JPH09120800A - 無電極高圧放電ランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インジウム及びガリウムのハロゲン化物など
の、分子発光による連続スペクトルを放射する金属ハロ
ゲン化物の、高圧での分子発光の連続スペクトルを積極
的に利用することで、水銀を充填物として含まず、且つ
高効率と高演色性を兼ね備えた発光材料を充填物とした
無電極高圧放電ランプを提供することを目的とする。 【解決手段】 内側に露出した電極を持たない光透過性
バルブの内部に、インジウムのハロゲン化物、及びガリ
ウムのハロゲン化物、及びそれらの混合物からなる群か
ら選択されるような、分子発光による連続スペクトルを
放射する金属化合物及び希ガスを充填物として含み、且
つ前記充填物に電気エネルギーを印加しアーク放電を始
動し持続させる放電励起手段からなる構成を有してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は分子発光による連続
発光を持つ金属のハロゲン化物を、光透過性のバルブ内
部に充填し、アーク放電発光させることにより、極めて
優れた演色性と、高効率を実現した、無電極高圧放電ラ
ンプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、高圧放電ランプ、特にメタルハラ
イドランプは、高効率、高演色性という特性から、ハロ
ゲンランプに変わる高出力点光源として、舞台・テレビ
ジョン用の照明装置や液晶ビデオプロジェクター用光源
等への応用が進められている。また、その高演色性とい
う特性から、ハイビジョン中継に対応したスポーツ照明
や博物館・美術館の施設照明などへの展開も進められて
いる。しかしながら、メタルハライドランプは、水銀を
充填物として内容積当り数十ｍｇ／ｃｃと大量に含むた
め、環境保全の観点から無水銀化が強く望まれている。

【０００３】無電極放電ランプ装置は、有電極アーク放
電ランプ装置に比して、電磁エネルギーを充填物に結合
しやすく、放電発光のための充填物から水銀を省くこと
が容易であるという利点を持つ。また、放電空間内部に
に電極を持たないため、電極蒸発によるバルブ内壁の黒
化が発生しない。これによりランプ寿命が大幅に向上で
きる。

【０００４】以下に従来の高圧放電ランプの、無水銀充
填物についていくつか例を挙げて説明する。特開平３−
１５２８５２号公報に開示された無電極放電ランプで
は、放電ガスとしてキセノンを用い、発光物質としてＬ
ｉＩ、ＮａＩ、ＴｌＩ、ＩｎＩ等を封入し、これらの発
光物質より放射される単色の輝線スペクトルを組み合わ
せることにより、白色光を得ている。ここでは、放電励
起手段としてＲＦエネルギーを誘導結合する手段が例示
されている。

【０００５】また、特開平６−１３２０１８号公報に開
示された高パワーランプでは、発光物質としてＳ₂、Ｓ
ｅ₂等を封入し、分子発光による連続スペクトルによ
り、緑味の白色光を得ている。ここでは、マイクロ波エ
ネルギーを用いた放電励起手段が例示されている。

【０００６】本発明では、ヨウ化インジウムなどの、金
属ハロゲン化物の分子発光を利用している。これに類し
た充填物を持つ、有電極のメタルハライドランプに関す
る発明が、米国特許第３，２５９，７７７号に開示され
ている。ここではヨウ化インジウムなどの金属ハロゲン
化物を、高圧で放電させるために、電極が融点近傍にな
るほどの高入力電気エネルギーにおいて、ランプが動作
することを特徴としている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら特開平３
−１５２８５２号公報の無電極放電ランプでは、視感度
効率の高い部分で発光するＮａ、Ｔｌの成分を多くして
高効率化すると演色性の点が低くなり、逆に演色性を高
めようとすると効率が低くなるという問題点を有してい
た。また、インジウムやタリウムのヨウ化物は高圧にな
ると連続スペクトルが生じ、輝線スペクトルが減少する
ため色シフトの原因となるという点も、従来より問題と
して指摘されてきた。また特開平３−１５２８５２号公
報のような輝線スペクトルの組み合せからなる光特性は
色再現性に乏しく、十分な高演色性を得ることは困難で
ある。

【０００８】特開平６−１３２０１８号公報の高パワー
ランプでは、ガスの種類や充填物の条件を変えても、色
度は常に黒体軌跡よりもかなり緑色にずれた部分に位置
し、十分な白色光を得ることはできない。特開平６−１
３２０１８号公報の高パワーランプの色特性を改善する
方法としては、発光物質としてなんらかの金属化合物を
添加することにより、輝線スペクトルなどを加えて色度
を変化させる方法が考えられる。

【０００９】しかしながら、金属硫化物は比較的安定で
蒸気圧の低い物が多く、添加発光し得る金属の種類が限
られる。そのため、光色設計の自由度が低く高演色化が
困難であるという問題点を有していた。また封入物を添
加したり、色温度変換フィルターなどにより発光スペク
トルの分光特性を変化させると、緑色以外の視感度の低
い部分の分光放射強度が増加するため、効率の低下は免
れられない。

【００１０】米国特許第３，２５９，７７７号では、有
電極において無水銀にて動作させるため、電極の融点近
傍でランプを動作させるという、かなりの負荷を電極に
強いている。そのためこのような設計のランプでは電極
蒸発による急激なバルブ内壁の黒化が起こり、著しい寿
命特性の低下を招くことは免れない。

【００１１】本発明は上記従来の、放電発光物質として
の充填物と、放電励起手段に関する問題点を解決するも
ので、インジウム及びガリウムのハロゲン化物などの、
分子発光による連続スペクトルを放射する金属ハロゲン
化物の、高圧での分子発光の連続スペクトルを利用する
ことで、水銀を充填物として含まず、且つ高効率と高演
色性を兼ね備えた発光材料を充填物とした無電極高圧放
電ランプを提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の無電極高圧放電ランプは、内側に露出した電
極を持たない光透過性バルブの内部に、インジウムのハ
ロゲン化物、及びガリウムのハロゲン化物、及びそれら
の混合物からなる群から選択されるような、分子発光に
よる連続スペクトルを放射する金属化合物、及び希ガス
を充填物として含み、且つ前記充填物に電気エネルギー
を印加しアーク放電を始動し持続させる放電励起手段か
らなる構成を有している。

【００１３】希ガスで放電を開始し、希ガスの蒸気圧の
上昇と共に、金属化合物が放電を開始する。その後強力
な電気エネルギーを金属化合物に集中的に注入すること
で、分子発光による強い連続発光のスペクトルを持っ
た、極めて優れた演色性と、高効率な光特性を持ち、且
つ充填物として水銀を含まないために環境にも安全な無
電極高圧放電ランプを得ることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）以下本発明の一実施の形態について、
図面を参照しながら説明する。

【００１５】図１は、内直径３．８ｃｍの球形の石英ガ
ラスからなる無電極放電バルブの内部に、ヨウ化インジ
ウム（ＩｎＩ）２．８８×１０^-6ｍｏｌ／ｃｃと、アル
ゴンガス５トルを充填封入したランプを、図２に示すマ
イクロ波無電極放電ランプ装置において、８００Ｗのマ
イクロ波エネルギー入力で放電発光させたときの発光ス
ペクトルである。ただし、本発明で用いている容積ｃｃ
とはランプの放電に有効なバルブの内容積のことであ
る。また、図１に示す発光スペクトルは５ｎｍごとの放
射強度を積算したものである。

【００１６】図１に示すような本発明に関する放射光を
得るための、マイクロ波無電極放電装置の従来よりある
構成を、図２を参照しながら説明する。このマイクロ波
無電極放電装置の構成は、特開平６−１３２０１８号公
報の高パワーランプと同様のものである。

【００１７】図２において、バルブ２１はヨウ化インジ
ウムやアルゴンガスといった充填物２２を有しており、
石英ガラスから構成されている。バルブ２１は、誘電性
材料からなる支持棒２３により、マイクロ波空洞２４内
に支持されている。支持棒２３は、モーターの回転軸に
支持棒の軸が一致するように接続されている場合もあ
る。その時バルブ２１は、モーターにより約１０００〜
３６００ｒｐｍの回転数で回転する。図１に発光スペク
トルを示した実施の形態においては、バルブは３６００
ｒｐｍにて回転させながら、発光させた。

【００１８】これにより、バルブ２１の温度の均熱化
と、放電プラズマの安定化を得ることが出来る。マグネ
トロン２７より発生したマイクロ波エネルギーは、導波
管２６を通じて、マイクロ波空洞２４の給電口２５へ供
給される。供給されたマイクロ波エネルギーは、バルブ
２１内部の充填物２２を励起して、プラズマ状態として
光を発生させる。マイクロ波空洞２４を、マイクロ波エ
ネルギーを実質的に透過せず、且つバルブ２１より発生
した光を実質的に透過するように構成された導電性のメ
ッシュなどにすることにより、発生した光はマイクロ波
空洞２４の外側へ取り出される。

【００１９】図１に示すように本実施の形態によれば、
ヨウ化インジウムによる可視域全体にわたる連続スペク
トルの発光を得ることができる。本実施の形態では平均
演色評価数Ｒａは９６、ランプ効率は約１００ｌｍ／Ｗ
であった。また、一般に高い値を示すことが難しい、鮮
やかな赤色の見えを表す特殊演色評価指数Ｒ９は７７で
あった。以上のように、本実施の形態によるランプは極
めて優れた演色性を呈すると共に、極めて優れた発光効
率を呈す。ヨウ化インジウムの高圧放電での発光スペク
トルとして広く知られているのは、インジウム元素の４
１０ｎｍと４５１ｎｍの青色部分の輝線スペクトルであ
る。

【００２０】この輝線スペクトルは一般に、メタルハラ
イドランプの青色の発光強度を増加するために、用いら
れている。しかしながら、本発明の実施の形態では、イ
ンジウム元素の輝線スペクトルは非常に弱まり、分子発
光の連続スペクトルが可視域全体にわたって現れてい
る。これにより、非常に演色性に優れた、高効率の白色
光源を得ることが出来る。

【００２１】また、本発明の無電極高圧放電ランプの利
点としてもう一つ上げられるのは、主要な放電発生源と
しての充填物を単体とすることが可能なことである。一
般的なメタルハライドランプにおいては、白色光を得る
ために幾つかの金属と金属ハロゲン化物を充填物として
含んでいる。その添加金属の分圧は、ランプ内部の充填
物の量、及びバルブの最冷点部の温度によって決定され
る。しかしながら充填物の量も最冷点部の温度も共に、
製造公差や経時変化などの原因によりパラメータを変化
させる。それにより放射光の全光束や色度といった、光
特性に変化を及ぼす。

【００２２】例えばＨｇ＋ＩｎＩ＋ＴｌＩ＋ＮａＩなど
の充填物からなるメタルハライドランプではＩｎの青
色、Ｔｌ元素の緑色、Ｎａ元素の黄色を組み合わせるこ
とによって白色を得ているため、充填量の違いは色バラ
ンスや出力特性に大きな影響を及ぼす。しかしながら、
Ｎａ、Ｓｃ、Ｄｙなどのメタルハライドランプで広く使
われている金属は、動作中にランプの被包体である石英
ガラスと反応し、その絶対量を減らしていくことが指摘
されている。これにより、経時変化として、ランプの色
シフトや光出力の低下が引き起こされる。

【００２３】一方、本発明のランプは、単一の金属ハロ
ゲン化物により構成することが可能であるので、製造公
差や経時変化による色特性への影響を、非常に少なくす
ることが出来る。

【００２４】（表１）にヨウ化インジウムの封入量を変
えたバルブを加えて、幾つかの発光特性の例を示す。こ
こに示す全てのバルブは、図２に示すマイクロ波無電極
放電装置にて、３６００ｒｐｍで回転させながら、８０
０Ｗの入力電気エネルギーで点灯させたときのものであ
る。

【００２５】

【表１】

【００２６】ヨウ化インジウムの封入量を増やすにつれ
て、相関色温度は下がっていく傾向にある。これは、ヨ
ウ化インジウムの分子発光の連続スペクトルのピーク波
長が、封入量の多いものほど長波長にシフトしていくた
めである。これは、動作時のヨウ化インジウムの分子量
が増えるほど、ヨウ化インジウム分子の核間距離が近ま
り、遷移のエネルギー差が小さくなるためと考えられ
る。しかしながら、この色シフトの量は、先に述べた製
造公差に対して問題になるほど、微量な変化に敏感に反
応するものではない。

【００２７】逆に、この特性は、相関色温度の設計に自
由度を与える。そのため、様々な応用分野に対して、適
した相関色温度のランプを提供することが可能である。
例えば液晶ビデオプロジェクター用の光源としては、青
色の発色を強くするために、相関色温度７０００Ｋ以上
の、高めの相関色温度のランプが必要とされる。本発明
の無電極高圧放電ランプは、こういった要求にもヨウ化
インジウムの封入量を変えることで対応できる。

【００２８】図３と図４のグラフに、ランプの光特性に
対する、入力エネルギーの影響を示す。図３と図４は、
内直径３．８ｃｍの球形の石英ガラスからなる無電極放
電バルブの内部に、アルゴンガス５０トルと、ヨウ化イ
ンジウム１．４４×１０^-6ｍｏｌ／ｃｃ及び２．８８×
１０^-6ｍｏｌ／ｃｃとを充填封入した２種類のランプ
を、図２に示すマイクロ波無電極放電ランプ装置におい
て入力エネルギーを変化させた時の、効率と平均演色評
価指数の変化を示したものである。

【００２９】バルブは前記実施の形態と同様にモーター
により３６００ｒｐｍの回転数で回転しながら発光させ
た。ランプの発光効率は、入力電気エネルギーが増加す
るにつれて上昇する。この発光効率の上昇には飽和点が
存在する。この飽和点は充填物の量が増えるにつれて、
より高い入力電気エネルギーのところになっている。

【００３０】また、図４に示す平均演色評価指数Ｒａの
変化より、入力電気エネルギー密度が約７Ｗ／ｃｃ以上
の所で、Ｒａは一般照明での使用として十分な８０以上
の値を取る。また入力電気エネルギー密度が約１５Ｗ／
ｃｃ、さらに好適には約２０Ｗ／ｃｃ以上で、より高い
演色性と高発光効率の両立が可能となる。

【００３１】入力電気エネルギー密度の低いところで
は、まだ十分な量のヨウ化インジウムがバルブ内に蒸発
していないことが、効率と演色性を低くしている一つの
要因である。その低いエネルギー領域では、まだプラズ
マの圧力が低いため、インジウム元素単体の輝線スペク
トルが支配的に発光している。そのため、十分な効率と
演色性が得られない。

【００３２】図５に、ヨウ化インジウムの充填封入量の
変化に対する、効率と平均演色評価数Ｒａの変化を示
す。バルブの形状や、点灯条件は図３及び図４と同様で
あり、入力エネルギー密度は２７．９Ｗ／ｃｃの時のも
のである。実線が、充填量の変化に対する効率の変化を
示し、点線が平気演色評価指数の変化を示す。充填量が
１ｃｃあたり約０．５×１０^-6モル以上の時、平均演色
評価指数は一般照明の使用に対して十分な値、８０を上
回っている。また充填量が約３．０×１０^-6モル以上で
は、効率は９０ｌｍ／Ｗ以上、平均演色評価指数が９５
以上の高い値を両立できる。そのため、一般照明の分野
で用いるためには、この領域でヨウ化インジウムの充填
を行うことが望ましい。しかしながら、充填量が約６．
０×１０^-6モルを上回ると、平均演色評価指数は９０以
下となる。したがって、あまり大量にヨウ化インジウム
を充填することは望ましくない。

【００３３】本実施の形態では、ヨウ化インジウムを充
填物とした場合について述べたが、臭化インジウムを充
填物とした場合も同様の特性を示す。

【００３４】なお、本実施の形態においては、図２に示
すバルブ２１の光透過性材料として石英ガラスを用いた
が、無論、バルブの構成材料はこれに限るものではな
い。例えば、アルミナの透光性セラミック材料をバルブ
の構成材料にすれば、バルブの耐熱性を高めることが出
来る。それにより、バルブがより優れた耐高熱性と耐高
圧性を有し、より高入力電気エネルギー下での動作が可
能になる。また、先に述べたバルブの回転といった機構
を、省略することが容易になり、無電極高圧放電ランプ
装置の、システム効率や製造コストの向上を図ることが
出来る。

【００３５】（実施の形態２）以下本発明の第２の実施
の形態について、図面を参照しながら説明する。

【００３６】図４は、内直径２．８ｃｍの球形の石英ガ
ラスからなる無電極放電バルブの内部に、ヨウ化ガリウ
ム（ＧａＩ₃）２.２２×１０^-6ｍｏｌ／ｃｃと、アルゴ
ンガス２トルを充填封入したランプを、第１の実施の形
態と同様に、図２に示すマイクロ波無電極放電ランプ装
置において、５５０Ｗのマイクロ波エネルギー入力で放
電発光させたときの発光スペクトルである。ただし、本
実施の形態においてはバルブを回転させる機構は用いて
いない。また、図５に示す発光スペクトルは、図１と同
様に、５ｎｍごとの放射強度を積算したものである。

【００３７】ここでは、ガリウム元素の４０３ｎｍと４
１７ｎｍの輝線スペクトル以外に、不純物として含まれ
るナトリウム、リチウムおよびカリウムの輝線スペクト
ルとが加わった分子発光による連続スペクトルを得た。
本実施の形態のランプの特性は、ランプの発光効率は４
３ｌｍ／Ｗ、平均演色評価指数Ｒａは９６、相関色温度
は６９２０Ｋであった。

【００３８】ガリウムのハロゲン化物による連続スペク
トルは、インジウムのハロゲン化物による連続スペクト
ルよりも短波長にピークを持つため、相関色温度が高く
なる。この特性は、液晶ビデオプロジェクション用光源
などの高い相関色温度のランプを必要とする分野に適し
ている。またインジウムのハロゲン化物と充填すること
により、相関色温度などの特性を変化させるために用い
ることも可能である。

【００３９】ヨウ化ガリウム及び臭化ガリウムを封入し
た無電極ランプに関して、充填量を変化させた場合、入
力電気エネルギーを変化させた場合の光特性の変化は、
実施の形態１のインジウムのハロゲン化物の場合と同様
である。

【００４０】以上の実施の形態においては、分子発光に
よる連続スペクトルを放射する金属化合物として、イン
ジウム及びガリウムのハロゲン化物を示したが、アルミ
ニウム及びタリウムのハロゲン化物もまた、同様に分子
発光による連続スペクトルを放射するため、これらを充
填金属化合物として用いることも可能である。

【００４１】（実施の形態３）以下本発明の第３の実施
の形態について、図面を参照しながら説明する。

【００４２】図７は、内径２．８ｃｍの球形の石英ガラ
スからなる無電極放電バルブの内部に、亜鉛４０ｍｇ、
ＴｌＩ８ｍｇ、アルゴンガス２トルを充填封入したもの
を、図２に記載のマイクロ波無電極放電ランプ装置にお
いて、３００Ｗのマイクロ波エネルギー入力で放電発光
させたときの発光スペクトルである。

【００４３】図７に示すように本実施の形態によれば、
Ｔｌの５３５ｎｍの輝線スペクトルに可視域全体にわた
る連続スペクトルを加えられた発光を得ることができ
る。ＴｌＩとアルゴンガスのみを充填封入して、主に５
３５ｎｍの輝線スペクトルのみを発光させた場合、演色
評価数Ｒａは１５以下であり一般照明には適さない。し
かしながら、本実施の形態では演色評価数Ｒａは８４と
なり、大幅に改善されている。

【００４４】また（表２）に示すように、亜鉛を含まず
に、高圧放電により連続発光を得た場合と比較しても、
発光効率は２倍以上となっている。５３５ｎｍの輝線ス
ペクトルの強度に関しては大きな変化はないが、連続ス
ペクトル部の発光が大幅に増しているためである。これ
は、亜鉛によりバルブ内部の圧力が上がっているためと
考えられ、亜鉛の添加により高効率化が得られることが
分かる。

【００４５】（実施の形態４）以下本発明の第４の実施
の形態について、図面を参照しながら説明する。

【００４６】図８は内径２．８ｃｍの球形の石英ガラス
製無電極放電バルブの内部に、亜鉛２０ｍｇ、ＩｎＩ６
ｍｇ、アルゴンガス２トルを充填封入したものを、実施
の形態１と同じく、図２に記載のマイクロ波無電極放電
ランプ装置において、３００Ｗのエネルギー入力で放電
発光させたときの発光スペクトルである。ここではＩｎ
の４１１ｎｍ、及び４５０ｎｍの輝線スペクトルに、可
視域全体にわたる連続スペクトルが加えられた発光スペ
クトルを得た。本実施の形態では第３の実施の形態に比
べて、輝線スペクトルの波長が視感度効率の高い部分か
らはずれるため発光効率はやや低くなるが、演色評価数
Ｒａは８７を得ることができる。

【００４７】（実施の形態５）以下本発明の第５の実施
の形態について、図面を参照しながら説明する。

【００４８】図９は内径２．８ｃｍの球形の石英ガラス
製無電極放電バルブの内部に、亜鉛２０ｍｇ、ＩｎＩ１
０ｍｇ、ＴｌＩ５ｍｇ、ＮａＩ１ｍｇ、アルゴンガス２
トルを充填封入したものを、実施の形態１と同じく、図
２に記載のマイクロ波無電極放電ランプ装置において、
２５０Ｗの入力で放電発光させたときの発光スペクトル
である。本実施の形態では、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｎａの輝線ス
ペクトルに加えて、連続スペクトルの加わった発光が得
られた。演色評価数Ｒａは８５で、色度（ｘ，ｙ）が
（０．３２１，０．３３６）の白色の発光を得ることが
できる。

【００４９】上記の実施の形態及び本発明に係わるその
他の充填封入条件での、放電発光特性について（表２）
に比較して示す。

【００５０】

【表２】

【００５１】なお、充填物として亜鉛を利用することに
より、水銀を使用することなく、金属ハライドの発光に
適した、所望の動作圧力を得ることができるため、充填
される金属ハロゲン化物の種類については、上記の実施
の形態に限るものではない。例えばＬｉＩなどを添加
し、６７０ｎｍの輝線スペクトルを利用することによ
り、さらに演色性の改善を図ることなどが可能である。

【００５２】全ての実施の形態において、有水銀の高圧
放電ランプにて問題とされる、３５０ｎｍ以下の有害な
ＵＶ放射も大幅に抑制されていることが明らかである。
従来のメタルハライドランプでのＵＶ放射の多くは、水
銀の輝線スペクトルによるものであったので、水銀を封
入物として含まないために現れる効果である。

【００５３】これは、一般照明での人体への安全性の向
上や、美術館や博物館での展示品の保護のために重要な
利点である。

【００５４】なお、実施の形態１から実施の形態５に示
した本発明からなる無電極高圧放電ランプは、特開平３
−１５２８５２号公報などに例示されている、ＲＦ誘導
結合により充填物を放電励起させる無電極放電ランプ装
置においても、同様の効果が得られる。

【００５５】

【発明の効果】以上のように本発明は、光透過性バルブ
の内部にインジウムのハロゲン化物、ガリウムのハロゲ
ン化物、もしくはタリウムのハロゲン化物もしくはそれ
らの混合物からなる群から選択されるような、分子発光
による連続スペクトルを放射する金属化合物及び希ガス
充填物として含み、且つ前記充填物に電気エネルギーを
印加しアーク放電を始動し持続させる放電励起手段から
なる構成を設けることにより、分子発光による強い連続
発光のスペクトルを持つ、極めて優れた演色性と高効率
な光特性を得ることができる、優れた無電極高圧放電ラ
ンプ及び無電極高圧放電ランプ装置を実現できるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態におけるヨウ化イン
ジウムとアルゴンを充填した無電極放電ランプの発光ス
ペクトル図

【図２】本発明に関わるマイクロ波無電極放電ランプ装
置の概略図

【図３】本発明の第１の実施の形態に関わるヨウ化イン
ジウムとアルゴンを封入した無電極放電ランプのエネル
ギー入力と効率の相関を示す図

【図４】本発明の第１の実施の形態に関わるヨウ化イン
ジウムとアルゴンを封入した無電極放電ランプのエネル
ギー入力と平均演色評価指数の相関を示す図

【図５】本発明の第１の実施の形態に関わるヨウ化イン
ジウムとアルゴンを封入した無電極放電ランプの、ヨウ
化インジウムの充填量と平均演色評価指数の相関を示す
図

【図６】本発明の第２の実施の形態におけるヨウ化ガリ
ウムとアルゴンを充填した無電極放電ランプの発光スペ
クトル図

【図７】本発明の第３の実施の形態における亜鉛とＴｌ
Ｉとアルゴンを充填した無電極放電ランプの発光スペク
トル図

【図８】本発明の第４の実施の形態における亜鉛とＩｎ
Ｉとアルゴンを充填した無電極放電ランプの発光スペク
トル図

【図９】本発明の第５の実施の形態における亜鉛とＩｎ
Ｉ、ＴｌＩ、ＮａＩ、およびアルゴンを充填した無電極
放電ランプの発光スペクトル図

【符号の説明】

２１ バルブ ２２ 充填物 ２４ マイクロ波空洞 ２７ マグネトロン

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】放電を閉じこめる光透過性バルブと、前記
   光透過性バルブの内部にインジウムのハロゲン化物、も
   しくはガリウムのハロゲン化物、もしくはタリウムのハ
   ロゲン化物の内少なくとも一つの金属ハロゲン化物、も
   しくはこれらの混合物からなる群から選択される分子発
   光による連続スペクトルを放射する金属ハロゲン化物及
   び希ガスを含む充填物と、前記充填物に電気エネルギー
   を印加しアーク放電を始動し持続させる放電励起手段を
   有し、且つ前記光透過性バルブの放電空間に露出した電
   極を持たないことを特徴とする無電極高圧放電ランプ。
2. 【請求項２】金属ハロゲン化物のハロゲンは、ヨウ素、
   臭素、塩素もしくはこれらの混合物からなることを特徴
   とする請求項１記載の無電極高圧放電ランプ。
3. 【請求項３】前記インジウムのハロゲン化物をヨウ化イ
   ンジウムまたは臭化インジウムから選択し、且つ前記ヨ
   ウ化インジウムまたは前記臭化インジウムの充填量を、
   前記透過性バルブの放電空間の体積１ｃｃあたり約０．
   ５×１０^-6モル以上としたことを特徴とする請求項１記
   載の無電極高圧放電ランプ。
4. 【請求項４】前記ガリウムのハロゲン化物をヨウ化ガリ
   ウムまたは臭化ガリウムから選択し、且つ前記ヨウ化ガ
   リウムまたは前記臭化ガリウムの充填量を、前記透過性
   バルブの放電空間の体積１ｃｃあたり約０．５×１０^-6
   モル以上としたことを特徴とする請求項１記載の無電極
   高圧放電ランプ。
5. 【請求項５】前記放電励起手段により印加される前記電
   気エネルギーを、前記透過性バルブの放電空間の体積１
   ｃｃあたり少なくとも約７Ｗとすることを特徴とする請
   求項３または請求項４記載の無電極高圧放電ランプ。
6. 【請求項６】前記放電励起手段により印加される前記電
   気エネルギーを、前記透過性バルブの放電空間の体積１
   ｃｃあたり少なくとも約１５Ｗとすることを特徴とする
   請求項３または請求項４記載の無電極高圧放電ランプ。
7. 【請求項７】前記希ガスはＡｒ、Ｋｒ、Ｘｅ及びこれら
   の混合物からなる群から選択されることを特徴とする請
   求項５または請求項６記載の無電極高圧放電ランプ。
8. 【請求項８】前記充填物の動作中の圧力が、少なくとも
   １気圧であることを特徴とした請求項７記載の無電極高
   圧放電ランプ。
9. 【請求項９】前記光透過性バルブが、石英ガラスで形成
   されているとを特徴とする、請求項１から請求項８のい
   ずれかに記載の無電極高圧放電ランプ。
10. 【請求項１０】前記光透過性バルブが、セラミックで形
    成されていることを特徴とする、請求項１から請求項８
    のいずれかに記載の無電極高圧放電ランプ。
11. 【請求項１１】前記放電励起手段として、前記充填物に
    マイクロ波エネルギーを結合することを特徴とする、請
    求項１から請求項１０のいずれか一つに記載の無電極高
    圧放電ランプを用いた無電極高圧放電ランプ装置。
12. 【請求項１２】前記放電励起手段として、前記充填物に
    ＲＦエネルギーを誘導結合することを特徴とする、請求
    項１から請求項１０のいずれか一つに記載の無電極高圧
    放電ランプを用いた無電極高圧放電ランプ装置。