JP4547331B2 - 照明装置及び金属蒸気放電ランプ - Google Patents

Description

本発明は、照明装置及び金属蒸気放電ランプに関する。

高輝度、高効率、長寿命である金属蒸気放電ランプ、例えばメタルハライドランプは、従来、前記特徴から種々の場所で広く使用されている。最近ではコンパクトで演色性の良い、低消費電力のメタルハライドランプが開発され、例えば、商品等の陳列物をスポット的に照射する照明装置（所謂、スポットライトである。）の光源に用いられている。
従来の照明装置は、上述のメタルハライドランプの他、凹状の反射面を有してメタルハライドランプから発せられた光を所望方向に反射させる反射板を備えている。この反射板には、通常、反射板の開口（光取り出し口）が、例えば、前面ガラス板によって塞がれた、所謂、閉塞型が使用されている。これは、メタルハライドランプが何らかの原因で破損したときに、その破片が反射板の外部に飛散するのを防止するためである。

一方、メタルハライドランプは輝度が高く、メタルハライドランプから発せられた直接光が人の目に触れると、眩しさ（グレア）を引き起こすので、例えば、前面ガラス板に、光を散乱させるための凹凸加工を施したり、メタルハライドランプの発する光を遮るグレアキャップを設けたりしている（例えば、特許文献１）。
特開平１１−９６９７３号公報

近年、閉塞型の反射板を用いた上述の照明装置以外に、反射板の開口を塞がない、所謂、開放型の反射板を用いた照明装置の要望がある。メタルハライドランプには、例えば、発光管を包囲する防爆用のスリーブを備えたものがあり、このようなメタルハライドランプを使用すれば、開放型の反射板に装着して使用することも可能である。しかしながら、開放型の反射板は前面ガラスを備えていないため、従来のグレア対策である凹凸加工や、グレアキャップの技術を利用することはできない。

本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、開放型の反射板を用いながらもグレアの発生を抑制することができる照明装置、及び開放型の反射板に装着してもグレアの発生を抑制することができる金属蒸気放電ランプを提供することを目的とする。

まず、前記発光管から発せられた光の内、前記反射面で反射されずに前記反射板の開口側へ向かう光が、そのまま照明装置から射出し、その光が目に入ったときに生じる。
上記目的を達成するために、本発明に係る照明装置は、内部に一対の電極を備える発光管が一端部にピンチシール部を有する気密容器内に収納され、且つ当該気密容器が前記ピンチシール部側の端部に口金を有する外管内に収納されてなる金属蒸気放電ランプと、凹状の反射面を有し且つ内部に配置された前記金属蒸気放電ランプから発せられた光を反射させる反射板とを備え、前記反射板は、前記凹状を構成する開口が開放された開放型であり、前記発光管から発せられた光の内、前記反射面で反射されずに前記反射板の開口側へ向かう光であって、前記外管を通って出射する光の量を、前記気密容器に入射する光の量よりも削減させる光削減手段を、前記外管と前記気密容器との間の大気下に備え、さらに、前記光削減手段は大気下で表面酸化しうる金属製部材から形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、金属蒸気放電ランプから、反射板の開口側に向けて発せられる光の量を削減することができる。
ここでいう「光削減手段」とは、例えば、凹凸状の拡散部や遮光機能のある囲繞部材等を含んだ概念である。
また、内部に一対の電極を備える発光管が一端部にピンチシール部を有する気密容器内に収納され、且つ当該気密容器が前記ピンチシール部側の端部に口金を有する外管内に収納されてなる金属蒸気放電ランプと、凹状の反射面を有し且つ内部に配置された前記金属蒸気放電ランプから発せられた光を反射させる反射板とを備え、前記反射板は、前記凹状を構成する開口が開放された開放型であり、前記発光管から発せられた光の内、前記反射面で反射されずに前記反射板の開口側へ向かう光を拡散させる拡散部が、前記気密容器の内、前記一対の電極間の中央に相当する位置を通り且つ金属蒸気放電ランプの長手方向の中心軸と略直交する仮想平面よりも前記ピンチシール部と反対側に位置する領域の少なくとも一部に形成されていることを特徴としている。

一方、本発明に係る照明装置は、内部に一対の電極を備える発光管が一端部にピンチシール部を有する気密容器内に収納され、且つ当該気密容器が前記ピンチシール部側の端部に口金を有する外管内に収納されてなる金属蒸気放電ランプと、凹状の反射面を有し且つ内部に配置された前記金属蒸気放電ランプから発せられた光を反射させる反射板とを備え、前記反射板は、前記凹状を構成する開口が開放された開放型であり、前記金属蒸気放電ランプは、前記気密容器における前記一対の電極先端間の略中央に相当する位置を通り且つ金属蒸気放電ランプの長手方向の中心軸と略直交する仮想平面よりも前記ピンチシール部と反対側の領域の少なくとも一部を囲繞している光削減部材を、前記外管と前記気密容器との間の大気下に備え、さらに、前記光削減部材は大気下で表面酸化しうる金属製部材から形成されていることを特徴としている。

上記構成とすることで、発光管から反射板の開口側に向けて発せられる光が、光削減部材によって遮られるので、結果的に金属蒸気放電ランプから、反射板の開口側に向けて発せられる光の量を削減することができる。
また、前記光削減部材には、複数の貫通孔と、前記貫通孔を閉塞しないように覆う小片とが形成されていることを特徴とし、又は、前記光削減部材は、ランプ点灯時に前記発光管から発生した熱を前記気密容器の外部へと放出するための複数の貫通孔と、前記発光管から発せられた光の内、前記反射面で反射されずに前記反射板の開口側へ向かう光であって当該貫通孔を通過した光が前記外管に到達するのを遮る遮光部とを有することを特徴としている。

一方、本発明に係る金属蒸気放電ランプは、内部に一対の電極を備える発光管と、
一端部にピンチシール部を有し、かつ前記発光管を内包する気密容器と、前記ピンチシール部側の端部に口金を有し、かつ前記気密容器を内包する外管と、を含み、凹状の反射面を有する反射板に装着されて使用され、前記発光管から発せられた光の内、前記反射面で反射されずに前記反射板の開口側へ向かう光であって、前記外管を通って出射する光の量を、前記気密容器に入射する光の量よりも削減させる光削減手段を、前記外管と前記気密容器との間の大気下に備え、さらに、前記光削減手段は大気下で表面酸化しうる金属製部材から形成されていることを特徴としている。

上記構成とすることで、この構成によれば、金属蒸気放電ランプから、反射板の開口側に向けて発せられる光の量を削減することができる。

本発明に係る照明装置は、金属蒸気放電ランプから、反射板の開口側に向けて発せられる光の量を削減することができるので、金属蒸気放電ランプからの直接光が人の目に触れることが少なくなり、グレアの発生を抑制できる。
本発明に係る金属蒸気放電ランプは、反射板に装着されて使用した場合を想定して、反射板の開口から直接外部に放射される光の量を減少させているので、例えば、凹状の反射面を有する開放型の反射板に装着して使用されても、金属蒸気放電ランプからの直接光が人の目に触れることが少なくなり、グレアの発生を抑制できる。

＜第１の実施の形態＞
以下、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置、当該照明装置の光源として用いられているメタルハライドランプについてそれぞれ図面を参照しながら説明する。なお、第１の実施の形態では、本発明に係る光到達抑制手段を拡散部で構成している。
１．照明装置
図１は、本実施の形態に係る照明装置の全体図であり、反射板の内部が分かるように一部を切り欠いている。

照明装置１０は、図１に示すように、照明器具１２と当該照明器具１２に装着されるメタルハライドランプ１４とで構成される。なお、当該照明器具１２は、スポットライト用である。
照明器具１２は、内部に配置されたメタルハライドランプ１４から発せられた光を前方に反射させる反射板１６と、反射板１６内に組み込まれ且つメタルハライドランプ１４が取り付けられるソケット（図示省略）と、反射板１６を壁や天井に取着するための取着具１８とを備える。

反射板１６は、図に示すように、凹状の反射面２０を備えている。この反射面２０は、例えば、アルミ鏡を利用することで構成される。なお、この反射板１６は、その開口（光取り出し口）２２がガラス板等によって塞がれていない、所謂、（前面）開放型である。
ソケットは、メタルハライドランプ１４の口金と電気的に接続され、メタルハライドランプ１４に電力を供給する。なお、メタルハライドランプ１４を点灯させるための安定器（不図示）は、例えば、天井内に埋め込まれる等しており、後述の供給線２４を介してメタルハライドランプ１４に給電を行う。

取着具１８は、例えば、「コ」字形状をしており、並行に配された一対のアーム２６（，２６）と、一対のアーム２６（，２６）の一端同士を連結する連結部（図示省略）とを有し、一対のアーム２６（，２６）間に反射板１６を挟んだ状態で、反射板１６がアーム２６（，２６）により回動自在に軸支され、連結部が、例えば、壁や天井に取り付けられる。なお、照明装置１０から放射される光の向きは、反射板１６に対して回動自在な取着具１８を回動させることによって調節できる。

２．メタルハライドランプ
図２は、金属蒸気放電ランプの一例として示すメタルハライドランプ１４の正面図である。なお、ここで説明するメタルハライドランプ１４は、例えば定格電力は７０[Ｗ]である。
メタルハライドランプ１４は、内部に一対の電極を有し、放電空間を形成している発光管３０と、当該発光管３０を収納する気密容器である内管３２と、当該内管３２に被せられた保護容器である外管３４とを備える３重管構造であって、照明器具１２のソケットから給電を受けるための口金３６を有する。なお、本メタルハライドランプ１４は、発光管３０がなんらかの原因で破損して、その破片によって内管３２が破損した場合でも、外管３４を備えているので、通常、発光管３０の破損によって外管３４が破損することはない。

図３は、発光管３０の正面断面図である。
発光管３０は、内部に気密封止された放電空間３８を有する本管部４０と当該本管部４０の管軸方向両側に延出するように形成された細管部４２，４４とからなる外囲器４６を有している。本管部４０および細管部４２，４４は、例えば、透光性セラミックで形成されている。透光性セラミックには、例えば、アルミナセラミックを用いることができる。なお、他のセラミック、あるいは、石英ガラス等で構成しても良い。

図２、図３に示す例では、外囲器４６は、本管部４０と細管部４２，４４とをそれぞれ別個に成形した後、両者を焼きばめによって一体化したものを用いているが、これに限らず、例えば、本管部と２つの細管部とを一体成形によって形成されたものを用いても構わない。
本管部４０は、放電空間３８の内部で、メタルハライドランプ１４の長手方向の中心軸（以下、単に、「ランプ軸」ともいう。）上、あるいはランプ軸と平行な軸上で互いに略対向する一対の電極５０，５２を備える。また、放電空間３８には、発光物質である金属ハロゲン化物、始動補助ガスである希ガス、及び緩衝ガスである水銀がそれぞれ所定量封入されている。金属ハロゲン化物としては、例えば、ヨウ化ナトリウムやヨウ化ジスプロシウム等が用いられる。

電極５０，５２は、図３に示すように、電極棒５４，５６と、電極棒５４，５６の先端側（放電空間３８側）の端部に設けられた電極コイル５８，６０とを備えている。なお、電極棒５４，５６と細管部４２，４４との隙間には、発光物質の前記隙間への侵入を防ぐためのモリブデンコイル６２，６４が電極棒５４，５６に巻装された状態で挿入されている。

なお、電極５０、５２は、理想的（設計的）には上述した通り、ランプ軸上で互いに略対向するように、つまり、電極棒５４，５６の中心軸がランプ軸上に略配置される。しかし、実際には、そのプロセスの精度上、前記中心軸がランプ軸上にない場合もある。
細管部４２，４４の各々には、先端部に前記各電極５０，５２が接合された給電体６６，６８が挿入されている。給電体６６，６８は、それぞれの細管部４２，４４における、本管部４０とは反対側の端部部分に流し込まれたフリットからなるシール材６７，６９によって封着されている。なお、図２、図３に現れているシール材６７，６９の部分は、細管部４２，４４の端部からはみ出た部分である。

メタルハライドランプ１４の説明に戻る。
給電体６６における電極５０がある側と反対側の端部は、図２に示すように、電力供給線７２に電気的に接続されており、同じく、給電体６８の電極５２がある側と反対側の端部が電力供給線７４に電気的に接続されている。なお、電力供給線７２，７４はそれぞれ金属箔７８，８０等を介して口金３６のシェル部８２とアイレット部８４に接続されている。

電力供給線７４において、その口金３６側に相当する部分、例えば、他方の電力供給線７２や当該電力供給線７２に接続された給電体６６と対向する部分が、例えば、石英ガラスからなるスリーブ７６で被覆されている。
上記した発光管３０等は、図２に示すように、筒状、例えば円筒状をした内管３２内に収納されている。内管３２は、例えば石英ガラスからなり、前記金属箔７８，８０の存する側の端部（本発明の「一端部」に相当する。）部分は、いわゆるピンチシール法によって圧潰され当該金属箔７８，８０に相当する部分において気密封止されている。

従って、内管３２は、片封止型の気密容器であるといえる。ここで、内管３２において前記圧潰封止されてなる部分をピンチシール部８６と称することとする。
内管３２は、ピンチシール部８６と反対側にある端（図２では下端に相当する。）と、放電空間３８における発光管３０の長手方向の略中央に相当する位置との間であってその一部の領域Ｒに、発光管３０から発せられた光の内、反射板１６の反射面２０で反射されずに反射板１６の開口２２へ向かう光を拡散させる拡散部８８が形成されている。この拡散によって、発光管３０から発せられ、反射面２０で反射されずに反射板１６の開口２２へ向かう光であって、外管３４を通って出射する光の量を、内管３２に入射する光の量よりも削減させることができる（このため、拡散部８８は、本発明の「光削減手段」にも相当する。）。

拡散部８８は、例えば、内管３２における前記領域Ｒに対応する外面が凹凸加工されることにより構成されている。この拡散部８８の好ましい領域Ｒは、図１に示すように、メタルハライドランプ１４の口金３６に近い方の電極５０（図３に示す電極構造の場合、電極棒５４の先端に相当する。）と、反射板１６の開口２２の周縁とを結ぶ仮想線Ｌよりも反射板１６の開口２２側に位置する部分である。

上記の凹凸は、内管３２における凹凸のない部分の全光線透過率を１００としたときに、凹凸加工した部分の全光線透過率が９２〜９８程度となるように、形成されている。
内管３２の他端部の先端にある凸部９０は、当該内管３２内を真空引きする際に用いた排気管の残部であるチップオフ部である。内管３２内を真空にするのは、ランプ点灯時に高温にさらされる給電体６６，６８、電力供給線７２，７４等の酸化を防止するためである。酸化防止の観点から考えれば、内管３２の内部（であって、発光管３０の外部）は、真空にするのではなく、不活性ガスを充満させることも可能である。

内管３２には、図２、図３に示すように有底筒状をした（すなわち、一端が開口され他端が閉塞されてなる筒状をした）外管３４が被せられている。外管３４は、例えば硬質ガラスからなり、保護管として機能する。すなわち、発光管３０が破損し、内管３２が損傷した場合であってもそれ以上の破片等の拡散を防ぐ役割を果たす。なお、外管３４の内部は、減圧状態であっても良いし、不活性ガスが充満されていても良い。さらには、外管３４の内部と外部とが連通状態、つまり、大気状態であっても良い。

また、この外管３４は、ランプのコンパクト性を確保するために内管３２と同じ筒状、例えば円筒状であり、組立工程において外管３４を内管３２に被せる際のクリアランスを確保するために、内管３２との間の隙間が平均で１ｍｍ〜２ｍｍある。外管３４は、その開口側の端部に口金３６が取着されている。
３．ランプ点灯について
図４は、ランプ点灯時の光路を示す図である。

上記構成のメタルハライドランプ１４を光源とする照明装置１０を点灯させた場合に、発光管３０から発せられた光の内、反射板１６の反射面２０がある領域、つまり、図４における仮想線Ｘ１と仮想線Ｘ２との間に位置する領域に発せられた光（例えば、図４の光路Ａで示す光）は、内管３２、外管３４を通ってメタルハライドランプ１４から放射され、反射板１６で反射して照明器具１２から前方へと放射される。

なお、上記の仮想線Ｘ１は、反射面１２０における開口２２側の周縁と一対の電極の５０，５２間の略中央点Ｏとを結ぶ仮想線であり、仮想線Ｘ２は、反射面２０におけるメタルハライドランプ１４を組み込むための組込孔（図中の符号「１７」である。）側の周縁と一対の電極５０，５２間の略中央点Ｏとを結ぶ仮想線である。
一方、発光管３０から発せられた光の内、反射板１６の反射面２０がない領域（本発明の「前記発光管から発せられた光の内、前記反射面で反射されずに前記反射板の開口側へ向かう光」に相当する。）、つまり、図４における仮想線Ｘ１と仮想線Ｘ２との間に位置しない領域であって反射板１６の開口に相当する領域に向かう光は、内管３２の拡散部８８で拡散されるので、反射板１６で反射せずに直接的に照明器具１２から照射される光の量が削減される。これにより、人が直接光源（メタルハライドランプ１４）を見てもグレアを生じることが少なくなる。

つまり、発光管３０から反射板１６の反射面２０がない領域に発せられた光は、拡散部８８がないと、図４の光路Ｂで示す光のように、反射板１６の開口２２から前方へと直接照射されるが、本実施の形態のように拡散部８８があると、前記光が拡散部８８で拡散されて反射板１６から前方へと直接照射されることが少なくなる（拡散部では光を拡散しているので、その後反射板で反射されて前方へ、或いは、直接反射板から前方へ放射される光もある。）。

このように、拡散部８８は、発光管３０から発せられた光の内、照明器具１２から反射板１６の外部に直接照射される光の光路上に該当する領域（図１での仮想線Ｌよりも反射板１６の開口２２側に位置する領域であり、図２の領域Ｒに相当する。）に形成されているので、人の目がメタルハライドランプ１４からの直接光に触れることが少なくなり、グレアの発生を抑えることができる。

一方、発光管３０からの光を拡散する拡散部８８は、照明器具１２から外部に直接照射される光の光路上に該当する領域にしか設けられていないため、照明器具１２から外部に直接照射されない光は、そのまま、反射板１６で反射して照明器具１２から外部へと間接的に照射される。
しかも、拡散部８８で拡散された光の内、反射板１６側に拡散された光は、反射板１６によって照明器具１２の前方へと反射されるので、例えば、拡散部８８が形成されている領域にグレアキャップを被せた場合よりも、輝度の低下を抑えることができる。

４．拡散部について
（１）形成位置
上記説明では、拡散部８８は、内管３２の外面に形成されていたが、照明器具１２から外部に直接照射される光の光路上に形成されていれば良い。例えば、内管３２の内面に拡散部を形成しても良いし、さらには、外管３４における、照明器具１２から外部に直接照射される光の光路上に位置する部分に形成しても良い。この場合、外管３４の内面及び／又は外面に形成しても良い。但し、外管の外面に凹凸加工を行うと、外管が壊れやすくなる。

また、拡散部８８が形成される領域は、照明器具１２から外部に直接照射される光の光路上に位置する部分について全範囲であっても良いし、一部（例えば、内管の他端部側の底だけ）であっても良い。当然、全範囲に形成した方がグレアの発生を抑制できるのは、言うまでもない。
（２）構成
上記説明では、拡散部８８は、内管３２の外面に形成された凹凸により構成されているが、発光管から発せられた光を拡散できるものであれば良く、例えば、拡散膜を内管の相当領域に形成しても良い。当然上記（１）形成位置で説明した位置に形成しても良い。

（３）その他
発明者らは、種々の検討・試験により拡散部を内管に形成することに至ったが、検討当初は、メタルハライドランプの外管外面に拡散部を形成しようとした。しかしながら、外管外面に凹凸状の拡散部を形成すると、メタルハライドランプ（外管）に何らかの衝撃が作用すると外管が非常に割れやすくなることが判明した。そこで、拡散部を外管の内周、内管の外面又は内面に形成した。

これにより、外管が破損しやすくなる問題は解決したが、仮に発光管が破損した場合、その破片が飛散して内管の内面に衝突することも考えられるため、拡散部を外管の内面又は内管の外面に形成するのが好ましい。特に、内管の外面に拡散部を形成する場合、外管の内面を加工するよりもその加工が容易であり、また加工面積を少なくできる効果が得られる。

＜第２の実施の形態＞
以下、本発明の第２の実施の形態に係るメタルハライドランプについて図面を参照しながら説明する。
第１の実施の形態では内管３２に拡散部８８を形成していたが、第２の実施の形態では、発光管からの光を遮光するために気密容器を囲繞する状態で外管と気密容器との間に配置された光削減部材を備えている。なお、本発明では、気密容器を囲繞する状態で配置された光削減作用のある部材を、単に囲繞部材とも称する。

１．メタルハライドランプ
図５は、第２の実施の形態に係るメタルハライドランプの正面断面の拡大図である。
図５に示すように、メタルハライドランプ１１０は、第１の実施の形態と同様に、発光管３０、内管３２、外管３４、口金３６の他、内管３２の先端部（図５における下端部）を套嵌する上記囲繞部材１１２を備える。

なお、第１の実施の形態と同様の構成のものは、そのまま同じ符号を使用する。また、第２の実施の形態では、外管３４の内部、つまり内管３２と外管３４との間は、大気と連通状態、或いは、空気が大気圧で封入された状態になっている。
図６は、囲繞部材の拡大斜視図である。
囲繞部材１１２は、図６に示すように、一端が閉鎖した筒形状をし、横断面が６角形状をした筒部１１４と、当該筒部１１４の一端に設けられた截頭６角錐形状をした蓋部１１６とを備える。

筒部１１４には、図５及び図６に示すように、発光管３０の点灯時に発生する熱を囲繞部材の外部に放出する放熱孔（本発明の「貫通孔」に相当する。）１１８と、発光管３０から発せられて反射板の開口に直接向かい且つ放熱孔１１８を通過した光を外管３４に到達するのを遮る遮光片（本発明の「小片」及び「遮光部」に相当する。）１２０とを備える。

放熱孔１１８は、ここでは、四角形状に形成され、遮光片１２０は、放熱孔１１８の四辺の内の一辺を残して三辺が打ち抜かれ、当該一辺を屈曲させることで形成されている。前記一辺は、内管３２の長手方向であってその先端部側（口金３６と反対側）に相当する辺である。
遮光片１２０は、放熱孔１１８を閉塞しないように覆っており、上記で説明したように、発光管３０から発せられた光の内、反射鏡の反射面で反射されずに反射板の開口側へと直接向かい且つ放熱孔１１８を通過した光が、直接外管３４から人の目へと達するのを阻止すると共に、放熱孔１１８を通過した光が反射板側へと反射するのを抑える角度（この角度は、反射面、電極間の距離等算出できる。）で囲繞部材１１２の外部に張り出すように傾斜している。この遮光片１２０は、囲繞部材１１２の蓋部１１６側から開口側に移るに従って、囲繞部材１１２の中心軸から離れるように傾斜している。

ここで、囲繞部材１１２について具体的に説明する。
囲繞部材１１２は、厚さ０．２５ｍｍのＳＵＳ製で構成されている。筒部１１４は、平面視において、一辺が８．２ｍｍの正六角形をし、当該正六角形の１辺を短辺とする長方形状の６個の側面１１４ａを周方向に連結した形状をしている。なお、前記長方形状は、幅（短辺）が上記８．２（ｍｍ）で、長さ（長辺）が２５（ｍｍ）である。

蓋部１１６は、上述したように、截頭六角錐形状をし、平面視において、上底である截頭部分が一辺２．５（ｍｍ）の六角形状をし、下底である部分が一辺８．２（ｍｍ）であり、側面視における、上底と下底との間の高さは７（ｍｍ）である。つまり、上底２．５ｍｍ、下底８．２ｍｍ、高さ７ｍｍの６個の台形１１６ａをその側辺同士を連接させ、その上底に一辺が２．５（ｍｍ）の正六角形１１６ｂで蓋されている。

筒部１１４の６つの側面１１４ａには、幅６．７５ｍｍ、高さ３ｍｍの長方形の放熱孔１１８が、一側面１１４ａにつき筒部１１４の長手方向に５個設けられている。各放熱孔１１８における囲繞部材１１２の蓋部１１６側には、長方形の放熱孔１１８と同じ寸法で遮光片１２０が設けられており、その遮光片１２０が外側におよそ１０°の角度で傾斜している。

２．ランプ点灯について
上記の構成のメタルハライドランプ１１０を光源とする照明装置を点灯させた場合も、第１の実施の形態と同様に、発光管３０から発せられた光の内、照明器具１２の反射板１６で反射せずに直接的に照明器具から照射される光が少なくなり、人が直接光源を見てもグレアを生じることが少なくなる。以下、グレアが少なくなる理由について、概略図を用いて説明する。

図７は、ランプ点灯時の光路を示す図である。
まず、発光管３０から発せられた光の内、反射板１６の反射面２０がある領域に、つまり、図７における仮想線１Ｘ１と仮想線１Ｘ２との間に位置する領域に向かう光は、内管３２、外管３４を通って、その後、反射板１６で反射して照明器具１２から前方（開口２２がある側）へと放射される(図４の光路Ａと同じである。)。

なお、上記の仮想線１Ｘ１及び仮想線１Ｘ２は、第１の実施の形態（図４）における仮想線Ｘ１及び仮想線Ｘ２と同じであり、図中の符号「２Ｏ」は、一対の電極５０，５２の中間の略中央点である。
一方、発光管３０から発せられた光の内、反射板１６の反射面２０がない領域、つまり、図７における仮想線２Ｘ１と仮想線２Ｘ２との間に位置しない領域であって反射板１６の開口２２に相当する領域に向かう光は、囲繞部材１１２がないと、図４の光路Ｂで示した光のように、反射板１６の開口２２から前方へと直接照射される。しかしながら、第２の実施の形態のように外管３４内に囲繞部材１１２があると、前記光が、囲繞部材１１２の遮光片１２０で遮光され、直接外管３４を通って、照明器具１２から直接外部へ照射されることは少なくなる。

このように囲繞部材１１２は、発光管３０から発せられた光の内、照明器具１２から外部に直接照射される光の光路上に該当する内管３２の領域に跨るように設けられているので、人の目がメタルハライドランプからの直接光に触れることがなくなり、グレアの発生を抑えることができる。
一方、放熱孔１１８を通過した光は、遮光片１２０で吸収されるが、吸収されなかった光は、遮光片１２０で口金３６側に反射される。反射された光の殆どが、反射板におけるメタルハライドランプ１１０を保持している部分に進むので、照明装置の配光特性に及ぼす影響が少ない。

さらに、例えば、囲繞部材１１２に、ＳＵＳ、Ａｌ等の材料を用い、外管３４内に空気が充満されている（或いは外部と連通状態である）と、ランプ点灯試験等のエージングにより囲繞部材１１２の表面が酸化し、放熱孔１１８を通過した光の反射を抑制できる。
さらに、囲繞部材１１２は、その後、ランプ点灯によって表面の酸化は進行しないので、遮光片１２０の反射率が略一定となり、照明装置は、点灯初期と同じ配光特性を長期間維持できる。

３．囲繞部材について
（１）囲繞領域
上記説明では、囲繞部材１１２は、内管３２の外周面を囲繞するように設けられているが、その囲繞領域は、照明器具１２から外部に直接照射される光の光路上であれば良い。
従って、例えば、内管３２の内側に囲繞部材を設けても良い。但し、囲繞部材が導電性を有する材料の場合は、電力供給線と接触しないようにしたり、あるいはどちらかの部材を絶縁加工したりする必要がある。さらには、外管の外部に囲繞部材を装着しても良い。但し、意匠性が劣るほか、囲繞部材の外管からの外れ防止対策等が必要となる。

また、囲繞領域は、照明器具１２から外部に直接照射される光の光路上に位置する部分について全範囲で有っても良いし、一部であっても良い。当然、全範囲を囲繞するように囲繞部材を設けた方がグレアの発生を抑制できるのは、言うまでもない。
（２）形状
上記説明では、囲繞部材の筒部は、その横断面形状が六角形状をしていたが、当然、他の形状、例えば、楕円（円を含む）形状、多角形状であっても良い。なお、多角形の場合は、光の反射むらを考慮すると、五角形状以上の多角形状が好ましい。

また、放熱孔についても、上記説明以外の形状、例えば、楕円(円を含む)、半楕円（半円を含む）形状、多角形状であっても良い。
さらに、囲繞部材は、例えば、筒部のみで構成しても良い。この場合、筒部に形成される放熱孔の有無は問わない。これは、第２の実施の形態での囲繞部材と異なり、蓋部を有しないため、ランプ点灯時の熱が、開口した端部から放出するからである。当然、囲繞部材は、蓋部のみから構成することも可能である。但し、筒部或いは蓋部のみの囲繞部材では、第２の実施の形態で説明した囲繞部材ほどのグレア抑制効果は得られないのは言うまでもない。

（３）材料
上記説明では、囲繞部材の材料は、金属材料であったが、当然、他の材料、例えば、セラミックで構成することもできる。なお、囲繞部材は、内管を構成している材料よりも光透過特性が悪い材料で構成した方が好ましい。さらには、例えば、石英ガラスで囲繞部材を構成し、その壁面に第１の実施の形態で説明した拡散部を形成しても良い。

（４）遮光片
上記説明では、囲繞部材１１２は遮光片１２０を有していたが、有していなくても、筒部の周壁があれば、例えば、周壁に放熱孔が形成されていても、照明器具１２から外部に直接照射される光を遮ぎることができ、グレアの発生を抑制することもできる。なお、放熱孔を通過した光は、照明器具１２から外部に照射されるので、第２の実施の形態で説明した囲繞部材のグレア抑制効果よりも悪くなる。

４．その他
発明者らは、種々の検討・試験により外管内に囲繞部材を設けることに至ったが、検討当初は、メタルハライドランプの外管外面に囲繞部材を設けようとした。しかしながら、外管外面に囲繞部材を設けると、メタルハライドランプ自体が大型化したり、囲繞部材が外れたりする問題が生じた。

そこで、囲繞部材を外管の内周と内管の外面との間に設けた。囲繞部材の筒部がその周方向の弾性変形が若干可能であり、このバネ機能を生かして、内管を外套している。これによって、囲繞部材を外管内に容易に設けることができ、しかも、囲繞部材は、外管内にあるので、囲繞部材が内管から外れることがあっても、メタルハライドランプから外れるようなことはない。

また、開発当初の囲繞部材は、第２の実施の形態での囲繞部材１１２における放熱孔１１８を有しないものであったが、この放熱孔を有しない囲繞部材を用いた場合、メタルハライドランプ内、つまり、内管或いは発光管でリークが発生した。発明者等は、これらについて検討した結果、メタルハライドランプの点灯時における温度に起因していることが判明した。つまり、放熱孔を有しない囲繞部材を設けると、メタルハライドランプの点灯時の熱が放出されず、囲繞部材内に熱がこもり、発光管さらには内管の温度が上昇し、封止部でリークが発生したのである。

このように、グレア抑制にのみ着目すれば、筒部１１４に貫通孔を有しない方が良く、また、放熱性にのみ考慮すれば、周壁に貫通孔を有する方が良い。本第２の実施の形態に係る囲繞部材は、放熱孔を設けることで、内管等の温度上昇を抑制し、さらには、放熱孔を通る光を遮光片により遮光することで、これらの課題を解決している。
＜その他＞
１．メタルハライドランプ
上記の各実施の形態に係るメタルハライドランプは、１対の電極５０、５２（電極棒）がメタルハライドランプの軸と平行な方向に延伸し、１対の電極５０，５２の先端同士がメタルハライドランプの軸上で略対向するタイプであったが、他のタイプでも良い。

図８は、変形例におけるメタルハライドランプの正面断面図である。
メタルハライドランプ２００は、図８に示すように、一対の電極２０１，２０３を内部の放電空間２０５に有する発光管２０７と、当該発光管２０７を収納する気密容器である内管２０９と、当該内管２０９に被せられた保護容器である外管２１１とを備える３重管構造であって、照明器具のソケットから給電を受けるための口金３６を有する。

発光管２０７は、内部に気密封止された放電空間２０５を有する容器部２１３と当該容器部２１３に形成された細管部２１５，２１７とからなる外囲器を有している。
容器部２１３は、図８から分かるように、略楕球状をし、この長軸がメタルハライドランプのランプ軸と略直交する状態で、内管２０９内に収納されている。細管部２１５，２１７は、容器部２１３から、容器部２１３の長軸と直交する方向（つまり、ランプ軸と平行な方向）であってその外方側に延出している。

容器部２１３および細管部２１５，２１７は、例えば、透光性セラミックで形成され、放電空間２０５には、第１の実施の形態と同様に、金属ハロゲン化物、希ガス、および水銀がそれぞれ所定量封入されている。
一対の電極２０１，２０３は、第１の実施の形態と同様に、電極棒２２１，２２３と、電極棒２２１，２２３の先端側（放電空間２０５側）の端部に設けられた電極コイル２２５，２２７とを備える構造を有し、電極棒２２１，２２３の端部には、第１の実施の形態と同様に給電体が接続されている。

電極２０１，２０３の電極棒２２１，２２３は、ランプ軸と並行に延伸しており、電極２０１，２０３の先端同士を結ぶ仮想線分が、ランプ軸と略直交するように、細管部２１５，２１７に封着されている。なお、電極２０１，２０３の細管部２１５，２１７への封着は、第１の実施の形態と同じ方法で行われている。
また、電極棒２２１，２２３と細管部２１５，２１７との隙間には、第１の実施の形態と同様に、発光物質の前記隙間への侵入を防ぐためのモリブデンコイルが設けられている。なお、電極２０１，２０３は、金属箔を介して口金３６に電気的に接続されている。

上記した発光管２０７等は、図８に示すように、筒状、例えば横断面が円形である円筒状をした内管２０９内に収納されている。内管２０９は、例えば石英ガラスからなり、金属箔の存する側の端部（本発明の「一端部」に相当する。）部分が、第１の実施の形態と同様に、ピンチシール部２２９となっている。
内管２０９は、ピンチシール部２２９と反対側にある端（図８では下端に相当する。）と、電極２０１，２０３の先端同士を結ぶ仮想線分Ｌ１との間に存する領域Ｒ１に拡散部２３１が形成されている。

図９は、変形例に係る照明装置の全体図であり、反射板の内部が分かるように一部を切り欠いている。
照明装置２４０は、図９に示すように、照明器具２４２と、当該照明器具２４２に装着されるメタルハライドランプ２００とで構成される。なお、当該照明装置２４０は、スポットライト用で、また開放型である。

照明器具２４２は、第１の実施の形態と同様に、反射板２４４、ソケット（図示省略）及び取着具２４６を備える。
拡散部２３１が形成されている領域Ｒ１は、上述したが、図８に示すように、一対の電極２０１，２０３の先端同士を結ぶ仮想線分Ｌ１よりも口金３６と反対側に位置する部分であったが、照明器具２４２との関係では、図９に示すように、メタルハライドランプ２００が照明器具２４２に組み込まれた状態で、前記仮想線分Ｌ１上であって両電極２０１，２０３の略中央に位置３Ｏと、反射板２４４の開口２４６の周縁とを結ぶ仮想線Ｌ２よりも反射板２４４の開口２４６側に位置する部分を含んでいることが好ましい。

上記のような電極構造を有するメタルハライドランプ２００にも本発明を適用させることができる。また、変形例で説明した電極構造を有するメタルハライドランプに第２の実施の形態で説明した囲繞部材を設けて良い。この場合の囲繞領域は、メタルハライドランプ２００が照明器具２４２に組み込まれた状態で、前記仮想線分Ｌ１上であって両電極２０１，２０３の略中央に位置３Ｏと、反射板２４４の開口２４６の周縁とを結ぶ仮想線Ｌ２よりも反射板２４４の開口２４６側に位置する部分を少なくとも含んでいることが好ましい。

２．電極
上記各実施の形態及び変形例における電極は、電極棒の一端に電極コイルが取着されている構造をしている。これらの電極には、例えば、図３に示すように、電極棒の先端が、電極コイルよりも対向する電極側に張り出しているタイプや、電極コイル内に位置するタイプがある。

本発明における電極の先端とは、一対の電極が対向する状態で、電極棒の内の電極コイルが取着されている部分における中心軸上又は中心軸の延長上に略位置し且つ電極棒又は電極コイルにおける両電極間が最も短い位置であり、また、ランプ設計時における放電（アーク）の起点となる位置である。
従って、電極棒の先端が電極コイルから張り出している電極では、電極棒の内、電極コイルが取着されている部分における中心軸上であって対向する電極に最も近い位置が電極の先端となる。一方、電極棒の先端が電極コイル内に位置する電極では、電極コイルの内、電極コイルが取着されている電極棒部分の中心軸の延長上であって対向する電極に最も近い位置が電極の先端となる。なお、上記構成の電極でない場合でも、電極の先端については同じように当てはめることができる。

本発明は、開放型の反射板を用いても、高効率でグレア対策可能な金属蒸気放電ランプ及び照明装置に利用できる。

第１の実施の形態に係る照明装置の全体図であり、反射板の内部が分かるように一部を切り欠いている。 金属蒸気放電ランプの一例として示すメタルハライドランプの正面図である。 発光管の正面断面図である。 ランプ点灯時の光路の示す図である。 第２の実施の形態に係るメタルハライドランプの正面断面の拡大図である。 囲繞部材の拡大斜視図である。 ランプ点灯時の光路の示す図である。 変形例におけるメタルハライドランプの正面断面図である。 変形例に係る照明装置の全体図であり、反射板の内部が分かるように一部を切り欠いている。

符号の説明

１０ 照明装置
１２ 照明器具
１４ メタルハライドランプ
１６ 反射板
３０ 発光管
３２ 内管
３４ 外管
３６ 口金
８６ ピンチシール部
８８ 拡散部
１２０ 囲繞部材

Claims (5)

1. 内部に一対の電極を備える発光管と、
   一端部にピンチシール部を有し、かつ前記発光管を内包する気密容器と、
   前記ピンチシール部側の端部に口金を有し、かつ前記気密容器を内包する外管と、
   を有する金属蒸気放電ランプ、および
   凹状の反射面を有し且つ内部に配置された前記金属蒸気放電ランプから発せられた光を反射させる反射板、
   を備え、
   前記反射板は、前記凹状を構成する開口が開放された開放型であり、
   前記発光管から発せられた光の内、前記反射面で反射されずに前記反射板の開口側へ向かう光であって、前記外管を通って出射する光の量を、前記気密容器に入射する光の量よりも削減させる光削減手段を、前記外管と前記気密容器との間の大気下に備え、
   さらに、前記光削減手段は大気下で表面酸化しうる金属製部材から形成されていることを特徴とする照明装置。
2. 内部に一対の電極を備える発光管と、
   一端部にピンチシール部を有し、かつ前記発光管を内包する気密容器と、
   前記ピンチシール部側の端部に口金を有し、かつ前記気密容器を内包する外管と、
   を有する金属蒸気放電ランプ、および
   凹状の反射面を有し且つ内部に配置された前記金属蒸気放電ランプから発せられた光を反射させる反射板、
   を備え、
   前記反射板は、前記凹状を構成する開口が開放された開放型であり、
   前記金属蒸気放電ランプは、前記気密容器における前記一対の電極先端間の略中央に相当する位置を通り且つ金属蒸気放電ランプの長手方向の中心軸と略直交する仮想平面よりも前記ピンチシール部と反対側の領域の少なくとも一部を囲繞している光削減部材を、前記外管と前記気密容器との間の大気下に備え、
   さらに、前記光削減部材は大気下で表面酸化しうる金属製部材から形成されていることを特徴とする照明装置。
3. 前記光削減部材は、複数の貫通孔と、前記貫通孔を閉塞しないように覆う小片と、を備えることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
4. 前記光削減部材は、ランプ点灯時に前記発光管から発生した熱を前記気密容器の外部へと放出するための複数の貫通孔と、
   前記発光管から発せられた光の内、前記反射面で反射されずに前記反射板の開口側へ向かう光であって当該貫通孔を通過した光が前記外管に到達するのを遮る遮光部と、
   を有することを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
5. 内部に一対の電極を備える発光管と、
   一端部にピンチシール部を有し、かつ前記発光管を内包する気密容器と、
   前記ピンチシール部側の端部に口金を有し、かつ前記気密容器を内包する外管と、
   を含み、
   凹状の反射面を有する反射板に装着されて使用され、
   前記発光管から発せられた光の内、前記反射面で反射されずに前記反射板の開口側へ向かう光であって、前記外管を通って出射する光の量を、前記気密容器に入射する光の量よりも削減させる光削減手段を、前記外管と前記気密容器との間の大気下に備え、
   さらに、前記光削減手段は大気下で表面酸化しうる金属製部材から形成されていることを特徴とする金属蒸気放電ランプ。

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