JP2014186835A - セラミックメタルハライドランプ - Google Patents

Abstract

【課題】発光効率が１３５ｌｍ／Ｗ以上かつ平均演色評価数（Ｒａ）が７５以上となる高効率かつ高演色のセラミックメタルハライドランプを提供する。
【解決手段】発光管には、水銀と金属ハロゲン化物が封入されており、該金属ハロゲン化物として、全金属ハロゲン化物に対するモル比率が８．０〜１７．０ｍｏｌ％のヨウ化セリウム（ＣｅＩ₃）、モル比率が３．０〜１４．０ｍｏｌ％のヨウ化タリウム（ＴｌＩ）、モル比率が５４．０〜７８．０ｍｏｌ％のヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、高輝度放電ランプに関し、特に、セラミックメタルハライドランプに関する。

高輝度放電ランプ（以下、ＨＩＤランプという。）は、高効率であり経済性に優れているため広く用いられている。ＨＩＤランプは、発光管に封入する添加物の種類に応じて、水銀ランプ、高圧ナトリウムランプ、及び、メタルハライドランプの３種類に大きく分けられる。メタルハライドランプは、発光管に様々な金属ハロゲン化物を封入することにより、高い発光効率と高演色を得ることができるため、様々な分野で用いられている。近年、石英ガラス製の発光管の代わりにセラミック製の発光管を用いるセラミックメタルハライドランプが広く使用されている。セラミックメタルハライドランプでは、発光効率が８０ｌｍ／Ｗ以上、かつ、平均演色評価数（Ｒａ）が７０以上という高発光効率かつ高演色を実現することができる。

特開2012-190661号公報 特開2008-234871号公報 特許3159570号 特許3159571号 特公平5-65977号

セラミックメタルハライドランプでは、発光管に封入する添加物として、水銀、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ土類金属ハロゲン化物、及び、希土類金属ハロゲン化物が用いられる。セラミックメタルハライドランプに用いられる希土類金属ハロゲン化物には、様々なものが知られている。

特許文献１には、金属ハロゲン化物として、少なくともヨウ化ツリウム、ヨウ化セリウム、ヨウ化タリウム、及び、ヨウ化ナトリウムを用いることが記載されている。特許文献２には、全ハロゲン金属に対する金属ツリウムのモル数の比を０．０３〜０．１６とすることが記載されている。特許文献３、４には、発光管にヨウ化ナトリウム及びヨウ化ツリウムを封入することが記載されている。特許文献５には、高圧放電ランプの充填物として２〜１７ｍｏｌ％のセリウムハロゲン化物を用いることが記載されている。

近年、セラミックメタルハライドランプの使用分野では、更に高い発光効率と高演色が望まれている。例えば、発光効率が１３５ｌｍ／Ｗ以上かつ平均演色評価数（Ｒａ）が７５以上となる高効率かつ高演色のセラミックメタルハライドランプが求められている。

本発明の目的は、発光効率が１３５ｌｍ／Ｗ以上かつ平均演色評価数（Ｒａ）が７５以上となる高効率かつ高演色のセラミックメタルハライドランプを提供することにある。

本発明によると、片端に口金が形成された透光性の外管と、該外管の内部に配置された発光部と、を有する垂直型のセラミックメタルハライドランプにおいて、
前記発光部は、透光性のセラミックからなる発光管と、該発光管の両端から延びるキャピラリと、該キャピラリ内に封入された電極アセンブリと、該電極アセンブリの両端から延びる電力供給リードを有し、
前記発光管には、水銀と金属ハロゲン化物が封入されており、該金属ハロゲン化物として、全金属ハロゲン化物に対するモル比率が８．０〜１７．０ｍｏｌ％のヨウ化セリウム（ＣｅＩ₃）、モル比率が３．０〜１４．０ｍｏｌ％のヨウ化タリウム（ＴｌＩ）、モル比率が５４．０〜７８．０ｍｏｌ％のヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）を含む。

本実施形態によると前記セラミックメタルハライドランプにおいて、前記ヨウ化セリウム（ＣｅＩ₃）とヨウ化タリウム（ＴｌＩ）のモル比率の合計値が１３．０〜３０．０ｍｏｌ％、前記ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）に対する前記ヨウ化セリウム（ＣｅＩ₃）のモル比が１１．０〜３０．０％であってよい。

本実施形態によると前記セラミックメタルハライドランプにおいて、更にモル比率が４．０〜１８．０ｍｏｌ％のヨウ化ツリウム（ＴｍＩ₃）を含いでよい。

本実施形態によると前記セラミックメタルハライドランプにおいて、前記ヨウ化セリウム（ＣｅＩ₃）のモル比率が９．０〜１６．０ｍｏｌ％、前記ヨウ化タリウム（ＴｌＩ）のモル比率が３．０〜１０．０ｍｏｌ％、前記ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）のモル比率が７０．０〜７８．０ｍｏｌ％であってよい。

本実施形態によると前記セラミックメタルハライドランプにおいて、前記ヨウ化セリウム（ＣｅＩ₃）とヨウ化タリウム（ＴｌＩ）のモル比率の合計値が１３．０〜２３．０ｍｏｌ％、前記ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）に対する前記ヨウ化セリウム（ＣｅＩ₃）のモル比が１２．０〜２１．０％であってよい。

本実施形態によると前記セラミックメタルハライドランプにおいて、前記ヨウ化ツリウム（ＴｍＩ₃）のモル比率が４．０〜１０．０ｍｏｌ％であってよい。

本実施形態によると前記セラミックメタルハライドランプにおいて、前記発光管内の水銀濃度は１０．０〜１５．０ｍｇ／ｃｃであってよい。

本実施形態によると前記セラミックメタルハライドランプにおいて、前記ランプの定格電力が１００〜４００Ｗとし、前記発光管の有効内径Ｄに対するアーク長Ｌの比Ｌ／Ｄは１.２〜１.６となるように構成されてよい。

本実施形態によると前記セラミックメタルハライドランプにおいて、ランプ定格電力［Ｗ］を前記発光管の全内面積[ｃｍ²]で除した値で定義される壁面負荷は１５〜２５Ｗ／ｃｍ²であってよい。

本実施形態によると前記セラミックメタルハライドランプにおいて、前記ヨウ化ツリウム（ＴｍＩ₃）の代わりに、ヨウ化ジスプロシウム（ＤｙＩ₃）、又は、ヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ₃）を用いてよい。

本発明によれば、発光効率が１３５ｌｍ／Ｗ以上かつ平均演色評価数（Ｒａ）が７５以上となる高効率かつ高演色のセラミックメタルハライドランプを提供することができる。

図１は、本実施形態に係るセラミックメタルハライドランプの構造を示す図である。 図２は、本実施形態に係るセラミックメタルハライドランプの発光部の断面構造を示す図である。 図３は、表１のヨウ化セリウム（ＣｅＩ₃）のモル比率、ヨウ化タリウム（ＴｌＩ）のモル比率、及び、ヨウ化セリウム（ＣｅＩ₃）とヨウ化タリウム（ＴｌＩ）のモル比率の合計をグラフ化した図である。 図４Ａは、表１のヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）のモル比率、及び、ヨウ化ツリウム（ＴｍＩ₃）のモル比率をグラフ化した図である。 図４Ｂは、表１のヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）に対するヨウ化セリウム（ＣｅＩ₃）のモル比をグラフ化した図である。 図５は、表１のヨウ化セリウム（ＣｅＩ₃）のモル比率、ヨウ化タリウム（ＴｌＩ）のモル比率、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）のモル比率、及び、ヨウ化セリウム（ＣｅＩ₃）とヨウ化タリウム（ＴｌＩ）のモル比率の合計、ヨウ化ツリウム（ＴｍＩ₃）のモル比率をグラフ化した図である。 図６Ａは、表２に示す発光効率ηをグラフ化した図である。 図６Ｂは、表２に示す平均演色評価数Ｒａをグラフ化した図である。 図６Ｃは、表２に示す相関色温度Ｔｃｐをグラフ化した図である。 図６Ｄは、表２に示す色度偏差Duvをグラフ化した図である。

以下、本発明に係るセラミックメタルハライドランプの実施形態に関して、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中、同じ要素に対しては同じ参照符号を付して、重複した説明を省略する。

図１を参照して本発明に係るセラミックメタルハライドランプの実施形態を説明する。本例のセラミックメタルハライドランプは、片端に口金１１を形成した透光性外管１０と、その内部に配置された発光部１を有する。発光部１は、中心の発光管２と、その両端から延びるキャピラリ３Ａ、３Ｂと、その両端から延びる電力供給リード７Ａ、７Ｂを有する。

口金１１のステム１３には支柱１４、１５が装着されている。支柱１４、１５には、始動器１２とサポートディスク１６Ａ、１６Ｂが装着されている。始動器１２は、発光管の電極間に始動電圧を供給する非線形セラミックコンデンサなどから構成される。サポートディスク１６Ａ、１６Ｂには、透光性スリーブ１７が発光管２を囲むように固定されている。サポートディスク１６Ａ、１６Ｂの挿通孔に、発光部１のキャピラリ３Ａ、３Ｂが挿通されている。発光部１の電力供給リード７Ａ、７Ｂは、支柱１４、１５に直接溶接するか又はニッケルリボン線１８を介して溶接することにより口金１１に電気的に接続される。発光部１の電力供給リード７Ａ、７Ｂは、更に、始動器１２に電気的に接続されている。

透光性外管１０には不活性ガスとして窒素ガスが封入されている。また、本実施形態によるセラミックメタルハライドランプは、垂直型であり、口金１１が上側となるような姿勢で取り付けられる。

図２を参照して本実施形態によるメタルハライドランプの発光部を説明する。発光部１は、発光管２とその両端側に延びる一対のキャピラリ３Ａ、３Ｂを有する。キャピラリ３Ａ、３Ｂには、電極５Ａ、５Ｂを備えた一対の電極アセンブリ６Ａ、６Ｂが挿通されている。電極アセンブリ６Ａ、６Ｂの両端には電力供給リード７Ａ、７Ｂが接続されている。キャピラリ３Ａ、３Ｂの両端は、電気絶縁性を有するフリットガラスなどのシール材によって気密にシールされると同時に、該シール材によって電極アセンブリ６Ａ、６Ｂが、キャピラリ３Ａ、３Ｂ内の定位置に固定されている。本例の発光部１は、発光管２とキャピラリ３Ａ、３Ｂを透光性アルミナの粉末圧縮体を成型することにより生成される所謂１ピースタイプのものを用いている。

発光管２は、楕円を長軸周りに回転させることにより形成される略楕円球面状を有する。発光管２とキャピラリ３Ａ、３Ｂの間は、遷移曲面４Ａ、４Ｂを介して連続的に接続されており角隅部が無い形状である。本実施形態による発光管２は、次の仕様を満たすように設計されている。

（１）発光管２のアーク長：１２〜２７ｍｍ
（２）発光管２の有効内径Ｄ：１０〜１７ｍｍ
（３）アーク長Ｌと有効内径Ｄの比Ｌ／Ｄ：１.２〜１.６
（４）発光管２の壁面負荷：１５〜２５Ｗ／ｃｍ²
（５）ランプ定格電力Ｐ：１００〜４００Ｗ
発光管２のアーク長Ｌは電極５Ａ、５Ｂ間の距離である。有効内径Ｄは、１ピースタイプの発光管にあっては、電極５Ａ、５Ｂ間中央部の最大内径で定義される。壁面負荷は、ランプ電力Ｐ［Ｗ］を発光管２の全内面積Ｓ[ｃｍ²]で除した値で定義される。

本実施形態による発光管では、アーク長Ｌと有効内径Ｄの比Ｌ／Ｄが、１.２〜１.６であるため、発光管２の全内面積Ｓ[ｃｍ²]が比較的大きくなり、壁面負荷を比較的小さくすることができる。そのため、ランプ寿命を犠牲にすることなく、高効率、高演色性を実現することができる。

発光部１の各部の温度は、発光管の壁面負荷、透光性外管内のガス圧力、発光管材質及び発光管のアーク長Ｌと有効内径Ｄの比Ｌ／Ｄによって決まる。本実施形態によると、点灯時の発光管の最冷温度が８００℃以上で且つ発光管の最高温度が１２００℃以下となるように、発光管の壁面負荷、透光性外管内のガス圧力、発光管材質及び発光管のアーク長Ｌと有効内径Ｄの比Ｌ／Ｄが設定されている。

本願の発明者は、本実施形態のセラミックメタルハライドランプにおいて、高発光効率、且つ、高演色を達成するための条件を鋭意検討した。そこで、本願の発明者は次のような目標を設定した。

（１）発光効率ηの目標：１３５ｌｍ／Ｗ以上
（２）平均演色評価数（Ｒａ）の目標：７５以上
（３）相関色温度の目標：約４０００Ｋ、即ち、４０００Ｋ±１５％（３４００〜４６００Ｋ）である。

本願の発明者等は、このような目標を達成するために、セラミックメタルハライドランプの発光管に封入する添加物を鋭意検討した。そこで、添加物として、水銀、ヨウ化セリウム（ＣｅＩ₃）、ヨウ化タリウム（ＴｌＩ）、ヨウ化ツリウム（ＴｍＩ₃）及びヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）を用いることとした。尚、水銀濃度は１０．０〜１５．０ｍｇ／ｃｃとする。本願の発明者の行った実験では、ハロゲン化物として、ヨウ化物を用いたが、他のハロゲン化物であってもよい。

本願の発明者等は、セラミックメタルハライドランプの発光管に封入する添加物を変化させて、各種のランプ特性を測定する実験を行った。尚、実験に用いた発光管の仕様は次のとおりである。

（１）アーク長Ｌ：１９ｍｍ
（２）アーク長Ｌと有効内径Ｄの比（Ｌ／Ｄ）：１．４
（３）ランプ定格電力Ｐ：１８０Ｗ
（４）水銀濃度：１１．１〜１３．３ｍｇ／ｃｃ
表１は、本願の発明者等が実験用に試作したセラミックメタルハライドランプの発光管の添加物の組成を示す。

表１の第１列は、試験番号、第２列〜第５列は、金属ヨウ化物の総量に対するヨウ化セリウム（ＣｅＩ₃）、ヨウ化タリウム（ＴｌＩ）、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）、及び、ヨウ化ツリウム（ＴｍＩ₃）のモル比率である。第６列は、これらの金属ヨウ化物のモル比率の総和であり、１００％である。第７列は、ヨウ化セリウム（ＣｅＩ₃）とヨウ化タリウム（ＴｌＩ）のモル比率の和である。第８列は、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）に対するヨウ化セリウム（ＣｅＩ₃）のモル比を百分率で表示したものである。

図３は、表１の第２列、第３列、第７列をグラフ化したものである。図４Ａは、表１の第４列、及び、第５列をグラフ化したものである。図３及び図４Ａにおいて、縦軸は、金属ヨウ化物の総量に対する各金属ヨウ化物のモル比率、横軸は、試験番号である。図４Ｂは、表１の第８列をグラフ化したものである。縦軸は、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）に対するヨウ化セリウム（ＣｅＩ₃）のモル比（百分率）、横軸は、試験番号である。図５は、表１の第２列〜第５列及び第７列をグラフ化したものである。縦軸は、金属ヨウ化物の総量に対する各金属ヨウ化物のモル比率、横軸は、試験番号である。

本願の発明者等は、先ず、セリウム（Ｃｅ）とタリウム（Ｔｌ）について考察した。セリウム（Ｃｅ）とタリウム（Ｔｌ）は、共に、発光効率を向上させると共に緑色を発色する作用を有する。従って、セリウム（Ｃｅ）とタリウム（Ｔｌ）が少なすぎると、発光効率が低下する。しかしながら、セリウム（Ｃｅ）とタリウム（Ｔｌ）が多すぎると、ランプの光色が緑色化して、悪くなる。従って、セリウム（Ｃｅ）とタリウム（Ｔｌ）の合計量を適量に設定する必要がある。

発明者が行った実験では、図３に示すように、ヨウ化セリウム（ＣｅＩ₃）のモル比率を３．９〜１７．９ｍｏｌ％とし、ヨウ化タリウム（ＴｌＩ）のモル比率を１．６〜１２．４ｍｏｌ％とした。更に、ヨウ化セリウム（ＣｅＩ₃）とヨウ化タリウム（ＴｌＩ）のモル比率の合計を８．５〜２８．３ｍｏｌ％とした。

次に、ナトリウム（Ｎａ）について鋭意考察した。ナトリウム（Ｎａ）は、少なすぎても多すぎても、発光効率が低下する。ナトリウム（Ｎａ）は、橙色系に寄与し、相関色温度を下げる作用がある。発明者が行った実験では、図４Ａに示すように、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）のモル比率を４６．７〜８６．８ｍｏｌ％とした。

次に、ツリウム（Ｔｍ）について鋭意考察した。ツリウム（Ｔｍ）は、短波長から長波長まで広い可視領域において発光し、少量でも演色性を向上させる。ツリウム（Ｔｍ）が多すぎると発光効率が低下する。発明者が行った実験では、図４Ａに示すように、ヨウ化ツリウム（ＴｍＩ₃）のモル比率を０．０〜２８．３ｍｏｌ％とした。尚、ツリウム（Ｔｍ）の代わりに、ジスプロシウム（Ｄｙ）、又は、ホルミウム（Ｈｏ）を用いても、同様な作用が得られることが知られている。従って、本願明細書では、ツリウム（Ｔｍ）の使用は、その代わりにジスプロシウム（Ｄｙ）、又は、ホルミウム（Ｈｏ）を用いる場合を含み、ヨウ化ツリウム（ＴｍＩ₃）の使用は、その代わりにヨウ化ジスプロシウム（ＤｙＩ₃）、又は、ヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ₃）を用いる場合を含むものとする。

更に、セリウム（Ｃｅ）とナトリウム（Ｎａ）は、共にアークの安定性に関与することが知られている。例えば、ナトリウム（Ｎａ）を多くするとアークが安定するが、セリウム（Ｃｅ）が多すぎると、アークの湾曲、立ち消え、ランプの破裂等が起きることがある。従って、ナトリウム（Ｎａ）に対するセリウム（Ｃｅ）のモル比を適当な値に設定することにより、アークの安定性を確保することができる。発明者が行った実験では、図４Ｂに示すように、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）に対するヨウ化セリウム（ＣｅＩ₃）のモル比を４．９〜３８．４％とした。

表２は、本願の発明者等が実験用に試作したセラミックメタルハライドランプの発光管を点灯させて、各種のランプ特性を測定した結果を示す。表２の第１列は試験番号、第２列は発光効率、第３列は平均演色評価数、第４列は相関色温度、第５列は色度偏差、第６列は評価である。色度偏差Duvは、色度図上における黒体軌跡(BBL)からのずれを表す。色度図上における黒体軌跡(BBL)は、太陽光の自然な色味を表す。Duv=0は、色度が黒体軌跡(BBL)上にあることを表す。

図６Ａは、表２の第２列、即ち、発光効率をグラフ化したものである。図６Ｂは、表２の第３列、即ち、平均演色評価数をグラフ化したものである。図６Ｃは、表２の第４列、即ち、相関色温度をグラフ化したものである。図６Ｄは、表２の第５列、即ち、色度偏差をグラフ化したものである。

先ず、表２、図６Ａ及び図６Ｂから、発光効率が１３５ｌｍ／Ｗ以上、且つ、平均演色評価数（Ｒａ）が７５以上のものを選択する。試験番号１０〜１９が該当する。試験番号１０〜１９では、相関色温度は３５９３〜４５８０Ｋであり、色度偏差Duvは、１２．４〜２３．５であった。特に、試験番号１５、１８、１９では、発光効率が１４０ｌｍ／Ｗ以上、且つ、平均演色評価数（Ｒａ）が８０以上である。表２の第６列の評価の欄の×印は不良品、丸印を良品、２つ丸印は最良品を表し、良品及び最良品を合格品とする。

合格品である試験番号１０〜１９について、ヨウ化セリウム（ＣｅＩ₃）、ヨウ化タリウム（ＴｌＩ）、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）、及び、ヨウ化ツリウム（ＴｍＩ₃）のモル比率の最大値及び最小値、ヨウ化セリウム（ＣｅＩ₃）とヨウ化タリウム（ＴｌＩ）のモル比率の合計値の最大値及び最小値、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）に対するヨウ化セリウム（ＣｅＩ₃）のモル比の最大値及び最小値について考察する。

図３及び表１に示すように、試験番号１０〜１９のヨウ化セリウム（ＣｅＩ₃）のモル比率は９．４〜１５．８ｍｏｌ％、ヨウ化タリウム（ＴｌＩ）のモル比率は４．２〜１２．４ｍｏｌ％、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）のモル比率は５５．０〜７６．８ｍｏｌ％、ヨウ化ツリウム（ＴｍＩ₃）のモル比率は５．６〜１６．７ｍｏｌ％であった。

試験番号１０〜１９のヨウ化セリウム（ＣｅＩ₃）とヨウ化タリウム（ＴｌＩ）のモル比率の合計値は１４．８〜２８．３ｍｏｌ％、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）に対するヨウ化セリウム（ＣｅＩ₃）のモル比は１２．８〜２８．８％であった。

最良品である試験番号１５、１８、１９のヨウ化セリウム（ＣｅＩ₃）のモル比率は１０．６〜１４．３ｍｏｌ％、ヨウ化タリウム（ＴｌＩ）のモル比率は４．２〜８．４ｍｏｌ％、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）のモル比率は７１．９〜７６．８ｍｏｌ％、ヨウ化ツリウム（ＴｍＩ₃）のモル比率は５．６〜８．４ｍｏｌ％であった。

最良品である試験番号１５、１８、１９のヨウ化セリウム（ＣｅＩ₃）とヨウ化タリウム（ＴｌＩ）のモル比率の合計値は１４．８〜２２．５ｍｏｌ％、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）に対するヨウ化セリウム（ＣｅＩ₃）のモル比は１３．８〜１９．７％であった。

以上の本願の発明者が行った実験から次の知見が得られる。図１及び図２に示した本実施形態によるセラミックメタルハライドランプにおいて、発光管２のアーク長を１２〜２７ｍｍ、発光管のアーク長Ｌと有効内径Ｄの比Ｌ／Ｄを１.２〜１.６、発光管の壁面負荷を１５〜２５Ｗ／ｃｍ²、水銀濃度を１０．０〜１５．０ｍｇ／ｃｃ、ランプ電力Ｐを１００〜４００Ｗとする。

この場合、ヨウ化セリウム（ＣｅＩ₃）のモル比率を８．０〜１７．０ｍｏｌ％、ヨウ化タリウム（ＴｌＩ）のモル比率を３．０〜１４．０ｍｏｌ％、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）のモル比率を５４．０〜７８．０ｍｏｌ％、ヨウ化ツリウム（ＴｍＩ₃）のモル比率を４．０〜１８．０ｍｏｌ％とし、更に、ヨウ化セリウム（ＣｅＩ₃）とヨウ化タリウム（ＴｌＩ）のモル比率の合計値を１３．０〜３０．０ｍｏｌ％、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）に対するヨウ化セリウム（ＣｅＩ₃）のモル比を１１．０〜３０．０％とすることによって、発光効率ηが１３５ｌｍ／Ｗ以上、且つ、平均演色評価数（Ｒａ）が７５以上となる。また、相関色温度は３５９０〜４６００Ｋとなる。

更に、図１及び図２に示した本実施形態によるセラミックメタルハライドランプにおいて、ヨウ化セリウム（ＣｅＩ₃）のモル比率を９．０〜１６．０ｍｏｌ％、ヨウ化タリウム（ＴｌＩ）のモル比率を３．０〜１０．０ｍｏｌ％、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）のモル比率を７０．０〜７８．０ｍｏｌ％、ヨウ化ツリウム（ＴｍＩ₃）のモル比率を４．０〜１０．０ｍｏｌ％とし、ヨウ化セリウム（ＣｅＩ₃）とヨウ化タリウム（ＴｌＩ）のモル比率の合計値を１３．０〜２４．０ｍｏｌ％、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）に対するヨウ化セリウム（ＣｅＩ₃）のモル比を１２．０〜２１．０％とすることにより、発光効率ηが１４０ｌｍ／Ｗ以上、且つ、平均演色評価数（Ｒａ）が８０以上となる。ヨウ化ツリウム（ＴｍＩ₃）の代わりに、ヨウ化ジスプロシウム（ＤｙＩ₃）、又は、ヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ₃）を用いてもよい。

なお、本実施形態は、本発明を説明するための例示であって、本発明の範囲を何等限定するものではないことを承知されたい。本実施形態に対して、当業者が容易に成し得る追加・削除・変更・削除・改良等は、本発明の範囲内である。本発明の技術的範囲は、添附の特許請求の範囲の記載に基づいて定められる。

１…発光部、２…発光管、３Ａ、３Ｂ…キャピラリ、４Ａ、４Ｂ…遷移曲面、５Ａ、５Ｂ…電極、６Ａ、６Ｂ…電極アセンブリ、７Ａ、７Ｂ…電力供給リード、１０…透光性外管、１１…口金、１２…始動器、１３…ステム、１４、１５…支柱、１６Ａ、１６Ｂ…サポートディスク、１７…透光性スリーブ、１８…ニッケルリボン線

Claims (10)

1. 片端に口金が形成された透光性の外管と、該外管の内部に配置された発光部と、を有する垂直型のセラミックメタルハライドランプにおいて、
   前記発光部は、透光性のセラミックからなる発光管と、該発光管の両端から延びるキャピラリと、該キャピラリ内に封入された電極アセンブリと、該電極アセンブリの両端から延びる電力供給リードを有し、
   前記発光管には、水銀と金属ハロゲン化物が封入されており、該金属ハロゲン化物として、全金属ハロゲン化物に対するモル比率が８．０〜１７．０ｍｏｌ％のヨウ化セリウム（ＣｅＩ₃）、モル比率が３．０〜１４．０ｍｏｌ％のヨウ化タリウム（ＴｌＩ）、モル比率が５４．０〜７８．０ｍｏｌ％のヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）を含むことを特徴とするセラミックメタルハライドランプ。
2. 請求項１記載のセラミックメタルハライドランプにおいて、
   前記ヨウ化セリウム（ＣｅＩ₃）とヨウ化タリウム（ＴｌＩ）のモル比率の合計値が１３．０〜３０．０ｍｏｌ％、前記ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）に対する前記ヨウ化セリウム（ＣｅＩ₃）のモル比が１１．０〜３０．０％であることを特徴とするセラミックメタルハライドランプ。
3. 請求項１又は２記載のセラミックメタルハライドランプにおいて、
   更にモル比率が４．０〜１８．０ｍｏｌ％のヨウ化ツリウム（ＴｍＩ₃）を含むことを特徴とするセラミックメタルハライドランプ。
4. 請求項１〜３のいずれか１項記載のセラミックメタルハライドランプにおいて、
   前記ヨウ化セリウム（ＣｅＩ₃）のモル比率が９．０〜１６．０ｍｏｌ％、前記ヨウ化タリウム（ＴｌＩ）のモル比率が３．０〜１０．０ｍｏｌ％、前記ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）のモル比率が７０．０〜７８．０ｍｏｌ％であることを特徴とするセラミックメタルハライドランプ。
5. 請求項１〜４のいずれか１項記載のセラミックメタルハライドランプにおいて、
   前記ヨウ化セリウム（ＣｅＩ₃）とヨウ化タリウム（ＴｌＩ）のモル比率の合計値が１３．０〜２３．０ｍｏｌ％、前記ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）に対する前記ヨウ化セリウム（ＣｅＩ₃）のモル比が１２．０〜２１．０％であることを特徴とするセラミックメタルハライドランプ。
6. 請求項３記載のセラミックメタルハライドランプにおいて、
   前記ヨウ化ツリウム（ＴｍＩ₃）のモル比率が４．０〜１０．０ｍｏｌ％であることを特徴とするセラミックメタルハライドランプ。
7. 請求項１〜６のいずれか１項記載のセラミックメタルハライドランプにおいて、
   前記発光管内の水銀濃度は１０．０〜１５．０ｍｇ／ｃｃであることを特徴とするセラミックメタルハライドランプ。
8. 請求項１〜７のいずれか１項記載のセラミックメタルハライドランプにおいて、
   前記ランプの定格電力が１００〜４００Ｗとし、前記発光管の有効内径Ｄに対するアーク長Ｌの比Ｌ／Ｄは１.２〜１.６となるように構成されていることを特徴とするセラミックメタルハライドランプ。
9. 請求項１〜８のいずれか１項記載のセラミックメタルハライドランプにおいて、
   ランプ定格電力［Ｗ］を前記発光管の全内面積[ｃｍ²]で除した値で定義される壁面負荷は１５〜２５Ｗ／ｃｍ²であることを特徴とするセラミックメタルハライドランプ。
10. 請求項３又は６記載のセラミックメタルハライドランプにおいて、
    前記ヨウ化ツリウム（ＴｍＩ₃）の代わりに、ヨウ化ジスプロシウム（ＤｙＩ₃）、又は、ヨウ化ホルミウム（ＨｏＩ₃）を用いることを特徴とするセラミックメタルハライドランプ。

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