(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｒａ>８０の演色評価数と、２つの電極（１１，１２）を有する放電管（２）と、不活性ガス、水銀及び少なくとも１つの金属ハロゲン化物を有するイオン化可能な封入物とを備え、
金属ハロゲン化物がＬｉのハロゲン化物を含まず、
金属ハロゲン化物がＭｎのハロゲン化物を含み、Ｍｎハロゲン化物の割合が金属ハロゲン化物の封入物全体の少なくとも２０重量％であり、可視スペクトル範囲内で使用されることを特徴とするメタルハライドランプ。
【請求項２】
５０００Ｋ以下の色温度を得るために、Ｃｓ、Ｄｙ、Ｔｌ、Ｈｏ、Ｔｍ及びＮａを含む金属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少量存在していることを特徴とする請求項１記載のメタルハライドランプ。
【請求項３】
封入物におけるＭｎの量が放電管の体積の１ｃｍ3当たり０．０１〜５０μｍｏｌ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ランプ。
【請求項４】
８０００Ｋ以下の色温度を得るために、Ｍｎのハロゲン化物が唯一の金属ハロゲン化物として使用されていることを特徴とする請求項１記載のメタルハライドランプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はメタルハライドランプに関する。特に、本発明は石英ガラス又はセラミックスから構成されしばしば外管内に収容されている放電管を備えたメタルハライドランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第４３２７５３４号明細書には、写真光学用のために、封入物として、５０００Ｋ以上の高い色温度を得るためにタリウム、セシウム及び／又は希土類金属の金属ハロゲン化物と共にＡｌＩ3及び／又はＡｌＢｒ3を使用するメタルハライドランプが既に開示されている。
【０００３】
紫外エミッタとして使用されるメタルハライドランプにおいては、鉄が最も重要な紫外放射源としてしばしば使用されている。これに関連して例えばヨーロッパ特許第５４３１６９号明細書によって、鉄によって形成される黒化を回避するために、マンガン、ビスマス、タリウム又はすずのような他の紫外エミッタを加えることが知られている。
【０００４】
５０００Ｋ以下の色温度を持つ温白色光及び昼白色光を得るために、メタルハライドランプはしばしばナトリウムを含んでいる。例えば米国特許第３５７５６３０号明細書には、金属のＮａ、Ｔｌ及びＺｒのハロゲン化物を含む封入物が記載されている。ガラス製放電管とナトリウムを含む封入物とを有するメタルハライドランプは、ナトリウムが放電管を通って放散しその結果ランプの有効寿命が減少するという欠点を有している。ナトリウムの放散は補助的な措置を講ずることによって、例えば放電管近辺の給電導体をシールドすることによって減少させねばならない。これはランプの製造コストを増大させる。ナトリウムを含むメタルハライドランプの別の欠点はその演色が比較的少ないことである。一般的な値は平均演色評価数に関してはＲａ＝７０であり、赤色特殊演色評価数に関してはＲ9＝０である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、ナトリウムを非常に僅かしか含んでいないか又は含まず、特にそれにも拘わらず５０００Ｋ以下の色温度（温白色又は昼白色に相当）を呈するようなメタルハライドランプを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この課題は本発明によれば請求項１に記載された構成によって解決される。本発明の特に有利な実施態様は請求項２以降に記載されている。
【０００７】
本発明によれば、金属ハロゲン化物の封入物は主要なもしくは唯一の成分としてＭｎハロゲン化物の形態でマンガンを含んでいる。紫外範囲における強いスペクトル線を良く知られているように利用する代わりに、可視スペクトル範囲におけるマンガンのスペクトル線が先ず平均演色評価数Ｒａを改善するために使用される。ナトリウムの使用を（できるだけ実質的に）無くすことによって、ナトリウムの放散を減少させるための補助的な措置を講ずることを無くすことが可能になる。赤色特殊演色評価数Ｒ9が改善されていることは先ず第１に６０３ｎｍ以上の波長範囲に一連のＭｎスペクトル線が存在するという事実から明らかである。
【０００８】
マンガンの紫外放射が放電管の温度を高めるために使用されると特に有利である。これは紫外不透過性材料、例えば硬質ガラス又は添加剤を添加された石英ガラスから成る外囲器（しばしば付加的な外管及び／又は放電管自身である）を作成することによって得られる。紫外放射はそれゆえ外囲器内で吸収され、多くを放電管へ戻される。その結果、コールド・スポットの温度が高められ、このことはランプ効率にとって有益である。唯一の金属ハロゲン化物としてマンガンを用いると、一般に９０以上の高い平均演色評価数Ｒａと共に８０００Ｋ以上の非常に高い色温度が得られる。全体でＲａ>９５及びＲ9>９０を得ることができる。
【０００９】
マンガンが元素のＣｓ、Ｄｙ、Ｔｌ、Ｈｏ、Ｔｍ及び妥当ならば少量のナトリウムから成る別のハロゲン化物と組み合わされると有利である。この場合、分子比のＭｎ／Ｎａは１以上、好ましくは２以上でなければならない。この場合、ＭｎはＮａの完全なもしくは部分的な代用成分として使用される。というのは、Ｍｎの重要なスペクトル線は可視スペクトル範囲に存在し、ナトリウムＤ線に非常に接近しているからである。複数の成分を含んでいるこれらの封入物は全般照明において約３０００Ｋ〜４５００Ｋの色温度を持つ温白色光又は昼白色光を作るのに特に適している。マンガンはこの場合に金属ハロゲン化物の封入物の主要な成分を形成し、特にその割合は金属ハロゲン化物の封入物全体の少なくとも２０重量％である。
【００１０】
封入物におけるＭｎの量が放電管の体積の１ｃｍ3当たり０．０１〜５０μｍｏｌであると好ましい。
【００１１】
特に好ましい実施態様においては、１ｃｍ3当たり３０μｍｏｌまでのＣｓが封入物に添加される。それとは異なり又はそれに加えて、次の成分の１つ又は複数が（通常はハロゲン化物の形態で）封入物に添加される。１ｃｍ3当たり３５μｍｏｌまでのＤｙ、及び／又は１ｃｍ3当たり１５μｍｏｌまでのＴｌ、及び／又は１ｃｍ3当たり１８μｍｏｌまでのＨｏ、及び／又は１ｃｍ3当たり１８μｍｏｌまでのＴｍ。このようにして所望のＲａ、Ｒ9に微調整することができる。
【００１２】
ハロゲン化物を形成するために使用されたハロゲンがよう素及び／又は臭素であると好ましい。
【００１３】
放電管と外管との間の空間が排気されていると有利である。それによって特に高い演色評価数Ｒａを得ることができる。それとは異なり、放電管と外管との間の空間が封入ガス、特に不活性ガスを含んでいてもよく、これによって有効寿命が増大する。特に好ましい実施態様においては、封入ガスが１０〜９０ｋＰａ（冷封入圧）のＮ2又は５〜７０ｋＰａ（冷封入圧）のＣＯ2を含んでいる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明を以下において複数の実施例に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
図１には２５０Ｗの出力を有するメタルハライドランプ１の実施例が概略的に示されている。このメタルハライドランプ１は両側を圧潰された放電管２を有しており、この放電管１は硬質ガラス（紫外線不透過性）から成る排気された円筒状の外管３によって囲繞されている。外管３の一端は閉鎖されて半球状の蓋４を有し、その他端はねじ込み口金５を有している。支持フレーム６は放電管２を外管３の内部に軸線方向に固定している。この支持フレーム６は主として２つの給電ワイヤ７、８を含み、短い方の給電ワイヤ７は口金側に位置する放電管２の給電導体９に接続されている。長い方の給電ワイヤ８は、放電管２に沿って延び口金とは反対側に位置する放電管２の給電導体１０へ導かれている主に中実の金属支持体である。放電管２の端部１５は熱反射被膜１６を備えている。さらに、複数のゲッタ１４が支持フレーム６に固定されている。
【００１６】
放電管２の体積は約５．２ｃｍ3である。２つの電極１１，１２間の間隔は２７．５ｍｍである。放電管は基礎ガスとして５６ｍｂａｒのアルゴンを含んでいる。
【００１７】
外管は排気され、特に良好な演色が得られるように良好な熱絶縁体を備えている。有効寿命を高めるために、外管は封入ガスを含んでいてもよい。例えば７０ｋＰａの冷封入圧のＮ2又は５０ｋＰａの冷封入圧のＣＯ2を有する不活性ガス（Ｎ2又はＣＯ2）が特に適している。この場合にはしかしながら演色が少し悪くなる。
【００１８】
図２は、放電体積が１６ｍｇのＨｇと３．４ｍｇのＭｎＩ2とを含む第１実施例によるランプのスペクトルを示す。Ｍｎ及びＨｇの選択されたスペクトル線は印を付けられている。図２によれば、Ｍｎはとりわけ６０１〜６０３ｎｍの範囲にスペクトル線の強いグループを持っており、それゆえ温白色光から昼白色光までを持つランプを製造することができる（Ｎａは約５８９ｎｍの波長に最も強いスペクトル線を有しているので、Ｎａを含む封入物を用いて達成されるランプに似ている）。
【００１９】
さらに、図２のスペクトルは、Ｍｎが６０３ｎｍより大きい波長の可視スペクトル範囲に多数のグループのスペクトル線を有し、これらのスペクトル線が赤色演色を改善するのに適していることを示している。スペクトル線のより一層有効なグループは約４５０〜５５０ｎｍの短波長範囲にある。
【００２０】
この実施例の場合、少なくとも８０００Ｋの色温度及び平均演色評価数Ｒａ＝９１が得られた。しかしながら、ランプ効率は比較的低く、約３４ｌｍ／Ｗである。
【００２１】
第２実施例においては、１４ｍｇのＨｇと合計で１０．４ｍｇの金属ハロゲン化物とが同じ放電体積に対する封入物として選択されている。詳細には、ハロゲン化物は、１８重量％のＣｓＩと、３６．８重量％のＤｙＩ3と、１２．５重量％のＴｌＩと、３２．７重量％のＭｎＩ2とを含んでいる。このランプのスペクトルは図３に示されている。
【００２２】
このランプは４４００Ｋの色温度を生じる。さらに、このランプは平均演色評価数Ｒａ＝９６と、赤色特殊演色評価数Ｒ9＝９２と、約６０ｌｍ／Ｗのランプ効率とを有している。このランプはさらにナトリウムを含む金属ハロゲン化物の封入物よりもかなり良い演色を有している。
【００２３】
代表的な４２００Ｋの色温度を約３９００Ｋの低い色温度に低下させることは、ＣｓＩ（１４．７重量％）と、ＤｙＩ3（３０．０重量％）と、ＴｌＩ（１０．２重量％）と、ＨｏＩ3（９．２％）と、ＴｍＩ3（９．２％）と、ＭｎＩ2（２６．７％）とを含む金属ハロゲン化物の封入物を用いて達成される。別の実施例において、金属ハロゲン化物の封入物は、ＣｓＩ（１１．５重量％）と、ＤｙＩ3（３１．２重量％）と、ＴｌＩ（１０．６％）と、ＨｏＩ3（９．５％）と、ＴｍＩ3（９．５％）と、ＭｎＩ2（２７．７％）とを含んでいる。
【図面の簡単な説明】
【図１】メタルハライドランプの概略側面図。
【図２】マンガンを含む封入物を有するメタルハライドランプのスペクトル図。
【図３】複数の成分を含む封入物を有するメタルハライドランプのスペクトル図。
【符号の説明】
１          メタルハライドランプ
２          放電管
３          外管
４          半球状の蓋
５          ねじ込み口金
６          支持フレーム
７、８      給電ワイヤ
９、１０    給電導体
１１、１２    電極
１４          ゲッタ
１５          端部
１６          熱反射被膜
【図１】
0004499234.tif 000002
【図２】
0004499234.tif 000003
【図３】
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