JP2548533B2 - 高圧放電灯 - Google Patents
高圧放電灯Info
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- JP2548533B2 JP2548533B2 JP60269908A JP26990885A JP2548533B2 JP 2548533 B2 JP2548533 B2 JP 2548533B2 JP 60269908 A JP60269908 A JP 60269908A JP 26990885 A JP26990885 A JP 26990885A JP 2548533 B2 JP2548533 B2 JP 2548533B2
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- Japan
- Prior art keywords
- film
- oxide
- ultraviolet rays
- discharge lamp
- arc tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は高圧水銀ランプやメタルハライドランプ灯の
高圧放電灯に関し、特に、有害な紫外線を除去する構造
を備える高圧放電灯に関する。
高圧放電灯に関し、特に、有害な紫外線を除去する構造
を備える高圧放電灯に関する。
［従来の技術］ 高圧放電灯は白熱灯に比べて発光効率が良く、広く使
用されている。しかし、高圧放電灯は発光管内に水銀や
金属ハロゲン化物等が封入されており、可視光の他に紫
外線が発生するため、この紫外線を除去する必要があ
る。
用されている。しかし、高圧放電灯は発光管内に水銀や
金属ハロゲン化物等が封入されており、可視光の他に紫
外線が発生するため、この紫外線を除去する必要があ
る。
紫外線を除去するため、例えば特開昭47−18177号公
報記載の金属蒸気放電灯では、石英ガラス製の外管の表
面に1cm2当り0.001mg〜0.1mgの酸化チタン膜を被着し、
特開昭47−41073号公報記載の金属蒸気放電灯では、石
英ガラス製発光管の表面に1cm2当り0.001mg〜0.1mgの酸
化チタン膜を被着している。
報記載の金属蒸気放電灯では、石英ガラス製の外管の表
面に1cm2当り0.001mg〜0.1mgの酸化チタン膜を被着し、
特開昭47−41073号公報記載の金属蒸気放電灯では、石
英ガラス製発光管の表面に1cm2当り0.001mg〜0.1mgの酸
化チタン膜を被着している。
［発明が解決しようとする課題］ 上述した従来技術による酸化チタン膜を有する石英ガ
ラスは、波長200nm以下の紫外線を除去してオゾンの発
生を防止するだけで、人の目や肌を火傷させる300〜200
nmの紫外線については配慮がなされていない。
ラスは、波長200nm以下の紫外線を除去してオゾンの発
生を防止するだけで、人の目や肌を火傷させる300〜200
nmの紫外線については配慮がなされていない。
紫外線に対する対策は、オゾン発生を抑えるほか、人体
に有害な300〜200nmの紫外線を略100％除去できるもの
でなければならない。
に有害な300〜200nmの紫外線を略100％除去できるもの
でなければならない。
第３図は、上記従来技術とは少し異なるが、５％の酸化
チタン（TiO2）入りの酸化ケイ素（SiO2）膜を厚さ210n
m被着した石英ガラスの波長に対する透過率を示したグ
ラフ（実線Ａ）である。比較のため、石英ガラスのみの
特性曲線Ｂと、石英ガラス中に酸化チタンを含有させた
オゾンフリー石英ガラスの特性曲線Ｃ示してある。
チタン（TiO2）入りの酸化ケイ素（SiO2）膜を厚さ210n
m被着した石英ガラスの波長に対する透過率を示したグ
ラフ（実線Ａ）である。比較のため、石英ガラスのみの
特性曲線Ｂと、石英ガラス中に酸化チタンを含有させた
オゾンフリー石英ガラスの特性曲線Ｃ示してある。
図示するように、酸化チタンは紫外線を吸収する性質を
有する。そこで、300〜200nmの紫外線も略100％吸収さ
せるように酸化チタンの密度や膜厚を厚くして0.1mg/cm
2以上にすると、第３図に実線Ｄで示すように、酸化チ
タン膜での多重反射によって可視光の透過特性が悪くな
り、放電灯の発光効率が低下してしまう。
有する。そこで、300〜200nmの紫外線も略100％吸収さ
せるように酸化チタンの密度や膜厚を厚くして0.1mg/cm
2以上にすると、第３図に実線Ｄで示すように、酸化チ
タン膜での多重反射によって可視光の透過特性が悪くな
り、放電灯の発光効率が低下してしまう。
本発明は前記に鑑みてなされたもので、高圧放電灯か
ら放射される人体に有害な紫外線を外部に放出すること
がなく、かつ可視光の透過率が良好であるため、発光効
率が高い高圧放電灯を提供することを目的とする。
ら放射される人体に有害な紫外線を外部に放出すること
がなく、かつ可視光の透過率が良好であるため、発光効
率が高い高圧放電灯を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明は、水銀と希ガスと
金属ハロゲン化物を封入した発光管を有し、該発光管内
で可視光及び紫外線が発生する高圧放電灯において、前
記発光管の表面あるいは前記発光管を内部に備える外管
の表面に、屈折率の異なる少なくとも二種以上の耐熱性
酸化物薄膜として、酸化チタン（TiO2）又は酸化セリウ
ム（CeO2）の単独の薄膜と、酸化ケイ素（SiO2）の単独
の薄膜と、酸化チタンと酸化ケイ素、又は酸化セリウム
と酸化ケイ素からなる混合膜、とからなる群より二種以
上選択し、これらの薄膜を３層以上積層してなる膜厚が
一様な干渉フィルタ膜であって、かつ該フィルタ膜を構
成する各層の膜厚と層配列順序は、約500nmの波長に対
する光干渉膜の反射防止条件を満足するように選択して
なる干渉フィルタ膜を設け、該フィルタ膜は、波長400n
m〜700nmの可視光を90％以上透過し、波長300nm以下の
紫外線を略100％吸収し、波長350nm近傍の紫外線を少な
くとも30％吸収することを特徴とする。
金属ハロゲン化物を封入した発光管を有し、該発光管内
で可視光及び紫外線が発生する高圧放電灯において、前
記発光管の表面あるいは前記発光管を内部に備える外管
の表面に、屈折率の異なる少なくとも二種以上の耐熱性
酸化物薄膜として、酸化チタン（TiO2）又は酸化セリウ
ム（CeO2）の単独の薄膜と、酸化ケイ素（SiO2）の単独
の薄膜と、酸化チタンと酸化ケイ素、又は酸化セリウム
と酸化ケイ素からなる混合膜、とからなる群より二種以
上選択し、これらの薄膜を３層以上積層してなる膜厚が
一様な干渉フィルタ膜であって、かつ該フィルタ膜を構
成する各層の膜厚と層配列順序は、約500nmの波長に対
する光干渉膜の反射防止条件を満足するように選択して
なる干渉フィルタ膜を設け、該フィルタ膜は、波長400n
m〜700nmの可視光を90％以上透過し、波長300nm以下の
紫外線を略100％吸収し、波長350nm近傍の紫外線を少な
くとも30％吸収することを特徴とする。
［作用］ 前記構成により、厚さが一様で所定条件を満たし、膜
表面に荒れがない耐熱性酸化物被膜は、干渉フィルタと
して機能し、可視光を透過する一方、紫外線を著しく吸
収する。
表面に荒れがない耐熱性酸化物被膜は、干渉フィルタと
して機能し、可視光を透過する一方、紫外線を著しく吸
収する。
［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図を参照し
て説明する。
て説明する。
第１図は本発明の一実施例を適用した発光管の要部断面
図である。水銀や希ガスや金属ハロゲン化物が封入され
る発光管１は、石英ガラスであり、その外表面に膜厚が
一様で表面に荒れのない耐熱性酸化物である干渉フィル
タ膜２を被着してある。
図である。水銀や希ガスや金属ハロゲン化物が封入され
る発光管１は、石英ガラスであり、その外表面に膜厚が
一様で表面に荒れのない耐熱性酸化物である干渉フィル
タ膜２を被着してある。
干渉フィルタ膜２は、本実施例では３層構造である。反
射防止条件は数多くのものが公知であるが、三層膜の場
合、次の式を用いる。
射防止条件は数多くのものが公知であるが、三層膜の場
合、次の式を用いる。
ここで、n1、n2、n3はそれぞれ第１、第２、第３層の
屈折率、d1、d2、d3はそれぞれ第１、第２、第３層の厚
さであり、n0は空気の屈折率（＝1.00）、nSは基体の屈
折率（石英ガラスの場合1.46）である。λは反射防止す
る波長である。
屈折率、d1、d2、d3はそれぞれ第１、第２、第３層の厚
さであり、n0は空気の屈折率（＝1.00）、nSは基体の屈
折率（石英ガラスの場合1.46）である。λは反射防止す
る波長である。
本実施例ではλ＝500nmとし、上記条件式より各層の厚
さを求め、第１層３はTiO250％−SiO250％でなる混合膜
（n1＝1.78）で厚さを73nmとし、第２層４はTiO2100％
でなる膜（n2＝2.10）で厚さを59nmとし、第３層５はSi
O2100％でなる膜（n3＝1.46）で厚さを86nmとして干渉
フィルタ膜２を形成してある。
さを求め、第１層３はTiO250％−SiO250％でなる混合膜
（n1＝1.78）で厚さを73nmとし、第２層４はTiO2100％
でなる膜（n2＝2.10）で厚さを59nmとし、第３層５はSi
O2100％でなる膜（n3＝1.46）で厚さを86nmとして干渉
フィルタ膜２を形成してある。
膜厚一様の酸化チタン膜は、例えばチタンイソプロポ
キシドTi（OC3H7）４などの金属アルコキシドの溶液に
発光管１を浸漬し、速度一定で引き上げた後、約500℃
で加熱焼成することで容易に形成できる。又、酸化ケイ
素膜及び混合膜についても、金属アルコキシド溶液を適
宜、選択して用い、同様の方法で形成できる。なお、耐
熱性酸化物として酸化チタン及び酸化ケイ素を用いた
が、他の酸化物、例えば酸化セリウムを使用してもよ
い。
キシドTi（OC3H7）４などの金属アルコキシドの溶液に
発光管１を浸漬し、速度一定で引き上げた後、約500℃
で加熱焼成することで容易に形成できる。又、酸化ケイ
素膜及び混合膜についても、金属アルコキシド溶液を適
宜、選択して用い、同様の方法で形成できる。なお、耐
熱性酸化物として酸化チタン及び酸化ケイ素を用いた
が、他の酸化物、例えば酸化セリウムを使用してもよ
い。
このように、酸化チタンや酸化セリウムのような400nm
付近に吸収端のある耐熱性物質を光学的に一様な厚さの
膜として石英ガラス等の表面に被着し、必要に応じて高
屈折率の酸化チタンあるいは酸化セリウムと低屈折率の
酸化ケイ素あるいはこれらの混合物を多層化すると、可
視光の透過率を90％以上にする一方、人体に有害な300n
m以下の紫外線を略100％除去できる。又、350nmの紫外
線も約30％除去できる。
付近に吸収端のある耐熱性物質を光学的に一様な厚さの
膜として石英ガラス等の表面に被着し、必要に応じて高
屈折率の酸化チタンあるいは酸化セリウムと低屈折率の
酸化ケイ素あるいはこれらの混合物を多層化すると、可
視光の透過率を90％以上にする一方、人体に有害な300n
m以下の紫外線を略100％除去できる。又、350nmの紫外
線も約30％除去できる。
第２図の実線Ｅは、第１図に示した実施例における特
性曲線である。
性曲線である。
比較のために、石英ガラスの特定曲線Ｂを再掲してあ
る。なお、厚さが一様でない膜、つまり表面に荒れがあ
る膜を発光管１の表面に被着し、干渉作用でなく吸収作
用によって同等の効果を得ようとしても、同時に光の散
乱等も生じるために得ることはできない。例えば、有機
チタンをスプレーにより発光管表面に吹き付けてから焼
成し、平均膜厚が本実施例の膜２より10倍以上ある酸化
チタン膜を形成しても、第２図に実線Ｆで示すように、
200nm〜300nmの紫外線が透過してしまうほか、可視光の
透過率が80％程度に低下してしまう。
る。なお、厚さが一様でない膜、つまり表面に荒れがあ
る膜を発光管１の表面に被着し、干渉作用でなく吸収作
用によって同等の効果を得ようとしても、同時に光の散
乱等も生じるために得ることはできない。例えば、有機
チタンをスプレーにより発光管表面に吹き付けてから焼
成し、平均膜厚が本実施例の膜２より10倍以上ある酸化
チタン膜を形成しても、第２図に実線Ｆで示すように、
200nm〜300nmの紫外線が透過してしまうほか、可視光の
透過率が80％程度に低下してしまう。
本実施例では、干渉フィルタ膜を発光管の表面に設け
ているが、放電灯が２重構造の場合は、発光管ではなく
外管の表面に設けてもよいことはいうまでもない。しか
し、外管は外部からの衝撃により損壊する恐れがあり、
損壊した場合は人体に有害な紫外線が発光管から漏れ出
でしまう。このため、干渉フィルタ膜は発光管に設ける
のが好ましい。また、干渉フィルタ膜を多層構造にして
赤外線を発光管内へ反射するようにすると、保温膜とし
ても機能し、更に好ましい。干渉フィルタ膜を外管に設
ける場合、外表面により内表面に設ける方がよい。これ
は、外部から物理的衝撃が加わったとき、外表面の方が
剥離する危険が高いためである。なお、外管内を真空あ
るいは還元性雰囲気にすると、酸化チタンが高温で着色
してしまうが、これは酸化ケイ素膜をオーバーコーティ
ングすることで回避される。本実施例では干渉フィルタ
膜は３層膜であったが、４層以上の多層膜であってもよ
い。その場合、反射防止条件の式が変わることとなる。
ているが、放電灯が２重構造の場合は、発光管ではなく
外管の表面に設けてもよいことはいうまでもない。しか
し、外管は外部からの衝撃により損壊する恐れがあり、
損壊した場合は人体に有害な紫外線が発光管から漏れ出
でしまう。このため、干渉フィルタ膜は発光管に設ける
のが好ましい。また、干渉フィルタ膜を多層構造にして
赤外線を発光管内へ反射するようにすると、保温膜とし
ても機能し、更に好ましい。干渉フィルタ膜を外管に設
ける場合、外表面により内表面に設ける方がよい。これ
は、外部から物理的衝撃が加わったとき、外表面の方が
剥離する危険が高いためである。なお、外管内を真空あ
るいは還元性雰囲気にすると、酸化チタンが高温で着色
してしまうが、これは酸化ケイ素膜をオーバーコーティ
ングすることで回避される。本実施例では干渉フィルタ
膜は３層膜であったが、４層以上の多層膜であってもよ
い。その場合、反射防止条件の式が変わることとなる。
［発明の効果］ 本発明によれば、所定条件を満たす干渉フィルタ膜で
紫外線を除去するようにしので、次の効果がある。
紫外線を除去するようにしので、次の効果がある。
（１）可視光の透過率が高いため、発光効率が高い高圧
放電灯の利点を損なうことがない。
放電灯の利点を損なうことがない。
（２）紫外線がほとんど外部に漏出しないので安全性が
高い。
高い。
第１図は本発明の一実施例に係る要部拡大断面図、第２
図は第１図に示す発光管の透過率特性を示すグラフ、第
３図は従来の発光管の透過率特性を示すグラフである。 １……発光管、２……干渉フィルタ膜
図は第１図に示す発光管の透過率特性を示すグラフ、第
３図は従来の発光管の透過率特性を示すグラフである。 １……発光管、２……干渉フィルタ膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 合議体 審判長 篠崎 正海 審判官 樋口 靖志 審判官 奥村 忠生 (56)参考文献 特開 昭60−49553（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−35446（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】水銀と希ガスと金属ハロゲン化物を封入し
た発光管を有し、該発光管内で可視光及び紫外線が発生
する高圧放電灯において、前期発光管の表面あるいは前
記発光管を内部に備える外管の表面に、屈折率の異なる
少なくとも二種以上の耐熱性酸化物薄膜として、酸化チ
タン（TiO2）又は酸化セリウム（CeO2）の単独の薄膜
と、酸化ケイ素（SiO2）の単独の薄膜と、酸化チタンと
酸化ケイ素、又は酸化セリウムと酸化ケイ素からなる混
合膜、とからなる群より二種以上選択し、これらの薄膜
を３層以上積層してなる膜厚が一様な干渉フィルタ膜で
あって、かつ該フィルタ膜を構成する各層の膜厚と層配
列順序は、約500nmの波長に対する光干渉膜の反射防止
条件を満足するように選定してなる干渉フィルタ膜を設
け、該フィルタ膜は、波長400nm〜700nmの可視光を90％
以上透過し、波長300nm以下の紫外線を略100％吸収し、
波長350nm近傍の紫外線を少なくとも30％吸収すること
を特徴とする高圧放電灯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60269908A JP2548533B2 (ja) | 1985-11-30 | 1985-11-30 | 高圧放電灯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60269908A JP2548533B2 (ja) | 1985-11-30 | 1985-11-30 | 高圧放電灯 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62131462A JPS62131462A (ja) | 1987-06-13 |
| JP2548533B2 true JP2548533B2 (ja) | 1996-10-30 |
Family
ID=17478896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60269908A Expired - Lifetime JP2548533B2 (ja) | 1985-11-30 | 1985-11-30 | 高圧放電灯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2548533B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69514710T2 (de) * | 1994-05-12 | 2000-09-28 | Iwasaki Electric Co Ltd | Metallhalogenidlampe |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5535446A (en) * | 1978-09-06 | 1980-03-12 | Toshiba Corp | Fluorescent mercury lamp for lighting and health promoting purpose |
| JPS6049553A (ja) * | 1983-08-26 | 1985-03-18 | Nec Home Electronics Ltd | 螢光ランプ |
-
1985
- 1985-11-30 JP JP60269908A patent/JP2548533B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62131462A (ja) | 1987-06-13 |
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