JP2002175780A

JP2002175780A - 高圧放電ランプ、高圧放電ランプ点灯装置および照明装置

Info

Publication number: JP2002175780A
Application number: JP2001214106A
Authority: JP
Inventors: Seiji Ashida; 誠司芦田; Hisashi Honda; 久司本田
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2000-09-28
Filing date: 2001-07-13
Publication date: 2002-06-21
Also published as: EP1193735A1; US20020057058A1

Abstract

(57)【要約】【課題】十分に低い始動電圧を示す高圧放電ランプ、こ
れを用いた高圧放電ランプ点灯装置および照明装置を提
供する。【解決手段】放電空間を形成する包囲部、包囲部の両端
に連通して配置され包囲部より内径が小さい一対の小径
筒部を有する透光性セラミックス放電容器、小径筒部内
に挿通されている細長い一対の電極、少なくとも一方の
電極が挿通している小径筒部の外周に配設されるととも
に、他方の電極と同電位になるように電気接続されてい
る導電体および透光性セラミックス放電容器内に封入さ
れた放電媒体を有し、導電体が存在する小径筒部の長手
方向の範囲内における電極の外表面と小径筒部の内表面
との間の最小距離が０．１ｍｍ以下である発光管と；発
光管を気密に収納した外管と；を具備している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、透光性セラミック
ス放電容器を備えた高圧放電ランプ、これを用いた高圧
放電ランプ点灯装置および照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、高圧放電ランプはその高効
率、長寿命の特性から多種多様のランプが開発されてい
る。近年では、ハロゲンランプの代替を狙って、小型の
高圧放電ランプも開発が進められている。

【０００３】しかしながら、高圧放電ランプは一般的に
始動時に高いパルス電圧が必要とされており、そのパル
ス電圧を発生させるイグナイタを設置して、例えば５ｋ
Ｖ以上のパルス電圧を高圧放電ランプに印加する、また
は高圧放電ランプに点灯管などの始動器を配設してパル
ス電圧を発生させるようにしていた。

【０００４】しかしながら、高パルス電圧を印加させて
点灯する方法は、配線、ソケットなどに相応の絶縁耐圧
が必要であり、単純にハロゲンランプの代替を図ること
はできない。また、高圧放電ランプ内に始動器を収納す
ることは、高圧放電ランプ自体が大きくなるため高圧放
電ランプを小型化することができない。

【０００５】このため、高圧放電ランプの始動電圧を低
減し、高パルス電圧を必要としない構成が求められてい
る。

【０００６】このように高圧放電ランプの始動電圧を低
減させるため、特開２０００−３０６６３号公報には、
補助スタータとして、他方の電極と同電位になるように
接続された導電部材が小径筒部の一方に巻装されている
放電ランプのためのアーク管（従来例１）が記載されて
いる。

【０００７】また、発明者らは特開２００１−１６７７
３７号に示したように、発光管の両側の小径筒部の外周
に巻装されるとともに、それぞれ他方の電極と導電位と
なるように接続された金属製コイルを有した高圧放電ラ
ンプ（従来例２）を開発した。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな高圧放電ランプは、始動電圧を下げることに十分な
効果を奏するものではあるが、始動電圧は、ランプ間の
ばらつき、雰囲気温度および周囲の明るさ（暗黒特性）
の影響を受けて統計的に大きくばらつきが生じ始動電圧
が変動していた。特に低温、暗黒特性などの条件が重な
るとこのようなばらつきの中でも始動電圧が高くなる場
合があった。このため、商品としては、結局ばらつき等
を見込んで大きな始動電圧を見こんだ点灯回路が必要で
あり、これに伴い絶縁耐圧を考慮すると結局装置を小型
にすることができなかった。

【０００９】本発明は、周囲の環境によらず、始動電圧
が低く、かつ統計的なばらつきを低減した高圧放電ラン
プ、これを用いた高圧放電ランプ点灯回路および照明装
置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を達成するための手段】請求項１の発明の高圧放
電ランプは、放電空間を形成する包囲部、包囲部の両端
に連通して配置され包囲部より内径が小さい一対の小径
筒部を有する透光性セラミックス放電容器、小径筒部内
に挿通されている細長い一対の電極、少なくとも一方の
電極が挿通している小径筒部の外周に配設されるととも
に、他方の電極と同電位になるように電気接続されてい
る導電体および透光性セラミックス放電容器内に封入さ
れた放電媒体を有し、導電体が存在する小径筒部の長手
方向の範囲内における電極の外表面と小径筒部の内表面
との間の最小距離が０．１ｍｍ以下である発光管と；発
光管を気密に収納した外管と；を具備していることを特
徴としている。

【００１１】本発明および以下の各発明において、特に
指定しない限り用語の定義および技術的意味は次によ
る。以下、発光管についてその構成要素ごとに説明す
る。

【００１２】＜透光性セラミックス放電容器について＞
「透光性」とは、放電によって発生した光を透過して外
部に導出できる程度に光透過性であることをいい、透明
ばかりでなく、光拡散性であってもよい。透光性セラミ
ックス放電容器の少なくとも包囲部が利用しようとする
放射に対して透光性を有していればよく、要すれば小径
筒部など放電による放射を主としては導出しない部分
は、遮光性であってもよい。

【００１３】したがって、「透光性セラミックス放電容
器」とは、少なくとも包囲部が単結晶の金属酸化物たと
えばサファイヤと、多結晶の金属酸化物たとえば半透明
の気密性アルミニウム酸化物（アルミナセラミック
ス）、イットリウム−アルミニウム−ガーネット（ＹＡ
Ｇ）、イットリウム酸化物（ＹＯＸ）と、多結晶非酸化
物たとえばアルミニウム窒化物（ＡｌＮ）のような光透
過性および耐熱性を備えた材料からなる放電容器を意味
する。

【００１４】さらに、本発明において、透光性セラミッ
クス放電容器の内容積は制限されるものではないが、小
形の高圧放電ランプを得るためには、透光性セラミック
ス放電容器を０．０６ｃｃ以下、好適には０．０４ｃｃ
以下にするとよい。この場合、透光性セラミックス放電
容器は、その全長が３５ｍｍ以下、好適には１０〜３０
ｍｍである。

【００１５】＜一対の電極について＞一対の電極は、透
光性セラミックス放電容器に封装されていて、材料にタ
ングステンまたはドープドタングステンを用いている。
また、その先端部にコイルを形成する、球状に形成する
ことを許容する。なお、電極は、透光性セラミックス放
電容器の小径筒部内に挿通し、さらに先端部が包囲部内
に位置しているか、あるいは先端部が小径筒部内に位置
して包囲部内に放電を形成するように配設されていても
よい。

【００１６】また、電極は小径筒部の外周に配設されて
いる導電体が存在する部分では、電極の外表面と小径筒
部の内表面との最小距離が０．１ｍｍ以下となるように
小径筒部内に挿通されている。このとき、小径筒部と電
極が接触していてもかまわない。また、小径筒部の内面
の距離を小さくするために、電極の一部には導電性のコ
イルを巻装してもよい。この場合、電極の一部に巻装し
たコイルの外表面と小径筒部の内面との最小距離が０．
１ｍｍ以下であればよく、他の部分は０．１ｍｍを越え
ていてもまたコイルと小径筒部の内面が接触してもかま
わない。電極の一部が小径筒部の内面に接触しているも
ののほうが始動電圧を低下する点で有利である。

【００１７】さらにまた、電極の基端部は、透光性セラ
ミックス放電容器に対して所要の位置に固定するととも
に、外部から電流を導入するために機能する。さらにま
た、電極の基端部は、溶接などによって給電導体の先端
に固着されることで電気的および機械的に支持し得る。
この場合、要すれば給電導体は、電極の基端部の固着に
際して電極の基端との間に介在するモリブデン、サーメ
ットなどの部材を耐火性部分として付設していることが
許容される。

【００１８】すなわち、給電導体は、電極を支持し、電
極間に電圧を印加し、電極に放電電流を供給し、かつ透
光性セラミックス放電容器を封止するために機能する導
体で、先端が直接または後述する付設された耐火性部分
を介して電極の基端部に接続し、基端が透光性放電容器
の外部に導出されている。なお、「透光性放電容器の外
部に導出されている」とは、透光性放電容器から外部へ
突出していてもよいし、また突出していなくてもよい
が、接続導体を介して外部から給電できる様に構成され
ていることを意味する。また、給電導体によって、発光
管を支持するのに利用してもよい。

【００１９】さらに、給電導体は、ニオブ、タンタル、
チタン、ジルコニウム、ハフニウムおよびバナジウムな
どの封着性金属を用いることができる。透光性セラミッ
クス放電容器の材料にアルミナセラミックスを用いる場
合、ニオブおよびタンタルは、平均熱膨張係数がアルミ
ナセラミックスとほぼ同一であるから、給電導体に好適
である。また、イットリウム酸化物およびＹＡＧの場合
も差が少ない。窒化アルミニウムを透光性セラミックス
放電容器に用いる場合には、給電導体にジルコニウムを
用いるのがよい。さらにまた、給電導体は、上記金属の
棒状体、パイプ状体やコイル状体などによって構成する
ことができる。

【００２０】さらにまた、前述のように給電導体の先端
に耐火性金属からなる耐火性部分を付加することができ
る。この耐火性部分には、モリブデン、タングステンま
たはサーメットなどを用いることができる。しかし、要
すれば、電極の基端部を直接給電導体の封着性部分の先
端に接続してもよい。このことは、給電導体に付加する
耐火性部分の少なくとも先端部分をタングステンで構成
すれば、耐火性部分を電極として用いることができるこ
とを意味する。また、反対に電極の基端部を耐火性部分
として用いることができることにもなり、実質的に両者
は同じである。

【００２１】＜放電媒体について＞放電媒体は、少なく
とも希ガス含みその他、発光物質またはその化合物たと
えば金属ハロゲン化物やアマルガムなどによって封入さ
れることを含む。さらに、放電媒体は、バッファ蒸気と
して水銀を含むことができる。

【００２２】一方、希ガスは、本質的に特定のガスに限
定されないが、正規グロー放電から異常グロー放電に遷
移する際のグロー電流を小さくしたり、放電開始電圧を
低下させたい場合などの所要時に、ネオンおよびアルゴ
ンを混合して封入することができる。なお、この場合、
アルゴンは、ネオンに対して分圧で０．１〜１５％、好
適には１０％までの範囲で混合することができる。ま
た、ネオンおよびアルゴンは、一般的に１０．６４〜６
６．５ｋＰａ、好適には１３．３〜２６．６ｋＰａの封
入圧で用いることができる。なお、封入圧が１０．６４
ｋＰａ未満であると、グロー・アーク転移時間が長くな
って、電極物質のタングステンのスパッタや蒸発による
黒化が多くなる。一方、封入圧が６６．５ｋＰａを超え
ると、高圧放電ランプの始動電圧が高くなり、グロー電
力が増加する。またネオンやアルゴンに加えて、必要に
応じてその他の希ガスを封入することができる。

【００２３】高圧放電ランプがメタルハライドランプの
場合において、放電媒体に発光金属の金属ハロゲン化物
を用いるときに、金属ハロゲン化物を構成するハロゲン
としては、よう素、臭素、塩素またはフッ素のいずれか
一種または複数種を用いることができる。

【００２４】発光金属の金属ハロゲン化物は、発光色、
平均演色評価数Ｒａおよび発光効率などについて所望の
発光特性を備えた放射を得るため、さらには透光性セラ
ミックス放電容器のサイズおよびランプ電力に応じて、
既知の金属ハロゲン化物の中から任意所望に選択するこ
とができる。たとえば、ナトリウムＮａ、リチウムＬ
ｉ、スカンジウムＳｃおよび希土類金属からなるグルー
プの中から選択された一種または複数種のハロゲン化物
を用いることができる。

【００２５】また、バッファ蒸気として適量の水銀に代
えて蒸気圧が比較的高くて可視光領域における発光が少
ないか、発光しない金属たとえばアルミニウムなどのハ
ロゲン化物を封入することもできる。

【００２６】＜導電体について＞導電体は、一対の電極
の両方または一方にのみに対して配設し得る。そして、
始動時に始動電圧を電極間に印加するときに導電体と一
方の電極との間にも印加されるように配設される。

【００２７】また、導電体は、なるべく小径筒部の外面
に密接するように配設されていることが好ましく、蒸
着、貼りつけ、添設および塗装などによって形成するこ
とができ、その形状は、コイル状、面状、網状、円筒状
および膜状等を含みさらに、導電体の材質は、例えば、
モリブデン、ニオブなどの耐熱性の導電性金属、カーボ
ンのような導電性非金属および導電性サーメット等を用
いることができる。

【００２８】また、導電体としてコイルを添設した場合
は、小径筒部に巻装することによって形成することがで
きるため、製造しやすく安価に作成することができる。
また、導電体を面状に形成した場合は、小径筒部に均一
に導電体を配設することができ小径筒部の内部に挿通し
ている電極との距離を均一化することができる。また、
蒸着、塗装によって導電体を形成した場合は、小径筒部
と密着して配設できるため小径筒部の内部に挿通してい
る電極との距離を短くすることができ始動性が向上す
る。導電体が存在する長手方向の範囲とは、コイル状の
場合その両端間のように、実質導電体が存在している部
分の両端間を意味する。

【００２９】＜外管について＞外管は、発光管気密に収
納しており、透光性・耐熱性の性能を備えていれば良
く、硬質ガラスおよび石英ガラスなどから構成すること
ができる。また、外管内に発光管を支持するため支持部
材を発光管と共に外管に収納することができる。また、
発光管の電極に電気的に接続され給電を行う給電部材を
外管の外部へ導出させて接続している。また、支持部材
と給電部材を兼用してもよい。給電部材を外管内に収納
するときは、この給電部材と発光管の距離を発光管の包
囲部では２〜６ｍｍの範囲、発光管の小径筒部では、２
〜１０ｍｍの範囲とすることが外管内放電を抑制するた
めに必要である。

【００３０】外管の外部へ給電部材を気密に導出させる
には、給電部材を細い線状にして封止するまた、給電部
材に金属箔を介して箔の部分を圧潰封止にて行うことに
よって行うことができ、これらの方法は外管の材質など
によって適宜選択できる。

【００３１】外管に、ねじ込み口金、ピン口金などの口
金を固着させて設けることができる。また、外管の外部
に導出させた給電部材をピンとして用いることも可能で
ある。

【００３２】外管の内部は、０．０１Ｐａ以下の高真空
状態に保たれており、寿命中においても高真空状態を維
持するため外管内部にゲッターが収納することもでき
る。

【００３３】＜本発明の作用について＞本発明の高圧放
電ランプにおいては、小径筒部の内表面と電極の外表面
との最小距離が０．１ｍｍ以下となるように電極を挿通
させている。高圧放電ランプの始動電圧は、導電体と電
極間の放電開始電圧によって左右され、この部分の放電
開始電圧は小径筒部部分の絶縁破壊電圧と電極外表面と
小径筒部内表面の最小距離間での放電開始電圧の合計に
よって決定すると考えられる。

【００３４】小径筒部の内表面と電極の外表面との最小
距離が０．１ｍｍを越えると、電極外表面と小径筒部内
表面の最小距離間での放電開始電圧が上昇し、かつここ
に放電媒体が固体や液体の状態で滞留することが多くな
ることから、電極外表面と小径筒部内表面の間での放電
開始電圧が上昇してしまう。このため、実質放電を生起
させるためには５ｋＶ以上の電圧が必要となり、別途イ
グナイタを必要とする虞がある。本発明のように、この
距離を０．１ｍｍ以下にすることによってその電極外表
面と小径筒部内表面の最小距離間での放電開始電圧を大
幅に低減することになり、高圧放電ランプの始動電圧も
低下するものと考えられる。従来は始動時放電媒体が固
体であることに着目していなかったため、電極外表面と
小径筒部内表面の最小距離に配慮されていなかった。こ
の結果、発光管のばらつきおよび周囲環境による統計ば
らつきによる始動電圧が高いものの存在あったと思われ
る。

【００３５】本発明においては、導電体が透光性セラミ
ックス放電容器の少なくとも一方の小径筒部の外周に配
設され、かつこれらの最小距離を０．１ｍｍ以下とした
ため、従来より始動が困難であった低温時や暗黒時にお
いても２ｋＶ以下という低い始動電圧にて始動が可能で
あり、さらに始動性のばらつきも低減できることから、
どのような環境下にあってもイグナイタを必要とするこ
とのない高圧放電ランプを提供することができるもので
ある。

【００３６】また、安定点灯時にはこの小径筒部の内表
面と電極の外表面との間に放電媒体が液相で滞留する場
合と完全蒸発する場合がある。高圧放電ランプの最冷部
温度は小径筒部の温度によって決まり、放電媒体の蒸気
圧を決定している。始動時のグロー放電時では、小径筒
部の内表面と電極の外表面との間に滞留している放電媒
体は、一時的に蒸発する。そして、始動時には放電媒体
の蒸発が適切な時間内に行われることが望ましい。

【００３７】このように、導電体が配設されていること
により、微小放電による電気エネルギーのバイパスが生
じるために、導電体に対向している電極におけるグロー
・アーク転移時間が、導電体がないときに比較して、延
びる傾向にあり、そのためグロー・アーク転移時間を最
適化することに対して効果的であり、これによって始動
時の黒化を抑制することもできる。

【００３８】請求項２の発明の高圧放電ランプは、放電
空間を形成する包囲部、包囲部の両端に連通して配置さ
れ包囲部より内径が小さい一対の小径筒部を有する透光
性セラミックス放電容器、小径筒部内に挿通されている
細長い一対の電極、少なくとも一方の電極が挿通してい
る小径筒部の外周に配設されるとともに、他方の電極と
同電位になるように電気接続されている導電体および透
光性セラミックス放電容器内に封入された放電媒体を有
し、導電体が存在する小径筒部の長手方向の範囲内にお
ける電極の外表面と小径筒部の内表面との間の最小距離
が０．１ｍｍ以下である発光管と；発光管を気密に収納
した外管と；外管に固定されたシェル部の外径が８〜１
２ｍｍのねじ込み口金と；を具備していることを特徴と
する。

【００３９】請求項２の発明は、発光管の小径筒部の外
周に配設された導電体が存在する小径筒部の内面と電極
外表面の最小距離を０．１ｍｍ以下としたことによって
始動時に高圧パルスを必要としないため、外径８〜１２
ｍｍのねじ込み口金を装着することができるものであ
る。

【００４０】このねじ込み口金は、よくハロゲンランプ
などの電球に用いられるものであって、この口金はシェ
ルとアイレット間の距離が４〜６ｍｍ程度しかなく絶縁
距離が短いので、耐圧が３ｋＶ程度しかもたない。この
ため、通常始動パルスを必要とする高圧放電ランプで採
用することができなかったものである。

【００４１】本発明では、高圧放電ランプにおいて使用
環境などによらずに、ばらつきの少ない低い始動電圧に
て始動可能であるため、このようなねじ込み口金を採用
することができる。この結果、高圧放電ランプをハロゲ
ン電球の代替として用いることが可能である。

【００４２】請求項３の発明の高圧放電ランプは、加え
て小径筒部の肉厚を０．３５〜０．６５ｍｍにした。こ
れは、０．３５ｍｍ未満であると始動時の放電による衝
撃によって小径筒部にクラックが生じることがあり、
０．６５ｍｍを大幅に越えると放電容器の熱容量が大き
すぎて最冷部の温度が上昇できず、始動時の光出力の立
上がりが遅くなるためである。

【００４３】請求項４の発明の高圧放電ランプ点灯装置
は、請求項１または３記載の高圧放電ランプと；インバ
ータを主体として構成されて１０〜２００ｋＨｚの高周
波でランプを点灯する点灯回路手段と；を具備している
ことを特徴としている。

【００４４】上記範囲の高周波でランプを点灯すること
で、小径筒部の等価的静電容量を大きくでき、導電体と
電極間に起こる先駆放電は発生しやすくなり、高圧放電
ランプの始動性が向上する。

【００４５】また、請求項１または３の構成であるか
ら、イグナイタのような特別な始動回路をもつ必要がな
く点灯回路手段を小形化できるため、蛍光ランプ用の点
灯回路手段を用いることができる。蛍光ランプ用の点灯
回路手段は、２次開放電圧から２次短絡電流まで連続的
な負荷特性を有している。本発明においては、蛍光ラン
プ用に製造された点灯回路手段を流用することができ
る。しかし、高圧放電ランプ用として上記のような負荷
特性を満足するように設計され、製造された点灯回路手
段を用いることができるのはいうまでもない。

【００４６】また、本発明においては、点灯回路手段の
２次開放電圧Ｖ_２０を比較的自由度が大きい範囲で設定
することができる。すなわち、一般的には高圧放電ラン
プの放電開始電圧Ｖｓに対する点灯回路手段の２次開放
電圧Ｖ_２０の比率Ｖ_２０／Ｖｓ（％）を以下の範囲で設
定することができる。

【００４７】１１０≦Ｖ_２０／Ｖｓ≦３００

【００４８】ところで、点灯回路手段の基本的回路構成
は、上述のような負荷特性を備えていれば、どのような
ものであってもよい。たとえば、ハーフハーフブリッジ
形インバータ、フルブリッジ形インバータ、並列インバ
ータ、一石式インバータたとえばブロッキング発振形イ
ンバータなどを主体とする回路構成であってもよい。

【００４９】また、ＬＣ共振回路を備えた高周波インバ
ータを主体とする点灯回路手段を用いることができる。

【００５０】インバータの発振制御は、自励および他励
のいずれでもよい。また、インバータの発振周波数は、
一定でもよいし、可変であってもよい。

【００５１】ＬＣ共振回路の共振周波数に対するインバ
ータの動作周波数を状況に応じて変化させる態様の場
合、インバータの動作周波数を変化させることによっ
て、点灯回路手段の出力電圧を制御することができる。
すなわち、始動時には動作周波数をＬＣ共振回路の共振
周波数に接近させれば、出力電圧が高くなって、２次開
放電圧を高圧放電ランプの放電開始電圧に接近させるこ
とができる。そして、点灯後には反対に動作周波数を共
振周波数から離せば、出力電圧が低下する。したがっ
て、点灯回路手段の負荷特性を、２次開放電圧が高圧放
電ランプの放電開始電圧に接近していて、２次開放電圧
から２次短絡電流まで連続的にすることができる。

【００５２】また、動作周波数が一定の態様の場合、Ｌ
Ｃ共振回路の共振周波数が状況に応じて変化するように
構成することによって、点灯回路手段の出力電圧を制御
することができる。すなわち、無負荷時にＬＣ共振回路
のインダクタＬが飽和してそのインダクタンスが小さく
なり、共振周波数が高くなって動作周波数に接近するた
めに、点灯回路手段の出力電圧が高くなる。また、負荷
時には、ランプ電流に応じてＬＣ共振回のインダクタの
飽和がなくなって、共振周波数が動作周波数から離れて
いき、これに伴って出力電圧が低減する。

【００５３】そうして、ＬＣ共振回路を備えたインバー
タを用いることにより、点灯回路手段の回路構成が簡単
になり、一層小形で、安価な高圧放電ランプ点灯装置を
得ることができる。

【００５４】また、点灯回路手段がＬＣ共振回路を備え
ていることにより、出力電圧の波形を正弦波にすること
ができる。

【００５５】＜グロー・アーク転移時間について＞高圧
放電ランプのグロー・アーク転移時間が０．５〜３．０
秒、好適には１．０〜２．５秒の範囲に入るように構成
することによって、小形の点灯回路手段を用いて点灯す
る際に、始動時の黒化を著しく低減することができる。
グロー・アーク転移時間は、オシロスコープによりラン
プ電圧波形の降下点を測定し、測定回数５回の平均値に
より求めるものとする。なお、ランプ電圧波形の降下点
は、両方の電極がグロー・アーク転移するときの降下点
でなければならない。したがって、一対の電極が同時に
グロー・アーク転移するばかりでなく、時間的にずれが
あるときには、後にグロー・アーク転移する電極につい
ての降下点である。

【００５６】ところで、グロー・アーク転移時間が０．
５秒未満であると、グロー・アーク転移電力が短時間で
多く投入されることになって、電極の過大な加熱が行わ
れ、このために電極の蒸発が過剰に行われ、このため黒
化が促進されて光束維持率が低下しすぎるので、不可で
ある。

【００５７】また、グロー・アーク転移時間が３．０秒
を超えると、グロー・アーク転移時間が長くなることに
より、かえって電極のスパッタリングが顕著になり、始
動時の黒化の黒化を促進して、光束維持率が低下するの
で、不可である。

【００５８】そうして、グロー・アーク転移時間が０．
５〜３．０秒の範囲内にあれば、点灯３０００時間で８
０％以上の光束維持率を確保することが可能になる。な
お、上記点灯時間は、高圧放電ランプを１６５分間点
灯、１５分間消灯の点滅サイクル試験を実施した時間で
ある。

【００５９】さらに、グロー・アーク転移時間は、高圧
放電ランプの仕様およびまたは点灯回路手段とのマッチ
ングを適宜設定することによって、上記範囲内になるよ
うに構成することができる。

【００６０】請求項５の発明の照明装置は、照明装置本
体と；照明装置本体に配設される請求項４記載の高圧放
電ランプ点灯装置と；を具備していることを特徴として
いる。

【００６１】本発明において、照明装置は、高圧放電ラ
ンプの発光を何らかの目的で用いるあらゆる装置を含む
広い概念である。たとえば、電球形高圧放電ランプ、照
明器具、移動体用前照灯、光ファイバー用光源装置、画
像投射装置、光化学装置、指紋判別装置などに適用する
ことができる。

【００６２】「照明装置本体」とは、上記照明装置から
高圧放電ランプ点灯装置を除いた残余の部分をいう。

【００６３】また、「電球形高圧放電ランプ」とは、高
圧放電ランプと、その点灯回路手段とを一体化し、さら
に受電用の口金を付設してなり、口金に適応するランプ
ソケットに装着することにより、白熱電球を点灯するよ
うな感覚で使用することができるように構成した照明装
置を意味する。

【００６４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、本発明の高圧放電ランプ
の第１の実施形態を示す一部断面正面図である。図２
は、同じく拡大要部断面正面図である。図３は、同じく
口金を装着する前のワイヤバルブ状態を示す一部断面正
面図である。各図において、高圧放電ランプは、発光管
ＩＢ、第１の接続導体ＣＣ１、第２の接続導体ＣＣ２、
導電体としての第１および第２の金属製コイルＣＯ１、
ＣＯ２、外管ＯＢ、一対の外部接続端子ＯＣＴ１、ＯＣ
Ｔ２、ゲッタＧＴおよび口金Ｂからなる。

【００６５】発光管ＩＢは、透光性セラミックス放電容
器１、第１および第２の電極２Ａ、２Ｂ、給電導体３、
シール４および滞留状態の放電媒体５を備えており、上
下対称構造である。

【００６６】透光性セラミックス放電容器１は、包囲部
１ａおよび一対の小径筒部１ｂ、１ｂを備えている。

【００６７】包囲部１ａは、両端が連続的な曲面によっ
て絞られていて、ほぼ球状をなしている。小径筒部１ｂ
は、包囲部１ａと連続した曲面によってつながり一体成
形によって透光性セラミックス放電容器１を形成してい
る。

【００６８】第１および第２の電極２Ａ、２Ｂは、その
いずれもドープドタングステンからなり、棒状をなして
いる軸部２ａおよびコイル部２ｂを備えている。軸部２
ａは、先端が包囲部１ａ内に突出して小径筒部１ｂ内に
挿通され、小径筒部１ｂの内面と、第１および第２の電
極２Ａ、２Ｂの外表面との間の距離ｇは０．１ｍｍ以下
となるよう、それぞれ形成されている。コイル部２ｂ
は、軸部２ａの先端に装着されている。

【００６９】給電導体３は、ニオブからなり、棒状をな
していて、先端が電極２Ａ、２Ｂの基端部に突合せて放
電溶接され、基端が透光性セラミックス放電容器１の外
部に突出している。

【００７０】シール４は、セラミックス封止用コンパウ
ンドを溶融し、固化することにより、透光性セラミック
ス放電容器１の小径筒部１ｂおよび封着性の部分２ａの
間に介在して透光性セラミックス放電容器１を気密に封
止するとともに、給電導体３が透光性セラミックス放電
容器１の内部に露出しないように被覆している。また、
この封止により、電極２Ａ、２Ｂを所定の位置に固定し
ている。

【００７１】シール４を形成するには、透光性セラミッ
クス放電容器１を縦位置にセットしてセラミックス封止
用コンパウンドを小径筒部１ｂの端面において、給電導
体３の外部に突出している部分の周りに載置し、加熱溶
融させて給電導体３および小径筒部１ｂの内面の間の隙
間に進入させて小径筒部１ｂ内に挿入されている給電導
体３の全体を被覆するとともに、さらに電極２の基端部
をも被覆し、冷却により固化させる。

【００７２】放電媒体は、ネオンおよびアルゴンを含む
始動ガスおよびバッファガス、発光金属としての金属ハ
ロゲン化物、ならびに水銀からなり、透光性セラミック
ス放電容器１内に封入されている。

【００７３】また、金属ハロゲン化物および水銀は蒸発
する分より過剰に封入されているので、その一部５が安
定点灯時に０．１ｍｍ以下の距離ｇ内に液相状態で滞留
している。そして、放電媒体の界面５は、最冷部を形成
している。

【００７４】第１の接続導体ＣＣ１は、モリブデン線か
らなり、その先端が電極２Ａ側の給電導体３に接続し、
中間が透光性セラミックス放電容器１の軸方向に対して
ほぼ平行に、かつ離間して延在している。

【００７５】第２の接続導体ＣＣ２は、モリブデンから
なり、その先端が電極２Ｂ側の給電導体３に接続してい
る。

【００７６】導電体として、小径筒部１ｂの外表面にモ
リブデン線からなる金属製コイルＣＯ１、ＣＯ２を配設
した。第１の金属製コイルＣＯ１は、第１の電極２Ａが
内部に挿通している方の小径筒部１ｂの外周に巻装され
ているとともに、給電導体３側のコイル終端が透光性セ
ラミックス放電容器１の軸方向に離間して延在して、第
２の電極２Ｂ側の給電導体３に接続している。

【００７７】第２の金属製コイルＣＯ２は、第２の電極
２Ｂが内部に挿通している小径筒部１ｂの外周に巻装さ
れているとともに、給電導体３側の終端が第１の接続導
体ＣＣ２に接続している。

【００７８】外管ＯＢは、硬質ガラス製のＴ形バルブか
らなり、基端にピンチシール部ｐｓが、先端に排気チッ
プオフ部ｔが、それぞれ形成され、内部が排気されて５
×１０^−３Ｐａ程度の高真空状態になっている。ピンチ
シール部ｐｓは、Ｔ形バルブの開口端を加熱して軟化状
態のときにピンチして形成する。排気チップオフ部ｔ
は、外管ＯＢを封止した後に外管ＯＢの内部を排気して
排気管（図示しない。）を封し切った跡である。

【００７９】一対の外部接続端子ＯＣＴ１、ＯＣＴ２
は、第１および第２の接続導体ＣＣ１、ＣＣ２を延長し
てこれらと一体に形成され、受電手段である口金Ｂを装
着する以前は外管ＯＢから外方へそのまま突出してい
る。

【００８０】ゲッタＧＴは、ＺｒＡｌ合金からなり、第
１の接続導体ＣＣ１に溶接により支持されている。

【００８１】口金ｂは、Ｅ１１形ねじ込み口金からな
り、一対の外部接続端子ＯＣＴ１、ＯＣＴ２を所要に接
続して、外管ＯＢのピンチシール部ｐｓに無機質接着剤
（図示しない。）によって固着され、口金の先端から発
光管の発光部の中心までの距離（いわゆる光中心）は４
９±２ｍｍとなるように固着されており、このようなＥ
１１型口金を用いるハロゲンランプの光中心と同等とし
ている。

【００８２】

【実施例】図１ないし図３に示す高圧放電ランプであっ
て、以下の仕様で実験を行った。

【００８３】透光性セラミックス放電容器：透光性アル
ミナセラミックス製で、全長２３ｍｍ、包囲部１ａの外
径が６ｍｍ、内径５ｍｍ（肉厚０．５ｍｍ）、小径筒部
１ｂが外径１．７ｍｍ、内径０．８ｍｍ（肉厚０．４５
ｍｍ）、長さＬ２が８ｍｍ電極：軸部およびコイル部が
タングステン（この軸径を変更して実験した。）給電導体：ニオブ、直径０．７５ｍｍ電極外表面と小径筒部内表面の距離ｇ：電極軸の大きさ
で変化させた。放電媒体：始動ガスおよびバッファガスとしてＮｅ＋Ａ
ｒ３％が２６．６ｋＰａ、他に適量の水銀および発光金
属（Ｎａ、Ｔｌ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｔｍ、Ｉｍ）のハロゲン
化物（発光金属のハロゲン化物は、点灯中にその全てが
蒸発しないで、余剰分が０．１ｍｍ以下の小径筒部の内
面と電極の外表面間に滞留する程度の量封入してい
る。）第１および第２の金属製コイル：直径０．３ｍｍのモリ
ブデン線を巻きピッチ２００％で７ターン、包囲部に隣
接する位置から小径筒部の外周に密接して巻装してい
て、金属性コイルの全長Ｌ１は約５ｍｍ、小径筒部の長
さＬ２は８ｍｍでありその割合は（Ｌ１／Ｌ２）≒０．
６３となる。

【００８４】始動条件：４７ｋＨｚで点灯し、雰囲気温
度：−２０℃および暗黒条件下において点灯するに必要
な始動電圧を測定した。その最大値を下記に示す。距離ｇ（ｍｍ）始動電圧（ｋＶｐ−ｐ）０．２５４．００．２０３．３０．１５２．８０．１０１．６０．０５１．１

【００８５】また、距離ｇが０．２５ｍｍのランプを比
較例１として、距離ｇが０．０５ｍｍのランプを実施例
１として始動電圧のばらつき測定した結果を図４に示
す。比較例１と実施例１は、距離ｇの寸法以外の仕様に
付いては上記実施例に示したものである。図４（ａ）
は、比較例１のランプを用いて室温２５℃において通常
点灯を行ったものであり、同図（ｂ）は、比較例１のラ
ンプを用いて雰囲気温度―２０℃、暗黒条件下での点灯
を行ったもの、同図（ｃ）は、実施例１のランプを用い
て室温２５℃において通常点灯を行ったものであり、同
図（ｄ）は、実施例１のランプを用いて雰囲気温度―２
０℃、暗黒条件下での点灯を行ったものである。

【００８６】以上の結果から、距離ｇが０．１０ｍｍ以
下であれば、−２０℃における低温および暗黒化を組み
合わせた環境下であってもイグナイタを必要としない２
ｋＶ以下となり、しかも始動電圧のばらつきを低減させ
ることができることがわかる。

【００８７】また、一方で距離ｇが０．１ｍｍで小径筒
部の肉厚を変化させた実験も上記と同様の条件によって
行った。その最大値を下記に示す。肉厚（ｍｍ）始動電圧（ｋＶｐ−ｐ）立上り時間（Ｓ）０．７５２．３４．７０．６５２．０１．２０．５５１．９０．５０．４５１．６０．５０．３５１．３０．４０．２５（破損）

【００８８】また、距離ｇが０．１ｍｍとして、小径筒
部の肉厚を０．７５ｍｍのランプを比較例２として、距
離ｇが０．１ｍｍかつ小径筒部の肉厚を０．４５ｍｍと
したランプを実施例２として各ランプの始動電圧のばら
つきを図５に示す。図５（ａ）は、比較例２のランプを
用いて雰囲気温度―２０℃、暗黒条件下での点灯を行っ
たもの、同図（ｂ）は、同条件において実施例２のラン
プでの点灯を行ったものである。

【００８９】以上から、小径筒部の肉厚が０．３５ｍｍ
〜０．６５ｍｍの範囲であれば、始動電圧が低く押さえ
られ、ばらつきを低減させる効果があることがわかる。
このとき、グロー・アーク転移時間はいずれも第１の電
極が１．４秒、第２の電極が１．６秒であった。

【００９０】図６は、本発明の高圧放電ランプの第２の
実施形態を示す一部断面正面図である。図において、図
１と同一部分については同一符号を付して説明は省略す
る。

【００９１】本実施形態は、第１の金属製コイルＣＯ１
が第２の電極２Ｂに接続されていない点で異なる。すな
わち、第１の金属製コイルＣＯ１は、導電的に浮いた状
態になっている。そうして、始動電圧は、１．０ｋＶp-
pであった。また、第１の電極２Ａのグロー・アーク転
移時間は０．７秒、第２の電極２Ｂのグロー・アーク転
移時間は１．５秒であった。さらに、外部接続端子ＯＣ
Ｔ１、ＯＣＴ２間の静電容量は、概ね１．８〜２．０ｐ
Ｆ程度になる。

【００９２】図７は、本発明の高圧放電ランプの第３の
実施形態を示す一部断面正面図である。図において、図
１と同一部分については同一符号を付して説明は省略す
る。

【００９３】本実施形態は、第２の金属製コイルＣＯ２
のみが巻装されている点で異なる。そうして、始動電圧
は１．１ｋＶp-pであった。また、第１の電極２Ａのグ
ロー・アーク転移時間は０．６秒、第２の電極のグロー
・アーク転移時間は１．４秒であった。さらに、外部接
続端子ＯＣＴ１、ＯＣＴ２間の静電容量は、概ね１．３
〜１．８ｐＦ程度になる。

【００９４】図８は、本発明の高圧放電ランプの第４の
実施形態を示す拡大要部断面正面図である。

【００９５】図において、図２と同一部分については同
一符号を付して説明は省略する。

【００９６】本実施形態は、電極２Ａ、２Ｂの軸部２ａ
の金属製コイルＣＯ１、ＣＯ２に対向する部分において
金属製コイル体ＭＣ１、ＭＣ２が巻装されている点で異
なる。すなわち、金属製コイル体ＭＣ１、ＭＣ２は、直
径０．２ｍｍのタングステン線を軸部２ａに８ターン巻
装することによって形成している。したがって、金属製
コイル体ＣＯ１、ＣＯ２と小径筒部１ｂの内面との間に
０．０５ｍｍの距離ｇが形成されているとともに、金属
製コイル体ＣＯ１、ＣＯ２のターン間にスパイラルな隙
間も形成されている。

【００９７】図９は、本発明の高圧放電ランプの第５の
実施形態を示す一部断面正面図である。図において、図
１と同一部分については同一符号を付して説明は省略す
る。

【００９８】透光性セラミックス放電容器：透光性アル
ミナセラミックス製で、全長３１．６ｍｍ、包囲部１ａ
の外径が６ｍｍ、内径５ｍｍ（肉厚０．５ｍｍ）、小径
筒部１ｂが外径１．７ｍｍ、内径０．８ｍｍ（肉厚０．
４５ｍｍ）、長さＬ２が１１．９ｍｍ

【００９９】第１および第２の金属製コイル：直径０．
２ｍｍのモリブデン線を巻きピッチ２００％で７ター
ン、金属性コイルの全長Ｌ１は約５ｍｍ、小径筒部の長
さＬ２は１１．９ｍｍでありその割合は（Ｌ１／Ｌ２）
≒０．４２となる。その他の発光管の仕様は、第１の実
施形態と同様である。

【０１００】本実施形態は、外管にＯＢに石英ガラスを
用いており、また接続導体ＣＣ１、ＣＣ２および外部リ
ードピンＯＣＰ１、ＯＣＰ２はＭｏ箔Ｍｏ１，Ｍｏ２が
接続されており、外管の基端のピンチシール部ＰＳに
は、Ｍｏ箔Ｍｏ１，Ｍｏ２によって気密に封止されてい
る。また、外部リードピンＯＣＰ１、ＯＣＰ２はピン口
金のピンと同様に照明器具などとの電気的接続用に用い
ることができる。

【０１０１】図１０は、本発明の高圧放電ランプ点灯装
置の一実施形態における点灯回路手段を示す回路図であ
る。図において、ＡＳは低周波交流電源、ｆは過電流ヒ
ューズ、ＮＦはノイズフィルタ、ＲＤは整流化直流電
源、Ｑ１は第１のスイッチング手段、Ｑ２は第２のスイ
ッチング手段、ＧＤはゲートドライブ回路、ＳＴは始動
回路、ＧＰはゲート保護回路、ＬＣは負荷回路であり、
ｃ、ｄは高圧放電ランプ１１を接続する受金１４ｂの挿
入位置を示す。低周波交流電源ＡＳは、１００Ｖ商用電
源である。過電流ヒューズｆは、配線基板に一体に形成
したパターンヒューズであり、過電流が流れた際に溶断
して回路が焼損しないように保護する。

【０１０２】ノイズフィルタＮＦは、インダクタＬ１お
よびコンデンサＣ１からなり、高周波インバータの動作
に伴って発生する高周波を電源側に流出しないように除
去する。

【０１０３】整流化直流電源ＲＤは、ブリッジ形整流回
路ＢＲおよび平滑コンデンサＣ２からなり、ブリッジ形
整流回路ＢＲの交流入力端がノイズフィルタＮＦおよび
過電流ヒューズｆを介して低周波交流電源ＡＳに接続
し、また直流出力端が平滑コンデンサＣ２の両端に接続
していて、平滑化直流を供給する。

【０１０４】第１のスイッチング手段Ｑ１は、Ｎチャン
ネル形ＭＯＳＦＥＴからなり、そのドレインが平滑コン
デンサＣ２のプラス側に接続している。第２のスイッチ
ング手段Ｑ２は、Ｐチャンネル形ＭＯＳＦＥＴからな
り、そのソースが第１のスイッチング手段Ｑ１のソース
に接続し、ドレインが平滑コンデンサＣ２のマイナス側
に接続している。したがって、第１および第２のスイッ
チング手段Ｑ１、Ｑ２は、順方向に直列接続されて、そ
の両端が整流化直流電源ＲＤの出力端間に接続している
ことになる。

【０１０５】ゲートドライブ回路ＧＤは、帰還回路ＦＢ
Ｃ、直列共振回路ＳＲＣおよびゲート電圧出力回路ＧＯ
からなる。

【０１０６】帰還手段ＦＢＣは、後述する限流インダク
タＬ２に磁気結合している補助巻線からなる。

【０１０７】直列共振回路ＳＲＣは、インダクタＬ３お
よびコンデンサＣ３の直列回路からなり、その両端は帰
還手段ＦＢＣに接続している。

【０１０８】ゲート電圧出力手段ＧＯは、直列共振回路
ＳＲＣのコンデンサＣ３の両端に現れる共振電圧をコン
デンサＣ４を介して取り出すように構成されている。そ
して、コンデンサＣ４の一端は、コンデンサＣ３とイン
ダクタＬ３との接続点に接続し、コンデンサＣ４の他端
は第１および第２のスイッチング手段Ｑ１、Ｑ２のそれ
ぞれのゲートに接続している。さらに、コンデンサＣ３
の他端が第１および第２のスイッチング手段Ｑ１、Ｑ２
のソースに接続している。その結果、コンデンサＣ３の
両端に現れた共振電圧は、ゲート電圧出力回路ＧＯを介
して第１および第２のスイッチング手段Ｑ１、Ｑ２のゲ
ート・ソース間に印加される。

【０１０９】始動回路ＳＴは、抵抗器Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３
からなる。抵抗器Ｒ２は、その一端が平滑コンデンサＣ
２のプラス側に接続し、他端が第１のスイッチング手段
Ｑ１のゲートに接続しているとともに、抵抗器Ｒ２の一
端およびゲートドライブ回路ＧＤのゲート電圧出力回路
ＧＯのゲート側の出力端すなわちコンデンサＣ４の他端
に接続している。抵抗器Ｒ２の他端は、直列共振回路Ｓ
ＲＣのインダクタＬ３および帰還回路ＦＢＣの接続点に
接続している。抵抗器Ｒ３は、その一端が第１および第
２のスイッチング手段Ｑ１、Ｑ２の接続点すなわちそれ
ぞれのソースおよびゲート電圧出力回路ＧＯのソース側
に接続し、他端が平滑コンデンサＣ２のマイナス側に接
続している。

【０１１０】ゲート保護回路ＧＰは、一対のツェナーダ
イオードを逆直列接続してなり、ゲート電圧出力回路Ｇ
Ｏに並列接続している。

【０１１１】負荷回路ＬＣは、高圧放電ランプＨＰＬ、
限流インダクタＬ２および直流カットコンデンサＣ５の
直列回路と、高圧放電ランプＨＰＬに並列接続した共振
コンデンサＣ６とからなり、一端が高周波出力端ｃに、
他端が高周波出力端ｄに、それぞれ接続している。

【０１１２】位置ｃ、ｄには、ランプソケットが介挿さ
れ、これを介してには高圧放電ランプＨＬＰが点灯回路
手段に接続される。

【０１１３】高圧放電ランプＨＰＬは、図１ないし図３
に示す構成を備えている。

【０１１４】限流インダクタＬ２と共振コンデンサＣ６
とは、直列共振回路を形成する。なお、直流カットコン
デンサＣ５は、容量が大きいので、直列共振に大きくは
影響しない。

【０１１５】Ｑ２のドレイン・ソース間に接続されたコ
ンデンサＣ７は、第２のスイッチング手段Ｑ２のスイッ
チング中の負荷を軽減する。

【０１１６】次に、回路動作について説明する。

【０１１７】交流電源ＡＳを投入すると、整流化直流電
源ＲＤにより平滑化された直流電圧が平滑コンデンサＣ
２の両端に現れる。そして、直列接続された第１および
第２のスイッチング手段Ｑ１、Ｑ２の両ドレイン間に直
流電圧が印加される。しかし、両スイッチング手段Ｑ
１、Ｑ２は、ゲート電圧が印加されてないので、オフし
ている。

【０１１８】上記直流電圧は、同時に始動回路ＳＴにも
印加されるので、抵抗器Ｒ２の両端には主として抵抗器
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の抵抗値の分圧比に応じた電圧が現れ
る。そして、抵抗器Ｒ２の端子電圧は、第１および第２
のスイッチング手段Ｑ１、Ｑ２のゲート・ソース間に正
極性の電圧として印加される。

【０１１９】その結果、第１のスイッチング手段Ｑ１
は、スレッシュホールド電圧を超えるように設定されて
いるため、オンする。これに対して、第２のスイッチン
グ手段Ｑ２のゲート・ソース間に印加される電圧は、所
要のゲート電圧とは逆極性であるため、オフ状態のまま
である。

【０１２０】第１のスイッチング手段Ｑ１がオンする
と、整流化直流電源ＲＤから第１のスイッチング手段Ｑ
１を介して負荷回路ＬＣに電流が流れる。これにより限
流インダクタＬ２および共振コンデンサＣ６の直列共振
回路が共振して共振コンデンサＣ６の端子間に高い共振
電圧が現れ、高圧放電ランプＨＰＬに印加される。

【０１２１】一方、限流インダクタＬ２に電流が流れた
ことにより、磁気結合している帰還回路ＦＢＣに電圧が
誘起される。これにより直列共振回路ＳＲＣが直列共振
して、コンデンサＣ３には昇圧された負電圧が発生する
ので、ゲート保護回路ＧＰにより一定電圧にクリップさ
れ、ゲート電圧出力回路ＧＯを介して第１および第２の
スイッチング手段Ｑ１、Ｑ２のゲート・ソース間に印加
される。これにより、第２のスイッチング手段Ｑ２はス
レッシュホールド電圧を超えるため、オンする。これに
対して、今までオンしていた第１のスイッチング手段Ｑ
１は、ゲート電圧が逆極性になるので、オフする。

【０１２２】第２のスイッチング手段Ｑ２がオンする
と、負荷回路ＬＣの限流インダクタＬ２に蓄積されてい
る電磁エネルギーおよびコンデンサＣ６の電荷が放出さ
れて、限流インダクタＬ２から第２のスイッチング手段
Ｑ２を介して負荷回路ＬＣ内を逆方向に電流が流れ、コ
ンデンサＣ６の両端には極性が反転した共振による高い
電圧が現れ、高圧放電ランプＨＰＬに印加される。以
後、以上説明した動作を繰り返す。

【０１２３】ところで、高圧放電ランプＨＰＬが始動す
る以前は、発振周波数が限流インダクタＬ２およびコン
デンサＣ６が形成する直列共振回路の共振周波数に相対
的に接近した周波数でハーフブリッジ形高周波インバー
タが作動するため、その２次開放電圧は約５００Ｖ（実
効値）すなわち約１．０ｋＶp-pで、高圧放電ランプＨ
ＰＬの始動電圧より高い値に設定されている。また、２
次短絡電流は約５５０ｍＡである。

【０１２４】したがって、パルス電圧を発生するイグナ
イタを用いなくても、やがて高圧放電ランプＨＰＬは、
始動し、約１．４秒間でグロー・アーク転移が行われ、
負荷特性曲線上の定格ランプ電流値の位置が動作点とな
って安定に点灯する。なお、高圧放電ランプは、上記グ
ロー・アーク転移時間内に転移が行われることにより、
始動時に黒化は殆ど生じない。なお、点灯時の動作周波
数は４７ｋＨｚである。

【０１２５】図１１は、本発明の照明装置の第１の実施
形態としてのスポットライトを示す一部中央断面側面図
である。

【０１２６】図において、１１はスポットライト本体、
１２は高圧放電ランプである。

【０１２７】スポットライト本体１１は、主として天井
取付部１１ａ、アーム１１ｂ、本体ケース１１ｃ、ラン
プソケット１１ｄ、反射鏡１１ｅ、遮光筒１１ｆおよび
前面ガラス１１ｇを備えている。

【０１２８】天井取付部１１ａは、天井に取り付けられ
てスポットライトを吊持するとともに、天井裏に配設さ
れる点灯回路手段（図示しない。）に接続して、ここか
ら受電する。アーム１１ｂは、基端が集電部１１ａに固
定されている。

【０１２９】本体ケース１１ｃは、前面が開口した容器
状をなし、アーム１１ｂの先端に垂直面内において俯仰
自在に枢着されている。なお、図中の２点鎖線は、本体
ケース１１ｃを基準にしたときのアーム１１ｂの俯仰調
節可能な範囲を説明している。ランプソケット１１ｄ
は、Ｅ１１形口金用に適合するもので、本体ケース１１
ｃ内に配設されている。反射鏡１１ｅは、ランプソケッ
ト１１ｄの前方に位置して本体ケース１１ｃに配設され
ている。遮光筒１１ｆは、反射鏡１１ｅの開口端の中央
部に配設されている。前面ガラス１１ｇは、本体ケース
１１ｃの開口端に配設されている。

【０１３０】高圧放電ランプ１２は、図１ないし図３に
示すのと同一仕様であり、これらの図面と同一部分につ
いては同一符号を付して説明は省略する。そして、高圧
放電ランプ１２は、その口金Ｂをランプソケット１１ｄ
に装着することにより、スポットライト本体１１に取り
付けられている。また、高圧放電ランプ１２が取り付け
られている状態で遮光筒１１ｆが外管ＯＢ先端からの光
を遮光して、グレアを防止する。

【０１３１】図１２は、本発明の高圧放電ランプの第４
の実施形態および本発明の照明装置の第２の実施形態と
しての電球形高圧放電ランプを示す要部断面正面図であ
る。

【０１３２】各図において、電球形高圧放電ランプは、
高圧放電ランプ１２、台座１３、反射鏡１４、点灯回路
手段１５、基体１６および口金１７を備えている。以
下、構成要素別に説明する。

【０１３３】高圧放電ランプ１２は、口金部分を除いて
図５に示すのと同一仕様であり、外部接続端子ＯＣＴ
１、ＯＣＴ２が外管ＯＢのピンチシール部ｐｓから図に
おいて上方へ突出している。なお、図５と同一部分につ
いては同一符号を付して説明は省略する。

【０１３４】台座１３は、耐熱性合成樹脂を成形して形
成され、中心部に装着孔１３ａ、図において上部外周縁
に取付部１３ｂ、また下部外周縁に中空のコップ状のス
カート部１３ｃを備えている。装着孔１３ａは、高圧放
電ランプ１２および反射鏡１４を装着するためのもの
で、そこに挿入された高圧放電ランプ１２のピンチシー
ル部ｐｓおよび後述する反射鏡１４の縁部１４ａを同心
にして無機質接着剤ＢＣを介して固定している。取付部
１３ｂは、後述する基体１６の開口端に固着される。ス
カート部１３ｃは、反射鏡１４の周囲を包囲して保護す
るとともに、外観を整えている。

【０１３５】反射鏡１４は、高圧放電ランプ１２の周囲
に配設されているとともに、高圧放電ランプ１２の少な
くとも発光部すなわち包囲部１ａを包囲している。そし
て、反射鏡１４は、台座１３に固定されている。本実施
形態においては、前記したように、高圧放電ランプ１２
と一緒に固定されている。また、反射鏡１４は、ガラス
成形により臥せ椀状に成形され、同時に頂部の円筒状の
縁部１４ａを一体に形成しているとともに、内面にアル
ミニウム蒸着膜からなる反射面１４ｂを形成している。
なお、この縁部１４ａは、台座１３の装着孔１３ａに挿
入され、無機接着剤ＢＣで台座１３に固定されている。
さらに、反射鏡１３の開口部に前面ガラス１４ｃが配設
されている。前面１４ｂは、透明ガラスを成形して製作
され、低融点フリットガラス１８で反射鏡１４に気密に
封着されている。さらにまた、反射鏡１４および前面ガ
ラス１４ｂにより形成されている内部空間には、不活性
ガスとして窒素が封入されている。

【０１３６】点灯回路手段１５は、配線基板１５ａの図
において主として上側に実装され、また配線基板１５ａ
の下面から高圧放電ランプ１２の外部接続端子ＯＣＴ
１，ＯＣＴ２を受け入れて、配線基板１５ａと所要に接
続している。また、点灯回路手段１５は、図６と同一の
回路構成である。

【０１３７】基体１６は、杯状をなしていて、その基部
に後述する口金１７が装着され、また開口縁に周段部１
６ａが形成されている。また、基体１６の内部には、点
灯回路手段１５が収納されている。さらに、開口縁の周
段部１６ａに台座１３の周段部１３ｃを嵌合して、接着
剤によって固着している。なお、基体１６の適所または
台座との嵌合部に空気抜きや放熱のための孔隙を必要に
応じて形成する。

【０１３８】口金１７は、Ｅ２６形の口金からなり、基
体１６の基部に装着されている。

【０１３９】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、透光性セラミ
ックス放電容器、一対の電極、電極が挿通している小径
筒部の外周に配設されるとともに、他方の電極と同電位
になるように電気接続されている導電体および透光性セ
ラミックス放電容器内に封入された放電媒体を備え、導
電体が存在する小径筒部の長手方向の範囲内における電
極の外表面と小径筒部の内表面との間の最小距離が０．
１ｍｍ以下である発光管およびこれらを気密に収納する
外管とを具備していることにより、低温・暗黒条件下の
ような使用環境などによらずに、統計ばらつきを抑えて
始動電圧が十分に低くなり、始動ばらつきも低減できる
高圧放電ランプを提供することができる。

【０１４０】請求項２の発明によれば、始動電圧を低減
させることができるため小さなねじ込み口金を用いて高
圧放電ランプを点灯させることができる、このためハロ
ゲンランプ等の置き換えに用いることのできる高圧放電
ランプを提供することができる。

【０１４１】請求項３の発明によれば、請求項１または
２に加えて放電容器が破損しにくく光出力立上がり特性
のよい高圧放電ランプを提供することができる。

【０１４２】請求項４の発明によれば、請求項１ないし
３いずれか一記載の効果に加え、高周波で高圧放電ラン
プを点灯するためさらに始動性が向上する高圧放電ラン
プ点灯装置を提供することができる。

【０１４３】請求項５の発明によれば、請求項４の効果
を奏する照明装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の高圧放電ランプの第１の実施形態を示
す一部断面正面図

【図２】同じく拡大要部断面正面図

【図３】同じく口金を装着する前のワイヤバルブ状態を
示す一部断面正面図

【図４】本発明の高圧放電ランプ（実施例１）と比較例
１のランプの始動ばらつきの測定結果を示すグラフ

【図５】本発明の高圧放電ランプ（実施例２）と比較例
２のランプの始動ばらつきの測定結果を示すグラフ

【図６】本発明の高圧放電ランプの第２の実施形態を示
す一部断面正面図

【図７】本発明の高圧放電ランプの第３の実施形態を示
す一部断面正面図

【図８】同じく拡大要部断面正面図

【図９】本発明の高圧放電ランプの第４の実施形態を示
す一部断面正面図

【図１０】本発明の高圧放電ランプ装置の第１の実施形
態における点灯回路手段を示す回路図

【図１１】本発明の照明装置の第１の実施形態としての
スポットライトを示す一部中央断面側面図

【図１２】本発明の照明装置の第２の実施形態としての
電球形高圧放電ランプを示す要部断面正面図

【符号の説明】

ＩＢ…発光管１…透光性セラミックス放電容器１ａ…包囲部１ｂ…小径筒部２Ａ…第１の電極２Ｂ…第２の電極３…給電導体ＣＯ２…導電体としての第１の金属製コイルＣＯ１…導電体としての第２の金属製コイルＯＢ…外管Ｂ…口金１５…点灯回路手段１１…照明装置本体としてのスポットライト本体

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ２１Ｙ 101:00 Ｆ２１Ｓ 5/00 ＡＦターム(参考） 3K072 AA11 AC11 BA03 BB01 BC01 BC03 GA02 GB12 5C035 HH01 HH17 5C039 BA07 5C043 AA12 AA20 CC03 CD05 DD03 5C235 HH01 HH17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放電空間を形成する包囲部、包囲部の両端
に連通して配置され包囲部より内径が小さい一対の小径
筒部を有する透光性セラミックス放電容器、小径筒部内
に挿通されている細長い一対の電極、少なくとも一方の
電極が挿通している小径筒部の外周に配設されるととも
に、他方の電極と同電位になるように電気接続されてい
る導電体および透光性セラミックス放電容器内に封入さ
れた放電媒体を有し、導電体が存在する小径筒部の長手
方向の範囲内における電極の外表面と小径筒部の内表面
との間の最小距離が０．１ｍｍ以下である発光管と；発
光管を気密に収納した外管と；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】放電空間を形成する包囲部、包囲部の両端
に連通して配置され包囲部より内径が小さい一対の小径
筒部を有する透光性セラミックス放電容器、小径筒部内
に挿通されている細長い一対の電極、少なくとも一方の
電極が挿通している小径筒部の外周に配設されるととも
に、他方の電極と同電位になるように電気接続されてい
る導電体および透光性セラミックス放電容器内に封入さ
れた放電媒体を有し、導電体が存在する小径筒部の長手
方向の範囲内における電極の外表面と小径筒部の内表面
との間の最小距離が０．１ｍｍ以下である発光管と；発
光管を気密に収納した外管と；外管に固定されたシェル
部の外径が８〜１２ｍｍのねじ込み口金と；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】小径筒部の導電体が配設されている部分の
肉厚は０．３５〜０．６５ｍｍの範囲内にあることを特
徴とする請求項１または２記載の高圧放電ランプ。
【請求項４】請求項１ないし３いずれか一記載の高圧放
電ランプと；インバータを主体として構成されて高圧放
電ランプを１０〜２００ｋＨｚの高周波点灯する点灯回
路手段と；を具備していることを特徴とする高圧放電ラ
ンプ点灯装置。
【請求項５】照明装置本体と；照明装置本体に配設され
る請求項４記載の高圧放電ランプ点灯装置と；を具備し
ていることを特徴とする照明装置。