(57)【要約】【課題】調光点灯時の色温度上昇等の発光色変動が抑制された調光タイプのセラミックメタルハライドランプを提供する。【解決手段】放電空間を形成する中央本管部およびその両端から延長された細管部からなるセラミック材料製の発光容器、細管部の中空に延在する一対の給電体、細管部の開口端部を密封するシール材および放電空間内に封入されている発光物質を具備し、発光物質は基本成分と副成分とからなり、基本成分は希土類金属のハロゲン化物、ナトリウムのハロゲン化物およびマグネシウムのハロゲン化物からなり、副成分は水銀のハロゲン化物からなるメタルハライドランプ。【選択図】図１ 
2005285559.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）放電空間を形成する中央本管部および前記本管部の両端から延長された前記本管部より小さい外径を有する細管部からなるセラミック材料製の発光容器、
（ｂ）前記細管部の中空に延在する一対の給電体、
（ｃ）前記細管部の開口端部を密封するシール材、および
（ｄ）前記放電空間内に封入されている発光物質を具備し、
前記発光物質は、基本成分と、副成分とからなり、
前記基本成分は、希土類金属のハロゲン化物、ナトリウムのハロゲン化物およびマグネシウムのハロゲン化物からなり、前記副成分は、水銀のハロゲン化物からなり、
前記希土類金属のハロゲン化物は、ヨウ化ディスプロシウム（ＤｙＩ3）、ヨウ化ツリウム（ＴｍＩ3）、ヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）、ヨウ化セリウム（ＣｅＩ3）およびヨウ化プラセオジウム（ＰｒＩ3）よりなる群から選択される少なくとも１種であり、
前記マグネシウムのハロゲン化物は、ヨウ化マグネシウム（ＭｇＩ2）および臭化マグネシウム（ＭｇＢｒ2）よりなる群から選択される少なくとも１種であり、
前記水銀のハロゲン化物は、ヨウ化水銀（ＨｇＩ2）および臭化水銀（ＨｇＢｒ2）よりなる群から選択される少なくとも１種であるメタルハライドランプ。
【請求項２】
前記希土類金属のハロゲン化物と、前記ナトリウムのハロゲン化物と、前記マグネシウムのハロゲン化物と、前記水銀のハロゲン化物との合計に占める、前記水銀のハロゲン化物の割合が、１〜９．２モル％である請求項１記載のメタルハライドランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メタルハライドランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光容器の材料として、石英に代って半透明の多結晶体アルミナセラミック（ＰＣＡ）管を用いたメタルハライドランプの開発・展開が活発に進められている。石英の耐熱性は約１０００℃であるが、ＰＣＡ管は約１２００℃という高い耐熱性があり、それだけ発光管の管壁負荷を高い範囲に設定できる。従って、ＰＣＡ管を用いれば、高効率・高演色性のランプ特性を得ることができる。また、ＰＣＡ管は、成形精度および腐食反応に対する耐性においても優れている。成形精度の向上は、色温度のバラツキを低減し、耐腐食性の向上は、ランプの長寿命化を可能にする。
【０００３】
ＰＣＡ管を用いたメタルハライドランプ（セラミックメタルハライドランプ）は、主に店舗などの屋内インテリア照明用として開発され、７０〜１５０Ｗの低ワットタイプが実用化されている。最近では、屋外照明用として、２００〜３００Ｗの高ワットタイプのセラミックメタルハライドランプの開発も進められている。
【０００４】
一般的な発光管は、放電空間を形成する中央本管部および本管部の両端から延長された細管部からなり、細管部の中空には一対の給電体が延在している。給電体は、タングステン製の電極およびニオブまたは導電性サーメットからなる電極支持体からなる。電極支持体と細管部内壁との間隙は、フリットからなるシール材によって気密に封着されている。
【０００５】
放電空間内には、発光物質が封入されている。発光物質には、ヨウ化ディスプロシウム（ＤｙＩ3）、ヨウ化ツリウム（ＴｍＩ3）、ヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）、ヨウ化セリウム（ＣｅＩ3）、ヨウ化プラセオジウム（ＰｒＩ3）等の希土類金属のハロゲン化物と、ヨウ化タリウム（ＴｌＩ）、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）等のハロゲン化物との組み合わせが用いられる。前者のハロゲン化物は、原子による多輝線スペクトルおよび分子による連続スペクトルを放射し、後者は輝線スペクトルを放射する。
【０００６】
また、放電空間には、緩衝ガスとしての水銀と、始動補助用ガスとしてのアルゴン等の不活性ガスが封入されている。発光管は、窒素等のガスが封入され、口金が装着された外管ガラスバルブ内に、所定の治具で支持された状態で収容される（特許文献１参照）。
【０００７】
上記のようなセラミックメタルハライドランプのうち、例えば主力品種である１５０Ｗタイプのランプは、ランプ効率９０ｌｍ／Ｗ、平均演色評価数Ｒａ８５以上という優れたランプ特性を達成している。また、従来の石英製の発光容器を用いたメタルハライドランプの定格寿命時間が６０００時間であるのに対し、セラミックメタルハライドランプでは９０００時間の定格寿命時間が得られている。なお、発光物質の組成を変えることにより、色温度３０００Ｋ、３５００Ｋおよび４３００Ｋのランプ光色を有する３品種が展開されている。
【０００８】
近年、照明分野では、地球環境保護の観点から省エネルギー化が求められている。このような状況下、使用環境に応じてランプ入力電力を１００％よりも低いレベルに設定し得る、いわゆる調光タイプのランプの開発・展開が進められている。そこで、屋内照明用で調光タイプのセラミックメタルハライドランプの開発が、現在検討されている。
【０００９】
しかし、メタルハライドランプを１００％よりも低いランプ入力電力で点灯させると、一般に発光色が大きく変動する。その主要因は、ランプ入力電力を下げて調光点灯する場合、発光管の管壁の最冷点温度が低下し、発光物質の発光管内における蒸気圧が低下する点にある。すなわち、発光物質を構成する各成分の蒸気圧低下の割合がそれぞれ異なるため、放射スペクトル分布が変動し、ランプ発光色が変動するのである。
【００１０】
例えば、従来のＤｙＩ3、ＴｍＩ3、ＨｏＩ3、ＴｌＩおよびＮａＩからなる発光物質が封入された１５０Ｗタイプのセラミックメタルハライドランプをランプ入力電力６０％で調光点灯させた場合、以下の実験値が得られている。まず、色温度Ｔｃは、ランプ入力電力１００％のときは約４３００Ｋであるが、ランプ入力電力６０％のときは約５１００Ｋまで上昇する。また、黒体放射軌跡からの色度座標（ｕ、ｖ）の変位ｄｕｖは、ランプ入力電力１００％のときは０であるが、ランプ入力電力６０％のときは２０に増大する。更に、平均演色評価数Ｒａは、ランプ入力電力１００％のときは９０であるが、ランプ入力電力６０％のときは７０に低下する。このような現象は、主にＴｌＩの蒸気圧低下の割合が、他の希土類金属のハロゲン化物（ＤｙＩ3、ＴｍＩ3およびＨｏＩ3）の蒸気圧低下の割合に比べて、小さいことに起因する。
【００１１】
以上のように、従来のメタルハライドランプを、１００％よりも低いランプ入力電力で調光点灯させると、ランプ発光色および演色性が比較的大きく変動する。このような変動は、屋内照明用ランプとしては許容が困難なレベルである。
【００１２】
そこで、ＴｌＩの代わりに、ヨウ化マグネシウム（ＭｇＩ2）および臭化マグネシウム（ＭｇＢｒ2）の少なくとも一方を用いた発光物質、例えばＤｙＩ3、ＴｍＩ3、ＨｏＩ3、ＭｇＩ2およびＮａＩからなる発光物質を用いることが提案されている。調光点灯した時のＭｇＩ2およびＭｇＢｒ2の蒸気圧変化の割合は、他の発光物質である希土類金属のハロゲン化物の蒸気圧変化の割合とほぼ同様である（特許文献２参照）。
【００１３】
ＴｌＩの代わりにＭｇＩ2およびＭｇＢｒ2の少なくとも一方を用い、例えば６０％の入力電力でランプを調光点灯させた場合、以下の実験値が得られている。まず、色温度Ｔｃは、ランプ入力電力１００％のときの４４００Ｋに対し、ランプ入力電力６０％のときでも４６００Ｋに上昇が抑えられる。また、色度座標の変位ｄｕｖは、ランプ入力電力１００％のとき５であり、ランプ入力電力６０％のときでも４である。更に、平均演色評価数Ｒａは、ランプ入力電力１００％のときの９２に対し、ランプ入力電力６０％のときでも７５に低下が抑えられる。従って、調光点灯時の光色特性は大幅に改善され、屋内照明として適用可能なレベルに近づいている。
【特許文献１】特開２００３−２７２５６０号公報
【特許文献２】特開２００２−４２７２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上記のように、省エネルギー化の要請をうけて、ＴｌＩの代わりにＭｇＩ2およびＭｇＢｒ2の少なくとも一方を用いた調光タイプのセラミックメタルハライドランプの開発が進められており、ランプの演色性Ｒａと色度座標の変位ｄｕｖは改善されている。しかし、調光点灯時におけるランプの色温度Ｔｃの上昇については、十分に抑制できているとは言えない。
【００１５】
例えば、色温度Ｔｃが、ランプ入力電力１００％のときの４２００Ｋに対し、ランプ入力電力６０％のときには４８００Ｋにまで上昇することがある。このような発光色変動は、人間の眼による感応評価でも明確に視認できるレベルであり、屋内照明用としては、依然として許容が困難なレベルである。従って、調光タイプのセラミックメタルハライドランプを商品化するためには、調光点灯時における色温度Ｔｃの変動を、更に抑制することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、発光物質が基本成分として希土類金属のハロゲン化物、ナトリウムのハロゲン化物およびマグネシウムのハロゲン化物を含み、希土類金属のハロゲン化物がヨウ化ディスプロシウム（ＤｙＩ3）、ヨウ化ツリウム（ＴｍＩ3）、ヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）、ヨウ化セリウム（ＣｅＩ3）およびヨウ化プラセオジウム（ＰｒＩ3）よりなる群から選択される少なくとも１種であり、マグネシウムのハロゲン化物がヨウ化マグネシウム（ＭｇＩ2）および臭化マグネシウム（ＭｇＢｒ2）よりなる群から選択される少なくとも１種であるメタルハライドランプにおいて、調光点灯時の色温度上昇等の発光色変動を、更に抑制することを目的とする。そして、店舗等の屋内照明にも適用し得る調光タイプのセラミックメタルハライドランプを提供することを目的とする。
【００１７】
すなわち、本発明は、（ａ）放電空間を形成する中央本管部および本管部の両端から延長された本管部より小さい外径を有する細管部からなるセラミック材料製の発光容器、（ｂ）細管部の中空に延在する一対の給電体、（ｃ）細管部の開口端部を密封するシール材、および（ｄ）放電空間内に封入されている発光物質を具備し、発光物質は、基本成分と、副成分とからなり、基本成分は、希土類金属のハロゲン化物、ナトリウムのハロゲン化物およびマグネシウムのハロゲン化物からなり、副成分は、水銀のハロゲン化物からなり、希土類金属のハロゲン化物は、ＤｙＩ3、ＴｍＩ3、ＨｏＩ3、ＣｅＩ3およびＰｒＩ3よりなる群から選択される少なくとも１種であり、マグネシウムのハロゲン化物は、ＭｇＩ2およびＭｇＢｒ2よりなる群から選択される少なくとも１種であり、水銀のハロゲン化物は、ヨウ化水銀（ＨｇＩ2）および臭化水銀（ＨｇＢｒ2）よりなる群から選択される少なくとも１種であるメタルハライドランプに関する。
【００１８】
希土類金属のハロゲン化物と、ナトリウムのハロゲン化物と、マグネシウムのハロゲン化物と、水銀のハロゲン化物との合計に占める、水銀のハロゲン化物の割合は、１〜９．２モル％であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ランプの調光点灯時において希土類金属の発光状態を好適に制御することが可能であり、調光点灯時におけるランプの色温度上昇等の発光色変動を効果的に抑制できる。従って、屋内照明用にも適用し得る調光タイプのセラミックメタルハライドランプが得られる。
【００２０】
また、本発明によれば、希土類金属のハロゲン化物とナトリウムのハロゲン化物とマグネシウムのハロゲン化物との合計に占める水銀のハロゲン化物の割合を１〜９．２モル％に制御することにより、調光点灯時におけるランプの発光色変動を抑制すると同時に、従来のランプと同等の、例えば９０００時間程度の定格寿命時間が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の発光管の一例の内部構造を示す断面図であり、図２は、前記発光管の細管部付近の拡大断面図である。
発光管１００の発光容器は、ＰＣＡ材料からなる。発光容器は、中央本管部１０１と、その両端から延長された本管部１０１より小さい外径を有する細管部１０２、１０３からなる。本管部１０１の内部は、放電空間（放電アーク領域）となる。中央本管部１０１と細管部１０２、１０３とは、焼結により接合されている。他に、中央本管部と細管部とが一体成形された発光容器を用いることもできる。
【００２２】
細管部１０２、１０３の中空には、それぞれ給電体が延在している。一対の給電体は、先端が放電空間内に配置された電極と、電極の末端から延長された電極支持体とからなる。一対の電極は、それぞれタングステン製の電極棒１０４、１０５と、タングステン製のコイル１０６、１０７の２つの部品からなる。電極棒１０４、１０５の末端は、それぞれ電極支持体１０８、１０９の放電空間側の端部と接続されている。電極支持体１０８、１０９は、それぞれシール材１１０により細管部１０２、１０３に固定される。細管部１０２、１０３から外部に突出する電極支持体１０８、１０９の端部には、それぞれ電極リード１１６、１１７が接続されている。
【００２３】
電極支持体１０８、１０９は、ニオブまたは導電性サーメットからなり、Ａｌ2Ｏ3−Ｍｏ系の導電性サーメットが好ましく用いられる。電極リード１１６、１１７は、ニオブ等からなる。シール材１１０は、ガラス系のフリットからなり、Ｄｙ2Ｏ3−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系のフリットが好ましく用いられる。シール材１１０は、細管部１０２、１０３の開口端を気密に封止する役割も果たす。
【００２４】
シール材１１０は、ランプ点灯時の発光物質により侵蝕されるおそれがある。これを抑制するために、シール材１１０は、細管部１０２、１０３の中空の例えば電極棒１０４、１０５と電極支持体１０８、１０９との接合部までしか充填されない。電極棒１０４、１０５と電極支持体１０８、１０９との接合部は、ランプ点灯時でも比較的低温である。このように、通常は、細管部１０２、１０３の中空の放電空間から離れた位置までシール材１１０が充填される。必然的に形成される細管部１０２、１０３の内壁と電極棒１０４、１０５との間隙には、通常、モリブデン製のコイル１１１、１１２が設けられる。これらのコイルも、ランプ点灯時に、高温の発光物質によるシール材１１０の侵蝕を抑制する。
【００２５】
放電空間内に封入される発光物質１１３は、基本成分と副成分とからなる。発光物質の封入量は、ランプの入力電力等により、当業者が適宜選択できる。
基本成分は、ＤｙＩ3、ＴｍＩ3、ＨｏＩ3、ＣｅＩ3およびＰｒＩ3よりなる群から選択される少なくとも１種の希土類金属のハロゲン化物と、ナトリウムのハロゲン化物と、ＭｇＩ2およびＭｇＢｒ2よりなる群から選択される少なくとも１種のマグネシウムのハロゲン化物とからなる。
【００２６】
基本成分の組成は、ランプの入力電力等により、当業者が適宜選択できる。ただし、前記希土類金属のハロゲン化物のなかでは、優れた演色性Ｒａおよびランプ効率を得る観点から、少なくともＤｙＩ3、ＴｍＩ3およびＨｏＩ3を用いることが好ましい。その場合、少なくともＴｍＩ3が全希土類金属のハロゲン化物の３０モル％以上を占めることが好ましい。ＮａＩは、全発光物質の４０〜５５モル％であることが好ましい。マグネシウムのハロゲン化物は、全発光物質の１５〜２５モル％であることが好ましい。
【００２７】
調光点灯時においては、入力電力１００％点灯時に比べて、発光物質の蒸気圧が低下する。その際、マグネシウムのハロゲン化物は、希土類金属のハロゲン化物と、ほぼ同様の割合で蒸気圧変化を生じる。従って、調光点灯時でも、ランプの発光色変動は、ある程度抑制される。
【００２８】
しかし、調光点灯時には、希土類金属の発光状態も変化する。すなわち、希土類金属は、入力電力１００％点灯時には、主にハロゲン化物という分子状態で発光するが、調光点灯時には、分子状態の存在確率が低下するため、主に原子状態で発光する。このような分子発光から原子発光への移行により、放射スペクトルは変化する。従って、発光物質の蒸気圧変化の割合を制御したランプであっても、発光色変動が生じることになる。
【００２９】
上記のような分子発光から原子発光への移行を抑制し、発光色変動を高度に抑制するには、次の副成分を発光物質に含めることが有効である。ここで、副成分は、ＨｇＩ2およびＨｇＢｒ2よりなる群から選択される少なくとも１種の水銀のハロゲン化物からなる。このような副成分を発光物質に含めることにより、調光点灯時でも分子状態の希土類金属の存在確率が高くなり、調光点灯時でも主に分子発光が起こるようになる。さらに、分子発光が増加すると、蒸気圧が高められるため、ナトリウムのＤ線の発光広がりも増加する。これらの効果が奏されることにより、調光点灯時におけるランプの色温度上昇等の発光色変動を、効果的に抑制できるようになる。
【００３０】
希土類金属のハロゲン化物と、ナトリウムのハロゲン化物と、マグネシウムのハロゲン化物と、水銀のハロゲン化物との合計に占める、水銀のハロゲン化物の割合は、１〜９．２モル％であることが好ましく、２．４〜６．２モル％であることが更に好ましい。水銀のハロゲン化物の量が、１モル％より少なくなると、水銀のハロゲン化物の添加による発光色変動を抑制する効果が十分に得られない。一方、水銀のハロゲン化物の量が、９．２モル％より多くなると、いわゆるハロゲンサイクル作用によるタングステン製の電極棒もしくはコイルへの侵蝕が比較的激しくなり、光束維持率が低下するなどして、ランプ寿命特性が低下する。
【００３１】
放電空間内には、緩衝ガスとして水銀１１４が封入され、始動補助ガスとして不活性ガスが封入される。これらの物質の封入量は、ランプの入力電力等によって変動する。当業者であれば、好ましい量を適宜選択できる。
【００３２】
図３は、図１の発光管を具備するメタルハライドランプの一例の側面図である。内部構造を示すために外管ガラスバルブは断面で示されている。メタルハライドランプ３００は、窒素などが封入された外管ガラスバルブ３０１を有する。発光管１００は、外管ガラスバルブ３０１の内空間に収容されるとともに固定されている。外管ガラスバルブ３０１の材質には、硬質ガラスなどが用いられる。外管ガラスバルブ３０１の根本には口金３０２が装着されている。
【００３３】
発光管１００の細管部から導出された一方の電極リード１１７は、下方に位置する。発光管１００の他方の電極リード１１６は、上方に位置する。外管ガラスバルブ３０１の根本からは、ステムガラス３０４が突出している。ステムガラス３０４には、ステムリード３０５、３０７が封着されている。電極リード１１７は、ステムリード３０５に、固定されるとともに電気的に接続されている。電極リード１１６は、ステムリード３０７から延長された支持リード３０８に、固定されるとともに電気的に接続されている。発光管１００の廻りには、石英シールド管３０９が設けられている。石英シールド管３０９は、外管ガラスバルブ３０１の破損を防止する役割を有する。
【比較例１】
【００３４】
図１〜２に示したような構造の典型的寸法の発光管を作製し、図３に示したようなランプ入力１５０Ｗのセラミックメタルハライドランプを作製した。発光管の寸法は以下の通りである。なお、外管ガラスバルブ内の窒素封入圧は４６．５ｋＰａ、定格色温度は４３００Ｋとした。
【００３５】
中央本管部の内径φi：１０．７ｍｍ
電極間距離Ｌe：１０ｍｍ
細管部の外径：３．２ｍｍ
細管部の内径：１．０ｍｍ
細管部の全長：１４．２ｍｍ
電極棒の外径：０．４５ｍｍ
電極棒の全長：１６．５ｍｍ
電極支持体の外径：０．９０ｍｍ
電極支持体の全長：６．０ｍｍ
細管部中空へのシール材の侵入深さ（封止長）：３．３５ｍｍ
【００３６】
上記発光管の放電空間には、以下の物質を封入した。
水銀封入量：約１０ｍｇ
始動補助ガス（アルゴン）：約２０ｋＰａ
発光物質
ＤｙＩ3：１０．３モル％
ＴｍＩ3：１０．２モル％
ＨｏＩ3：１０．３モル％
ＭｇＩ2：１８．０モル％
ＮａＩ：５１．２モル％
発光物質の総量：４．９ｍｇ
【００３７】
［評価１］
得られた比較例１のランプの調光点灯を行い、ランプ入力電力と色温度Ｔｃとの関係を調べた。その関係をプロットしたグラフＸ１（破線）を図４に示す。図４から明らかなように、ランプ入力電力９０Ｗの６０％調光点灯時の色温度Ｔｃは、ランプ入力電力１５０Ｗの１００％点灯時の約４２００Ｋから約４８００Ｋへと大きく上昇している。これは、人間の眼による感応評価で明確に視認できる変動である。
【００３８】
次に、比較例１のランプの入力電力と色度座標の変位ｄｕｖとの関係を調べた。その関係をプロットしたグラフＸ２（破線）を図５に示す。ランプ入力電力９０Ｗの６０％調光点灯時の変位ｄｕｖは、ランプ入力電力１５０Ｗの１００％点灯時の約−４．５から約−６．０へ変動している。この変動は比較的小さく、許容できる範囲である。
【００３９】
更に、比較例１のランプの入力電力と演色性Ｒａとの関係を調べた。その関係をプロットしたグラフＸ３（破線）を図６に示す。ランプ入力電力９０Ｗの６０％調光点灯時の演色性Ｒａは、ランプ入力電力１５０Ｗの１００％点灯時の９０から８０へ変動している。この変動も比較的小さく、許容できる範囲である。
【実施例１】
【００４０】
発光物質の組成を変更したこと以外、比較例１と同様のランプ入力１５０Ｗのセラミックメタルハライドランプを作製した。
発光物質の組成および量を以下に示す。
ＤｙＩ3：９．９モル％
ＴｍＩ3：９．８モル％
ＨｏＩ3：９．９モル％
ＭｇＩ2：１７．３モル％
ＮａＩ：４９．２モル％
ＨｇＩ2：３．９モル％
発光物質の総量：５．２ｍｇ
【００４１】
［評価２］
得られた実施例１のランプの調光点灯を行い、ランプ入力電力と色温度Ｔｃとの関係を調べた。その関係をプロットしたグラフＹ１（実線）を図４に示す。ランプ入力電力９０Ｗの６０％調光点灯時の色温度Ｔｃは、ランプ入力電力１５０Ｗの１００％点灯時の約４２００Ｋから約４４５０Ｋへと上昇しているが、これは許容できるレベルの変動である。
【００４２】
次に、実施例１のランプの入力電力と色度座標の変位ｄｕｖとの関係を調べた。その関係をプロットしたグラフＹ２（破線）を図５に示す。ランプ入力電力９０Ｗの６０％調光点灯時の変位ｄｕｖは、ランプ入力電力１５０Ｗの１００％点灯時の約−１．８から約−０．２へ変動している。この変動は比較的小さく、許容できる範囲である。
【００４３】
更に、実施例１のランプの入力電力と演色性Ｒａとの関係を調べた。その関係をプロットしたグラフＹ３（破線）を図６に示す。ランプ入力電力９０Ｗの６０％調光点灯時の演色性Ｒａは、ランプ入力電力１５０Ｗの１００％点灯時の８８から７８へ変動している。この変動も比較的小さく、許容できる範囲である。
以上の結果は、屋内照明用ランプとして十分適用できるレベルである。
【００４４】
評価１、２から示されるように、屋内照明用として十分適用できるレベルにまで、調光点灯時におけるランプの発光色変動を抑制するためには、水銀のハロゲン化物が添加された、いわゆるハロゲン余剰の発光物質を用いることが極めて有効である。
【００４５】
図７は、比較例１のランプの入力電力１００％点灯時および６０％調光点灯時における放射スペクトル分布を示している。また、図８は、実施例１のランプの入力電力１００％点灯時および６０％調光点灯時における放射スペクトル分布を示している。図７と図８とを対比すると、特に、色温度を左右する５９０〜６００ｎｍ付近におけるＮａのＤ線の発光広がりや、ＤｙＩ3、ＴｍＩ3、ＨｏＩ3等の希土類金属分子による連続成分に違いが見られる。そして、ランプ入力電力に対応する放射スペクトル分布の変位は、実施例１（図８）の方が比較例１（図７）に比べて小さくなっている。ランプの発光色変動は、放射スペクトル分布の変位に起因する。ＨｇＩ2等の水銀のハロゲン化物には、このような放射スペクトル分布の変位を抑制する作用がある。
【００４６】
次に、発光物質の組成において、希土類金属のハロゲン化物と、ナトリウムのハロゲン化物と、マグネシウムのハロゲン化物と、水銀のハロゲン化物（ＨｇＩ2）との合計に占める、水銀のハロゲン化物（ＨｇＩ2）の割合を変化させたこと以外、実施例１と同様のランプを種々作製し、実施例１と同様の評価を行った。その結果、ＨｇＩ2の割合は１〜９．２モル％の範囲が好ましいことが明らかとなった。すなわち、ＨｇＩ2の割合が１モル％より少なくなると、発光色変動を抑制する効果が十分に得られないことがあった。一方、ＨｇＩ2の割合が９．２モル％より多くなると、ランプ寿命特性が低下することがあった。寿命特性が低下するのは、過剰なハロゲンにより、タングステン製の電極コイルの侵蝕が生じ、ランプの光束維持率が低下するためである。
【００４７】
図９に、希土類金属のハロゲン化物と、ナトリウムのハロゲン化物と、マグネシウムのハロゲン化物と、水銀のハロゲン化物（ＨｇＩ2）との合計に占める、水銀のハロゲン化物（ＨｇＩ2）の割合が、３モル％である場合の寿命試験の結果を示す。寿命試験では、ランプ入力電力１００％の点灯と６０％の点灯とを０．５時間ずつ交互に繰り返す、サイクル寿命試験を実施した。図９によれば、上記ランプについて、９０００時間以上の定格寿命時間が得られている。従って、本発明のランプは、従来のランプと同等以上の優れた寿命特性を有している。
【００４８】
次に、ＨｇＩ2の代わりにＨｇＢｒ2を用いたランプと、ＨｇＩ2とＨｇＢｒ2とを等モルずつ用いたランプを、実施例１と同様に作製し、実施例１と同様に評価した。その結果、実施例１と同様に調光点灯時の発光色変動を抑制する効果が得られ、寿命特性も実施例１と同等であった。
【００４９】
なお、上記と同様の構成を有する発光管を、屋内照明用で定格色温度４３００Ｋ以外のランプに適用した場合にも、調光点灯時に発光色変動を抑制する上記と同様の効果が得られ、寿命特性も良好であった。例えば、定格色温度３０００Ｋ、３５００Ｋ等の品種、ランプ入力１５０Ｗ以外（例えば７０Ｗ等）の低ワットタイプの品種、屋外照明用の高ワットタイプの品種などにおいても、同様の効果が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
以上のように、本発明によれば、特に調光点灯時におけるランプの色温度上昇等の発光色変動を抑制できることから、店舗等の屋内照明に適用し得る調光タイプのセラミックメタルハライドランプが得られる。本発明は、どのような希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物等が封入されたメタルハライドランプにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係る発光管の一例の内部構造を示す断面図である。
【図２】本発明に係る発光管の細管部付近の拡大断面図である。
【図３】本発明に係る発光管を具備する調光タイプのメタルハライドランプの一例であって、内部構造を示すために外管ガラスバルブを断面にした側面図である。
【図４】ランプ入力電力と色温度Ｔｃとの関係を示す図である。
【図５】ランプ入力電力と色度座標変位ｄｕｖとの関係を示す図である。
【図６】ランプ入力電力と演色性Ｒａとの関係を示す図である。
【図７】比較例１のランプの入力電力１００％点灯時および６０％調光点灯時における放射スペクトル分布図である。
【図８】実施例１のランプの入力電力１００％点灯時および６０％調光点灯時における放射スペクトル分布図である。
【図９】ランプ入力電力１００％の点灯と６０％の点灯とを０．５時間ずつ交互に繰り返した場合のランプ点灯時間と光束維持率との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１００  発光管
１０１  中央本管部
１０２、１０３  細管部
１０４、１０５  電極棒
１０６、１０７  コイル
１０８、１０９  電極支持体
１１０  シール材
１１１、１１２  コイル
１１３  発光物質
１１４  水銀
１１６、１１７  電極リード
【００５３】
３００  メタルハライドランプ
３０１  外管ガラスバルブ
３０２  口金
３０４  ステムガラス
３０５、３０７  ステムリード
３０８  支持リード
３０９  石英シールド管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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