈륨)에 의한 파장이 535.0nm 부근의 흡수스펙트럼, 및
Na(나트륨)에 의한 파장이 589.0nm, 589.6nm 부근의 흡수스펙트럼
이 생기는 정도로, In, Tl, 및 Na의 할로겐화물을 봉입하면 좋다.
보다 구체적으로는, 이들 할로겐화물이 다량 증발하도록, 단위발광관 내용적 당,
In의 할로겐화물을 약 0.2mg/cc 이상
Tl의 할로겐화물을 약 1mg/cc 이상
Na의 할로겐화물을 약 2mg/cc 이상
봉입하면 좋다.
다음에, 상기 램프의 색특성에 관해서 설명한다.
상기 램프를 35 ∼ 45W의 램프전력으로 점등시킨 경우의 방사광의 색도점을 실시의 형태 1과 같이, CIE1931xy 색도도상에 플롯한 것을 도 10에 나타낸다. 도 10에서, 본 실시의 형태의 램프는 일본 전구공업회 규격의 자동차전조등용 HID 광원(JEL 215)에서 규정되어 있는 백색광원의 색도를 만족하고 있다는 것을 알 수 있다.
또, 상기 규격에 의한 색도를 만족하기 위한 In, Tl 및 Na의 할로겐화물의 봉입량은 단위발광관 내용적 당,
In의 할로겐화물을 약 4 ∼ 12mg/cc
Tl의 할로겐화물을 약 2 ∼ 16mg/cc
Na의 할로겐화물을 약 4 ∼ 12mg/cc
로 설정하면 좋다. 이것에 의해, 10 ∼ 60W 정도의 램프전력에서 상기 규격의 색도를 만족하는 것도 충분히 가능하다.
다음에, 상기 램프의 발광효율에 관해서 설명한다.
상기 램프의 발광효율은 약 70(1m/1W) 즉, 45W의 램프전력에서 3150(1m)의 전광속이었다. 여기에서, 예컨대 자동차전조등용으로서 일반적으로 사용되고 있는 할로겐램프는 55W의 정격전력에서 약 1100(1m)의 전광속이다. 그러므로, 본 실시의 형태의 램프에서는, 도 11에 도시한 바와 같이 25W의 정격전력이더라도 상기 종래의 할로겐램프보다도 큰 광속을 얻을 수 있다. 또한, 보다 큰 정격전력으로 설정하면, 더욱더 큰 광속이 얻어져서 한층 밝은 자동차전조등을 얻을 수 있다. 즉, 예컨대 25 ∼ 55W 정도의 정격전력으로 설정하면, 도 10에 나타낸 색도도 고려한 자동차전조등용의 광원에 최적인 램프를 얻을 수 있다. 또, 자동차전조등으로서 사용하고 있는 경우에는, 일반적으로 정격전력은 종래의 할로겐램프의 소비전력을 넘지 않는 55W이하로 설정하는 것이 바람직하다.
또, 상기 실시의 형태 1 ∼ 3에 있어서는, 봉입물중에 YI3또는 InI를 포함하는 예를 개시하였지만, 이것에 한정되지 않고 금속 또는 금속할로겐화물에 있어서, 금속단체의 전리전압이 5 ∼ 10eV이고, 램프의 점등시의 온도에 있어서의 증기압이 10-5atm 이상이면, 똑같이 동작전압의 상승효과가 얻어진다. 구체적으로는, 예컨대, YBr3(브롬화 이트륨)이나, InI3(삼요오드화 인듐), SbI3(요오드화 안티몬), InBr(브롬화 인듐), TlI(요오드화 탈륨) 등을 포함하도록 하여도 좋다. 또한, 이들의 복수종류의 조합을 포함하도록 하여도 좋다.
또한, 상기 각 실시의 형태에 있어서는, 할로겐화물의 할로겐으로서 I(요소)를 사용하는 예를 설명하였지만, Br(브롬)이나 Cl(염소) 등 다른 할로겐, 또한 그것들의 조합, 예컨대 YI3와 YBr3나, NaI와 TlI와 InBr을 사용한 경우 등에 있어서도 같은 효과가 얻어진다.
또한, 상기 각 실시의 형태에 있어서는, 램프의 시동을 용이하게 하기 위해서, 상온으로 7기압 또는 700kPa의 Xe를 봉입하는 예를 개시하였지만, 희가스의 종류 및 압력은 상기에 한정되는 것은 아니다. 즉, Xe는 Rn(라돈)을 제외한 희가스중에서 가장 비점이 높기 때문에 고압봉입을 하기 쉬운 점에서 적당하고, 또한 특히 자동차전조등에의 이용을 고려하더라도 적당하지만, 이것에 한정되지 않고, 다른 희가스, 예컨대 Ar(아르곤)가스 등을 사용하더라도 동작전압의 상승효과는 얻어진다. 한편, 봉입압력도 상기에 한정되지 않지만, 시동시의 광속이 일어나는 특성을 고려하면, 1기압 정도 이상의 고압이 바람직하고, 또한 램프의 파괴강도를 고려하면, 25기압 이하 정도가 바람직하다.
또, 상기 각 실시의 형태에 있어서는, 봉입물의 봉입량이나 봉입비 및 램프전력으로서 자동차전조등용 램프에 필요한 색도 및 광속이 얻어지도록 설정한 예를 개시하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기의 경우에는 특히 높은 백색감과 큰 광속이 얻어지지만, 봉입량이나 봉입비, 램프전력이 이들의 범위내가 아니더라도, 양호한 백색감이나 비교적 큰 광속을 얻는 것은 가능하고, 또한 동작전압의 상승효과가 얻어지기 때문에 자동차전조등용 이외의 램프로서 사용할 수 있다.
게다가, 램프의 형상이나 크기 등에 관하여도 상기의 것에 한정되는 것은 아니다.
산업상의 이용가능성
이상에서 설명한 것 같이, 본 발명에 의한 무수은 메탈 할라이드 램프는 발광관내에 희가스와 Sc 또는 그 할로겐화물과, Na 또는 그 할로겐화물과, 금속단체로서의 전리전압이 5 ∼ 10eV이고, 또한 램프의 점등시의 온도에 있어서의 증기압이 10-5atm 이상인 금속, 또한 그 할로겐화물이 봉입되는 것에 의해, 램프의 동작전압을 높게 할 수가 있어 램프에 흐르는 전류를 감소시킬 수 있으므로, 전극으로의 열부하를 경감하여, 전극의 비산에 의한 발광관의 흑화를 억제하여, 긴 램프수명을 얻을 수 있다고 하는 효과를 이룬다.
또한, 발광관내에 희가스와, In 또는 그 할로겐화물과, Tl 또는 그 할로겐화물과, Na 또는 그 할로겐화물이 봉입됨과 동시에, In 또는 그 할로겐화물, Tl 또는 그 할로겐화물 및 Na 또는 그 할로겐화물의 봉입량이, 각각 방사광의 분광분포에 있어서, 410nm 부근 및 451nm 부근, 535nm 부근, 또는 589nm 부근의 파장에서 흡수스펙트럼을 생기게 하는 양으로 설정되는 것에 의해, 역시 램프의 동작전압을 높게 하여, 긴 램프수명을 얻을 수 있다고 하는 효과를 이룬다.
게다가, 상기 희가스가 Xe이고, 실온에서 1기압 이상, 25기압 이하의 봉입압력으로 봉입되는 것에 의하여, 발광관의 파열이나 봉입물질의 누출이 쉽게 생기지 않게 할 수 있다.
따라서, 본 발명은 일반조명 및 자동차의 전조등 등의 분야에서 유용하다.

Claims (22)

  1. 발광관내에, 적어도,
    희가스와,
    Sc(스칸듐) 및 그 할로겐화물의 적어도 하나와,
    Na(나트륨) 및 그 할로겐화물의 적어도 하나와,
    금속 및 그 할로겐화물의 적어도 하나가
    봉입된 무수은 메탈 할라이드 램프로서,
    상기 금속은, 금속단체로서의 전리전압이 5 ∼ 10eV이고, 또한 상기 금속 또는 그 할로겐화물은 램프의 점등시의 온도에 있어서의 증기압이 10-5atm 이상인 것을 특징으로 하는 무수은 메탈 할라이드 램프.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 금속 또는 그 할로겐화물은 Y(이트륨) 또는 그 할로겐화물인 것을 특징으로 하는 무수은 메탈 할라이드 램프.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 금속 또는 그 할로겐화물은 In(인듐) 또는 그 할로겐화물인 것을 특징으로 하는 무수은 메탈 할라이드 램프.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 램프의 방사광에 있어서의 색도점이 CIE1931xy 색도도상에서,
    x ≥ 0.310
    x ≤ 0.500
    y ≤ 0.150 + 0.640x
    y ≤ 0.440
    y ≥ 0.050 + 0.750x
    y ≥ 0.382(단 x ≥ 0. 44)
    를 만족하도록,
    상기 Sc 또는 그 할로겐화물의 봉입량, Na 또는 그 할로겐화물의 봉입량, 금속 또는 그 할로겐화물의 봉입량 및 상기 램프의 정격전력이 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 무수은 메탈 할라이드 램프.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 금속의 할로겐화물은 YI3이고,
    상기 YI3의 봉입량이 단위발광관 내용적 당 0.8mg/cc 이상, 12mg/cc 이하이며,
    상기 램프의 정격전력이 25W 이상, 55W 이하로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 무수은 메탈 할라이드 램프.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 램프의 방사광에 있어서의 색도점의 CIE1960uv 색도도상에서의 흑체궤적으로부터의 색도편차가 -0.025 이상, 0.01 이하가 되도록, 상기 Sc 또는 그 할로겐화물의 봉입량, Na 또는 그 할로겐화물의 봉입량, 금속 또는 그 할로겐화물의 봉입량 및 상기 램프의 정격전력이 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 무수은 메탈 할라이드 램프.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 Sc의 할로겐화물이 ScI3이고,
    상기 Na의 할로겐화물이 NaI이며,
    상기 ScI3의 봉입량, NaI의 봉입량 및 상기 램프의 정격전력이,
    A = ScI3의 봉입중량/(ScI3의 봉입중량 + NaI의 봉입중량)
    B = 정격전력/전극간 거리(W/mm)
    로 할 때에,
    -0.025 ≤ D = -0.066 + 0.05A + 0.008B + 0.007A2- 0.0009AB - 0.0003B2≤ 0.01이 되도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 무수은 메탈 할라이드 램프.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 램프의 방사광의 광속이 약 1100(1m) 이상으로 되도록,
    상기 Sc 또는 그 할로겐화물의 봉입량, Na 또는 그 할로겐화물의 봉입량, 금속 또는 그 할로겐화물의 봉입량 및 상기 램프의 정격전력이 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 무수은 메탈 할라이드 램프.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 램프의 방사광의 광속이 약 2750(1m) 이상으로 되도록,
    상기 Sc 또는 그 할로겐화물의 봉입량, Na 또는 그 할로겐화물의 봉입량, 금속 또는 그 할로겐화물의 봉입량 및 상기 램프의 정격전력이 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 무수은 메탈 할라이드 램프.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 Sc의 할로겐화물이 ScI3이고,
    상기 Na의 할로겐화물이 NaI이며,
    상기 ScI3의 봉입량, NaI의 봉입량 및 상기 램프의 정격전력이,
    A = ScI3의 봉입중량/(ScI3의 봉입중량 + NaI의 봉입중량)
    C = 램프전력(W)
    으로 할 때에,
    1100 ≤ -4054 + 2759A + 182C - 1628A2+ 18AC ­ 0.7C2
    가 되도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 무수은 메탈 할라이드 램프.
  11. 발광관내에, 적어도,
    희가스와,
    In(인듐) 및 그 할로겐화물의 적어도 하나와,
    Tl(탈륨) 및 그 할로겐화물의 적어도 하나와,
    Na(나트륨) 및 그 할로겐화물의 적어도 하나가
    봉입된 무수은 메탈 할라이드 램프로서,
    상기 In 또는 그 할로겐화물의 봉입량은, 상기 램프의 방사광의 분광분포에 있어서 410nm 부근 및 451nm 부근의 파장에서 흡수스펙트럼을 생기게 하는 양이고,
    상기 Tl 또는 그 할로겐화물의 봉입량은, 상기 램프의 방사광의 분광분포에 있어서 535nm 부근의 파장에서 흡수스펙트럼을 생기게 하는 양이고,
    상기 Na 또는 그 할로겐화물의 봉입량은, 상기 램프의 방사광의 분광분포에 있어서 589nm 부근의 파장에서 흡수스펙트럼을 생기게 하는 양인 것을 특징으로 하는 무수은 메탈 할라이드 램프.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 In 또는 그 할로겐화물의 봉입량은 단위발광관 내용적 당 4mg/cc 이상, 12mg/cc 이하인 것을 특징으로 하는 무수은 메탈 할라이드 램프.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 Tl 또는 그 할로겐화물의 봉입량은 단위발광관 내용적 당 2mg/cc 이상, 16mg/cc 이하인 것을 특징으로 하는 무수은 메탈 할라이드 램프.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 Na 또는 그 할로겐화물의 봉입량은 단위발광관 내용적 당 4mg/cc 이상, 12mg/cc 이하인 것을 특징으로 하는 무수은 메탈 할라이드 램프.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 In 또는 그 할로겐화물의 봉입량은 단위발광관 내용적 당 4mg/cc 이상, 12mg/cc 이하이고
    상기 Tl 또는 그 할로겐화물의 봉입량은 단위발광관 내용적 당 2mg/cc 이상, 16mg/cc 이하인 것을 특징으로 하는 무수은 메탈 할라이드 램프.
  16. 제 11항에 있어서,
    상기 In 또는 그 할로겐화물의 봉입량은 단위발광관 내용적 당 4mg/cc 이상, 12mg/cc 이하이고
    상기 Na 또는 그 할로겐화물의 봉입량은 단위발광관 내용적 당 4mg/cc 이상, 12mg/cc 이하인 것을 특징으로 하는 무수은 메탈 할라이드 램프.
  17. 제 11항에 있어서,
    상기 Tl 또는 그 할로겐화물의 봉입량은 단위발광관 내용적 당 2mg/cc 이상, 16mg/cc 이하이고,
    상기 Na 또는 그 할로겐화물의 봉입량은 단위발광관 내용적 당 4mg/cc 이상, 12mg/cc 이하인 것을 특징으로 하는 무수은 메탈 할라이드 램프.
  18. 제 11항에 있어서,
    상기 In 또는 그 할로겐화물의 봉입량은 단위발광관 내용적 당 4mg/cc 이상, 12mg/cc 이하이고,
    상기 Tl 또는 그 할로겐화물의 봉입량은 단위발광관 내용적 당 2mg/cc 이상, 16mg/cc 이하이고,
    상기 Na 또는 그 할로겐화물의 봉입량은 단위발광관 내용적 당 4mg/cc 이상, 12mg/cc 이하인 것을 특징으로 하는 무수은 메탈 할라이드 램프.
  19. 제 11항에 있어서,
    상기 램프의 방사광에 있어서의 색도점이 CIE1931xy 색도도상에서,
    x ≥ 0.310
    x ≤ 0.500
    y ≤ 0.150 + 0.640x
    y ≤ 0.440
    y ≥ 0.050 + 0.750x
    y ≥ 0.382(단 x ≥ 0.44)
    을 만족하도록,
    상기 In 또는 그 할로겐화물의 봉입량, Tl 또는 그 할로겐화물의 봉입량, Na 또는 그 할로겐화물의 봉입량 및 상기 램프의 정격전력이 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 무수은 메탈 할라이드 램프.
  20. 제 11항에 있어서,
    상기 램프의 정격전력이 25W 이상, 55W 이하로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 무수은 메탈 할라이드 램프.
  21. 제 1항에 있어서,
    상기 희가스는 적어도 Xe(크세논)을 포함하며,
    상기 Xe의 봉입압력은 실온에서 1기압 이상, 25기압 이하인 것을 특징으로 하는 무수은 메탈 할라이드 램프.
  22. 제 11항에 있어서,
    상기 희가스는 적어도 Xe(크세논)을 포함하며,
    상기 Xe의 봉입압력은 실온에서 1기압 이상, 25기압 이하인 것을 특징으로 하는 무수은 메탈 할라이드 램프.
KR1019997007601A 1998-02-20 1999-02-17 무수은 메탈 할라이드 램프 KR20000075542A (ko)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3841798 1998-02-20
JP98-038417 1998-02-20
JP98-261153 1998-09-16
JP10261153A JP2000090880A (ja) 1998-09-16 1998-09-16 メタルハライドランプ
JP98-264649 1998-09-18
JP26464998A JP3388539B2 (ja) 1998-02-20 1998-09-18 無水銀メタルハライドランプ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20000075542A true KR20000075542A (ko) 2000-12-15

Family

ID=27289821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019997007601A KR20000075542A (ko) 1998-02-20 1999-02-17 무수은 메탈 할라이드 램프

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6265827B1 (ko)
EP (1) EP1037258B1 (ko)
KR (1) KR20000075542A (ko)
CN (2) CN1324643C (ko)
DE (1) DE69940721D1 (ko)
MY (1) MY119744A (ko)
WO (1) WO1999043020A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010039354A3 (en) * 2008-09-30 2010-05-27 Osram Sylvania Inc. Mercury-free discharge lamp

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
US6376988B1 (en) * 1998-08-28 2002-04-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Discharge lamp for automobile headlight and the automobile headlight
KR20010006751A (ko) * 1999-03-11 2001-01-26 모리시타 요이찌 무수은 메탈핼라이드 램프
JP3728983B2 (ja) * 1999-06-25 2005-12-21 スタンレー電気株式会社 メタルハライドランプおよび車両用前照灯
US6661175B2 (en) * 2000-03-09 2003-12-09 Advanced Lighting Technologies, Inc. Solid lamp fill material and method of dosing hid lamps
US6833676B2 (en) * 2000-03-09 2004-12-21 Advanced Lighting Technologies, Inc. Solid lamp fill material and method of dosing HID lamps
US6608444B2 (en) * 2000-05-26 2003-08-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Mercury-free high-intensity discharge lamp operating apparatus and mercury-free metal halide lamp
CN1333547A (zh) * 2000-07-14 2002-01-30 松下电器产业株式会社 无水银金属卤化物灯
US6670765B2 (en) 2001-08-24 2003-12-30 Stanley Electric Co., Ltd. Mercury-free metal halide lamp, with contents and electric power control depending on resistance properties
JP2003100251A (ja) * 2001-09-27 2003-04-04 Koito Mfg Co Ltd 放電ランプ装置用水銀フリーアークチューブ
EP1432011B1 (en) * 2001-09-27 2008-12-03 Harison Toshiba Lighting Corp. High-pressure discharge lamp, high-pressure discharge lamp operaring device, and headlamp device for automobiles
US20050122047A1 (en) * 2001-09-28 2005-06-09 Hiroyuki Kato Metal halide lamp, metal halide lamp operating device, and headlamp device for automobiles
JP4037142B2 (ja) * 2002-03-27 2008-01-23 東芝ライテック株式会社 メタルハライドランプおよび自動車用前照灯装置
DE10242203A1 (de) * 2002-09-10 2004-03-18 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Hochdruckentladungslampe mit verbesserter Farbortstabilität und hoher Lichtausbeute
JP2004172056A (ja) * 2002-11-22 2004-06-17 Koito Mfg Co Ltd 放電ランプ装置用水銀フリーアークチューブ
US7215081B2 (en) * 2002-12-18 2007-05-08 General Electric Company HID lamp having material free dosing tube seal
US7132797B2 (en) * 2002-12-18 2006-11-07 General Electric Company Hermetical end-to-end sealing techniques and lamp having uniquely sealed components
US7839089B2 (en) * 2002-12-18 2010-11-23 General Electric Company Hermetical lamp sealing techniques and lamp having uniquely sealed components
WO2004055862A2 (en) * 2002-12-18 2004-07-01 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Mercury-free high-pressure gas discharge lamp
DE10307067B8 (de) * 2003-02-19 2005-01-13 Sli Lichtsysteme Gmbh Metallhalogendampflampe
CN1333428C (zh) * 2003-11-12 2007-08-22 哈利盛东芝照明有限公司 金属卤化物灯、其制造方法及采用该灯的车辆前灯装置
JP4206038B2 (ja) * 2003-12-19 2009-01-07 株式会社小糸製作所 放電ランプ装置用水銀フリーアークチューブ
JP4086158B2 (ja) 2003-12-22 2008-05-14 株式会社小糸製作所 放電ランプ装置用水銀フリーアークチューブ
JP4488856B2 (ja) * 2004-09-27 2010-06-23 スタンレー電気株式会社 水銀フリーメタルハライドランプ
US7358666B2 (en) 2004-09-29 2008-04-15 General Electric Company System and method for sealing high intensity discharge lamps
WO2006043191A1 (en) * 2004-10-20 2006-04-27 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh High intensity discharge lamp
US7615929B2 (en) 2005-06-30 2009-11-10 General Electric Company Ceramic lamps and methods of making same
US7852006B2 (en) 2005-06-30 2010-12-14 General Electric Company Ceramic lamp having molybdenum-rhenium end cap and systems and methods therewith
US7432657B2 (en) * 2005-06-30 2008-10-07 General Electric Company Ceramic lamp having shielded niobium end cap and systems and methods therewith
US7378799B2 (en) * 2005-11-29 2008-05-27 General Electric Company High intensity discharge lamp having compliant seal
US8299709B2 (en) * 2007-02-05 2012-10-30 General Electric Company Lamp having axially and radially graded structure
US8410698B2 (en) * 2008-04-14 2013-04-02 Koninklijke Philips Electronics N. V. High efficiency discharge lamp
US20130127336A1 (en) * 2011-11-17 2013-05-23 General Electric Company Influence of indium iodide on ceramic metal halide lamp performance

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR95327E (fr) * 1967-12-18 1970-08-21 Petrole D Aquitaine Soc Nat De Lampes dopées a decharge dans la vapeur de mercure et leurs applications a la photochimie.
US4023059A (en) * 1972-06-05 1977-05-10 Scott Anderson High pressure light emitting electric discharge device
GB1449703A (en) * 1974-02-12 1976-09-15 Matsushita Electronics Corp High-pressure metal-vapour discharge lamp
JPS554857A (en) 1978-06-28 1980-01-14 Toshiba Corp Metal halide lamp
JPS56126244A (en) 1980-03-06 1981-10-03 Toshiba Corp Metal halide lamp
JPS58112239A (ja) 1981-12-25 1983-07-04 Toshiba Corp 小形メタルハライドランプ
US4709184A (en) 1984-08-20 1987-11-24 Gte Products Corporation Low wattage metal halide lamp
US4757236A (en) * 1984-11-29 1988-07-12 General Electric Company High pressure metal halide arc lamp with xenon buffer gas
US5057743A (en) 1988-09-12 1991-10-15 Gte Products Corporation Metal halide discharge lamp with improved color rendering properties
US4983889A (en) * 1989-05-15 1991-01-08 General Electric Company Discharge lamp using acoustic resonant oscillations to ensure high efficiency
JPH03101044A (ja) 1989-09-14 1991-04-25 Iwasaki Electric Co Ltd メタルハライドランプ
US5256940A (en) * 1989-11-08 1993-10-26 Matsushita Electric Works, Ltd. High intensity discharge lamp device
SU1737562A1 (ru) * 1990-07-09 1992-05-30 Саранское производственное объединение "Лисма" Безртутна металлогалогенна лампа
DE4132530A1 (de) 1991-09-30 1993-04-01 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Hochdruckentladungslampe kleiner leistung
JPH05129004A (ja) 1991-10-31 1993-05-25 Toshiba Lighting & Technol Corp メタルハライドランプ
JP3101044B2 (ja) 1992-01-14 2000-10-23 松下電工株式会社 発光素子
US5394057A (en) * 1992-08-07 1995-02-28 General Electric Company Protective metal silicate coating for a metal halide arc discharge lamp
JPH0684496A (ja) * 1992-09-04 1994-03-25 Toshiba Lighting & Technol Corp 高圧金属蒸気放電ランプ
JPH0721981A (ja) * 1993-07-05 1995-01-24 Matsushita Electron Corp メタルハライドランプ
US5864210A (en) * 1995-08-24 1999-01-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electrodeless hid lamp and electrodeless hid lamp system using the same
EP0769801B1 (en) * 1995-10-20 2002-01-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of operating a metal halide lamp
US6005346A (en) * 1996-04-08 1999-12-21 Ilc Technology, Inc. Trichrominance metal halide lamp for use with twisted nematic subtractive color light valves
JPH09306426A (ja) 1996-05-13 1997-11-28 Iwasaki Electric Co Ltd ショートアークメタルハライドランプ
JP3201278B2 (ja) * 1996-08-28 2001-08-20 ウシオ電機株式会社 メタルハライドランプ
DE19645959A1 (de) 1996-11-07 1998-05-14 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Metallhalogenid-Hochdruckentladungslampe
JPH11238488A (ja) * 1997-06-06 1999-08-31 Toshiba Lighting & Technology Corp メタルハライド放電ランプ、メタルハライド放電ランプ点灯装置および照明装置
US6265827B1 (en) * 1998-02-20 2001-07-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Mercury-free metal halide lamp

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010039354A3 (en) * 2008-09-30 2010-05-27 Osram Sylvania Inc. Mercury-free discharge lamp

Also Published As

Publication number Publication date
EP1037258B1 (en) 2009-04-15
CN1256790A (zh) 2000-06-14
WO1999043020A1 (fr) 1999-08-26
CN1324643C (zh) 2007-07-04
EP1037258A4 (en) 2006-08-09
CN100339935C (zh) 2007-09-26
DE69940721D1 (de) 2009-05-28
MY119744A (en) 2005-07-29
US6265827B1 (en) 2001-07-24
EP1037258A1 (en) 2000-09-20
CN1558445A (zh) 2004-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20000075542A (ko) 무수은 메탈 할라이드 램프
US7098596B2 (en) Mercury-free arc tube for discharge lamp unit
KR20020007193A (ko) 무수은 메탈할라이드램프
JP4037142B2 (ja) メタルハライドランプおよび自動車用前照灯装置
JP3921975B2 (ja) メタルハライドランプ
US7573203B2 (en) Mercury-free high-pressure discharge lamp and luminaire using the same
EP2086001B1 (en) Metal halide lamp
JP2003173763A (ja) 放電ランプ装置用水銀フリーアークチューブ
JPWO2003030211A1 (ja) メタルハライドランプ、メタルハライドランプ点灯装置および自動車用前照灯装置
JP4203418B2 (ja) 高圧放電ランプ、高圧放電ランプ点灯装置および自動車用前照灯装置
US7348731B2 (en) High-pressure gas discharge lamp with an asymmetrical discharge space
KR20010024584A (ko) 무수은 메탈할라이드램프
JP3388539B2 (ja) 無水銀メタルハライドランプ
JP2013545251A (ja) 高圧放電ランプ
KR20010006751A (ko) 무수은 메탈핼라이드 램프
JP2002093368A (ja) 無水銀メタルハライドランプ
JP5288303B2 (ja) メタルハライドランプ、メタルハライドランプ装置
JP2007059086A (ja) メタルハライドランプ
JP2006019053A (ja) メタルハライドランプおよび前照灯
US7746000B2 (en) Discharge bulb
JPH05334992A (ja) 金属蒸気放電灯
JP3196647B2 (ja) 無電極高圧放電ランプ
JPH09120800A (ja) 無電極高圧放電ランプ
JP2000243348A (ja) 無水銀メタルハライドランプ
JPH01137555A (ja) 金属蒸気放電灯

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid