JP2001093475A

JP2001093475A - 高輝度放電灯及びその点灯装置

Info

Publication number: JP2001093475A
Application number: JP27151199A
Authority: JP
Inventors: Atsunori Okada; 淳典岡田; Shingo Tosaka; 真吾東坂; Takuma Hashimoto; 拓磨橋本; Kazuhiko Sakai; 和彦酒井
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1999-09-27
Filing date: 1999-09-27
Publication date: 2001-04-06

Abstract

(57)【要約】【課題】外管内放電が発生した際に安全且つ早急に外管
内放電を停止させる。【解決手段】メタルハライドランプＬａは、水銀、希ガ
ス並びに金属ハロゲン化物が封入された発光管１と、発
光管１内部に対向配置される一対の電極２と、発光管１
を外包し内部が真空に保たれた外管３とを備える。ま
た、口金１０の内部には電流ヒューズ１６が取り付けて
ある。一方の導線部１５ａに一端が接続され、他端が他
方の導線部１５ｂから離間して配置されたバイメタルか
ら成る熱応動スイッチＳＷを備える。而して、外管内放
電が生じると、放電の熱によって熱応動スイッチＳＷが
動作し、一対の導線部１５ａ，１５ｂ間が熱応動スイッ
チＳＷによって電気的に短絡されて外管内放電が停止す
るとともに、短絡電流が流れることで口金１０に設けら
れた電流ヒューズ１６が溶断し、点灯回路２０からメタ
ルハライドランプＬａへの電力供給も停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高輝度放電灯及び
その点灯装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、高圧水銀ランプ、メタルハライド
ランプ、高圧ナトリウムランプなどの高輝度放電灯は、
高輝度、高効率、ランプによっては高演色性といった特
長をもつことから幅広い分野で用いられている。一般的
な高輝度放電灯には、ランプを始動させるための希ガス
と、バッファガスの役割を果たす水銀と、発光物質が封
入されている。

【０００３】メタルハライドランプを例に動作を説明す
る。ランプを始動させるとまず希ガスによる放電が発生
し、その放電による熱により水銀、および発光物質（金
属ハロゲン化物）が蒸発し、放電空間中で解離・励起さ
れて所望の光を発する。従って、金属の発光量は金属ハ
ロゲン化物の蒸気圧に依存する。また、金属ハロゲン化
物の蒸気圧は発光管内における温度の最も低い箇所の温
度(最冷点温度)に依存する。封入された水銀や金属ハロ
ゲン化物は、温度に対する蒸気圧特性が全て異なるた
め、メタルハライドランプにおいては、所望の発光色が
得られるように定格ランプ電力時の最冷点温度に合わせ
て封入比率などのランプ設計を行なっている。

【０００４】またメタルハライドランプにおいては、入
力電力を増減させると最冷点温度がそれに伴って上下
し、上述のように各金属の発光スペクトルがそれぞれ独
立して変動するために色バランスが崩れてしまったり、
光色が大幅に変化してしまう。このため、メタルハライ
ドランプにおいては、入力電力の増減によって光色を変
えずに光量を増減する、いわゆる調光点灯は困難とされ
てきた。

【０００５】この欠点を改良した高輝度放電灯として
は、特開平６−８４４９６号公報、特開平６−１１１７
２号公報並びに特開平８−２０３４７１号公報に開示さ
れたランプがある。これらのランプは、ランプヘの入力
電力を変化させた時の色温度変化、演色評価数の変化に
ついて考慮したものであり、発光管の最冷点温度の影響
や発光物質（封入量、封入比率）が色特性へ与える影響
については明確に記載されていない。そして、ランプ個
々には発光管封止部の形状、寸法のばらつき、ランプ電
力のばらつき、保温膜のばらつきなどがあり、その他に
電源電圧の変動や安定器出力のばらつきなどにより、光
色にばらつきが生じているのが現状である。

【０００６】一方、本出願人は、最冷点温度を適正値に
維持する手段を設けることにより調光点灯を可能にでき
る高輝度放電灯を見いだした（特願平１１−８２７３０
号参照）。その方法は、必要な最冷点温度を設定し、適
正量の金属ハロゲン化物を放電空間中に蒸発させておく
ことにより、光色の変化を伴わない調光が可能になると
いうものである。この最冷点温度を実現する手段とし
て、外管内を真空にする方法も有効な一手段である。ま
た、外管内を真空に保つ方法は、一般の高輝度放電灯に
おいても発光効率を高めるなどの効果があるためによく
用いられている方法である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように外管内を真空にした高輝度放電灯においては、発
光管端部の封止部から発光物質がリークしたり発光管が
破損することによって、真空であった外管内に、発光管
内に封入してあった発光物質が存在することになり、電
位差がある導体間で放電が起こる。このような発光管の
異常により外管内で生じる放電を外管内放電と称する。
このような外管内放電が生じると、放電の熱によるラン
プの破損や、過電流（定格電流値以上の電流）が安定器
に流れ、安定器の温度上昇により、安定器の寿命劣化、
焼損などの問題が生じる。

【０００８】外管内放電を未然に防止する方法として
は、外管内に窒素などの不活性ガスを封入する方法が知
られている。しかし外管内へのガス封入は、外管内のガ
スにより発光管の熱が外部へ伝わりやすくなって発光管
温度が低下してしまうために、効率が低下したり、調光
可能な高輝度放電灯においては良好な調光性や色ばらつ
きの少ないランプを実現することが困難になる。

【０００９】また、外管内放電が起こり過電流が流れた
時の防止方法として、電流ヒューズを口金内に配設する
方法も知られている。外管内放電が生じると電流ヒュー
ズが溶断し、供給電力を遮断する。しかし、高輝度放電
灯の始動時にはわずかの時間であるが、安定時の電流よ
り大きい電流が流れるため、その電流値で溶断しない電
流ヒューズをもちいる必要があり、そのために外管内放
電が生じて過電流が流れても、その電流値によっては電
流ヒューズが溶断されるまでには時間を要したり、また
溶断まで至らないことがある。そのため、安定器の損傷
に対する問題点の十分な解決には至っていない。また、
口金部が高温になるために電流ヒューズが酸化し、不導
体になりランプが不点になるという問題もあった。

【００１０】本発明は上記問題に鑑みて為されたもので
あり、その目的とするところは、外管内放電が発生した
際に安全且つ早急に外管内放電を停止させる機能を有す
る高輝度放電灯及びその点灯装置を提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
目的を達成するために、発光物質が封入された発光管
と、発光管内部に対向配置される複数の電極と、発光管
を外包し内部が真空に保たれた外管と、発光管の異常に
より外管内で放電が生じた場合に電極を介した発光管へ
の電力供給を中断する放電中断手段と、発光管の異常発
生に連動して放電中断手段のはたらきを促進する放電中
断促進手段とを備えたことを特徴とし、発光管の異常に
より外管内で放電が生じても放電中断手段によって発光
管への電力供給を中断させて高輝度放電灯を安全に、且
つ放電中断促進手段によって早急に停止させることがで
きる。その結果、定格点灯時よりも過大な電流が流れる
ことが無く、点灯装置を保護することができる。

【００１２】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、発光管内に水銀、希ガス並びに金属ハロゲン化物が
封入され、電極を介して供給される電力量に応じて調光
可能なメタルハライドランプから成ることを特徴とし、
請求項１の発明と同様の作用を奏する。

【００１３】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
において、放電中断手段が、電極への電力供給経路内に
設けられたヒューズから成り、放電中断促進手段が、電
極への電力供給経路を形成する導体に設けられて外管内
における放電により導体間を短絡させる低融点金属から
成ることを特徴とし、外管内放電が生じると低融点金属
がスパッタ及び放電の熱によって蒸発して導体間を電気
的に接続して短絡させるため、ヒューズが溶断して発光
管への電力供給が遮断され、発光管の異常により外管内
で放電が生じても発光管への電力供給を中断させて高輝
度放電灯を安全に、且つ早急に停止させることができ
る。

【００１４】請求項４の発明は、請求項１又は２の発明
において、放電中断手段が、電極への電力供給経路内に
設けられたヒューズから成り、放電中断促進手段が、電
極への電力供給経路を形成する導体に設けられて外管内
における放電により導体間を短絡させる熱応動スイッチ
から成ることを特徴とし、外管内放電が生じると熱応動
スイッチが閉成して導体間を電気的に接続して短絡させ
るため、ヒューズが溶断して発光管への電力供給が遮断
され、発光管の異常により外管内で放電が生じても発光
管への電力供給を中断させて高輝度放電灯を安全に、且
つ早急に停止させることができる。

【００１５】請求項５の発明は、請求項４の発明におい
て、熱応動スイッチがバイメタルから成ることを特徴と
し、請求項４の発明と同様の作用を奏する。

【００１６】請求項６の発明は、請求項４の発明におい
て、熱応動スイッチが形状記憶合金から成ることを特徴
とし、請求項４の発明と同様の作用を奏する。

【００１７】請求項７の発明は、請求項１又は２の発明
において、放電中断手段が、電極への電力供給経路内に
設けられたヒューズから成り、放電中断促進手段が、バ
リウムゲッタと、熱応動性を有し電極への電力供給経路
を形成する導体に設けられてバリウムゲッタを保持する
保持導体とを具備し、外管内における放電により導体間
を短絡させて成ることを特徴とし、外管内放電が生じる
と仕事関数の小さいバリウムゲッタと導体間で放電が生
じ、放電による熱でバリウムゲッタの温度が上昇して熱
応動性を有する導体が応動して電力供給経路を短絡させ
るため、ヒューズが溶断して発光管への電力供給が遮断
され、発光管の異常により外管内で放電が生じても発光
管への電力供給を中断させて高輝度放電灯を安全に、且
つ早急に停止させることができる。

【００１８】請求項８の発明は、上記目的を達成するた
めに、請求項１記載の高輝度放電灯と、交流電源と、交
流電源から電源供給を受けて高輝度放電灯に電力を供給
する点灯回路とを備えたことを特徴とし、発光管の異常
により外管内で放電が生じても放電中断手段によって発
光管への電力供給を中断させて高輝度放電灯を安全に、
且つ放電中断促進手段によって早急に停止させることが
可能な点灯装置が実現できる。

【００１９】請求項９の発明は、上記目的を達成するた
めに、発光物質が封入された発光管、発光管内部に対向
配置される複数の電極、発光管を外包し内部が真空に保
たれた外管を具備する高輝度放電灯と、交流電源と、交
流電源から電源供給を受けて高輝度放電灯に電力を供給
する点灯回路とを備えた点灯装置において、発光管の異
常により外管内で放電が生じた場合に電極を介した発光
管への電力供給を中断する放電中断手段が点灯回路から
高輝度放電灯までの配線経路に設けられ、発光管の異常
発生に連動して放電中断手段のはたらきを促進する放電
中断促進手段が高輝度放電灯に設けられたことを特徴と
し、発光管の異常により外管内で放電が生じても放電中
断手段によって発光管への電力供給を中断させて高輝度
放電灯を安全に、且つ放電中断促進手段によって早急に
停止させることができる。その結果、定格点灯時よりも
過大な電流が流れることが無く、点灯装置を保護するこ
とができる。

【００２０】請求項１０の発明は、上記目的を達成する
ために、発光物質が封入された発光管、発光管内部に対
向配置される複数の電極、発光管を外包し内部が真空に
保たれた外管を具備する高輝度放電灯と、交流電源と、
交流電源から電源供給を受けて高輝度放電灯に電力を供
給する点灯回路とを備えた点灯装置において、発光管の
異常により外管内で放電が生じた場合に電極を介した発
光管への電力供給を中断する放電中断手段が点灯回路に
設けられ、発光管の異常発生に連動して放電中断手段の
はたらきを促進する放電中断促進手段が高輝度放電灯に
設けられたことを特徴とし、発光管の異常により外管内
で放電が生じても放電中断手段によって発光管への電力
供給を中断させて高輝度放電灯を安全に、且つ放電中断
促進手段によって早急に停止させることができる。その
結果、定格点灯時よりも過大な電流が流れることが無
く、点灯装置を保護することができる。

【００２１】請求項１１の発明は、請求項８の発明にお
いて、放電中断手段が動作することにより発光管の異常
を警告する警告手段を備えたことを特徴とし、放電が停
止した後でも警告手段によって外管内放電が発生してい
たことが報知でき、使用者に注意を促してランプ交換な
どの適切な処置を採らせることができる。

【００２２】請求項１２の発明は、請求項８〜１１の何
れかの発明において、点灯回路は矩形波を出力して成る
ことを特徴とし、高輝度放電灯を矩形波点灯させる場合
でも、請求項８〜１１の何れかの発明と同様の作用を奏
する。

【００２３】

【発明の実施の形態】（実施形態１）図１に示すよう
に、本実施形態の高輝度放電灯は、本出願人が既に提案
しているものと基本的な構成が同じであるメタルハライ
ドランプＬａであって、水銀、希ガス並びに金属ハロゲ
ン化物が封入された発光管１と、発光管１内部に対向配
置される一対の電極２と、発光管１を外包し内部が真空
に保たれた外管３とを備え、光色の変化を伴わない調光
が可能なものである。発光管１は石英ガラスによって略
円筒形に形成され、内部には２．５×１０^-5〔mol/cc〕
の水銀と、５０〔Torr〕のアルゴンと、２．３２×１０
^-5〔mol/cc〕のヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）と、２．０
４×１０^-6〔mol/cc〕のヨウ化スカンジウム（Ｓｃ
Ｉ₃）と、１．２×１０^-5〔mol/cc〕のヨウ化セシウム
（ＣｓＩ）とが封入されている。また、発光管１の長手
方向両端部に一対の電極２がそれぞれ電極封止部１１に
よって封止されるとともに、電極封止部１１から電極２
周囲の外表面には、酸化ジルコニウムなどから成る保温
膜３ａがそれぞれ形成されている。

【００２４】この発光管１は、石英から成るスリーブ１
２に内挿され、スリーブ１２に固定されたスリーブ支柱
１３により、外管３に溶着されたステム４に接続した発
光管支柱５に固定されて外管３内で支持されており、発
光管１が破損した場合に外管３までもが破損するのをス
リーブ１２によって防いでいる。なお、発光管支柱５に
は発光管１内の真空度を高めるためのバリウムゲッタ６
及び点灯中に外管３内に発生する不純ガスを吸着するた
めのジルコニウム・アルミニウムゲッタ７が取り付けら
れている。

【００２５】また、一対の電極２は電極封止部１１内で
モリブデン等の金属箔導体８の一端に接続されており、
金属箔導体８の他端が電極導入線９に接続され、電極導
入線９の他端が発光管支柱５に接続されている。さら
に、発光管支柱５の他端がステム４に支持された一対の
導線部１５ａ，１５ｂに接続されている。口金１０は、
導線部１５ａ，１５ｂ、発光管支柱５、電極導入線９並
びに金属箔導体８を介して電極２と電気的に接続されて
いる。なお、口金１０の内部には放電中断手段たる電流
ヒューズ１６が取り付けてある。

【００２６】ここで、本実施形態における放電中断促進
手段は、一方の導線部１５ａに一端が接続され、他端が
他方の導線部１５ｂから離間して配置されたバイメタル
から成る熱応動スイッチＳＷによって構成される。この
熱応動スイッチＳＷは、通常の点灯時に発光管１から発
する熱では動作せず、発光管１がリークして外管内放電
が生じた場合の熱で動作して導線部１５ａ，１５ｂ間を
短絡させるものである。なお、外管内放電時に放電が熱
応動スイッチＳＷに集中しやすいように、熱応動スイッ
チＳＷの他端と導線部１５ｂとの間の距離が両導線部１
５ａ，１５ｂ間の距離よりも短くなるように設定してあ
る。

【００２７】図２は本実施形態における点灯装置のブロ
ック図を示し、上述のように構成されたメタルハライド
ランプＬａと、交流電源ＡＣと、交流電源ＡＣから電源
供給を受けてメタルハライドランプＬａに電力を供給す
る点灯回路２０とを備えている。ここで、本実施形態に
おける点灯回路２０は、メタルハライドランプＬａに対
して矩形波の電圧及び電流を出力するとともに、メタル
ハライドランプＬａの始動時に高圧パルスを発生するパ
ルス発生器（図示せず）を具備している。なお、このよ
うに矩形波を出力する回路構成やパルス発生器は従来周
知の技術を用いて実現可能であるから、図示並びに詳し
い説明は省略する。

【００２８】而して、本実施形態のメタルハライドラン
プＬａを点灯装置によって定格電力（２５０Ｗ）で点灯
し、放電が安定したところで電極封止部１１内の金属箔
導体８にレーザを照射して発光管１を強制的にリークさ
せたところ、外管３内でステム４に支持された導線部１
５ａ，１５ｂ間において、一方の導線部１５ａに接続さ
れた熱応動スイッチＳＷと他方の導線部１５ｂ間で主に
放電が生じた。この放電の熱によって熱応動スイッチＳ
Ｗが動作し、一対の導線部１５ａ，１５ｂ間が熱応動ス
イッチＳＷによって電気的に短絡されて外管内放電が停
止するとともに、短絡電流が流れることで口金１０に設
けられた電流ヒューズ１６が溶断し、点灯回路２０から
メタルハライドランプＬａへの電力供給も停止した。な
お、外管内放電の停止に関しては、目視並びにランプ電
流がゼロになったことで確認し、評価した。

【００２９】上述のように本実施形態では、リークや破
損のような発光管１の異常により外管３内で放電が生じ
た場合に、電極２を介した発光管１への電力供給を中断
する放電中断手段たる電流ヒューズ１６と、発光管１の
異常発生に連動して放電中断手段のはたらきを促進する
放電中断促進手段たる熱応動スイッチＳＷとを備えたの
で、発光管１の異常により外管３内で放電が生じても電
流ヒューズ１６によって発光管１への電力供給を中断さ
せてメタルハライドランプＬａを安全に、且つ熱応動ス
イッチＳＷによって早急に停止させることができる。そ
の結果、発光管１に異常が発生した場合でも定格点灯時
よりも過大な電流が流れることが無く、点灯装置を保護
することができる。

【００３０】なお、口金１０の内部には電流ヒューズ１
６とともに、温度ヒューズを取り付けるとさらに効果的
であることが確認できている。また、放電中断促進手段
としてバイメタルを利用した熱応動スイッチＳＷを用い
たが、これに限定されるものではなく、例えば形状記憶
合金を利用した熱応動スイッチのように放電の熱により
形状が変形し、導線部１５ａ，１５ｂ間を電気的に短絡
させる手段であればよい。

【００３１】（実施形態２）図３に本実施形態のメタル
ハライドランプＬａの概略構成を示す。但し、本実施形
態の基本的な構成は実施形態１と共通するので、共通す
る構成については同一の符号を付して説明を省略し、本
実施形態の特徴となる構成についてのみ説明する。

【００３２】本実施形態は、放電中断促進手段として、
実施形態１における熱応動スイッチＳＷの代わりに低融
点金属を利用している点に特徴がある。すなわち、図３
に示すように外管３内にてステム４に支持された導線部
１５ａ，１５ｂの少なくとも一方のステム４近傍に、両
導線部１５ａ，１５ｂを結ぶ線上であり且つ両者を電気
的に短絡させないように低融点金属片１９が取り付けて
ある。このような低融点金属としては、例えば融点が４
２０度の亜鉛を用いる。

【００３３】而して、本実施形態のメタルハライドラン
プＬａでは、点灯中に発光管１がリークして外管３内で
放電（外管内放電）が発生すると、少なくとも一方の導
線部１５ａ，１５ｂに取り付けた低融点金属片１９がス
パッタ及び放電の熱によって蒸発し、ステム４上に付着
する。その結果、ステム４に支持された導線部１５ａ，
１５ｂ間が低融点金属を介して電気的に短絡されて外管
内放電が停止するとともに、短絡電流が流れることで口
金１０に設けられた電流ヒューズ１６が溶断し、点灯回
路２０からメタルハライドランプＬａへの電力供給も停
止する。なお、低融点金属は亜鉛に限定されるものでは
なく、正常点灯時の取付位置の温度を考慮した融点の材
料を選択すれば良く、合金であっても良い。また、低融
点金属片１９を取り付ける位置も選択した材料の融点を
考慮して設定すればよい。

【００３４】（実施形態３）図４に本実施形態のメタル
ハライドランプＬａの概略構成を示す。但し、本実施形
態の基本的な構成は実施形態１と共通するので、共通す
る構成については同一の符号を付して説明を省略し、本
実施形態の特徴となる構成についてのみ説明する。

【００３５】本実施形態は、放電中断促進手段として、
実施形態１における熱応動スイッチＳＷの代わりにバリ
ウムゲッタを利用している点に特徴がある。すなわち、
図４に示すように、一端部でバリウムゲッタ６ａを保持
するバイメタル製の保持導体１４を、その他端部にて外
管３内の導線部１５ａに取り付け、このバリウムゲッタ
６ａが通常点灯時には他方の導線部１５ｂに電気的に接
することが無く且つ熱による保持導体１４の変形で導線
１５ｂに接触することがないように配置してある。

【００３６】而して、メタルハライドランプＬａの製造
時に外管３内を真空にした後、バリウムゲッタ６，６ａ
は誘導加熱等によって加熱されて蒸発し、外管３内の真
空度を高めるはたらきをしている。ところが、この蒸発
工程ではバリウムゲッタ６，６ａ内のバリウムはすべて
が蒸発するわけではなく、その一部が蒸発せずに残って
いる。そのため、発光管１がリークして外管内放電が発
生したときに、バリウムの仕事関数が小さいことからバ
リウムゲッタ６ａと導線部１５ｂ間で放電が起こる。そ
して、バリウムゲッタ６ａに放電が集中するためにバリ
ウムゲッタ６ａの温度が上昇しやすく、その熱によって
バイメタル製の保持導体１４が変形し、バリウムゲッタ
６ａと導線部１５ｂが接触することによって電気的な短
絡状態となり、放電が停止するとともに、短絡電流が流
れることで口金１０に設けられた電流ヒューズ１６が溶
断し、点灯回路２０からメタルハライドランプＬａへの
電力供給も停止する。

【００３７】ところで、放電中断手段たる電流ヒューズ
１６は必ずしもメタルハライドランプＬａに設ける必要
はなく、メタルハライドランプＬａが着脱自在に装着さ
れるランプソケット（図示せず）や、ランプソケットと
点灯回路２０を接続する配線部分に設けたり、あるいは
点灯回路２０内に設けることも可能である。

【００３８】下記の表１は、放電中断手段をメタルハラ
イドランプＬａに設けた場合（「ランプ内」と表記）、
上述のようにランプソケットや配線部分に設けた場合
（「ランプ〜点灯回路間」と表記）、点灯回路２０内に
設けた場合（「点灯回路」と表記）に対して、それぞれ
上述した実施形態１〜３の放電中断促進手段を組み合わ
せ、実施形態１で説明したように強制的に発光管１をリ
ークさせて外管内放電が停止するか否かの確認を行った
結果を示している。なお、下記表１中の「結果」の欄に
記した記号はそれぞれ、○：１分以内に外管内放電が停
止した、×：１分以内に外管内放電が停止しなかったこ
とを意味している。

【００３９】

【表１】

【００４０】上記表１からも明らかなように放電中断手
段をメタルハライドランプＬａ、ランプソケット（図示
せず）やランプソケットと点灯回路２０を接続する配線
部分、あるいは点灯回路２０内の何れに設けた場合であ
っても、実施形態１〜３と同様に発光管１の異常により
外管３内で放電が生じたときに発光管１への電力供給を
中断させてメタルハライドランプＬａを安全に、且つ早
急に停止させることができ、発光管１に異常が発生した
場合でも定格点灯時よりも過大な電流が流れることが無
く、点灯装置を保護することができる。

【００４１】（実施形態４）上記実施形態１〜３は、何
れも本出願人が既に提案している調光可能なメタルハラ
イドランプに対して本発明を適用したものであるが、こ
れ以外の外管内が真空に保たれた一般の高輝度放電灯に
対して本発明を適用しても同様の効果を奏することを確
認した。すなわち、発光管１内に封入される発光物質の
種類並びに量が実施形態１〜３と異なる一般のメタルハ
ライドランプ（図示せず）に対して、実施形態１〜３で
説明した放電中断手段並びに放電中断促進手段を設けた
後に再び外管と口金を取り付けて外管内を真空に保った
ものを用い、実施形態３と同様に、強制的に発光管１を
リークさせて外管内放電が停止するか否かの確認を行っ
た結果を下記の表２に示す。なお、下記表２中の「結
果」の欄に記した記号はそれぞれ、○：１分以内に外管
内放電が停止した、×：１分以内に外管内放電が停止し
なかったことを意味している。

【００４２】

【表２】

【００４３】上記表２からも明らかなように放電中断手
段をメタルハライドランプ、ランプソケット（図示せ
ず）やランプソケットと点灯回路２０を接続する配線部
分、あるいは点灯回路２０内の何れに設けた場合であっ
ても、実施形態１〜３と同様に発光管の異常により外管
内で放電が生じたときに発光管への電力供給を中断させ
てメタルハライドランプを安全に、且つ早急に停止させ
ることができ、発光管に異常が発生した場合でも定格点
灯時よりも過大な電流が流れることが無く、点灯装置を
保護することができる。なお、外管内が真空に保たれた
高圧ナトリウムランプにおいても同様の実験を行ったが
上記表２と同様の結果が得られた。

【００４４】このように調光可能でない通常のメタルハ
ライドランプや高圧ナトリウムランプのような一般の高
輝度放電灯においても、本発明を適用することで外管内
放電を安全且つ早急に停止させることが可能となる。

【００４５】（実施形態５）図５に本実施形態のメタル
ハライドランプＬａの概略構成を示す。但し、本実施形
態の基本的な構成は実施形態２と共通するので、共通す
る構成については同一の符号を付して説明を省略し、本
実施形態の特徴となる構成についてのみ説明する。

【００４６】実施形態２においては、外管内放電が停止
しても点検等のために点灯回路２０からの電源供給を停
止した場合には外観上正常なランプと見分けがつきにく
いため、目視で異常を発見することができずに電源が再
投入されてしまう虞がある。

【００４７】そこで本実施形態では、放電中断促進手段
たる低融点金属片１９の他に、警告手段たる低融点金属
片１８を設けた点に特徴がある。本実施形態では、一方
の導線部１５ａにおける発光管１近傍に低融点金属片１
８が取り付けてある。

【００４８】而して、本実施形態では、外管内放電が生
じたときに低融点金属片１８がスパッタ及び放電の熱で
蒸発して外管３内に飛散するため、外管３の透光性が著
しく低下する。その結果、消灯時においても異常が発生
したことを目視で容易に発見することができる。なお、
低融点金属片１８は、図５に示すように外管３内に飛散
しやすいように放電中断促進手段たる低融点金属片１９
よりも発光管１に近い位置に設けることが望ましい。

【００４９】（実施形態６）図６に本実施形態のメタル
ハライドランプＬａの概略構成を示す。但し、本実施形
態の基本的な構成は実施形態５と共通するので、共通す
る構成については同一の符号を付して説明を省略し、本
実施形態の特徴となる構成についてのみ説明する。

【００５０】本実施形態は、外管３の内径よりも小さい
外形を有するセラミック製の円筒体１７をステム４の近
傍に外挿するとともに、図示しない金属線によって導線
部１５ａ，１５ｂの間に配設された低融点金属片１８又
は１９の少なくとも何れか一方に支持させている点に特
徴がある。なお、透光性の低いセラミック製の円筒体１
７を外管３内に配設しても、ステム４近傍が元々バリウ
ムゲッタ６を活性化させたときに不透明となる部分であ
ることから、円筒体１７の光束への影響は小さい。

【００５１】而して、本実施形態のメタルハライドラン
プＬａにおいて外管内放電が生じると、低融点金属片１
８又は１９が溶解し、円筒体１７を保持していた金属線
が外れて円筒体１７が外管３内を発光管１の方へ移動す
る。すなわち、実施形態５で説明したように外管内放電
の発生によって消灯した場合に外管３の透明度が著しく
低下すると同時に、外管３内において先端部に円筒体１
７が移動しているため、異常が発生したことを容易に発
見することができる。特に口金１０側を上に向けて点灯
する所謂べ一スアップ点灯の場合に有効である。また、
本実施形態ではセラミック製の円筒体１７を警告手段と
したが、例えば着色したガラスや金属板のように異常が
目視で確認できるものであれば、円筒体１７と同様の効
果を奏する。

【００５２】なお、上述の各実施形態においては、高輝
度放電灯の点灯中に強制的に発光管１をリークさせて外
管内放電を発生させて本発明の効果を確認したが、点灯
後の消灯時の発光管１が冷える過程において、レーザで
強制的に発光管１をリークさせた後に点灯させたとこ
ろ、上記実施形態と同様に外管内放電を安全且つ早急に
停止させることができた。

【００５３】

【発明の効果】請求項１の発明は、発光物質が封入され
た発光管と、発光管内部に対向配置される複数の電極
と、発光管を外包し内部が真空に保たれた外管と、発光
管の異常により外管内で放電が生じた場合に電極を介し
た発光管への電力供給を中断する放電中断手段と、発光
管の異常発生に連動して放電中断手段のはたらきを促進
する放電中断促進手段とを備えたので、発光管の異常に
より外管内で放電が生じても放電中断手段によって発光
管への電力供給を中断させて高輝度放電灯を安全に、且
つ放電中断促進手段によって早急に停止させることがで
き、その結果、定格点灯時よりも過大な電流が流れるこ
とが無く、点灯装置を保護することができるという効果
がある。

【００５４】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、発光管内に水銀、希ガス並びに金属ハロゲン化物が
封入され、電極を介して供給される電力量に応じて調光
可能なメタルハライドランプから成るので、請求項１の
発明と同様の効果を奏する。

【００５５】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
において、放電中断手段が、電極への電力供給経路内に
設けられたヒューズから成り、放電中断促進手段が、電
極への電力供給経路を形成する導体に設けられて外管内
における放電により導体間を短絡させる低融点金属から
成るので、外管内放電が生じると低融点金属がスパッタ
及び放電の熱によって蒸発して導体間を電気的に接続し
て短絡させるため、ヒューズが溶断して発光管への電力
供給が遮断され、発光管の異常により外管内で放電が生
じても発光管への電力供給を中断させて高輝度放電灯を
安全に、且つ早急に停止させることができるという効果
がある。

【００５６】請求項４の発明は、請求項１又は２の発明
において、放電中断手段が、電極への電力供給経路内に
設けられたヒューズから成り、放電中断促進手段が、電
極への電力供給経路を形成する導体に設けられて外管内
における放電により導体間を短絡させる熱応動スイッチ
から成るので、外管内放電が生じると熱応動スイッチが
閉成して導体間を電気的に接続して短絡させるため、ヒ
ューズが溶断して発光管への電力供給が遮断され、発光
管の異常により外管内で放電が生じても発光管への電力
供給を中断させて高輝度放電灯を安全に、且つ早急に停
止させることができるという効果がある。

【００５７】請求項５の発明は、請求項４の発明におい
て、熱応動スイッチがバイメタルから成るので、請求項
４の発明と同様の効果を奏する。

【００５８】請求項６の発明は、請求項４の発明におい
て、熱応動スイッチが形状記憶合金から成るので、請求
項４の発明と同様の効果を奏する。

【００５９】請求項７の発明は、請求項１又は２の発明
において、放電中断手段が、電極への電力供給経路内に
設けられたヒューズから成り、放電中断促進手段が、バ
リウムゲッタと、熱応動性を有し電極への電力供給経路
を形成する導体に設けられてバリウムゲッタを保持する
保持導体とを具備し、外管内における放電により導体間
を短絡させて成るので、外管内放電が生じると仕事関数
の小さいバリウムゲッタと導体間で放電が生じ、放電に
よる熱でバリウムゲッタの温度が上昇して熱応動性を有
する導体が応動して電力供給経路を短絡させるため、ヒ
ューズが溶断して発光管への電力供給が遮断され、発光
管の異常により外管内で放電が生じても発光管への電力
供給を中断させて高輝度放電灯を安全に、且つ早急に停
止させることができるという効果がある。

【００６０】請求項８の発明は、請求項１記載の高輝度
放電灯と、交流電源と、交流電源から電源供給を受けて
高輝度放電灯に電力を供給する点灯回路とを備えたの
で、発光管の異常により外管内で放電が生じても放電中
断手段によって発光管への電力供給を中断させて高輝度
放電灯を安全に、且つ放電中断促進手段によって早急に
停止させることが可能な点灯装置が実現できるという効
果がある。

【００６１】請求項９の発明は、発光物質が封入された
発光管、発光管内部に対向配置される複数の電極、発光
管を外包し内部が真空に保たれた外管を具備する高輝度
放電灯と、交流電源と、交流電源から電源供給を受けて
高輝度放電灯に電力を供給する点灯回路とを備えた点灯
装置において、発光管の異常により外管内で放電が生じ
た場合に電極を介した発光管への電力供給を中断する放
電中断手段が点灯回路から高輝度放電灯までの配線経路
に設けられ、発光管の異常発生に連動して放電中断手段
のはたらきを促進する放電中断促進手段が高輝度放電灯
に設けられたので、発光管の異常により外管内で放電が
生じても放電中断手段によって発光管への電力供給を中
断させて高輝度放電灯を安全に、且つ放電中断促進手段
によって早急に停止させることができ、その結果、定格
点灯時よりも過大な電流が流れることが無く、点灯装置
を保護することができるという効果がある。

【００６２】請求項１０の発明は、発光物質が封入され
た発光管、発光管内部に対向配置される複数の電極、発
光管を外包し内部が真空に保たれた外管を具備する高輝
度放電灯と、交流電源と、交流電源から電源供給を受け
て高輝度放電灯に電力を供給する点灯回路とを備えた点
灯装置において、発光管の異常により外管内で放電が生
じた場合に電極を介した発光管への電力供給を中断する
放電中断手段が点灯回路に設けられ、発光管の異常発生
に連動して放電中断手段のはたらきを促進する放電中断
促進手段が高輝度放電灯に設けられたので、発光管の異
常により外管内で放電が生じても放電中断手段によって
発光管への電力供給を中断させて高輝度放電灯を安全
に、且つ放電中断促進手段によって早急に停止させるこ
とができ、その結果、定格点灯時よりも過大な電流が流
れることが無く、点灯装置を保護することができるとい
う効果がある。

【００６３】請求項１１の発明は、請求項８の発明にお
いて、放電中断手段が動作することにより発光管の異常
を警告する警告手段を備えたので、放電が停止した後で
も警告手段によって外管内放電が発生していたことが報
知でき、使用者に注意を促してランプ交換などの適切な
処置を採らせることができるという効果がある。

【００６４】請求項１２の発明は、請求項８〜１１の何
れかの発明において、点灯回路は矩形波を出力して成る
ので、高輝度放電灯を矩形波点灯させる場合でも、請求
項８〜１１の何れかの発明と同様の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１におけるメタルハライドランプの概
略構成図である。

【図２】同上における点灯装置のブロック図である。

【図３】実施形態２におけるメタルハライドランプの概
略構成図である。

【図４】実施形態３におけるメタルハライドランプの概
略構成図である。

【図５】実施形態５におけるメタルハライドランプの概
略構成図である。

【図６】実施形態６におけるメタルハライドランプの概
略構成図である。

【符号の説明】

１発光管２電極３外管１５導線部１６電流ヒューズＳＷ熱応動スイッチ

フロントページの続き (72)発明者橋本拓磨大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者酒井和彦大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内Ｆターム(参考） 5C015 TT02 TT14 5C039 BB03 BB21

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発光物質が封入された発光管と、発光管
内部に対向配置される複数の電極と、発光管を外包し内
部が真空に保たれた外管と、発光管の異常により外管内
で放電が生じた場合に電極を介した発光管への電力供給
を中断する放電中断手段と、発光管の異常発生に連動し
て放電中断手段のはたらきを促進する放電中断促進手段
とを備えたことを特徴とする高輝度放電灯。
【請求項２】発光管内に水銀、希ガス並びに金属ハロ
ゲン化物が封入され、電極を介して供給される電力量に
応じて調光可能なメタルハライドランプから成ることを
特徴とする請求項１記載の高輝度放電灯。
【請求項３】放電中断手段が、電極への電力供給経路
内に設けられたヒューズから成り、放電中断促進手段
が、電極への電力供給経路を形成する導体に設けられて
外管内における放電により導体間を短絡させる低融点金
属から成ることを特徴とする請求項１又は２記載の高輝
度放電灯。
【請求項４】放電中断手段が、電極への電力供給経路
内に設けられたヒューズから成り、放電中断促進手段
が、電極への電力供給経路を形成する導体に設けられて
外管内における放電により導体間を短絡させる熱応動ス
イッチから成ることを特徴とする請求項１又は２記載の
高輝度放電灯。
【請求項５】熱応動スイッチがバイメタルから成るこ
とを特徴とする請求項４記載の高輝度放電灯。
【請求項６】熱応動スイッチが形状記憶合金から成る
ことを特徴とする請求項４記載の高輝度放電灯。
【請求項７】放電中断手段が、電極への電力供給経路
内に設けられたヒューズから成り、放電中断促進手段
が、バリウムゲッタと、熱応動性を有し電極への電力供
給経路を形成する導体に設けられてバリウムゲッタを保
持する保持導体とを具備し、外管内における放電により
導体間を短絡させて成ることを特徴とする請求項１又は
２記載の高輝度放電灯。
【請求項８】請求項１記載の高輝度放電灯と、交流電
源と、交流電源から電源供給を受けて高輝度放電灯に電
力を供給する点灯回路とを備えたことを特徴とする点灯
装置。
【請求項９】発光物質が封入された発光管、発光管内
部に対向配置される複数の電極、発光管を外包し内部が
真空に保たれた外管を具備する高輝度放電灯と、交流電
源と、交流電源から電源供給を受けて高輝度放電灯に電
力を供給する点灯回路とを備えた点灯装置において、発
光管の異常により外管内で放電が生じた場合に電極を介
した発光管への電力供給を中断する放電中断手段が点灯
回路から高輝度放電灯までの配線経路に設けられ、発光
管の異常発生に連動して放電中断手段のはたらきを促進
する放電中断促進手段が高輝度放電灯に設けられたこと
を特徴とする点灯装置。
【請求項１０】発光物質が封入された発光管、発光管
内部に対向配置される複数の電極、発光管を外包し内部
が真空に保たれた外管を具備する高輝度放電灯と、交流
電源と、交流電源から電源供給を受けて高輝度放電灯に
電力を供給する点灯回路とを備えた点灯装置において、
発光管の異常により外管内で放電が生じた場合に電極を
介した発光管への電力供給を中断する放電中断手段が点
灯回路に設けられ、発光管の異常発生に連動して放電中
断手段のはたらきを促進する放電中断促進手段が高輝度
放電灯に設けられたことを特徴とする点灯装置。
【請求項１１】放電中断手段が動作することにより発
光管の異常を警告する警告手段を備えたことを特徴とす
る請求項８記載の点灯装置。
【請求項１２】点灯回路は矩形波を出力して成ること
を特徴とする請求項８〜１１の何れかに記載の点灯装
置。