JP2001135485A

JP2001135485A - 高圧放電ランプ装置および照明装置

Info

Publication number: JP2001135485A
Application number: JP30919399A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Honda; 久司本田
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1999-10-29
Filing date: 1999-10-29
Publication date: 2001-05-18

Abstract

(57)【要約】【課題】高圧放電ランプ、反射鏡および点灯回路手段を
簡単な構造により結合して小形化を可能にし、また要す
れば高圧放電ランプおよび反射鏡に対して点灯回路手段
を分離可能にした高圧放電ランプ装置およびこれを用い
た照明装置を提供する。【解決手段】透光性セラミックス放電容器１、一対の電
極２および放電媒体を有する発光管１１ａと、これを気
密に収納する外管１１ｂと、外管１１ｂから外部へ気密
に導出された外部接続端子１１ｃとを備えた高圧放電ラ
ンプ１１、ならびに高圧放電ランプ１１の周囲に配設さ
れて少なくとも発光部を包囲する凹形の反射鏡１３を台
座１２に固定するとともに、台座１２に点灯回路手段１
４を機械的に結合し、高圧放電ランプ１１の外部接続端
子１１ｃを点灯回路手段１４の高周波出力端に接続して
いる。点灯回路手段１４を基体１５内に収納し、基体１
５の基部に受電手段１６が装着され、基体１５の開口端
にを台座１２を固定することができる。台座１２に反射
鏡１３を包囲する筒状体１２ｅを一体に形成することが
できる。

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およびこの高圧放電
ランプを点灯する点灯回路手段を備えた高圧放電ランプ
装置、ならびにこれを用いた照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、小形で高効率であるとともに取扱
いの容易な光源が待望されている。

【０００３】高圧放電ランプは、蛍光ランプに比べて、
ランプ自体を小形化することは可能であるが、ランプを
点灯する点灯回路手段が大きくなるために、一般的には
点灯回路手段を一体化してシステム化されたランプ装置
を構成した場合、小形の光源としては蛍光ランプに劣
る。

【０００４】しかし、高圧放電ランプを高周波点灯する
ことができれば、ランプ電力５０Ｗ程度までの場合、点
灯回路手段の小形化が期待できる。

【０００５】ところが、高圧放電ランプの場合、音響的
共鳴現象によるアークのちらつきや、立ち消えの問題が
あるために、充分に小形化された形での実用化は困難で
あった。

【０００６】これに対して、特表平１−５０９６７９号
公報には、セラミックス壁を持つ放電容器と、希ガスお
よび金属を有する充填物とを具備する高圧放電ランプに
電気回路ユニットを一体化した構造が開示されている。
（従来技術１）これにより、高圧放電ランプを直接公的
電源に接続でき、広範な応用が可能になる旨記載されて
いる。

【０００７】また、特表平１１−５０９６８０号公報に
は、上記従来技術と同様な実施形態であるが、シェル
と、シェル内に配置された放電デバイスと、放電デバイ
スからの光を反射するシェル内に配置された反射面と、
シェル内に配置されたバラストとを構成要素として具備
した一体形のＨＩＤ反射ランプが開示されている。（従
来技術２）従来技術２の一体形のＨＩＤ反射ランプは、
各構成要素が以下の構造である。

【０００８】すなわち、シェルは、合成樹脂を成形し
て、逆切頭円錐形のカップ状部分と切頭部から一体に突
出した基底部分とを一体に備えていて、基底部分にねじ
込み式口金を備えている。

【０００９】放電デバイスは、酸化アルミニウムの多結
晶体からなる透光性セラミックス放電容器の内径３ｍ
ｍ、長さ３ｍｍの円筒状をなす発光部の内部に一対の電
極を電極間距離２ｍｍになるように配設し、２．３ｍｇ
の水銀と、モル比が９０：１．４：８．６である３．５
ｍｇのＮａＩ、ＤｙＩ_３およびＴｌＩのハロゲン化物
と、始動ガスおよび緩衝ガスとしてＡｒを封入してい
る。

【００１０】反射面は、成形されたガラス製の反射体の
開口面をガラス製レンズを封着して、内部をシールした
構造である。そして、反射面の焦点に発光中心を一致さ
せて放電デバイスを反射面の内部に気密に配置するとと
もに、反射面の内部にＫｒおよびＮ_２を封入している。
さらに、反射面をシェルのカップ状部分の開口部に固定
している。

【００１１】なお、放電デバイスは、紫外線遮断性のス
リーブで覆うことにより放射した紫外線がスリーブで遮
断される。

【００１２】バラストは、整流器回路の直流出力をハー
フブリッジ形のＤＣ−ＡＣインバータで高周波に変換
し、ＬＣネットワークからなる共振出力回路を介して高
圧放電ランプに印加して点灯する構成で、さらに制御回
路および繰り返し周波数４００ｍｓの点弧パルスを５０
ｍｓの間発生する停止回路を備えている。

【００１３】そうして、上述した従来技術２において
は、放電デバイスの最低共振周波数が３０ｋＨｚ以上
で、また公称ランプ電力が２０Ｗである。

【００１４】これに対して、バラストの基本的なランプ
電流の動作周波数を可聴周波数である１９ｋＨｚより高
いが、最低共振周波数よりは明らかに低い２４ｋＨｚに
選択している。

【００１５】その結果、音響的共振を回避して、放電デ
バイスは点灯し、入力電力２２Ｗ、全光束１３２０ｌｍ
／Ｗ、発光効率６０ｌｍ／Ｗで点灯する旨記載されてい
る。

【００１６】また、この一体形のＨＩＤ反射ランプは、
赤外反射形ハロゲン電球の発光部を有する既知の６０Ｗ
のＰＡＲ３８ランプおよび９０ＷのハロゲンＰＡＲ３８
ランプの外形にほぼ納まる寸法になる旨記載されてい
る。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
技術２の一体形のＨＩＤ反射ランプは、その開口径がＰ
ＡＲ３８形のランプに近似した１３５ｍｍ、管長が１３
５ｍｍであり、また重量は約１ｋｇに達すると推定され
ることから、大形で、しかも重量がすこぶる大である。

【００１８】また、少ないランプ電力でありながら放電
デバイスの最冷部温度をなるべく高く維持して発光効率
を所望の値にするために、成形されたガラス製の反射体
の開口面をガラス製レンズにより内部をシールした反射
面を構成し、そして反射面の内部に放電デバイスを収納
して保温する構造を採用している。このような構造のた
めに、従来技術２においては、全体として大形化は避け
られない。

【００１９】また、従来技術２においては、動作周波数
が低いために、バラストのさらなる小形化および軽量化
は不可能である。なぜなら、放電デバイスの最低共振周
波数が３０ｋＨｚ以上であるから、音響的共鳴現象を回
避するためには、動作周波数を共振周波数より明らかに
低い値にせざるを得ない。なお、本発明者の調査による
と、従来技術２の放電デバイスの最低共振周波数が低い
のは、その透光性セラミックス放電容器が円筒状をなし
ていることが原因していることが分かった。すなわち、
透光性セラミックス放電ランプが円筒状をなしている
と、共振周波数のモードが複雑になり、その結果最低共
振周波数が低くなる。

【００２０】一方、音響共鳴の最低周波数である基本周
波数に対して、たとえば１０倍程度の十分に高い周波数
で高圧放電ランプを点灯すれば、音響共鳴の問題を回避
できることが知られている。

【００２１】しかし、このように動作周波数が非常に高
くなると、放射ノイズおよびラインノイズが極めて強く
なる。これを電波シールドによって対応すると、結局高
圧放電ランプ装置が大形化してしまうという問題があ
る。

【００２２】ところで、店舗などにおけるスポットライ
トおよびダウンライトを用いた照明には、さらに小形の
光源が要求されていて、たとえば反射鏡付きのハロゲン
電球の場合、定格消費電力６５〜７５Ｗ、全光束１２５
０ｌｍ程度でも反射鏡の開口径は５０ｍｍのものが使用
されている。高圧放電ランプ装置においても、これに見
合うような小形化が実現することにより、多様な照明
を、しかも手軽に行える。

【００２３】本発明は、高圧放電ランプ、反射鏡および
高圧放電ランプを点灯する点灯回路手段を簡単な構造に
より結合して小形化を可能にした高圧放電ランプ装置お
よびこれを用いた照明装置を提供することを主な目的と
する。

【００２４】また、本発明は、高圧放電ランプと点灯回
路手段とを分離可能に結合した高圧放電ランプ装置およ
びこれを用いた照明装置を提供することを副次的な目的
とする。

【００２５】

【課題を達成するための手段】請求項１の発明の高圧放
電ランプ装置は、請求項１の発明の高圧放電ランプ装置
は、透光性セラミックス放電容器、透光性セラミックス
放電容器に封装した一対の電極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する発光管、発
光管を気密に収納する外管、ならびに発光管の電極に接
続するとともに外管から外部へ気密に導出された外部接
続端子を備えた高圧放電ランプと；高圧放電ランプを保
持する台座と；高圧放電ランプの周囲に配設されて高圧
放電ランプの少なくとも発光部を包囲して台座に固定さ
れた凹形の反射鏡と；高周波出力端が高圧放電ランプの
外部接続端子に接続されて高圧放電ランプを高周波点灯
するとともに台座に機械的に結合された点灯回路手段
と；を具備していることを特徴としている本発明および
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。

【００２６】〔高圧放電ランプについて〕＜発光管について＞発光管は、透光性セラミックス放電
容器、一対の電極および放電媒体を有する。まず、透
光性セラミックス放電容器について説明する。なお、発
光管は、発光機能についていえば、高圧放電ランプであ
るが、本発明においては、高圧放電ランプが発光管を外
管内に収納して構成されていることから、区別するため
に、発光管と称している。

【００２７】透光性セラミックス放電容器は、放電媒体
を内部に封入して放電空間を包囲するとともに、放電媒
体を介して放電を生起させる一対の電極を封装手段であ
り、少なくとも放電空間を包囲する部分が透光性セラミ
ックスによって形成されている。そして、放電空間を包
囲するために、一般的には包囲部を備えている。また、
電極を封装するために、好適には包囲部の端部に連通す
る小径筒部などを備えていることが許容される。

【００２８】また、透光性セラミックス放電容器の放電
空間を包囲する包囲部の端部に連通して小径筒部を配設
する場合、小径筒部は、包囲部の両端にそれぞれ形成し
た両端封止構造や、包囲部の一端にのみ単一の小径筒部
を備えた片側封止構造などに構成することができる。

【００２９】なお、「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が小径筒部を備えて
いる場合、少なくとも包囲部が透光性を備えていればよ
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。

【００３０】次に、「透光性セラミックス」とは、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、イッ
トリウム−アルミニウム−ガーネット（ＹＡＧ）、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）と、のような光透過性お
よび耐熱性を備えた材料をいう。

【００３１】また、放電空間を包囲する包囲部は、点灯
中電極間に生起する放電の主として陽光柱を包囲する
が、共振周波数をほぼ単一モード化するためには、なる
べく真球形状であることが好ましい。しかし、本発明に
おいては、包囲部が球形であることは、発明の本質では
ないから、要すれば円筒形状などの非球形の包囲部であ
ってもよい。

【００３２】透光性セラミックス放電容器を製作するに
は、両側封止構造の場合、中央の包囲部と包囲部の両端
に位置する一対の小径筒部とを最初から一体に形成する
ことができる。しかし、たとえば包囲部を形成する球形
部と、球形部の両端に接続して小径筒部を形成する小径
筒体とを、それぞれ別に仮焼結して所要に接合させて、
全体を焼結することにより、一体の透光性セラミックス
放電容器を形成することもできる。または、たとえば包
囲部を形成する円筒と、円筒の両端面に嵌合して閉鎖す
る一対の端板と、端板の中心孔に嵌合して小径筒部を形
成する小径筒体とを、それぞれ別に仮焼結して所要に嵌
合させて、全体を焼結することにより、一体の放電容器
を形成することもできる。

【００３３】これに対して、片側封止構造の場合、両端
封止構造の場合と同様に最初から全体を一体に形成する
ことができるが、開口部を有する球状体や有底筒体と、
小径筒部を形成する筒体とを、それぞれ別に仮燒結して
から、所要に嵌合させて全体を燒結して一体化させるこ
ともできる。また、小径筒部は、一対の電極に対して共
通の一つでもよいし、それぞれ別に一対形成してもよ
い。なお、共通の一つの小径筒部を設ける場合、一対の
透孔を形成したセラミックスからなる中間筒体を小径筒
部に挿入してから、給電導体を挿入して封止するように
すれば、給電導体および電極間の所要の間隔を確保する
ことができる。

【００３４】また、透光性セラミックス放電容器は、石
英ガラスと違って、加熱軟化させて加工するようなこと
ができないので、セラミックス封止用コンパウンドを用
いたシールによって封止することができる。セラミック
ス封止用コンパウンドを用いたシールは、点灯中高温に
なるセラミックスバルブを後述する給電導体とともに封
止するために、一般的に融点が１５００℃以上で、熱膨
張係数が透光性セラミックスのそれに接近しているもの
を使用する。セラミックス封止用のコンパウンドは、フ
リットとも称されるが、予め調合されたガラス質の原料
を成形して環状のペレットにされる。次に、このペレッ
トを透光性セラミックス放電容器の小径筒部の端部に載
置してから、加熱溶融すると、小径筒部と給電導体との
間の微小な隙間内に進入していき、所定の位置まで進入
したときに冷却して、固化させることにより、シールが
形成される。

【００３５】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０．０５ｃｃ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。

【００３６】次に、電極について説明する。

【００３７】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。なお、透光性セラミックス放電
容器に包囲部および小径筒部を形成する場合、電極は包
囲部内に位置するばかりでなく、要すれば小径筒部内に
位置しているが、包囲部を望む位置にあって包囲部内に
放電を形成するように配設されててもよい。

【００３８】また、電極を小径筒部内に挿通して配設す
る場合、電極は、細長くて小径筒部内に挿通されて小径
筒部の内面との間にいわゆるキャピラリーと称されるわ
ずかな隙間を形成するとともに、先端が包囲部を臨む位
置にあるか、または包囲部内に突出している。

【００３９】この場合、電極の中間部は、透光性セラミ
ックス放電容器の小径筒部の内面との間になるべく均一
なわずかな隙間を形成するために、一定の太さであるこ
とが望ましい。

【００４０】電極の先端部は、表面積を大きくして放熱
を良好にするために、必要に応じてタングステンのコイ
ルを巻装することができる。

【００４１】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。

【００４２】さらに、電極の基端部は、給電導体に溶接
などにより固着されることによって電気的および機械的
に支持される。この場合、要すれば溶接に際してモリブ
デン、サーメットなどの部材を給電導体と電極の基端と
の間に耐火性部分として給電導体に付設することができ
る。

【００４３】さらに、放電媒体について説明する。

【００４４】放電媒体は、少なくとも始動ガスおよび緩
衝ガスとして希ガスを含むものとし、点灯中約１気圧以
上の圧力を呈するように透光性セラミックス放電容器内
に封入される。

【００４５】また、放電媒体は、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を含
む。

【００４６】さらに、放電媒体は、緩衝蒸気水銀を含む
ことができる。

【００４７】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８０〜３００ｔ
ｏｒｒ、好適には１００〜２００ｔｏｒｒの封入圧で用
いることができる。なお、封入圧が８０ｔｏｒｒ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蒸発による黒化が多くなる。一方、
封入圧が３００ｔｏｒｒ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。

【００４８】さらに、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。

【００４９】メタルハライドランプにおいて、放電媒体
に金属ハロゲン化物を用いる場合、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。

【００５０】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入力電力に応じて、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Ｌｉ、
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。

【００５１】また、緩衝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。

【００５２】次に、発光管のその他の構成について説明
する。

【００５３】（１）給電導体について電極に対して給電するとともに、透光性セラミックス放
電容器を封止してするのに好適な構成は、以下に示す給
電導体を用いることである。

【００５４】すなわち、給電導体は、電極間に電圧を印
加し、電極に電流を供給し、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、先端が電極の
基端部に接続し、直接または後述する耐火性部分を介し
て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
給電できる程度に外部に臨んでいることを意味する。

【００５５】また、給電導体は、これを支持することに
より、高圧放電ランプ全体を支持するのに利用してもよ
い。

【００５６】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ニウム酸化物を用いる場
合、ニオブおよびタンタルは、平均熱膨張係数がアルミ
ニウム酸化物とほぼ同一でるから、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。

【００５７】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。この場合、ニオブなどは酸化性金属なので、
高圧放電ランプを大気に通じた状態で点灯する場合に
は、耐酸化性の外部リード線を給電導体にさらに接続す
るとともに、給電導体が大気に接触しないようにたとえ
ばシールなどによって全体を被覆する必要がある。

【００５８】さらにまた、要すれば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、サー
メットなどを用いることができる。また、要すれば、電
極の基端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。

【００５９】（２）ランプ電力について高圧放電ランプのランプ電力は、特段制限されないが、
５０Ｗ以下までの小電力であれば、点灯回路手段を小形
化が容易である。

【００６０】なお、「ランプ電力」とは、高圧放電ラン
プ装置を定格電圧の電源に接続した場合に、高圧放電ラ
ンプを点灯するために付設されている点灯回路手段によ
って高圧放電ランプが点灯した際に、高圧放電ランプの
部分で消費される電力をいう。

【００６１】＜外管について＞外管は、その内部に発光
管を気密に収納するための手段である。

【００６２】本発明の高圧放電ランプは、保温や大気と
の間の遮断のために、透光性セラミックス放電容器を外
管内に気密に収納している。これを実現するために、外
管内は、排気されて真空ないし低圧または不活性ガスた
とえば希ガスや窒素を封入することができる。

【００６３】また、外管は、適当な透光性、気密性、耐
火性および加工性を備えた材料によって形成されている
ものとする。たとえば、硬質ガラス、半硬質ガラスまた
は石英ガラスなどを用いるのが実際的であるが、要すれ
ば透光性セラミックスや結晶性ガラスなどを用いること
ができる。

【００６４】さらに、外管は、発光管が両端封止および
片封止構造のいずれであったとしても、片封止および両
端封止のいずれの構造をも所望により採用することがで
きる。

【００６５】さらにまた、外管内に発光管を不所望に動
かないように、適当な固定手段を適用することができ
る。たとえば、発光管を支持する支持導体に外管の内壁
に当接する支持枠を付設したり、支持導体を湾曲させて
外管の内壁に当接させることができる。また、外管内を
排気し、要すれば不活性ガスなどを封入する排気チップ
の内面に支持導体や支持枠を係止させることもできる。

【００６６】＜外部接続端子について＞外部接続端子
は、外管から外部へ導出されるとともに、外管内の発光
管の電極などの所要の部位に接続している。

【００６７】また、外部接続端子は、外管から突出して
いてもよいし、外管の周囲に添接していてもよい。

【００６８】さらに、外部接続端子は、点灯回路手段の
高周波出力端との接続に適した構造および材質を備えて
いることができる。このため、外管の封止部を貫通する
部分には少なくとも封着性金属を用いるにしても、高周
波出力端に接続する部分には接触抵抗が小さくて、機械
的強度に問題のない黄銅、銅などからなる接触片を用い
ることができる。

【００６９】〔台座について〕台座は、高圧放電ランプ
および反射鏡を保持するとともに、点灯回路手段が機械
的に結合される手段である。高圧放電ランプおよび反射
鏡を台座に保持させるために、高圧放電ランプおよび反
射鏡をそれぞれ別に台座に保持させてもよい。しかし、
予め高圧放電ランプと反射鏡とを一体化しておき、その
うえで台座に保持するようにしてもよい。

【００７０】また、台座に対する点灯回路手段の機械的
結合の態様としては、両者を直接結合してもよいし、他
の部材を介して間接的に結合してもよい。たとえば、点
灯回路手段を基体に収納し、また台座を基体に装着する
ように構成すれば、台座と点灯回路手段とは基体を介し
て機械的に結合されることになる。

【００７１】さらに、台座と点灯回路手段との間の機械
的結合は、分離可能であることが許容される。このこと
は、点灯回路手段と高圧放電ランプとをそれぞれ独立し
て寿命管理することを可能にする。すなわち、たとえば
高圧放電ランプが寿命に達したときに、高圧放電ランプ
のみを新品と交換することができる。もちろん、反対に
点灯回路手段のみを交換できるのはいうまでもない。

【００７２】さらにまた、台座は、耐熱性合成樹脂たと
えばポリブチルテレフタレート（ＰＢＴ）、ガラス、セ
ラミックスなどの耐熱性物質にて形成することが好まし
い。さらに、熱伝導率が小さい物質の方が有利である。

【００７３】〔反射鏡について〕反射鏡は、凹形をなし
ていて、高圧放電ランプの周囲に配設されて少なくとも
発光部を包囲する。

【００７４】また、反射鏡は、凹形の基体の内表面を反
射面に形成することによって構成することができる。

【００７５】基体は、金属、ガラスまたはセラミックス
などにより形成することができる。

【００７６】反射面は、高反射率金属たとえばアルミニ
ウム、銀などの反射膜や、多層干渉膜の被着により形成
することができる。

【００７７】また、基体を高反射率金属で形成し、その
内面をそのまま、または研磨して反射面とすることがで
きる。

【００７８】さらに、多層干渉膜の場合、特定波長域た
とえば赤外波長域を反射しないで透過するように波長選
択性に構成することができる。

【００７９】さらにまた、反射鏡は、その光軸に沿って
高圧放電ランプの軸を一致させて発光部を包囲すること
ができる。しかし、要すれば反射鏡の光軸に対して高圧
放電ランプの軸が直交するように包囲してもよい。

【００８０】さらにまた、反射鏡の開口端は、そのまま
開放されていてもよいが、要すれば、透光性の前面閉塞
体によって閉塞することができる。前面閉塞体の構成物
質としては、ガラス、透光性セラミックスまたは透光性
の耐熱性合成樹脂などを用いることができる。

【００８１】さらにまた、前面閉塞体は、光学的作用が
なくてもよいが、要すればレンズ、プリズム、光拡散処
理などの光学作用を行うように構成することができる。

【００８２】〔点灯回路手段について〕点灯回路手段
は、高周波を出力して高圧放電ランプを高周波で点灯す
るために、高周波発生手段と、高周波発生手段の高周波
出力端を限流手段を直列に介して高圧放電ランプの外部
接続端子に接続するための外部接続端子接続手段とを備
えているとともに、台座に機械的に結合する機械的結合
手段を具備している。

【００８３】＜高周波発生手段について＞高周波発生手
段は、高圧放電ランプの音響的共鳴現象が生じないよう
にするために、たとえば透光性セラミックス放電容器の
共振周波数より明らかに低い周波数の高周波を発生する
ことが望ましい。この場合、透光性セラミックス放電容
器の共振周波数が高ければ、点灯回路手段の動作周波数
を高くでき、動作周波数が高ければ点灯回路手段を小形
化できる。高圧放電ランプの共振周波数を高くするに
は、透光性セラミックス放電容器の包囲部をなるべく球
形にすることが効果的である。これにより、たとえば点
灯回路手段の動作周波数が４０〜８０ｋＨｚ、好適には
４０．５〜５５ｋＨｚの範囲で音響的共鳴現象を生じる
ことなく良好に点灯することができる。

【００８４】しかし、要すれば点灯回路手段は、高圧放
電ランプの共振周波数に比較して非常に高い周波数で点
灯するようにした構成であってもよい。この場合、高周
波ノイズに対する適切な対策を行う必要がある。

【００８５】ところで、点灯回路手段の高周波発生手段
の基本的回路構成は、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。しかし、ハーフブリッジ
形インバータは、回路構成が簡単で使用する回路部品の
数も少なくてよいので、小形、軽量で、しかも安価な点
灯回路手段を得るためには、好適である。

【００８６】また、点灯回路手段としては、要すればい
わゆる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、その負荷特性が一
般的に従来から高圧放電ランプ用として用いられている
点灯回路手段とは異なるが、放電媒体の希ガス、適当な
グロー・アーク転移時間（０．５〜３秒）の設定または
高圧放電ランプの重量に対するランプ電力の適当な値の
設定などにより、問題なく使用することが可能になる。

【００８７】さらに、限流手段は、遊動性インピーダン
ス、容量性インピーダンスおよび抵抗のいずれか一種ま
たはこれらの適当な組み合わせを用いることができる。

【００８８】さらにまた、点灯回路手段は、その外観を
整えるため、ならびに取扱いの容易さおよび安全のため
に、適当なケースに収納するのが好ましい。

【００８９】＜外部接続端子接続手段について＞外部接
続端子接続手段は、高圧放電ランプの外部接続端子に接
続して、高周波出力端を高圧放電ランプの発光管に印加
するための接続手段であり、配線基板のランド、受金な
どであることを許容する。固定的に接続するには、溶
接、蝋付け、スリーブによる加締め付けなどを用いるこ
とができ、外部接続端子を直接点灯回路手段に接続する
ことを許容する。高圧放電ランプと点灯回路手段とを分
離可能にするには、外部接続手段接続手段として受金な
どの接続手段を用いるのがよい。

【００９０】また、外部接続端子接続手段は、点灯回路
手段の配線基板に一体に配設することができる。

【００９１】＜機械的結合手段について＞機械的結合手
段は、高圧放電ランプ装置の使用状態において、高圧放
電ランプ、反射鏡および点灯回路手段の少なくとも三者
が一体化された状態になっているようにするための手段
である。したがって、本発明は、三者が一体不可分であ
るか、分離可能に構成されているかは、問わない。たと
えば、中空の基体内に点灯回路手段を固定することなく
収納した状態で相対的に台座を基体の固定する、すなわ
ち基体を介して点灯回路手段と台座とを機械的に結合す
ることができる。また、この場合に、基体と台座とを分
離可能に構成することができる。さらに、相対的に台座
を基体に固定したときの、台座が点灯回路手段を押圧し
て所定の位置に定置するように構成することもできる。

【００９２】〔その他の構成について〕点灯回路手段に
対して電源を供給するために、受電手段を配設すること
ができる。受電手段には、各種ランプに用いられている
口金、天井照明器具への給電に用いられている引っ掛け
シーリングローゼットのキャップ、電源を直接接続する
ための絶縁被覆電線などの接続手段を適宜選択して採用
することができる。

【００９３】受電手段として口金を配設する場合、既知
の各種口金を適宜選択して用いることができる。しか
し、既存の白熱電球や電球形蛍光ランプとの互換性を重
視するなら、これらと同一仕様の口金を用いるのがよ
い。

【００９４】〔本発明の作用について〕本発明において
は、高圧放電ランプと点灯回路手段との間に台座が介在
しているので、両者を熱的に分離することができる。こ
のため、高圧放電ランプの発生熱と点灯回路手段の発生
熱とが相互に作用しあって部品が熱破壊したり、熱劣化
するのを防止することができる。

【００９５】また、高圧放電ランプが透光性セラミック
ス放電容器、電極および放電媒体を有する発光管を外管
内に気密に収納しているので、発光管を外管により保温
してランプ電力がなるべく少なくても所望の最冷部温度
を得て高いランプ効率を達成することができる。

【００９６】さらに、高圧放電ランプおよび反射鏡を台
座に保持するので、反射鏡を発光部に対して所定の位置
関係に固定しやすく、このため集光がばらつき少なく良
好になり、優れた配光特性を得ることができる。なお、
高圧放電ランプを台座に保持する際に外管を保持するこ
とができるので、保持が容易かつ確実になる。

【００９７】さらにまた、台座に点灯回路手段を直接ま
たは間接的に機械的に結合するので、これらの一体化構
造が簡単になる。

【００９８】さらにまた、点灯回路手段を台座に機械的
に結合することにより、外管から導出された外部接続端
子を点灯回路手段の高周波出力端に接続しやすくなるの
で、接続が容易になり、また両者を分離可能に構成する
のも容易になる。

【００９９】請求項２の発明の高圧放電ランプ装置は、
請求項１記載の高圧放電ランプ装置において、高圧放電
ランプは、その外管が片封止され、外部接続端子が封止
部から外側へ延在していることを特徴としている。

【０１００】本発明は、高圧放電ランプの外管の封止を
片封止構造に規定している。

【０１０１】外管の封止には、ピンチシール、ビードシ
ール、釦ステムシールなどの既知のシール構造を採用す
ることができる。

【０１０２】外管が片封止構造であると、反射鏡の光軸
に高圧放電ランプの軸を一致させる場合に好適である。

【０１０３】また、一対の電極に接続する一対の外部接
続端子を外管の片側の封止部に集合して外側へ延在させ
ることができる。このため、点灯回路手段の高周波出力
端への接続が容易になる。

【０１０４】さらに、外部接続端子は、封止部からたと
えば外管の軸方向に平行に突出したり、折り曲げて封止
部に添接させることができる。

【０１０５】請求項３の発明の高圧放電ランプ装置は、
請求項１または２記載の高圧放電ランプ装置において、
台座を固定するとともに、内部に点灯回路手段を配設し
た基体と；基体の端部に配設された受電手段と；を具備
していることを特徴としている。

【０１０６】本発明は、基体を設けて点灯回路手段をそ
の内部に収納することにより、安全と取扱いの容易化と
を図るとともに、台座の固定を容易にしたものである。

【０１０７】基体は、内部に点灯回路手段を配設可能な
ように内部空間が形成されている。

【０１０８】また、基体の台座を固定することにより、
基体が密閉されると、点灯回路手段の動作および停止の
繰り返しにより、発生熱によって内外の圧力差を生じ
て、基体内が結露して点灯回路手段の絶縁が低下しやす
いし、あるいは放熱が必要なので、基体または基体と台
座との接合部に適当な孔隙を形成することができる。

【０１０９】点灯回路手段は、基体の内部に配設される
際に固定してもよいし、しなくてもよい。

【０１１０】台座は、基体に固定され、これにより基体
を介して点灯回路手段と機械的に結合される。台座を固
定した際に、点灯回路手段の高周波出力端と外管の外部
接続端子とが接続されるとともに、点灯回路手段が固定
されるように構成することができる。これにより、台座
と点灯回路手段とを分離可能に構成しやすくなる。

【０１１１】請求項４の発明の高圧放電ランプ装置は、
請求項３記載の高圧放電ランプ装置において、基体は、
台座を固定して高圧放電ランプおよび反射鏡を収納する
筒状部を備えていることを特徴としている。

【０１１２】本発明は、基体が筒状部を備えていること
により、台座を筒状部に挿入した状態で基体を介して間
接的に、または直接的に点灯回路手段に機械的に結合す
ることができる。このため、台座の固定操作が容易かつ
正確になる。また、外管の外部接続端子を点灯回路手段
の高周波出力端に接続する場合に位置決めが容易にな
る。

【０１１３】また、点灯回路手段、台座、高圧放電ラン
プおよび反射鏡を全て基体内に収納して、外観を整え、
取扱いを容易、かつ安全にすることができる。

【０１１４】請求項５の発明の高圧放電ランプ装置は、
請求項１ないし４のいずれか一記載の高圧放電ランプ装
置において、台座は、反射鏡を包囲する筒状体を備えて
いることを特徴としている。

【０１１５】筒状体は、耐熱性合成樹脂たとえばＰＢＴ
を用いて台座と一体に成形するなどにより一体に形成す
ることができる。しかし、要すれば、台座と筒状体とを
別に形成してから、台座に筒状体を取り付ける構成であ
ってもよい。

【０１１６】そうして、本発明においては、反射鏡が筒
状体によって包囲されるから、外観が整えられるととも
に、反射鏡が筒状体により保護されるので、安全であ
る。

【０１１７】また、筒状体は、台座に付設されているの
で、台座、高圧放電ランプ、反射鏡および筒状体をユニ
ット化することができるので、点灯回路手段の機械的結
合が容易になり、したがって高圧放電ランプ装置の組み
立てが容易になる。

【０１１８】請求項６の発明の高圧放電ランプ装置は、
請求項１ないし５のいずれか一記載の高圧放電ランプ装
置において、基体は、杯状をなしており；台座は、基体
の開口端を閉塞するように基体に固定されている；こと
を特徴としている。

【０１１９】本発明において、基体の形状が「杯状であ
る」とは、基体の受電手段側に位置する端部が絞られ、
また反対側に端部より広がった開口端が形成され、端部
と開口端との間が適当な曲線または直線もしくはそれら
の組み合わせからなる線で結ばれていて、内部に空間が
形成されている形態であることをいう。

【０１２０】基体と台座との固定関係は、嵌合、ねじ込
み、突き合わせなどに接着剤の施与、加締めなどを併用
して行うことにより、これを形成することができる。

【０１２１】そうして、基体の内部空間には点灯回路手
段が配設され、かつ点灯回路手段の入力端が受電手段に
接続される。そして、基体の開口端に台座が固定され、
また台座に固定されている高圧放電ランプが点灯回路手
段の所要の接続位置に接続される。

【０１２２】本発明においては、基体が杯状であるか
ら、点灯回路手段の基体内への組み込みが容易であり、
また高圧放電ランプと点灯回路手段との接続作業が容易
である。

【０１２３】請求項７の発明の高圧放電ランプ装置は、
請求項３ないし６のいずれか一記載の高圧放電ランプ装
置において、台座は、係止爪または係止段部のいずれか
一方を備えており；基体は、台座の係止爪または係止段
部に係止する係止段部または係止爪を備えている；こと
を特徴としている。

【０１２４】本発明は、台座の固定を容易にした構成を
規定している。

【０１２５】すなわち、台座および基体のいずれか一方
が係止爪または係止段部を、また他方に係止段部または
係止爪を備えていることで、係止爪と係止段部とで係合
させる構造であるから、いずれか一方を他方に対して押
圧するだけで両者が係合して確実に固定することができ
る。

【０１２６】なお、係止爪が係止段部に対して弾力的に
変位しやすくするために、弾力的な変位を許容する腕部
を設けてその先端に係止爪を配設することができる。

【０１２７】請求項８の発明の高圧放電ランプ装置は、
請求項１ないし７のいずれか一記載の高圧放電ランプ装
置において、点灯回路手段は、高周波出力端に接続され
て台座が基体に固定される際に高圧放電ランプの外部接
続端子と接続する受金を備えていることを特徴としてい
る。

【０１２８】本発明は、点灯回路手段の外部接続端子接
続手段として受金を備えていることにより、台座が基体
に固定される際に高圧放電ランプの外部接続端子が点灯
回路手段の高周波出力端に接続されるようにした構成を
規定している。

【０１２９】そのために、点灯回路手段は、高周波出力
端に接続されている受金を備えている。

【０１３０】受金は、高圧放電ランプの外部接続端子の
構成に対応する構造にすればよい。たとえば、外部接続
端子が外管から軸方向に突出した構造であれば、外部接
続端子のみを受け入れるような構造にすればよい。ま
た、外部接続端子が封止部に添接した構造であれば、外
管の封止部と外部接続端子とを一緒に受け入れて接続す
る構造にすればよい。

【０１３１】また、受金は、点灯回路手段の配線基板に
実装することにより、点灯回路手段との間の配線作業が
容易になる。

【０１３２】請求項９の発明の照明装置は、照明装置本
体と；照明装置本体に支持された請求項１ないし８のい
ずれか一記載の高圧放電ランプ装置と；を具備している
ことを特徴とする照明装置。

【０１３３】本発明において、照明装置は、高圧放電ラ
ンプ装置の発光を何らかの目的で用いるあらゆる装置を
含む広い概念でる。たとえば、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。

【０１３４】なお、照明装置本体とは、上記照明装置か
ら高圧放電ランプ装置を除いた残余の部分をいう。

【０１３５】また、照明器具は、電球形高圧放電ランプ
を装着した構成のものである。

【０１３６】

【発明の実施の形態】以下、本発明実施の形態を図面を
参照して説明する。

【０１３７】図１は、本発明の高圧放電ランプ装置の第
１の実施形態を示す正面図である。

【０１３８】図２は、同じく縦断面図である。

【０１３９】図３は、同じく高圧放電ランプの拡大正面
図である。

【０１４０】図４は、同じく発光管の拡大断面図であ
る。

【０１４１】各図において、高圧放電ランプ装置は、高
圧放電ランプ１１、台座１２、反射鏡１３および点灯回
路手段１４を必須構成要素として備えている。この他
に、基体１５および受電手段１６を備えている。以下、
構成要素別に説明する。

【０１４２】〔高圧放電ランプ１１について〕高圧放電
ランプ１１は、図３および図４に示すように、発光管１
１ａ、外管１１ｂおよび外部接続端子１１ｃからなる。

【０１４３】まず、発光管１１ａについて図４を参照し
て説明する。

【０１４４】発光管１１ａは、透光性セラミックス放電
容器１、一対の電極２、給電導体３、シール４および図
面に現れない放電媒体を備えて構成されている。

【０１４５】透光性セラミックス放電容器１は、ほぼ球
形の包囲部１ａ、一対の円筒状の小径筒部１ｂ、１ｂを
一体成形により備えている。

【０１４６】電極２は、その一対が後述する給電導体３
に支持されて先端が包囲部１ａ内に突出して、小間隔を
隔てて対向し、小間隔の部分が所定の電極間距離とな
る。

【０１４７】また、電極２と小径筒部１ｂの内面との間
にはキャピラリーと称されるわずかな隙間ｇが形成され
ている。

【０１４８】給電導体３は、封着性金属からなり、先端
から中間部まで透光性セラミックス放電容器１の小径筒
部１ｂ内に挿通され、後述するシール４により封止され
るとともに、固定されて、長さの約半分の基端側が外部
に露出している。また、給電導体３の先端には、電極２
の基端を溶接して一体に支持している。

【０１４９】シール４は、小径筒部１ｂおよび給電導体
３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、電極２を所定の位置に固定してい
る。そして、シール４を形成するには、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、小径
筒部１ｂから外部に突出している給電導体３の周りに施
与し、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の基端部をも被覆する。

【０１５０】放電媒体として、発光金属のハロゲン化
物、水銀および希ガスが封入されている。

【０１５１】次に、外管１１ｂについて図３を参照して
説明する。

【０１５２】外管１１ｂは、硬質ガラス製のＴ形バルブ
からなり、一端に封止部１１ｂ１を備え、内部に発光管
１１ａを一対の支持導体Ｓ１、Ｓ２を介して所定の位置
に支持している。

【０１５３】封止部１１ｂ１は、ピンチシール構造であ
り、一対の支持導体Ｓ１、Ｓ２を一緒に封着している。

【０１５４】支持導体Ｓ１は、下側の先端がＬ字状に折
曲されて発光管１１ａの図において下側の給電導体３の
基端に溶接され、基端近傍の中間部が封止部１１ｂ１に
封着され、基端が封止部１１を貫通して発光管１１ａの
軸方向と平行な方向に外部へ突出している。

【０１５５】他方の支持導体Ｓ２は、下側の先端が逆Ｌ
字状に折曲されて発光管１１ａの図において上側の給電
導体３に溶接され、一方の支持導体Ｓ１と同様に封止部
１１ｂ１に封着され、基端が外部に突出している。

【０１５６】次に、外部接続端子１１ｃについて説明す
る。

【０１５７】外部接続端子１１ｃは、支持導体Ｓ１、Ｓ
２の外部に突出した基端によって構成されている。すな
わち、外部接続端子１１ｃは、外管１１ｂの封止部１１
ｂ１から軸方向に突出している。

【０１５８】〔台座１２について〕台座１２は、耐熱性
合成樹脂を成形して形成され、中心部に装着孔１２ａ、
外周縁に固定手段１２ｂを備えている。

【０１５９】装着孔１２ａは、高圧放電ランプ１１およ
び反射鏡１３を装着するためのもので、高圧放電ランプ
装着部１２ａ１および反射鏡装着部１２ａ２を同心的に
備えている。

【０１６０】高圧放電ランプ装着部１２ａ１は、そこに
挿入された高圧放電ランプ１１の封止部１１ｂ１側を無
機質接着剤Ｂを介して固定している。

【０１６１】反射鏡装着部１２ａ２は、後述する反射鏡
１３を高圧放電ランプ１１と同心でその周囲に同様に無
機質接着剤Ｂを介して固定している。

【０１６２】固定手段１２ｂは、アーム１２ｂ１および
係止爪１２ｂ２からなる。

【０１６３】アーム１２ｂ１は、台座１２の外周縁から
９０゜の等間隔に４個が図２において上側へ突出してい
る。

【０１６４】係止爪１２ｂ２は、アーム１２ｂ１の先端
に一体に形成されている。

【０１６５】〔反射鏡１３について〕反射鏡１３は、凹
形をなしていて、高圧放電ランプ１１の周囲に配設され
ているとともに、高圧放電ランプの少なくともの発光部
すなわち包囲部１ａを包囲している。そして、反射鏡１
３は、台座１２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１１と一緒に固定
されている。

【０１６６】また、反射鏡１３は、アルミニウム板を深
絞り加工により臥せ椀状に成形し、同時に頂部の円筒状
の縁部１３ａを一体に形成して、この縁部１３ａを台座
１２の反射鏡装着部１２ａ２に挿入し、無機接着剤Ｂで
固定することにより、反射鏡１３を固定している。

【０１６７】＜点灯回路手段１４について＞点灯回路手
段１４は、配線基板１４ａの図２において主として上側
に実装され、また配線基板１４ａの下面に一対の受金１
４ｂを離間して配設している。以下、点灯回路手段１４
の回路構成について図５を参照して説明する。

【０１６８】図５は、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であ
る。

【０１６９】以下、点灯回路手段１４について図５を参
照して説明する。

【０１７０】本実施形態は、ハーフブリッジ形高周波イ
ンバータを主体とする蛍光ランプ用の点灯回路手段を用
いている。

【０１７１】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１４
ｂの挿入位置を示す。

【０１７２】低周波交流電源ＡＳは、１００Ｖ商用電源
である。

【０１７３】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。

【０１７４】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。

【０１７５】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。

【０１７６】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。

【０１７７】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。

【０１７８】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。

【０１７９】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。

【０１８０】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。

【０１８１】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。

【０１８２】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。

【０１８３】始動回路ＳＴは、抵抗器Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３
からなる。

【０１８４】抵抗器Ｒ２は、その一端が平滑コンデンサ
Ｃ２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。

【０１８５】抵抗器Ｒ２の他端は、直列共振回路ＳＲＣ
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。

【０１８６】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。

【０１８７】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。

【０１８８】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。

【０１８９】位置ｃ、ｄには、受金１４ｂが介挿され、
受金１４ｂを介してには高圧放電ランプＨＬＰが接続さ
れる。

【０１９０】高圧放電ランプＨＰＬは、図３および図４
に示す構成を備えている。

【０１９１】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。

【０１９２】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。

【０１９３】次に、回路動作について説明する。

【０１９４】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。

【０１９５】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の抵抗値の案分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。

【０１９６】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。

【０１９７】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。

【０１９８】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。

【０１９９】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。

【０２００】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Ｑ１は、ゲート電圧が逆極性になるの
で、オフする。

【０２０１】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。

【０２０２】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５５０Ｖ（実
効値）すなわち約１．５ｋＶp-pで、高圧放電ランプＨ
ＰＬの放電開始電圧とほぼ同じ値に設定されている。ま
た、２次短絡電流は約５５０ｍＡである。

【０２０３】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、１．０〜２．５秒の時間を経てグロー・アーク
転移が行われて、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。

【０２０４】〔基体１５について〕基体１５は、図２に
示すように、耐熱性の合成樹脂を成形して、中空の伏せ
たコップ状をなす筒状部１５ａを備えた構造として形成
されている。

【０２０５】また、基体１５は、コップ形状の基部の内
部に点灯回路手段１４を収納し、外部に後述する受電手
段１６を装着している。

【０２０６】さらに、基体１５の内面には、点灯回路手
段の配線基板１４ａを支承する支承段部１５ｂおよび台
座１２の係止爪１２ｂ２と係合する係止段部１５ｃを一
体に形成している。

【０２０７】〔受電手段１６について〕受電手段１６
は、Ｅ２６形ねじ口金からなり、基体１５の頂部に装着
されている。

【０２０８】また、受電体１６は、その一対の受電端子
が点灯回路手段１２の入力端に接続している。

【０２０９】〔高圧放電ランプ装置の組み立てについ
て〕高圧放電ランプ装置を組み立てるには、まず基体１
５を図２の状態から倒立させ、上から点灯回路手段１４
を落とし込み、点灯回路手段１４の入力線を基体１５か
ら外部へ導出して、受電手段１６に接続する。

【０２１０】次に、受電手段１６を基体１５の頂部に装
着してから、基体１５を図２の状態へ元に戻して、筒状
部１５ａの開口端の上から高圧放電ランプ１１および反
射鏡１３を予め固定した台座１２を落とし込み、さらに
台座１２を基体１５の底部に向かって押し付けると、台
座１２の係止爪１２ｂ２が基体１５の係止段部１５ｂを
乗り越えて係止段部１５ｂに係合する。このとき、高圧
放電ランプ１１の外部接続端子１１ｃが点灯回路手段１
４の受金１４ｂに挿入して、所要の接続がなされる。こ
れと同時に、点灯回路手段１４は、支承段部１４ａに押
し付けられて固定される。

【０２１１】反射鏡１３の開口端は、基体１５の開口端
近傍にほぼ内接するので、反射鏡１３が不所望に遊動す
ることはない。

〔台座１２〕

材質−ＰＢＴ〔反射鏡１３〕開口径：５０ｍｍ材質：高反射率アルミニウム板、反射面は陽極酸化化成
処理反射面：回転放物面〔点灯回路手段１４〕回路構成：ＬＣ共振形であるとともに、一対のスイッチ
ング手段をコンプリメンタリ接続したハーフブリッジ形
の高周波インバータを主体とする。

【０２１２】点灯周波数：４５ｋＨｚ〔点灯条件〕ランプ電圧：７０Ｖランプ電流：０．２６Ａランプ効率：７８ｌｍ／Ｗ不点寿命：７０００時間〔台座１２〕材質−ＰＢＴ〔基体１５〕材質−ＰＢＴ〔高圧放電ランプ装置全体〕管長：８５ｍｍ図６は、本発明の高圧放電ランプ装置の第２の実施形態
における高圧放電ランプを示す縦断面図である。

【０２１３】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。

【０２１４】台座１２は、円盤状をなしていて、基端側
に周段部１２ｃを備えている。そして、台座は、後述す
る基体１５の開口端を閉塞している。

【０２１５】反射鏡１３は、中心高３ａ１を有するガラ
ス製の基体１３ｂの内面にアルミニウム蒸着膜の反射面
１３ｃを形成した構造である。そして、台座１２の装着
孔１２ａに頂部に形成した縁部１３ａを挿入し、無機接
着剤Ｂにより固定されている。

【０２１６】高圧放電ランプ１１は、その外管１１ｂの
封止部１１ｂ１の側の基部を反射鏡１３の中心高１３ａ
１内に挿入して、無機接着剤Bによって反射鏡１３に固
定されいる。

【０２１７】基体１５は、杯状をなしていて、その基部
に受電手段１６としてのＥ２６形口金が装着され、また
開口縁に周段部１５ｄが形成されている。そして、基体
１５の内部には、点灯回路手段１４が収納され、開口縁
の周段部１５ｄに台座１２の周段部１２ｃを嵌合して、
接着剤によって固着している。なお、基体１５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。

【０２１８】さらに、反射鏡１３の開口部に前面閉塞体
１７が配設されている。前面閉塞体１７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１３に気密に封着されている。

【０２１９】また、反射鏡１３および前面閉塞体１７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。

【０２２０】図７は、本発明の高圧放電ランプ装置の第
３の実施形態における高圧放電ランプを示す正面図であ
る。

【０２２１】高圧放電ランプ１１は、外管１１ｂが排気
チップオフ部１１ｂ２を備え、支持導体Ｓ１の先端が排
気チップオフ部１１ｂ２に係止している。そして、発光
管１１ａの給電導体３と支持導体Ｓ１との間を接続導体
Ｓ３により接続している。

【０２２２】台座１２は、筒状体１２ｅを一体成形によ
り備えていて、反射鏡１３が筒状体１２ｅによって包囲
されている。

【０２２３】図において、図６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。

【０２２４】図８は、本発明の高圧放電ランプ装置の第
４の実施形態における高圧放電ランプを示す正面図であ
る。

【０２２５】図９は、同じく左側面図である。

【０２２６】図において、図３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。

【０２２７】本実施形態は、外部接続端子１１ｃを封止
部１１ｂ１に添接している点で異なる。

【０２２８】すなわち、外部接続端子１１ｃは、外管１
１ｂの封止部１１ｂ１を気密に貫通して外部に導出され
てから、封止部１１ｂ１に沿って折曲され、封止部１１
ｂ１にほぼ当接した添接状態になっている。

【０２２９】また、外部接続端子１１ｃは、その一対が
封止部１１ｂ１のそれぞれ反対側へ添接されている。

【０２３０】そうして、点灯回路手段の受金は、図示し
ないが、封止部１１ｂ１と外部接続端子１１ｃとを受け
入れて外部接続端子１１ｃと接続を形成するように構成
される。

【０２３１】図１０は、本発明の高圧放電ランプ装置の
第５の実施形態における高圧放電ランプを示す正面図で
ある。

【０２３２】図において、図３と同一部分についは同一
符号を付して説明は省略する。

【０２３３】本実施形態は、発光管１１ａに始動補助導
体ＳＡＣを配設した点が特徴的構成である。

【０２３４】始動補助導体ＳＡＣは、基端が接続導体Ｓ
１に溶接により接続し、先端が上方の電極（図示しな
い。）の周囲を包囲する小径筒部１ｂの中間部に巻回さ
れている。

【０２３５】そうして、本実施形態においては、始動時
に図において上方の電極と始動補助導体ＳＡＣとの間に
点灯回路手段の高周波の出力電圧が印加されるので、そ
れらの間の電界強度が大きくなり、放電媒体の絶縁破壊
が促進される。その結果、相対的に低い電圧でも高圧放
電ランプは始動する。

【０２３６】図１１は、本発明の高圧放電ランプ装置の
第６の実施形態における高圧放電ランプを示す正面図で
ある。

【０２３７】図において、図３および図４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。

【０２３８】本実施形態は、発光管１１ａが片封止構造
である点で異なる。

【０２３９】すなわち、透光性セラミックス放電容器１
は、包囲部１ａが球形をなし、上部に単一の小径筒部１
ｂが一体に形成されている。そして、単一の小径筒部１
ｂ内において、一対の給電導体３、３を所要に離間し
て、かつ絶縁して気密に封止するために、中間部材５を
用いている。

【０２４０】中間部材５は、熱膨張係数が透光性セラミ
ックス放電容器１と近似した熱膨張係数を有するアルミ
ナセラミックスからなり、その外形が小径筒部１ｂの内
部に若干の隙間を形成して挿入され得る形状およびサイ
ズであり、軸方向に一対の平行に離間した貫通孔５ａを
備えている。貫通孔５ａは、給電導体３が挿通し得る程
度の内径に形成されている。

【０２４１】給電導体３は、棒状体３ａおよびほぼ密接
巻きのコイル状部分３ｂを備え、いずれも封着性金属か
らなる。

【０２４２】棒状体３ａは、先端が電極２の基端に突き
合わされ、コイル状部分３ｂによって電極２と接続され
ている。

【０２４３】支持導体Ｓ１、Ｓ２の先端が給電導体３の
基端に溶接され、シール４によってその溶接部が被覆さ
れている。

【０２４４】電極２は、先端が球状に形成されている。

【０２４５】シール４は、透光性セラミックス放電容器
１の小径筒部１ｂと中間部材５の外面との間、および給
電導体３と中間部材５の貫通孔５ａとの間をともに封止
している。

【０２４６】図１２は、本発明の照明装置の一実施形態
としてのスポットライトを示す正面図である。

【０２４７】図において、図１と同一部分についは同一
符号を付して説明は省略する。

【０２４８】３１は照明器具本体、３２は高圧放電ラン
プ装置である。

【０２４９】照明器具本体３１は、基台３１ａ、支柱３
１ｂおよび灯体３１ｃを備えている。

【０２５０】基台３１ａは、天井に直付けまたはライテ
ィングダクトを介して天井に吊り下げるように構成され
ている。

【０２５１】支柱３１ｂは、基台３１ａから垂下して灯
体３１ｃを支持している。内部に基体３１ａに接続する
絶縁被覆導線（図示しない。）を挿通している。

【０２５２】灯体３１ｃは、内部にランプソケット（図
示しない。）を収納している。ランプソケットは、絶縁
被覆導線に接続している。

【０２５３】高圧放電ランプ装置３２は、図１に示すも
のと同一であり、ランプソケットに着脱自在に装着され
る。

【０２５４】そうして、灯体３１ｃのランプソケットに
高圧放電ランプ装置３２の受電手段を装着すれば、高圧
放電ランプ装置３２が高輝度で点灯し、反射鏡１３によ
り集光されるので、所望のシャープな配光特性を得て被
照体を良好に照明することができる。

【０２５５】

【発明の効果】請求項１ないし８の各発明によれば、透
光性セラミックス放電容器、一対の電極および放電媒体
を有する発光管と、これを気密に収納する外管と、発光
管に接続するとともに外管から外部へ気密に導出された
外部接続端子とを備えた高圧放電ランプ、ならびに高圧
放電ランプの周囲に配設されて少なくとも発光部を包囲
する凹形の反射鏡を台座に固定するとともに、台座に機
械的に結合されている状態で高圧放電ランプの外部接続
端子が高周波出力に接続している高圧放電ランプを高周
波点灯する点灯回路手段を具備していることにより、台
座により高圧放電ランプと点灯回路手段とが熱的に分離
されるとともに、構造が簡単で小形化が可能な高圧放電
ランプ装置を提供することができる。

【０２５６】請求項２の発明によれば、加えて高圧放電
ランプの外管が片封止されていて、外部接続端子が封止
部から外側へ延在していることにより、高圧放電ランプ
の固定および点灯回路手段との接続が容易な高圧放電ラ
ンプ装置を提供することができる。

【０２５７】請求項３の発明によれば、加えて端部に受
電手段が配設され、内部に点灯回路手段が配設されると
ともに、台座が固定される基体を備えていることによ
り、組み立ておよび取扱いが容易で、かつ安全な高圧放
電ランプ装置を提供することができる。

【０２５８】請求項４の発明によれば、加えて基体が筒
状部を備え、筒状部に台座を固定するとともに、高圧放
電ランプおよび反射鏡を収納するように構成しているこ
とにより、台座の固定操作が容易かつ正確になるととも
に、取扱いが容易かつ安全で、しかも外観を整えること
が可能な高圧放電ランプ装置を提供することができる。

【０２５９】請求項５の発明によれば、加えて台座が反
射鏡を包囲する筒状体を備えていることにより、筒状体
により外観が整えられ、反射鏡が保護されて安全である
とともに、高圧放電ランプ、反射鏡および台座を必要に
応じてユニット化しやすい高圧放電ランプ装置を提供す
ることができる。

【０２６０】請求項６の発明によれば、加えて基体が杯
状をしており、台座が基体の開口端を閉塞して固定され
ていることにより、基体内への点灯回路手段の組み込み
および高圧放電ランプとの接続が容易な高圧放電ランプ
装置を提供することができる。

【０２６１】請求項７の発明によれば、加えて台座およ
び基体の一方に係止爪または係止段部を、他方に係止段
部または係止爪を、それぞれ備えていることにより、基
体および台座を相対的に押圧するだけで両者が係合して
確実に固定するので、組み立てが容易な高圧放電ランプ
装置を提供することができる。

【０２６２】請求項８の発明によれば、加えて点灯回路
手段が受金を備えていて、台座が基体に固定される際に
高圧放電ランプの外部接続端子が受金に接続することに
より、高圧放電ランプと点灯回路手段との間の配線作業
が容易であるとともに、高圧放電ランプと点灯回路手段
とを分離可能に結合させることが可能な高圧放電ランプ
装置を提供することができる。

【０２６３】請求項９の発明によれば、請求項１ない８
の効果を有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装置の第１の実施形態
を示す正面図

【図２】同じく縦断面図

【図３】同じく高圧放電ランプの拡大正面図

【図４】同じく発光管の拡大断面図

【図５】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６】本発明の高圧放電ランプ装置の第２の実施形態
における高圧放電ランプを示す縦断面図

【図７】本発明の高圧放電ランプ装置の第３の実施形態
における高圧放電ランプを示す縦断面図

【図８】本発明の高圧放電ランプ装置の第４の実施形態
における高圧放電ランプを示す正面図

【図９】同じく左側面図

【図１０】本発明の高圧放電ランプ装置の第５の実施形
態における高圧放電ランプを示す正面図

【図１１】本発明の高圧放電ランプ点灯装置の第６の実
施形態における高圧放電ランプを示す正面図

【図１２】本発明の照明装置の一実施形態としてのスポ
ットライトを示す正面図

【符号の説明】１…透光性セラミックス放電容器１ａ…包囲部１ｂ…小径筒部３…給電導体Ｓ１…支持導体Ｓ２…支持導体１１…高圧放電ランプ１１ａ…発光管１１ｂ…外管１１ｂ１…封止部１１ｂ２…排気チップオフ部Ｓ１…支持導体Ｓ２…支持導体Ｓ３…接続導体１１ｃ…外部接続端子１２…台座１２ａ…装着孔１２ｅ…筒状体１３…反射鏡１３ａ…縁部１３ｂ…基体１３ｃ…反射面Ｂ…無機接着剤１４…点灯回路手段１４ａ…配線基板１５…基体１６…受電体１７…前面閉塞体１８…低融点フリットガラス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透光性セラミックス放電容器、透光性セラ
ミックス放電容器に封装した一対の電極および透光性セ
ラミックス放電容器内に封入された放電媒体を有する発
光管、発光管を気密に収納する外管、ならびに発光管の
電極に接続するとともに外管から外部へ気密に導出され
た外部接続端子を備えた高圧放電ランプと；高圧放電ラ
ンプを保持する台座と；高圧放電ランプの周囲に配設さ
れて高圧放電ランプの少なくとも発光部を包囲して台座
に固定された凹形の反射鏡と；高周波出力端が高圧放電
ランプの外部接続端子に接続されて高圧放電ランプを高
周波点灯するとともに台座に機械的に結合された点灯回
路手段と；を具備していることを特徴とする高圧放電ラ
ンプ装置。
【請求項２】高圧放電ランプは、その外管が片封止さ
れ、外部接続端子が封止部から外側へ延在していること
を特徴とする請求項１記載の高圧放電ランプ装置。
【請求項３】台座を固定するとともに、内部に点灯回路
手段を配設した基体と；基体の端部に配設された受電手
段と；を具備してい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装置。
【請求項４】基体は、高圧放電ランプおよび反射鏡を収
納する筒状部を備えていることを特徴とする請求項３記
載の高圧放電ランプ装置。
【請求項５】台座は、反射鏡を包囲する筒状体を備えて
いることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一記
載の高圧放電ランプ装置。
【請求項６】基体は、杯状をなしており；台座は、基体
の開口端を閉塞するように基体に固定されている；こと
を特徴とする請求項１ないし５のいずれか一記載の高圧
放電ランプ装置。
【請求項７】台座は、係止爪または係止段部のいずれか
一方を備えており；基体は、台座の係止爪および係止段
部が係止する係止段部または係止爪を備えている；こと
を特徴とする請求項３または４記載の高圧放電ランプ装
置。
【請求項８】点灯回路手段は、台座が基体に固定される
際に高圧放電ランプの外部接続端子と接続する高周波出
力端に接続された受金を備えていることを特徴とする請
求項１ないし７のいずれか一記載の高圧放電ランプ装
置。
【請求項９】照明装置本体と；照明装置本体に支持され
た請求項１ないし８のいずれか一記載の高圧放電ランプ
装置と；を具備していることを特徴とする照明装置。