JP2011530778A - メタルハライドランプ - Google Patents

Abstract

本発明は、セラミック放電容器を有するメタルハライドランプを提供する。前記放電容器は、２つの電極を収容し、塩充填物を含む放電空間を囲む。前記塩充填物は、色点安定化添加剤としてヨウ化ナトリウム、ヨウ化タリウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化セリウム及びヨウ化バリウムを含む。前記塩充填物は、ヨウ化カルシウム及びヨウ化タリウムを含み、実質的にヨウ化ナトリウムを含まない。前記塩充填物は、ヨウ化水銀を更に含む。

Description

本発明は、２つの電極を収容し、塩充填物を含む放電空間を囲むセラミック放電容器を有するメタルハライドランプに関する。

メタルハライドランプは、当業界において既知であり、例えば、EP0215524、WO2006/046175及びWO05088675に記載されている。このようなランプは、高圧で動作し、例えば、NaI（ヨウ化ナトリウム）、TlI（ヨウ化タリウム）、CaI₂（ヨウ化カルシウム）及び／又はREI_nのイオン化可能ガス充填物を有する。REI_nは、希土類ヨウ化物を指す。メタルハライドランプのための特徴的な希土類ヨウ化物は、CeI₃、PrI₃、NdI₃、DyI₃及びLuI₃である。メタルハライドランプの重要な種類は、上述の文献に記載されているセラミック放電メタルハライドランプ（ＣＤＭランプ）を含む。

EP0215524は、ガス密放射線透過セラミック材料製の放電容器を持ち、希ガス、水銀、ハロゲン化ナトリウム及びハロゲン化タリウム含む充填物を具備する高圧水銀蒸気放電ランプを開示している。壁部負荷は、少なくとも25W/cm²という値を持つ。放電容器の有効内径と、２つの電極間の間隔との間の比は、特定の範囲内にある。

WO2006/046175は、大量のHgと、少なくとも金属ハロゲン化物とを有するイオン化可能ガス充填物を含む放電空間を囲む放電容器を有するメタルハライドランプであって、前記放電空間が、２つの電極を収容し、前記電極の先端部が、それらの間の放電路を規定するような相互間隔を持ち、前記放電空間が、前記放電路に沿って測定される長さと、それに直角の最大直径とを持ち、前記放電空間及び前記最大直径の比が、特定の範囲内にあるメタルハライドランプを開示している。

WO05088675は、外側エンベロープによって隙間を空けて囲まれる放電容器であって、キセノン（Xe）などの不活性ガスと、イオン化塩とを含む充填物が充填される放電空間を囲むセラミック壁部を持つ放電容器を有するメタルハライドランプであって、前記放電空間が、２つの電極を収容し、前記電極の先端部が、それらの間の放電路を規定するような相互間隔を持ち、前記イオン化塩が、NaI、TlI、CaI₂及びXのヨウ化物を有し、Xが、希土類金属を含む族から選択される特別な特徴を備えるメタルハライドランプを開示している。WO05088675の特定の実施例においては、Xは、Ce、Pr、Ndを含む族から選択される１つ以上の元素である。

US7,180,229は、口金と、真空気密なように封止され、スリーブ部によって囲まれる内側容器とを備える高圧ランプであって、口金が、一方の側で内側容器を支持し、他方の側でスリーブ部を支持する電気端子を持ち、反射器が、回転対称のデザインと、少なくとも２つの帯状層に分割される輪郭とを持ち、その軸方向高さが、各区域が、内側容器の中心から出てくる光強度の少なくとも35％を捕らえ、第１区域が、ランプ軸に対して正の角度でそれに入射する光の少なくとも90％を後方反射し、第２区域が、ランプ軸に対して負の角度でそれに入射する光の少なくとも90％を後方反射するような大きさにされ、内側容器が、金属ハロゲン化物の充填物を含み、ランプが、指定された平均色温度を持つ高圧ランプを開示している。ランプは、一般照明目的のためのメタルハライドランプであり、その充填物は、とりわけ、Na、Sn、Ca、Tm、Tlのハロゲン化物を含み得る。

US2003141818は、等しい相関色温度の黒体源の赤色発光と等しい又は上回る赤色放射を備えるメタルハライドランプを開示している。メタルハライドランプの赤色放射を実質的に増大させるため、AlI₃又はGaI₃の金属ハロゲン化物錯体を加えたCaI₂を含む金属ハロゲン化物成分が用いられている。充填成分にTlIを含むことは、好ましくは、青色放射線を抑制しながら、可視スペクトルの原子及び分子赤色放射線を放射するようCaに影響を与える点でも重要である。随意に、黄色光の透過をかなりろ過して取り除き、それによって、十分に白色を維持し、満足な一般演色を維持しながら、赤色放射線の割合を更に改善するために、ネオジムをドープさせたガラスの覆いも用いられる。

好ましくは、上記のもののような最新のメタルハライドランプより優れた（測光）特性を備える、他のメタルハライドランプを供給することは望ましい。幾つかの用途においては、例えば、新鮮な食物の製品を照明するためには、製品の（過）飽和色をもたらす光を供給することが望ましい。更に、このようなランプが、例えば緑色又は赤色だけでなく、様々なタイプの色の製品の（過）飽和色を生成することができることは、好ましいだろう。更に、ランプ寿命を通してこの演色が一定であることは望ましい。動作中、とりわけ定格動作中、実質的に安定した色点を持つメタルハライドランプを供給することも望ましい。実質的に経時劣化しないメタルハライドランプを供給することは更に望ましい。

或る態様によれば、本発明は、２つの電極を収容し、塩充填物を含む放電空間を囲むセラミック放電容器を有するメタルハライドランプであって、前記塩充填物が、ヨウ化カルシウム（CaI₂）及びヨウ化タリウム（TlI）を含み、実質的にヨウ化ナトリウム（NaI）を含まず、高揮発性のヨウ化物の化合物（とりわけHgI₂）を更に含むメタルハライドランプを提供する。

有利には、このタイプのランプは、相対的に安定性があるようであり、相対的に高い出力値で、前記ランプによって照明される製品などの１つ以上の色の飽和又は過飽和すらともなって、相対的に高い効率で動作され得る驚くべきことに、実質的に橙色の波長範囲の光がなく、青色、緑色及び赤色の範囲の光が利用可能である、とりわけ赤色の実質的な（過）飽和が得られるようである。

残念ながら、CIE 1965演色評価数（Ra8又はCRI）は、過飽和と不飽和とを区別することができない。Riの代わりにR^*i（i=1乃至14）を規定するのはこの理由による。不飽和色の場合、R^*i≦100、Ri=R^*iである。過飽和色の場合、Ri=200-R^*iである。

ここでは、ランプの赤色レンダリングが、そのR9又はR^*9の値によって特徴づけられる。詳しくは、本発明によるランプの場合、200をこえる、好ましくは約230をこえるR^*9によって示される過飽和値（過飽和赤色レンダリング）が得られ得ると考えられる。R^*9は、スペクトルにおける、赤色放射線の量だけでなく、青色放射線、緑色放射線の量にも依存し、とりわけ橙色放射線の量に依存することが実験的に分かった。
R^*9=339+(-21.8^*I_橙色+0.02^*I_赤色-1.82^*I_青色-0.44^*I_緑色)/W
青色：420乃至470nm
緑色：500乃至550nm
橙色：595乃至605nm（「橙色ギャップ」とも示される）
赤色：610乃至660nm
ここでは、各々のスペクトル領域の強さは、ワット（W）（各々のスペクトル領域にわたって積分された出力）単位で示されている。

黄色を除く実質的に全ての色について、色が、過飽和されるよう見え得る。従来技術のランプにおいては、通常、色は（過）飽和状態になく、若しくはおそらく幾つかの色が（過）飽和状態にあり、且つ／又は（寿命及び／若しくは初期性能からみた）安定性のあるランプは得られず、且つ／又は相対的に低い効率が得られる。過飽和の結果として、演色Ra8は、値が60まで低下し得る。

詳しくは、実施例においては、（定格動作中）400乃至700nmの範囲内のワット単位の全出力に対する、595乃至605nmの範囲、即ち、橙色の範囲内のワット単位の出力が、2.5%以下である。このような有利なランプを得るためには、前記ランプが、実質的に、ヨウ化カルシウム、ヨウ化タリウム及びヨウ化水銀しか含まず、随意に他のヨウ化物を含むが、（もしあったとしても）少量しか含まないことが好ましい。

上記のように、前記塩充填物は、好ましくは、ヨウ化カルシウム（CaI₂）及びヨウ化タリウム（TlI）を含み、ヨウ化ナトリウム（NaI）を実質的に含まず又は少量しか含まず、好ましくは、高揮発性のヨウ化物の化合物（とりわけHgI₂）、即ち、定格動作中に気相のヨウ素を供給する化合物を更に含む。このような高揮発性の化合物は、動作中、主に気相（即ち、原子及び／又はイオンの形態）で存在する。揮発性の化合物は、とりわけ、（好ましくはそれ自体で存在する）ヨウ化タリウム、ヨウ化アルミニウム、ヨウ化ガリウム、ヨウ化水銀、ヨウ化亜鉛、ヨウ化スズ及びヨウ化インジウムから成るグループから選択される。好ましくは、揮発性の化合物として、ヨウ化水銀が付加される。更に、（ここでは「ガス状ヨウ素含有量」とも呼ばれる）定格出力で動作中に気相のヨウ素（即ち、I、I^-又はI₂のようなI）の含有量は、好ましくは、少なくとも1.5mg/mLであり、より好ましくは、少なくとも約2.0mg/mLである。定格動作時の前記ヨウ素含有量は、100%寄与と仮定するそれらの（揮発性の）化合物（即ち、もしある場合には、各々、ヨウ化タリウム、ヨウ化アルミニウム、ヨウ化ガリウム、ヨウ化水銀、ヨウ化亜鉛、ヨウ化スズ及びヨウ化インジウム）によって供給される含有量として計算される。ヨウ化カルシウム、ヨウ化セリウム、ヨウ化ジスプロシウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化マグネシウム、ヨウ化ナトリウム、及び他のアルカリ、アルカリ土類又は希土類のヨウ化物などの不揮発性の化合物の寄与は無視される。勿論、これは一次近似である。それ故、特定の実施例においては、前記ランプの定格動作中の前記放電容器内の全ガス状ヨウ素含有量は、少なくとも約2.0mg/mLである。

従って、前記ランプは、動作中、好ましくは、5乃至20barの範囲内のような相対的に高いヨウ化物圧力を持つ。これは、とりわけ、塩充填物の成分としてヨウ化水銀（とりわけHgI₂）を供給することで達成され得る。ヨウ化水銀の使用は、ヨウ化ガリウム、ヨウ化アルミニウム及びヨウ化スズなどの他の高揮発性のヨウ化物の使用より好ましい。なぜなら、ヨウ化水銀は、実質的に、ランプの光のスペクトルに（悪）影響を及ぼさず（従って、色の飽和に（悪）影響を及ぼさず）、実質的に、ランプの寿命に影響を及ぼさないからである。好ましいガス状ヨウ素含有量については、上記も参照されたい。

上で示されているように、スペクトルの橙色部分の放射線は、好ましくは、最小限にされるべきである。それ故、前記塩充填物が、従来技術のランプにおいて用いられている量より実質的に少ない量のヨウ化ナトリウムを含むことは、とりわけ好ましい。これは、とりわけ、前記塩充填物が、約2mg/mL以下の量のヨウ化ナトリウムを含むことを意味し得る。しかしながら、塩充填物は、好ましくは、約0.2mg/mL以下の量の、好ましくは更に少ない、ヨウ化ナトリウムを含む。それ故、「実質的にヨウ化ナトリウムを含まず」という表現は、前記放電容器が、約0.2mg/mL以下の量の、好ましくはより少ない、ヨウ化ナトリウムを収容していることを示している。

前記塩充填物は、好ましくは、約6.6乃至33.3mg/mLの、より好ましくは13.3乃至20mg/mLの、更により好ましくは15乃至18mg/mLの量のヨウ化カルシウムを含む。更に、前記塩充填物は、好ましくは、約0.3乃至3.33mg/mLの、より好ましくは約0.8乃至2.7mg/mLの、更により好ましくは約1乃至2mg/mLの量のヨウ化タリウムを含む。更に、前記塩充填物は、好ましくは、約0.3乃至6.7mg/mLの、より好ましくは約1.3乃至3.3mg/mLの量のヨウ化水銀を含み得る。

更に、金属ヨウ化物、例えば、例えば、ヨウ化リチウム（LiI）、ヨウ化ガリウム（GaI₃）、ヨウ化アルミニウム（AlI₃）、ヨウ化インジウム（InI₃）、ヨウ化亜鉛（とりわけZnI₂）及びヨウ化スズ（とりわけSnI₂）から成るグループから選択される１つ以上のヨウ化物が、とりわけ色点を調整するために付加され得る。緑色を減らすためにヨウ化リチウムが用いられてもよく、ランプに相対的により高い色温度（「より冷たい」光）を与えるためにヨウ化ガリウムが用いられてもよく、例えば不純物を減らすためにヨウ化アルミニウムが用いられてもよく、ランプに相対的により高い色温度（「より冷たい」光）を与えるためにヨウ化インジウムも用いられてもよく、（ヨウ化）水銀がないのが望ましい場合にはヨウ化亜鉛が用いられてもよく、ランプに相対的により低い色温度（「より暖かい」光）を与えるためにヨウ化スズが用いられてもよい。

或る実施例においては、前記塩充填物は、1mg/mLまでの、好ましくは約0.3mg/mLまでの量のヨウ化リチウムを含み得る。他の実施例においては、前記塩充填物は、2mg/mLまでの、好ましくは約1mg/mLまでの、より好ましくは約0.3mg/mLまでの量のヨウ化ガリウムを含む。別の実施例においては、前記塩充填物は、1mg/mLまでの、より好ましくは約0.3mg/mLまでの量のヨウ化アルミニウムを含む。しかしながら、前記塩充填物は、実質的にヨウ化アルミニウムを含まないのが好ましい。なぜなら、ヨウ化アルミニウムは、前記ランプの寿命に悪影響を与え得ると考えられるからである。他の実施例においては、前記塩充填物は、1mg/mLまでの、好ましくは約0.3mg/mLまでの量のヨウ化インジウムを含み得る。更に他の実施例においては、前記塩充填物は、1mg/mLまでの、好ましくは約0.3mg/mLまでの量のヨウ化亜鉛を含み得る。他の実施例においては、前記塩充填物は、1mg/mLまでの、好ましくは約0.3mg/mLまでの量のヨウ化スズを含み得る。

前記塩充填物は、好ましくは、相対的に少ない量の希土類ヨウ化物を含む、又はより好ましくは、実質的に希土類ヨウ化物を含まない。希土類ヨウ化物の存在は、一般に、色の（過）飽和の利点に影響を及ぼす。なぜなら、ほとんどの希土類ヨウ化物が、前記橙色ギャップ内の光を放射するか、さもなければ、前記スペクトルに（悪）影響を及ぼすのは明らかであるからである。従って、好ましくは、Cs、Rb、K、Sr、Nd、Yb、La、Mg、Sc、Y、Pr、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Tm及びLuから成るグループから選択される金属ヨウ化物のうちの１つ以上のような、希土類のヨウ化物を含む他のヨウ化物は、前記塩充填物には、少量しか含まれない、又はそれどころか、実質的にない。或る実施例においては、前記塩充填物は、Cs、Rb、K、Sr、Nd、Yb、La、Li、Mg、Sc、Y、Pr、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Tm及びLuから成るグループから選択される１つ以上の金属ヨウ化物を、とりわけ各々3mg/mL未満の量だけ、含む。ヨウ化カルシウム、ヨウ化タリウム、ヨウ化アルミニウム、ヨウ化ガリウム、ヨウ化水銀、ヨウ化亜鉛、ヨウ化スズ及びヨウ化インジウム以外の全ての塩の全含有量は、好ましくは約15mg/mL未満であり、より好ましくは10mg/mL以下であり、更により好ましくは約5mg/mL以下であり、より好ましくは約3mg/mLであり、とりわけ、これらの成分の全量の約10%未満である。

好ましくは、前記充填物は、水銀を更に含む、即ち、前記放電容器は、前記塩充填物に加えて水銀を収容している。詳しくは、前記放電容器は、約8乃至25mg/mLの、好ましくは10乃至20mg/mLの量の水銀を収容していてもよい。これは、ヨウ化物と結合していない水銀に関する。

特定の実施例においては、前記放電容器は、（ａ）約0.2mg/mL以下の量のヨウ化ナトリウムを含み（好ましくはヨウ化ナトリウムを含まず）、約13.3乃至20mg/mLの量のヨウ化カルシウムと、約0.8乃至2.7mg/mLの量のヨウ化タリウムと、約1.3乃至3.3mg/mLの量のヨウ化水銀と、個々のヨウ化物に対して約0.3mg/mL以下の量の、ヨウ化アルミニウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化ガリウム、ヨウ化亜鉛、ヨウ化インジウム及びヨウ化スズのうちの１つ以上（とりわけ、個々のヨウ化物に対して約0.3mg/mL以下の量の、ヨウ化アルミニウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化ガリウム及びヨウ化スズのうちの１つ以上）とを含み、 実質的に他のヨウ化物を含まない前記塩充填物を収容しており、且つ（ｂ）8乃至25mg/mLの量の水銀を収容している。

前記メタルハライドランプは、（即ち、定格動作中）約3500乃至5500Kの範囲内の相関色温度を持ち得る。前記ランプは、定格動作時の色点のシフト又は変化が、約10SDCM（カラーマッチングにおける標準偏差）の範囲内、とりわけ約5SDCMの範囲内であるような、定格動作時に相対的に安定性がある色点を持ち得る。

このようなランプは、更に、実質的にそれらの空間的定位及び／又は周囲温度に影響されない測光特性も持つ。

当業界において、「塩充填物」という用語は、時として、「イオン化ガス充填物」又は「イオン化塩充填物」とも呼ばれる。

下記の実施例に関して、本発明のこれら及び他の態様を説明し、明らかにする。

ここで、ほんの一例として、添付の概略的な図面を参照して、本発明の実施例を説明する。前記図面において、対応する参照符号は、対応するパーツを示す。

本発明によるランプの実施例を側面図で概略的に示す。 図１のランプの放電容器の実施例をより詳細に概略的に示す。 他の形の放電容器を持つ実施例を概略的に示す。 従来技術のランプの、当業界では既知のHSL（色相、彩度、明度）表示法に従った、ΔC^*対色相（角度）の観点からの飽和シフトを示す。 本発明によるランプの実施例の、当業界では既知のHSL（色相、彩度、明度）表示法に従った、ΔC^*対色相（角度）の観点からの飽和シフトを示す。

上記のように、本発明のランプは、セラミック放電容器を有する。これは、とりわけ、セラミック放電容器の壁部が、好ましくは、単結晶サファイア及び（PCAとしても知られている）高密度焼結多結晶アルミナなどの透光性の結晶性金属酸化物、YAG（イットリウムアルミニウムガーネット）及びYOX（イットリウムアルミニウム酸化物）、又はAlNなどの透光性の金属窒化物を有することを意味する。容器の壁部は、当業界では既知のような１つ以上の（焼結された）部分から成り得る（下記も参照）。

ここで、本発明のランプの実施例を、図１乃至３を参照して説明する。しかしながら、本発明のランプは、下に記載されている且つ／又は図１乃至３において概略的に示されている実施例に限定されない。

ランプ１は、高輝度放電ランプであり得る。図１乃至３は、放電容器３を概略的に示している。電流リード貫通導体２０、２１は、２つの各々の封止部１０（当業界では知られているような封止フリット）で封止される。しかしながら、本発明は、このような実施例に限定されない。電流リード貫通導体２０、２１のうちの１つ又は両方が、例えば、放電容器３内に直接焼結されるランプも考えられ得る。

ここでは、両方の電流リード貫通導体２０、２１が封止部１０を用いて放電容器３内に固定されている特定の実施例をより詳細に説明する（図１乃至３も参照）。先端部４ｂ、５ｂを備える電極４、５、例えばタングステン電極は、それらの間の放電路を規定するように、放電空間１１内に相互距離EAをおいて配設される。円筒状放電容器３は、少なくとも距離EAにわたって内径Dを持つ。各電極４、５は、容器の壁部３１（即ち、参照符号３３ａ、３３ｂ（下記も参照））と、電極先端部４ｂ、５ｂとの間の先端部から底部までの距離を形成する長さにわたって、放電容器３内に延在する。放電容器３は、いずれの側も、放電空間の端面３３ａ、３３ｂを形成する端壁部３２ａ、３２ｂを用いて閉じられ得る。各端壁部３２ａ、３２ｂは、各々のセラミック突出プラグ３４、３５が、焼結接合部Ｓによってガス密なように嵌まる開口部を持ち得る。放電容器３は、これらのセラミック突出プラグ３４、３５によって閉じられ、セラミック突出プラグ３４、３５の各々は、放電容器３内に位置する電極４、５までの（一般に、下でより詳細に説明する各々の構成要素４０、４１；５０、５１を含む）電流リード貫通導体２０、２１を、狭い介在空間を空けて囲み、放電空間１１から遠く離れた端部において、（更に封止部１０として示される）溶融セラミック接合部１０によってガス密なようにこの導体に接続される。ここでは、セラミック放電容器の壁部３０は、壁部３１と、セラミック突出プラグ３４、３５と、端壁部３２ａ、３２ｂとを含む。

放電容器３は、一方の端部にランプ口金２を具備する外側バルブ１００によって囲まれる。ランプ１が動作しているときには、電極４及び５の間に放電が延在するであろう。電極４は、ランプ口金２の一部を形成する第１電気接点に電流導体８を介して接続される。電極５は、ランプ口金２の一部を形成する第２電気接点に電流導体９を介して接続される。

各セラミック突出プラグ３４、３５は、各々、先端部４ｂ、５ｂを具備する電極棒４ａ、５ａを持つ関連電極４、５の電流リード貫通導体２０、２１を狭く囲む。電流リード貫通導体２０、２１は、放電容器３に入る。或る実施例においては、各電流リード貫通導体２０、２１は、例えばMo-A1₂O₃サーメットの形態のハロゲン化物耐性の部分４１、５１と、封止部１０によってガス密なように各々の末端プラグ３４、３５に固定される部分４０、５０とを含み得る。封止部１０は、Moサーメット４１、５１の上に、幾らかの距離、例えば約1乃至5mmの端から端まで延在する（セラミック封止材料は、封止中に、各々の末端プラグ３４、３５内の自由空間に入り込む）。部分４１、５１は、Mo-A1₂O₃サーメットからではなく、他の方法で形成されてもよい。他のあり得る構成は、例えば、（Moコイルロッド構成が記載されており、参照により本願明細書に盛り込まれる）EP0587238から既知である。とりわけ適切な構成は、ハロゲン化物耐性材料であることが分かった。部分４０、５０は、膨張係数が末端プラグ３４、３５の膨張係数と非常によく一致する材料で作成される。例えば、ニオブ（Nb）が選ばれる。なぜなら、この材料は、セラミック放電容器３の熱意膨張係数と一致する熱膨張係数を持つからである。

図３は、本発明によるランプの別の実施例を示している。図１及び２に示されているランプ部品に対応するランプ部品は、同じ参照符号で示されている。放電容器３は、放電空間１１を囲む成形壁部３０を持つ。成形壁部３０は、ここで示されている実施例においては長円体を形成する。上記の実施例（図２も参照）と比較して、壁部３０は、（図２においては別々の部品として示されている）壁部３１と、各々の末端プラグ３４、３５と、端壁部３２ａ、３２ｂとを有する事実において、単一物（a single entity）である。このような放電容器３の特定の実施例は、WO06/046175においてより詳細に記載されている。他の例においては、例えば回転楕円体などの他の形状が、同様にあり得る。

図２において概略的に示されている実施例における、セラミック突出プラグ３４、３５と、端壁部３２ａ、３２ｂと、壁部３１とを含み得る壁部３０、又は（図３において概略的に示されているような）壁部３０は、ここではセラミック壁部である。これは、透光性の結晶性金属酸化物、又はAlNなどの透光性の金属窒化物（上記も参照）の壁部を意味すると理解されるべきである。最新技術によれば、これらのセラミックは、放電容器３の透光性の壁部を形成するのに非常に適している。このような透光性のセラミック放電容器３は既知である（例えば、EP215524、EP587238、WO05/088675及びWO06/046175参照）。特定の実施例においては、放電容器３は、透光性の、焼結されたAl₂O₃を含み、即ち、壁部３０は、透光性の、焼結されたAl₂O₃を含む。図に概略的に示されている実施例においては、壁部３０は、サファイアも含み得る。

本発明のランプ１の充填物は、CaI₂、TlIを含んでもよく、好ましくはHgI₂を含んでもよい。更に、放電空間１１は、好ましくは、Hg（水銀）と、当業界では知られているようなAr（アルゴン）又はXe（キセノン）などの始動ガスとを含む。特有のHgの量は、約1mg/mLと約100mg/mLとの間のHgであり、とりわけ、約8乃至25mg/mLの範囲内のHgであり、特有の圧力は、約2乃至50barの範囲内である。放電容器３内の水銀の量は、好ましくは、定格使用において、水銀の凝結のない、即ち、水銀蒸気が飽和に達しない、水銀ガスを供給するよう選ばれる。原則的に、本発明のランプは、水銀がなくても動作され得るが、好ましい実施例においては、放電容器３内にHgが存在する。（本願明細書では定格動作とも呼ばれる）定常状態燃焼の間、ロングアークランプは、一般に、数barの圧力を持つのに対し、ショートアークランプは、放電容器において約50barまでの圧力を持ち得る。前記ランプの特有の出力値は、約10Wと約1000Wとの間であり、好ましくは、約20乃至600Wの範囲内である。

この説明における定格動作は、ランプが動作されるよう設計されている条件下で、最大出力での動作を意味すると理解されたい。

前記放電容器の特有の容積は、約0.03乃至3mLの範囲内である。

放電容器３には、当業界では既知の技術を用いて、充填物（即ち、始動ガス、塩充填物及びHg）が充填される。（定格）使用中、塩は、ヨウ素及び金属元素及びイオンに解離する。

充填物の含有量は、とりわけ、AAS、ヨウ素滴定、イオン・クロマトグラフィなどの当業界では既知の方法を用いて推定され得る。一般に、このような方法は、金属及びヨウ素の含有量を測定する。金属のモル及びヨウ素のモルは、これらの量から計算され得る。（ここでは、CaI₂、TlI、及び 利用可能な場合には、AlI₃、GaI₃、LiI、NaI、SnI₂などのうちの１つ以上と仮定する）化学式を知ることで、ヨウ素モルは、対応する金属によるものと考えられ、残りのヨウ素は、水銀によるものと考えられる。例えば、１モルのCa、１モルのTl、１モルのHg、０．１モルのGa及び３．７モルのIの場合、充填物が、１モルのCaI₂、１モルのTlI、０．１モルのGaI₃、０．２モルのHgI₂及び０．８モルのHgを有するのは明らかである。

放電容器３内には、随意に、ここに記載されているような１つ以上の他のヨウ化物が、更に存在し得る（上記も参照）。
例
本発明によるランプ／放電容器の例

約0.3cm³の容積を持つ放電容器３を備えるランプ１が作成された（表参照）。放電容器３は、表１乃至３に示されているような以下の充填物と、約300mbarのArとを含む。ランプは、室温環境において、230V、50Hzで動作された。

関連特性は、表１乃至３に示されている。これらの表におけるR^*9値は、光学的測定から得られた値である。
表１：例

例Ａは、現在入手可能な従来技術のランプに関し、例Ｂは、現在入手可能な超高圧ナトリウム放電ランプに関する。例Ｃは、US20030141818 A1に従うランプに関し、演色の大きな劣化を示した。非常に多量のCaを加えた場合、ランプは改善したが、寿命に関しては依然として安定性がなかった（例Ｄ）。例Ｇは、高い効率及び高いR^*9を備えるとりわけ好ましいランプの例である。例Ｈは、幾らかのLiで、yが少し減り、xが少し増えることを示している。TlのMg交換は、少なくともこの量においては、相対的に低い効率を持ち、実質的にBBL（黒体軌跡）より下の色点を備えるランプをもたらす。例Ｊは、CCTを下げるのにSnが用いられ得ることを示しており、例Ｋは、CCTを上げるのにGaが用いられ得ることを示している。例Ｌは、Na及びDyの付加は、演色Raを改善するが、予想されるように、R^*9が、（少し不飽和のR^*9まで）実質的に減ることを示している（飽和は、R^*9=100を示し、不飽和は、R^*9<100を示し、過飽和は、R^*9>100を示す）。表２及び３は、もう少し例を示している。
表２

表３

図４ａ乃至４ｂは、従来技術のランプ（図４ａ）及び本発明によるランプの実施例（図４ｂ）の、当業界では既知のHSL（色相、彩度、明度）表示法に従った、ΔC^*対色相（角度）の観点からの飽和シフトを示している。非常に良好な飽和が見出され、即ち、緑っぽい色に対応する約２７０°乃至約３３０°の間の範囲を除いて、実質的に全ての色が過飽和状態にある（ΔC^*>0）。ここで、ΔC^*は、Δ彩度／彩度（ここで、Δ彩度＝彩度（供給源）−彩度（基準））と規定される換算彩度である。更に、例えば、J.T.C. van Kemenade、P.J.M. van der Burgtの"Light sources and color rendering: Additional information to the Ra-index", CIBSE National Lighting Conference 1988（議事録）、及びJ.T.C. van Kemenade、P.J.M. van der Burgtの"Towards a user oriented description of color rendition of light sources", CIE Conference 2000（議事録）を参照されたい.

この明細書及び特許請求の範囲において用いられている、「実質的に全ての放射」又は「実質的に、〜から成る」のような「実質的に」という副詞の使用は、当業者には理解されるであろう。「実質的に」は、「完全に」、「完璧に」といった副詞、及び「全ての」といった副詞又は「全て」といった代名詞などに言及する実施例も含み得る。従って、実施例において、「実質的に」は取り除かれてもよい。適用可能な場合、「実質的に」は、100%を含む、95%以上、とりわけ99%以上、更にとりわけ99.5%以上などの90%以上にも関し得る。「有する」という動詞は、それが「から成る」を意味する実施例も含む。

上記のランプは、とりわけ、それらの動作状態において説明されている。当業者には明らかであろうように、本発明は、動作方法又は動作中のランプに限定されない。

上記の実施例は、本発明を限定するものではなく、説明するものであって、当業者は、添付の請求項の範囲から逸脱せずに多くの別の実施例を設計することができるであろうことに注意されたい。請求項において、括弧内に配置されるいかなる参照符号も、請求項を限定するものとして解釈されるべきではない。「有する」という動詞及びその語形変化の使用は、請求項において明記されている要素又はステップ以外の要素又はステップの存在を除外しない。要素の単数形表記は、このような要素の複数の存在を除外しない。幾つかの手段を挙げている装置の請求項においては、これらの手段の幾つかは、ハードウェアの同一のアイテムによって実施されてもよい。

単に、特定の手段が、相互に異なる従属請求項において引用されているという事実は、これらの手段の組み合わせが有利になるように用いられることができないことを示すものではない。

Claims (15)

1. ２つの電極を収容し、塩充填物を含む放電空間を囲むセラミック放電容器を有するメタルハライドランプであって、前記塩充填物が、ヨウ化カルシウム及びヨウ化タリウムを含み、実質的にヨウ化ナトリウムを含まず、ヨウ化水銀を更に含むメタルハライドランプ。
2. 前記塩充填物が、0.2mg/mL以下の量のヨウ化ナトリウムを含む請求項１に記載のメタルハライドランプ。
3. 前記塩充填物が、実質的にヨウ化アルミニウムを含まない請求項１乃至２のいずれか一項に記載のメタルハライドランプ。
4. 前記塩充填物が、6.6乃至33.3mg/mLの量のヨウ化カルシウムを含む請求項１乃至３のいずれか一項に記載のメタルハライドランプ。
5. 前記塩充填物が、0.3乃至3.33mg/mLの量のヨウ化タリウムを含む請求項１乃至４のいずれか一項に記載のメタルハライドランプ。
6. 前記塩充填物が、0.3乃至6.7mg/mLの量のヨウ化水銀を含む請求項１乃至５のいずれか一項に記載のメタルハライドランプ。
7. 前記放電容器が、8乃至25mg/mLの量の水銀を収容している請求項１乃至６のいずれか一項に記載のメタルハライドランプ。
8. 前記塩充填物が、1mg/mLまでの量のヨウ化リチウムを含む請求項１乃至７のいずれか一項に記載のメタルハライドランプ。
9. 前記塩充填物が、2mg/mLまでの量のヨウ化ガリウムを含む請求項１乃至８のいずれか一項に記載のメタルハライドランプ。
10. 前記塩充填物が、1mg/mLまでの量のヨウ化スズを含む請求項１乃至９のいずれか一項に記載のメタルハライドランプ。
11. 前記放電容器が、
    （ａ）0.2mg/mL以下の量のヨウ化ナトリウムと、
    13.3乃至20mg/mLの量のヨウ化カルシウムと、
    0.8乃至2.7mg/mLの量のヨウ化タリウムと、
    1.3乃至3.3mg/mLの量のヨウ化水銀と、
    個々のヨウ化物に対して0.3mg/mL以下の量の、ヨウ化アルミニウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化ガリウム及びヨウ化スズのうちの１つ以上とを含み、
    実質的に他のヨウ化物を含まない前記塩充填物を収容しており、且つ
    （ｂ）8乃至25mg/mLの量の水銀を収容している請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のメタルハライドランプ。
12. 2500乃至4500Kの範囲内の相関色温度を持つ請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のメタルハライドランプ。
13. 400乃至700nmの範囲内のワット単位の全出力に対する、595乃至605nmの範囲内のワット単位の出力が、2.5%以下である請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のメタルハライドランプ。
14. 少なくとも60の演色Ra8と、少なくとも200の飽和赤色レンダリングR^*9とを供給する光を生成し、R^*9が、
    R^*9=339+(-21.8^*I_橙色+0.02^*I_赤色-1.82^*I_青色-0.44^*I_緑色)/W
    青色：420乃至470nm
    緑色：500乃至550nm
    橙色：595乃至605nm（「橙色ギャップ」とも示される）
    赤色：610乃至660nm
    と規定され、各々のスペクトル領域の強さが、W単位である請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のメタルハライドランプ。
15. 前記ランプの定格動作中の、前記放電容器内の全ガス状ヨウ素含有量が、少なくとも2mg/mLである請求項１乃至１４のいずれか一項に記載のメタルハライドランプ。

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