(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐火性にして放射透過性の気密容器と；
気密容器内に封入されたハロゲンと；
ハロゲンと金属ハロゲン化物を生成する金属および金属ハロゲン化物１モルに対して０．０００５モル以上のハロゲンに対して過剰であって、発光金属および遊離ハロゲンと容易に反応して金属ハロゲン化物を生成するが気密容器とは反応しにくいハロゲンゲッター性金属としてＳｎＩ２を構成しているスズを含み、気密容器内に封入された金属と；
気密容器内に封入された緩衝ガスと；
を具備し、本質的に水銀が封入されていないことを特徴とする放電容器。
【請求項２】
ハロゲンゲッター性金属としてＳｎＩ２を構成しているスズは、発光金属のハロゲン化物１モル当たり０．５８モル以下であることを特徴とする請求項１記載の放電容器。
【請求項３】
ハロゲンゲッター性金属としてＳｎＩ２を構成しているスズは、発光金属のハロゲン化物１モルに対して０．１モル以下であることを特徴とする請求項１または２記載の放電容器。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか一記載の放電容器と；
電気エネルギーを放電容器内の封入物に供給して、発光アークを発生させる電気エネルギー供給手段と；
を具備していることを特徴とする無電極メタルハライド放電ランプ。
【請求項５】
電気エネルギー供給手段は、無線周波の電気エネルギーを供給する誘導コイルであることを特徴とする請求項４記載の無電極メタルハライド放電ランプ。
【請求項６】
請求項４または５記載のメタルハライド放電ランプと；
電気エネルギー供給手段に電気エネルギーを出力する電源装置と；
を具備していることを特徴とする無電極メタルハライド放電ランプ点灯装置。
【請求項７】
照明装置本体と；
照明装置本体に配設された請求項４または５記載の無電極メタルハライド放電ランプと；
を具備していることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は金属ハロゲン化物を封入した無電極放電ランプ用として好適な放電容器、これを用いた無電極メタルハライド放電ランプ、無電極メタルハライド放電ランプ点灯装置および照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有電極のメタルハライドランプにおいて、ハロゲンに対して過剰な金属を封入して遊離ハロゲンを抑制しつつ所望の作用効果を得ようとすることは、特開昭５５−１８９１９号公報および特開昭５５−４８６０号公報などに記載されている。
【０００３】
また、発光金属としてネオジムをハロゲン化物の形で封入し、かつ低水銀にすることにより、良好な色、効率および平均演色評価数Ｒａを有する無電極メタルハライド放電ランプを得ようとすることが特開平７−２４２１１号公報に記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
有電極のメタルハライドランプの寿命は、主として次の要素によって制限される。
【０００５】
（１）光束維持率の低下光束維持率の低下は、発光管の黒化および失透によって発生する。
【０００６】
黒化は、電極の飛散による発光管内壁への膜形成および金属ハロゲン化物と電極との反応生成物付着が主な原因である。
【０００７】
失透は、金属ハロゲン化物と放電容器を構成する石英ガラスとの反応によって発生する。
【０００８】
（２）アークの立ち消えおよび揺れアークの立ち消えおよびゆれは、ランプ電圧上昇によって発生する。ランプ電圧の上昇は、発光管の黒化、遊離ハロゲンの発生などに起因する。
【０００９】
（３）始動不良始動不良は、発光管への不純ガスの混入、遊離ハロゲンの発生、電極の変形、電極エミッター枯渇、始動素子または始動回路の不良などによって発生する。
【００１０】
（４）発光管の破裂およびリーク発光管の破裂およびリークは、発光管の失透や封止部のクラックなどによって発生する。
【００１１】
（５）光色劣化および色むら光色劣化は、発光金属であるＮａ、Ｌｉなどの消耗によって発生する。
【００１２】
色むらは、封入物の発光管付着位置が不適当であったり、アークの色分離発生が原因である。
【００１３】
以上の要因のうち、（２）〜（５）は設計および製造を適切に行えば改善できるが、（１）は非常に困難である。
【００１４】
（１）を改善した例として、特開昭４８−６０４８４号公報には、ハロゲン化錫を封入するものが開示されている。
【００１５】
確かに光束維持率は改善されるものの、発光効率、始動性および電極寿命などが劣化しやすい。
【００１６】
したがって、有電極のメタルハライドランプにおいては、（２）〜（５）の要因の悪化がない形で（１）の光束維持率を改善することができなかった。
【００１７】
これに対して、無電極のメタルハライドランプにおいては、放電容器に封装した電極がないために、放電容器の黒化は本質的に発生しないし、また封入するハロゲン化物を適切に選択すれば、失透も少なくすることができるので、結果として高い光束維持率を容易に得ることができるという特質を備えている。
【００１８】
それゆえ、無電極のメタルハライドランプにおいては、前記（２）〜（５）の要因に関連して下記の事項によって寿命が制限される。
【００１９】
（２）アークの立ち消えおよび揺れ遊離ハロゲンの発生に起因する。
【００２０】
（３）始動不良不純ガスの混入、遊離ハロゲンの発生および始動回路の不良などによって発生する。
【００２１】
（４）発光管の破裂およびリーク封入物や放電容器の温度が適切でない場合、失透によって発生する。
【００２２】
（５）光色劣化および色むら発光金属であるＮａ、Ｌｉなどの消耗によって光色劣化が発生する。
【００２３】
封入物の放電容器付着位置が不適当であったり、アークの色分離発生によって発生する。
【００２４】
上記（２）および（３）において、遊離ハロゲンの発生が原因となる理由は以下のとおりでる。
【００２５】
すなわち、発生した遊離ハロゲンは、概ね５００〜１０００℃であるところのランプの動作温度下において、完全に蒸発するため、その蒸気圧が高くなる。蒸発したハロゲンガスとりわけヨウ素ガスは、電子吸着性が高いために、絶縁破壊電圧を高めたり、グロー放電からアーク放電への転移をしにくくしたり、アークを収縮させてアークの揺れを発生させたり、再点弧電圧を上昇させてアークを立ち消えしやすくする。
【００２６】
また、ハロゲンは、始動時の室温においても比較的高い蒸気圧を示し、始動を困難にする。
【００２７】
図８は、従来の無電極メタルハライド放電ランプにおける点灯時間に対する遊離ハロゲンガス濃度の関係を示すグラフである。
【００２８】
図において、横軸は点灯時間を、縦軸は相対遊離ハロゲンガス濃度（％）を、それぞれ示す。
【００２９】
曲線ＡおよびＢは、ともに異なる金属ハロゲン化物を封入したランプで、いずれも点灯時間の増加に伴って遊離ハロゲンガスの濃度が増加していることが分かる。
【００３０】
（４）の要因は、封入物や放電容器の温度管理をなるべく低くなるように適切に設計することで抑制できる。
【００３１】
（５）の要因は、発光金属の消耗を見越して過剰に封入したり、放電容器の最冷部を適切に設計することで回避できる。
【００３２】
一方、無電極放電ランプにおいては、プラズマが放電容器に接近するので、放電容器と封入金属との反応および封入金属の放電容器壁の透過消失は加速される。
【００３３】
加えて、誘導結合形の無電極のメタルハライドランプの場合、放電容器に接近して誘導コイルが配設される関係で、誘導コイルによる強い電界が放電容器および放電媒体に作用するために、封入金属が金属イオンの形で吸引されるから、封入金属の透過消失は一層加速される。
【００３４】
さらに、放電容器に水銀を本質的に封入しない場合には、以下の問題がある。第１に、水銀を封入する場合においては、遊離ハロゲンが水銀に捕捉されてＨｇＩとなることにより、始動時の室温付近におけるハロゲン特にヨウ素の蒸気圧を低下させる作用があるが、水銀を封入していない場合には、このような作用を期待することができないため、始動時のハロゲン蒸気圧が高くなり、始動を困難にする。
【００３５】
第２に、放電容器内に水銀が本質的に存在しないために、点灯時の放電容器内の圧力は、有電極のメタルハライドランプのように水銀を封入するものに比較して、はるかに小さい。このため、平均自由行程が大きくなり、プラズマ中でハロゲン化金属から解離した金属原子が放電容器壁に到達する確率が増大するから、放電容器との反応および透過消失が加速される。
【００３６】
以上の問題の相乗効果によって、無電極のメタルハライドランプは、有電極のメタルハライドランプに比較して、遊離ハロゲンの発生速度が大きくなるので、無電極のメタルハライドランプにおいては、遊離ハロゲンが寿命制限要素の最も大きな要素である。
【００３７】
本発明は、遊離ハロゲンを抑制して、放電のアーク揺れやアークの立ち消えが発生しにくく、始動性が低下しない無電極メタルハライド放電ランプ用として好適な放電容器、これを用いた無電極メタルハライド放電ランプ、無電極メタルハライド放電ランプ点灯装置および照明装置を提供することを目的とする。
【００３８】
【課題を達成するための手段】
請求項１の発明の放電容器は、耐火性にして放射透過性の気密容器と；気密容器内に封入されたハロゲンと；ハロゲンと金属ハロゲン化物を生成する金属および金属ハロゲン化物１モルに対して０．０００５モル以上のハロゲンに対して過剰な金属であって、発光金属および遊離ハロゲンと容易に反応して金属ハロゲン化物を生成するが気密容器とは反応しにくいハロゲンゲッター性金属としてＳｎＩ２を構成しているスズを含み、気密容器内に封入された金属と；気密容器内に封入された緩衝ガスと；を具備し、本質的に水銀が封入されていないことを特徴としている。
【００３９】
本発明および以下の各発明において、特に指定しない限り用語の定義および技術的意味は次による。
【００４０】
まず、気密容器について説明する。
【００４１】
気密容器が耐火性であるとは、放電容器の通常の作動温度に耐え得る範囲であればよい。
【００４２】
放射透過性であるとは、放電によって発生した放射を外部に導出することができればよい。気密容器のほぼ全体が放射を導出できる必要はなく、所望の部分から放射を導出できればよい。
【００４３】
耐火性と放射透過性とを備えている材料としては、石英ガラス、透光性アルミナ、ＹＡＧなどの透光性セラミックスやこれらの単結晶などを用いることができる。石英ガラスとしては溶融石英および合成石英を用いることができる。
【００４４】
気密容器の形状は、電気エネルギー供給手段によって異なる。
【００４５】
電気エネルギー供給手段として誘導コイルが用いられる場合は、誘導コイルがトランスの１次コイルとなり、誘導コイルが発生して気密容器内を貫通する磁束の回りにリング状の放電アークが形成され、この放電アークが単巻の２次コイルとして作用する関係で、気密容器はほぼ楕円球形、またはほぼ球形であるのが一般的である。なお、ここでほぼ楕円球形とは、楕円球形を含み、さらに楕円球形に類似する形状を含むという意味である。同様にほぼ球形とは、球形およびこれに類似する形状である。
【００４６】
これに対して、容量結合の場合には、ほぼ平行に配設された一対の電極間に放電容器の封入物が誘電体として介在するから、気密容器は偏平な形状にするのが一般的である。
【００４７】
さらに、気密容器には所望により、始動用の気密な細管すなわち始動用細管を一体に形成おくことができる。この始動用細管の内部には始動用のガスを相対的に低い圧力で封入しておくものとする。そして、始動時には、始動用細管に対して始動電圧を印加して、まず始動用ガスを絶縁破壊をさせてプラズマ放電させ、これにより次に気密容器内の緩衝ガスに高電圧を印加させて、これを絶縁破壊させてプラズマ放電を発生させることにより、始動することができる。
【００４８】
また、始動用細管を利用して放電容器を所定の位置に支持することができる。
【００４９】
さらにまた、放電容器を始動用細管を利用して、これらを包囲する外囲器内に吊持させることもできる。この場合、外囲器は放電容器を機械的に保護することができる。
【００５０】
次に、ハロゲンについて説明する。
【００５１】
ハロゲンは、ヨウ素、臭素、塩素およびフッ素のいずれか１種または複数種が許容される。
【００５２】
金属について説明する。
【００５３】
気密容器に封入される金属は、発光金属およびハロゲンゲッター性金属としてＳｎＩ２を構成しているスズ（Ｓｎ）を含むとともに、ハロゲンと金属ハロゲン化物を生成する金属およびハロゲンに対して過剰な金属からなる。
【００５４】
ハロゲンゲッター性金属とハロゲンに対して過剰な金属とは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。すなわち、ハロゲンゲッター性金属としてのスズがスズハロゲン化物（ＳｎＩ２）を構成していて、発光金属の一部がハロゲンに対して過剰な金属であってもよい。なぜなら、後者の場合でも点灯中ハロゲンゲッター性金属としてＳｎＩ２を構成しているスズは、遊離ハロゲンをゲットしてさらに多価のスズハロゲン化物（ＳｎＩ４）になるか、解離してハロゲンゲッター性金属としてのスズ（Ｓｎ）となり、遊離ハロゲンをゲットするように作用することができるからである。
【００５５】
発光金属は、所望の放射およびそのアーク効率に応じてメタルハライド放電ランプの発光金属として既知の全ての金属の中から任意所望に単体または複数組み合わせて選択して用いることができる。たとえば、Ｎａ、Ｓｃ、Ｎｄ、Ｔｌ、Ｉｎ、Ｄｙ、Ｃｓなどを用いることができる。
【００５６】
発光金属のハロゲン化物の組み合わせとしては、ＳｃＩ3−ＮａＩ、ＮａＩ−ＴｌＩ−ＩｎＩ、ＤｙＩ3−ＮｄＩ3−ＣｓＩ、ＮｄＩ3−ＮａＩなどが有用である。また、その封入量としては、たとえば気密容器の内容積１ｃｃ当たり各ハロゲン化物を０．２〜５ｍｇ程度が推奨される。
【００５７】
ハロゲンゲッター性金属は、一般的に遊離ハロゲンと容易に反応して金属ハロゲン化物を生成するが、気密容器とは反応しにくい金属でなければならない。
【００５８】
ハロゲンゲッター性金属としては、実際的には元素周期律表の３Ｂ、４Ｂ、５Ｂおよび６Ｂ族の金属または半導体から適切なものを得ることが可能である。しかし、本発明において、ハロゲンゲッター性金属の金属には、上記のうちのＳｎＩ２を構成しているスズ（Ｓｎ）を用いるものである。
【００５９】
これに対して、Ｓｃ、Ｎａ、ＤｙおよびＮｄなどは一応ハロゲンゲッター性を備えているが、これらの金属は気密容器の石英と激しく反応するなどの理由により、不可である。
【００６０】
本発明において、過剰な金属が金属ハロゲン化物１モルに対して０．０００５モル以上の量である理由は、上記の量封入されていれば、点灯中ハロゲンゲッター性金属としてＳｎＩ２を構成しているスズがさらに多価のスズハロゲン化物になって、所要の長期間にわたって遊離ハロゲンをゲットして遊離ハロゲンの生成を抑制することができるからである。ハロゲンゲッター性金属としてＳｎＩ２を構成しているスズ物が、さらに多価の金属ハロゲン化物になるとは、ＳｎＩ2がＳｎＩ4になることをいう。
【００６１】
ハロゲンゲッター性金属としてＳｎＩ２を構成しているスズをあまり多く封入すると、効率が低下したり、特定の封入金属の発光を抑制するために、演色性劣化や黒体放射に対する色偏差が大きくなるので、注意する必要がある。
【００６２】
緩衝ガスについて説明する。
【００６３】
緩衝ガスとしては、Ｘｅ、Ａｒ、Ｋｒなどの希ガスを用いる。ただし、気密容器が石英ガラスから構成されている場合には、Ｎｅは透過しやすいので、緩衝ガスとして不適当である。
【００６４】
さらに、水銀について説明する。
【００６５】
本発明において、本質的にＨｇが封入されていないとは、以下のとおりである。Ｈｇが放電容器内に存在するにしても、放電容器の内容積１ｃｃ当たり一般的には１ｍｇ未満であることをいう。また、好ましくは０．３ｍｇ未満、さらに好ましくは０．２ｍｇ未満である。すなわち、無電極メタルハライド放電ランプにおいては、緩衝ガスとしてのＨｇ蒸気は本質的に不要である。
【００６６】
最後に、作用について説明する。
【００６７】
放電容器を用いて無電極メタルハライドランプを構成して、これを点灯中ハロゲンゲッター性金属としてＳｎＩ２を構成しているスズは遊離ハロゲンが発生すると、ハロゲンゲッター性金属としてＳｎＩ２を構成しているスズは、ハロゲンガスを速やかにゲットしてより多価のスズハロゲン化物（ＳｎＩ４）になる。
【００６８】
その結果、点灯中の遊離ハロゲン発生を抑制するので、ランプ電圧の上昇を少なくするので、アークの立ち消えおよびアークの揺れを低減することができる。
【００６９】
さらに、遊離ハロゲンの抑制により、始動不良を低減することができる。
【００７０】
以上により、放電容器および無電極メタルハライド放電ランプは長寿命になる。
【００７１】
請求項２の発明の放電容器は、請求項１記載の放電容器において、ハロゲンゲッター性金属としてＳｎＩ２を構成しているスズは、発光金属のハロゲン化物１モル当たり０．５８モル以下であることを特徴としている。
【００７２】
本発明は、ハロゲンゲッター性金属としてＳｎＩ２を構成しているスズの一般的な封入量の最大値を規定したものである。
【００７３】
請求項３の発明の放電容器は、請求項１または２記載の放電容器において、ハロゲンゲッター性金属としてＳｎＩ２を構成しているスズは、発光金属のハロゲン化物１モル当たり０．１モル以下であることを特徴としている。
【００７４】
本発明は、ハロゲンゲッター性金属としてＳｎＩ２を構成しているスズについて好ましい封入量の最大値を規定したものである。
【００７５】
請求項４の発明の無電極メタルハライド放電ランプは、請求項１ないし３のいずれか一記載の放電容器と；電気エネルギーを放電容器内の封入物に供給して、発光アークを発生させる電気エネルギー供給手段と；を具備していることを特徴としている。
【００７６】
電気エネルギー供給手段は、容量結合形および誘導結合形のいずれでもよい。
【００７７】
また、請求項１において述べたように、放電容器の形状は、電気エネルギー供給手段の形式に応じて最適な形状にすればよい。
【００７８】
請求項５の発明の無電極メタルハライド放電ランプは、請求項４記載の無電極メタルハライド放電ランプにおいて、電気エネルギー供給手段は、無線周波の電気エネルギーを供給する誘導コイルであることを特徴としている。
【００７９】
本発明は、誘導結合形の電気エネルギー供給手段を用いる場合の最適な周波数帯域を規定している。ここで、無線周波とは、０．１〜３００ＭＨｚの範囲をいう。
【００８０】
請求項６の発明の無電極メタルハライド放電ランプ点灯装置は、請求項４または５記載のメタルハライド放電ランプと；電気エネルギー供給手段に電気エネルギーを出力する電源装置と；を具備していることを特徴としている。
【００８１】
本発明は、無電極メタルハライド放電ランプと電源装置とを備えて点灯装置を構成している。
【００８２】
請求項７の発明の照明装置は、照明装置本体と；照明装置本体に配設された請求項４または５記載の無電極メタルハライド放電ランプと；を具備していることを特徴としている。
【００８３】
本発明は、各種照明器具、各種紫外線照射装置など無電極メタルハライド放電ランプを放射源として、その放射を所定の目的のために用いるあらゆる用途に適合するものである。
【００８４】
各種照明器具については、屋内用としてたとえば天井用照明器具、壁面用照明器具など、また屋外用として道路照明器具、トンネル照明器具、景観照明器具特に橋梁照明、ビルディング照明用などメンテナンスが困難な箇所に設置される照明器具などに適用することができる。
【００８５】
各種紫外線照射装置については、紫外線硬化装置、紫外線露光装置、紫外線殺菌装置、紫外線アッシング装置などに適用することができる。
【００８６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００８７】
図１は、本発明の放電容器および無電極メタルハライド放電ランプの第１の実施形態を示す断面図である。
【００８８】
図において、１は無電極メタルハライド放電ランプである。
【００８９】
無電極メタルハライド放電ランプ１は、放電容器１ａおよび電気エネルギー供給手段１ｂからなる。
【００９０】
放電容器１ａは、溶融石英ガラスからなり、直径約３０ｍｍのほぼ楕円球状をなす気密容器１ａ１および気密容器１ａ１の上面中央部に一体に形成された始動用細管１ａ２を備えている。
【００９１】
気密容器１ａ１内には、ハロゲン、金属および緩衝ガスからなる放電媒体が封入されている。
【００９２】
金属は、ハロゲンと金属ハロゲン化物を生成する化学的等量の金属および過剰な金属からなる。また、これらの金属は、その目的から分類すると、発光金属およびハロゲンゲッター性金属を含んでいる。
【００９３】
本実施形態においては、発光金属を金属ハロゲン化物として封入し、ハロゲンゲッター性金属を金属単体で封入した。発光金属としては、ＳｃＩ３−ＮａＩを用いた。
【００９４】
ハロゲンゲッター性金属および発光金属のハロゲン化物１モルに対する封入量を表１に示す。
【００９５】
〔表１〕
Ｎｏ．        ハロゲンゲッター性金属          封入量（モル）
１                    Ｉｎ                      ０．１４
２                    Ｓｎ                      ０．６
３                    Ｐｂ                      ０．０４３
４                    Ｇｅ                      ０．１２
５                      Ｓｂ                      ０．１２
６                      Ｂｉ                      ０．１２
緩衝ガスは、Ｘｅを２６．７ＫＰａ封入した。
【００９６】
始動用細管１ａ２は、内部にＡｒを２．７ＫＰａ（２０ｔｏｒｒ）を封入した。
【００９７】
電気エネルギー供給手段１ｂは、平板状の金属板を２ターン巻回してなる誘導コイルからなり、放射をなるべく遮断しないように板面を放射方向と平行に揃えている。したがって、本実施形態の電気エネルギー供給手段１ｂは誘導コイルである。
【００９８】
図において、２は放電アークを概念的に示しており、誘導コイルからなる電気エネルギー供給手段１ｂと同心のリング状に形成される。
【００９９】
以上の放電容器１ａに３００Ｗを入力して１０００時間点灯後に行った試験結果ついて以下説明する。
【０１００】
実施例１においては、遊離ヨウ素の発生は見られず、気密容器１ａ１の失透もなかった。発光効率はＩｎを封入しない場合の４５％であった。これは添加したＩｎが青色の発光をするために効率が低下したものと考えられる。しかし、Ｉｎが特定発光金属の発光を抑制する現象は小さかった。
【０１０１】
図２は、Ｉｎの添加量に対する発光効率の関係を示すグラフである。
【０１０２】
図において、横軸は金属ハロゲン化物１モルに対する過剰Ｉｎのモル数を、縦軸は相対発光効率（％）を、それぞれ示す。
【０１０３】
この種のランプの実用最低限の発光効率は、６０％程度であるので、図からＩｎの添加量は金属ハロゲン化物１モルに対して０．１モル以下が適当である。
【０１０４】
実施例２においては、遊離ヨウ素の発生は見られず、失透もなかった。発光効率はＳｎを添加しない場合の９２％であったが、Ｓｃの発光が弱まり、橙色の発光になり、平均演色評価数Ｒａは、添加しない場合の平均演色評価数Ｒａを１００％としたときの５８％に低下した。
【０１０５】
図３は、Ｓｎの添加量に対する平均演色評価数Ｒａの関係を示すグラフである。
【０１０６】
図において、横軸は金属ハロゲン化物１モルに対する過剰Ｓｎのモル数を、縦軸は相対Ｒａ変化（％）を、それぞれ示す。
【０１０７】
図からＳｎを添加しないときの平均演色評価数Ｒａを１００％とした場合に、その６０％以上を確保するためには、Ｓｎの添加を０．５８モル以下にすればよい。
【０１０８】
実施例３および４のＰｂ、Ｇｅにおいても、実施例２と同様に橙色の発光になり、平均演色評価数Ｒａが低下した。そして、Ｓｎと同様な理由により、添加量を０．５８モル以下にすれば、良好な平均演色評価数Ｒａが得られる。
【０１０９】
実施例２〜４の各実施例においては、発光効率の低下は少ないので、これらの金属については、主として平均演色評価数Ｒａの観点から添加量を決定することができる。
【０１１０】
実施例５においては、遊離ヨウ素の発生は見られず、失透もなかった。発光効率はＢｉを封入しない場合の７６％であった。平均演色評価数Ｒａの低下は小さかった。
【０１１１】
実施例６においては、実施例５と同様であるが、発光効率はＳｂを添加しない場合の８９％であった。
【０１１２】
図４は、Ｂｉ、Ｓｂの添加量に対する発光効率の関係を示すグラフである。
【０１１３】
図において、横軸は金属ハロゲン化物１モルに対する過剰Ｂｉ、Ｓｂのモル数を、縦軸は相対発光効率（％）を、それぞれ示す。
【０１１４】
各曲線にはそれぞれの該当する元素記号を付してある。
【０１１５】
図から実用的な添加量は、Ｂｉが０．２２モル以下、Ｓｂが０．４９モル以下である。
【０１１６】
図５は、本発明の無電極メタルハライド放電ランプ点灯装置における電源の一例を示す回路図である。
【０１１７】
３は直流電源、４はインバータ装置、５は点灯回路である。
【０１１８】
直流電源３は、交流電源を整流して得るか、電池などから得ることができる。
【０１１９】
インバータ装置４は、直流電源３を入力端に接続し、無線周波出力端に点灯回路５を接続している。
【０１２０】
インバータ装置４の回路構成としては、たとえば一対のスイッチング手段４ａ、４ｂを直列接続してなるハーフブリッジ形のインバータ回路を用いており、各スイッチング手段４ａ、４ｂをドライブ回路４ｃによって交互にオン、オフさせて、出力端に１３．５６ＭＨｚの無線周波を出力する。
【０１２１】
なお、スイッチング手段４ａ、４ｂには無線周波領域においても優れたスイッチング特性を示す電界効果トランジスタを用いている。また、出力端に直列接続されたコンデンサ４ｄはインバータ装置側のインピーダンス整合用である。
【０１２２】
点灯回路５は、点灯主回路５ａおよび始動回路５ｂから構成されている。
【０１２３】
点灯主回路５ａは、入力端間に並列接続されたインピーダンス整合用のコンデンサ５ａ１およびこれと並列に接続された誘導コイルからなる電気エネルギー供給手段１ｂから構成されている。
始動回路５ｂは、点灯主回路５ａと並列接続されており、コンデンサ５ｂ１、並列共振回路５ｂ２およびスイッチ５ｂ３の直列回路から構成されている。
【０１２４】
並列共振回路５ｂ２は、インダクタＬ、コンデンサＣおよび抵抗器Ｒを並列接続して構成されており、並列共振回路５ｂ２の共振電圧を放電容器１ａに一体に形成された始動用細管１ａ２に印加する。なお、抵抗器Ｒは、並列共振回路５ｂ２のＱを制御して始動電圧を所望値に調整する。
【０１２５】
そうして、放電容器１ａおよび電気エネルギー供給手段１ｂからなる無電極メタルハライド放電ランプ１を点灯するには、最初に始動回路５ｂのスイッチ５ｂ３を閉成する。すると、並列共振回路５ｂ２が並列共振を起こすので、その両端に高電圧が発生する。この高電圧は始動用細管１ａ２に装着された外部電極１ａ３に印加される。
【０１２６】
外部電極１ａ３から印加された高電圧により、始動用細管１ａ２内の希ガスが絶縁破壊されて、まず、プラズマ放電を開始する。始動用細管１ａ２内のガスがプラズマ放電すると、始動用細管と電気エネルギー供給手段１ｂとの間に位置する放電容器に高電圧が印加されて放電容器内の放電媒体が絶縁破壊されてプラズマ放電を開始する。この状態で誘導コイル１ｂには無線周波の電流が流れて磁束が発生する。この磁束は放電容器内のプラズマを貫通するので、磁束の回りにプラズマ中を２次電流が流れる。これにより、アーク放電が磁束を取り巻いてリング状に発生し、アーク放電から発光金属の特性スペクトルの放射が行われる。
【０１２７】
そして、放電容器１ａから取り出した放射を所望により、制光して照明に利用することができる。
【０１２８】
図６は、本発明の照明装置の一実施形態を示す道路用照明器具を示す一部切欠側面図である。
【０１２９】
図において、６はポール、７は照明装置本体である。
【０１３０】
ポール６は基端が道路面から起立している。
【０１３１】
照明装置本体は、ポール６の先端に装着されている。
【０１３２】
図７は、本発明の照明装置の一実施形態である道路用照明器具における照明装置本体を示す概念図である。
【０１３３】
図において、図１および図６と同一部分については同一符号を付して説明は省略する。
【０１３４】
７ａはハウジング、７ｂは透光性下面カバー、７ｃは反射板、７ｄは第１の箱体、７ｅは第２の箱体である。
【０１３５】
第１の箱体７ｄは、図１におけるインピーダンス整合用のコンデンサ５ａ１を収納するとともに、誘導コイル１ｂをその端子１ｂ１を支持することによって支持している。
【０１３６】
第２の箱体７ｅは、図１における始動用回路を収納するとともに、細管１ａ２を支持することによって、放電容器１を支持している。
【０１３７】
したがって、以上の説明から理解できるように、図５におけるインバータ装置４は、照明装置本体７からは離間した場所たとえばポール６の下端部内に収納されるか、または別置きの電源ボックス（図示しない。）内に収納される。
【０１３８】
【発明の効果】
請求項１ないし３の各発明によれば、金属ハロゲン化物を生成する金属の他に過剰な金属を金属ハロゲン化物１モルに対して０．０００５モル以上封入し、封入金属には発光金属の他にハロゲンゲッター性金属としてＳｎＩ２を構成しているスズを含んでいることにより、遊離ハロゲンが発生すると、ＳｎＩ２を構成しているスズは速やかに遊離ハロゲンをゲットしてさらに多価のスズハロゲン化物（ＳｎＩ４）になるので、放電のアーク揺れやアークの立ち消えが発生しにくいとともに、始動性が低下しにくい無電極メタルハライド放電ランプ用として好適な放電容器を提供することができる。
【０１３９】
請求項２の発明によれば、加えてハロゲンゲッター性金属としてＳｎＩ２を構成しているスズの封入量を発光金属のハロゲン化物１モルに対して０．５８モル以下に規定したことにより、一般的な効果を有する放電容器を提供することができる。
【０１４０】
請求項３の発明によれば、加えてハロゲンゲッター性金属としてＳｎＩ２を構成しているスズの封入量を発光金属のハロゲン化物１モルに対して０．１モル以下に規定したことにより、好ましい効果を有する放電容器を提供することができる。
【０１４１】
請求項４の発明によれば、請求項１ないし３の効果を有する無電極メタルハライド放電ランプを提供することができる。
【０１４２】
請求項５の発明によれば、加えて電気エネルギー供給手段が無線周波の電気エネルギーを供給する誘導コイルである無電極メタルハライド放電ランプを提供することができる。
【０１４３】
請求項６の発明によれば、請求項１ないし３の効果を有する無電極メタルハライド放電ランプ点灯装置を提供することができる。
【０１４４】
請求項７の発明によれば、請求項１ないし３の効果を有する照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の放電容器および無電極メタルハライド放電ランプの第１の実施形態を示す断面図
【図２】  Ｉｎの添加量に対する発光効率の関係を示すグラフ
【図３】  Ｓｎの添加量に対する平均演色評価数Ｒａの関係を示すグラフ
【図４】  Ｓｂ、Ｂｉの添加量に対する発光効率の関係を示すグラフ
【図５】  本発明の無電極メタルハライド放電ランプ点灯装置における電源の一例を示す回路図
【図６】  本発明の照明装置の一実施形態を示す道路用照明器具を示す一無切欠側面図
【図７】  本発明の照明装置の一実施形態を示す道路用照明器具における照明装置本体を示す概念図
【図８】  従来の無電極メタルハライド放電ランプにおける点灯時間に対する遊離ハロゲンガス濃度の関係を示すグラフ
【符号の説明】
１…無電極メタルハライド放電ランプ
１ａ…放電容器
１ａ…気密容器
１ａ２…始動用細管
１ａ３…外部電極
１ｂ…電気エネルギー供給手段
２…放電アーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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