(57)【要約】選択された照明器具において使用するためのアーク放電メタルハライドランプであって、選択された形状の透光壁を有した放電チャンバであって、前記壁は選択された大きさの放電領域の境界を成し、一対の電極が前記壁を介して支持されており、そして、放電チャンバの放電領域にはイオン化物質が入れられており、そうした物質には、セリウム、ジスプロシウム、ホルミウム、リチウム、ナトリウム、プラセオジミウム、タリウム、そしてツリウムのハロゲン化物で構成されるグループから選択される少なくとも１つの成分が含まれ、さらに、放電チャンバ内に存在する全てのハロゲン化物の総重量の選択された割合のカルシウムのハロゲン化物が含まれており、その選択は、アルミニウムのハロゲン化物を追加するか否かにも依存する。存在する前述のハロゲン化物の他のものの供給量には限界が決められている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
選択された照明器具において使用するためのアーク放電メタルハライドランプであって、
選択された形状の可視光透光壁を有しており、当該壁が放電領域の境界を成すと共に一対の電極が前記壁を介して相互に間隔をあけた状態で前記放電領域内に支持されている放電チャンバと、
前記放電チャンバの前記放電領域に入れられたイオン化物質であって、セリウム、ジスプロシウム、ホルミウム、リチウム、ナトリウム、プラセオジミウム、タリウム、そしてツリウムのハロゲン化物で構成されるグループから選択される少なくとも１つを含み、さらに、前記放電チャンバ内に存在する全てのハロゲン化物の総重量のほぼ７６％から９９％の間の割合でカルシウムのハロゲン化物を含む、というイオン化物質と
を有することを特徴とするランプ。
【請求項２】
前記放電チャンバから発せられる可視光は、２８００Ｋよりも大きいＣＣＴ値を有すること、
を特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記放電チャンバの前記放電領域内に存在するタリウムのハロゲン化物は、前記放電チャンバに存在する全てのハロゲン化物の総重量の１８パーセント未満の割合で存在すること、
を特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記放電チャンバの前記放電領域内に存在するジスプロシウムのハロゲン化物は、前記放電チャンバに存在する全てのハロゲン化物の総重量の２０パーセント未満の割合で存在すること、
を特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記放電チャンバの前記放電領域内に存在するリチウムのハロゲン化物は、前記放電チャンバに存在する全てのハロゲン化物の総重量の２０パーセント未満の割合で存在すること、
を特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記放電チャンバの前記放電領域内に存在するカルシウムのハロゲン化物は、前記放電チャンバに存在するナトリウムのハロゲン化物に対して４を超えるモル比で存在すること、
を特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記放電チャンバの前記放電領域内に存在するカルシウムのハロゲン化物は、前記放電チャンバに存在するタリウムのハロゲン化物に対して１６を超えるモル比で存在すること、
を特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記放電チャンバの前記放電領域の中には更に、水銀と、アルゴンおよびキセノンで構成されるグループから選択される１成分とが入っていること、
を特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記放電チャンバの前記壁は、多結晶アルミナで成ること、
を特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記放電チャンバは、管壁負荷が３０Ｗ／ｃｍ２以上となるように維持される内表面積を有すること
を特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記放電チャンバは、管壁負荷が３０Ｗ／ｃｍ２以上となるように維持される内表面積を有すること
を特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
選択された照明器具において使用するためのアーク放電メタルハライドランプであって、
選択された形状の可視光透光壁を有しており、当該壁が放電領域の境界を成すと共に一対の電極が前記壁を介して相互に間隔をあけた状態で前記放電領域内に支持されている放電チャンバと、
前記放電チャンバの前記放電領域に入れられたイオン化物質であって、セリウム、ジスプロシウム、ホルミウム、リチウム、ナトリウム、プラセオジミウム、タリウム、そしてツリウムのハロゲン化物で構成されるグループから選択される少なくとも１つを含み、さらに、前記放電チャンバ内に存在する全てのハロゲン化物の総重量の約５５％から７５％の間の割合でカルシウムのハロゲン化物を含み、それによって、前記放電チャンバから発せられる可視光線が２７００Ｋから３４５０Ｋの間のＣＣＴ値を有する、というイオン化物質と、
を有することを特徴とするランプ。
【請求項１３】
前記放電チャンバから発せられる可視光は、赤色演色評価数の値Ｒ９≧１００であること、
を特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記放電チャンバの前記放電領域内に存在するタリウムのハロゲン化物は、前記放電チャンバに存在する全てのハロゲン化物の総重量の１８パーセント未満の割合で存在すること、
を特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
前記放電チャンバの前記放電領域内に存在するジスプロシウムのハロゲン化物は、前記放電チャンバに存在する全てのハロゲン化物の総重量の２０パーセント未満の割合で存在すること、
を特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１６】
前記放電チャンバの前記放電領域内に存在するリチウムのハロゲン化物は、前記放電チャンバに存在する全てのハロゲン化物の総重量の２０パーセント未満の割合で存在すること、
を特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１７】
前記放電チャンバの前記放電領域内に存在するカルシウムのハロゲン化物は、前記放電チャンバに存在するナトリウムのハロゲン化物に対して１を超えるモル比で存在すること、
を特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１８】
前記放電チャンバの前記放電領域内に存在するカルシウムのハロゲン化物は、前記放電チャンバに存在するタリウムのハロゲン化物に対して６を超えるモル比で存在すること、
を特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１９】
前記放電チャンバの前記放電領域の中には更に、水銀と、アルゴンおよびキセノンで構成されるグループから選択される成分とが入っていること、
を特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項２０】
前記放電チャンバの前記壁は多結晶アルミナで成ること、
を特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項２１】
前記放電チャンバは、管壁負荷が３０Ｗ／ｃｍ２以上となるように維持される内表面積を有すること
を特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項２２】
前記放電チャンバは、管壁負荷が３０Ｗ／ｃｍ２以上となるように維持される内表面積を有すること
を特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項２３】
選択された照明器具において使用するためのアーク放電メタルハライドランプであって、
選択された形状の可視光透光壁を有しており、当該壁が放電領域の境界を成すと共に一対の電極が前記壁を介して相互に間隔をあけた状態で前記放電領域内に支持されている放電チャンバと、
前記放電チャンバの前記放電領域に入れられたイオン化物質であって、アルミニウムのハロゲン化物と、セリウム、ジスプロシウム、ホルミウム、リチウム、ナトリウム、プラセオジミウム、タリウム、そしてツリウムのハロゲン化物で構成されるグループから選択される少なくとも１つの成分とを含み、さらに、前記放電チャンバ内に存在する全てのハロゲン化物の総重量の約７６％から９９％の間の割合でカルシウムのハロゲン化物を含む、というイオン化物質と、
を有することを特徴とするランプ。
【請求項２４】
前記放電チャンバから発せられる可視光は、２８００Ｋよりも大きいＣＣＴ値を有すること、
を特徴とする請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記放電チャンバの前記放電領域内に存在するアルミニウムのハロゲン化物は、前記放電チャンバに存在する全てのハロゲン化物の総重量の５パーセント未満の割合で存在すること、
を特徴とする請求項２３に記載の装置。
【請求項２６】
前記放電チャンバの前記放電領域内に存在するタリウムのハロゲン化物は、前記放電チャンバに存在する全てのハロゲン化物の総重量の１８パーセント未満の割合で存在すること、
を特徴とする請求項２３に記載の装置。
【請求項２７】
前記放電チャンバの前記放電領域内に存在するジスプロシウムのハロゲン化物は、前記放電チャンバに存在する全てのハロゲン化物の総重量の２０パーセント未満の割合で存在すること、
を特徴とする請求項２３に記載の装置。
【請求項２８】
前記放電チャンバの前記放電領域内に存在するリチウムのハロゲン化物は、前記放電チャンバに存在する全てのハロゲン化物の総重量の２０パーセント未満の割合で存在すること、
を特徴とする請求項２３に記載の装置。
【請求項２９】
前記放電チャンバの前記放電領域内に存在するカルシウムのハロゲン化物は、前記放電チャンバに存在するナトリウムのハロゲン化物に対して４を超えるモル比で存在すること、
を特徴とする請求項２３に記載の装置。
【請求項３０】
前記放電チャンバの前記放電領域内に存在するカルシウムのハロゲン化物は、前記放電チャンバに存在するタリウムのハロゲン化物に対して１６を超えるモル比で存在すること、
を特徴とする請求項２３に記載の装置。
【請求項３１】
前記放電チャンバの前記放電領域の中には更に、水銀と、アルゴンおよびキセノンで構成されるグループから選択される１成分とが入っていること、
を特徴とする請求項２３に記載の装置。
【請求項３２】
前記放電チャンバの前記壁は多結晶アルミナで成ること、
を特徴とする請求項２３に記載の装置。
【請求項３３】
前記放電チャンバは、管壁負荷が３０Ｗ／ｃｍ２以上となるように維持される内表面積を有すること
を特徴とする請求項２３に記載の装置。
【請求項３４】
前記放電チャンバは、管壁負荷が３０Ｗ／ｃｍ２以上となるように維持される内表面積を有すること
を特徴とする請求項３２に記載の装置。
【請求項３５】
選択された照明器具において使用するためのアーク放電メタルハライドランプであって、
選択された形状の可視光透光壁を有しており、当該壁が放電領域の境界を成すと共に一対の電極が前記壁を介して相互に間隔をあけた状態で前記放電領域内に支持されている放電チャンバと、
前記放電チャンバの前記放電領域に入れられたイオン化物質であって、アルミニウムのハロゲン化物と、セリウム、ジスプロシウム、ホルミウム、リチウム、ナトリウム、プラセオジミウム、タリウム、そしてツリウムのハロゲン化物で構成されるグループから選択される少なくとも１つの成分とを含み、さらに、前記放電チャンバ内に存在する全てのハロゲン化物の総重量の約５５％から７５％の間の割合でカルシウムのハロゲン化物を含む、というイオン化物質と、
を有することを特徴とするランプ。
【請求項３６】
前記放電チャンバから発せられる可視光は、２７００Ｋから３４５０Ｋの間のＣＣＴ値を有すること、
を特徴とする請求項３５に記載の装置。
【請求項３７】
前記放電チャンバから発せられる可視光は、赤色演色評価数の値Ｒ９≧１００であること、
を特徴とする請求項３５に記載の装置。
【請求項３８】
前記放電チャンバの前記放電領域内に存在するアルミニウムのハロゲン化物は、前記放電チャンバに存在する全てのハロゲン化物の総重量の５パーセント未満の割合で存在すること、
を特徴とする請求項３５に記載の装置。
【請求項３９】
前記放電チャンバの前記放電領域内に存在するタリウムのハロゲン化物は、前記放電チャンバに存在する全てのハロゲン化物の総重量の１８パーセント未満の割合で存在すること、
を特徴とする請求項３５に記載の装置。
【請求項４０】
前記放電チャンバの前記放電領域内に存在するジスプロシウムのハロゲン化物は、前記放電チャンバに存在する全てのハロゲン化物の総重量の２０パーセント未満の割合で存在すること、
を特徴とする請求項３５に記載の装置。
【請求項４１】
前記放電チャンバの前記放電領域内に存在するリチウムのハロゲン化物は、前記放電チャンバに存在する全てのハロゲン化物の総重量の２０パーセント未満の割合で存在すること、
を特徴とする請求項３５に記載の装置。
【請求項４２】
前記放電チャンバの前記放電領域内に存在するカルシウムのハロゲン化物は、前記放電チャンバに存在するナトリウムのハロゲン化物に対して１を超えるモル比で存在すること、
を特徴とする請求項３５に記載の装置。
【請求項４３】
前記放電チャンバの前記放電領域内に存在するカルシウムのハロゲン化物は、前記放電チャンバに存在するタリウムのハロゲン化物に対して６を超えるモル比で存在すること、
を特徴とする請求項３５に記載の装置。
【請求項４４】
前記放電チャンバの前記放電領域の中には更に、水銀と、アルゴンおよびキセノンで構成されるグループから選択される１成分とが入っていること、
を特徴とする請求項３５に記載の装置。
【請求項４５】
前記放電チャンバの前記壁は多結晶アルミナで成ること、
を特徴とする請求項３５に記載の装置。
【請求項４６】
前記放電チャンバは、管壁負荷が３０Ｗ／ｃｍ２以上となるように維持される内表面積を有すること
を特徴とする請求項３５に記載の装置。
【請求項４７】
前記放電チャンバは、管壁負荷が３０Ｗ／ｃｍ２以上となるように維持される内表面積を有すること
を特徴とする請求項４５に記載の装置。
【請求項４８】
選択された照明器具において使用するためのアーク放電メタルハライドランプであって、
選択された形状の可視光透光壁を有しており、当該壁が放電領域の境界を成すと共に一対の電極が前記壁を介して相互に間隔をあけた状態で前記放電領域内に支持されている放電チャンバと、
前記放電チャンバの前記放電領域に入れられたイオン化物質であって、アルミニウムのハロゲン化物と、セリウム、ジスプロシウム、ホルミウム、リチウム、ナトリウム、プラセオジミウム、タリウム、そしてツリウムのハロゲン化物で構成されるグループから選択される少なくとも１つの成分とを含み、さらに、前記放電チャンバ内に存在する全てのハロゲン化物の総重量の約２％から２８％の間の割合でカルシウムのハロゲン化物を含む、というイオン化物質と、
を有することを特徴とするランプ。
【請求項４９】
前記放電チャンバから発せられる可視光線は、２８００Ｋから４０００Ｋの間のＣＣＴ値を有すること、
を特徴とする請求項４８に記載の装置。
【請求項５０】
前記放電チャンバの前記放電領域内に存在するタリウムのハロゲン化物は、前記放電チャンバに存在する全てのハロゲン化物の総重量の２０パーセント未満の割合で存在すること、
を特徴とする請求項４８に記載の装置。
【請求項５１】
前記放電チャンバの前記放電領域内に存在するジスプロシウムのハロゲン化物は、前記放電チャンバに存在する全てのハロゲン化物の総重量の３０パーセント未満の割合で存在すること、
を特徴とする請求項４８に記載の装置。
【請求項５２】
前記放電チャンバの前記放電領域内に存在するリチウムのハロゲン化物は、前記放電チャンバに存在する全てのハロゲン化物の総重量の２５パーセント未満の割合で存在すること、
を特徴とする請求項４８に記載の装置。
【請求項５３】
前記放電チャンバの前記放電領域内に存在するカルシウムのハロゲン化物は、前記放電チャンバに存在するナトリウムのハロゲン化物に対して１．５を超えるモル比で存在すること、
を特徴とする請求項４８に記載の装置。
【請求項５４】
前記放電チャンバの前記放電領域内に存在するカルシウムのハロゲン化物は、前記放電チャンバに存在するタリウムのハロゲン化物に対して３を超えるモル比で存在すること、
を特徴とする請求項４８に記載の装置。
【請求項５５】
前記放電チャンバの前記放電領域の中には更に、水銀と、アルゴンおよびキセノンで構成されるグループから選択される１成分とが入っていること、
を特徴とする請求項４８に記載の装置。
【請求項５６】
前記放電チャンバの前記壁は多結晶アルミナで成ること、
を特徴とする請求項４８に記載の装置。
【請求項５７】
前記放電チャンバの前記壁は内表面エリアを有し、動作中、当該内表面エリアを介して、出力光度は前記一対の電極の間での電気放電によって維持され、前記放電チャンバが３０Ｗ／ｃｍ２以上の壁負荷を有すること、
を特徴とする請求項４８に記載の装置。
【請求項５８】
前記放電チャンバの前記壁は内表面エリアを有し、動作中、当該内表面エリアを介して、出力光度は前記一対の電極の間での電気放電によって維持され、前記放電チャンバが３０Ｗ／ｃｍ２以上の壁負荷を有すること、
を特徴とする請求項５６に記載の装置。
【請求項５９】
選択された照明器具において使用するためのアーク放電メタルハライドランプであって、
選択された形状の可視光透光壁を有しており、当該壁が放電領域の境界を成すと共に一対の電極が前記壁を介して相互に間隔をあけた状態で前記放電領域内に支持されている放電チャンバと、
前記放電チャンバの前記放電領域に入れられたイオン化物質であって、セリウム、ジスプロシウム、ホルミウム、リチウム、ナトリウム、プラセオジミウム、タリウム、そしてツリウムのハロゲン化物で構成されるグループから選択される少なくとも１つを含み、さらに、前記放電チャンバ内に存在する全てのハロゲン化物の総重量の約５１％から７４％の間の割合でカルシウムのハロゲン化物を含む、というイオン化物質と、
を有することを特徴とするランプ。
【請求項６０】
前記放電チャンバの前記放電領域内に存在するタリウムのハロゲン化物は、前記放電チャンバに存在する全てのハロゲン化物の総重量の１８パーセント未満の割合で存在すること、
を特徴とする請求項５９に記載の装置。
【請求項６１】
前記放電チャンバの前記放電領域内に存在するジスプロシウムのハロゲン化物は、前記放電チャンバに存在する全てのハロゲン化物の総重量の２０パーセント未満の割合で存在すること、
を特徴とする請求項５９に記載の装置。
【請求項６２】
前記放電チャンバの前記放電領域内に存在するカルシウムのハロゲン化物は、前記放電チャンバに存在するナトリウムのハロゲン化物に対して１を超えるモル比で存在すること、
を特徴とする請求項５９に記載の装置。
【請求項６３】
前記放電チャンバの前記放電領域内に存在するカルシウムのハロゲン化物は、前記放電チャンバに存在するタリウムのハロゲン化物に対して４．８を超えると共に８．５未満であるモル比で存在すること、
を特徴とする請求項５９に記載の装置。
【請求項６４】
前記放電チャンバの前記放電領域の中には更に、水銀と、アルゴンおよびキセノンで構成されるグループから選択される１成分とが入っていること、
を特徴とする請求項５９に記載の装置。
【請求項６５】
前記放電チャンバの前記壁は多結晶アルミナで成ること、
を特徴とする請求項５９に記載の装置。
【請求項６６】
前記放電チャンバは、管壁負荷が３０Ｗ／ｃｍ２以上となるように維持される内表面積を有すること
を特徴とする請求項５９に記載の装置。
【請求項６７】
前記放電チャンバは、管壁負荷が３０Ｗ／ｃｍ２以上となるように維持される内表面積を有すること、
を特徴とする請求項６５に記載の装置。
【請求項６８】
選択された照明器具において使用するためのアーク放電メタルハライドランプであって、
選択された形状の可視光透光壁を有しており、当該壁が放電領域の境界を成すと共に一対の電極が前記壁を介して相互に間隔をあけた状態で前記放電領域内に支持されている放電チャンバと、
前記放電チャンバの前記放電領域に入れられたイオン化物質であって、アルミニウムのハロゲン化物と、セリウム、ジスプロシウム、ホルミウム、リチウム、ナトリウム、プラセオジミウム、タリウム、そしてツリウムのハロゲン化物で構成されるグループから選択される少なくとも１つの成分とを含み、さらに、前記放電チャンバ内に存在する全てのハロゲン化物の総重量の約５１％から５４％の間の割合でカルシウムのハロゲン化物を含む、というイオン化物質と、
を有することを特徴とするランプ。
【請求項６９】
前記放電チャンバの前記放電領域内に存在するアルミニウムのハロゲン化物は、前記放電チャンバに存在する全てのハロゲン化物の総重量の１０パーセント未満の割合で存在すること、
を特徴とする請求項６８に記載の装置。
【請求項７０】
前記放電チャンバの前記放電領域内に存在するタリウムのハロゲン化物は、前記放電チャンバに存在する全てのハロゲン化物の総重量の１８パーセント未満の割合で存在すること、
を特徴とする請求項６８に記載の装置。
【請求項７１】
前記放電チャンバの前記放電領域内に存在するジスプロシウムのハロゲン化物は、前記放電チャンバに存在する全てのハロゲン化物の総重量の２０パーセント未満の割合で存在すること、
を特徴とする請求項６８に記載の装置。
【請求項７２】
前記放電チャンバの前記放電領域内に存在するカルシウムのハロゲン化物は、前記放電チャンバに存在するナトリウムのハロゲン化物に対して１を超えるモル比で存在すること、
を特徴とする請求項６８に記載の装置。
【請求項７３】
前記放電チャンバの前記放電領域内に存在するカルシウムのハロゲン化物は、前記放電チャンバに存在するタリウムのハロゲン化物に対して４．８を超えると共に８．５未満であるモル比で存在すること、
を特徴とする請求項６８に記載の装置。
【請求項７４】
前記放電チャンバの前記放電領域の中には更に、水銀と、アルゴンおよびキセノンで構成されるグループから選択される１成分とが入っていること、
を特徴とする請求項６８に記載の装置。
【請求項７５】
前記放電チャンバの前記壁は多結晶アルミナで成ること、
を特徴とする請求項６８に記載の装置。
【請求項７６】
前記放電チャンバは、管壁負荷が３０Ｗ／ｃｍ２以上となるように維持される内表面積を有すること
を特徴とする請求項６８に記載の装置。
【請求項７７】
前記放電チャンバは、管壁負荷が３０Ｗ／ｃｍ２以上となるように維持される内表面積を有すること、
を特徴とする請求項７５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高輝度アーク放電ランプに関し、さらに具体的に言えば、高効率を保ちながら演色性を高めた高輝度アーク放電メタルハライドランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
屋内、屋外の照明に用いる省電力照明システムに対する必要性は高まる一方であり、そのため、発光効率を高めたランプが、幅広い照明用途に関して開発されている。それ故、例えばアーク放電メタルハライドランプが、そのランプの高い効率、全体的に良好な演色性そして高い光度を有すること理由に、屋内および屋外の照明の用途でますます広く使われるようになっている。
【０００３】
こうしたランプは、広範囲のルーメン出力および広範囲の色温度にわたり市販されていることで知られており、光透過アーク放電チャンバがその中に含まれている。本チャンバは、間隔をおいて配置された一対の電極の周囲で封止されている。さらに同チャンバには、通常、不活性始動ガスなどの適切なバッファガスおよび、１以上のイオン化金属またはメタルハライドまたはそれら両方が特定のモル比率で入っている。それらは、比較的低電力のランプであって、普通の実効値１２０ボルトの電位の標準の交流照明ソケットで、始動電圧を供給し、それに続く点灯中に電流を制限するバラスト回路（磁気的なものでも電気的なものでも）を用いて点灯することができる。
【０００４】
これらのランプは一般的に、セラミック材のアーク放電チャンバを有し、当該チャンバの中には一般的に、発光物質として、いくらかのヨウ化ナトリウム、ヨウ化タリウム、そして、１以上の希土ハロゲン化物（ヨウ化ジスプロシウム、ヨウ化ホルミウム、そしてヨウ化ツリウムなど）が入っている。チャンバにはさらに、不活性な始動ガスと共に電極間で適正な電圧降下または負荷をもたらすための水銀が入っている。
【０００５】
これらの物質を封入している市販のランプは、相関色温度（ＣＣＴ）および、多くの演色評価数（ＣＲＩ）に関して非常に良好な性能を有し、そして、最高で９５ルーメン／ワット（ＬＰＷ）まで可能な、比較的高い効率を有する。しかし、こうしたランプが発する光は、様々な種類の場面における照明の用途において、均等な相関色温度で黒体輻射に非常に類似した白熱光源により同じ目的のために提供される光と比較した場合、その赤色可視光波長範囲において、満足できる形で演光するのに充分ではない。
【０００６】
ランプの演色性は、Ｒａと呼ばれる一般的な評価数で示され、当該評価数は、さらに１４の評価数と関連付けられており、それら１４の評価数は、CIE Publication 13.2（１９７４年）によって設けられた、選択試験色の演色性を表す。そうした評価数の１つでＲ９と言われるものは、濃い赤色（strong red）に関する赤色演色評価数である（マンセル表記法の４.５  Ｒ４／１３）。そして、黒体光源は、このＲ９評価数で１００の値を有する。典型的な市販のランプが一般に良好な平均演色評価数Ｒａの値を有するとしても、それらのランプに関するＲ９評価数の値は黒体光源の１００という値に比べれば大きく劣る。
【０００７】
屋内環境の灯りに用いられる照明に充分な赤色成分を提供することは、小売店での使用の場合に非常に望ましい。それによって小売店は、商品を適切に見せることができ、また、店員のサービスの結果を程よく見せられる場合もある。後者については、人の肌が、こうした照明の下でがいくぶんか映えて見えることによる。そうして、このような改良型光源の発光スペクトルによる恩恵を得られる小売店としては、レストラン、化粧品店、宝石店、そして、肉、魚、果物、野菜といった生鮮食品が提供される場所、などがある。
【０００８】
以上の通り、市販のアーク放電ランプによって通常提供される高い効率と光の色相とを保持しつつ、より優れた色特性を有するアーク放電メタルハイドランプが要請されている。
【発明の開示】
【０００９】
そこで、本発明が提供するのは、選択された照明器具において使用するためのアーク放電メタルハライドランプであって、選択された形状を有する透光性の壁で画された、選択された体積の放電領域を有した放電チャンバを備える。一対の電極が前記壁を介して、相互に隔てられた状態で前記放電領域内に支持されている。そして、放電チャンバの放電領域にはイオン化物質が入っており、そうした物質には、セリウム、ジスプロシウム、ホルミウム、リチウム、ナトリウム、プラセオジミウム、タリウム、そしてツリウムのハロゲン化物で構成されるグループから選択された少なくとも１つが含まれる。さらにカルシウムのハロゲン化物が、放電チャンバ内に存在する全てのハロゲン化物の総重量に対して、選択された割合で含まれるが、その選択する割合はアルミニウムのハロゲン化物を添加するか否かにも依存する。前述のチャンバ内に存する他のハロゲン化物は、一定の制限された量で含まれる。
【００１０】
放電チャンバは、多結晶アルミナで形成された壁を有する形とすることができ、これを、口金に配置された透明の電球形の外囲器内に、電気相互接続線が放電チャンバから口金まで延びるようにした状態で、封入するようにしてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
先ず、図１を参照する。図１は、従来のエジソン型の金属口金１２に装着されている電球形のホウケイ酸ガラス外囲器１１を有したアーク放電メタルハライドランプ１０を、部分的に切り欠いた形で示す部分断面図である。
ニッケルまたは軟鋼の引込電極線１４、１５が、それぞれ、口金１２内にあって電気的に分離された２つの電極金属部のうち対応する１つから、口金１２の位置に配置されたホウケイ酸ガラスフレア１６を貫通する形で平行に延びている。電極線１４、１５は、前記外囲器の主要な長手方向の軸に沿って、外囲器１１の内部に延びる。
【００１２】
電気的アクセス線１４、１５は、先ず、それぞれが外囲器の長軸いずれかの側から、フレア１６を通過する形で、当該軸に平行に延びており、その一部が外囲器１１内部の更に奥の位置まで延びる。外囲器１１内部にあるアクセス線１４、１５各々の残り部分は、鋭角だけ屈曲して、当初の方向から外れる。この屈曲の後、アクセス線１４は更にいくらか延びて外囲器長軸を多少横切きったところで終端となる。
【００１３】
しかし、アクセス線１５は、フレア１６を通過した所で第１の屈曲部を有し、外囲器長軸から離れる方向に向かう。そして再び屈曲して、実質的に長軸に平行に伸びる部分を有し、さらに、直角に屈曲して、その先の部分が長軸に対して実質的に垂直となり、外囲器１１の端部のうち口金１２に装着されている端部の反対に位置する端部の近くにおいて軸と多少交差する。
【００１４】
アクセス線１５のうちランプ長さ方向の中心軸に平行な部分は、酸化アルミニウムセラミックチューブ１８に挿入されている。これにより、ランプの作動中に当該部分の表面から光電子が発生することが防止される。さらに、この部分には、ガス状不純物を捕獲するために従来からあるゲッター１９が保持される。
アクセス線１５には更に２つの直角の屈曲部を持ち、放電チャンバのリード部と交差し、この短い端部分は最終的に、外囲器１１の両端のうち口金１２から遠い方の端部において、ホウケイ酸ガラスディンプル１６Ｎに固定される。
【００１５】
図１には、可視光に対して透明なセラミック製の壁を有するシェル構造として含まれた領域を有するセラミックアーク放電チャンバ２０の、１つの考えうる形状が示されており、図２に更に詳細に示してある。こうした壁は、多結晶の壁とすることができ、それは例えば、主にアルミナを含むもの、主に高密度焼結酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を含むもの、または、主にサファイヤを含むもの、などである。アーク放電チャンバ２０に囲まれた領域の中には、様々なイオン化物質が入っており、そうした物質には、カルシウム（Ｃａ）と、アルミニウム（Ａｌ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、セリウム（Ｃｅ）、ガリウム（Ｇａ）、ホルミウム（Ｈｏ）、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、タリウム（Ｔｌ）そしてツリウム（Ｔｍ）のうちの少なくとも１つとを有する金属ハロゲン化物がある。
【００１６】
また、ランプ作動中に共に光を発する水銀（Ｈｇ）も入っており、さらに、後でより詳しく説明するように、希ガスであるアルゴン（Ａｒ）またはキセノン（Ｘｅ）のような始動ガスが入っている。
放電チャンバ２０は、外囲器１１の内部に設けられており、圧力を受けた窒素ガス環境または真空の環境の中にある。
【００１７】
チャンバ２０は、比較的小さな内径および外径を有した、セラミック製の切頭円筒形シェル部分（またはチューブ）２１ａ、２１ｂを対の形で有し、それらは、一対のテーパー構造部２２ａ、２２ｂのうち対応する一方の中に焼き嵌めされている。テーパー構造部２２ａ、２２ｂは、両者の間に位置する主中央部チャンバ構造２５の２つの開端部に存在する。
【００１８】
主中央部チャンバ構造２５は、比較的径の大きい切頭円筒形シェルの形で、両チャンバ端部の中間に形成されている。
そして、チャンバ２０は、非常に短い長さで、径の小さい切頭円筒形シェル部分を２つ、各々がいずれかの端部に位置する形で有している。各々のチャンバ端部の近くの部分的円錐シェル部は、テーパー構造を形成し、これを介して、径のより小さい切頭円筒シェル部がその端部で、より径の大きい切頭円筒シェル部分２５と結合される。    
【００１９】
アーク放電チャンバの壁厚は、約０.８ｍｍとなるように選択されている。アーク放電管２０のこれらの様々な部分は以下のように形成される。先ず、アルミナ粉末を固めて所望の形状にした後、これを焼結することで予備形成部分を作り出す。そして、各種の予備形成部分を焼結によってつなぎ合わせると、所望の寸法を備えた予備形成単体が形成され、その壁は、気体は通過できないが可視光は透過する。
【００２０】
ニオブのチャンバ電極相互接続線２６ａ、２６ｂは各々、管２１ａ、２１ｂのうちの対応する１つから延びた、対応する導出線にまで達し、溶接によって当該導出線に同軸上に接続される。これにより、線２６ａ、２６ｂはそれぞれアクセス線１４，１５に達し、溶接によってそこに溶接される。第１に線２６ａの場合はアクセス線１４のうち外囲器長軸を横切る端部分に溶接され、第２に線２６ｂの場合はアクセス線１５のうち、チャンバ２０の遠い方の端部を過ぎた位置にあって、外囲器長軸を横切る上述の端部分で溶接される。
【００２１】
こうした構成の結果、チャンバ２０は、アクセス線１４、１５の間に配置され支持されるため、その長寸法軸がほぼ外囲器長軸と一致し、アクセス線１４、１５を介してチャンバ２０に電力を提供することが可能となる。
図２は、図１のアーク放電チャンバ２０の拡大断面図であり、そのうち境界壁の内部の放電領域を示している。これは、主要中央部チャンバシェル構造２５、シェル構造端部２２ａ、２２ｂ、そして、当該端部２２ａ、２２ｂから延びた管２１ａ、２１ｂによって作られている。
【００２２】
ガラスフリット２７ａは、線（モリブデン導出線）２９ａを管２１ａの内面に付着する（相互接続線用開口は、そこに線２９ａが貫通した状態で封止される）。これにより、線２９ａは、動作中にチャンバ２０の主空間の中でのプラズマ形成の結果として生じる科学的侵食に耐えることができると共に、管２１ａおよびガラスの２７ａの熱膨張特性に比較的密接に一致する熱膨張特性を有することになる。
【００２３】
そして、当該線２９ａは、上で述べたように溶接によって相互接続線２６ａの一方の端部に接続される。
導出線２９ａのもう一方の端部は、溶接により、タングステン主電極シャフト３１ａの一方の端部に接続される。さらに、タングステン電極コイル３２ａが、第１の主電極シャフト３１ａのもう一方の端部の先端部分に、溶接によって一体的に設置されており、電極３３ａは主電極シャフト３１ａおよび電極コイル３２ａによって構成される形となる。
【００２４】
電極３３ａをタングステンで形成するのは、金属ハロゲン化物プラズマの化学的侵食に比較的よく耐える一方で、熱電子放射特性が優れているからである。導出線２９ａは、モリブデンコイル３４ａによって管２１ａから隔てられており、電極３３ａをアーク放電チャンバ２０の主空間の中にある領域内で所定位置に配置するのに役立つ。相互接続線２６ａの直径の典型的な値は０.９ｍｍであり、電極シャフト３１ａの直径の典型的な値は０.５ｍｍである。
【００２５】
同様に、図２において、ガラスフリット２７ｂは、線（モリブデン導出線）２９ｂを管２１ｂの内面に貼付する（相互接続線用開口は、そこに線２９ｂが貫通した状態で封止される）。これにより、線２９ｂは、動作中にチャンバ２０の主空間の中でのプラズマ形成の結果として生じる化学的侵食に耐えることができ、その熱膨張の特徴は管２１ｂおよびガラスフリット２７ｂのそれに比較的密接に一致する。そして、当該線２９ａは、上で述べたように、溶接によって相互接続線２６ｂの一方の端部に接続される。
【００２６】
導出線２９ｂのもう一方の端部は、溶接により、タングステン主電極シャフト３１ｂの一方の端部に接続されている。またタングステン電極コイル３２ｂが、第１の主電極シャフト３１ｂのもう一方の端部の先端部分に、溶接によって一体的に設置されており、電極３３ｂが主電極シャフト３１ｂおよび電極コイル３２ｂによって構成される形となる。
導出線２９ｂは、モリブデンコイル３４ｂによって管２１ｂから隔てられており、電極３３ｂをアーク放電チャンバ２０の主空間の中にある領域内の所定位置に配置するのに役立つ。相互接続線２６ｂの直径の典型的な値は０.９ｍｍであり、電極シャフト３１ｂの直径の典型的な値は０.５ｍｍである。
【００２７】
電極３３ａと電極３３ｂとの間の距離は適切に選択されており、そして、構造２５の内表面の対称長軸を含む任意の平面は、これらの電極の長手方向中心を通る。
アーク放電チャンバ２０は、１５０Ｗで動作するよう設計されたランプの場合、成分として、９〜１４ｍｇの水銀（Ｈｇ）、１００〜３００トルのアルゴン（Ａｒ）、各種の金属ハロゲン化物を含む。
【００２８】
金属ハロゲン化物としては、特に、６１０ｎｍ〜６５０ｎｍの波長範囲で赤色光の発光を強化するためのカルシウムヨウ化物（ＣａＩ２）が含まれる（これは、Ｒ９赤色演色評価数により計測されるように、発せられる放射光における赤の演色を向上させるのに最適なものである）。すなわち、スペクトルの６１０ｎｍ〜６５０ｎｍの波長領域でのカルシウム放射は、ランプで赤色発光を強める方法として主要なものである。
【００２９】
厳密には、原子カルシウム発光ラインについては、６１６ｎｍ〜６１７ｎｍの波長範囲および６４４ｎｍ〜６５０ｎｍの範囲に区分されるものがいくつかある。しかしながら、カルシウム単（mono）ヨウ化物分子は、６２３ｎｍ〜６５０ｎｍの範囲で発光し、赤色発光に対し、さらに大きく貢献する。
ＣａＩ２が示す低い蒸気圧のために、アーク放電チャンバ２０は、典型的な市販のランプに設けられたチャンバと比べると、比較的小さく構成される。その結果、光パワーが消失するチャンバ内表面がより狭くなることで、実現される管壁負荷はより高くなる。この負荷は、動作中のランプの消失パワーをアーク放電チャンバ２０の内表面全体の面積で除算して得られる商として定義されるが、おおよその値は３０Ｗ／ｃｍ２（またはこれを上回る値）である。この結果、チェンバ内の最冷点の温度は上昇する。そして、その温度上昇の結果、放電ガスまたは気相にあるカルシウムの量は大幅に増加し、それによって、赤色光の発光は強くなる。
【００３０】
放電ガスまたは気相にあるカルシウム量を更に増加させることで赤色光の発光を更に強くするためには、ＣａＩ２に関する錯化剤（complex agent)をアルミニウムヨウ化物（ＡｌＩ３）またはガリウムヨウ化物（ＧａＩ３）のいずれかのチャンバ内成分に加える、というやり方があり、当該錯化剤はＣａＩ２の蒸気圧を更に高めるのに役立つ。
しかしながら、例えばＡｌＩ３のような錯化剤の使用には、時間の経過と共に、発せられる光の光束がその初期の値から減っていく、という望ましくない影響もあり、また一方で、相関色温度（ＣＣＴ）を高めると同時に、Ｒ９赤色演色評価数を小さくする。従って、この目的のために使用する必要が少しでもあるのなら、ＡｌＩ３は比較的少量にしなければならない。
【００３１】
ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）の使用量は、充分な発光を実現するのに充分な量でなければならないが、その使用量の値を、現在市販のランプにおける典型的な値から減らすことで、Ｒ９赤色演色評価数を更に向上させることができる。ただし、それと引き換えにＣＣＴ値は小さくなる。ＣＣＴ値は、少量のリチウムヨウ化物（ＬｉＩ）を加えることで回復できる。
【００３２】
通常、ヨウ化タリウム（ＴｌＩ）をチャンバの金属ハロゲン化物の成分に含める目的は、発せられる緑色光線放射にバランスのとれた色と高い効率とを提供すること、そして、カルシウム原子・分子発光の赤色光放射を強めながら、同時に発せられる青色光線放射を抑制することである。
チャンバ２０内の成分におけるＴｌＩの量を増やすとＲ９赤色演色評価数に影響が生じ、それは、３８０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長範囲で発せられる青色光線におけるカルシウム発光の抑制と、６１５ｎｍ〜６５０ｎｍの範囲におけるカルシウム発光への好影響という形になる。
【００３３】
３７７.７ｎｍの波長におけるＴｌ原子発光の自己吸収が大きいことは、それが自己反転（self-reverse）の状態となる原因と信じられている。これはすなわち、単位容積あたりに存在する原子の数が、それら自体の発した光を吸収すると共に、この成分を効率的に放射光吸収体に変えるのに充分であり、そうして、ＴｌＩの量の増加と共に可視の青色波長にまで広がって行く幅広い吸収を生じる、ということである。
【００３４】
この効果によって実現される機構は、青色波長領域における発光を制限するのに非常に有用であり、それによって、Ｒ９赤色演色評価数を大きくし、ＣＣＴ値を小さくし、スペクトル出力のバランスをとって白色光源を提供する。
また、他のハロゲン化物を、様々な目的でチャンバ２０の構成要素に含めるよう選択することができ、その中には、上で述べたジスプロシウム（Ｄｙ）、セリウム（Ｃｅ）、ホルミウム（Ｈｏ）、そしてツリウム（Ｔｍ）という要素のハロゲン化物があり、さらに、それらハロゲン化物は、上述のヨウ化物に代わりとして、臭化物となるように選択することができる。
【００３５】
下の表１は、４０００ＫのＣＣＴ値のランプの場合について、本発明のいくつかの実施の形態の性能データを、比較用の典型的な市販のランプから取ったデータと並べて示している。 
【００３６】
【表１】
2009512969.tif 000003
表２において、ランプＡは３０００ＫのＣＣＴ値の金属ハロゲン化物ランプとして典型的な市販ランプであり、ヨウ化ナトリウムと、ヨウ化タリウムと、ヨウ化リチウムと、そして、ジスプロシウム、ホルミウムそしてツリウムという希土ヨウ化物と、を含んだアーク放電チャンバ成分を適切に混合した状態で有している。Ｒ９赤色演色評価数は全く低く、計測値はおよそＢ１８である。
【００３７】
【表２】
2009512969.tif 000004
表３は、プロトタイプのランプから得られるデータで成っている。全てのランプは、１５０Ｗの電子安定器の上で垂直状態にしてテストした。ランプＢ８１−０３は、その中に、５つの要素（ＮａＩ、ＴｌＩ、ＣａＩ２、ＬｉＩ、そしてＡｌＩ３）のアーク放電チャンバ成分の混合物を含んでいる。このランプにおけるＮａＩのＬｉＩに対する比は、所望の色温度値（３０００ＫのＣＣＴ）と「＋１１９」という高い値の赤色演色評価数Ｒ９とが得られるように選択されている。
【００３８】
表３では、チャンバ成分中に存在するＣａＩ２のモル量は、存在するハロゲン化物の総モル量の５５％〜７５％の間である。ランプからＤｕｖ±５の周辺の白色の発光を得る場合には、ＮａＩとＣａＩ２とをそれらのモル比（ＣａＩ２／ＮａＩ）が１.０を上回るような量で供給されている表１、３のランプに至る。
また、Ｔｌ塩を加えることで、ランプの効率が高まり、チャンバ内のモル比ＣａＩ２／ＴｌＩは６.０を上回る。しかしながら、ＴｌＩにはまた、緑系の色相を与え、ランプのＤｕｖをより大きな値とする（または色値を黒体特性から遠ざける）傾向があり、その結果、白色光の質は悪くなる。従って、これらのランプのチャンバ２０内のＴｌＩのモル量は、典型的には、そこに存在するハロゲン化物の総モル量の約１８％未満となるように制限される。
【００３９】
表１のランプは、そのアーク放電チャンバ２０に提供されるハロゲン化物の中にＡｌＩ３を有さず、そのため、赤色演色評価数Ｒ９の値は、「ＣＣＴ＞４０００Ｋ」の場合、１３５〜１５９という優れた値となる。その一方、表３のランプは、２８５０〜３５５０Ｋの範囲の低い色温度を有し、チャンバ成分の中に若干のＡｌＩ３を含むことで、６０〜１４４という比較的高い赤い値の赤色演色評価数Ｒ９を保証する。チャンバ成分混合物へのＡｌＩ３のこうした追加（チャンバに存在する全ハロゲン化物の総モル量の５％未満のモル量）は、良好な結果をもたらす。
【００４０】
【表３】
2009512969.tif 000005
ランプＢ７０-０１におけるアーク放電チャンバ成分には、ＮａＩ、ＣａＩ２、ＴｌＩ、ＡｌＩ３が含まれ、当該チャンバにＬｉＩは存在しない。その結果として、ランプのＣＣＴ値は３０００Ｋ近くとなり、赤色演色評価数Ｒ９の値は＋６０.８となる。
【００４１】
ランプＢ８１-０３では、ＮａＩの量を１ｍｇから０.５ｍｇまで減らしており、その結果、ランプの赤色演色評価数Ｒ９の値は非常に高くなっている。Ｒ９評価数の値は、＋６０.８から＋１１９まで上がり、これは同量のＣａＩ２、ＴｌＩ、ＡｌＩ３を用いることで達成された。ランプＢ７０-０１、ランプＢ８１-０３のＣＣＴ値はそれぞれ３１３６Ｋ、３１２３Ｋであり、ほとんど同じである。
【００４２】
この第２のランプにおける色温度を約３０００Ｋに維持することは、アークチャンバ成分に少量のＬｉＩを加えることで実現された。アーク放電チャンバ２０においてＮａＩ量とＬｉＩ量とのバランスをとることで、極めて高いＲ９評価数の値を有するランプの製造が可能となる（これはＣＣＴに関する特定の値において作ることができる）。ランプＢ７０-００について示されたデータから分かるのは、ＮａＩだけの量を減らすと、ＣＣＴ値に望ましくない増加が生じる結果となる、ということである。Ｒ９評価数を非常に高い値に維持しつつ、こうした色温度のシフトを避けることは、少量のＬｉＩ（０.１ｍｇ）をチャンバ成分混合物に加えることで実現できる。
【００４３】
しかし、加えるＬｉＩの量を増やし過ぎると、赤色演色評価数Ｒ９の値についてそれ以上有意義な効果がない一方で、ランプＣＣＴ値とその効率とが両方とも下がってしまう、という影響が生じる。これは、その発光波長における発光が、この目的に関してはＣａＩ２からの発光ほどには効果的でないためである。従って、アークチャンバ成分に提供する量を制限することが望ましく、それは典型的には、チャンバ成分混合物中に存在するハロゲン化物の総モル量の２０％未満である。
【００４４】
ランプＢ９１-００とＢ９１-０１は、チャンバ成分混合物におけるＣａＩ２の量が、表３で示されるように、これらランプのそれぞれについて４.０ｍｇ、５.０ｍｇに増やされた点を除くと、ランプＢ８１-０３と同じになるように作られている。留意すべき点として、この相違によってＲ９評価数の値は大きくなり、それにより、２つのランプのうち第１のものは、Ｒ９評価数の値が＋１４４を示すことになる。そして、約５ｍｇのＣａＩ２において評価数の飽和値に達することを示すデータとなっている。また、ランプＢ９１-００に関するデータをランプＢ６６-０２に関するものと比較すると、前者のＲ９評価数の値が、後者に関するＲ９評価数の「＋８０」から「＋１４４」まで増加していることが分かる。
【００４５】
この結果は、チャンバ成分混合物におけるＮａＩおよびＬｉＩの量についてなされた選択の効果である。これらの特定のランプにおいて、ＮａＩは、後者のランプでの１.０ｍｇから前者のランプでの０.５ｍｇに減らされ、そして、前者のランプのチャンバには、所望の色温度を回復するために少量のＬｉＩが加えられている。 
【００４６】
【表４】
2009512969.tif 000006
表４で示すように、対応するＣＣＴ値を上げる目的で、他の金属ハロゲン化物をアーク放電チャンバ成分に加えることもできる。
表１、２、３、４に対応するデータが示されたランプは全て、同様の構造を有したアーク放電チャンバ２０を内部に持っており、そのため、全てが３０Ｗ／ｃｍ２以上の壁負荷を有する。このデータが示すのは、チャンバ内に存在するハロゲン化物の総モル量の５５％〜７５％の間のモル量でＣａＩ２を含んでいるランプでは、ランプによる白色光の全体的な放射が黒体特性の近い色値を有する結果になる、ということである。
【００４７】
表５に示すデータは、アークチャンバ成分混合物の中にＣａＩ２をより多く含ませることで３０００ＫのＣＣＴ値を得られるランプから取得されたものである。放電チャンバの成分混合物に含まれるＣａＩ２の量を比較すると、これらランプの全てで非常に大きくなっており、モル量では全てのランプで、チャンバ内に存在するハロゲン化物の総モル量の７８％を上回っている。実際、チャンバ２０内に存在するハロゲン化物の総モル量の７６％〜９９％の間の割合で混合物内にＣａＩ２を含ませることで、ランプが良好な色性能を実現することが分かった。
【００４８】
【表５】
2009512969.tif 000007
モル比ＣａＩ２／ＮａＩの値は、赤色演色評価数Ｒ９について高い値を得ると共に所望のＣＣＴ値を得るために、４を上回る値に保つ必要がある。この比の値が４を下回って小さくなると、得られる評価数Ｒ９の値も下がる。加えて、ＣａＩ２／ＴｌＩモル比もまた、約１６を上回る値に保つ必要がある。それは、Ｄｕｖ値がランプ放射の白の色相に関して合理的に許容可能な値を超える事態を防ぐためであり、それと共に、これらの放射に関して所望のＣＣＴ値と評価数Ｒ９の値とを維持するためである。
【００４９】
表６には、アーク放電チャンバ成分の中にＣａＩ２を含んだ、定格電力１５０ワットの５つのランプが、ランプＡと共に示してある。ランプＡはここでも、赤色演色評価数Ｒ９の値が−１８で、３０００ＫのＣＣＴ値を有する典型的な市販のランプである。表６におけるランプは、ランプＡを除いて全て、モル比ＣａＩ２／ＮａＩが値１.０を超える状態で、ＮａＩとＣａＩ２を含んでいる。チャンバ成分にはＴｌ塩を加えて、比ＣａＩ２／ＴｌＩが４.８を超えると共に８.５を下回る値となるようにした。ＣａＩ２／ＮａＩモル比およびＣａＩ２／ＴｌＩモル比をこのような値とすることで、Ｄｕｖ＜５となる白色光を有するランプ発光が実現される。
【００５０】
本発明によるランプは、赤色演色評価数Ｒ９の値が４３から１２５と優れており、これは、比較用のランプＡの評価数Ｒ９の−１８という値を相当に上回っている。表６に見られるように、ＣａＩ２の量は、モル量で、ランプのアーク放電チャンバ内に存在するハロゲン化物の総モル量の５１％〜５４％の範囲である。
【００５１】
【表６】
2009512969.tif 000008
表７が示すデータが取られたランプは、３５００ＫのＣＣＴ値を有するもので、そこに形成されたアーク放電チャンバ２０の中には、ＣａＩ２が、チャンバ内に存在するハロゲン化物の総モル量の約２７％に等しい量で入っており、その数字は、チャンバ内に存在するハロゲン化物の総モル量の２％〜２８％の間で変動しうる。ランプ#１９８-０１-０１は、測定値比較用のランプとして製造されているため、ＣａＩ２をアーク放電チャンバから排除しており、Ｒ９評価数の計測値はおよそＢ９.０となっている。
【００５２】
この表における他のランプのチャンバにはＣａＩ２が存在し、そのため、これらランプの評価数Ｒ９の値は最大で＋１８.５まで上がった。
【００５３】
【表７】
2009512969.tif 000009
表７のデータによれば、本発明のランプのアーク放電チャンバ２０が、同チャンバに存在する全ハロゲン化物の全モル量の２〜２８％の範囲の比率でＣａＩ２を混合物中に含む場合、本発明のランプは良好な色性能を有すると推測することができる。
【００５４】
チャンバ成分内に存在するＣａＩ２の量の割合が、同チャンバ内のハロゲン化物の総モル量の２〜２８％の範囲である場合、赤色演色評価数Ｒ９に関して高い値を得ると共に所望のＣＣＴ値を得るためには、ＣａＩ２／ＮａＩのモル比の値は０.５よりも上に保たれなければならない。モル比ＣａＩ２／ＮａＩの値が０.５未満になると、ＮａＩが支配的になる傾向が表れ、ＣＣＴ値は下がり、それと共に評価数Ｒ９の値も小さくなる。ただし、モル比ＣａＩ２／ＴｌＩの値についても、Ｄｕｖの許容できる値（およそ１０よりも小さい値）を達成するために、約３を超える値とする必要がある。
【００５５】
ランプ性能を強化する目的でアーク放電チャンバ混合物に他の成分を加える場合は、チャンバ２０に加える量は非常に限られたものとしなければならない。ＴｌＩはランプの効率を高めるのに効果があるが、それと同時に、ランプ発光に緑系の色相を加えてＤｕｖ値をより大きくする傾向がある。すなわち、発せられる光の色値を黒体特性から更に引き離し、その結果、白色光の質は貧しくなる。そこで、ＴｌＩについては、ランプのアーク放電チャンバにおいて、チャンバ内に存在するハロゲン化物の総モル量の約１８％を下回る値に制限する。ＤｙＩ３もまた、同様の理由のために、チャンバ内に存在するハロゲン化物の総モル量の約２０％を下回る値に制限する。
【００５６】
説明を簡潔にするために、上述の各種ランプに利用される金属ハロゲン化物について、全ての説明は、金属ヨウ化物として言及している。しかし、上述の金属ヨウ化物の代わりに同じ金属を有する金属臭化物を用いても、上述したのと同様の結果が得られる。
以上、本発明について、好適な実施の形態を挙げて説明したが、当業者には理解できる通り、本発明の精神および範囲から逸脱しない形で、形式および細部に変更を加えることは可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】内部にセラミックアーク放電チャンバ構造を有した、本発明に係るアーク放電メタルハライドランプを、部分的に断面で示す形の側面図である。
【図２】図１のアーク放電チャンバを、拡大して示す断面図である。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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2009512969.tif 000014