(57)【要約】    【課題】  透光性気密容器の白濁現象の発生を抑制して、適正な電気特性を確保しながら同時に高効率の水銀フリーの高圧放電ランプを提供する。    【解決手段】  高圧放電ランプは、ツリウム（Ｔｍ）ハロゲン化物を含む第１のハロゲン化物、亜鉛（Ｚｎ）ハロゲン化物を主成分として含む第２のハロゲン化物を備え、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る。【選択図】図１
2007115652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
さらにまた、ヨウ化亜鉛（ＺｎＩ２）を用いる無水銀の放電ランプにおいて、ＺｎＩ２の封入量を２〜６μｇ／ｍｍ３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／ｍｍ３のヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）と２．７〜３．３μｇ／ｍｍ３のヨウ化スカンジウム（ＳｃＩ３）を封入する。
【０００６】
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。）。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−２３８４８８号公報
【特許文献２】特開２００３−３０３５７１号公報
【特許文献３】特開２００４−３４９２４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
また、特許文献２によれば、ＺｎＩ２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、ＺｎＩ２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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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（ＺｎＩ２）の組み合わせ範囲を見出した。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
〔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。
【００２１】
（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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
（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。
【００２７】
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。
【００２８】
（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。
【００２９】
（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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
（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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
（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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
（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。
【００４２】
（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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
（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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
第５の発明において、好適な態様は、次のとおりである。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
（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。
【００６３】
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。
【００６４】
（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。
【００６５】
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。
【発明の効果】
【００６６】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
封着金属箔３は、前述のようにモリブデン箔からなる。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【実施例１】
【００９１】
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。
【００９２】
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
【実施例２】
【００９３】
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。
【実施例３】
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【実施例４】
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【実施例５】
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【実施例６】
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【実施例７】
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
直流電源ＤＣは、例えば自動車のバッテリーからなる。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】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
【図２】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
【図３】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
【図４】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
【図５】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
【図６】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
【図７】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
【図８】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
【図９】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
【図１０】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
【図１１】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
【符号の説明】
【０１３１】
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
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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