JP2001076670A - 水銀を含まないメタルハライドランプ - Google Patents
水銀を含まないメタルハライドランプInfo
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- H01J61/125—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature having an halogenide as principal component
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- H01J61/68—Lamps in which the main discharge is between parts of a current-carrying guide, e.g. halo lamp
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- Discharge Lamp (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 環境保護の観点から水銀を省略するだけでな
く、ナトリウムの使用を完全に回避するかまたは大幅に
低減して、周知の問題点を回避する。 【解決手段】 緩衝ガスとしての希ガスと、第１のグル
ープの金属ハロゲン化物と、第２のグループの金属ハロ
ゲン化物とを有しており、第１のグループの金属ハロゲ
ン化物の沸点は１０００℃以上であり、金属として少な
くともＤｙおよびＣａを有しており、２つの金属ハロゲ
ン化物のモル比は０．１〜１０であり、第２のグループ
の金属ハロゲン化物の沸点は１０００℃より低く、金属
としてＩｎ、Ｚｎ、Ｈｆ、Ｚｒのうち少なくとも１つの
元素を有しており、第１のグループの金属ハロゲン化物
の全封入量は５〜１００μｍｏｌ／ｃｍ3であり、第２
のグループの金属ハロゲン化物の全封入量は１〜５０μ
ｍｏｌ／ｃｍ3である。
く、ナトリウムの使用を完全に回避するかまたは大幅に
低減して、周知の問題点を回避する。 【解決手段】 緩衝ガスとしての希ガスと、第１のグル
ープの金属ハロゲン化物と、第２のグループの金属ハロ
ゲン化物とを有しており、第１のグループの金属ハロゲ
ン化物の沸点は１０００℃以上であり、金属として少な
くともＤｙおよびＣａを有しており、２つの金属ハロゲ
ン化物のモル比は０．１〜１０であり、第２のグループ
の金属ハロゲン化物の沸点は１０００℃より低く、金属
としてＩｎ、Ｚｎ、Ｈｆ、Ｚｒのうち少なくとも１つの
元素を有しており、第１のグループの金属ハロゲン化物
の全封入量は５〜１００μｍｏｌ／ｃｍ3であり、第２
のグループの金属ハロゲン化物の全封入量は１〜５０μ
ｍｏｌ／ｃｍ3である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ウォームホワイト
の光色と高い演色評価数とを有しており、内部に電極が
真空密に挿入された放電管を有しており、イオン化可能
な封入物を放電管内に有している、水銀を含まないメタ
ルハライドランプに関する。ここでは特に、一般照明の
ためのウォームホワイトＷＤＬの光色のランプ、特に調
光可能なランプに関する。
の光色と高い演色評価数とを有しており、内部に電極が
真空密に挿入された放電管を有しており、イオン化可能
な封入物を放電管内に有している、水銀を含まないメタ
ルハライドランプに関する。ここでは特に、一般照明の
ためのウォームホワイトＷＤＬの光色のランプ、特に調
光可能なランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７
３１１６８号明細書から既に、水銀を含まないメタルハ
ライドランプが公知である。このランプは２つのグルー
プの金属ハロゲン化物、すなわち主として水銀の役割を
引き受ける電圧形成物質と、特に希土類金属である光形
成物質とを使用している。これにより３５００Ｋ程度の
ウォームホワイトの光色が目指される。ただし赤色の演
色性が充分ではないので、ＤｙまたはＡｌを添加するこ
とによりこれを制御している。類似した封入物の系は国
際公開第９９／０５６９９号明細書およびヨーロッパ特
許出願公開第８３３１６０号明細書にも記載されてい
る。
３１１６８号明細書から既に、水銀を含まないメタルハ
ライドランプが公知である。このランプは２つのグルー
プの金属ハロゲン化物、すなわち主として水銀の役割を
引き受ける電圧形成物質と、特に希土類金属である光形
成物質とを使用している。これにより３５００Ｋ程度の
ウォームホワイトの光色が目指される。ただし赤色の演
色性が充分ではないので、ＤｙまたはＡｌを添加するこ
とによりこれを制御している。類似した封入物の系は国
際公開第９９／０５６９９号明細書およびヨーロッパ特
許出願公開第８３３１６０号明細書にも記載されてい
る。
【０００３】国際公開第９８／４５８７２号明細書には
水銀を含むメタルハライドランプが記載されており、こ
のランプの封入物は主としてＮａおよびＴｌを有する金
属ハロゲン化物を含んでいる。さらにＤｙ金属ハロゲン
化物およびＣａ金属ハロゲン化物が加わる。こうした封
入物は３９００Ｋ〜４２００Ｋのニュートラルホワイト
の光色に関連している。
水銀を含むメタルハライドランプが記載されており、こ
のランプの封入物は主としてＮａおよびＴｌを有する金
属ハロゲン化物を含んでいる。さらにＤｙ金属ハロゲン
化物およびＣａ金属ハロゲン化物が加わる。こうした封
入物は３９００Ｋ〜４２００Ｋのニュートラルホワイト
の光色に関連している。
【０００４】ウォームホワイトおよびニュートラルホワ
イトの光色を実現するためにナトリウムを使用すること
には欠点がある。なぜならナトリウムはそのイオン半径
が小さいために容易に拡散してしまうからである。
イトの光色を実現するためにナトリウムを使用すること
には欠点がある。なぜならナトリウムはそのイオン半径
が小さいために容易に拡散してしまうからである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、請求
項１の上位概念に記載のメタルハライドランプを提供し
て、環境保護の観点から水銀を省略するだけでなく、ナ
トリウムの使用を完全に回避するかまたは大幅に低減し
て、これに関連する周知の問題点を回避することであ
る。この問題点は特に一方側がベースとなっているラン
プの構造に関連している（光電離の問題）。
項１の上位概念に記載のメタルハライドランプを提供し
て、環境保護の観点から水銀を省略するだけでなく、ナ
トリウムの使用を完全に回避するかまたは大幅に低減し
て、これに関連する周知の問題点を回避することであ
る。この問題点は特に一方側がベースとなっているラン
プの構造に関連している（光電離の問題）。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題は、封入物が緩
衝ガスとして作用する希ガスと、第１のグループの金属
ハロゲン化物と、第２のグループの金属ハロゲン化物と
の成分を有しており、第１のグループの金属ハロゲン化
物の沸点は１０００℃以上であり（有利には１１５０℃
よりも高い）、該第１のグループは金属として少なくと
もＤｙおよびＣａを同時に使用しており、２つの金属ハ
ロゲン化物のモル比Ｃａ‐ＭＨ：Ｄｙ‐ＭＨは０．１〜
１０であり、第２のグループの金属ハロゲン化物の沸点
は１０００℃より低く（有利には９００℃より低い）、
第２のグループは金属としてＩｎ、Ｚｎ、Ｈｆ、Ｚｒの
うち少なくとも１つの元素を有しており、第１のグルー
プの金属ハロゲン化物の全封入量は５μｍｏｌ／ｃｍ3
〜１００μｍｏｌ／ｃｍ3であり、第２のグループの金
属ハロゲン化物の全封入量は１μｍｏｌ／ｃｍ3〜５０
μｍｏｌ／ｃｍ3であり、色温度は２７００Ｋ〜３５０
０Ｋであり、一般的な演色評価数は少なくともＲａ＝９
０であり、同時に赤色の演色評価数は少なくともＲ９＝
６０である構成のメタルハライドランプにより解決され
る。
衝ガスとして作用する希ガスと、第１のグループの金属
ハロゲン化物と、第２のグループの金属ハロゲン化物と
の成分を有しており、第１のグループの金属ハロゲン化
物の沸点は１０００℃以上であり（有利には１１５０℃
よりも高い）、該第１のグループは金属として少なくと
もＤｙおよびＣａを同時に使用しており、２つの金属ハ
ロゲン化物のモル比Ｃａ‐ＭＨ：Ｄｙ‐ＭＨは０．１〜
１０であり、第２のグループの金属ハロゲン化物の沸点
は１０００℃より低く（有利には９００℃より低い）、
第２のグループは金属としてＩｎ、Ｚｎ、Ｈｆ、Ｚｒの
うち少なくとも１つの元素を有しており、第１のグルー
プの金属ハロゲン化物の全封入量は５μｍｏｌ／ｃｍ3
〜１００μｍｏｌ／ｃｍ3であり、第２のグループの金
属ハロゲン化物の全封入量は１μｍｏｌ／ｃｍ3〜５０
μｍｏｌ／ｃｍ3であり、色温度は２７００Ｋ〜３５０
０Ｋであり、一般的な演色評価数は少なくともＲａ＝９
０であり、同時に赤色の演色評価数は少なくともＲ９＝
６０である構成のメタルハライドランプにより解決され
る。
【０００７】特に有利な実施形態は従属請求項に記載さ
れている。
れている。
【０００８】
【発明の実施の形態】有利には２つの金属ハロゲン化物
のモル比Ｃａ‐ＭＨ：Ｄｙ‐ＭＨは０．３〜４である。
第２のグループは有利には付加的にＴｌの金属ハロゲン
化物を３０μｍｏｌ／ｃｍ3までの量、有利には５μｍ
ｏｌ／ｃｍ3〜２５μｍｏｌ／ｃｍ3の量で有している。
のモル比Ｃａ‐ＭＨ：Ｄｙ‐ＭＨは０．３〜４である。
第２のグループは有利には付加的にＴｌの金属ハロゲン
化物を３０μｍｏｌ／ｃｍ3までの量、有利には５μｍ
ｏｌ／ｃｍ3〜２５μｍｏｌ／ｃｍ3の量で有している。
【０００９】さらに第１のグループはＮａの金属ハロゲ
ン化物を全体量の３０ｍｏｌ％まで、有利には多くとも
５ｍｏｌ％まで含んでいる。
ン化物を全体量の３０ｍｏｌ％まで、有利には多くとも
５ｍｏｌ％まで含んでいる。
【００１０】有利には第１のグループは付加的にＣｓの
金属ハロゲン化物を４０μｍｏｌ／ｃｍ3までの量、有
利には５μｍｏｌ／ｃｍ3〜３０μｍｏｌ／ｃｍ3の量で
有している。また希ガスの冷間封入圧は有利には１００
ｍｂａｒ〜１００００ｍｂａｒである。
金属ハロゲン化物を４０μｍｏｌ／ｃｍ3までの量、有
利には５μｍｏｌ／ｃｍ3〜３０μｍｏｌ／ｃｍ3の量で
有している。また希ガスの冷間封入圧は有利には１００
ｍｂａｒ〜１００００ｍｂａｒである。
【００１１】第２のグループの成分は付加的に金属とし
て成分内に３０ｍｏｌ％まで加えることができる。さら
に付加的に少なくとも１つの元素の金属、またはＡｌ、
Ｇａ、Ｓｎ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｃの金属の金
属ハロゲン化物が第２のグループに加えられる。これは
全体の４０ｍｏｌ％の量まで添加される。
て成分内に３０ｍｏｌ％まで加えることができる。さら
に付加的に少なくとも１つの元素の金属、またはＡｌ、
Ｇａ、Ｓｎ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｃの金属の金
属ハロゲン化物が第２のグループに加えられる。これは
全体の４０ｍｏｌ％の量まで添加される。
【００１２】さらに付加的にＳｒ、Ｂａ、Ｌｉの金属お
よび／または希土類金属の少なくとも１つの金属ハロゲ
ン化物が第１のグループに添加される。これは全体の３
０ｍｏｌ％の量まで添加される。
よび／または希土類金属の少なくとも１つの金属ハロゲ
ン化物が第１のグループに添加される。これは全体の３
０ｍｏｌ％の量まで添加される。
【００１３】有利には放電管はセラミクスであり、内部
の縦横の最大寸法の典型的な比は最高で３．５である。
の縦横の最大寸法の典型的な比は最高で３．５である。
【００１４】有利には内壁表面の寸法は、動作中に内壁
の負荷が１０Ｗ／ｃｍ2〜６０Ｗ／ｃｍ2となるように選
定される。
の負荷が１０Ｗ／ｃｍ2〜６０Ｗ／ｃｍ2となるように選
定される。
【００１５】Ｈｇフリーの封入物は主としてＮａの少な
い封入物（有利には沸点＞１０００℃の封入物成分で多
くとも５ｍｏｌ％）である。この封入物の組成は、少な
くともＤｙハロゲン化物およびＣａハロゲン化物が沸点
＞１０００℃の封入物質成分として含まれ、Ｉｎ、Ｚ
ｎ、Ｈｆ、Ｚｒから選択された少なくとも１つの金属ハ
ロゲン化物ＭＨが＜１０００℃の封入物質成分として含
まれるように選定されている。
い封入物（有利には沸点＞１０００℃の封入物成分で多
くとも５ｍｏｌ％）である。この封入物の組成は、少な
くともＤｙハロゲン化物およびＣａハロゲン化物が沸点
＞１０００℃の封入物質成分として含まれ、Ｉｎ、Ｚ
ｎ、Ｈｆ、Ｚｒから選択された少なくとも１つの金属ハ
ロゲン化物ＭＨが＜１０００℃の封入物質成分として含
まれるように選定されている。
【００１６】特に比Ｃａ‐ＭＨ：Ｄｙ‐ＭＨ＞２である
（特にこの値が＞４である）場合、別の金属ハロゲン化
物を封入物に添加すると有利である。有利にはこの別の
金属は次に述べるランタノイドであり、２５ｍｏｌ％ま
での量である。これにより、ＣａＪ2の成分に起因する
赤色のスペクトル領域における突出部を較正することが
できる。
（特にこの値が＞４である）場合、別の金属ハロゲン化
物を封入物に添加すると有利である。有利にはこの別の
金属は次に述べるランタノイドであり、２５ｍｏｌ％ま
での量である。これにより、ＣａＪ2の成分に起因する
赤色のスペクトル領域における突出部を較正することが
できる。
【００１７】第１のグループの放電管内の全封入量はＣ
ａＸ2＋ＤｙＸ3＝５μｍｏｌ／ｃｍ 3〜１００μｍｏｌ
／ｃｍ3の値である（ＸはＪ、Ｂｒ、Ｃｌから選択され
た任意のハロゲン化物である）。さらに第２のグルー
プ、すなわち金属Ｉｎ、Ｚｎ、Ｈｆ、Ｚｒの当該の金属
ハロゲン化物ＭｅＸnの全封入量は全体でＭｅＸn＝１μ
ｍｏｌ／ｃｍ3〜５０μｍｏｌ／ｃｍ3の値となる。この
値が小さく選定されている場合には、電圧グラジエント
は５０Ｖ／ｃｍ以下となり、これは実際には使用できな
い。
ａＸ2＋ＤｙＸ3＝５μｍｏｌ／ｃｍ 3〜１００μｍｏｌ
／ｃｍ3の値である（ＸはＪ、Ｂｒ、Ｃｌから選択され
た任意のハロゲン化物である）。さらに第２のグルー
プ、すなわち金属Ｉｎ、Ｚｎ、Ｈｆ、Ｚｒの当該の金属
ハロゲン化物ＭｅＸnの全封入量は全体でＭｅＸn＝１μ
ｍｏｌ／ｃｍ3〜５０μｍｏｌ／ｃｍ3の値となる。この
値が小さく選定されている場合には、電圧グラジエント
は５０Ｖ／ｃｍ以下となり、これは実際には使用できな
い。
【００１８】有利にはＴｌ‐ＭＨへの添加物はＴｌＸ＝
５μｍｏｌ／ｃｍ3〜３０μｍｏｌ／ｃｍ3の範囲に存在
する。最適な量は他の構成成分に依存して選択され、こ
れによりプランク特性曲線からの偏差を最小にすること
ができる。
５μｍｏｌ／ｃｍ3〜３０μｍｏｌ／ｃｍ3の範囲に存在
する。最適な量は他の構成成分に依存して選択され、こ
れによりプランク特性曲線からの偏差を最小にすること
ができる。
【００１９】光源のスペクトル放射はウォームホワイト
のスペクトル領域で２７００Ｋ〜３５００Ｋであり、一
般の演色評価数は有利にはＲａ＞９０であり、ここで飽
和赤の赤色の演色評価数はＲ９＞６０である。
のスペクトル領域で２７００Ｋ〜３５００Ｋであり、一
般の演色評価数は有利にはＲａ＞９０であり、ここで飽
和赤の赤色の演色評価数はＲ９＞６０である。
【００２０】本発明の特に考察に値する特徴は、演色評
価数の際だった恒常性がランプをランプ出力の約５０％
まで調光した場合にも維持される点である。従来の封入
物は調光には適していない。これはＣａ（および場合に
よりＣｓ）が蒸気相において分子の形成（錯体の形成）
により濃度が高くなる可能性と関連して、ＤｙとＣａと
の混合物を正確に計量することによっている。この機構
は水銀を含まない封入物で特に効率的である。これによ
りスペクトル放射分布と出力との独立関係はスペクトル
可視領域で、印加された調光能力に相応して達成され
る。
価数の際だった恒常性がランプをランプ出力の約５０％
まで調光した場合にも維持される点である。従来の封入
物は調光には適していない。これはＣａ（および場合に
よりＣｓ）が蒸気相において分子の形成（錯体の形成）
により濃度が高くなる可能性と関連して、ＤｙとＣａと
の混合物を正確に計量することによっている。この機構
は水銀を含まない封入物で特に効率的である。これによ
りスペクトル放射分布と出力との独立関係はスペクトル
可視領域で、印加された調光能力に相応して達成され
る。
【００２１】ランプの封入物は沸点＞１０００℃、所定
のｍｏｌ％濃度、有利には１０％〜５０％の濃度の封入
物質の封入物成分でＣｓハロゲン化物を含んでいる。こ
こでＣｓＸの全体量は典型的には５μｍｏｌ／ｃｍ3〜
４０μｍｏｌ／ｃｍ3である。なぜならＣｓＸはアーク
の安定性を改善し、光効率を上昇させるからである。
のｍｏｌ％濃度、有利には１０％〜５０％の濃度の封入
物質の封入物成分でＣｓハロゲン化物を含んでいる。こ
こでＣｓＸの全体量は典型的には５μｍｏｌ／ｃｍ3〜
４０μｍｏｌ／ｃｍ3である。なぜならＣｓＸはアーク
の安定性を改善し、光効率を上昇させるからである。
【００２２】さらにランプの封入物は沸点＜１０００℃
の少なくとも１つの金属ハロゲン化物を含むことができ
る。この金属はＡｌ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｓｂ、
Ｂｉ、Ｓｃのグループから成る。これらの物質は正確な
電圧調整のために混合される。複数の物質がスペクトル
放射の分布への作用にも適している。
の少なくとも１つの金属ハロゲン化物を含むことができ
る。この金属はＡｌ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｓｂ、
Ｂｉ、Ｓｃのグループから成る。これらの物質は正確な
電圧調整のために混合される。複数の物質がスペクトル
放射の分布への作用にも適している。
【００２３】別の実施形態では、ランプの封入物は付加
的に少なくとも１つの元素金属を含んでおり、この元素
金属はＴｌ、Ｉｎ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｍｇ、Ｍ
ｎ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｃのグループから成る。封入量は
０．５μｍｏｌ／ｃｍ3〜５０μｍｏｌ／ｃｍ3の範囲で
ある。これらの物質は電気的な特性を改善するために混
合され、例えば再点弧時のピークを低減するために用い
られる。
的に少なくとも１つの元素金属を含んでおり、この元素
金属はＴｌ、Ｉｎ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｍｇ、Ｍ
ｎ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｃのグループから成る。封入量は
０．５μｍｏｌ／ｃｍ3〜５０μｍｏｌ／ｃｍ3の範囲で
ある。これらの物質は電気的な特性を改善するために混
合され、例えば再点弧時のピークを低減するために用い
られる。
【００２４】Ｎａハロゲン化物の最適な量は封入成分の
封入量の３０ｍｏｌ％まで含むことができ、このＮａハ
ロゲン化物は沸点＞１０００℃である。確かにＮａＪは
典型的には調光特性または演色評価数の恒常性を劣化さ
せるが、光効率を上昇させるために混合してもよい。
封入量の３０ｍｏｌ％まで含むことができ、このＮａハ
ロゲン化物は沸点＞１０００℃である。確かにＮａＪは
典型的には調光特性または演色評価数の恒常性を劣化さ
せるが、光効率を上昇させるために混合してもよい。
【００２５】別の有利な実施形態では、沸点＞１０００
℃の封入成分にランタノイドおよびＳｒ、Ｂａ、Ｌｉの
グループから選択された少なくとも１つのハロゲン化物
が典型的には３５ｍｏｌ％までのモル濃度で含まれてい
る。これらの物質はスペクトル分布を可視のスペクトル
領域で最適化するために混合される。例えばＳｒ、Ｂ
ａ、Ｌｉは赤色のスペクトル領域での放射を更に改善す
るために、またランタノイドは青色および緑色のスペク
トル領域での放射を改善するために混合される。
℃の封入成分にランタノイドおよびＳｒ、Ｂａ、Ｌｉの
グループから選択された少なくとも１つのハロゲン化物
が典型的には３５ｍｏｌ％までのモル濃度で含まれてい
る。これらの物質はスペクトル分布を可視のスペクトル
領域で最適化するために混合される。例えばＳｒ、Ｂ
ａ、Ｌｉは赤色のスペクトル領域での放射を更に改善す
るために、またランタノイドは青色および緑色のスペク
トル領域での放射を改善するために混合される。
【００２６】有利にはイオン化可能な封入物は少なくと
も１つの希ガス（Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ）から成り、冷間封
入圧１００ｍｂａｒ〜１００００ｍｂａｒで存在してい
る。典型的には５００ｍｂａｒ以上の冷間封入圧でＡｒ
では特に長い寿命が得られる。１００ｍｂａｒ以下では
強い電極負荷がランプの始動フェーズ中に発生し、これ
によりメンテナンス特性が劣化する。
も１つの希ガス（Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ）から成り、冷間封
入圧１００ｍｂａｒ〜１００００ｍｂａｒで存在してい
る。典型的には５００ｍｂａｒ以上の冷間封入圧でＡｒ
では特に長い寿命が得られる。１００ｍｂａｒ以下では
強い電極負荷がランプの始動フェーズ中に発生し、これ
によりメンテナンス特性が劣化する。
【００２７】
【実施例】以下に本発明を複数の実施例に則して詳細に
説明する。
説明する。
【００２８】図１には概略的に出力７０Ｗのメタルハラ
イドランプが示されている。このランプはシリンダ形の
クォーツガラスから成る外管から形成されており、この
外管はランプ軸線を規定し、両側をベースによって封止
され（２、３）ている。Ａｌ 2Ｏ3セラミクスから成る軸
方向に配置された放電管４は楕円体をなしており、中央
部５に膨らみをつけられ、２つのシリンダ形の端部６
ａ、６ｂを有している。またこの放電管は細長い細管を
栓として有するシリンダ形状であってもよい。放電管は
２つの電流供給線７によって外管１に支承されており、
電流供給線はシート８を介してベース部３に接続されて
いる。電流供給線７は導入線９、１０に溶接されてお
り、これらの導入線はそれぞれ放電管の端部で端部栓１
１にはめ込まれている。
イドランプが示されている。このランプはシリンダ形の
クォーツガラスから成る外管から形成されており、この
外管はランプ軸線を規定し、両側をベースによって封止
され（２、３）ている。Ａｌ 2Ｏ3セラミクスから成る軸
方向に配置された放電管４は楕円体をなしており、中央
部５に膨らみをつけられ、２つのシリンダ形の端部６
ａ、６ｂを有している。またこの放電管は細長い細管を
栓として有するシリンダ形状であってもよい。放電管は
２つの電流供給線７によって外管１に支承されており、
電流供給線はシート８を介してベース部３に接続されて
いる。電流供給線７は導入線９、１０に溶接されてお
り、これらの導入線はそれぞれ放電管の端部で端部栓１
１にはめ込まれている。
【００２９】導入線９、１０は例えばモリブデンピンで
ある。２つの導入線９、１０は両側の栓１１の個所で突
出しており、放電側で電極１４を支承している。この電
極はタングステンから成る電極シャフトと、放電側の端
部に乗せられた螺旋体１６とから形成されている。導入
線９、１０はそれぞれ電極シャフト１５および外部の電
流供給線７とに突き合わせ溶接されている。
ある。２つの導入線９、１０は両側の栓１１の個所で突
出しており、放電側で電極１４を支承している。この電
極はタングステンから成る電極シャフトと、放電側の端
部に乗せられた螺旋体１６とから形成されている。導入
線９、１０はそれぞれ電極シャフト１５および外部の電
流供給線７とに突き合わせ溶接されている。
【００３０】端部栓１１は主としてそれ自体では周知の
サーメット、すなわちセラミクス成分Ａｌ2０3および金
属成分のタングステンまたはモリブデンから成る。
サーメット、すなわちセラミクス成分Ａｌ2０3および金
属成分のタングステンまたはモリブデンから成る。
【００３１】第２の端部６ｂにはさらに栓１１に軸と平
行な孔１２が設けられており、この孔は放電管の排気お
よび封入のために周知の手段で用いられる。孔１２は封
入後にピン１３を用いて閉鎖される。ただし基本的には
セラミクス放電管の周知の別の構造、および別の溶接技
術を選択することができる。
行な孔１２が設けられており、この孔は放電管の排気お
よび封入のために周知の手段で用いられる。孔１２は封
入後にピン１３を用いて閉鎖される。ただし基本的には
セラミクス放電管の周知の別の構造、および別の溶接技
術を選択することができる。
【００３２】放電管の封入物は不活性の点弧ガス／緩衝
ガスと種々の金属ハロゲン化物の添加物とから成ってい
る。緩衝ガスはここでは２５０ｍｂａｒの冷間封入圧の
アルゴンである。
ガスと種々の金属ハロゲン化物の添加物とから成ってい
る。緩衝ガスはここでは２５０ｍｂａｒの冷間封入圧の
アルゴンである。
【００３３】本発明の封入物の３つの実施例が表１に示
されている。右側の２つの列には金属ハロゲン化物の沸
点が示されている。いずれの場合にも楕円体形状に成形
されたセラミクスの放電管は０．３２ｃｍ3の内部容
量、２．３５ｃｍ2の内部表面積、および９ｍｍのアー
ク長さを有している。
されている。右側の２つの列には金属ハロゲン化物の沸
点が示されている。いずれの場合にも楕円体形状に成形
されたセラミクスの放電管は０．３２ｃｍ3の内部容
量、２．３５ｃｍ2の内部表面積、および９ｍｍのアー
ク長さを有している。
【００３４】燃焼電圧は第１の実施例では約６０Ｖであ
る。モル比Ｃａ‐ＭＨ：Ｄｙ‐ＭＨはここでは６０：１
５＝４．０である。これにより７０ＷのＷＤＬメタルハ
ライドランプを実現することができ、その放射スペクト
ルはＣａＪ2の帯域のものが優勢である（図２を参
照）。このランプは６２６ｎｍ〜６４２ｎｍの赤色のス
ペクトル領域にある。
る。モル比Ｃａ‐ＭＨ：Ｄｙ‐ＭＨはここでは６０：１
５＝４．０である。これにより７０ＷのＷＤＬメタルハ
ライドランプを実現することができ、その放射スペクト
ルはＣａＪ2の帯域のものが優勢である（図２を参
照）。このランプは６２６ｎｍ〜６４２ｎｍの赤色のス
ペクトル領域にある。
【００３５】
【表１】
【００３６】図３に示されているように、光効率は５０
ｌｍ／Ｗである。演色評価数ＲａおよびＲ９の値は１０
０に僅かに足りない程度である。これらのきわめて良好
な値は全出力を５０％までにカットする調光から独立し
ている。これは調光パラメータとして内壁負荷が２０Ｗ
／ｃｍ2、３０Ｗ／ｃｍ2、４０Ｗ／ｃｍ2の間で（５０
％、７５％、１００％の調光度に相応して）変化する図
２、図３からわかる。したがってランプは白熱電球に置
換されるのにきわめて良好に適している。色温度Ｔｎは
調光によって緩やかに３４００Ｋ〜２９５０Ｋの間で制
御される。調光される際の色座標ｘ、ｙの変化は迅速か
つ正確にプランク曲線に沿って追従される（図４を参
照）。ここでＴｌＪの添加物の正確な量が重要である。
この結果は特に従来の封入物と比べて特に有利である。
ｌｍ／Ｗである。演色評価数ＲａおよびＲ９の値は１０
０に僅かに足りない程度である。これらのきわめて良好
な値は全出力を５０％までにカットする調光から独立し
ている。これは調光パラメータとして内壁負荷が２０Ｗ
／ｃｍ2、３０Ｗ／ｃｍ2、４０Ｗ／ｃｍ2の間で（５０
％、７５％、１００％の調光度に相応して）変化する図
２、図３からわかる。したがってランプは白熱電球に置
換されるのにきわめて良好に適している。色温度Ｔｎは
調光によって緩やかに３４００Ｋ〜２９５０Ｋの間で制
御される。調光される際の色座標ｘ、ｙの変化は迅速か
つ正確にプランク曲線に沿って追従される（図４を参
照）。ここでＴｌＪの添加物の正確な量が重要である。
この結果は特に従来の封入物と比べて特に有利である。
【００３７】図５にスペクトルが示されている第２の実
施例では、燃焼電圧は８０Ｖである。モル比Ｃａ‐Ｍ
Ｈ：Ｄｙ‐ＭＨ＝２９：３９＝０．７４である。Ｒ９の
評価数は図６によれば６０〜８５の範囲で調光度に応じ
て変化し、Ｒａは常に９０以上である。色温度は５０％
〜１００％で迅速に調光される場合ほぼ３１００Ｋで一
定である。Ｒ９の値は５０％程度までの低い調光度では
（２０ｗ／ｃｍ2の壁負荷に相応して）ほぼ５０である
が、可能な出力の１００％までの高い調光度では（典型
的に３２Ｗ／ｃｍ2の壁負荷で）７５〜８０である。色
座標ｘ、ｙは図７に示されている。
施例では、燃焼電圧は８０Ｖである。モル比Ｃａ‐Ｍ
Ｈ：Ｄｙ‐ＭＨ＝２９：３９＝０．７４である。Ｒ９の
評価数は図６によれば６０〜８５の範囲で調光度に応じ
て変化し、Ｒａは常に９０以上である。色温度は５０％
〜１００％で迅速に調光される場合ほぼ３１００Ｋで一
定である。Ｒ９の値は５０％程度までの低い調光度では
（２０ｗ／ｃｍ2の壁負荷に相応して）ほぼ５０である
が、可能な出力の１００％までの高い調光度では（典型
的に３２Ｗ／ｃｍ2の壁負荷で）７５〜８０である。色
座標ｘ、ｙは図７に示されている。
【００３８】図８にスペクトルが示されている第３の実
施例では、燃焼電圧は７３Ｖである。モル比Ｃａ‐Ｍ
Ｈ：Ｄｙ‐ＭＨは３０：４５＝０．６７である。電圧の
適合化のためにＩｎＪおよびＨｆＢｒ4から成る混合物
が使用されている。調光の際にもきわめて安定した特性
が示されている（図９を参照）。すなわち全ての色評価
数（Ｒａ、Ｒ９）がほぼ一定の特性を示しており、調光
度には依存しない。赤の値Ｒ９は明らかに７０以上であ
り、Ｒａは約９５である。色座標ｘ、ｙは調光の際にも
約３０００Ｋの一定の色温度にある（図１０を参照）。
施例では、燃焼電圧は７３Ｖである。モル比Ｃａ‐Ｍ
Ｈ：Ｄｙ‐ＭＨは３０：４５＝０．６７である。電圧の
適合化のためにＩｎＪおよびＨｆＢｒ4から成る混合物
が使用されている。調光の際にもきわめて安定した特性
が示されている（図９を参照）。すなわち全ての色評価
数（Ｒａ、Ｒ９）がほぼ一定の特性を示しており、調光
度には依存しない。赤の値Ｒ９は明らかに７０以上であ
り、Ｒａは約９５である。色座標ｘ、ｙは調光の際にも
約３０００Ｋの一定の色温度にある（図１０を参照）。
【００３９】全ての実施例で、楕円体の放電管に対して
内部の縦横寸法の比は約１．７である。内部の軸線の長
さは前述の楕円体の全体の長さを（図１に点線で示され
ている個所を含めて）考えると１２ｍｍであり、円形の
膨らみをつけられた放電管内部のランプ軸線に対して横
方向の最大径は７ｍｍである。
内部の縦横寸法の比は約１．７である。内部の軸線の長
さは前述の楕円体の全体の長さを（図１に点線で示され
ている個所を含めて）考えると１２ｍｍであり、円形の
膨らみをつけられた放電管内部のランプ軸線に対して横
方向の最大径は７ｍｍである。
【図１】セラミクスの放電管を有するメタルハライドラ
ンプを示す図である。
ンプを示す図である。
【図２】第１の実施例のメタルハライドランプのスペク
トル図である。
トル図である。
【図３】第１の実施例のＲａ、Ｒ９および色温度を調光
度に依存して示した図である。
度に依存して示した図である。
【図４】第１の実施例の調光度の関数としての色座標を
示した図である。
示した図である。
【図５】第２の実施例のメタルハライドランプのスペク
トル図である。
トル図である。
【図６】第２の実施例のＲａ、Ｒ９および色温度を調光
度に依存して示した図である。
度に依存して示した図である。
【図７】第２の実施例の調光度の関数としての色座標を
示した図である。
示した図である。
【図８】第３の実施例のメタルハライドランプのスペク
トル図である。
トル図である。
【図９】第３の実施例のＲａ、Ｒ９および色温度を調光
度に依存して示した図である。
度に依存して示した図である。
【図１０】第３の実施例の調光度の関数としての色座標
を示した図である。
を示した図である。
１ 外管 ２ 封止部 ３ ベース部 ４ 放電管 ５ 中央部 ６ａ、６ｂ 端部 ７ 電流供給線 ８ シート ９、１０ 導入線 １１ 端部線 １２ 孔 １３ ピン １４ 電極 １５ 電極シャフト １６ 螺旋体
Claims (11)
- 【請求項１】 ウォームホワイトの光色と高い演色評価
数（Ｒａ）とを有しており、 内部に電極が真空密に挿入された放電管を有しており、
イオン化可能な封入物を該放電管内に有している、水銀
を含まないメタルハライドランプにおいて、 封入物は、緩衝ガスとして作用する希ガスと、第１のグ
ループの金属ハロゲン化物（ＭＨ）と、第２のグループ
の金属ハロゲン化物との成分を有しており、 前記第１のグループの金属ハロゲン化物の沸点は１００
０℃以上であり、該第１のグループは金属として少なく
ともＤｙおよびＣａを同時に使用しており、２つの金属
ハロゲン化物のモル比Ｃａ‐ＭＨ：Ｄｙ‐ＭＨは０．１
〜１０であり、 前記第２のグループの金属ハロゲン化物の沸点は１００
０℃より低く、該第２のグループは金属としてＩｎ、Ｚ
ｎ、Ｈｆ、Ｚｒのうち少なくとも１つの元素を有してお
り、 前記第１のグループの金属ハロゲン化物の全封入量は５
μｍｏｌ／ｃｍ3〜１００μｍｏｌ／ｃｍ3であり、 前記第２のグループの金属ハロゲン化物の全封入量は１
μｍｏｌ／ｃｍ3〜５０μｍｏｌ／ｃｍ3であり、 色温度は２７００Ｋ〜３５００Ｋであり、 一般的な演色評価数は少なくともＲａ＝９０であり、同
時に赤色の演色評価数は少なくともＲ９＝６０である、
ことを特徴とする水銀を含まないメタルハライドラン
プ。 - 【請求項２】 ２つの金属ハロゲン化物のモル比Ｃａ‐
ＭＨ：Ｄｙ‐ＭＨは０．２〜５である、請求項１記載の
ランプ。 - 【請求項３】 前記第２のグループは付加的にＴｌの金
属ハロゲン化物を３０μｍｏｌ／ｃｍ3までの量、有利
には５μｍｏｌ／ｃｍ3〜２５μｍｏｌ／ｃｍ 3の量で有
している、請求項１記載のランプ。 - 【請求項４】 前記第１のグループはＮａの金属ハロゲ
ン化物を全体量の３０ｍｏｌ％までの量、有利には多く
とも５ｍｏｌ％までの量で有している、請求項１記載の
ランプ。 - 【請求項５】 前記第１のグループは付加的にＣｓの金
属ハロゲン化物を４０μｍｏｌ／ｃｍ３までの量、有利
には５μｍｏｌ／ｃｍ3〜３０μｍｏｌ／ｃｍ3の量で有
している、請求項１記載のランプ。 - 【請求項６】 希ガスの冷間封入圧は１００ｍｂａｒ〜
１００００ｍｂａｒである、請求項１記載のランプ。 - 【請求項７】 前記第２のグループの成分は付加的に金
属として３０ｍｏｌ％までの量で添加される、請求項１
記載のランプ。 - 【請求項８】 付加的にＡｌ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｍｇ、Ｍ
ｎ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｃの金属のうち少なくとも１つの金
属ハロゲン化物が前記第２のグループに全体で４０ｍｏ
ｌ％までの量で添加される、請求項１記載のランプ。 - 【請求項９】 付加的にＳｒ、Ｂａ、Ｌｉの金属および
／または希土類金属のうち少なくとも１つの金属ハロゲ
ン化物が前記第１のグループに全体で３０ｍｏｌ％まで
の量で添加される、請求項１記載のランプ。 - 【請求項１０】 有利にはセラミクスから成る放電管は
典型的には最高で３．５の内部の縦横最大寸法の比を有
する、請求項１記載のランプ。 - 【請求項１１】 放電管の内壁表面は壁負荷が１０Ｗ／
ｃｍ2〜６０Ｗ／ｃｍ2となるように設計されている、請
求項１記載のランプ。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19937312A DE19937312A1 (de) | 1999-08-10 | 1999-08-10 | Quecksilberfreie Metallhalogenidlampe |
| DE19937312.4 | 1999-08-10 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001076670A true JP2001076670A (ja) | 2001-03-23 |
| JP4531946B2 JP4531946B2 (ja) | 2010-08-25 |
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ID=7917556
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000241701A Expired - Fee Related JP4531946B2 (ja) | 1999-08-10 | 2000-08-09 | 水銀を含まないメタルハライドランプ |
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|---|---|
| US (1) | US6469446B1 (ja) |
| EP (1) | EP1076353B1 (ja) |
| JP (1) | JP4531946B2 (ja) |
| KR (1) | KR100710930B1 (ja) |
| CN (1) | CN1248285C (ja) |
| AT (1) | ATE272895T1 (ja) |
| CA (1) | CA2315492A1 (ja) |
| DE (2) | DE19937312A1 (ja) |
| ES (1) | ES2224949T3 (ja) |
| HU (1) | HU224078B1 (ja) |
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