JP3260354B2 - 高圧金属蒸気放電ランプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】［技術分野］ 本発明は、透光製セラミックスからなる発光管を有する
高圧金属蒸気放電ランプに関するものである。

【０００２】［背景技術］ 従来、この種の高圧金属蒸気放電ランプとしては、図９
に示した石英製発光管を備えたものが知られている。す
なわち、内部に一対の主電極３１，３２と、一つの補助
電極３３とを有する石英からなる発光管３４を備えてお
り、一つの補助電極３３は一方の主電極３２と隣立して
設けられている。また、発光管３４は放電空間である発
光部３５とその両端部にそれぞれ設けられた封止部３
６，３７とを有している。封止部３６，３７には、先端
部に主電極３１，３２を保持した電極棒３８，３９と、
一端部に電極棒３８，３９の後端部が接続されたモリブ
デンからなる金属箔４０，４１と、一端部に金属箔４
０，４１の他端部が接続された外部リード線４２，４３
とが一体化された主電極用電流供給導体、および、先端
部に補助電極３３を保持した補助電極棒４４と、一端部
に補助電極棒４４の後端部が接続されたモリブデンから
なる金属箔４５と、一端部に金属箔４５の他端部が接続
された外部リード線４６とが一体化された補助電極用電
流供給導体が、先端部の主電極３１，３２および補助電
極３３が発光部３５内に位置するように圧壊封止されて
いる。また、外管２内にはＮｅ−Ｎ₂混合ガスが封入さ
れている。

【０００３】このような、高圧金属蒸気放電ランプにお
いては、始動時に、まず一方の主電極３２とこの主電極
３２と隣立している一つの補助電極３３との間で補助放
電を発生させ、しかる後、主電極３１，３２間で主放電
に移行する。

【０００４】特にこのような構成を備えた高圧金属蒸気
放電ランプの一種であるメタルハライドランプは、安価
な水銀灯用安定器がそのまま適応できるものとして、主
流となっている。

【０００５】セラミック放電ランプに関する特開昭６２
−１５０６４６号公報では以下の構成のセラミックス発
光管が開示されている。すなわち、図１０に示した様
に、発光管５１の端部に主電極棒５２ａ、５２ｂが保持
された導電製サーメットディスク５３ａ、５３ｂが気密
封止され、一方のディスク５３ａに補助電極５４が主電
極棒５２ａと絶縁層５５を介して保持されている構成が
示されている。

【０００６】また、高圧金属蒸気放電ランプに関する特
開平１０−１０６４９１号公報には以下の構成が開示さ
れている。すなわち、図１１に示した様に透光性セラミ
ックからなる本管６８の両端部に、電極導入体である電
極導入線６２ａ、６２ｂを封着したセラミック細管６３
ａ、６３ｂを設けた透光性セラミックディスク６４ａ、
６４ｂを設け、一方のディスク６４ａには更に補助電極
用セラミック細管６３ｃを設けた構成の発光管６１が示
されている。

【０００７】しかしながら、上記の各種放電ランプは以
下のような問題を有していた。

【０００８】図９に示した従来の石英を用いた発光管か
らなる高圧金属蒸気放電ランプは、製造時、発光管の封
止部を圧壊封止によって形成しているため、形状にばら
つきが生じ、この形状のばらつきがランプの特性のばら
つきを引き起こす原因となっていた。

【０００９】封止部の形状が大きいと、発光管の放電空
間からの熱ロスが大きくなり、充分な効率と高い演色性
を得るのが困難であるため、封止部の形状をできるだけ
小さくする必要がある。しかしながら、石英製発光管の
場合、主電極側の金属箔４１および補助電極側の金属箔
４５を接触させずに所定の間隔をあけて封止しなければ
ならないため、封止部３７の形状を小さくすることは困
難であった。

【００１０】また、この種の高圧金属蒸気放電ランプは
放電開始の始動電圧を下げる目的で、始動ガスとして、
Ｎｅ−Ａｒ混合ガスが使用されている。しかし、Ｎｅが
発光管材料である石英を透過するため、この透過を防ぐ
目的で外管２内にＮｅを含む混合ガスを封入する必要が
あった。しかしながら、外管２内にガスを封入した場
合、発光管３４からの熱ロスが大きくなり、充分な特性
を得るには、寿命特性の劣化をある程度容認してランプ
管壁負荷を増加させる必要があった。かかる寿命特性の
劣化は発光管管壁部分の石英と、封入されたハロゲン化
金属との反応により引き起こされるので、発光管材料で
ある石英と封入されたハロゲン化金属との反応を抑制す
ることが望まれていた。

【００１１】一方、セラミックスを発光管に使用した特
開昭６２−１５０６４６号公報に記載のランプの場合、
発光管の形状ばらつきを抑制し、外管内のガスの有無に
依存せずに品質の向上が期待できる。しかし、ランプ点
灯中に比較的高温となる箇所に補助電極５４を有する導
電性サーメット５６を封着材５７で気密封着しているの
で、点灯中の発光管リーク、あるいは封着材と封入金属
との反応は避けられず、特に発光金属としてハロゲン化
金属を用いるメタルハライドランプのような場合、激し
い反応を起こす。

【００１２】また、電極導入体をセラミック細管に封着
した特開平１０−１０６４９１号公報に記載のランプの
場合、封着材と封入金属との反応は避けることはできる
が、ディスク６４ａの機械的強度の信頼性を得ようとす
ると、主電極６５ａと補助電極６６の距離を近付けるこ
とが難しく、また発光管端部形状にも制約が生じるた
め、所望のランプ特性を得るための発光管設計が難し
い。

【００１３】［発明の開示］ 本発明はこのような課題を解決するためになされたもの
で、石英製発光管のように発光管の形状のばらつきに起
因する特性のばらつきの発生を防止し、外管内のガスの
有無や組成に依存しない高効率で安定した寿命特性を得
ることができ、点灯中のリークや封着材と封入物との反
応による特性変化を抑え、安定したランプ始動特性を有
し、さらには、自由な発光管設計を可能とする高圧金属
蒸気放電ランプを提供することを目的とする。

【００１４】本発明の高圧金属蒸気放電ランプは、ステ
ムによって気密に封止された外管内に、水銀、希ガスお
よび発光金属が封入された透光性セラミックス製の発光
管を有し、前記発光管は、本管と、前記本管の両端開口
部にそれぞれ一体化された第１ディスク及び第２ディス
クと、前記第１ディスクに一体化された２つの貫通穴を
有する細管と、前記第２ディスクに一体化された１つの
貫通穴を有する細管と、前記本管内に配された一対の主
電極と、前記本管内に配された補助電極とからなり、前
記一対の主電極は、前記各細管の貫通穴に封着材により
封着された電極導入体とそれぞれ接続されており、前記
補助電極は補助電極導入体と接続され、前記補助電極と
接続された補助電極導入体は、前記主電極が接続された
電極導入体と電気的に独立して前記２つの貫通穴を有す
る細管の残る貫通穴に封着材により封着されていること
を特徴とする。また、本発明の高圧金属蒸気放電ランプ
は、ステムによって気密に封止された外管内に、水銀、
希ガスおよび発光金属が封入された透光性セラミックス
製の発光管を有し、前記発光管は、本管と、前記本管の
一端部に配された２つの貫通穴を有する細管と、前記本
管の他端部に配された１つの貫通穴を有する細管と、前
記本管内に配された一対の主電極と、前記本管内に配さ
れた補助電極とからなり、前記一対の主電極は、前記各
細管の貫通穴に封着材により封着された電極導入体とそ
れぞれ接続されており、前記補助電極は補助電極導入体
と接続され、前記補助電極と接続された補助電極導入体
は、前記主電極が接続された電極導入体と電気的に独立
して前記２つの貫通穴を有する細管の残る貫通穴に封着
材により封着されていることを特徴とする。

【００１５】かかる構成により、従来の石英製発光管を
用いた高圧金属蒸気放電ランプと異なり、従来避けられ
なかった発光管の形状ばらつきをなくすことができるの
で、形状のばらつきに起因するランプ特性のばらつきを
軽減することができる。また、封入金属と発光管の反応
を抑えることができ、ランプの光学特性のばらつきが少
なく、寿命中の特性変化を少なくすることができる。

【００１６】また、点灯中に前記封着材の温度を下げる
ことが可能となり、封入金属と封着材との反応による封
着材の侵食を防止し易く、従来の封止部の構成よりも信
頼性を増すことができる。

【００１７】さらに、補助電極が接続された補助電極導
入体と主電極が接続された電極導入体とを共通の細管内
に封着してあるので、補助電極とこれと隣立する主電極
との距離を近くすることが可能となり、始動電圧を低く
できる。さらに、発光管の両端部にそれぞれ細管を１本
ずつ取り付けるだけで良いので、発光管設計を比較的自
由に行うことができる。

【００１８】また、本発明では上記構成において前記補
助電極の代わりに（又は前記補助電極に加えて）予備主
電極を用い、スイッチング素子により主電極または予備
主電極を選択してランプ点灯させる構成とすることもで
きる。

【００１９】かかる構成により、主電極または予備主電
極が、ランプ始動時の高電圧によるスパッタまたはラン
プ点灯中の高温にさらされる頻度が減るために各電極の
消耗を抑えることができる。

【００２０】［発明を実施するための最良の形態］ 以下、本発明の実施の形態について説明する。

【００２１】（実施の形態１） 図１に示す本発明の第１の実施の形態である定格ランプ
電力１００Ｗの高圧金属蒸気放電ランプは、透光性セラ
ミックス製の発光管１を外管２内に備えたものである。
外管２の一端部にはステム３が設けられ、外管２はこの
ステム３によって気密に封止されている。ステム３には
導入支持線４ａ，４ｂが隣立して設けられており、発光
管１は、この導入支持線４ａに設けられた発光管支持板
５によって保持されている。

【００２２】発光管１の両端部には、第１主電極６ａ及
び第２主電極６ｂが、放電空間である本管１７内に存在
するように、それぞれ設けられている。主電極６ａ側に
は、補助電極９が、同じく放電空間である本管１７内に
位置するように、主電極６ａと適切に離間して設けられ
ている。

【００２３】主電極６ａに電流を供給する外部導入線７
ａの主電極６ａの反対側の端には、導入支持線４ａに接
続された接続線８ａが接続されている。そして、主電極
６ａには、これら導入支持線４ａ、接続線８ａ、外部導
入線７ａを介して電流が供給される。

【００２４】一方、主電極６ｂには導入支持線４ｂ、接
続線８ｂ、外部導入線７ｂを介して電流が供給される。

【００２５】補助電極９に電流を供給する外部導入線７
ｃの他端には接続線８ｄの一端が接続され、接続線８ｄ
の他端には限流抵抗１２の一端が接続され、限流抵抗１
２の他端は、先端にバイメタルピン１０を有する熱応動
素子であるバイメタル１１が接続線８ｃを介して接続さ
れている。かかるバイメタル１１は、バイメタル支持線
１３に接続されている。バイメタル支持線１３は中央部
に絶縁碍子１４を有し、バイメタル支持線１３の両端は
電気的に絶縁されている。前記バイメタル支持線１３の
一端は、限流抵抗１２に接続された接続線８ｃを介し
て、バイメタル１１に接続されていると同時に、電気的
に絶縁された発光管支持板５によって固定されている。
バイメタル支持線１３の他端は導入支持線４ｂに接続さ
れている。バイメタルピン１０はバイメタル支持線１３
の導入支持線４ｂ側に接離するよう設けられている。バ
イメタルピン１０の作動により導入支持線４ｂとバイメ
タル１１とが電気的に断続される。

【００２６】これによって、補助電極９には、導入支持
線４ｂ、バイメタル支持線１３、バイメタルピン１０、
バイメタル１１、接続線８ｃ、限流抵抗１２、接続線８
ｄ、外部導入線７ｃを介して電流が供給される。そし
て、主放電に移行した後、バイメタル１１の作動によっ
て、バイメタルピン１０と導入支持線４ｂに接続された
バイメタル支持線１３とが離間し補助電極９への電流供
給は停止する。

【００２７】なお、口金１５は外管２の一端部に設けら
れ、外部の点灯回路等（図示せず）から導入支持線４
ａ，４ｂに電流供給を行う。また、外管２の表面には外
管破損に備えてフッ素樹脂膜１６が塗布、形成されてい
る。

【００２８】図２に示す本実施の形態における発光管１
は、アルミナを主成分とする透光性セラミックス製の本
管１７の両端開口部に、アルミナを主成分とする透光性
セラミックスからなる第１ディスク１８ａおよび第２デ
ィスク１８ｂとがそれぞれ焼きばめにより一体化され
て、気密封着されて構成されている。第１ディスク１８
ａには２穴細管２６の一端部が、また、第２ディスク１
８ｂには細管２７の一端部がそれぞれ同じく焼きばめに
よって一体化されている。

【００２９】２穴細管２６は長手方向に略平行な２つの
貫通穴を有し、図３に示すように、２穴細管２６内の１
方の貫通穴には外部導入線７ａの役割を同時に果たすニ
オビウムからなる円柱状の封着体２３ａと、電極導入体
すなわちモリブデンからなる第１主電極導入線２４ａ
と、タングステンからなる第１主電極軸２０ａとが一体
化されたものが挿入され、他方の貫通穴には外部導入線
７ｃの役割を同時に果たすニオビウムからなる封着体２
３ｃと、補助電極導入体すなわちモリブデンからなる補
助電極導入線２５と、先端に補助電極９を有するタング
ステンからなる補助電極軸２１とが一体化されたものが
挿入され、ともに２穴細管２６と封着体２３ａおよび封
着体２３ｃとがアルミナとシリカを主成分とするガラス
状の封着材１９で封着されている。第１主電極軸２０ａ
の先端にはタングステンからなる電極コイル２２ａが装
着されて、第１主電極６ａを構成しており、電極コイル
２２ａすなわち第１主電極６ａは本管１７内に存在する
ように配置されている。

【００３０】図２に示すように、細管２７内の貫通穴に
は、外部導入線７ｂの役割を同時に果たすニオビウムか
らなる円柱状の封着体２３ｂと、電極導入体すなわちモ
リブデンからなる第２主電極導入線２４ｂと、タングス
テンからなる第２主電極軸２０ｂとが一体化されたもの
が挿入され、細管２７と封着体２３ｂとがアルミナとシ
リカを主成分とするガラス状の封着材１９で気密封着さ
れている。

【００３１】次に、図２，図３に示すように、放電空間
である本管１７の外側端面から、封着体２３ａ、２３
ｂ、２３ｃの放電空間側端面までの距離Ｌを４ｍｍとし
た発光管１を製作し、図１に示す高圧金属蒸気放電ラン
プに搭載して、５．５時間点灯、０．５時間消灯のサイ
クルで３０００時間経過するまでの発光管リークの有無
を調べ、比較品との比較を行った。発光管リークが生じ
る場合、有色の封入物が発光管のリーク箇所から噴出し
て外管内面に付着するので、リークしたことを目視にて
容易に確認できる。その結果を表１に示す。

【００３２】なお比較品としては、図１０に示した特開
昭６２−１５０６４６号公報に記載の構造のセラミッス
発光管を有する高圧金属蒸気放電ランプ（以下、リーク
比較品という）を用いた。すなわち発光管５１の両端部
に、主電極棒５２ａ、５２ｂが保持された導電性サーメ
ットディスク５３ａ、５３ｂが気密封止され、一方のデ
ィスク５３ａに補助電極５４が主電極棒５２ａと絶縁状
態で保持されている。その他の構成は本実施の形態の高
圧金属蒸気放電ランプと同様な構成である。

【００３３】なお、両放電ランプとも、発光管内には所
定量の水銀と、始動用ガスとしてＮｅ−Ａｒ混合ガスが
封入され、さらにハロゲン化金属としてナトリウム、タ
リウム、インジウム、リチウムのヨウ化物が封入されて
いる。外管２内にはＮｅ−Ｎ₂混合ガスを封入し、１０
０Ｗで点灯したときの状況を調べた。本発明の放電ラン
プの発光管１は、本管１７の最大外径を１１ｍｍ、２穴
細管２６の外径を４．０ｍｍ、細管２７の外径を２．１
ｍｍ、ニオビウムからなる封着体２３ａ，２３ｂ，２３
ｃの外径を０．９ｍｍとしたものである。

【００３４】

【表１】

【００３５】表１から明らかなように、本発明品によれ
ばリークのない封着構造が得られることがわかる。これ
は、封着体２３ａ，２３ｂ，２３ｃが点灯中に高温とな
る本管１７から一定の距離を保持することにより、点
灯、消灯の繰り返しによる熱衝撃下においても封着体お
よび細管が破壊に至らない程度に低温になっているため
である。なお、本実施の形態では、封着体２３ａ，２３
ｂ，２３ｃとしてニオビウムを用いたが、タンタル、白
金、レニウム、導電性サーメットのいずれか１種を用い
ても同様な効果を得ることができる。

【００３６】さらに、本発明品を口金１５を上側にして
１時間点灯させた後、点灯時と同じ方向に保持したまま
１２時間冷暗所に保管してからランプ始動電圧を測定し
た。ランプ点灯回路に１２０Ｖから５Ｖおきに定格２０
０Ｖまで、それぞれ１０秒間電圧を印加していき、ラン
プが点灯したときの電圧をランプ始動電圧とした。

【００３７】さらに寿命試験として５．５時間点灯３０
分消灯のサイクルで３０００時間まで点灯したときの光
束維持率、色温度変化を調べ、比較品との比較を行っ
た。光束、色温度とも球形測光装置を用いて測定を行な
い、寿命試験開始前の測定値と比較して光束維持率、色
温度変化とした。

【００３８】本発明品については、発光管内の始動用ガ
ス（Ｎｅ−Ａｒ混合ガス）の封入圧力を２通りに変えて
実験した。その結果を表２に示す。

【００３９】なお、比較品としては、図１１に示した、
特開平１０−１０６４９１号公報に記載の構造のセラミ
ック発光管を有する高圧金属蒸気放電ランプ（以下、ラ
ンプ始動比較品という）を用いた。すなわち、透光性セ
ラミック発光管６１の一方の端部に、主電極６５ａと一
体化された主電極軸６２ａが貫通した細管６３ａ及び補
助電極６６と一体化された補助電極軸６７が貫通した細
管６３ｃの２本の細管が設けられ、他方の端部に主電極
６５ｂと一体化された主電極軸６２ｂが貫通した細管６
３ｂが設けられている。そして、第１主電極６５ａ及び
第２主電極６５ｂが、放電空間である本管６８内に存在
するように、それぞれ設けられており、主電極６５ａ側
には、補助電極６６が、同じく放電空間である本管６８
内に位置するように、主電極６５ａと適切に離間して設
けられている。その他の構成は本実施の形態の高圧金属
蒸気放電ランプと同様な構成である。

【００４０】

【表２】

【００４１】表２から明らかなように、本発明品はラン
プ始動比較品と比して、ランプ始動電圧が低く、始動不
良の発生を抑え、寿命試験においても安定した特性を得
ることができることが確認できた。この始動電圧低下
は、隣立する主電極と補助電極との距離が、始動比較品
では３ｍｍであるのに対して、本発明品では１ｍｍと短
いので、放電開始電圧が下がるためである。また、封入
ガス圧を高めると放電開始電圧も上昇するが、ランプ始
動時のグロートゥアーク時間が短くなり、電極消耗が抑
えられ光束維持率が改善される。つまり封入ガス圧を適
当にすることでランプ始動電圧が低く、寿命試験におい
て安定した特性を得ることが可能となる。

【００４２】また、本実施の形態では、発光管１は本管
１７に第１ディスク１８ａおよび第２ディスク１８ｂを
焼きばめ、第１ディスク１８ａに２穴細管２６の一端部
を、また、第２ディスク１８ｂに細管２７の一端部をそ
れぞれ同じく焼きばめた構造を用いたが、例えば第１デ
ィスク１８ａと２穴細管２６の様に少なくとも２つの部
品を予め一体に成形することによって、発光管の気密付
着の信頼性をさらに向上させることができる。もちろん
本管、ディスク、２穴細管、細管のすべてを予め一体に
成形しても構わない。

【００４３】なお、ここでは１００Ｗのランプについて
説明したが２５０Ｗ、４００Ｗのランプでも同様の効果
が確認された。

【００４４】このように、本発明にかかる本実施の形態
の高圧金属蒸気放電ランプは、発光管リークのない封着
構造を得ることができる。また主電極と補助電極の距離
を近づけることができるため、ランプ始動電圧を低くで
きるので、安定した始動特性を得ることができ、寿命特
性も改善できる。

【００４５】（実施の形態２） 次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。

【００４６】本実施の形態は上記第１の実施の形態の高
圧金属蒸気放電ランプにおいて、図４に示すように、補
助電極の代わりに予備主電極２８を挿入し、２穴細管２
６に２本の主電極を取り付け、スイッチング素子２９に
よりランプ点灯時に第１主電極６ａまたは予備主電極２
８のどちらか一方の電極を選択する構成を有する。

【００４７】このような構成により、それぞれの主電極
の使用頻度を減らすことができるために、主電極消耗に
よる放電長の変化が引き起こす寿命中のランプ電圧変化
を抑制し、安定した特性を得ることができる。

【００４８】また、細管内の貫通穴を少なくとも３本以
上として、主電極の本数を追加したり、１つ以上の貫通
穴に補助電極を挿入して始動電圧の低下が可能な構成と
してもよい。

【００４９】（実施の形態３） 次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。

【００５０】本実施の形態は上記第１の実施の形態の高
圧金属蒸気放電ランプにおいて、図５に示すように、発
光管１よりディスクを省略して本管１７と２穴細管２６
および細管２７の各端部を焼きばめて気密封着する構成
を有する。

【００５１】このような構成により、本管１７の端部形
状の熱容量を小さくすることができ、熱ロスを抑え、ま
た前記端部形状を自由に設計することが可能となるた
め、封入金属の蒸気圧を決める最冷点部温度を制御する
ことが可能になる。これにより所望の発光を得て、ラン
プ効率をあげることができるようになる。

【００５２】また、例えば本管１７と２穴細管２６の様
に少なくとも２つの部品を予め一体に成形することによ
って、発光管の気密封着の信頼性をさらに向上させるこ
とができる。もちろん本管、２穴細管、細管のすべてを
予め一体に成形しても構わない。

【００５３】（実施の形態４） 次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。

【００５４】本実施の形態は上記第１の実施の形態の高
圧金属蒸気放電ランプにおいて、図６に示すように、補
助電極９の先端部に補助電極コイル３０を設けた構成を
有する。

【００５５】このような構成により、さらに第１主電極
６ａと補助電極９の距離が近づき、電界強度が増すばか
りでなく、コイル部分に電界が入射角を持って印加され
るために電子放射がしやすくなる。

【００５６】またこの構成では補助電極コイルに電子放
射材料を塗布又は含浸させることも可能となる。補助電
極にのみ電子放射材料を塗布又は含浸させることにより
以下の効果が得られる。すなわち、ランプが安定点灯中
にバイメタルにより電気的に切り離された補助電極は放
電による高温に直接さらされることがないので、電子放
射材料の飛散が防止できる。この結果、寿命中安定した
始動特性を確保しながら、電子放射材料と封入物および
発光管材料との反応抑制、そして電子放射材料と封着材
との反応抑制によりリークの防止が可能となる。

【００５７】（実施の形態５） 次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。

【００５８】本実施の形態は上記第１の実施の形態の高
圧金属蒸気放電ランプにおいて、図７に示すように、補
助電極９の一部が、補助電極９が挿入されている２穴細
管２６の貫通穴の内壁面よりも主電極６ａ側に接近させ
た構成を有する。

【００５９】補助電極９の先端部はタングステンやモリ
ブデンのような耐熱性、耐ハロゲン性の材料で構成さ
れ、かつ線径が０．３ｍｍ程度以下で、十分な弾性をも
っており、予め所定形状に変形させた後貫通穴を通して
挿入することで発光管内部で元の形状に復元するように
構成されている。

【００６０】このような構成により、さらに第１主電極
６ａと補助電極９の距離を近づけて始動電圧を低下させ
ることが可能となる。

【００６１】なお、補助電極９の先端部の形状は、図７
に示したようにその先端部を主電極６ａ側に折り曲げた
形状に限定されない。例えば、先端部よりやや補助電極
導入線２５寄りの部分を「Ｕ」字状（「Ω」字状）に折
り曲げて凸部を主電極６ａ側に向けた形状であってもよ
い。また、本実施の形態のように補助電極９自体を変形
させるとともに、実施の形態４で説明したコイルを設け
てさらに主電極６ａ側に接近させた構成としてもよい。

【００６２】（実施の形態６） 次に本発明の第６の実施の形態について説明する。

【００６３】本実施の形態は上記第２の実施の形態の高
圧金属蒸気放電ランプにおいて、図８に示すように、予
備主電極２８が隣立する主電極６ａよりも対向する主電
極６ｂに近付いた構成を有する。

【００６４】ランプ寿命初期はスイッチング素子２９に
より、放電は主電極間で行われるように設定される。寿
命中に発光管黒化などによるランプ電圧が上昇し、立ち
消えの恐れが出始める寿命後期には、スイッチング素子
２９により予備主電極２８が選択される構造となってい
る。このような構成により、寿命後期にアーク長が短く
なるのでランプ電圧を低下させ、立ち消えを防止するこ
とでランプ寿命を延ばすことが可能となる。

【００６５】以上のように、本発明にかかる上記各実施
の形態の高圧金属蒸気放電ランプによれば、電源投入
後、主電極と補助電極間で補助放電が開始され、しかる
後速やかに主電極間の主放電に移行し、安定した放電状
態を持続する。そして、石英製発光管と異なり、セラミ
ックス材料の成形に依存する形状のばらつき、および、
形状のばらつきに起因するランプ特性のばらつきを軽減
することができるとともに、封入沃化物との反応性が小
さいセラミックスを使用しているため、外管内のガスの
有無や組成に依存しない高効率で寿命中の光束維持率及
び色温度変化の少ない安定した寿命特性を有する高圧金
属蒸気放電ランプを得ることができる。また予備主電極
を用いることで、安定した寿命特性と、ランプの長寿命
化をはかることができる。

【００６６】以上に説明した実施の形態は、いずれもあ
くまでも本発明の技術的内容を明らかにする意図のもの
であって、本発明はこのような具体例にのみ限定して解
釈されるものではなく、その発明の精神と請求の範囲に
記載する範囲内でいろいろと変更して実施することがで
き、本発明を広義に解釈すべきである。 ［図面の簡単な説明］

【図１】 図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる
高圧金属蒸気放電ランプの正面図である。

【図２】 図２は、図１のランプに使用される発光管の
断面図である。

【図３】 図３は、図１のランプに使用される２穴細管
の断面図である。

【図４】 図４は、本発明の第２の実施の形態にかかる
高圧金属蒸気放電ランプの正面図である。

【図５】 図５は、本発明の第３の実施の形態にかかる
高圧金属蒸気放電ランプの発光管の断面図である。

【図６】 図６は、本発明の第４の実施の形態にかかる
高圧金属蒸気放電ランプの発光管の２穴細管の断面図で
ある。

【図７】 図７は、本発明の第５の実施の形態にかかる
高圧金属蒸気放電ランプの発光管の２穴細管の断面図で
ある。

【図８】 図８は、本発明の第６の実施の形態にかかる
高圧金属蒸気放電ランプの発光管の断面図である。

【図９】 図９は、従来の高圧金属蒸気放電ランプの正
面図である。

【図１０】 図１０は、従来の別の高圧金属蒸気放電ラ
ンプ（リーク比較品）の発光管の断面図である。

【図１１】 図１１は、従来のさらに別の高圧金属蒸気
放電ランプ（ランプ始動比較品）の発光管の断面図であ
る。

フロントページの続き (72)発明者 東 昌範 大阪府高槻市幸町２−８−725 (56)参考文献 特開 昭62−150646（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−172513（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−106491（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−55179（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 61/36 H01J 61/073 H01J 61/34

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステムによって気密に封止された外管内
   に、水銀、希ガスおよび発光金属が封入された透光性セ
   ラミックス製の発光管を有し、 前記発光管は、本管と、前記本管の両端開口部にそれぞ
   れ一体化された第１ディスク及び第２ディスクと、前記
   第１ディスクに一体化された２つの貫通穴を有する細管
   と、前記第２ディスクに一体化された１つの貫通穴を有
   する細管と、前記本管内に配された一対の主電極と、前
   記本管内に配された補助電極とからなり、 前記一対の主電極は、前記各細管の貫通穴に封着材によ
   り封着された電極導入体とそれぞれ接続されており、 前記補助電極は補助電極導入体と接続され、前記補助電
   極と接続された補助電極導入体は、前記主電極が接続さ
   れた電極導入体と電気的に独立して前記２つの貫通穴を
   有する細管の残る貫通穴に封着材により封着されている
   ことを特徴とする高圧金属蒸気放電ランプ。
2. 【請求項２】 ステムによって気密に封止された外管内
   に、水銀、希ガスおよび発光金属が封入された透光性セ
   ラミックス製の発光管を有し、 前記発光管は、本管と、前記本管の一端部に配された２
   つの貫通穴を有する細管と、前記本管の他端部に配され
   た１つの貫通穴を有する細管と、前記本管内に配された
   一対の主電極と、前記本管内に配された補助電極とから
   なり、 前記一対の主電極は、前記各細管の貫通穴に封着材によ
   り封着された電極導入体とそれぞれ接続されており、 前記補助電極は補助電極導入体と接続され、前記補助電
   極と接続された補助電極導入体は、前記主電極が接続さ
   れた電極導入体と電気的に独立して前記２つの貫通穴を
   有する細管の残る貫通穴に封着材により封着されている
   ことを特徴とする高圧金属蒸気放電ランプ。
3. 【請求項３】 ステムによって気密に封止された外管内
   に、水銀、希ガスおよび発光金属が封入された透光性セ
   ラミックス製の発光管を有し、 前記発光管は、本管と、前記本管の一端部に配された少
   なくとも２つの貫通穴を有する細管と、前記本管の他端
   部に配された貫通穴を有する細管と、前記本管内に配さ
   れた一対の主電極と、前記本管内に配された少なくとも
   一つの予備主電極とからなり、 前記一対の主電極は、前記各細管の貫通穴に封着材によ
   り封着された電極導入体とそれぞれ接続されており、 前記予備主電極は補助電極導入体と接続され、前記予備
   主電極と接続された予備電極導入体は、前記主電極が接
   続された電極導入体と電気的に独立して前記少なくとも
   ２つの貫通穴を有する細管の残る貫通穴に封着材により
   封着されていることを特徴とする高圧金属蒸気放電ラン
   プ。
4. 【請求項４】 前記本管内に更に補助電極を有し、前記
   補助電極は補助電極導入体と接続され、前記補助電極と
   接続された補助電極導入体は、前記主電極が接続された
   電極導入体及び前記予備主電極が接続された予備電極導
   入体と電気的に独立して共通の前記細管内に封着材によ
   り封着されていることを特徴とする請求項３に記載の高
   圧金属蒸気放電ランプ。
5. 【請求項５】 前記本管の両端に前記細管が直接接続さ
   れていることを特徴とする請求項３又は４に記載の高圧
   金属蒸気放電ランプ。
6. 【請求項６】 前記補助電極が、コイルを有することを
   特徴とする請求項１、２又は４に記載の高圧金属蒸気放
   電ランプ。
7. 【請求項７】 前記補助電極のコイルに電子放射材料を
   塗布または含浸させてあることを特徴とする請求項６に
   記載の高圧金属蒸気放電ランプ。
8. 【請求項８】 前記補助電極の本管内部に存在する部分
   の少なくとも一部が、前記補助電極が接続された補助電
   極導入体が挿入されている細管内壁面よりも隣立する主
   電極側に接近していることを特徴とする請求項１、２又
   は４に記載の高圧金属蒸気放電ランプ。
9. 【請求項９】 前記予備主電極の先端部が隣立する主電
   極の先端部よりも対向する主電極に接近していることを
   特徴とする請求項３に記載の高圧金属蒸気放電ランプ。