JP3241611B2 - メタルハライドランプ - Google Patents
メタルハライドランプInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶プロジェクタ装
置などの光源として使用されるメタルハライドランプに
関するものである。
置などの光源として使用されるメタルハライドランプに
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】文字、図形などの画像を拡大投影し表示
する手段として、最近、液晶プロジェクタ装置などが知
られている。このような画像投影装置においては所定の
光出力が必要であるため、光源としては発光効率が高い
メタルハライドランプが一般に、広く使用されている。
そしてこの種のメタルハライドランプは、発光管に封入
される金属ハロゲン化物として、例えば特開平３−２１
９５４６などに開示されているような、ネオジウム（Ｎ
ｄ）とジスプロシウム（Ｄｙ）とセシウム（Ｃｓ）のヨ
ウ化物を用いるのが一般的であった。
する手段として、最近、液晶プロジェクタ装置などが知
られている。このような画像投影装置においては所定の
光出力が必要であるため、光源としては発光効率が高い
メタルハライドランプが一般に、広く使用されている。
そしてこの種のメタルハライドランプは、発光管に封入
される金属ハロゲン化物として、例えば特開平３−２１
９５４６などに開示されているような、ネオジウム（Ｎ
ｄ）とジスプロシウム（Ｄｙ）とセシウム（Ｃｓ）のヨ
ウ化物を用いるのが一般的であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところでこの特開平３
−２１９５４６などに開示されている、ネオジウム（Ｎ
ｄ）とジスプロシウム（Ｄｙ）とセシウム（Ｃｓ）のヨ
ウ化物を封入したランプ（以下Ｄｙ−Ｎｄ−Ｃｓ−Ｉ系
ランプとよぶ）は、発光効率は優れているが、特にヨウ
化ネオジウム（ＮｄＩ3）と発光管の石英ガラスとの反
応性が強いため、発光管の失透が寿命早期に生じる。こ
のような失透は光束を低下させ、輝度が落ち、また光を
拡散させるため、液晶プロジェクタ装置のスクリーン上
で照度むらや明るさの低下を招く。つまりＤｙ−Ｎｄ−
Ｃｓ−Ｉ系ランプを液晶プロジェクタ装置の光源として
用いる場合は、寿命が短いという欠点があった。
−２１９５４６などに開示されている、ネオジウム（Ｎ
ｄ）とジスプロシウム（Ｄｙ）とセシウム（Ｃｓ）のヨ
ウ化物を封入したランプ（以下Ｄｙ−Ｎｄ−Ｃｓ−Ｉ系
ランプとよぶ）は、発光効率は優れているが、特にヨウ
化ネオジウム（ＮｄＩ3）と発光管の石英ガラスとの反
応性が強いため、発光管の失透が寿命早期に生じる。こ
のような失透は光束を低下させ、輝度が落ち、また光を
拡散させるため、液晶プロジェクタ装置のスクリーン上
で照度むらや明るさの低下を招く。つまりＤｙ−Ｎｄ−
Ｃｓ−Ｉ系ランプを液晶プロジェクタ装置の光源として
用いる場合は、寿命が短いという欠点があった。
【０００４】また昨今の省エネルギーの観点から、Ｄｙ
−Ｎｄ−Ｃｓ−Ｉ系ランプよりもさらに高い発光効率を
有する光源が望まれている。この点に関して、たとえば
昭和５６年照明学会誌（第６５巻）第１０号１７頁「希
土類ハロゲン化物入りメタルハライドランプの発光特
性」に、希土類ハロゲン化物とタリウム（Ｔｌ）やイン
ジウム（Ｉｎ）のハロゲン化物を組み合わせることで、
高い発光効率を有する光源が得られることが開示されて
いる。しかしその開示された光源の低い相関色温度は、
液晶プロジェクタ装置などの光源として使用するには不
向きである。開示されている光源の一例は、ヨウ化イン
ジウム（ＩｎＩ）とヨウ化ツリウム（ＴｍＩ3）を封入
したメタルハライドランプ（以下Ｉｎ−Ｔｍ−Ｉ系ラン
プとよぶ）で、その開示された分光分布図から予想され
る相関色温度は約４５００Ｋである。これに対し液晶プ
ロジェクタ装置など画像投影装置の白色基準は約９００
０Ｋである。
−Ｎｄ−Ｃｓ−Ｉ系ランプよりもさらに高い発光効率を
有する光源が望まれている。この点に関して、たとえば
昭和５６年照明学会誌（第６５巻）第１０号１７頁「希
土類ハロゲン化物入りメタルハライドランプの発光特
性」に、希土類ハロゲン化物とタリウム（Ｔｌ）やイン
ジウム（Ｉｎ）のハロゲン化物を組み合わせることで、
高い発光効率を有する光源が得られることが開示されて
いる。しかしその開示された光源の低い相関色温度は、
液晶プロジェクタ装置などの光源として使用するには不
向きである。開示されている光源の一例は、ヨウ化イン
ジウム（ＩｎＩ）とヨウ化ツリウム（ＴｍＩ3）を封入
したメタルハライドランプ（以下Ｉｎ−Ｔｍ−Ｉ系ラン
プとよぶ）で、その開示された分光分布図から予想され
る相関色温度は約４５００Ｋである。これに対し液晶プ
ロジェクタ装置など画像投影装置の白色基準は約９００
０Ｋである。
【０００５】本発明は上記従来のメタルハライドランプ
の課題を考慮し、従来のＤｙ−Ｎｄ−Ｃｓ−Ｉ系ランプ
やＩｎ−Ｔｍ−Ｉ系ランプにかわる、発光スペクトルが
可視域全体に分布し、発光効率に優れ、適切な色温度を
有し、長寿命なメタルハライドランプを提供することを
目的とする。
の課題を考慮し、従来のＤｙ−Ｎｄ−Ｃｓ−Ｉ系ランプ
やＩｎ−Ｔｍ−Ｉ系ランプにかわる、発光スペクトルが
可視域全体に分布し、発光効率に優れ、適切な色温度を
有し、長寿命なメタルハライドランプを提供することを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、透光性容器内
に始動用希ガスと、インジウム（Ｉｎ）のハロゲン化物
と、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホ
ルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔ
ｍ）のハロゲン化物うち少なくとも一種を封入したメタ
ルハライドランプにおいて、前記メタルハライドランプ
は、一組の電極を有し、その一組の電極に交流電流が供
給されて駆動され、かつ前記インジウム（Ｉｎ）のハロ
ゲン化物を０．１ｍｇ／ｃｃ〜１．５ｍｇ／ｃｃ封入し
たことを特徴とするメタルハライドランプである。
に始動用希ガスと、インジウム（Ｉｎ）のハロゲン化物
と、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホ
ルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔ
ｍ）のハロゲン化物うち少なくとも一種を封入したメタ
ルハライドランプにおいて、前記メタルハライドランプ
は、一組の電極を有し、その一組の電極に交流電流が供
給されて駆動され、かつ前記インジウム（Ｉｎ）のハロ
ゲン化物を０．１ｍｇ／ｃｃ〜１．５ｍｇ／ｃｃ封入し
たことを特徴とするメタルハライドランプである。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
に基づいて詳細に説明する。
【０００８】従来のＤｙ−Ｎｄ−Ｃｓ−Ｉ系ランプの問
題点は、まず第一にネオジウム（Ｎｄ）と発光管の石英
ガラスとの反応性が強いため、発光管の失透が寿命早期
に生じることである。したがって、ヨウ化ネオジウム
（ＮｄＩ3）より失透性（石英ガラスとの反応性）の弱
い物質でランプの封入物を構成すれば問題は解決でき
る。 このような考えから、まず種々の金属ハロゲン化
物の失透性（石英ガラスとの反応性）を以下に示す失透
評価試験によって調べた。失透評価試験とは、石英ガラ
スを材料とする内容積５ｃｃの管のなかに１０ｍｇの金
属ハロゲン化物を封入したアンプルを１１００゜Ｃで１
００時間加熱した後、アンプル管の全透過率を測定し、
金属ハロゲン化物の失透性を評価するものである。あら
かじめ加熱前に測定されたアンプル管の全透過率に対す
る加熱後（試験後）の全透過率の割合（％）を（表１）
に示す。数値が大きいものほど失透性が弱い。なお（表
１）中の空白部は、未評価を意味する。
題点は、まず第一にネオジウム（Ｎｄ）と発光管の石英
ガラスとの反応性が強いため、発光管の失透が寿命早期
に生じることである。したがって、ヨウ化ネオジウム
（ＮｄＩ3）より失透性（石英ガラスとの反応性）の弱
い物質でランプの封入物を構成すれば問題は解決でき
る。 このような考えから、まず種々の金属ハロゲン化
物の失透性（石英ガラスとの反応性）を以下に示す失透
評価試験によって調べた。失透評価試験とは、石英ガラ
スを材料とする内容積５ｃｃの管のなかに１０ｍｇの金
属ハロゲン化物を封入したアンプルを１１００゜Ｃで１
００時間加熱した後、アンプル管の全透過率を測定し、
金属ハロゲン化物の失透性を評価するものである。あら
かじめ加熱前に測定されたアンプル管の全透過率に対す
る加熱後（試験後）の全透過率の割合（％）を（表１）
に示す。数値が大きいものほど失透性が弱い。なお（表
１）中の空白部は、未評価を意味する。
【０００９】
【表１】 （表１）に示すように、ヨウ化テルビウム（Ｔｂ
Ｉ3）、ヨウ化ジスプロシウム（ＤｙＩ3）、ヨウ化ホル
ミウム（ＨｏＩ3）、ヨウ化エルビウム（ＥｒＩ3）、ヨ
ウ化ツリウム（ＴｍＩ3）、ヨウ化インジウム（Ｉｎ
Ｉ）およびヨウ化錫（ＳｎＩ2）と、臭化ジスプロシウ
ム（ＤｙＢｒ3）、臭化ツリウム（ＴｍＢｒ3）、臭化イ
ンジウム（ＩｎＢｒ）および臭化錫（ＳｎＢｒ2）を封
入した各々のアンプル管の全透過率は、いずれもネオジ
ウム（Ｎｄ）のヨウ化物を封入したアンプル管の全透過
率を上回り、弱い失透性を示した。
Ｉ3）、ヨウ化ジスプロシウム（ＤｙＩ3）、ヨウ化ホル
ミウム（ＨｏＩ3）、ヨウ化エルビウム（ＥｒＩ3）、ヨ
ウ化ツリウム（ＴｍＩ3）、ヨウ化インジウム（Ｉｎ
Ｉ）およびヨウ化錫（ＳｎＩ2）と、臭化ジスプロシウ
ム（ＤｙＢｒ3）、臭化ツリウム（ＴｍＢｒ3）、臭化イ
ンジウム（ＩｎＢｒ）および臭化錫（ＳｎＢｒ2）を封
入した各々のアンプル管の全透過率は、いずれもネオジ
ウム（Ｎｄ）のヨウ化物を封入したアンプル管の全透過
率を上回り、弱い失透性を示した。
【００１０】そこでこれらの失透性の弱い物質を種々、
組み合わせて諸特性を調査した。その結果、以下に述べ
るように、インジウム（Ｉｎ）のハロゲン化物に、テル
ビウム（Ｔｂ）、またはジスプロシウム（Ｄｙ）、また
はホルミウム（Ｈｏ）、またはエルビウム（Ｅｒ）、ま
たはツリウム（Ｔｍ）のハロゲン化物、およびこれらの
混合物を添加することで、寿命、発光効率ともに優れた
特性を得られることが判明した。 （実施の形態１）図１は本発明に係るメタルハライドラ
ンプの第一の実施の形態を示す図である。図１におい
て、１は透光性容器である石英からなる発光管で両端部
には封止部６ａ、６ｂが形成されている。封止部６ａ、
６ｂそれぞれにはモリブデンからなる金属箔導体３ａ、
３ｂが封着されており、これら金属箔導体３ａ、３ｂに
はそれぞれ電極２ａ，２ｂおよびモリブデンからなる外
部リード線４ａ、４ｂが電気的に接続されている。
組み合わせて諸特性を調査した。その結果、以下に述べ
るように、インジウム（Ｉｎ）のハロゲン化物に、テル
ビウム（Ｔｂ）、またはジスプロシウム（Ｄｙ）、また
はホルミウム（Ｈｏ）、またはエルビウム（Ｅｒ）、ま
たはツリウム（Ｔｍ）のハロゲン化物、およびこれらの
混合物を添加することで、寿命、発光効率ともに優れた
特性を得られることが判明した。 （実施の形態１）図１は本発明に係るメタルハライドラ
ンプの第一の実施の形態を示す図である。図１におい
て、１は透光性容器である石英からなる発光管で両端部
には封止部６ａ、６ｂが形成されている。封止部６ａ、
６ｂそれぞれにはモリブデンからなる金属箔導体３ａ、
３ｂが封着されており、これら金属箔導体３ａ、３ｂに
はそれぞれ電極２ａ，２ｂおよびモリブデンからなる外
部リード線４ａ、４ｂが電気的に接続されている。
【００１１】電極２ａ、２ｂはタングステン棒７ａ、７
ｂおよびタングステン製コイル８ａ、８ｂから構成され
ている。コイル８ａ、８ｂはそれぞれタングステン棒７
ａ、７ｂの先端部に溶接により電気的に固着されてお
り、電極２ａ、２ｂのラジエターの役割を果たしてい
る。そして電極２ａ、２ｂは発光管１内部で、互いの離
間距離、つまり電極間距離が３．５±０．５ｍｍとなる
ように対向配置されている。
ｂおよびタングステン製コイル８ａ、８ｂから構成され
ている。コイル８ａ、８ｂはそれぞれタングステン棒７
ａ、７ｂの先端部に溶接により電気的に固着されてお
り、電極２ａ、２ｂのラジエターの役割を果たしてい
る。そして電極２ａ、２ｂは発光管１内部で、互いの離
間距離、つまり電極間距離が３．５±０．５ｍｍとなる
ように対向配置されている。
【００１２】発光管１は略球形状で中央部の内径が約１
０．８ｍｍ、内容積が約０．７ｃｃ内表面積が約３．６
ｃｍ2で、封入物としてインジウムのヨウ化物（ヨウ化
インジウムＩｎＩ）が０．４ｍｇ（０．５７ｍｇ／ｃ
ｃ）、希土類ヨウ化物としてヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ
3）が１ｍｇ（１．４３ｍｇ／ｃｃ）、緩衝ガスとして
水銀が３５ｍｇ，始動用希ガスとしてアルゴンが２００
ｍｂａｒ封入されている。 以上のような構成のメタル
ハライドランプを外部リード線４ａ、４ｂから電力を供
給し、定格ランプ電力２００Ｗ（管壁負荷５５Ｗ／ｃｍ
2）で点灯し、発光特性を評価した。
０．８ｍｍ、内容積が約０．７ｃｃ内表面積が約３．６
ｃｍ2で、封入物としてインジウムのヨウ化物（ヨウ化
インジウムＩｎＩ）が０．４ｍｇ（０．５７ｍｇ／ｃ
ｃ）、希土類ヨウ化物としてヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ
3）が１ｍｇ（１．４３ｍｇ／ｃｃ）、緩衝ガスとして
水銀が３５ｍｇ，始動用希ガスとしてアルゴンが２００
ｍｂａｒ封入されている。 以上のような構成のメタル
ハライドランプを外部リード線４ａ、４ｂから電力を供
給し、定格ランプ電力２００Ｗ（管壁負荷５５Ｗ／ｃｍ
2）で点灯し、発光特性を評価した。
【００１３】図２は本実施の形態のメタルハライドラン
プの分光分布を示す図である。この場合の相関色温度は
約５５００Ｋ、発光効率は約８７ｌｍ／Ｗである。可視
域全体に豊富な発光が見られる。特に赤領域の発光は多
い。
プの分光分布を示す図である。この場合の相関色温度は
約５５００Ｋ、発光効率は約８７ｌｍ／Ｗである。可視
域全体に豊富な発光が見られる。特に赤領域の発光は多
い。
【００１４】比較のため、ヨウ化インジウム（ＩｎＩ）
とヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）のかわりに、ヨウ化ジ
スプロシウム（ＤｙＩ3）とヨウ化ネオジウム（Ｎｄ
Ｉ3）とヨウ化セシウム（ＣｓＩ）を各々１ｍｇ封入
し、その他の構成が本実施の形態の図１に示すメタルハ
ライドランプと同じであるランプ（以下Ｄｙ−Ｎｄ−Ｃ
ｓ−Ｉランプと呼ぶ）の定格点灯時の発光効率は７７ｌ
ｍ／Ｗであった。本実施の形態のメタルハライドランプ
が優れた発光効率を有することがわかる。
とヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）のかわりに、ヨウ化ジ
スプロシウム（ＤｙＩ3）とヨウ化ネオジウム（Ｎｄ
Ｉ3）とヨウ化セシウム（ＣｓＩ）を各々１ｍｇ封入
し、その他の構成が本実施の形態の図１に示すメタルハ
ライドランプと同じであるランプ（以下Ｄｙ−Ｎｄ−Ｃ
ｓ−Ｉランプと呼ぶ）の定格点灯時の発光効率は７７ｌ
ｍ／Ｗであった。本実施の形態のメタルハライドランプ
が優れた発光効率を有することがわかる。
【００１５】次にヨウ化インジウム（ＩｎＩ）とヨウ化
ホルミウム（ＨｏＩ3）の封入量が異なり、その他の構
成が本実施の形態の図１に示すメタルハライドランプと
同じであるランプを種々製作し、それらのランプの定格
点灯時の発光特性を調べ、ヨウ化インジウム（ＩｎＩ）
とヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）を封入したランプの基
本的な特性を調べた。その結果について、図３、図４お
よび図５を参照に説明する。
ホルミウム（ＨｏＩ3）の封入量が異なり、その他の構
成が本実施の形態の図１に示すメタルハライドランプと
同じであるランプを種々製作し、それらのランプの定格
点灯時の発光特性を調べ、ヨウ化インジウム（ＩｎＩ）
とヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）を封入したランプの基
本的な特性を調べた。その結果について、図３、図４お
よび図５を参照に説明する。
【００１６】図３は、ヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）の
封入量をパラメータにとり、単位体積（１ｃｃ）当たり
のヨウ化インジウム（ＩｎＩ）の封入量（ｍｇ）（横
軸）と、相関色温度（Ｋ）（縦軸）との関係を示したも
のである。図中の３つの印●、○、および□は、ヨウ化
ホルミウム（ＨｏＩ3）の封入量がそれぞれ、０．５
７、１．４３、および２．８６ｍｇ／ｃｃのランプを示
している。
封入量をパラメータにとり、単位体積（１ｃｃ）当たり
のヨウ化インジウム（ＩｎＩ）の封入量（ｍｇ）（横
軸）と、相関色温度（Ｋ）（縦軸）との関係を示したも
のである。図中の３つの印●、○、および□は、ヨウ化
ホルミウム（ＨｏＩ3）の封入量がそれぞれ、０．５
７、１．４３、および２．８６ｍｇ／ｃｃのランプを示
している。
【００１７】図３から、相関色温度は、図中の曲線３Ａ
で示されるように、ヨウ化インジウム（ＩｎＩ）の封入
量に強く依存することがことがわかる。これに対し、ヨ
ウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）の封入量が相関色温度に及
ぼす影響は、比較的少ない。このことは、ヨウ化インジ
ウム（ＩｎＩ）は概ね不飽和動作を、ヨウ化ホルミウム
（ＨｏＩ3）は概ね飽和動作をしていることに起因す
る。
で示されるように、ヨウ化インジウム（ＩｎＩ）の封入
量に強く依存することがことがわかる。これに対し、ヨ
ウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）の封入量が相関色温度に及
ぼす影響は、比較的少ない。このことは、ヨウ化インジ
ウム（ＩｎＩ）は概ね不飽和動作を、ヨウ化ホルミウム
（ＨｏＩ3）は概ね飽和動作をしていることに起因す
る。
【００１８】光源に要求される相関色温度は、その使用
目的により異なるが、液晶プロジェクタ装置などの光源
として使用する場合は、少なくとも約４５００Ｋ以上が
望ましい。これより低いとスクリーン上の白色色度が黄
色気味になり好ましくない。好ましくは多くの液晶プロ
ジェクタ装置などが白色の基準に採用する９０００Ｋ程
度に近いことが理想になる。このような比較的高い多様
な相関色温度の要求に対応する好ましいヨウ化インジウ
ムの封入量は、本実施の形態のメタルハライドランプに
おいては、図３の結果から、０．１ｍｇ／ｃｃ〜１．５
ｍｇ／ｃｃとなる。
目的により異なるが、液晶プロジェクタ装置などの光源
として使用する場合は、少なくとも約４５００Ｋ以上が
望ましい。これより低いとスクリーン上の白色色度が黄
色気味になり好ましくない。好ましくは多くの液晶プロ
ジェクタ装置などが白色の基準に採用する９０００Ｋ程
度に近いことが理想になる。このような比較的高い多様
な相関色温度の要求に対応する好ましいヨウ化インジウ
ムの封入量は、本実施の形態のメタルハライドランプに
おいては、図３の結果から、０．１ｍｇ／ｃｃ〜１．５
ｍｇ／ｃｃとなる。
【００１９】またこの比較的高い多様な相関色温度の要
求に対応する好ましいヨウ化インジウムの封入量の範囲
が、本実施の形態のランプの管壁負荷と異なる管壁負荷
をもつ別のランプにも当てはまることは、以下の説明か
ら明かである。
求に対応する好ましいヨウ化インジウムの封入量の範囲
が、本実施の形態のランプの管壁負荷と異なる管壁負荷
をもつ別のランプにも当てはまることは、以下の説明か
ら明かである。
【００２０】ヨウ化インジウムＩｎＩの封入量が異な
り、その他の構成が本実施の形態の図１に示すメタルハ
ライドランプと同じであるランプを、種々のランプ電力
で点灯し、相関色温度を測定した。その結果を図１４に
示す。図１４において、曲線１４Ａ、１４Ｂ，１４Ｃは
それぞれ、ランプ電力１７５Ｗ（管壁負荷約４８Ｗ／ｃ
ｍ2），２００Ｗ（管壁負荷約５５Ｗ／ｃｍ2）、２２５
Ｗ（管壁負荷約６２Ｗ／ｃｍ2）の場合のヨウ化インジ
ウムＩｎＩの封入量と相関色温度の関係を表わしてい
る。この結果から、異なる管壁負荷に対しても、０．１
ｍｇ／ｃｃ〜１．５ｍｇ／ｃｃのヨウ化インジウムの封
入量において、おおよそ４５００Ｋ〜９０００Ｋの好ま
しい相関色温度が得られることがわかる。ただし管壁負
荷が高いほど、相関色温度は低くなる傾向を示す。ヨウ
化インジウムの封入量が０．５７ｍｇ／ｃｃの場合、管
壁負荷５５Ｗ／ｃｍ2における相関色温度は約６８００
Ｋであるのに対し、管壁負荷６２Ｗ／ｃｍ2における相
関色温度は約５８００Ｋである。しかしこの色温度低下
は、ヨウ化インジウムＩｎＩの封入量が多いほど少なく
なる傾向を示す。ヨウ化インジウムの封入量約１．５ｍ
ｇ／ｃｃの場合、管壁負荷５５Ｗ／ｃｍ2から６２Ｗ／
ｃｍ2への増加に対する相関色温度の変化率は、５％弱
であり無視できる程度である。この事実は上記管壁負荷
に関わらず、ヨウ化インジウムの封入量を１．５ｍｇ／
ｃｃ以下とすることで、おおよそ４５００Ｋ以上の相関
色温度が得られること示している。
り、その他の構成が本実施の形態の図１に示すメタルハ
ライドランプと同じであるランプを、種々のランプ電力
で点灯し、相関色温度を測定した。その結果を図１４に
示す。図１４において、曲線１４Ａ、１４Ｂ，１４Ｃは
それぞれ、ランプ電力１７５Ｗ（管壁負荷約４８Ｗ／ｃ
ｍ2），２００Ｗ（管壁負荷約５５Ｗ／ｃｍ2）、２２５
Ｗ（管壁負荷約６２Ｗ／ｃｍ2）の場合のヨウ化インジ
ウムＩｎＩの封入量と相関色温度の関係を表わしてい
る。この結果から、異なる管壁負荷に対しても、０．１
ｍｇ／ｃｃ〜１．５ｍｇ／ｃｃのヨウ化インジウムの封
入量において、おおよそ４５００Ｋ〜９０００Ｋの好ま
しい相関色温度が得られることがわかる。ただし管壁負
荷が高いほど、相関色温度は低くなる傾向を示す。ヨウ
化インジウムの封入量が０．５７ｍｇ／ｃｃの場合、管
壁負荷５５Ｗ／ｃｍ2における相関色温度は約６８００
Ｋであるのに対し、管壁負荷６２Ｗ／ｃｍ2における相
関色温度は約５８００Ｋである。しかしこの色温度低下
は、ヨウ化インジウムＩｎＩの封入量が多いほど少なく
なる傾向を示す。ヨウ化インジウムの封入量約１．５ｍ
ｇ／ｃｃの場合、管壁負荷５５Ｗ／ｃｍ2から６２Ｗ／
ｃｍ2への増加に対する相関色温度の変化率は、５％弱
であり無視できる程度である。この事実は上記管壁負荷
に関わらず、ヨウ化インジウムの封入量を１．５ｍｇ／
ｃｃ以下とすることで、おおよそ４５００Ｋ以上の相関
色温度が得られること示している。
【００２１】次に本実施の形態のメタルハライドランプ
を図４に示す光学系の光源として使用し、点灯時間に対
するスクリーン１３の照度の維持率を評価した。ここで
図４において１０は光源、１１は光源１０から放射され
た光を反射し集光する集光ミラー、１２は集光ミラー１
１で集光した光をスクリーン１３に投射する投射レンズ
系である。その結果を図５に示す（曲線５Ａ）。図５に
おいて、横軸は点灯時間、縦軸はスクリーン１３上の１
３ヶ所の平均照度の維持率である。比較のためにＤｙ−
Ｎｄ−Ｃｓ−Ｉランプの結果も付記する（曲線５Ｂ）。
この結果から、本実施の形態のヨウ化インジウム（Ｉｎ
Ｉ）とヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）から成るメタルハ
ライドランプは、従来のヨウ化ネオジウム（ＮｄＩ3）
を封入したランプよりも長寿命である新しい事実が明か
となった。この結果は、先の（表１）に示した、失透評
価試験の結果を裏付けるものでもある。 （実施の形態２）次にヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）の
かわりにヨウ化ツリウム（ＴｍＩ3）を１ｍｇ（１．４
３ｍｇ／ｃｃ）封入し、その他の構成が実施の形態１の
図１に示すメタルハライドランプと同じであるランプに
ついて説明する。
を図４に示す光学系の光源として使用し、点灯時間に対
するスクリーン１３の照度の維持率を評価した。ここで
図４において１０は光源、１１は光源１０から放射され
た光を反射し集光する集光ミラー、１２は集光ミラー１
１で集光した光をスクリーン１３に投射する投射レンズ
系である。その結果を図５に示す（曲線５Ａ）。図５に
おいて、横軸は点灯時間、縦軸はスクリーン１３上の１
３ヶ所の平均照度の維持率である。比較のためにＤｙ−
Ｎｄ−Ｃｓ−Ｉランプの結果も付記する（曲線５Ｂ）。
この結果から、本実施の形態のヨウ化インジウム（Ｉｎ
Ｉ）とヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）から成るメタルハ
ライドランプは、従来のヨウ化ネオジウム（ＮｄＩ3）
を封入したランプよりも長寿命である新しい事実が明か
となった。この結果は、先の（表１）に示した、失透評
価試験の結果を裏付けるものでもある。 （実施の形態２）次にヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）の
かわりにヨウ化ツリウム（ＴｍＩ3）を１ｍｇ（１．４
３ｍｇ／ｃｃ）封入し、その他の構成が実施の形態１の
図１に示すメタルハライドランプと同じであるランプに
ついて説明する。
【００２２】図６は本実施の形態のメタルハライドラン
プの分光分布を示す図である。この場合の相関色温度は
約６４００Ｋ、発光効率は約９４ｌｍ／Ｗである。
プの分光分布を示す図である。この場合の相関色温度は
約６４００Ｋ、発光効率は約９４ｌｍ／Ｗである。
【００２３】ヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）をヨウ化ツ
リウム（ＴｍＩ3）に置き換えたランプの特徴は、本実
施の形態が示すより高い発光効率を有することである。
一方で、赤領域の発光は若干少ない。
リウム（ＴｍＩ3）に置き換えたランプの特徴は、本実
施の形態が示すより高い発光効率を有することである。
一方で、赤領域の発光は若干少ない。
【００２４】相関色温度に関しては、ヨウ化ホルミニウ
ム（ＨｏＩ3）を封入したランプと同等である。図３の
グラフに本実施の形態のランプの相関色温度をプロット
すれば、ヨウ化インジウム（ＩｎＩ）の封入量と相関色
温度を関係付ける曲線３Ａにフィットする。したがって
本実施の形態のヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）をヨウ化
ツリウム（ＴｍＩ3）に置き換えたランプにおける好ま
しいヨウ化インジウムの封入量（それは従来のＩｎ−Ｔ
ｍ−Ｉ系ランプにない比較的高い相関色温度が得られ
る）は、実施の形態１と同様に０．１ｍｇ／ｃｃ〜１．
５ｍｇ／ｃｃである。 本実施の形態のランプもまた、
寿命が長いという特徴を有する。図７は、図５と同じ
く、先の図４に示す光学系の光源として本実施の形態の
ランプを使用したときの、点灯時間に対するスクリーン
１３の平均照度の維持率の変化を示す図である（曲線７
Ａ）。本実施の形態のランプでヨウ化ツリウム（ＴｍＩ
3）の封入量を２ｍｇ（２．８６ｍｇ／ｃｃ）としたラ
ンプ、および従来のＤｙ−Ｎｄ−Ｃｓ−Ｉランプについ
ても付記している（それぞれ曲線７Ｂ，７Ｃ）。従来の
Ｄｙ−Ｎｄ−Ｃｓ−Ｉランプは１４００時間程度の点灯
でスクリーンの平均照度は初期の５０％に低下するが、
本実施の形態のランプは２０００時間でも初期の６０％
を維持する。ただし曲線７Ｂが示すように、ヨウ化ツリ
ウム（ＴｍＩ3）の封入量が増えると寿命は悪化する新
たな発見があった。この傾向は実施の形態１で説明した
ヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）を封入したランプでも同
様であった。よってヨウ化ツリウム（ＴｍＩ3）の封入
量はできる限り少ない方が寿命には有利である。その下
限は蒸発するだけの量となる（ヨウ化ツリウム（ＴｍＩ
3）やヨウ化ホリミウム（ＨｏＩ3）は蒸気圧が低いた
め、封入した全量は蒸発しない）。一般のメタルハライ
ドランプがそうであるように、本実施の形態のランプの
最冷点温度は約１０００Ｋ程度であり、たとえばこの温
度におけるＴｍＩ3の飽和蒸気圧は約４×１０-5ａｔｍ
であるから、０．７ｃｃの容積のランプ内で蒸発してい
るＴｍＩ3の量は、気体の状態方程式から簡単に求めら
れ、それは約０．０００１ｍｇである。しかし実際には
そのような極微量な量を秤量できない。０．０１ｍｇが
実用的な下限値となる。上限は図７の結果から、２ｍｇ
（＝約３ｍｇ／ｃｃ）が限界である。この好ましい封入
量の範囲は、同じ様な理由から、先の実施の形態１で説
明したヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）を封入したランプ
についても当てはまる。
ム（ＨｏＩ3）を封入したランプと同等である。図３の
グラフに本実施の形態のランプの相関色温度をプロット
すれば、ヨウ化インジウム（ＩｎＩ）の封入量と相関色
温度を関係付ける曲線３Ａにフィットする。したがって
本実施の形態のヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）をヨウ化
ツリウム（ＴｍＩ3）に置き換えたランプにおける好ま
しいヨウ化インジウムの封入量（それは従来のＩｎ−Ｔ
ｍ−Ｉ系ランプにない比較的高い相関色温度が得られ
る）は、実施の形態１と同様に０．１ｍｇ／ｃｃ〜１．
５ｍｇ／ｃｃである。 本実施の形態のランプもまた、
寿命が長いという特徴を有する。図７は、図５と同じ
く、先の図４に示す光学系の光源として本実施の形態の
ランプを使用したときの、点灯時間に対するスクリーン
１３の平均照度の維持率の変化を示す図である（曲線７
Ａ）。本実施の形態のランプでヨウ化ツリウム（ＴｍＩ
3）の封入量を２ｍｇ（２．８６ｍｇ／ｃｃ）としたラ
ンプ、および従来のＤｙ−Ｎｄ−Ｃｓ−Ｉランプについ
ても付記している（それぞれ曲線７Ｂ，７Ｃ）。従来の
Ｄｙ−Ｎｄ−Ｃｓ−Ｉランプは１４００時間程度の点灯
でスクリーンの平均照度は初期の５０％に低下するが、
本実施の形態のランプは２０００時間でも初期の６０％
を維持する。ただし曲線７Ｂが示すように、ヨウ化ツリ
ウム（ＴｍＩ3）の封入量が増えると寿命は悪化する新
たな発見があった。この傾向は実施の形態１で説明した
ヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）を封入したランプでも同
様であった。よってヨウ化ツリウム（ＴｍＩ3）の封入
量はできる限り少ない方が寿命には有利である。その下
限は蒸発するだけの量となる（ヨウ化ツリウム（ＴｍＩ
3）やヨウ化ホリミウム（ＨｏＩ3）は蒸気圧が低いた
め、封入した全量は蒸発しない）。一般のメタルハライ
ドランプがそうであるように、本実施の形態のランプの
最冷点温度は約１０００Ｋ程度であり、たとえばこの温
度におけるＴｍＩ3の飽和蒸気圧は約４×１０-5ａｔｍ
であるから、０．７ｃｃの容積のランプ内で蒸発してい
るＴｍＩ3の量は、気体の状態方程式から簡単に求めら
れ、それは約０．０００１ｍｇである。しかし実際には
そのような極微量な量を秤量できない。０．０１ｍｇが
実用的な下限値となる。上限は図７の結果から、２ｍｇ
（＝約３ｍｇ／ｃｃ）が限界である。この好ましい封入
量の範囲は、同じ様な理由から、先の実施の形態１で説
明したヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）を封入したランプ
についても当てはまる。
【００２５】なおヨウ化ツリウム（ＴｍＩ3）やヨウ化
ホリミウム（ＨｏＩ3）の封入量の違いは、それらが飽
和動作をするため、発光効率にはほとんど影響を与えな
い。図８は、本実施の形態のヨウ化ツリウム（Ｔｍ
Ｉ3）をヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）に置き換えたラン
プにおける、ヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）の封入量と
発光効率の関係を示す図である。 （実施の形態３）次にヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）の
かわりにヨウ化テルビウム（ＴｂＩ3）を１ｍｇ（１．
４３ｍｇ／ｃｃ）封入し、その他の構成が実施の形態１
の図１に示すメタルハライドランプと同じであるランプ
について説明する。
ホリミウム（ＨｏＩ3）の封入量の違いは、それらが飽
和動作をするため、発光効率にはほとんど影響を与えな
い。図８は、本実施の形態のヨウ化ツリウム（Ｔｍ
Ｉ3）をヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）に置き換えたラン
プにおける、ヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）の封入量と
発光効率の関係を示す図である。 （実施の形態３）次にヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）の
かわりにヨウ化テルビウム（ＴｂＩ3）を１ｍｇ（１．
４３ｍｇ／ｃｃ）封入し、その他の構成が実施の形態１
の図１に示すメタルハライドランプと同じであるランプ
について説明する。
【００２６】図９は本実施の形態のメタルハライドラン
プの分光分布を示す図である。この場合の相関色温度は
約７０００Ｋ、発光効率は約８２ｌｍ／Ｗである。
プの分光分布を示す図である。この場合の相関色温度は
約７０００Ｋ、発光効率は約８２ｌｍ／Ｗである。
【００２７】ヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）をヨウ化テ
ルビウム（ＴｍＩ3）に置き換えたランプの特徴は、本
実施の形態が示すより高い相関色温度である。赤領域よ
りもより豊富な波長５００ｎｍ前後の発光がこれに寄与
している。
ルビウム（ＴｍＩ3）に置き換えたランプの特徴は、本
実施の形態が示すより高い相関色温度である。赤領域よ
りもより豊富な波長５００ｎｍ前後の発光がこれに寄与
している。
【００２８】また本実施の形態のランプにおいて、ヨウ
化インジウムＩｎＩの封入量を０．６ｍｇ（０．８６ｍ
ｇ／ｃｃ）、ヨウ化テルビウム（ＴｂＩ3）の封入量を
２ｍｇ（２．８６ｍｇ／ｃｃ）をとした別のランプは、
相関色温度は約６３００Ｋ、発光効率は約８０ｌｍ／Ｗ
である。
化インジウムＩｎＩの封入量を０．６ｍｇ（０．８６ｍ
ｇ／ｃｃ）、ヨウ化テルビウム（ＴｂＩ3）の封入量を
２ｍｇ（２．８６ｍｇ／ｃｃ）をとした別のランプは、
相関色温度は約６３００Ｋ、発光効率は約８０ｌｍ／Ｗ
である。
【００２９】本実施の形態のランプにおいて、好ましい
ヨウ化インジウムの封入量は、実施の形態１で示すラン
プと同様に、０．１ｍｇ／ｃｃ〜１．５ｍｇ／ｃｃであ
る。
ヨウ化インジウムの封入量は、実施の形態１で示すラン
プと同様に、０．１ｍｇ／ｃｃ〜１．５ｍｇ／ｃｃであ
る。
【００３０】また失透評価試験結果の（表１）、および
実施の形態１と２の結果から、本実施の形態に示すヨウ
化テルビウム（ＴｂＩ3）を封入したランプも優れた寿
命を有することは勿論である。 （実施の形態４）次にヨウ化インジウムＩｎＩを０．６
ｍｇ（０．８６ｍｇ／ｃｃ）、ヨウ化ホルミウム（Ｈｏ
Ｉ3）のかわりにヨウ化エルビウム（ＥｒＩ3）を２ｍｇ
（２．８６ｍｇ／ｃｃ）封入し、その他の構成が実施の
形態１の図１に示すメタルハライドランプと同じである
ランプについて説明する。
実施の形態１と２の結果から、本実施の形態に示すヨウ
化テルビウム（ＴｂＩ3）を封入したランプも優れた寿
命を有することは勿論である。 （実施の形態４）次にヨウ化インジウムＩｎＩを０．６
ｍｇ（０．８６ｍｇ／ｃｃ）、ヨウ化ホルミウム（Ｈｏ
Ｉ3）のかわりにヨウ化エルビウム（ＥｒＩ3）を２ｍｇ
（２．８６ｍｇ／ｃｃ）封入し、その他の構成が実施の
形態１の図１に示すメタルハライドランプと同じである
ランプについて説明する。
【００３１】図１０は本実施の形態のメタルハライドラ
ンプの分光分布を示す図である。この場合の相関色温度
は約５０００Ｋ、発光効率は約８６ｌｍ／Ｗである。
ンプの分光分布を示す図である。この場合の相関色温度
は約５０００Ｋ、発光効率は約８６ｌｍ／Ｗである。
【００３２】本実施の形態が示すヨウ化エルビウム（Ｅ
ｒＩ3）はヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）と、全く同様な
発光分布を有することを特徴とする。この点でヨウ化エ
ルビウム（ＥｒＩ3）はヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）と
完全に置換可能である。
ｒＩ3）はヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）と、全く同様な
発光分布を有することを特徴とする。この点でヨウ化エ
ルビウム（ＥｒＩ3）はヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）と
完全に置換可能である。
【００３３】本実施の形態のランプにおいて、好ましい
ヨウ化インジウムの封入量は、実施の形態１で示すラン
プと同様に、０．１ｍｇ／ｃｃ〜１．５ｍｇ／ｃｃであ
る。
ヨウ化インジウムの封入量は、実施の形態１で示すラン
プと同様に、０．１ｍｇ／ｃｃ〜１．５ｍｇ／ｃｃであ
る。
【００３４】なお本実施の形態においてヨウ化エルビウ
ム（ＥｒＩ3）をヨウ化ジスプロシウム（ＤｙＩ3）に置
換したランプにおいても同様な発光特性が得られた。た
だし失透評価試験結果の（表１）が示す比較的強い失透
性のため、ヨウ化ジスプロシウム（ＤｙＩ3）の置換に
より、寿命に対する効果はやや弱い。 （実施の形態５）次にヨウ化インジウムＩｎＩを０．６
ｍｇ（０．８６ｍｇ／ｃｃ）、ヨウ化ホルミウム（Ｈｏ
Ｉ3）を１ｍｇ（１．４３ｍｇ／ｃｃ）封入し、さらに
ヨウ化テルビウム（ＴｂＩ3）を１ｍｇ（１．４３ｍｇ
／ｃｃ）を添加し、その他の構成が実施の形態１の図１
に示すメタルハライドランプと同じであるランプについ
て説明する。
ム（ＥｒＩ3）をヨウ化ジスプロシウム（ＤｙＩ3）に置
換したランプにおいても同様な発光特性が得られた。た
だし失透評価試験結果の（表１）が示す比較的強い失透
性のため、ヨウ化ジスプロシウム（ＤｙＩ3）の置換に
より、寿命に対する効果はやや弱い。 （実施の形態５）次にヨウ化インジウムＩｎＩを０．６
ｍｇ（０．８６ｍｇ／ｃｃ）、ヨウ化ホルミウム（Ｈｏ
Ｉ3）を１ｍｇ（１．４３ｍｇ／ｃｃ）封入し、さらに
ヨウ化テルビウム（ＴｂＩ3）を１ｍｇ（１．４３ｍｇ
／ｃｃ）を添加し、その他の構成が実施の形態１の図１
に示すメタルハライドランプと同じであるランプについ
て説明する。
【００３５】図１１は本実施の形態のメタルハライドラ
ンプの分光分布を示す図である。この場合の相関色温度
は約６１００Ｋ、発光効率は約８３ｌｍ／Ｗである。
ンプの分光分布を示す図である。この場合の相関色温度
は約６１００Ｋ、発光効率は約８３ｌｍ／Ｗである。
【００３６】本実施の形態が示すヨウ化ホルミウム（Ｈ
ｏＩ3）にヨウ化テルビウム（ＴｂＩ3）を添加したラン
プの特徴は、両者の特徴が加算された発光分布を有する
ことである。ヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）のみ封入し
たランプよりも豊富な波長５００ｎｍ前後の発光は、ヨ
ウ化テルビウム（ＴｂＩ3）がもたらす効果であり、ま
たヨウ化テルビウム（ＴｂＩ3）のみ封入したランプよ
り豊富な赤領域の発光はヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）
がもたらす効果である。
ｏＩ3）にヨウ化テルビウム（ＴｂＩ3）を添加したラン
プの特徴は、両者の特徴が加算された発光分布を有する
ことである。ヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）のみ封入し
たランプよりも豊富な波長５００ｎｍ前後の発光は、ヨ
ウ化テルビウム（ＴｂＩ3）がもたらす効果であり、ま
たヨウ化テルビウム（ＴｂＩ3）のみ封入したランプよ
り豊富な赤領域の発光はヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）
がもたらす効果である。
【００３７】本実施の形態で示した加算の効果は、ヨウ
化ホルミウム（ＨｏＩ3）とヨウ化テルビウム（Ｔｂ
Ｉ3）の組合せ以外でも得られることを明記しておく。
ヨウ化テルビウム（ＴｂＩ3）、ヨウ化ジスプロシウム
（ＤｙＩ3）、ヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）、ヨウ化エ
ルビウム（ＥｒＩ3）、ヨウ化ツリウム（ＴｍＩ3）を適
宜組み合わせれば、各々の特徴を有するランプが得られ
る。例えばヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）とヨウ化ツリ
ウム（ＴｍＩ3）を組み合わせると、ヨウ化ホルミウム
（ＨｏＩ3）がヨウ化ツリウム（ＴｍＩ3）の若干少ない
赤領域の発光を改善し、ヨウ化ツリウム（ＴｍＩ3）が
ヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）のみ封入したランプより
もさらに高い発光効率をもたらす。 （実施の形態６）次にヨウ化インジウム（ＩｎＩ）のか
わりに臭化インジウム（ＩｎＢｒ）を０．４ｍｇ（０．
５７ｍｇ／ｃｃ）封入し、その他の構成が実施の形態１
の図１に示すメタルハライドランプと同じであるランプ
について説明する。
化ホルミウム（ＨｏＩ3）とヨウ化テルビウム（Ｔｂ
Ｉ3）の組合せ以外でも得られることを明記しておく。
ヨウ化テルビウム（ＴｂＩ3）、ヨウ化ジスプロシウム
（ＤｙＩ3）、ヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）、ヨウ化エ
ルビウム（ＥｒＩ3）、ヨウ化ツリウム（ＴｍＩ3）を適
宜組み合わせれば、各々の特徴を有するランプが得られ
る。例えばヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）とヨウ化ツリ
ウム（ＴｍＩ3）を組み合わせると、ヨウ化ホルミウム
（ＨｏＩ3）がヨウ化ツリウム（ＴｍＩ3）の若干少ない
赤領域の発光を改善し、ヨウ化ツリウム（ＴｍＩ3）が
ヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）のみ封入したランプより
もさらに高い発光効率をもたらす。 （実施の形態６）次にヨウ化インジウム（ＩｎＩ）のか
わりに臭化インジウム（ＩｎＢｒ）を０．４ｍｇ（０．
５７ｍｇ／ｃｃ）封入し、その他の構成が実施の形態１
の図１に示すメタルハライドランプと同じであるランプ
について説明する。
【００３８】図１２は本実施の形態のメタルハライドラ
ンプの分光分布を示す図である。この場合の相関色温度
は約５３００Ｋ、発光効率は約８０ｌｍ／Ｗである。
ンプの分光分布を示す図である。この場合の相関色温度
は約５３００Ｋ、発光効率は約８０ｌｍ／Ｗである。
【００３９】本実施の形態が示すように、臭化インジウ
ム（ＩｎＢｒ）の置換による発光分布の変化は見られな
い。この点でヨウ化インジウム（ＩｎＩ）から臭化イン
ジウム（ＩｎＢｒ）への置換は可能である。勿論、失透
評価試験結果の（表１）の結果から、寿命に対する悪い
影響もない。ただし効率は若干低下する。
ム（ＩｎＢｒ）の置換による発光分布の変化は見られな
い。この点でヨウ化インジウム（ＩｎＩ）から臭化イン
ジウム（ＩｎＢｒ）への置換は可能である。勿論、失透
評価試験結果の（表１）の結果から、寿命に対する悪い
影響もない。ただし効率は若干低下する。
【００４０】またヨウ化インジウム（ＩｎＩ）から臭化
インジウム（ＩｎＢｒ）への置換は、本実施の形態で示
したヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）との組合せの場合に
限られるものではない。ヨウ化テルビウム（Ｔｂ
Ｉ3）、ヨウ化ジスプロシウム（ＤｙＩ3）、ヨウ化エル
ビウム（ＥｒＩ3）、ヨウ化ツリウム（ＴｍＩ3）、およ
びこれら混合物との組合においても可能である。またそ
れらのヨウ化物が臭化物あってもよいし、ヨウ化物と臭
化物の組合せであってもかまわない。 （実施の形態７）次にヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）の
かわりに臭化ホルミウム（ＨｏＢｒ3）を１ｍｇ（１．
４３ｍｇ／ｃｃ）封入し、その他の構成が実施の形態１
の図１に示すメタルハライドランプと同じであるランプ
について説明する。
インジウム（ＩｎＢｒ）への置換は、本実施の形態で示
したヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）との組合せの場合に
限られるものではない。ヨウ化テルビウム（Ｔｂ
Ｉ3）、ヨウ化ジスプロシウム（ＤｙＩ3）、ヨウ化エル
ビウム（ＥｒＩ3）、ヨウ化ツリウム（ＴｍＩ3）、およ
びこれら混合物との組合においても可能である。またそ
れらのヨウ化物が臭化物あってもよいし、ヨウ化物と臭
化物の組合せであってもかまわない。 （実施の形態７）次にヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）の
かわりに臭化ホルミウム（ＨｏＢｒ3）を１ｍｇ（１．
４３ｍｇ／ｃｃ）封入し、その他の構成が実施の形態１
の図１に示すメタルハライドランプと同じであるランプ
について説明する。
【００４１】図１３は本実施の形態のメタルハライドラ
ンプの分光分布を示す図である。この場合の相関色温度
は約７２００Ｋ、発光効率は約７４ｌｍ／Ｗである。
ンプの分光分布を示す図である。この場合の相関色温度
は約７２００Ｋ、発光効率は約７４ｌｍ／Ｗである。
【００４２】ヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ3）を臭化ホル
ミウム（ＨｏＢｒ3）に置き換えたランプの特徴は、本
実施の形態が示すより高い相関色温度である。波長４４
０ｎｍ前後の発光が大幅に増加する。効率は１０％低下
し、従来のＤｙ−Ｎｄ−Ｃｓ−Ｉランプと同程度にな
る。
ミウム（ＨｏＢｒ3）に置き換えたランプの特徴は、本
実施の形態が示すより高い相関色温度である。波長４４
０ｎｍ前後の発光が大幅に増加する。効率は１０％低下
し、従来のＤｙ−Ｎｄ−Ｃｓ−Ｉランプと同程度にな
る。
【００４３】また実施の形態２で説明したヨウ化ツリウ
ム（ＴｍＩ3）を封入したランプにおいて、ヨウ化ツリ
ウム（ＴｍＩ3）のかわりに臭化ツリウム（ＴｍＢｒ3）
を１ｍｇ（１．４３ｍｇ／ｃｃ）封入した別のランプ
は、相関色温度は約８６００Ｋ、発光効率は約８１ｌｍ
／Ｗである。図１４にこのランプの分光分布を示す。
ム（ＴｍＩ3）を封入したランプにおいて、ヨウ化ツリ
ウム（ＴｍＩ3）のかわりに臭化ツリウム（ＴｍＢｒ3）
を１ｍｇ（１．４３ｍｇ／ｃｃ）封入した別のランプ
は、相関色温度は約８６００Ｋ、発光効率は約８１ｌｍ
／Ｗである。図１４にこのランプの分光分布を示す。
【００４４】以上の様に、ホルミウム（Ｈｏ）やツリウ
ム（Ｔｍ）のヨウ化物から臭化物への変更は、より高い
相関色温度と１０％程度の効率の低下を結果として生じ
る。効率低下の反面、ヨウ化物よりもさらに長い寿命が
得られる。なぜならツリウム（Ｔｍ）は臭化物の方がヨ
ウ化物より低い失透性を有することが、先に説明した失
透評価試験結果の（表１）で実証されているからであ
る。
ム（Ｔｍ）のヨウ化物から臭化物への変更は、より高い
相関色温度と１０％程度の効率の低下を結果として生じ
る。効率低下の反面、ヨウ化物よりもさらに長い寿命が
得られる。なぜならツリウム（Ｔｍ）は臭化物の方がヨ
ウ化物より低い失透性を有することが、先に説明した失
透評価試験結果の（表１）で実証されているからであ
る。
【００４５】さらにヨウ化物で強い失透性を示したジス
プロシウム（Ｄｙ）やネオジウム（Ｎｄ）でさえ、臭化
物では、臭化ツリウム（ＴｍＢｒ3）に匹敵する弱い失
透性を示すことが、ホルミニウム（Ｈｏ）やテルビウム
（Ｔｂ）、そしてエルビウム（Ｅｒ）の臭化物でも、同
様な長寿命の効果が得られることを明かにしている。
プロシウム（Ｄｙ）やネオジウム（Ｎｄ）でさえ、臭化
物では、臭化ツリウム（ＴｍＢｒ3）に匹敵する弱い失
透性を示すことが、ホルミニウム（Ｈｏ）やテルビウム
（Ｔｂ）、そしてエルビウム（Ｅｒ）の臭化物でも、同
様な長寿命の効果が得られることを明かにしている。
【００４６】もちろんこれら臭化物の場合も、ヨウ化イ
ンジウム（ＩｎＩ）から臭化インジウム（ＩｎＢｒ）へ
の置換は、なんら問題はない。
ンジウム（ＩｎＩ）から臭化インジウム（ＩｎＢｒ）へ
の置換は、なんら問題はない。
【００４７】以上説明したように０．１ｍｇ／ｃｃ〜
１．５ｍｇ／ｃｃのインジウム（Ｉｎ）のハロゲン化物
と、希土類すなわちテルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウ
ム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅ
ｒ）、ツリウム（Ｔｍ）およびこれらの混合物からなる
グループのハロゲン化物とを組み合わせることで、比較
的高い多様な相関色温度の要求に対応できる高効率なメ
タルハライドランプを実現できる。 さらにテルビウム
（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈ
ｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）又はこれ
らの混合物のハロゲン化物の封入量を、下限をそのハロ
ゲン化物の温度で決まる蒸発するだけの量とし、上限を
３．０ｍｇ／ｃｃとした量とすれば、さらに長寿命なメ
タルハライドランプが実現できる。
１．５ｍｇ／ｃｃのインジウム（Ｉｎ）のハロゲン化物
と、希土類すなわちテルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウ
ム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅ
ｒ）、ツリウム（Ｔｍ）およびこれらの混合物からなる
グループのハロゲン化物とを組み合わせることで、比較
的高い多様な相関色温度の要求に対応できる高効率なメ
タルハライドランプを実現できる。 さらにテルビウム
（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈ
ｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）又はこれ
らの混合物のハロゲン化物の封入量を、下限をそのハロ
ゲン化物の温度で決まる蒸発するだけの量とし、上限を
３．０ｍｇ／ｃｃとした量とすれば、さらに長寿命なメ
タルハライドランプが実現できる。
【００４８】以上の実施例では、アーク長が３．５±
０．５ｍｍのランプを例にとって説明したが、製造ばら
つきのため、このアーク長の範囲外のランプについて
も、約５ｍｍ以下のアーク長であれば、同様の効果が得
られた。５ｍｍより長いと、効率は上がるが、相関色温
度が低下する。
０．５ｍｍのランプを例にとって説明したが、製造ばら
つきのため、このアーク長の範囲外のランプについて
も、約５ｍｍ以下のアーク長であれば、同様の効果が得
られた。５ｍｍより長いと、効率は上がるが、相関色温
度が低下する。
【００４９】なおインジウム（Ｉｎ）を、同じ３Ｂ族の
ガリウム（Ｇａ）に置き換えたところ、発光効率が７０
ｌｍ／Ｗにも満たなかった。また失透評価試験結果で弱
い失透性を示した錫（Ｓｎ）のハロゲン化物とインジウ
ム（Ｉｎ）のヨウ化物とを組み合わせたところ、効率は
７０ｌｍ／Ｗ以上は得られたが、輝度が低く、液晶プロ
ジェクタ装置などの光源には不向きであった。
ガリウム（Ｇａ）に置き換えたところ、発光効率が７０
ｌｍ／Ｗにも満たなかった。また失透評価試験結果で弱
い失透性を示した錫（Ｓｎ）のハロゲン化物とインジウ
ム（Ｉｎ）のヨウ化物とを組み合わせたところ、効率は
７０ｌｍ／Ｗ以上は得られたが、輝度が低く、液晶プロ
ジェクタ装置などの光源には不向きであった。
【００５０】以上の実施の形態では電極を有するメタル
ハライドランプを例に説明したが、電極がなく外部から
供給される電磁波などによって発光管内部の充填物が励
起、発光される、いわゆる無電極メタルハライドランプ
であっても同様の効果がある。
ハライドランプを例に説明したが、電極がなく外部から
供給される電磁波などによって発光管内部の充填物が励
起、発光される、いわゆる無電極メタルハライドランプ
であっても同様の効果がある。
【００５１】以上、本発明は好ましい実施例について説
明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、種々
の変形が可能であることは勿論である。ワット数やサイ
ズの異なるランプであっても同様の効果が得られるし、
封入物もアークを安定させるためにナトリウム（Ｎａ）
やセシウム（Ｃｓ）などを含む物質を添加しても、同様
の効果が得られる。
明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、種々
の変形が可能であることは勿論である。ワット数やサイ
ズの異なるランプであっても同様の効果が得られるし、
封入物もアークを安定させるためにナトリウム（Ｎａ）
やセシウム（Ｃｓ）などを含む物質を添加しても、同様
の効果が得られる。
【００５２】なお、ランプは、２７０HZの矩形波、ある
いは正弦波や三角波などの交流電流で駆動するのが望ま
しい。また周波数は２７０HZ以外であってもかまわな
い。
いは正弦波や三角波などの交流電流で駆動するのが望ま
しい。また周波数は２７０HZ以外であってもかまわな
い。
【００５３】
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明によれば、始動用希ガスの他に少なくとも、イン
ジウム（Ｉｎ）のハロゲン化物と、希土類すなわちテル
ビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム
（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）又は
これらの混合物のハロゲン化物とを組み合わせること
で、比較的高い多様な相関色温度の要求に対応できる可
視域全体に発光スペクトルを有した発光効率の優れた経
済的な光源を得ることができる。
本発明によれば、始動用希ガスの他に少なくとも、イン
ジウム（Ｉｎ）のハロゲン化物と、希土類すなわちテル
ビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム
（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）又は
これらの混合物のハロゲン化物とを組み合わせること
で、比較的高い多様な相関色温度の要求に対応できる可
視域全体に発光スペクトルを有した発光効率の優れた経
済的な光源を得ることができる。
【００５４】また、透光性容器構成材料と添加金属との
反応も進行しにくくなり、失透が抑制され、例えば液晶
プロジェクシタ装置などの光源として適した長寿命な光
源が得られる。
反応も進行しにくくなり、失透が抑制され、例えば液晶
プロジェクシタ装置などの光源として適した長寿命な光
源が得られる。
【図１】本発明の実施の形態１のメタルハライドランプ
の構成を示す図
の構成を示す図
【図２】本発明の実施の形態１のメタルハライドランプ
の発光分布を示す図
の発光分布を示す図
【図３】本発明の実施の形態１におけるヨウ化インジウ
ムの封入量と相関色温度の関係を示す図
ムの封入量と相関色温度の関係を示す図
【図４】本発明のメタルハライドランプの寿命評価に用
いた光学系の構成を示す図
いた光学系の構成を示す図
【図５】本発明の実施の形態１のメタルハライドランプ
の点灯時間と照度維持率の関係を示す図
の点灯時間と照度維持率の関係を示す図
【図６】本発明の実施の形態２のメタルハライドランプ
の発光分布を示す図
の発光分布を示す図
【図７】本発明の実施の形態２のメタルハライドランプ
の点灯時間と照度維持率の関係を示す図
の点灯時間と照度維持率の関係を示す図
【図８】本発明のメタルハライドランプのヨウ化ホルミ
ウムの封入量と発光効率の関係を示す図
ウムの封入量と発光効率の関係を示す図
【図９】本発明の実施の形態３のメタルハライドランプ
の発光分布を示す図
の発光分布を示す図
【図１０】本発明の実施の形態４のメタルハライドラン
プの発光分布を示す図
プの発光分布を示す図
【図１１】本発明の実施の形態５のメタルハライドラン
プの発光分布を示す図
プの発光分布を示す図
【図１２】本発明の実施の形態６のメタルハライドラン
プの発光分布を示す図
プの発光分布を示す図
【図１３】本発明の実施の形態７のメタルハライドラン
プの発光分布を示す図
プの発光分布を示す図
【図１４】本発明の実施の形態１における管壁負荷と相
関色温度の関係を示す図
関色温度の関係を示す図
１ 発光管 ２ａ 電極 ２ｂ 電極 １０ 光源 １１ 集光ミラー １２ 投射レンズ系 １３ スクリーン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−288101（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−35579（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01J 61/20 H01J 61/88
Claims (6)
- 【請求項１】 透光性容器内に始動用希ガスと、インジ
ウム（Ｉｎ）のハロゲン化物と、テルビウム（Ｔｂ）、
ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビ
ウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）のハロゲン化物うち少
なくとも一種を封入したメタルハライドランプにおい
て、前記メタルハライドランプは、一組の電極を有し、
その一組の電極に交流電流が供給されて駆動され、かつ
前記インジウム（Ｉｎ）のハロゲン化物を０．１ｍｇ／
ｃｃ〜１．５ｍｇ／ｃｃ封入したことを特徴とするメタ
ルハライドランプ。 - 【請求項２】 テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム
（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、
ツリウム（Ｔｍ）のハロゲン化物の封入量の上限を３．
０ｍｇ／ｃｃとした量を、封入したことを特徴とする請
求項１記載のメタルハライドランプ。 - 【請求項３】 管壁負荷４８Ｗ／ｃｍ2〜６２Ｗ／ｃｍ2
のランプ電力で点灯される請求項１又は請求項２記載の
メタルハライドランプ。 - 【請求項４】 インジウム（Ｉｎ）のハロゲン化物のハ
ロゲンは、ヨウ素又は臭素であることを特徴とする請求
項１〜３記載のいずれかのメタルハライドランプ。 - 【請求項５】 希土類のハロゲン化物のハロゲンは、ヨ
ウ素又は臭素であることを特徴とする請求項１〜４記載
のいずれかのメタルハライドランプ。 - 【請求項６】 外部電源に接続される一組の電極の電極
間距離は、５ｍｍ以下である請求項１、２、３、又は５
記載のメタルハライドランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27805996A JP3241611B2 (ja) | 1995-10-20 | 1996-10-21 | メタルハライドランプ |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27264795 | 1995-10-20 | ||
| JP7-272647 | 1995-10-20 | ||
| JP27805996A JP3241611B2 (ja) | 1995-10-20 | 1996-10-21 | メタルハライドランプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09171798A JPH09171798A (ja) | 1997-06-30 |
| JP3241611B2 true JP3241611B2 (ja) | 2001-12-25 |
Family
ID=26550306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27805996A Expired - Fee Related JP3241611B2 (ja) | 1995-10-20 | 1996-10-21 | メタルハライドランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3241611B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1875489B1 (en) * | 2005-03-31 | 2016-07-13 | Koninklijke Philips N.V. | High intensity discharge lamp |
-
1996
- 1996-10-21 JP JP27805996A patent/JP3241611B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09171798A (ja) | 1997-06-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |