JP2007115652A - High-pressure discharge lamp and lighting device - Google Patents

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Takahito Kashiwagi
孝仁 柏木
Masazumi Ishida
正純 石田
Mikio Matsuda
幹男 松田
Kozo Kamimura
幸三 上村
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Toshiba Lighting and Technology Corp
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    • HELECTRICITY
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high pressure discharge lamp in which occurrence of clouding phenomenon of a translucent airtight container is suppressed and an appropriate electric property is secured and at the same time which has a high efficiency and is free of mercury. <P>SOLUTION: The high pressure discharge lamp is provided with a first halide containing thulium (TM) halide and a second halide containing zinc (Zn) halide as a main component, and the sum (WTm+WZn)(%) of the filling mass ratio WTm (%) of the thulium (Tm) halide and the filling mass ratio WZn(%) of zinc (Zn) halide to the mass of the total filling ionizing medium satisfies a formula: 5≤(WTm+WZn)≤100; and the filling mass ratio WZn(%) of the zinc (Zn) halide satisfies a formula: 2.5≤WZn≤15, and the ratio A/B of the filling mass A of the zinc (Zn) halide and the filling mass B of the thulium (Tm) halide satisfies a formula: 0.025≤A/B≤0.23, and it does not contain mercury in substance. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、水銀を本質的に含まない高圧放電ランプおよびこれを用いた照明装置に関する。   The present invention relates to a high-pressure discharge lamp essentially free of mercury and a lighting device using the same.

水銀を本質的に含まないメタルハライドランプは既知である(特許文献1参照。)。特許文献1に記載されたメタルハライドランプは、水銀に代えて相対的に蒸気圧が大きくて、かつ第1のハロゲン化物の金属に比較して可視域に発光しにくい金属のハロゲン化物を第2のハロゲン化物として主たる可視域発光を行う金属のハロゲン化物を第1のハロゲン化物ととともに封入している。   Metal halide lamps that are essentially free of mercury are known (see Patent Document 1). In the metal halide lamp described in Patent Document 1, a metal halide having a relatively high vapor pressure instead of mercury and hardly emitting light in the visible region as compared with the metal of the first halide is the second. A halide of a metal that mainly emits light in the visible range as a halide is enclosed together with the first halide.

また、特許文献1中には、実施形態1として電極間距離4mm、第1のハロゲン化物がヨウ化ジスプロシウム(DyI3)1mgおよびヨウ化ネオジム(NdI3)1mgを、希ガスがアルゴン(Ar)500Torrを、それぞれ封入していて、入力電力150Wで点灯する液晶プロジェクタ用のメタルハライドランプが記載されている。この実施形態においては、第2のハロゲン化物として例えばヨウ化亜鉛(ZnI2)8mgを封入した場合、ランプ電圧73V、発光効率68lm/W、色温度9160Kである。 Further, in Patent Document 1, the distance between electrodes 4mm as Embodiment 1, the first halide dysprosium iodide (DyI 3) 1 mg and neodymium iodide (NdI 3) the 1 mg, a rare gas is argon (Ar) A metal halide lamp for a liquid crystal projector is described which encloses 500 Torr and lights up with an input power of 150 W. In this embodiment, when 8 mg of zinc iodide (ZnI 2 ), for example, is enclosed as the second halide, the lamp voltage is 73 V, the luminous efficiency is 68 lm / W, and the color temperature is 9160K.

さらに、特許文献1中には、実施形態8として電極間距離30mm、第1のハロゲン化物が臭化ジスプロシウム(DyBr3)、臭化ホルミウム(HoBr3)および臭化ツリウム(TmBr3)のそれぞれ4mgを、希ガスがアルゴン(Ar)100Torrを、それぞれ封入していて、入力電力2kWで点灯するメタルハライドランプが記載されている。この実施形態においては、第2のハロゲン化物として例えばヨウ化亜鉛(ZnI2)30mgを封入した場合のランプ電圧112V、発光効率92lm/W、色温度5340K、平均演色評価数Ra73である。 Further, in Patent Document 1, as Embodiment 8, the distance between electrodes is 30 mm, and the first halide is 4 mg each of dysprosium bromide (DyBr 3 ), holmium bromide (HoBr 3 ), and thulium bromide (TmBr 3 ). A metal halide lamp in which a rare gas is filled with argon (Ar) 100 Torr and is lit at an input power of 2 kW is described. In this embodiment, the lamp voltage is 112 V, the luminous efficiency is 92 lm / W, the color temperature is 5340 K, and the average color rendering index Ra73 is obtained when, for example, 30 mg of zinc iodide (ZnI 2 ) is sealed as the second halide.

さらにまた、ヨウ化亜鉛(ZnI)を用いる無水銀の放電ランプにおいて、ZnIの封入量を2〜6μg/mmに規制することが知られている(特許文献2参照。)。この放電ランプでは、主発光金属として5.0〜5.7μg/mmのヨウ化ナトリウム(NaI)と2.7〜3.3μg/mmのヨウ化スカンジウム(ScI)を封入する。 Furthermore, it is known that in an mercury-free discharge lamp using zinc iodide (ZnI 2 ), the amount of ZnI 2 enclosed is regulated to 2 to 6 μg / mm 3 (see Patent Document 2). In this discharge lamp, 5.0 to 5.7 μg / mm 3 of sodium iodide (NaI) and 2.7 to 3.3 μg / mm 3 of scandium iodide (ScI 3 ) are enclosed as main light emitting metals.

一方、Na、Tl、InおよびTmのハロゲン化物の封入質量比率を所定範囲内に規制することで発光効率、光色および寿命特性が優れた緩衝ガスとして水銀を封入する高圧放電ランプを得ることは既知である(例えば、特許文献3参照。)。   On the other hand, it is possible to obtain a high-pressure discharge lamp that encloses mercury as a buffer gas with excellent luminous efficiency, light color and life characteristics by regulating the mass ratio of halides of Na, Tl, In and Tm within a predetermined range. It is known (for example, refer to Patent Document 3).

特開平11−238488号公報JP 11-238488 A 特開2003−303571号公報JP 2003-303571 A 特開2004−349242号公報JP 2004-349242 A

特許文献1に記載された発明よれば、環境負荷の大きな水銀を使用しないで水銀を封入した従来のメタルハライドランプとほぼ同様な電気特性および発光特性を有するメタルハライドランプが得られている。しかし、水銀を本質的に使用しないで、従来以上の発光効率を有するメタルハライドランプの出現が期待されている。   According to the invention described in Patent Document 1, a metal halide lamp having substantially the same electrical characteristics and light emission characteristics as a conventional metal halide lamp in which mercury is enclosed without using mercury with a large environmental load is obtained. However, the emergence of metal halide lamps having a luminous efficiency higher than that of conventional ones without using mercury essentially is expected.

白色系の発光を高効率で発生する物質としてナトリウムが用いられているが、ナトリウムのD線は、波長589nmであり、視感度曲線のピーク波長の555nmから離れている。そこで、さらなる効率向上を図るためには、最冷部温度を上昇させる必要がある。   Although sodium is used as a substance that generates white light emission with high efficiency, the D line of sodium has a wavelength of 589 nm and is away from the peak wavelength of 555 nm of the visibility curve. Therefore, in order to further improve the efficiency, it is necessary to raise the coldest part temperature.

ところが、発光管を構成する気密容器の耐熱性やナトリウムの反応性などさまざまな規制を受けるために、大幅な発光効率の向上が困難である。加えて、水銀を封入しないメタルハライドランプ(以下。便宜上「水銀フリーランプ」という。)の場合、ナトリウムは、発光効率に寄与するものの電極間の電位傾度、したがってランプ電圧の点では低下要因となる。放電媒体がナトリウムを多く含む場合、ランプ電圧が低くなるので、所望のランプ電力を投入するためにはランプ電流を増加させる必要がある。その結果、電極軸径を大きくするなど電極や気密容器の設計が困難になるばかりか、安定器の設計も困難になるという問題がある。   However, due to various regulations such as heat resistance of the hermetic vessel constituting the arc tube and reactivity of sodium, it is difficult to greatly improve the luminous efficiency. In addition, in the case of a metal halide lamp that does not enclose mercury (hereinafter referred to as “mercury-free lamp” for the sake of convenience), sodium contributes to the luminous efficiency, but is a factor in decreasing the potential gradient between the electrodes, and hence the lamp voltage. When the discharge medium contains a large amount of sodium, the lamp voltage becomes low. Therefore, it is necessary to increase the lamp current in order to supply a desired lamp power. As a result, there is a problem that the design of the ballast and the ballast are difficult as well as the design of the electrode and the hermetic container becomes difficult.

ところで、特許文献1の場合、従来のメタルハライドランプとほぼ同様な電気特性および発光特性を有するメタルハライドランプの得られるものの発光効率が水銀入りのメタルハライドランプと同等程度である。   By the way, in the case of patent document 1, although the metal halide lamp which has the electrical property and light emission characteristic substantially the same as the conventional metal halide lamp is obtained, the luminous efficiency is comparable to the metal halide lamp containing mercury.

また、特許文献2によれば、ZnIは、水銀フリーランプにおける適正ランプ電圧確保に効果があるが、ランプ電圧上昇とともに発光効率低下を伴う。このため、実用的な効率維持を優先すると、ZnIは上記範囲に限定され、結果として水銀入り放電ランプの約半分のランプ電圧到達に止まる。このため、電極軸径拡大による電極封着の気密維持が困難になったり、点灯回路が大きくなって、回路設計の困難度が高まったりして、高圧放電ランプの水銀フリー化による弊害が生じる。 According to Patent Document 2, ZnI 2 is effective in securing an appropriate lamp voltage in a mercury-free lamp, but it is accompanied by a decrease in luminous efficiency as the lamp voltage increases. For this reason, if priority is given to maintaining practical efficiency, ZnI 2 is limited to the above range, and as a result, reaches about half the lamp voltage of the mercury-containing discharge lamp. For this reason, it becomes difficult to maintain the hermeticity of electrode sealing by expanding the electrode shaft diameter, the lighting circuit becomes large, and the degree of difficulty in circuit design increases, resulting in a negative effect due to the mercury-free high-pressure discharge lamp.

一方、特許文献3の場合、緩衝ガスとして水銀を用いることを前提としているため、水銀フリーランプでは記載されているような良好なランプ特性が得られない。   On the other hand, in the case of Patent Document 3, since it is assumed that mercury is used as a buffer gas, good lamp characteristics as described in a mercury-free lamp cannot be obtained.

本発明者の研究によると、発光金属がツリウム(Tm)で、かつランプ電圧形成媒体が亜鉛ハロゲン化物主成分の組み合わせの場合に限り、水銀入りの高圧放電ランプと同等ないし優れた発光特性を有する水銀フリーの高圧放電ランプが得られることを見出した。すなわち、ツリウム(Tm)ハロゲン化物単独ではランプ電圧の顕著な増大はないにもかかわらず、亜鉛(Zn)ハロゲン化物を特定の比率で添加した場合には、亜鉛(Zn)ハロゲン化物単独で得られるランプ電圧の2倍程度まで顕著に増大する。また、ツリウム(Tm)ハロゲン化物単独の場合、同じ発光管形状および管壁負荷の条件下で、ツリウム(Tm)ハロゲン化物が十分蒸発しないので発光効率は低い。しかしながら、亜鉛(Zn)ハロゲン化物を特定の比率で添加した場合には、急激、かつ顕著に発光効率が向上する。   According to the inventor's research, only when the luminescent metal is thulium (Tm) and the lamp voltage forming medium is a combination of zinc halide main components, it has the same or superior luminescent characteristics as a high-pressure discharge lamp containing mercury. It has been found that a mercury-free high-pressure discharge lamp can be obtained. That is, when thulium (Tm) halide alone does not significantly increase the lamp voltage, when zinc (Zn) halide is added at a specific ratio, zinc (Zn) halide alone can be obtained. It increases remarkably up to about twice the lamp voltage. Further, in the case of thulium (Tm) halide alone, the luminous efficiency is low because thulium (Tm) halide does not evaporate sufficiently under the same arc tube shape and tube wall load conditions. However, when zinc (Zn) halide is added at a specific ratio, the luminous efficiency is rapidly and significantly improved.

そこで、本発明者は、さらに研究を進めた結果、水銀入りの高圧放電ランプと同等ないし優れた電気特性および発光特性を示すために、実用上きわめて有利なツリウム(Tm)ハロゲン化物とヨウ化亜鉛(ZnI)の組み合わせ範囲を見出した。 Therefore, as a result of further research, the present inventor has found that thulium (Tm) halide and zinc iodide, which are extremely advantageous in practical use, in order to exhibit the same or superior electrical and luminous characteristics as a mercury-containing high-pressure discharge lamp. A combination range of (ZnI 2 ) was found.

また、その実用化に向けた開発を進める過程において、透光性気密容器の白濁現象の発生を抑制することにより、適正な電気特性を確保しながら同時に高効率を達成することができることをも見出した。   In addition, in the process of proceeding with the development for practical application, it was also found that by suppressing the occurrence of white turbidity in the translucent airtight container, high efficiency can be achieved while ensuring appropriate electrical characteristics. It was.

本発明は、第1のハロゲン化物がツリウム(Tm)ハロゲン化物を含み、かつ第2のハロゲン化物が亜鉛(Zn)ハロゲン化物を主体とする組み合わせにおいて、水銀入りの高圧放電ランプと同等ないし優れた電気特性および発光特性を示すために、実用上極めて有利な高圧放電ランプおよびこれを用いた照明装置を提供することを主な目的とする。   The present invention is equivalent to or superior to a high-pressure discharge lamp containing mercury in a combination in which the first halide contains thulium (Tm) halide and the second halide is mainly zinc (Zn) halide. In order to show electric characteristics and light emission characteristics, it is a main object to provide a high-pressure discharge lamp that is extremely advantageous in practice and a lighting device using the same.

また、本発明は、加えて透光性気密容器の白濁現象の発生を抑制した高圧放電ランプおよびこれを用いた照明装置を提供することを副次的な目的とする。   Another object of the present invention is to provide a high-pressure discharge lamp that suppresses the occurrence of white turbidity in a translucent airtight container and an illumination device using the same.

さらに、本発明は、加えて製造の容易な高圧放電ランプおよびこれを用いた照明装置を提供することを他の目的とする。   Furthermore, another object of the present invention is to provide a high-pressure discharge lamp that is easy to manufacture and a lighting device using the same.

〔第1の発明について〕
第1の発明の高圧放電ランプは、内部に放電空間を有する透光性気密容器と;
透光性気密容器に封装されて放電空間に臨む一対の電極と;第1のハロゲン化物、第2のハロゲン化物および希ガスを含み、第1のハロゲン化物は主として可視域に発光する金属のハロゲン化物で、ツリウム(Tm)ハロゲン化物を含み、第2のハロゲン化物はランプ電圧形成作用を呈するとともに亜鉛(Zn)ハロゲン化物を主成分として含み、封入される全てのイオン化媒体の質量に対するツリウム(Tm)ハロゲン化物の封入質量比率WTm(%)と亜鉛(Zn)ハロゲン化物の封入質量比率WZn(%)との和(WTm+WZn)(%)が数式:5≦(WTm+WZn)≦100を満足し、亜鉛(Zn)ハロゲン化物の封入質量比率WZn(%)が数式:2.5≦WZn≦15を満足し、かつ亜鉛(Zn)ハロゲン化物の封入質量Aとツリウム(Tm)ハロゲン化物の封入質量Bとの比率A/Bが数式:0.025≦A/B≦0.23を満足し、水銀を本質的に含まないで構成されていて、透光性気密容器内に封入されたイオン化媒体と;を具備していることを特徴としている。
[About the first invention]
A high pressure discharge lamp according to a first aspect of the present invention is a translucent airtight container having a discharge space inside;
A pair of electrodes sealed in a light-transmitting hermetic container and facing the discharge space; a first halide, a second halide, and a rare gas, the first halide being a metal halogen that emits light mainly in the visible region A thulium (Tm) halide, a second halide having a lamp voltage forming action and a zinc (Zn) halide as a main component, and thulium (Tm) relative to the mass of all encapsulated ionization media ) The sum (WTm + WZn) (%) of the enclosed mass ratio WTm (%) of halide and the enclosed mass ratio WZn (%) of zinc (Zn) halide satisfies the formula: 5 ≦ (WTm + WZn) ≦ 100, and zinc (Zn) halide encapsulated mass ratio WZn (%) satisfies the formula: 2.5 ≦ WZn ≦ 15, and zinc (Zn) halide encapsulated mass A and thulium (Tm) halo The ratio A / B with the enclosed mass B of the genide satisfies the formula: 0.025 ≦ A / B ≦ 0.23 and is essentially free of mercury, and is contained in a light-transmitting airtight container. And an enclosed ionization medium.

(第1のハロゲン化物について)
第1のハロゲン化物は、主として可視域に発光する金属のハロゲン化物であり、ツリウム(Tm)ハロゲン化物を含んでいる。
(About the first halide)
The first halide is a metal halide that emits light mainly in the visible range, and includes thulium (Tm) halide.

ツリウム(Tm)ハロゲン化物は、亜鉛ハロゲン化物との組み合わせにおいて、これら両物質を後述する所定範囲の割合で含んでいる。ツリウムは、比視感度曲線のピーク付近に無数の輝線スペクトルが存在し、かつ短波長側でも適度にスペクトルが存在し、その発光のピークが視感度曲線のピークに一致するので、高圧放電ランプの発光効率を向上させるのに極めて効果的な発光金属であるといえる。   Thulium (Tm) halide contains both of these substances in a predetermined range described later in combination with zinc halide. Thulium has an infinite number of bright line spectra near the peak of the specific luminous efficiency curve, and there is an appropriate spectrum even on the short wavelength side, and the peak of the emission coincides with the peak of the luminous efficiency curve. It can be said that it is a light-emitting metal that is extremely effective for improving the light-emitting efficiency.

また、ツリウムハロゲン化物は、特に後述する亜鉛ハロゲン化物との所定範囲での共存下において、それ自体が電極間の電位傾度、したがってランプ電圧を顕著に高くする作用を有している。この作用により、亜鉛(Zn)ハロゲン化物単独で封入する場合と比較して最大で2倍程度のランプ電圧を得ることができる。したがって、ツリウムハロゲン化物は、水銀フリーランプに好適な発光金属のハロゲン化物である。   In addition, thulium halide has the effect of remarkably increasing the potential gradient between the electrodes, and thus the lamp voltage, particularly in the presence of zinc halide to be described later in a predetermined range. With this action, a lamp voltage that is about twice as high as that in the case of enclosing with zinc (Zn) halide alone can be obtained. Accordingly, thulium halide is a luminescent metal halide suitable for mercury-free lamps.

第1の発明において、ツリウムハロゲン化物は、本発明の目的を達成するために、その封入質量比率が亜鉛ハロゲン化物の封入比率との関係において、後述する所定の範囲内に規定される。   In the first invention, in order to achieve the object of the present invention, the inclusion mass ratio of thulium halide is defined within a predetermined range described later in relation to the inclusion ratio of zinc halide.

さらに、第1のハロゲン化物は、ツリウム(Tm)以外の発光金属のハロゲン化物を含んでいることが許容される。ツリウム以外の発光金属としては、例えばタリウム(Tl)、アルカリ金属などであり、さらなる発光効率の向上、色度および/または色温度の改善などの目的で封入することができる。   Further, the first halide is allowed to contain a luminescent metal halide other than thulium (Tm). Examples of the light emitting metal other than thulium include thallium (Tl) and alkali metal, and can be encapsulated for the purpose of further improving the light emission efficiency, chromaticity and / or color temperature.

(第2のハロゲン化物について)
第2のハロゲン化物は、ランプ電圧形成作用に主として寄与するハロゲン化物である。第1の発明において、第2のハロゲン化物は、亜鉛(Zn)ハロゲン化物を主成分として含んでいる。所望により副成分として次のグループから選択された金属のハロゲン化物を添加することができる。すなわち、マグネシウム(Mg)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、クロム(Cr)、亜鉛(Zn)、ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)、アルミニウム(Al)、アンチモン(Sb)、ビスマス(Bi)、ベリリウム(Be)、レニウム(Re)、ガリウム(Ga)、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)およびハフニウム(Hf)のグループから選択された一種または複数種である。
(About the second halide)
The second halide is a halide mainly contributing to the lamp voltage forming action. In the first invention, the second halide contains zinc (Zn) halide as a main component. If desired, halides of metals selected from the following groups can be added as subcomponents. That is, magnesium (Mg), iron (Fe), cobalt (Co), chromium (Cr), zinc (Zn), nickel (Ni), manganese (Mn), aluminum (Al), antimony (Sb), bismuth (Bi) ), Beryllium (Be), rhenium (Re), gallium (Ga), titanium (Ti), zirconium (Zr), and hafnium (Hf).

また、亜鉛ハロゲン化物は、ツリウムハロゲン化物との和において、封入質量比率(%)が以下に説明する範囲内にあるように規定されている。   In addition, the zinc halide is defined so that the enclosed mass ratio (%) is within the range described below in the sum with the thulium halide.

(第1および第2のハロゲン化物の封入質量比率について)
ツリウム(Tm)ハロゲン化物のイオン化媒体全体に対する封入質量比率(%)をWTmとし、亜鉛(Zn)ハロゲン化物のイオン化媒体全体に対する封入質量比率(%)をWZnとし、亜鉛(Zn)ハロゲン化物の封入質量をAとし、ツリウム(Tm)ハロゲン化物の封入質量をBとしたとき、それらが以下の各数式をともに満足するものとする。
(About the enclosed mass ratio of the first and second halides)
Encapsulation of zinc (Zn) halide with the inclusion mass ratio (%) of thulium (Tm) halide to the entire ionization medium as WTm, and the enclosure mass ratio (%) of zinc (Zn) halide with respect to the entire ionization medium as WZn When the mass is A and the encapsulated mass of thulium (Tm) halide is B, they both satisfy the following formulas.

(数式1)5≦(WTm+WZn)≦100
(数式2)2.5≦WZn≦15
(数式3)0.025≦A/B≦0.23
上記数式1において、WTm+WZnが5%以上であれば、本発明の効果を得ることができる。高圧放電ランプに封入されるハロゲン化物の全体がツリウム(Tm)ハロゲン化物および亜鉛(Zn)ハロゲン化物からなる構成であってもよい。しかし、例えば色度を調整するためなど所望によりツリウム(Tm)ハロゲン化物および亜鉛(Zn)ハロゲン化物以外のイオン化媒体、例えば金属ハロゲン化物や金属単体などを封入することができる。なお、好適には数式:(WTm+WZn)>33を満足する範囲内である。
(Formula 1) 5 ≦ (WTm + WZn) ≦ 100
(Formula 2) 2.5 ≦ WZn ≦ 15
(Formula 3) 0.025 ≦ A / B ≦ 0.23
In the above formula 1, if WTm + WZn is 5% or more, the effect of the present invention can be obtained. The entire halide sealed in the high-pressure discharge lamp may be composed of thulium (Tm) halide and zinc (Zn) halide. However, an ionization medium other than thulium (Tm) halide and zinc (Zn) halide, such as a metal halide or a simple metal, can be encapsulated as desired, for example, to adjust chromaticity. Preferably, it is within a range satisfying the formula: (WTm + WZn)> 33.

上記数式2において、WZnのイオン化媒体全体に対する質量比率が2.5%未満であると、ランプ電圧上昇および発光効率向上の効果が必ずしも十分に得られなくなる。また、上記比率が15%を超過すると、ランプ電圧上昇は得られるものの、発光効率の向上が不十分になる。なお、好適には数式:3.0≦WZn≦10を満足する範囲である。   In the above formula 2, if the mass ratio of WZn to the entire ionization medium is less than 2.5%, the effects of increasing the lamp voltage and improving the light emission efficiency are not necessarily obtained sufficiently. On the other hand, if the ratio exceeds 15%, the lamp voltage can be increased, but the luminous efficiency cannot be improved sufficiently. The range preferably satisfies the mathematical formula: 3.0 ≦ WZn ≦ 10.

上記数式3において、亜鉛(Zn)ハロゲン化物の封入質量Aとツリウム(Tm)ハロゲン化物の封入質量Bの比率A/Bが0.025未満であると、ランプ電圧上昇および発光効率向上の効果が急激に減退し、第1の発明の効果が十分に得られなくなる。また、比率A/Bが0.23を超過すると、ランプ電圧は上昇するものの、発光効率が低下傾向を示し、発光効率向上の効果が不十分になり、実用的でなくなる。なお、好適には数式:0.030≦A/B≦0.14を満足する範囲である。
〔第2の発明について〕
第2の発明の高圧放電ランプは、内部に放電空間を有する透光性気密容器と;透光性気密容器に封装されて放電空間に臨む一対の電極と;第1のハロゲン化物、第2のハロゲン化物および希ガスを含み、第1のハロゲン化物は主として可視域に発光する金属のハロゲン化物で、ツリウム(Tm)ハロゲン化物を含み、第2のハロゲン化物はランプ電圧形成作用を呈するとともに亜鉛(Zn)ハロゲン化物を主成分として含み、封入される全てのハロゲン化物の質量に対するツリウム(Tm)ハロゲン化物の封入質量比率WTm(%)と亜鉛(Zn)ハロゲン化物の封入質量比率WZn(%)との和(WTm+WZn)が数式:(WTm+WZn)>33を満足し、かつ亜鉛(Zn)ハロゲン化物の封入質量比率WZnが数式:0<WZn<5を満足し、水銀を本質的に含まないで構成されていて、透光性気密容器内に封入されたイオン化媒体と;を具備していることを特徴としている。
In Formula 3, when the ratio A / B of the enclosed mass A of zinc (Zn) halide and the enclosed mass B of thulium (Tm) halide is less than 0.025, the effect of increasing the lamp voltage and improving the luminous efficiency is obtained. It declines rapidly, and the effect of the first invention cannot be obtained sufficiently. On the other hand, if the ratio A / B exceeds 0.23, the lamp voltage increases, but the light emission efficiency tends to decrease, and the effect of improving the light emission efficiency becomes insufficient, making it impractical. In addition, it is the range which satisfies numerical formula: 0.030 <= A / B <= 0.14 suitably.
[About the second invention]
A high pressure discharge lamp according to a second aspect of the invention includes a light-transmitting airtight container having a discharge space therein; a pair of electrodes sealed in the light-transmitting airtight container and facing the discharge space; a first halide, a second The first halide is a metal halide that emits light mainly in the visible region, including thulium (Tm) halide, and the second halide has a lamp voltage forming function and is zinc ( The inclusion mass ratio WTm (%) of thulium (Tm) halide and the inclusion mass ratio WZn (%) of zinc (Zn) halide with respect to the mass of all halides containing Zn) halide as a main component (WTm + WZn) satisfies the formula: (WTm + WZn)> 33, and the zinc (Zn) halide inclusion mass ratio WZn satisfies the formula: 0 <WZn <5, so that mercury is essential. And an ionization medium enclosed in a light-transmitting hermetic container.

(第1および第2のハロゲン化物の封入質量比率について)
ツリウム(Tm)ハロゲン化物の封入質量比率(%)をWTmとし、亜鉛(Zn)ハロゲン化物の封入質量比率(%)をWZnとしたとき、それらの和(WTm+WZn)が数式:(WTm+WZn)>33を満足し、かつ亜鉛(Zn)ハロゲン化物の封入質量比率WZnが数式:0<WZn<5を満足するように封入される。なお、亜鉛ハロゲン化物に加えて、第1の発明において説明した前記副成分を添加した場合、上記数式については副成分の封入量と亜鉛ハロゲン化物の封入量の和をもって亜鉛ハロゲン化物の封入質量比率WZnとするものとする。
(About the enclosed mass ratio of the first and second halides)
When the encapsulated mass ratio (%) of thulium (Tm) halide is WTm and the encapsulated mass ratio (%) of zinc (Zn) halide is WZn, the sum (WTm + WZn) of them is expressed by the formula: (WTm + WZn)> 33 And the encapsulated mass ratio WZn of zinc (Zn) halide satisfies the formula: 0 <WZn <5. In addition to the zinc halide, when the subcomponent described in the first invention is added, the above formula contains the sum of the encapsulated amount of the subcomponent and the encapsulated amount of the zinc halide. It shall be WZn.

第2の発明においては、数式:(WTm+WZn)>33を満足する範囲内であれば、亜鉛ハロゲン化物およびツリウムハロゲン化物が寄与して得られる適正なランプ電圧の水銀フリーの下でツリウム(Tm)の発光を高効率で得ることができる。これに対して、WTm+WZnが33以下になると、ランプ電圧が低くなりすぎて適正範囲から外れてしまうために不可である。なお、好適には数式:100>(WTm+WZn)>50を満足する範囲内である。   In the second invention, thulium (Tm) is obtained under mercury-free conditions with an appropriate lamp voltage obtained by the contribution of zinc halide and thulium halide as long as the mathematical formula: (WTm + WZn)> 33 is satisfied. Can be obtained with high efficiency. On the other hand, when WTm + WZn is 33 or less, the lamp voltage becomes too low to be out of the proper range. It is preferable that the numerical value: 100> (WTm + WZn)> 50 is satisfied.

また、数式:0<WZn<5を満足する範囲内であれば、適正なランプ電圧上昇の効果が得られるとともに、白濁現象の発生を抑制することができる。第1の発明における上記のような第1および第2のハロゲン化物の組み合わせにおいて、亜鉛ハロゲン化物の封入量が多いほど高いランプ電圧を得ることができるが、亜鉛ハロゲン化物の封入質量比率WZnが5%以上になると、透光性気密容器の白濁現象が進行し、低効率・短寿命を引き起こす。なお、好適には数式:1.5<WZn<4である。より一層好適には数式:2.5<WZn<4を満足する範囲である。
〔第3の発明について〕
第3の発明の高圧放電ランプは、内部に放電空間を有する透光性気密容器と;透光性気密容器に封装されて放電空間に臨む一対の電極と;第1のハロゲン化物、第2のハロゲン化物および希ガスを含み、第1のハロゲン化物は主として可視域に発光する金属のハロゲン化物で、ツリウム(Tm)ハロゲン化物およびタリウム(Tl)ハロゲン化物を含み、かつツリウム(Tm)ハロゲン化物の封入質量比率WTmとタリウム(Tl)ハロゲン化物の封入質量比率WTlとの比WTl/WTmが数式:0.05<WTl/WTm<1.40を満足し、第2のハロゲン化物はランプ電圧形成作用を呈するとともに亜鉛(Zn)ハロゲン化物を主成分として含み、水銀を本質的に含まないで構成されていて、透光性気密容器内に封入されたイオン化媒体と;を具備していることを特徴としている。
Moreover, if it is in a range satisfying the mathematical formula: 0 <WZn <5, an appropriate effect of increasing the lamp voltage can be obtained, and the occurrence of white turbidity can be suppressed. In the combination of the first and second halides as described above in the first invention, a higher lamp voltage can be obtained as the amount of zinc halide enclosed is larger, but the inclusion mass ratio WZn of zinc halide is 5 If it exceeds 100%, the white turbidity of the translucent airtight container proceeds, causing low efficiency and short life. It is preferable that the mathematical formula: 1.5 <WZn <4. Even more preferably, the range satisfies the formula: 2.5 <WZn <4.
[About the third invention]
A high-pressure discharge lamp according to a third aspect of the invention includes a translucent airtight container having a discharge space therein; a pair of electrodes sealed in the translucent airtight container and facing the discharge space; a first halide, a second The first halide is a metal halide that emits light mainly in the visible region, including thulium (Tm) halide and thallium (Tl) halide, and of thulium (Tm) halide. The ratio WTl / WTm of the encapsulated mass ratio WTm and the encapsulated mass ratio WTl of thallium (Tl) halide satisfies the formula: 0.05 <WTl / WTm <1.40, and the second halide has a lamp voltage forming action. And an ionization medium comprising zinc (Zn) halide as a main component and essentially free of mercury, and enclosed in a light-transmitting hermetic container. It is characterized in that there.

(第1のハロゲン化物について)
第3の発明において、第1のハロゲン化物は、ツリウム(Tm)ハロゲン化物およびタリウム(Tl)ハロゲン化物を含んでいる。ツリウム(Tm)は、第1の発明において説明したように高圧放電ランプの発光効率を向上させるのに極めて効果的な発光金属である。そして、第3の発明においては、タリウム(Tl)に対して後述するような比率で封入される。すなわち、ツリウム(Tm)ハロゲン化物の封入質量比率をWTmとし、タリウム(Tl)ハロゲン化物の封入質量比率をWTlとしたとき、比WTl/WTmが数式:0.05<WTl/WTm<1.40を満足する範囲内に規定している。
(About the first halide)
In the third invention, the first halide includes thulium (Tm) halide and thallium (Tl) halide. As described in the first invention, thulium (Tm) is a light-emitting metal that is extremely effective for improving the light-emitting efficiency of the high-pressure discharge lamp. And in 3rd invention, it encloses with the ratio which is mentioned later with respect to thallium (Tl). That is, when the encapsulated mass ratio of thulium (Tm) halide is WTm and the encapsulated mass ratio of thallium (Tl) halide is WTl, the ratio WTl / WTm is a formula: 0.05 <WTl / WTm <1.40. In the range that satisfies the above.

第3の発明においては、高圧放電ランプとしての発光効率および光色は、第1の発明おいて説明したようにツリウムにより支配される。しかしながら、タリウムを添加したことにより、さらなる効率向上に寄与させることができる。   In the third invention, the luminous efficiency and light color as the high-pressure discharge lamp are governed by thulium as described in the first invention. However, the addition of thallium can contribute to further efficiency improvement.

また、特質すべきことは、ツリウムハロゲン化物がヨウ化ツリウムの場合、それ単独ではペレット化するのが困難であるが、タリウムハロゲン化物を添加することにより、ペレット化しやすくなることである。このため、高圧放電ランプの製造が容易になる。   Further, what should be characterized is that when thulium halide is thulium iodide, it is difficult to pelletize by itself, but addition of thallium halide facilitates pelletization. For this reason, manufacture of a high pressure discharge lamp becomes easy.

なお、比WTl/WTmが数式:0.10<WTl/WTm<0.50を満足する範囲内であれば、発光効率および光色ともにより一層良好になり好適である。   In addition, if the ratio WTl / WTm is within a range satisfying the formula: 0.10 <WTl / WTm <0.50, it is preferable because both the luminous efficiency and the light color become better.

これに対して、比WTl/WTmが0.05以下の場合、タリウムハロゲン化物の蒸気圧が不十分となり、発光効率の向上に寄与が得られない。また、比WTl/WTmが1.4以上になると、発光効率が顕著に低下するので、適当でない。   On the other hand, when the ratio WTl / WTm is 0.05 or less, the vapor pressure of thallium halide becomes insufficient, and no contribution can be made to the improvement of the luminous efficiency. On the other hand, if the ratio WTl / WTm is 1.4 or more, the luminous efficiency is remarkably lowered, which is not appropriate.

ところで、タリウム(Tl)は、波長535nmに輝線を有するので、これを添加すると、発光中の緑色成分を増加することができる。第3の発明において、好ましくはツリウムハロゲン化物を全てのハロゲン化物に対して最大封入質量比率とするとともに、タリウムハロゲン化物の封入質量比率範囲を全ての金属ハロゲン化物に対して30%未満とするのがよい。タリウムハロゲン化物の封入比率範囲が30質量%以上になると、発光効率の低下が顕著になる。なお、好適には15質量%未満の範囲で封入するのがよい。   By the way, thallium (Tl) has a bright line at a wavelength of 535 nm, and when this is added, the green component during light emission can be increased. In the third invention, preferably the thulium halide is set to the maximum enclosed mass ratio with respect to all halides, and the enclosed mass ratio range of thallium halide is set to less than 30% with respect to all metal halides. Is good. When the enclosure ratio range of thallium halide is 30% by mass or more, the decrease in luminous efficiency becomes significant. In addition, it is preferable to enclose within a range of less than 15% by mass.

(第2のハロゲン化物について)
第2のハロゲン化物については第1の発明におけるのと同様である。
〔第4の発明について〕
第4の発明の高圧放電ランプは、内部に放電空間を有する透光性気密容器と;透光性気密容器に封装されて放電空間に臨む一対の電極と;第1のハロゲン化物、第2のハロゲン化物および希ガスを含み、第1のハロゲン化物は主として可視域に発光する金属のハロゲン化物で、ツリウム(Tm)ハロゲン化物およびアルカリ金属ハロゲン化物を含み、かつツリウム(Tm)ハロゲン化物の封入質量比率をWTmとし、アルカリ金属ハロゲン化物の封入質量比率をWAとしたとき、WTmおよびWAが数式:30<WTm<90および数式:10<WA<60をそれぞれ満足し、第2のハロゲン化物はランプ電圧形成作用を呈するとともに亜鉛(Zn)ハロゲン化物を主成分として含み、亜鉛(Zn)ハロゲン化物の封入質量比率をWZnとしたとき、WZnが数式:0<WZn<20を満足し、水銀を本質的に含まないで構成されていて、透光性気密容器内に封入されたイオン化媒体と;を具備していることを特徴としている。
(About the second halide)
The second halide is the same as in the first invention.
[About the fourth invention]
A high pressure discharge lamp according to a fourth aspect of the present invention includes a translucent airtight container having a discharge space therein; a pair of electrodes sealed in the translucent airtight container and facing the discharge space; a first halide, a second The first halide is a metal halide that emits light mainly in the visible region, and includes a thulium (Tm) halide and an alkali metal halide, and an enclosed mass of thulium (Tm) halide. When the ratio is WTm and the encapsulated mass ratio of the alkali metal halide is WA, WTm and WA satisfy the expressions 30 <WTm <90 and 10 <WA <60, respectively, and the second halide is a lamp. WZn is a number that exhibits voltage forming action and contains zinc (Zn) halide as a main component, and the enclosed mass ratio of zinc (Zn) halide is WZn. An ionization medium that satisfies the formula: 0 <WZn <20, is essentially free of mercury, and is enclosed in a light-transmitting hermetic container.

(第1のハロゲン化物について)
第1のハロゲン化物は、第1−3の各発明における説明したツリウムハロゲン化物に加えてアルカリ金属ハロゲン化物を添加している。そして、ツリウムハロゲン化物およびアルカリ金属ハロゲン化物の封入量が所定質量比率範囲内に規定されている。すなわち、ツリウムハロゲン化物の封入質量比率をWTmとし、アルカリ金属ハロゲン化物の封入質量比率をWAとしたとき、WTmおよびWAが数式30<WTm<90および数式10<WA<60をそれぞれ満足する。
(About the first halide)
In the first halide, an alkali metal halide is added in addition to the thulium halide described in the first to third inventions. The encapsulated amount of thulium halide and alkali metal halide is defined within a predetermined mass ratio range. That is, when the encapsulated mass ratio of thulium halide is WTm and the encapsulated mass ratio of the alkali metal halide is WA, WTm and WA satisfy Expression 30 <WTm <90 and Expression 10 <WA <60, respectively.

そうして、第4の発明においては、数式:30<WTm<90を満足するツリウムハロゲン化物が第1のハロゲン化物として封入されるときに、アルカリ金属、例えばナトリウム(Na)を上記数式を満足する範囲内で添加すると、点灯中の放電アークの湾曲が抑制される。これに伴って、透光性気密容器の上部の温度が低減するので、ツリウムハロゲン化物と透光性気密容器との間の反応が抑制され、結果として透光性気密容器の白濁現象が低減する。なお、好適には数式:50<WTm<80および数式:15<WA<30の範囲内である。この範囲内であれば、白濁が十分抑制されながらTm量をおおくとれるので好都合である。   Thus, in the fourth invention, when a thulium halide satisfying the formula: 30 <WTm <90 is enclosed as the first halide, an alkali metal such as sodium (Na) satisfies the above formula. If added within the range, the bending of the discharge arc during lighting is suppressed. Along with this, the temperature of the upper part of the translucent airtight container is reduced, so that the reaction between thulium halide and the translucent airtight container is suppressed, and as a result, the white turbidity phenomenon of the translucent airtight container is reduced. . It is preferable that the numerical formula: 50 <WTm <80 and the numerical formula: 15 <WA <30. Within this range, the amount of Tm can be kept while the cloudiness is sufficiently suppressed, which is convenient.

これに対して、前者の数式において、ツリウムハロゲン化物の封入質量比率WTmが30以下になると、発光効率が不十分になるので不可である。また、同じく90以上になると、他のハロゲン化物が少なくなりすぎて例えば白濁などの不都合が増加するので不可である。後者の数式において、アルカリ金属の封入質量比率WAが10以下になると、白濁抑制効果が不十分になるので不可である。また、同じく60以上になると、他の金属ハロゲン化物が減少して発光効率が低下するので不可である。   On the other hand, in the former mathematical formula, if the filled mass ratio WTm of thulium halide is 30 or less, the luminous efficiency becomes insufficient, which is not possible. On the other hand, if it is 90 or more, other halides become too small, and inconvenience such as white turbidity increases, which is impossible. In the latter numerical formula, if the enclosed mass ratio WA of the alkali metal is 10 or less, the white turbidity suppressing effect becomes insufficient, which is not possible. On the other hand, if it is 60 or more, other metal halides are reduced and the luminous efficiency is lowered, which is not possible.

(第2のハロゲン化物について)
第2のハロゲン化物については第1の発明において説明したのと同様であるが、第3の発明においては、全てのハロゲン化物に対する封入質量比率をWZnとしたとき、数式0<WZn<20を満足する範囲内に規定されている。しかし、適正なランプ電圧を得て、しかも高効率な高圧放電ランプを得るためには、数式5<WZn<15を満足する範囲内であるのが好ましい。
〔第5の発明について〕
第5の発明の高圧放電ランプは、第1ないし第4の発明において、ツリウム(Tm)ハロゲン化物は、少なくとも臭化ツリウムを含んでいることを特徴としている。
(About the second halide)
The second halide is the same as that described in the first invention. However, in the third invention, when the enclosing mass ratio for all halides is WZn, Formula 0 <WZn <20 is satisfied. Stipulated within the scope of However, in order to obtain an appropriate lamp voltage and to obtain a high-efficiency high-pressure discharge lamp, it is preferable to satisfy the formula 5 <WZn <15.
[About the fifth invention]
A high pressure discharge lamp according to a fifth invention is characterized in that, in the first to fourth inventions, the thulium (Tm) halide contains at least thulium bromide.

第5の発明においては、臭化ツリウムを含んでいることにより、ツリウムの輝線スペクトルを効果的に利用できる、寿命特性が改善される、高圧放電ランプ製造が容易になるという効果がある。   In the fifth aspect of the invention, the inclusion of thulium bromide has the effects that the emission line spectrum of thulium can be used effectively, the life characteristics are improved, and the manufacture of a high-pressure discharge lamp is facilitated.

すなわち、ツリウム(Tm)は、既述のように高圧放電ランプの発光効率を向上させるのに極めて効果的な発光金属である。しかしながら、どのようなハロゲンを用いてツリウムハロゲン化物を得るか問題がある。   That is, thulium (Tm) is a light-emitting metal that is extremely effective for improving the light-emitting efficiency of the high-pressure discharge lamp as described above. However, there is a problem as to what halogen is used to obtain thulium halide.

すなわち、反応が適度であるために高圧放電ランプにおいて多用されているヨウ化物の形態であると、融点が1030℃であり、したがって融点が高い。このため、Tmの輝線スペクトルを得るには透光性気密容器の作動温度を上昇させる必要である。   That is, since the reaction is moderate, in the form of iodide frequently used in high-pressure discharge lamps, the melting point is 1030 ° C., and therefore the melting point is high. For this reason, in order to obtain the Tm emission line spectrum, it is necessary to raise the operating temperature of the translucent airtight container.

一方、臭化ツリウムの場合、融点は952℃であり、また同温度での蒸気圧も高い。このため、ヨウ化ツリウムより効果的にTmの輝線スペクトルを利用することができる。また、透光性気密容器の作動温度を低下させることができる。したがって、作動温度が低下した分、高圧放電ランプの寿命特性が相応に改善される。   On the other hand, thulium bromide has a melting point of 952 ° C. and a high vapor pressure at the same temperature. For this reason, the Tm emission line spectrum can be used more effectively than thulium iodide. Moreover, the operating temperature of the translucent airtight container can be lowered. Therefore, the life characteristics of the high-pressure discharge lamp are correspondingly improved by the reduction of the operating temperature.

さらに、ヨウ化ツリウムは、それ単体であると、ペレット化が困難である。しかし、臭化ツリウムの場合、それ単体およびヨウ化ツリウムと混合した状態でペレット化が可能である。このため、封入物の製造工程、延いては高圧放電ランプの製造が容易になる。   Further, if thulium iodide is used alone, it is difficult to form a pellet. However, in the case of thulium bromide, it can be pelletized in the form of a simple substance and a mixture with thulium iodide. For this reason, the manufacturing process of an enclosure, and also the manufacture of a high pressure discharge lamp become easy.

しかしながら、臭素が放電空間内に存在すると、臭素が電極のタングステンと反応してタングステンが融点の低い化合物を形成しやすい。したがって、過度に臭素を封入すると、電極の損傷が大きくなるから留意する必要がある。   However, when bromine is present in the discharge space, bromine reacts with the tungsten of the electrode and tungsten tends to form a compound having a low melting point. Therefore, it should be noted that excessive bromine entrapment increases electrode damage.

第5の発明において、好適な態様は、次のとおりである。   In the fifth invention, preferred embodiments are as follows.

1.イオン化媒体中における全てのハロゲン化物に対するツリウムハロゲン化物の封入質量をAとし、第2のハロゲン化物の封入質量をBとしたとき、AおよびBが数式:30<A<95および数式:0<B<20を満足する。   1. When the encapsulated mass of thulium halide with respect to all halides in the ionization medium is A and the encapsulated mass of the second halide is B, A and B are expressed by the formula 30 <A <95 and the formula: 0 <B. <20 is satisfied.

なお、ツリウムハロゲン化物および第2のハロゲン化物は、第1ないし第4の発明のいずれか一におけるツリウムハロゲン化物および第2のハロゲン化物を適用することができる。また、ツリウムハロゲン化物は、少なくともその一部が臭化ツリウムにより構成されている。   The thulium halide and the second halide can be the thulium halide and the second halide according to any one of the first to fourth inventions. The thulium halide is at least partly composed of thulium bromide.

上記第1の態様によれば、第1ないし第4の発明における効果に加えてさらに発光効率に優れた水銀フリーの高圧放電ランプを得ることができる。   According to the first aspect, it is possible to obtain a mercury-free high-pressure discharge lamp that is further excellent in luminous efficiency in addition to the effects in the first to fourth inventions.

2.ツリウム(Tm)ハロゲン化物の全てのハロゲン化物に対する封入質量をAとし、第2のハロゲン化物の封入質量をBとしたとき、(A+B)およびBが数式:50<(A+B)<90および数式:20<B<90を満足する。   2. When the enclosing mass of thulium (Tm) halide for all halides is A and the enclosing mass of the second halide is B, (A + B) and B are expressed by the formula: 50 <(A + B) <90 and the formula: 20 <B <90 is satisfied.

上記第2の態様によれば、第1ないし第4の発明における効果に加えてさらに電位傾度が高くて電気特性に優れた水銀フリーの高圧放電ランプを得ることができる。   According to the second aspect, in addition to the effects of the first to fourth aspects, a mercury-free high-pressure discharge lamp having a higher potential gradient and excellent electrical characteristics can be obtained.

3.上記第1および第2の態様において、臭化ツリウムのツリウムハロゲン化物全体に対する封入質量比率(%)をCとしたとき、Cが数式:5<C<60を満足する。なお、TmBrが十分な量の範囲となり、高効率がより低温において得られるため、好適には数式:30<C<60を満足する範囲内である。   3. In the first and second embodiments, when C represents an enclosing mass ratio (%) of thulium bromide to the entire thulium halide, C satisfies the formula: 5 <C <60. In addition, since TmBr is in a sufficient amount range and high efficiency is obtained at a lower temperature, it is preferably in a range satisfying the formula: 30 <C <60.

上記第3の態様によれば、製造が容易で発光効率が高いとともに、電極の損傷が深刻な状態にならない水銀フリーの高圧放電ランプを得ることができる。   According to the third aspect, it is possible to obtain a mercury-free high-pressure discharge lamp that is easy to manufacture, has high luminous efficiency, and does not cause serious damage to the electrodes.

4.上記第1ないし第3の態様において、第1のハロゲン化物にイオン化ポテンシャルが5.4eV以上の金属のハロゲン化物を添加する第2の態様を単独で、または第1の態様とともに、付加することができる。   4). In the first to third aspects, the second aspect of adding a metal halide having an ionization potential of 5.4 eV or more to the first halide alone or together with the first aspect may be added. it can.

上記第4の態様によれば、電位傾度の低下を容易に回避した水銀フリーの高圧放電ランプを得ることができる。   According to the fourth aspect, it is possible to obtain a mercury-free high-pressure discharge lamp that can easily avoid a decrease in potential gradient.

(第1ないし4の発明におけるその他の態様について)
(1)透光性気密容器の最冷部の温度をTC(℃)としたとき、最冷部の温度TCが数式540<TC<660を満足する範囲内となるように構成する第1の態様を付加することができる。ただし、上記最冷部の温度は、最冷部に正対する透光性気密容器の外表面における温度をいう。
(Other aspects in the first to fourth inventions)
(1) When the temperature of the coldest part of the light-transmitting hermetic container is TC (° C.), the first temperature is configured such that the temperature TC of the coldest part is in a range satisfying Formula 540 <TC <660. Embodiments can be added. However, the temperature of the said coldest part says the temperature in the outer surface of the translucent airtight container which opposes the coldest part.

上記第1の態様によれば、適正ランプ電圧および高効率を両立した水銀フリーの高圧放電ランプを得ることができる。   According to the first aspect, it is possible to obtain a mercury-free high-pressure discharge lamp that achieves both proper lamp voltage and high efficiency.

(2)第1のハロゲン化物にイオン化ポテンシャルが5.4eV以上の金属のハロゲン化物を添加することができる。なお、所望により第2の態様を第1の態様とともに、第1の発明に付加することができる。   (2) A metal halide having an ionization potential of 5.4 eV or more can be added to the first halide. If desired, the second aspect can be added to the first invention together with the first aspect.

上記第2の態様によれば、電位傾度の低下を回避するのが容易になる水銀フリーの高圧放電ランプを得ることができる。   According to the second aspect, it is possible to obtain a mercury-free high-pressure discharge lamp that makes it easy to avoid a decrease in potential gradient.

第1ないし第6の各発明によれば、水銀入りの高圧放電ランプと同等ないし優れた電気特性および発光特性を示すために、実用上極めて有利な高圧放電ランプおよびこれを用いた照明装置を提供することができる
また、第2ないし第4の各発明によれば、上記の効果に加えて透光性気密容器の白濁現象の発生を抑制した高圧放電ランプおよびこれを用いた照明装置を提供することができる。
According to each of the first to sixth inventions, there is provided a high-pressure discharge lamp that is extremely advantageous in practical use and an illuminating device using the same in order to exhibit electrical characteristics and light emission characteristics equivalent to or superior to those of a high-pressure discharge lamp containing mercury. Moreover, according to each of the second to fourth inventions, in addition to the above effects, a high-pressure discharge lamp that suppresses the occurrence of white turbidity in the translucent airtight container and an illumination device using the same are provided. be able to.

以下、図面を参照して第1ないし第5の発明を実施するための形態について説明する。
(第1の形態)
図1は、第1の発明の高圧放電ランプを実施するための第1の形態を示す正面図である。本形態は、第1の発明の一適用例としての自動車前照灯用の高圧放電ランプであり、図において高圧放電ランプMHLは、発光管IT、絶縁チューブT、外管OTおよび口金Bからなり、水平点灯される。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the first to fifth inventions will be described with reference to the drawings.
(First form)
FIG. 1 is a front view showing a first embodiment for carrying out the high-pressure discharge lamp of the first invention. This embodiment is a high-pressure discharge lamp for an automobile headlamp as an application example of the first invention. In the figure, the high-pressure discharge lamp MHL is composed of a luminous tube IT, an insulating tube T, an outer tube OT, and a base B. Lit horizontally.

発光管ITは、透光性気密容器1、一対の電極2、2、封着金属箔3、一対の導入線4、4およびイオン化媒体からなる。   The arc tube IT includes a translucent airtight container 1, a pair of electrodes 2, 2, a sealing metal foil 3, a pair of lead wires 4, 4, and an ionization medium.

透光性気密容器1は、高圧放電ランプMHLの通常の作動温度に十分耐える耐火性を備える材料であり、かつ放電によって発生した所望波長域の可視光を外部に導出することができれば、どのようなもので作られていてもよい。例えば、石英ガラスや透光性セラミックスなどを用いることができる。なお、透光性セラミックスとしては、透光性アルミナ、イットリウム−アルミニウム−ガーネット(YAG)、イットリウム酸化物(YOX)と、多結晶非酸化物、例えばアルミニウム窒化物(AlN)などの多結晶または単結晶のセラミックスなどを用いることができる。なお、必要に応じて、透光性気密容器1の内面に耐ハロゲン性または耐金属性の透明性被膜を形成するか、透光性気密容器1の内面を改質することが許容される。   The translucent airtight container 1 is a material having fire resistance that can sufficiently withstand the normal operating temperature of the high-pressure discharge lamp MHL, and any visible light in a desired wavelength region generated by the discharge can be derived to the outside. It may be made of anything. For example, quartz glass or translucent ceramics can be used. As the translucent ceramic, translucent alumina, yttrium-aluminum-garnet (YAG), yttrium oxide (YOX), and polycrystalline non-oxide such as aluminum nitride (AlN) or single crystal Crystal ceramics or the like can be used. If necessary, it is allowed to form a halogen-resistant or metal-resistant transparent coating on the inner surface of the translucent airtight container 1 or to modify the inner surface of the translucent airtight container 1.

また、透光性気密容器1は、その内部に放電空間1cを有している。そして、放電空間1cを包囲するために、透光性気密容器1は、包囲部1aを備えている。包囲部1aは、その内部に形成される放電空間1cを適当な形状、例えば球状、楕円球状、ほぼ円柱状などの形状に画成している。放電空間1cの容積は、高圧放電ランプMHLの定格ランプ電力、電極間距離などに応じてさまざまな値が選択され得る。例えば、液晶プロジェクタ用ランプの場合、0.1cc以下にすることができる。自動車前照灯用ランプの場合、0.05cc以下にすることができる。また、一般照明用ランプの場合、定格ランプ電力に応じて1cc以上および以下のいずれにすることもできる。   Moreover, the translucent airtight container 1 has the discharge space 1c in the inside. And in order to enclose discharge space 1c, translucent airtight container 1 is provided with enclosing part 1a. The surrounding portion 1a defines a discharge space 1c formed therein in an appropriate shape, for example, a spherical shape, an elliptical spherical shape, a substantially cylindrical shape, or the like. Various values can be selected as the volume of the discharge space 1c according to the rated lamp power of the high-pressure discharge lamp MHL, the distance between the electrodes, and the like. For example, in the case of a liquid crystal projector lamp, it can be 0.1 cc or less. In the case of a vehicle headlamp, it can be 0.05 cc or less. Moreover, in the case of the lamp for general illumination, it can be set to either 1 cc or more and the following according to rated lamp electric power.

また、包囲部1aの両端に一対の封止部1b、1bを備えていることが許容される。封止部1bは、包囲部1aを封止するとともに、後述する電極2の軸部がここに支持され、かつ図示しない点灯回路から電流を電極2へ気密に導入するのに寄与する手段であり、一般的には包囲部1aの両端に配設されている。   Further, it is allowed to include a pair of sealing portions 1b and 1b at both ends of the surrounding portion 1a. The sealing portion 1b is a means that seals the surrounding portion 1a, supports a shaft portion of the electrode 2 described later, and contributes to airtight introduction of current from the lighting circuit (not shown) to the electrode 2. Generally, it is arrange | positioned at the both ends of the surrounding part 1a.

図示の形態のように透光性気密容器1の材質が石英ガラスからなる場合、封止部1bは、その内部に石英ガラスが充実し、かつ封着金属箔3が気密に埋設されている。封止部1bは、包囲部1aを封止するとともに、後述する電極2の軸部がここに支持され、かつ点灯回路から電流を電極2へ気密に導入するのに寄与する手段である。封着金属箔3の放電空間1c側の端部には電極2の基端が溶接され、他端には導入線4が溶接されている。なお、封着金属箔3は、封止部1bの内部に気密に埋設されて封止部1bが透光性気密容器1の包囲部1aの内部を気密に維持するのに寄与すると同時に、封止部1bと協働しながら電流導通導体として機能するための手段である。そして、材料としては、透光性気密容器1が石英ガラスからなる場合、モリブデン(Mo)が最適である。封着金属箔3を封止部1bに埋設する方法は、特段限定されないが、例えば減圧封止法、ピンチシール法およびこれらの組み合わせ法などの中から適宜選択して採用することができる。   When the material of the translucent airtight container 1 is made of quartz glass as shown in the figure, the sealing portion 1b is filled with quartz glass and the sealing metal foil 3 is embedded in an airtight manner. The sealing portion 1b is a means for sealing the surrounding portion 1a, supporting a shaft portion of the electrode 2 described later, and contributing to airtight introduction of current from the lighting circuit to the electrode 2. The base end of the electrode 2 is welded to the end of the sealing metal foil 3 on the discharge space 1c side, and the lead-in wire 4 is welded to the other end. The sealing metal foil 3 is embedded in the inside of the sealing portion 1b in an airtight manner, and the sealing portion 1b contributes to maintaining the inside of the surrounding portion 1a of the translucent airtight container 1 at the same time as sealing. It is a means for functioning as a current conducting conductor in cooperation with the stop portion 1b. And as a material, when the translucent airtight container 1 consists of quartz glass, molybdenum (Mo) is optimal. The method for embedding the sealing metal foil 3 in the sealing portion 1b is not particularly limited, and for example, it can be appropriately selected and used from among a reduced pressure sealing method, a pinch seal method, and a combination thereof.

なお、図において、左方の封止部1bを形成した後、封止管1a1が切断されないで封止部1bの端部から一体に延長していて、口金B内へ延在している。   In the figure, after the left sealing portion 1b is formed, the sealing tube 1a1 is integrally cut from the end portion of the sealing portion 1b without being cut, and extends into the base B.

一方、透光性気密容器1が透光性セラミックスからなる場合の封止手段としては、例えばフリット材を透光性セラミックスと導入導体の間に流し込んで封止するフリット封着や透光性気密容器1または給電導体と同質材料の融着により封止する技術などを用いることができる。   On the other hand, as a sealing means when the translucent airtight container 1 is made of translucent ceramics, for example, a frit seal in which a frit material is poured between the translucent ceramics and the introduction conductor and sealed, or translucent airtight A technique of sealing by fusing the same material as the container 1 or the power feeding conductor can be used.

また、透光性気密容器1の封止部1bを所要の比較的低い温度に保持しながら透光性気密容器1内に形成される最冷部温度を所望の比較的高い温度に維持するために、包囲部1aに連通する小径筒部を形成することができる。このような構造の場合、封止部1aは小径筒部の端部部分に配設されるとともに、小径筒部内に電極軸を延在させて電極軸と小径筒部の内面との間にキャピラリーと称する僅かな隙間を小径筒部の軸方向に沿って形成するのが一般的である。なお、電極2の基端は、給電導体すなわち導入線に接続する。   Moreover, in order to maintain the coldest part temperature formed in the translucent airtight container 1 at a desired relatively high temperature while maintaining the sealing part 1b of the translucent airtight container 1 at a required relatively low temperature. In addition, a small-diameter cylindrical portion communicating with the surrounding portion 1a can be formed. In the case of such a structure, the sealing portion 1a is disposed at the end portion of the small-diameter cylindrical portion, and the capillary extends between the electrode shaft and the inner surface of the small-diameter cylindrical portion by extending the electrode shaft into the small-diameter cylindrical portion. It is common to form a slight gap referred to as along the axial direction of the small diameter cylindrical portion. Note that the base end of the electrode 2 is connected to a feeding conductor, that is, an introduction line.

一対の電極2、2は、透光性気密容器1に封装されてその先端が放電空間1cに離間して臨むように配設される。一対の電極2、2の間に形成される電極間距離は、液晶プロジェクタなどの場合、好適には2mm以下であり、0.5mmのものであってもよい。前照灯用としては中心値で4.2mmが規格化されている。一般照明用ランプの場合、小形で電極間距離の小さいものでは6mm以下、中形ないし大形では6mm以上に設定することができる。   The pair of electrodes 2 and 2 are sealed in the light-transmitting hermetic container 1 and disposed so that the front ends thereof are spaced apart from the discharge space 1c. In the case of a liquid crystal projector or the like, the distance between the electrodes formed between the pair of electrodes 2 and 2 is preferably 2 mm or less, and may be 0.5 mm. For headlamps, a center value of 4.2 mm is standardized. In the case of a general illumination lamp, it can be set to 6 mm or less for a small lamp with a small distance between electrodes, and to 6 mm or more for a medium or large lamp.

また、電極2の構成材としては、耐火性で、導電性の金属、例えば純タングステン(W)、ドープ剤(例えばスカンジウム(Sc)、アルミニウム(Al)、カリウム(K)およびケイ素(Si)などのグループから選択された一種または複数種)を含有するドープドタングステン、酸化トリウムを含有するトリエーテッドタングステン、レニウム(Re)またはタングステン−レニウム(W−Re)合金などを用いて形成することができる。   Further, the constituent material of the electrode 2 is a fire-resistant and conductive metal such as pure tungsten (W), a dopant (for example, scandium (Sc), aluminum (Al), potassium (K) and silicon (Si). It can be formed using doped tungsten containing one or more selected from the group of the above, tritium tungsten containing thorium oxide, rhenium (Re), tungsten-rhenium (W-Re) alloy, or the like. .

さらに、小形のランプの場合、直棒状の線材や先端部に径大部を形成した線材を電極2として用いることができる。中形ないし大形の電極2の場合、電極軸の先端部に電極構成材製のコイルを巻回したりすることができる。なお、一対の電極2、2は、交流で作動する場合、同一構造とするが、直流で作動する場合、一般に陽極は温度上昇が激しいから、陰極より放熱面積の大きい、したがって主部が太いものを用いることができる。   Further, in the case of a small lamp, a straight rod-shaped wire or a wire having a large diameter portion at the tip can be used as the electrode 2. In the case of a medium or large electrode 2, a coil made of an electrode constituent material can be wound around the tip of the electrode shaft. The pair of electrodes 2 and 2 have the same structure when operated with an alternating current. However, when operated with a direct current, the anode generally has a large temperature rise, so the heat radiation area is larger than that of the cathode, and therefore the main part is thicker. Can be used.

図に示す形態において、電極2は、ドープドタングステン線からなり、軸方向の先端部、中間部および基端部にわたり軸部の直径が同じで、かつ先端部および中間部の一部が放電空間1c内に露出している。また、電極1bの基端部が封止部1bに埋設された後述する封着金属箔3の放電空間1c側の端部に溶接されるとともに、中間部が封止部1bに緩く支持されることによって気密容器1の所定の位置に配設されている。   In the form shown in the figure, the electrode 2 is made of a doped tungsten wire, has the same diameter in the shaft portion over the distal end portion, the intermediate portion and the proximal end portion in the axial direction, and a part of the distal end portion and the intermediate portion is a discharge space. It is exposed in 1c. Further, the base end portion of the electrode 1b is welded to the end portion on the discharge space 1c side of the sealing metal foil 3 described later embedded in the sealing portion 1b, and the intermediate portion is loosely supported by the sealing portion 1b. Accordingly, the airtight container 1 is disposed at a predetermined position.

封着金属箔3は、前述のようにモリブデン箔からなる。   The sealing metal foil 3 is made of molybdenum foil as described above.

一対の導入線4、4は、その基端側が封止部1bの端部から外部へ導出されている。図において発光管ITから右方へ導出された導入線4は、その中間部が後述する外管OTに沿って折り返されて後述する口金B内に導入されて口金Bの外周面に配設されたリング状をなす一方の口金端子t1に接続している。また、図において発光管ITから左方へ導出された導入線4は、管軸に沿って延在して口金B内に導出されて図示されていない中央に配設されたピン状をなす他方の口金端子に接続している。   The base end side of the pair of lead-in wires 4 and 4 is led out from the end portion of the sealing portion 1b. In the drawing, an introduction line 4 led rightward from the arc tube IT is folded back along an outer tube OT described later, introduced into a later-described base B, and disposed on the outer peripheral surface of the base B. It is connected to one base terminal t1 that forms a ring shape. Further, in the drawing, the lead-in line 4 led out from the arc tube IT to the left extends along the tube axis and is led out into the base B to form a pin-like shape disposed at the center not shown. Is connected to the base terminal.

イオン化媒体は、既述のように本発明の特徴的構成部分であり、第1のハロゲン化物、第2のハロゲン化物および希ガスを含んでいるが、水銀を本質的に含んでいない。   The ionization medium is a characteristic component of the present invention as described above, and contains the first halide, the second halide, and the rare gas, but essentially does not contain mercury.

第1のハロゲン化物は、ツリウム(Tm)ハロゲン化物を含んでいる。第2のハロゲン化物は、亜鉛(Zn)ハロゲン化物が主成分となっている。上記ツリウム(Tm)ハロゲン化物および亜鉛(Zn)ハロゲン化物の封入量は以下説明するように所定範囲内に規定される。   The first halide includes thulium (Tm) halide. The second halide is mainly composed of zinc (Zn) halide. The amount of the thulium (Tm) halide and zinc (Zn) halide enclosed is defined within a predetermined range as described below.

すなわち、封入される全てのイオン化媒体の質量に対するツリウム(Tm)ハロゲン化物の封入質量比率WTmと亜鉛(Zn)ハロゲン化物の封入質量比率WZnとの和(WTm+WZn)が数式:5≦(WTm+WZn)≦100を満足し、亜鉛(Zn)ハロゲン化物の封入質量比率WZn(%)が数式:2.5≦WZn≦15を満足し、かつ亜鉛(Zn)ハロゲン化物の封入質量Aとツリウム(Tm)ハロゲン化物の封入質量Bとの比率A/Bが数式:0.025≦A/B≦0.23を満足する。   That is, the sum (WTm + WZn) of the encapsulated mass ratio WTm of thulium (Tm) halide and the encapsulated mass ratio WZn of zinc (Zn) halide to the mass of all ionized media to be encapsulated is expressed by the following formula: 5 ≦ (WTm + WZn) ≦ 100, the zinc (Zn) halide inclusion mass ratio WZn (%) satisfies the formula: 2.5 ≦ WZn ≦ 15, and the zinc (Zn) halide inclusion mass A and thulium (Tm) halogen The ratio A / B with the sealed mass B of the compound satisfies the formula: 0.025 ≦ A / B ≦ 0.23.

希ガスは、始動ガスおよび緩衝ガスとして作用し、キセノン(Xe)、アルゴン(Ar)およびネオン(Ne)などのグループの一種を単独で、または複数種を混合して封入することができる。希ガスの封入圧力は、高圧放電ランプの用途に応じて適宜設定することができる。   The noble gas acts as a starter gas and a buffer gas, and can be encapsulated in one kind of a group such as xenon (Xe), argon (Ar), and neon (Ne), or a mixture of plural kinds. The enclosure pressure of the rare gas can be appropriately set according to the use of the high pressure discharge lamp.

希ガスの中でもキセノンは、その原子量が他の希ガスより大きいため、熱伝導率が相対的に小さいので、これを0.6気圧以上、好適には5気圧以上封入することにより、点灯直後のランプ電圧形成に寄与するとともに、ハロゲン化物の蒸気圧が低い段階で白色の可視光放射を行って光束立ち上がりに寄与するので、前照灯用の高圧放電ランプの場合に効果的である。この場合、キセノンの好ましい封入圧は、6気圧以上、より好適には8〜16気圧の範囲である。このため、点灯直後からの光束立ち上がりおよび光色立ち上がりに寄与して点灯直後から自動車前照灯用のHID光源としての白色発光の規格を満足することができる。   Among rare gases, xenon has a relatively low thermal conductivity because its atomic weight is larger than other rare gases, so that it is sealed at 0.6 atm or more, preferably at least 5 atm. This contributes to the formation of the lamp voltage and emits white visible light when the vapor pressure of the halide is low, thereby contributing to the rise of the luminous flux, which is effective in the case of a high-pressure discharge lamp for a headlamp. In this case, the preferable sealing pressure of xenon is 6 atmospheres or more, more preferably in the range of 8 to 16 atmospheres. For this reason, it contributes to luminous flux rise and light color rise immediately after lighting, and can satisfy the standard of white light emission as an HID light source for automobile headlamps immediately after lighting.

水銀(Hg)は、全く含まないのが環境負荷物質削減のために好ましいことであるが、不純物程度に含んでいても許容される。   It is preferable that mercury (Hg) not be contained at all in order to reduce environmentally hazardous substances, but it is acceptable even if it is contained to the extent of impurities.

外管OTは、紫外線カット性能を備えており、内部に発光管ITを収納していて、両端の縮径部5(図では右方の一端のみが示されている。)が発光管ITの封止部1bにガラス溶着している。しかし、外管OTの内部は気密ではなく、外気に連通している。   The outer tube OT has a UV-cutting performance, accommodates the arc tube IT therein, and the diameter-reduced portions 5 at both ends (only one end on the right side is shown in the figure) of the arc tube IT. Glass is welded to the sealing portion 1b. However, the inside of the outer tube OT is not airtight but communicates with the outside air.

絶縁チューブTは、セラミックスのチューブからなり、導入線4を被覆している。   The insulating tube T is made of a ceramic tube and covers the lead-in wire 4.

口金Bは、自動車前照灯用として規格化されているもので、発光管ITおよび外管OTを中心軸に沿って植立して支持していて、自動車前照灯の背面に着脱可能に装着される。また、装着時に電源側のランプソケット(図示しない。)と接続し得るように筒状部の外周面に配設されたリング状をなす一方の口金端子t1と、筒状部の内部に形成された一端開放の凹部内において中央で軸方向に突出して配設されたピン状をなす他方の口金端子とを備えて構成されている。   The base B is standardized for automobile headlamps, and supports the arc tube IT and the outer tube OT planted along the central axis, and is detachable from the back of the automobile headlamp. Installed. In addition, a ring-shaped base terminal t1 disposed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion so as to be connected to a lamp socket (not shown) on the power source side when mounted, and formed inside the cylindrical portion. The other end terminal having a pin shape is provided so as to protrude in the axial direction at the center in the recessed portion opened at one end.

図1に示す自動車前照灯用のメタルハライドランプである。   2 is a metal halide lamp for a vehicle headlamp shown in FIG. 1.

透光性気密容器1:透光性セラミックスを一体成形したもので、包囲部;管軸方向の
長さ8.0mm、最大内径2.9mm、肉厚0.5mm、直線透過率30%、材料の
平均粒径0.5〜1.0μm、小径筒部;内径0.7mm、肉厚0.5mm、
長さ12mm、直線透過率20%、材料の平均粒径0.5〜1.0μm
一対の電極 :ドープドタングステン製、電極間距離4.2mm
イオン化媒体 :TmI3-NaI-ZnI2(70:20:10質量%)2mg、Xe10気圧
点灯姿勢 :水平点灯
ランプ電力 :30W
電気特性 :ランプ電圧85V
発光特性 :発光効率110
lm/W
Translucent airtight container 1: integrally formed of translucent ceramics, enclosing portion: in the tube axis direction
Length 8.0mm, maximum inner diameter 2.9mm, wall thickness 0.5mm, linear transmittance 30%,
Average particle size 0.5-1.0μm, small-diameter tube part; inner diameter 0.7mm, wall thickness 0.5mm,
Length 12mm, linear transmittance 20%, average particle size of material 0.5 ~ 1.0μm
A pair of electrodes: Made of doped tungsten, distance between electrodes 4.2mm
Ionization medium: TmI 3 -NaI-ZnI 2 (70: 20: 10% by mass) 2mg, Xe10 atm Lighting posture: Horizontal lighting Lamp power: 30W
Electrical characteristics: Lamp voltage 85V
Luminous characteristics: Luminous efficiency 110
lm / W

イオン化媒体 :TmBr3-NaI-ZnI2(70:20:10質量%)2mg、Xe10気圧
電気特性 :ランプ電圧88V
発光特性 :発光効率110
lm/W
その他は実施例1と同じ。
Ionization medium: TmBr 3 -NaI-ZnI 2 (70: 20: 10% by mass) 2mg, Xe10 atm Electrical characteristics: Lamp voltage 88V
Luminous characteristics: Luminous efficiency 110
lm / W
Others are the same as Example 1.

イオン化媒体 :TmBr3-TlI-NaI-ZnI2(50:20:20:10質量%)3mg、Xe10気圧
電気特性 :ランプ電圧75V
発光特性 :発光効率100
lm/W
その他は実施例1と同じ。

[比較例1]
イオン化媒体 :TmI3-NaI(80:20質量%)2mg、Xe10気圧
電気特性 :ランプ電圧27V
発光特性 :発光効率45
lm/W
その他は実施例1と同じ。

[比較例2]
透光性気密容器1:石英ガラス製、包囲部の長さ8.0mm、最大内径2.4mm、肉厚1.8mm
イオン化媒体 :ScI3-NaI-InBr-ZnI2(20:50:1:29質量%)0.5mg、Xe10気圧
ランプ電力 :35W
電気特性 :ランプ電圧42V
発光特性 :発光効率90
lm/W
その他は実施例1と同じ。

図2は、第1の発明におけるランプ電圧および発光効率と亜鉛ハロゲン化物およびツリウム(Tm)ハロゲン化物の封入質量比との関係を説明するグラフである。図において、横軸は亜鉛(Zn)ハロゲン化物の封入質量Aとツリウム(Tm)ハロゲン化物の封入質量Bとの比率A/Bを、縦軸はランプ電圧(相対値)および発光効率(相対値)を、それぞれ示す。また、図中の曲線Vlはランプ電圧、曲線ηは発光効率、をそれぞれ示している。
Ionization medium: TmBr 3 -TlI-NaI-ZnI 2 (50:20:20: 10% by mass) 3 mg, Xe10 atm Electrical characteristics: Lamp voltage 75V
Luminous characteristics: Luminous efficiency 100
lm / W
Others are the same as Example 1.

[Comparative Example 1]
Ionization medium: TmI 3 -NaI (80: 20% by mass) 2mg, Xe10 atm Electrical characteristics: Lamp voltage 27V
Luminous characteristics: Luminous efficiency 45
lm / W
Others are the same as Example 1.

[Comparative Example 2]
Translucent airtight container 1: Quartz glass, enclosure length 8.0mm, maximum inner diameter 2.4mm, wall thickness 1.8mm
Ionization medium: ScI 3 -NaI-InBr-ZnI 2 (20: 50: 1: 29% by mass) 0.5 mg, Xe 10 atm Lamp power: 35 W
Electrical characteristics: Lamp voltage 42V
Luminous characteristics: Luminous efficiency 90
lm / W
Others are the same as Example 1.

FIG. 2 is a graph for explaining the relationship between the lamp voltage and light emission efficiency and the mass ratio of zinc halide and thulium (Tm) halide in the first invention. In the figure, the horizontal axis represents the ratio A / B between the enclosed mass A of zinc (Zn) halide and the enclosed mass B of thulium (Tm) halide, and the vertical axis represents lamp voltage (relative value) and luminous efficiency (relative value). ) Respectively. In addition, a curve Vl in the figure indicates the lamp voltage, and a curve η indicates the luminous efficiency.

図から理解できるように、ランプ電圧(曲線Vl)は亜鉛ハロゲン化物が多くなるにしたがって高くなるが、とりわけA/Bが0.025以上になると、急激に上昇し、0.15辺りから上昇率が小さくなる。これに対して、発光効率(曲線η)は、A/Bが0.025以上になると、急激に高くなり、0.15辺りがピークでその後A/Bの増加に対して発光効率が緩やかに低下していく。   As can be seen from the figure, the lamp voltage (curve Vl) increases as the amount of zinc halide increases, but particularly increases when A / B is 0.025 or more, and the rate of increase from around 0.15. Becomes smaller. On the other hand, the luminous efficiency (curve η) increases rapidly when A / B is 0.025 or more, and peaks at around 0.15, and then gradually increases with increasing A / B. It goes down.

以上から、第1の発明の範囲である数式:0.025≦A/B≦0.23を満足する範囲内で高いランプ電圧で、しかも高い発光効率の得られることが分かる。
(第2の形態)
第2の形態は、第2の発明に関し、イオン化媒体の構成が第1の形態と異なる。すなわち、イオン化媒体は、封入される全てのハロゲン化物の質量に対するツリウム(Tm)ハロゲン化物の封入質量比率WTmと亜鉛(Zn)ハロゲン化物の封入質量比率WZnとの和(WTm+WZn)が数式(WTm+WZn)>33を満足し、かつ亜鉛(Zn)ハロゲン化物の封入質量比率WZnが数式0<WZn<5を満足する。
From the above, it can be seen that high luminous efficiency can be obtained with a high lamp voltage within a range satisfying the numerical formula: 0.025 ≦ A / B ≦ 0.23 which is the range of the first invention.
(Second form)
The second embodiment relates to the second invention, and the configuration of the ionization medium is different from that of the first embodiment. That is, the ionization medium has a formula (WTm + WZn) of the sum (WTm + WZn) of the inclusion mass ratio WTm of thulium (Tm) halide and the inclusion mass ratio WZn of zinc (Zn) halide to the mass of all halides to be enclosed. > 33, and the zinc (Zn) halide encapsulated mass ratio WZn satisfies the formula 0 <WZn <5.

希ガスは、第1の形態におけるのと同様であることを許容する。   The noble gas is allowed to be the same as in the first embodiment.

図1に示す自動車前照灯用のメタルハライドランプである。   2 is a metal halide lamp for a vehicle headlamp shown in FIG. 1.

透光性気密容器1:最大外径6.0mm、球体長6.5mm、最大内径2.4mm、
最冷部温度600℃
一対の電極 :ドープドタングステン製、軸径0.3mm、全長10mm、
電極間距離4.2mm
イオン化媒体 :TmI3-TlI-ZnI2(70:26:4)0.6mg、
()内の数字は封入質量比率(%)、Xe13気圧
電気特性 :最冷部温度600℃で点灯したときのランプ電圧74V
発光特性 :全光束4900lm、発光効率100lm/W、
点灯による透光性気密容器の白濁減少は確認できなかった。

以下、図3ないし図5を参照して第2の形態に関し、封入物とランプ電圧および透光性気密容器の白濁の関係と、透光性気密容器の最冷部と発光効率の関係とを実験データに基づいて説明する。
Translucent airtight container 1: maximum outer diameter 6.0 mm, sphere length 6.5 mm, maximum inner diameter 2.4 mm,
Coldest part temperature 600 ℃
A pair of electrodes: Made of doped tungsten, shaft diameter 0.3 mm, total length 10 mm,
Distance between electrodes 4.2mm
Ionization medium: TmI 3 -TlI-ZnI 2 (70: 26: 4) 0.6 mg,
The numbers in parentheses are the enclosed mass ratio (%), Xe13 atm. Electrical characteristics: Lamp voltage 74V when lit at the coldest part temperature of 600 ° C
Luminous characteristics: Total luminous flux 4900lm, luminous efficiency 100lm / W,
It was not possible to confirm a decrease in white turbidity of the translucent airtight container due to lighting.

Hereinafter, regarding the second embodiment with reference to FIG. 3 to FIG. 5, the relationship between the enclosure, the lamp voltage, and the white turbidity of the translucent airtight container, and the relationship between the coolest part of the translucent airtight container and the luminous efficiency. This will be described based on experimental data.

図3は、第2の発明に関し、全てのハロゲン化物に対するツリウムハロゲン化物および亜鉛ハロゲン化物の封入質量比率とランプ電圧の関係を示すグラフである。図において、横軸はツリウムハロゲン化物および亜鉛ハロゲン化物の封入質量比率(WTm+WZn)(%)を、縦軸はランプ電圧(V)を、それぞれ示す。     FIG. 3 is a graph showing the relationship between the lamp mass and the enclosed mass ratio of thulium halide and zinc halide with respect to all halides and the lamp voltage in relation to the second invention. In the figure, the horizontal axis represents the filled mass ratio (WTm + WZn) (%) of thulium halide and zinc halide, and the vertical axis represents the lamp voltage (V).

図から理解できるように、封入質量比率(WTm+WZn)が33%超であれば、水銀入りの場合と同等およびそれ以上のランプ電圧が得られる。   As can be seen from the figure, when the enclosed mass ratio (WTm + WZn) exceeds 33%, a lamp voltage equivalent to or higher than that with mercury can be obtained.

図4は、第2の発明に関し、全てのハロゲン化物に対する亜鉛ハロゲン化物の封入質量比率と透光性気密容器の白濁発生程度の関係を示すグラフである。図において、横軸は亜鉛ハロゲン化物の封入質量比率WZn(%)を、縦軸は白濁程度を、それぞれ示す。なお、白濁の程度は、目視による相対的な判定である。     FIG. 4 is a graph relating to the second invention, showing the relationship between the encapsulated mass ratio of zinc halide to all halides and the degree of white turbidity in the translucent airtight container. In the figure, the abscissa indicates the zinc halide inclusion mass ratio WZn (%), and the ordinate indicates the degree of cloudiness. The degree of white turbidity is a relative determination by visual observation.

図から理解できるように、封入質量比率WZnが5%未満であれば、透光性気密容器に発生する白濁が発光効率および寿命特性に影響を与えない程度に抑制される高圧放電ランプが得られる。   As can be understood from the figure, when the enclosed mass ratio WZn is less than 5%, a high-pressure discharge lamp is obtained in which the white turbidity generated in the translucent airtight container is suppressed to such an extent that it does not affect the luminous efficiency and life characteristics. .

図5は、第2の発明に関し、透光性気密容器の最冷部温度と発光効率の関係を示すグラフである。図において、横軸は最冷部温度(℃)を、縦軸は効率(lm/W)を、それぞれ示す。     FIG. 5 is a graph showing the relationship between the coldest part temperature of the translucent airtight container and the luminous efficiency in the second invention. In the figure, the horizontal axis represents the coldest part temperature (° C.), and the vertical axis represents efficiency (lm / W).

図から理解できるように、最冷部が540℃超〜660℃未満であれば、高い発光効率が得られ、図には表れていないが白濁が抑制される高圧放電ランプが得られる。
(第3の形態)
第3の形態は、第3の発明を実施するための形態である。そして、イオン化媒体の仕様を除いて図1に示す第1の形態と同じである。
As can be understood from the figure, when the coldest part is more than 540 ° C. to less than 660 ° C., high luminous efficiency is obtained, and although not shown in the figure, a high-pressure discharge lamp in which white turbidity is suppressed is obtained.
(Third form)
The third mode is a mode for carrying out the third invention. And it is the same as the 1st form shown in FIG. 1 except the specification of an ionization medium.

第3の形態において、イオン化媒体は、第1のハロゲン化物がツリウムハロゲン化物に加えてタリウム(Tl)ハロゲン化物を含んで構成されている。また、全てのハロゲン化物に対するタリウムハロゲン化物の封入質量比率WTlとツリウムハロゲン化物の封入質量比率WTmとの比WTl/WTmが数式0.05<WTm/WTl<1.40を満足する。   In the third embodiment, the ionization medium is configured such that the first halide includes thallium (Tl) halide in addition to thulium halide. Further, the ratio WTl / WTm of the mass ratio WTl of thallium halide to all halides and the mass ratio WTm of thulium halide satisfies the formula 0.05 <WTm / WTl <1.40.

イオン化媒体 :TmI3-TlI-ZnI2(72.6:14.9:12.5)0.8mg、
()内の数字は封入質量比率(%)、Xe13気圧
その他は実施例4と同じ。
Ionization medium: TmI 3 -TlI-ZnI 2 (72.6: 14.9: 12.5) 0.8 mg,
The numbers in parentheses are the same as in Example 4 except for the enclosed mass ratio (%), Xe13 atm.

電気特性 :ランプ電圧85V、ランプ電力35W
発光特性 :全光束3500lm、発光効率100lm/W
点灯による透光性気密容器の白濁減少は確認できなかった。

図6は、第3の発明に関し、比WTl/WTmと発光効率の関係を示すグラフである。図において、横軸は比WTl/WTmを、縦軸は効率(lm/W)を、それぞれ示す。
Electrical characteristics: Lamp voltage 85V, lamp power 35W
Luminous characteristics: Total luminous flux 3500lm, luminous efficiency 100lm / W
It was not possible to confirm a decrease in white turbidity of the translucent airtight container due to lighting.

FIG. 6 is a graph showing the relationship between the ratio WTl / WTm and the light emission efficiency in the third invention. In the figure, the horizontal axis represents the ratio WTl / WTm, and the vertical axis represents the efficiency (lm / W).

図から理解できるように、比WTl/WTmが前記数式を満足する範囲内であれば高い発光効率を得ることが分かる。
(第4の形態)
第4の形態は、第4の発明を実施するための形態である。そして、イオン化媒体の仕様を除いて図1に示す第1の形態と同じである。
As can be seen from the figure, it can be seen that high luminous efficiency can be obtained if the ratio WTl / WTm is within the range satisfying the above formula.
(4th form)
The fourth mode is a mode for carrying out the fourth invention. And it is the same as the 1st form shown in FIG. 1 except the specification of an ionization medium.

第4の形態において、イオン化媒体は、第1のハロゲン化物がツリウムハロゲン化物に加えてアルカリ金属、例えばナトリウム(Na)ハロゲン化物を含んで構成されている。また、全てのハロゲン化物に対するツリウムハロゲン化物の封入質量比率WTmとアルカリ金属ハロゲン化物の封入質量比率WAが数式30<WTm<90および数式10<WA<60をそれぞれ満足するとともに、亜鉛ハロゲン化物の封入質量比率WZnが数式0<WZn<20を満足する。   In the fourth embodiment, the ionization medium is configured such that the first halide contains an alkali metal such as sodium (Na) halide in addition to thulium halide. The encapsulated mass ratio WTm of thulium halide to all halides and the encapsulated mass ratio WA of alkali metal halide satisfy the expressions 30 <WTm <90 and 10 <WA <60, respectively, and encapsulate zinc halide. The mass ratio WZn satisfies the formula 0 <WZn <20.

イオン化媒体 :TmI3-TlI-NaI-ZnI2(58.4:9.9:23.3:8.3)1.2mg、
()内の数字は封入質量比率(%)、Xe13気圧
その他は実施例4と同じ。
Ionization medium: TmI 3 -TlI-NaI-ZnI 2 (58.4: 9.9: 23.3: 8.3) 1.2 mg,
The numbers in parentheses are the same as in Example 4 except for the enclosed mass ratio (%), Xe13 atm.

電気特性 :ランプ電圧55V、ランプ電力35W
発光特性 :全光束3500lm、発光効率100lm/W
点灯による透光性気密容器の白濁減少は確認できなかった。

図7は、第4の発明に関し、アルカリ金属ハロゲン化物の封入質量比率と透光性気密容器における白濁発生の程度の関係を示すグラフである。図において、横軸はアルカリ金属ハロゲン化物の封入質量比率WA(%)を、縦軸は白濁程度を、それぞれ示す。なお、白濁は図4と同様に評価している。
Electrical characteristics: Lamp voltage 55V, lamp power 35W
Luminous characteristics: Total luminous flux 3500lm, luminous efficiency 100lm / W
It was not possible to confirm a decrease in white turbidity of the translucent airtight container due to lighting.

FIG. 7 relates to the fourth invention and is a graph showing the relationship between the enclosed mass ratio of alkali metal halide and the degree of white turbidity generation in a translucent airtight container. In the figure, the horizontal axis represents the enclosed mass ratio WA (%) of the alkali metal halide, and the vertical axis represents the degree of cloudiness. The cloudiness is evaluated in the same manner as in FIG.

図から理解できるように、比WTl/WTmが前記数式を満足する範囲内であれば白濁の発生を効果的に抑制できることが分かる。   As can be seen from the figure, it can be understood that the occurrence of white turbidity can be effectively suppressed if the ratio WTl / WTm is within a range satisfying the above mathematical formula.

図8は、第4の発明に関し、アルカリ金属ハロゲン化物の封入質量比率とランプ電圧の関係を示すグラフである。図において、横軸はアルカリ金属ハロゲン化物の封入質量比率WA(%)を、縦軸はランプ電圧(V)を、それぞれ示す。     FIG. 8 is a graph showing the relationship between the encapsulated mass ratio of the alkali metal halide and the lamp voltage in relation to the fourth invention. In the figure, the horizontal axis represents the enclosed mass ratio WA (%) of the alkali metal halide, and the vertical axis represents the lamp voltage (V).

図から理解できるように、アルカリ金属ハロゲン化物の封入質量比率WAとランプ電圧は、反比例関係にあるので、適正なランプ電圧を確保するためには、その封入質量比率を上記数式を満足する範囲内とするのがよい。
(第5の形態)
第5の形態は、第5の発明を実施するための形態である。そして、イオン化媒体の仕様を除いて図1に示す第1の形態と同じである。また、第5の形態は、ツリウムハロゲン化物が少なくとも臭化ツリウムを含んでいる。
As can be understood from the figure, since the enclosed mass ratio WA of the alkali metal halide and the lamp voltage are in an inversely proportional relationship, in order to ensure an appropriate lamp voltage, the enclosed mass ratio is within the range satisfying the above formula. It is good to do.
(5th form)
The fifth form is a form for carrying out the fifth invention. And it is the same as the 1st form shown in FIG. 1 except the specification of an ionization medium. In the fifth embodiment, the thulium halide contains at least thulium bromide.

イオン化媒体 :TmI3-TmBr3-ZnI2(43.8:43.8:12.4)0.8mg、
()内の数字は封入質量比率(%)、Xe13気圧
その他は実施例4と同じ。
Ionization medium: TmI 3 -TmBr 3 -ZnI 2 (43.8: 43.8: 12.4) 0.8 mg,
The numbers in parentheses are the same as in Example 4 except for the enclosed mass ratio (%), Xe13 atm.

電気特性 :ランプ電圧107V、ランプ電流0.65A、ランプ電力60W
発光特性 :全光束6900lm、平均平均演色評価数Ra91、色偏差+0.0007
点灯による透光性気密容器の白濁減少は確認できなかったが、発光効率向上が確認できた。

[比較例3]
イオン化媒体 :TmI3-TlI-ZnI2(72.6:14.9:12.5)0.8mg、
()内の数字は封入質量比率(%)、Xe13気圧
その他は実施例5と同じ。
Electrical characteristics: Lamp voltage 107V, lamp current 0.65A, lamp power 60W
Luminescent characteristics: Total luminous flux 6900lm, average average color rendering index Ra91, color deviation +0.0007
Although a decrease in white turbidity of the light-transmitting airtight container due to lighting could not be confirmed, an improvement in luminous efficiency was confirmed.

[Comparative Example 3]
Ionization medium: TmI 3 -TlI-ZnI 2 (72.6: 14.9: 12.5) 0.8 mg,
The numbers in parentheses are the same as in Example 5 except for the enclosed mass ratio (%), Xe13 atm.

電気特性 :ランプ電圧93V、ランプ電流0.86A、ランプ電力60W
発光特性 :全光束6800lm、平均平均演色評価数Ra93、色偏差+0.0016
点灯による透光性気密容器の白濁減少は確認できなかった。

図9は、第5の発明に関し、臭化ツリウムの封入質量比率WTBと電極損傷度の関係を示すグラフである。図において、横軸は臭化ツリウムの封入質量比率WTBr(%)を、縦軸は電極損傷度を、それぞれ示す。なお、電極損傷度は目視による相対評価である。
Electrical characteristics: Lamp voltage 93V, lamp current 0.86A, lamp power 60W
Luminescent characteristics: Total luminous flux 6800lm, average average color rendering index Ra93, color deviation +0.0016
It was not possible to confirm a decrease in white turbidity of the translucent airtight container due to lighting.

FIG. 9 is a graph showing the relationship between the filled mass ratio of thulium bromide WTB and the degree of electrode damage in the fifth invention. In the figure, the horizontal axis represents the filled mass ratio WTBr (%) of thulium bromide, and the vertical axis represents the degree of electrode damage. Note that the degree of electrode damage is a visual relative evaluation.

図から理解できるように、臭化ツリウムの封入質量比率WTBr(%)が60%以下であれば深刻な影響を与える程度の電極損傷度にならないことが分かる。   As can be seen from the figure, it can be seen that the degree of electrode damage that causes a serious effect is not obtained if the filled mass ratio WTBr (%) of thulium bromide is 60% or less.

図10は本発明の高圧放電ランプを点灯する高圧放電ランプ点灯装置の一形態を示す回路ブロック図である。本形態は、その点灯回路が低周波交流点灯回路方式を採用している。図において、DCは直流電源、BUTは昇圧チョッパ、FBIはフルブリッジ形インバータ、IGはイグナイタ、MHLは前述した本発明の高圧放電ランプである。     FIG. 10 is a circuit block diagram showing an embodiment of a high pressure discharge lamp lighting device for lighting the high pressure discharge lamp of the present invention. In this embodiment, the lighting circuit employs a low-frequency AC lighting circuit system. In the figure, DC is a DC power source, BUT is a step-up chopper, FBI is a full-bridge inverter, IG is an igniter, and MHL is the above-described high-pressure discharge lamp of the present invention.

直流電源DCは、例えば自動車のバッテリーからなる。   The DC power source DC is composed of, for example, a car battery.

昇圧チョッパBUTは、その入力端が直流電源DCに接続している。   The input terminal of the boost chopper BUT is connected to the DC power source DC.

フルブリッジ形インバータFBIは、その入力端が昇圧チョッパBUTの出力端に接続している。   The full bridge type inverter FBI has its input terminal connected to the output terminal of the boost chopper BUT.

イグナイタIGは、フルブリッジ形インバータFBIの低周波交流出力を入力して高電圧始動パルスを発生し、始動時に後述する自動車前照灯用メタルハライドランプMHLの一対の電極間に印加する。   The igniter IG receives a low-frequency AC output from the full-bridge inverter FBI, generates a high-voltage start pulse, and applies it between a pair of electrodes of a metal halide lamp MHL for an automobile headlamp described later at the start.

高圧放電ランプMHLは、図1に示す構成であり、フルブリッジ形インバータFBIの出力端間に接続して低周波交流点灯する。   The high-pressure discharge lamp MHL has the configuration shown in FIG. 1, and is connected between the output terminals of the full-bridge inverter FBI so that low-frequency AC lighting is performed.

図11は、本発明の照明装置の一形態としての自動車前照灯を示す概念的側面図である。図において、11は前照灯本体、12は高圧放電ランプ点灯装置、13は自動車前照灯用メタルハライドランプである。     FIG. 11 is a conceptual side view showing an automobile headlamp as one embodiment of the illumination device of the present invention. In the figure, 11 is a headlamp body, 12 is a high pressure discharge lamp lighting device, and 13 is a metal halide lamp for automobile headlamps.

前照灯本体11は、容器状をなし、内部に反射鏡11a、前面にレンズ11bおよび図示を省略しているランプソケットなどを備えている。   The headlamp body 11 has a container shape, and includes a reflecting mirror 11a inside, a lens 11b on the front surface, and a lamp socket not shown.

高圧放電ランプ点灯装置12は、図10に示す回路構成を備えていて、主点灯回路12Aおよび始動器12Bを具備している。主点灯回路12Aは、図4の昇圧チョッパBUTおよびフルブリッジ形インバータFBIを主構成要素として構成されている。始動器12Bは、同じくイグナイタIGを主構成要素として構成されている。   The high-pressure discharge lamp lighting device 12 has the circuit configuration shown in FIG. 10, and includes a main lighting circuit 12A and a starter 12B. The main lighting circuit 12A includes the boost chopper BUT and the full bridge inverter FBI of FIG. 4 as main components. Similarly, the starter 12B includes an igniter IG as a main component.

自動車前照灯用メタルハライドランプ13は、上記ランプソケットに装着されて点灯する。   The metal halide lamp 13 for automobile headlamps is mounted on the lamp socket and lights up.

第1の発明の高圧放電ランプを実施するための第1の形態を示す正面図The front view which shows the 1st form for implementing the high pressure discharge lamp of 1st invention 第1の発明におけるランプ電圧および発光効率と亜鉛ハロゲン化物およびツリウム(Tm)ハロゲン化物の封入質量比との関係を説明するグラフThe graph explaining the relationship between the lamp voltage and luminous efficiency and the encapsulated mass ratio of zinc halide and thulium (Tm) halide in the first invention 第2の発明に関し、全てのハロゲン化物に対するツリウムハロゲン化物および亜鉛ハロゲン化物の封入質量比率とランプ電圧の関係を示すグラフThe graph which shows the relationship between the enclosure mass ratio of the thulium halide and the zinc halide with respect to all the halides, and lamp voltage regarding 2nd invention. 第2の発明に関し、全てのハロゲン化物に対する亜鉛ハロゲン化物の封入質量比率と透光性気密容器の白濁発生程度の関係を示すグラフThe graph which shows the relationship between the enclosure mass ratio of the zinc halide with respect to all the halides, and the cloudiness generation | occurrence | production degree of a translucent airtight container regarding 2nd invention. 第2の発明に関し、透光性気密容器の最冷部温度と発光効率の関係を示すグラフThe graph which shows the relationship between the coldest part temperature of a translucent airtight container, and luminous efficiency regarding 2nd invention. 第3の発明に関し、比WTl/WTmと発光効率の関係を示すグラフThe graph which shows the relationship between ratio WTl / WTm and luminous efficiency regarding 3rd invention. 第4の発明に関し、アルカリ金属ハロゲン化物の封入質量比率と透光性気密容器における白濁発生の程度の関係を示すグラフThe graph which shows the relationship between the enclosure mass ratio of an alkali metal halide, and the grade of the cloudiness generation | occurrence | production in a translucent airtight container regarding 4th invention. 第4の発明に関し、アルカリ金属ハロゲン化物の封入質量比率とランプ電圧の関係を示すグラフThe graph which shows the relationship between the enclosure mass ratio of an alkali metal halide, and lamp voltage regarding 4th invention. 第5の発明に関し、臭化ツリウムの封入質量比率WTBと電極損傷度の関係を示すグラフThe graph which shows the relationship between the enclosure mass ratio WTB of thulium bromide and an electrode damage degree regarding 5th invention. 本発明の高圧放電ランプを点灯する高圧放電ランプ点灯装置の一形態を示す回路ブロック図The circuit block diagram which shows one form of the high pressure discharge lamp lighting device which lights the high pressure discharge lamp of this invention 本発明の照明装置の一形態としての自動車前照灯を示す概念的The conceptual which shows the motor vehicle headlamp as one form of the illuminating device of this invention

符号の説明Explanation of symbols

1…気密容器、1a…包囲部、1b…封止部、1c…放電空間、2…電極、3…封着金属箔、4…導入線、5…縮径部、B…口金、IT…発光管、MHL…高圧放電ランプ、OT…外管、T…絶縁チューブ、t1…口金端子   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Airtight container, 1a ... Enclosing part, 1b ... Sealing part, 1c ... Discharge space, 2 ... Electrode, 3 ... Sealing metal foil, 4 ... Introductory wire, 5 ... Reduced diameter part, B ... Base, IT ... Light emission Tube, MHL ... High pressure discharge lamp, OT ... Outer tube, T ... Insulating tube, t1 ... Base terminal

Claims (6)

内部に放電空間を有する透光性気密容器と;
透光性気密容器に封装されて放電空間に臨む一対の電極と;
第1のハロゲン化物、第2のハロゲン化物および希ガスを含み、第1のハロゲン化物は主として可視域に発光する金属のハロゲン化物で、ツリウム(Tm)ハロゲン化物を含み、第2のハロゲン化物はランプ電圧形成作用を呈するとともに亜鉛(Zn)ハロゲン化物を主成分として含み、封入される全てのイオン化媒体の質量に対するツリウム(Tm)ハロゲン化物の封入質量比率WTm(%)と亜鉛(Zn)ハロゲン化物の封入質量比率WZn(%)との和(WTm+WZn)(%)が数式:5≦(WTm+WZn)≦100を満足し、亜鉛(Zn)ハロゲン化物の封入質量比率WZn(%)が数式:2.5≦WZn≦15を満足し、かつ亜鉛(Zn)ハロゲン化物の封入質量Aとツリウム(Tm)ハロゲン化物の封入質量Bとの比率A/Bが数式:0.025≦A/B≦0.23を満足し、水銀を本質的に含まないで構成されていて、透光性気密容器内に封入されたイオン化媒体と;
を具備していることを特徴とする高圧放電ランプ。
A translucent airtight container having a discharge space therein;
A pair of electrodes sealed in a translucent airtight container and facing the discharge space;
The first halide includes a first halide, a second halide, and a rare gas. The first halide is a metal halide that emits light mainly in the visible region, and includes thulium (Tm) halide. The second halide is The encapsulated mass ratio WTm (%) of thulium (Tm) halide to the mass of all encapsulated ionization media and having zinc lamp (Zn) halide as the main component, and zinc (Zn) halide. The sum (WTm + WZn) (%) of the encapsulated mass ratio WZn (%) satisfies the formula: 5 ≦ (WTm + WZn) ≦ 100, and the encapsulated mass ratio WZn (%) of the zinc (Zn) halide satisfies the formula: 2. 5 ≦ WZn ≦ 15 is satisfied, and the ratio A / B between the enclosed mass A of zinc (Zn) halide and the enclosed mass B of thulium (Tm) halide is expressed by the formula: 0.025 ≦ An ionization medium that satisfies A / B ≦ 0.23, is essentially free of mercury, and is enclosed in a translucent airtight container;
A high-pressure discharge lamp comprising:
内部に放電空間を有する透光性気密容器と;
透光性気密容器に封装されて放電空間に臨む一対の電極と;
第1のハロゲン化物、第2のハロゲン化物および希ガスを含み、第1のハロゲン化物は主として可視域に発光する金属のハロゲン化物で、ツリウム(Tm)ハロゲン化物を含み、第2のハロゲン化物はランプ電圧形成作用を呈するとともに亜鉛(Zn)ハロゲン化物を主成分として含み、封入される全てのハロゲン化物の質量に対するツリウム(Tm)ハロゲン化物の封入質量比率WTm(%)と亜鉛(Zn)ハロゲン化物の封入質量比率WZn(%)との和(WTm+WZn)(%)が数式:(WTm+WZn)>33を満足し、かつ亜鉛(Zn)ハロゲン化物の封入質量比率WZn(%)が数式:0<WZn<5を満足し、水銀を本質的に含まないで構成されていて、透光性気密容器内に封入されたイオン化媒体と;
を具備していることを特徴とする高圧放電ランプ。
A translucent airtight container having a discharge space therein;
A pair of electrodes sealed in a translucent airtight container and facing the discharge space;
The first halide includes a first halide, a second halide, and a rare gas. The first halide is a metal halide that emits light mainly in the visible region, and includes thulium (Tm) halide. The second halide is It has a lamp voltage forming function and contains zinc (Zn) halide as a main component, and the mass ratio WTm (%) of thulium (Tm) halide to the mass of all the halides to be enclosed and zinc (Zn) halide The sum (WTm + WZn) (%) of the encapsulated mass ratio WZn (%) satisfies the formula: (WTm + WZn)> 33, and the encapsulated mass ratio WZn (%) of the zinc (Zn) halide satisfies the formula: 0 <WZn. An ionization medium that satisfies <5 and is essentially free of mercury and enclosed in a translucent airtight container;
A high-pressure discharge lamp comprising:
内部に放電空間を有する透光性気密容器と;
透光性気密容器に封装されて放電空間に臨む一対の電極と;
第1のハロゲン化物、第2のハロゲン化物および希ガスを含み、第1のハロゲン化物は主として可視域に発光する金属のハロゲン化物で、ツリウム(Tm)ハロゲン化物およびタリウム(Tl)ハロゲン化物を含み、かつツリウム(Tm)ハロゲン化物の封入質量比率をWTm(%)とし、タリウム(Tl)ハロゲン化物の封入質量比率をWTl(%)としたとき、比WTm/WTlが数式:0.05<WTl/WTm<1.40を満足し、第2のハロゲン化物はランプ電圧形成作用を呈するとともに亜鉛(Zn)ハロゲン化物を主成分として含み、水銀を本質的に含まないで構成されていて、透光性気密容器内に封入されたイオン化媒体と;
を具備していることを特徴とする高圧放電ランプ。
A translucent airtight container having a discharge space therein;
A pair of electrodes sealed in a translucent airtight container and facing the discharge space;
The first halide is a metal halide that emits light mainly in the visible region, and includes thulium (Tm) halide and thallium (Tl) halide. When the encapsulated mass ratio of thulium (Tm) halide is WTm (%) and the encapsulated mass ratio of thallium (Tl) halide is WTl (%), the ratio WTm / WTl is: 0.05 <WTl /WTm<1.40, the second halide exhibits a lamp voltage forming action, and contains zinc (Zn) halide as a main component, and is essentially free of mercury. An ionization medium enclosed in a gas-tight container;
A high-pressure discharge lamp comprising:
内部に放電空間を有する透光性気密容器と;
透光性気密容器に封装されて放電空間に臨む一対の電極と;
第1のハロゲン化物、第2のハロゲン化物および希ガスを含み、第1のハロゲン化物は主として可視域に発光する金属のハロゲン化物で、ツリウム(Tm)ハロゲン化物およびアルカリ金属ハロゲン化物を含み、かつツリウム(Tm)ハロゲン化物の封入質量比率をWTm(%)とし、アルカリ金属ハロゲン化物の封入質量比率をWA(%)としたとき、WTmおよびWAが数式:30<WTm<90および数式:10<WA<60をそれぞれ満足し、第2のハロゲン化物はランプ電圧形成作用を呈するとともに亜鉛(Zn)ハロゲン化物を主成分として含み、亜鉛(Zn)ハロゲン化物の封入質量比率をWZn(%)としたとき、WZnが数式:0<WZn<20を満足し、水銀を本質的に含まないで構成されていて、透光性気密容器内に封入されたイオン化媒体と;
を具備していることを特徴とする高圧放電ランプ。
A translucent airtight container having a discharge space therein;
A pair of electrodes sealed in a translucent airtight container and facing the discharge space;
A first halide, a second halide, and a noble gas, the first halide being a metal halide that emits light primarily in the visible range, including thulium (Tm) halide and alkali metal halide; and When the encapsulated mass ratio of thulium (Tm) halide is WTm (%) and the encapsulated mass ratio of alkali metal halide is WA (%), WTm and WA are expressed by the following formula: 30 <WTm <90 and formula: 10 <. WA <60 is satisfied, and the second halide exhibits a lamp voltage forming action and contains zinc (Zn) halide as a main component, and the enclosed mass ratio of zinc (Zn) halide is WZn (%). When WZn satisfies the formula: 0 <WZn <20 and is essentially free of mercury, the ionization medium is enclosed in a light-transmitting airtight container. When;
A high-pressure discharge lamp comprising:
ツリウム(Tm)ハロゲン化物は、少なくとも臭化ツリウムを含んでいることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一記載の高圧放電ランプ。   5. The high-pressure discharge lamp according to claim 1, wherein the thulium (Tm) halide contains at least thulium bromide. 照明装置本体と;
照明装置本体に配設された請求項1ないし5のいずれか一記載の高圧放電ランプと;
高圧放電ランプを点灯する点灯回路と;
を具備していることを特徴とする照明装置。
A lighting device body;
A high-pressure discharge lamp according to any one of claims 1 to 5 disposed in a lighting device body;
A lighting circuit for lighting the high-pressure discharge lamp;
An illumination device comprising:
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