JP2001230092A

JP2001230092A - 高圧放電ランプ点灯装置および照明装置

Info

Publication number: JP2001230092A
Application number: JP2000004303A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Honda; 久司本田; Kazutoshi Mita; 一敏三田; Seiji Ashida; 誠司芦田
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1999-06-10
Filing date: 2000-01-13
Publication date: 2001-08-24

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】蛍光ランプ用の点灯回路手段のような負荷特性
を備えた点灯回路手段で始動し点灯して、グロー・アー
ク転移時に電極物質の蒸発による黒化を生じにくい高圧
放電ランプ点灯装置とその照明装置。【解決手段】好適には透光性セラミックスからなる透光
性放電容器１は、放電空間を包囲する包囲部１ａおよび
包囲部１ａの両端に連通した一対の凹窪部１ｃを備えて
いる。電極２は、透光性放電容器１の凹窪部１ｃ内に挿
通して凹窪部１ｃの内面と電極２との間にわずかな隙間
ｇを形成し、かつ先端が包囲部１ａ内に突出している。
導入導体３の先端が電極２の基端部に固着され、透光性
放電容器１は導入導体３を介して封止されている。放電
媒体は、始動ガスおよびバッファガスとしてネオンおよ
びアルゴンを含んでいる。高圧放電ランプを始動点灯す
る点灯回路手段は、２次開放電圧から２次短絡電流まで
連続している負荷特性を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高圧放電ランプを
小形の点灯回路手段で始動点灯可能にした高圧放電ラン
プ点灯装置および照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光ファイバー用光源やハロゲン電
球代替光源として、ランプ電力が１０〜３０Ｗ程度の小
形のメタルハライドランプが開発されている。このよう
なメタルハライドランプは、ランプ効率がハロゲン電球
に比較して約３〜４倍であるとともに、電球形蛍光ラン
プに比べて著しく小さいので点光源として扱える。

【０００３】したがって、上記した小形のメタルハライ
ドランプは、ハロゲン電球と電球形蛍光ランプの利点を
備えた光源であるといえる。しかし、高圧放電ランプで
あるから、始動時に比較的高いパルス電圧を発生するた
めのイグナイタを組み込んだ安定器すなわち点灯回路手
段またはイグナイタを組み込んでいない点灯回路手段と
別設のイグナイタとを用いる必要がある。もちろん、電
球形蛍光ランプもまた放電ランプであるので点灯回路手
段を必要とするが、高圧放電ランプ用の点灯回路は電球
形蛍光ランプのそれに比較すると、圧倒的に大きい。こ
のため、折角小形の高圧放電ランプが開発されても、光
源、安定器すなわち点灯回路手段および照明器具をシス
テムとして捉えたときには、結局大きなものになってし
まう。

【０００４】そこで、本発明者は、この問題を回避する
ために蛍光ランプ特に電球形蛍光ランプに用いられてい
る小形の高周波インバータを主体とする点灯回路手段を
使用することを検討した。この点灯回路手段は、一般に
回路構成が簡単で、かつ高周波で動作するために、小形
であることに加えて軽量で安価である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、高圧放電ラ
ンプを蛍光ランプ用の小形の点灯回路手段で点灯させる
と、始動点滅時に激しい黒化を生じることが分かった。

【０００６】本発明者が上記黒化の原因と対策について
詳細に調査した結果、以下の結論を得た。（１）黒化物は、電極物質のタングステンが主体であ
る。（２）黒化は、始動時、特にグロー・アーク転移時に電
極のタングステンが蒸発し、透光性放電容器の内面に付
着することによって発生する。

【０００７】これらの結論の下に、さらに始動点滅時に
黒化を生じない従来の高圧放電ランプ用の点灯回路手段
と比較しながら、グロー・アーク転移時の電極の挙動を
調査した結果、蛍光ランプ用の点灯回路手段と、高圧放
電ランプ用の点灯回路手段との間に存在する負荷特性の
差が原因の一つであることが分かった。

【０００８】図１は、高圧放電ランプ用の点灯回路手段
および蛍光ランプ用の点灯回路手段の負荷特性を示すグ
ラフである。

【０００９】図において、横軸は電流を、縦軸は電圧
を、それぞれ示す。

【００１０】図中、曲線Ａは高圧放電ランプ用の点灯回
路手段の負荷特性を、曲線Ｂは蛍光ランプ用の点灯回路
手段の負荷特性を、それぞれ示す。なお、高圧放電ラン
プの定格動作点は、両点灯回路手段とも負荷特性の電圧
７２〜７５Ｖ、電流２８０〜３４０ｍＡの範囲に生じる
ので、ほぼ同様である。

【００１１】しかし、高圧放電ランプ用の点灯回路手段
の負荷特性は、図の曲線Ａに示すように、２次開放電圧
Ｖ２０が相対的に低くて、２次短絡電流Ｉｓが大きい。
これは、始動時にはイグナイタによって高いパルス電圧
を発生して、これを点灯回路手段の出力電圧に重畳して
印加するので、点灯回路手段としては始動時に高電圧を
必要としないし、高圧放電ランプにおいては始動時にラ
ンプ電圧が低いので、ランプ電流が大きくなるからであ
る。

【００１２】これに対して、蛍光ランプ用の点灯回路手
段の負荷特性は、図の曲線Ｂに示すように、２次開放電
圧Ｖ２０が相対的に高く、また２次短絡電流Ｉｓが小さ
くて、これらの２点間において連続的に形成されてい
る。このため、グロー・アーク転移時に相当する低電流
域、たとえば３０ｍＡ以下の領域では、２次供給電圧が
高圧放電ランプ用の点灯回路手段の負荷特性に比べてか
なり高い。

【００１３】さらに、グロー・アーク転移時のグロー電
力を求めた結果、蛍光ランプ用の点灯回路手段を用いた
場合は、高圧放電ランプ用の点灯回路手段を用いた場合
の数倍であった。

【００１４】以上のことから、前述の黒化は、過剰なグ
ロー電力による電極物質のタングステンの蒸発が原因の
一つであると考えられる。

【００１５】一方、前述の黒化は、グロー・アーク転移
時間の如何によっても影響されることが分かった。すな
わち、従来、石英ガラス放電容器を備えた高圧放電ラン
プを従来の一般的なコイルおよび鉄心形の高圧放電ラン
プ用の安定器すなわち点灯回路手段で点灯する場合、始
動時の黒化は、グロー放電中の水銀イオンおよび希ガス
イオンによるタングステン電極のスパッタイリングによ
って生じるので、黒化を少なくするには、グロー・アー
ク転移時間が短いほどよいと考えられていた。

【００１６】しかし、本発明者の調査によると、透光性
セラミックス放電容器を備えた高圧放電ランプにおいて
は、その特有の構成とグロー放電時の独特な挙動のため
に、グロー・アーク転移時間が短すぎると黒化が促進さ
れることが分かった。

【００１７】また、反対に、グロー・アーク転移時間が
長すぎても、黒化にはよくないことも分かった。以下、
グロー・アーク転移時間と黒化の関係について説明す
る。

【００１８】すなわち、透光性セラミックス放電容器を
備えた高圧放電ランプは、透光性セラミックス放電容器
が放電空間を包囲する包囲部と、この包囲部に連通する
小径筒部とで形成され、小径筒部の内部に電極軸部が挿
通され、小径筒部の内面と電極軸との間にキャピラリー
と称されるわずかな隙間が環状に形成されている。そし
て、高圧放電ランプの安定点灯状態においては、わずか
な隙間の奥の部分に余剰の放電媒体が液相状態で滞留
し、その表面に最冷部が形成されるので、高圧放電ラン
プの消灯中にわずかな隙間の内部には、放電媒体が液相
ないし固相状態で、しかも電極に接触した状態で多量に
付着している。

【００１９】高圧放電ランプが始動する際には、わずか
な隙間内の電極軸部および先端の電極主部を含む全体が
電極として作用して、それらの周囲にグロー放電が生起
する。このとき、グロー・アーク転移電力の一部が放電
媒体の蒸発のために消費されて、放電媒体は、その殆ど
がいったん蒸発する。これは相対的にグロー・アーク転
移に必要な温度であるところのグロー・アーク転移温度
までの温度上昇を遅らせ、グロー・アーク転移時間を長
くする。グロー・アーク転移時間が長すぎると、電極の
スパッタリングが顕著となり、黒化が発生する。このた
め、放電媒体の量および種類によってもグロー・アーク
転移は影響を受け得る。しかし、放電媒体のうち発光金
属は、Ｎａ、Ｔｌ、ＩｎやＮａ、Ｔｌ、Ｄｙなどの組み
合わせ使用が考えられるが、それらのグロー・アーク転
移に与える差は余りなかった。

【００２０】これに対して、グロー・アーク転移時間が
長くならないように、始動時の高圧放電ランプへの全投
入電力を、最少グロー・アーク転移電力より多めにする
ことも考えられるが、過度なグロー電力の供給は、電極
が過剰に加熱される原因となり、電極の過剰な蒸発を招
来して、やはり黒化促進の原因となる。

【００２１】そうして、高圧放電ランプがグロー放電か
らアーク放電に転移した後は、電極主部にアークスポッ
トが形成されるので、余剰の放電媒体は、再びわずかな
隙間の奥の部分に凝集して液相状態で滞留し、その表面
が最冷部になって、高圧放電ランプは安定点灯する。

【００２２】なお、石英ガラス放電容器を備えた高圧放
電ランプは、多くの場合に最冷部が放電空間を包囲する
包囲部の内面の電極から離間した一部に形成されるの
で、グロー・アーク転移時間をできるだけ短くすること
が黒化に対して有効とされている。また、蛍光ランプ用
の高周波点灯に用いる点灯回路手段で高圧放電ランプを
点灯した場合の黒化について論じたものは、少なくとも
本発明者の知る範囲では見当たらない。

【００２３】しかし、高圧放電ランプを安定に点灯する
には、常に音響的共鳴現象が生じないようにしなければ
ならない。以下、音響的共鳴現象について説明する。す
なわち、従来からこの音響的共鳴現象を回避する手段と
して種々の提案がなされている。そのうちの簡単にして
効果的な手段は、高圧放電ランプの共振周波数より明ら
かに低い動作周波数で高圧放電ランプを点灯することで
ある。

【００２４】高圧放電ランプの共振周波数は、透光性放
電容器の放電空間の形状およびサイズによって変化す
る。そして、特に放電空間の形状が複雑たとえば円筒形
状であると、複数のモードの共振周波数が現れる。この
ため、共振周波数における複数のモードのうち最低周波
数である基本周波数のモードより明らかに低い動作周波
数で高圧放電ランプを点灯しないと、音響的共鳴現象を
回避することができない。

【００２５】ところが、上記の条件を満足しようとする
と、動作周波数を著しく低くしなければならなくなり、
これに伴い点灯回路手段の小形化を図ることができなく
なる。これに対して、音響的共鳴現象の基本周波数のた
とえば１０倍程度の十分に高い動作周波数で高圧放電ラ
ンプを点灯すれば、音響的共鳴の問題を回避できること
も知られている。しかし、このように動作周波数が高く
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。これを電磁シールドによって対応すると、結局高圧
放電ランプ点灯装置が大形化してしまうという問題があ
る。

【００２６】ここにおいて、本発明は、高圧放電ランプ
およびまたはその点灯回路手段を改良して小形化を図る
とともに、グロー・アーク転移時に電極物質の蒸発によ
る黒化を生じにくい小形の高圧放電ランプ点灯装置およ
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。

【００２７】また、本発明は、加えて音響的共鳴現象を
回避しながら小形化を図った高圧放電ランプ点灯装置お
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。

【００２８】

【課題を達成するための手段】請求項１の発明の高圧放
電ランプ点灯装置は、放電空間を包囲する包囲部および
包囲部の端部に連通して配置され包囲部より内径が小さ
い凹窪部を備えた透光性放電容器、透光性放電容器の凹
窪部の内面との間にわずかな隙間を形成しながら凹窪部
内に挿通されているとともに先端が透光性放電容器の中
空部内に突出している細長い電極、先端が電極の基端部
に接続され少なくとも中間が透光性放電容器に封着され
基端部が透光性放電容器から外部に露出した導入導体、
ならびに少なくともネオンおよびアルゴンを含み透光性
放電容器内に封入された放電媒体を備えている高圧放電
ランプと；２次開放電圧から２次短絡電流まで連続的な
負荷特性を備え、高圧放電ランプを高周波で点灯する点
灯回路手段と；を具備していることを特徴としている。

【００２９】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。

【００３０】〔高圧放電ランプについて〕＜透光性放電容器について＞透光性放電容器は、包囲部
および凹窪部を備えていて、石英ガラスまたは透光性セ
ラミックスなどによって形成することができる。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。また、少なく
とも包囲部が透光性を備えていればよく、要すれば凹窪
部は遮光性であってもよい。

【００３１】包囲部は、点灯中電極間に生起する主とし
て陽光柱を包囲する。また、包囲部は、球状、楕円球
状、紡錘状など種々の形状であることを許容する。

【００３２】凹窪部は、包囲部の両端または一端部に形
成され、その内部に電極が挿通されることにより、その
内面と後述する電極との間にわずかな隙間を形成する。

【００３３】また、透光性放電容器が石英ガラスからな
る場合には、石英ガラスは、加熱軟化させると、加工す
ることができるので、ピンチシールなどの封止手段によ
って気密に封止することができる。

【００３４】これに対して、透光性放電容器が透光性セ
ラミックスからなる場合には、加熱軟化させて加工する
ようなことができないから、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。

【００３５】＜電極について＞電極は、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て、細長く
て凹窪部内に挿通されて凹窪部の内面との間にわずかな
隙間を形成するとともに、先端が包囲部内に突出してい
る。

【００３６】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。

【００３７】電極の中間部は、透光性放電容器の凹窪部
の内面との間になるべく均一なわずかな隙間すなわちキ
ャピラリーを形成するために、一定の太さであることが
望ましい。

【００３８】電極の基端部は、透光性放電容器に対して
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。透光性放電容器が石英ガラスからな
る場合には、封着金属箔を備えた導入導体の封着金属箔
に電極の基端部を溶接して電気的に接続するとともに、
溶接部より先端側の部分を石英ガラスに緩く支持するこ
とができる。

【００３９】これに対して、透光性放電容器が透光性セ
ラミックスからなる場合には、電極の基端部は、導入導
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。なお、溶接に際して熱的に緩衝
するなどの目的のために、モリブデンなどの部材を導入
導体と電極の基端との間に介在させることができる。

【００４０】＜導入導体について＞導入導体は、電極間
に電圧を印加するとともに、電極に電流を供給し、かつ
透光性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、基端が透光性放電容器の外部
に露出している。なお、「透光性放電容器の外部に露出
している」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、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。

【００４１】また、導入導体は、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。

【００４２】さらに、透光性放電容器が石英ガラスから
なる場合、導入導体を封着金属箔および先端が封着金属
箔に溶接された導入線によって構成することができる。

【００４３】さらにまた、透光性放電容器が透光性セラ
ミックスからなる場合、導入導体をニオブなどの封着性
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が
強いので、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、耐酸化性の導体を導入導体にさらに接続す
るとともに、導入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被覆する必要がある。

【００４４】＜放電媒体について＞放電媒体は、少なく
とも始動ガスおよびバッファガスとしてネオンおよびア
ルゴンを含むものとし、点灯中約１気圧以上の圧力を呈
するように透光性放電容器内に封入される。

【００４５】また、放電媒体は、必要に応じて、金属ハ
ロゲン化物およびまたは水銀などを発光物質またはバッ
ファ蒸気として用いることができる。

【００４６】ネオンおよびアルゴンのうちアルゴンは、
ネオンに対して分圧で０．１〜１０％の範囲で混合する
ことができる。

【００４７】また、ネオンおよびアルゴンは、一般的に
５０〜５８０ｔｏｒｒの封入圧で用いることができる。
なお、封入圧が５０ｔｏｒｒ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。反対に、封入圧が５８０ｔ
ｏｒｒを超えると、高圧放電ランプの始動電圧が高くな
り、グロー電力が増加して本発明の目的を達成できな
い。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】さらに、ネオンおよびアルゴンに加えて、
必要に応じてその他の希ガスを封入することができる。

【００５２】＜その他の構成について＞（１）外管について本発明の高圧放電ランプは、透光性放電容器が大気中に
露出した状態で点灯するように構成することができる。
しかし、要すれば、透光性放電容器を外管内に気密に収
納することができる。また、外管の内面を高圧放電ラン
プの発光部を焦点とする反射面とすることにより、指向
性を備えた高圧放電ランプを得ることができる。

【００５３】（２）反射鏡について本発明の高圧放電ランプは、発光部を小さくすることが
できるから、集光が容易で、光学的に有利であるが、必
要に応じて反射鏡と一体化して用いることができる。こ
の場合、透光性放電容器を内部に収納する外管の内面に
反射鏡を形成してもよいし、高圧放電ランプを別設の反
射鏡に組み付けてもよい。

【００５４】〔点灯回路手段について〕本発明において
規定している点灯回路手段の負荷特性は、いわゆる蛍光
ランプ用の点灯回路手段に代表される負荷特性である。
そして、本発明は、このような負荷特性を備えた点灯回
路手段を用いて既述の構成を備えた高圧放電ランプを点
灯すると、始動時の黒化が発生しないという新規な知見
に基づいていなされたものである。

【００５５】したがって、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本発明において規
定する所定の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。

【００５６】本発明において、「高周波」とは、周波数
５ｋＨｚ以上をいう。

【００５７】また、本発明においては、点灯回路手段の
２次開放電圧Ｖ２０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。

【００５８】１１０≦Ｖ_２０／Ｖｓ≦３００なお、高圧放電ランプの放電開始電圧Ｖｓは、統計的に
ばらつきがあるので、その特定については、十分に留意
する必要がある。

【００５９】ところで、安定器の基本的回路構成は、上
記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。

【００６０】〔本発明の作用について〕グロー・アーク
転移のためには、その前提としてグロー放電が正規グロ
ー放電から異常グロー放電に遷移する必要がある。この
遷移が生じるための条件は、陰極降下電圧Ｖｋと電極換
算電流密度ｊ／ｐ^２（ただし、ｊはグロー放電電流（ｍ
Ａ）、ｐは電極表面積（ｍｍ^２））との相関であるとと
もに、バッファガスの種類によって変化する。

【００６１】本発明の高圧放電ランプ点灯装置において
は、高圧放電ランプが放電媒体にバッファガスとしてネ
オンおよびアルゴンを含んでいるとともに、透光性放電
容器の包囲部に連通する凹窪部内に電極が挿通してい
て、また点灯回路手段が蛍光ランプ用の点灯回路手段と
同様な負荷特性すなわち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備えるとともに、２次開放電圧
が少なくとも高圧放電ランプの放電開始電圧に接近して
いるので、以下の理由によりグロー・アーク転移時のグ
ロー電力を小さくすることができる。（１）電極換算電流密度が小さくなるまず、バッファガスがネオンおよびアルゴンであると、
アルゴンのみと比較して、同一陰極降下電圧であって
も、正規グロー放電から異常グロー放電に遷移する際の
グロー電流が小さくなり、これに伴ってグロー電力が小
さくなる。

【００６２】さらに、グロー放電時には透光性放電容器
の包囲部内に突出する電極の先端部分に加えて凹窪部内
のわずかな隙間に露出している電極の中間部分も電極と
して作用するので、電極の実効的な有効表面積が増大す
る。このため、陰極降下電圧が一定であっても、電極換
算電流密度が小さくなる。（２）放電開始電圧が低下するバッファガスがネオンおよびアルゴンであると、アルゴ
ンのみと比較して、周知のように放電開始電圧が低下す
るので、グロー・アーク転移時に点灯回路手段から供給
する電圧を低くでき、これに伴ってグロー電力が低減す
る。なお、放電開始電圧は、これを２ｋＶp-p以下にす
ることが可能になる。（３）陽光柱損失が増加するバッファガスがネオンおよびアルゴンであると、アルゴ
ンのみと比較して、陽光中損失が増加し、電極への投入
電力が低減される。

【００６３】以上の結果、グロー電力をアルゴンのみの
場合と比較して約１／５程度まで低減させることができ
る。これに伴いグロー・アーク転移時間が適度に延長さ
れて、電極物質のタングステンの蒸発は抑制され、黒化
が著しく低減することが確かめられた。なお、グロー・
アーク転移時間はバッファガスの封入圧を最適化するこ
とにより、実用上許容範囲にすることができる。

【００６４】一方、透光性放電容器の凹窪部の内面と電
極との間にわずかな隙間を形成しているので、わずかな
隙間の最奥部に所望の温度の最冷部を確保することがで
きる。なお、わずかな隙間の内底部には未蒸発の放電媒
体が点灯中液相状態で滞留する。

【００６５】そうして、本発明によれば、イグナイタを
用いることなしに小形の点灯回路手段を用いて小形の高
圧放電ランプ点灯装置を得ることができる。

【００６６】請求項２の発明の高圧放電ランプ点灯装置
は、放電空間を包囲する包囲部および包囲部の端部に連
通して配置され包囲部より内径が小さい凹窪部を備えた
透光性放電容器、透光性放電容器の凹窪部の内面との間
にわずかな隙間を形成しながら凹窪部内に挿通されてい
るとともに先端が透光性セラミックス放電容器の包囲部
内に突出している細長い電極、先端が電極の基端部に接
続され少なくとも中間が透光性放電容器に封着され基端
部が透光性放電容器から外部に露出した導入導体、なら
びに少なくともネオンおよびアルゴンを含み透光性セラ
ミックス放電容器内に封入された放電媒体を備えている
高圧放電ランプと；２次開放電圧が少なくとも高圧放電
ランプの放電開始電圧に接近しているとともに、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備え、
高圧放電ランプを高周波で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。

【００６７】本発明は、請求項１の発明に対して点灯回
路手段の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、始動時のグロー電力をより小さくする
ことができるように構成している。

【００６８】「２次開放電圧が放電開始電圧に接近して
いる」とは、２次開放電圧Ｖ_２０が高圧放電ランプの放
電開始電圧の１１０％以上、２００％以下であることを
いう。

【００６９】高圧放電ランプのランプ電力が５０Ｗ以下
の場合、安定器は、その２次開放電圧Ｖ２０が２．５ｋ
Ｖp-p以下、好適には２ｋＶp-p以下で、２次短絡電流Ｉ
ｓが１．０Ａ以下の負荷特性を備えていることが好まし
い。

【００７０】請求項３の発明の高圧放電ランプ点灯装置
は、放電空間を包囲する包囲部および包囲部の端部に連
通して配置され包囲部より内径が小さい凹窪部を備えた
透光性放電容器、透光性放電容器の凹窪部の内面との間
にわずかな隙間を形成しながら凹窪部内に挿通されてい
るとともに先端が透光性放電容器の包囲部内に突出して
いる細長い電極、先端が電極の基端部に接続され少なく
とも中間部が透光性放電容器に封着され基端が透光性放
電容器から外部に露出した導入導体、ならびに少なくと
もネオンおよびアルゴンを含み透光性放電容器内に封入
された放電媒体を備えている高圧放電ランプと；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
手段と；を具備していることを特徴としている。

【００７１】上記の条件を満足するインバータとして
は、ハーフブリッジ形インバータ、ブ一石式インバータ
たとえばロッキング発振形インバータ、並列インバータ
などを用いて構成することができる。

【００７２】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。

【００７３】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。

【００７４】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。

【００７５】本発明においては、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。

【００７６】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。

【００７７】請求項４の発明の高圧放電ランプ点灯装置
は、請求項１ないし３のいずれか一記載の高圧放電ラン
プ点灯装置において、高圧放電ランプは、放電空間を包
囲する包囲部および包囲部の端部に連通して配置され包
囲部より内径が小さい凹窪部を形成する小径筒部を備え
た透光性セラミックス放電容器、透光性セラミックス放
電容器の凹窪部の内面との間にわずかな隙間を形成しな
がら凹窪部に挿通されているとともに先端が透光性セラ
ミックス放電容器の包囲部内に突出している細長い電
極、先端が電極に接続されて電極を支持し基端が透光性
セラミックス放電容器から外部に露出する導入導体、透
光性セラミックス放電容器の小径筒部および導入導体の
間を封着しているセラミックス封止用コンパウンドのシ
ール、ならびに少なくともネオンおよびアルゴンを含み
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
備えていることを特徴としている。

【００７８】＜透光性セラミックス放電容器について＞
「透光性セラミックス放電容器」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）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。

【００７９】また、透光性セラミックス放電容器を製作
するには、両側封止の場合、中央の包囲部と、包囲部の
両端または一端の凹窪部を形成する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か
ら所要に接合させて、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。

【００８０】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。

【００８１】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。

【００８２】＜導入導体について＞導入導体は、熱膨張
係数が透光性セラミックスのそれと近似している導電性
金属であるニオブ、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
ミックスなどの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
化物とほぼ同一であるから、封止に好適である。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、導入導体にジルコニウムを用いるとよい。

【００８３】＜セラミックス封止用コンパウンドのシー
ルについて＞セラミックス封止用コンパウンドのシール
は、小径筒部の端面において導入導体および小径筒部の
間に施与され、加熱により溶融して小径筒部と導入導体
との間に浸透し、冷却により固化して両者間を気密にシ
ールする。このシールにより導入導体は所定の位置に固
着される。

【００８４】小径筒部内に挿入されている導入導体は、
上記シールによって完全に被覆されていることが望まし
い。さらに、シールを導入導体に固着している細長い電
極の基端部をもわずかな距離、好適には０．２〜３ｍｍ
にわたって被覆するように構成すれば、導入導体がハロ
ゲン化物などの放電媒体によって腐食されにくくなる。

【００８５】＜本発明の作用について＞透光性セラミッ
クス放電容器の小径筒部内に導入導体の先端に細長い電
極の基端部を固着して、導入導体と小径筒部との間にセ
ラミックス封止用コンパウンドのシールを形成すると、
透光性セラミックス放電容器は気密に封止されるととも
に、小径筒部が形成する凹窪部の奥にシールによって閉
鎖された底が形成され、また凹窪部の内面と、小径筒部
の内部に挿通されている電極との間にわずかな隙間が形
成される。

【００８６】透光性放電容器の材料に透光性セラミック
スを用いているので、高ランプ効率で、長寿命の高圧放
電ランプを備えた高圧放電ランプ点灯装置が得られる。

【００８７】また、透光性セラミックス放電容器はネオ
ンを透過しないので、長期間点灯してもネオンが消失し
にくいから、長期間にわたり所期の優れた作用を奏す
る。

【００８８】請求項５の発明の高圧放電ランプ点灯装置
は、請求項１ないし４のいずれか一記載の高圧放電ラン
プ点灯装置において、高圧放電ランプは、ネオンおよび
アルゴンが１００〜２００ｔｏｒｒの圧力で封入されて
いることを特徴としている。

【００８９】本発明は、高圧放電ランプのネオンおよび
アルゴンの好適な封入圧を規定している。

【００９０】すなわち、始動ガスおよびバッファガスの
封入圧の如何によってグロー・アーク転移時間および黒
化の程度が変化する。封入圧が増加するにしたがって、
グロー電力が増加し、電極の加熱速度が上昇するので、
グロー・アーク転移時間が短くなる傾向が認められる。

【００９１】これに対して、ネオンおよびアルゴンの封
入圧が過剰になると、黒化が増大し、反対に過小になる
と、グロー・アーク転移時間の増長によって電極の蒸発
量が増加する。

【００９２】そこで、ネオンおよびアルゴンの封入圧を
上記の範囲に規定することにより、グロー・アーク転移
時間は２〜３秒になるとともに、黒化が著しく低減す
る。この程度のグロー・アーク転移時間は、実用上許容
範囲にあるといえる。

【００９３】請求項６の発明の高圧放電ランプ点灯装置
は、放電空間を包囲する包囲部および包囲部の端部に連
通して配置され包囲部より内径が小さい小径筒部を備え
た透光性セラミックス放電容器、透光性セラミックス放
電容器の小径筒部部の内面との間にわずかな隙間を形成
しながら小径筒部内に挿通されている細長い電極、なら
びに透光性セラミックス放電容器内に封入された放電媒
体を備えている高圧放電ランプと；高圧放電ランプを高
周波で点灯する点灯回路手段と；を具備し、高圧放電ラ
ンプのグロー・アーク転移時間が０．５〜３．０秒の範
囲内になるように構成されていることを特徴としてい
る。

【００９４】高圧放電ランプの透光性セラミックス放電
容器、電極および給電導体ならびに点灯回路手段につい
ては、先行する請求項において既に言及しているのと同
様であるから、ここでは割愛する。

【００９５】〔放電媒体について〕放電媒体は、少なく
とも始動ガスおよびバッファ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、また必要に応じ
て、金属ハロゲン化物およびまたは水銀などを発光物質
またはバッファ蒸気として用いることができる点につい
ては、先行する請求項と同様である。また、希ガスにつ
いては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させたり、放電開始電圧を低下さ
せたい場合すなわちグロー・アーク転移時間を調整する
ときに、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０．１〜１０％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５０〜５
８０ｔｏｒｒ、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５０ｔｏｒｒ
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５８０ｔｏｒｒ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。

【００９６】〔グロー・アーク転移時間について〕本発
明においては、グロー・アーク転移時間が０．５〜３秒
の範囲内になるように構成されていなければならない。
このグロー・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。

【００９７】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、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。

【００９８】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、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。

【００９９】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を
いう。

【０１００】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。

【０１０１】〔本発明の作用について〕本発明において
は、透光性セラミックス放電容器を備えた高圧放電ラン
プのグロー・アーク転移時間が所定範囲内になるように
構成していることにより、始動時の黒化が低減され、そ
のために光束維持率を高くすることができる。

【０１０２】また、グロー・アーク転移時間が３秒以内
であれば、通常の照明目的において特段の違和感を与え
ない許容範囲内にあるといえる。

【０１０３】請求項７の発明の高圧放電ランプ点灯装置
は、請求項６記載の高圧放電ランプ点灯装置において、
高圧放電ランプのグロー・アーク転移時間は、１．０〜
２．５秒の範囲内になるように構成されていることを特
徴としている。

【０１０４】本発明は、グロー・アーク転移時間の好適
な範囲を規定している。この範囲内であれば、さらに９
０％以上の高い光束維持率を得ることが可能になる。

【０１０５】また、グロー・アーク転移時間が２秒以内
であるから、通常の照明目的において殆ど違和感を与え
るようなことがない。

【０１０６】請求項８の発明の高圧放電ランプ点灯装置
は、請求項６または７記載の高圧放電ランプ点灯装置高
圧において、高圧放電ランプは、透光性セラミックス放
電容器に近接して配設された始動補助導体を備えている
ことを特徴としている。

【０１０７】本発明は、始動補助導体を高圧放電ランプ
に付加することにより、始動電圧を低くした構成を規定
している。

【０１０８】始動補助導体は、透光性セラミックス放電
容器に近接して配設されており、一般的な構成として
は、基端が一方の電極に接続して、先端が他方の電極に
向かって透光性放電容器の外側を途中まで延在するか、
少なくとも他方の電極に対向する位置まで延在する。

【０１０９】また、始動補助導体は、透光性セラミック
ス放電容器の外面に密接してもよいし、多少離間してい
てもよい。要すれば、透光性セラミックス放電容器を支
持する支持枠が始動補助導体を兼ねていてもよい。

【０１１０】さらに、始動補助導体は、それによる影が
配光に与える影響を最小限にするために、はなるべく細
い導体を用いるとともに、透光性セラミックス放電容器
の外側にスパイラルに巻き付けることができる。

【０１１１】そうして、始動補助導体を付加することに
より、始動時に透光性セラミックス放電容器内の一方の
電極近傍において電界強度を大きくして、放電媒体の絶
縁破壊を容易にするので、始動電圧が低下する。このた
め、安定器の小形化を図ることができる。

【０１１２】請求項９の発明の高圧放電ランプ点灯装置
は、請求項６ないし８のいずれか一記載の高圧放電ラン
プ点灯装置において、安定器は、高圧放電ランプの安定
点灯時の周波数が５〜５００ｋＨｚであることを特徴と
している。

【０１１３】本発明は、高圧放電ランプを高周波点灯す
る場合の実際的な周波数を規定している。すなわち、周
波数が５ｋＨｚ未満であると、高周波点灯による安定器
の小形、軽量化という利点が少なくなる。また、５００
ｋＨｚを超えると、高周波ノイズの増加が問題になりや
すいし、現状の経済的なスイッチングデバイスの実力か
らすると、スイッチング損失が増大しやすい。

【０１１４】請求項１０の発明の高圧放電ランプ点灯装
置は、請求項１ないし９のいずれか一記載の高圧放電ラ
ンプ点灯装置において、高圧放電ランプは、ランプ電力
が５０Ｗ以下であることを特徴としている。

【０１１５】本発明は、高圧放電ランプが小形であるこ
とから、光ファイバー用光源などに好適であるととも
に、ハロゲン電球に代替可能な高圧放電ランプ点灯装置
をランプ電力によって規定している。

【０１１６】この種の小形の高圧放電ランプは、その各
部の仕様を以下のように構成すると好適である。以下の
各仕様を全て満足することは好ましいことであるが、要
すれば１つまたは任意の数の組み合わせを許容するもの
とする。（１）導入導体の直径φｓ（ｍｍ）と電極の直径φｅ
（ｍｍ）との関係；下式を満足させる。

【０１１７】０．２≦φｅ／φｓ≦０．６セラミックス封止用コンパウンドのシールの温度を低減
してシールがハロゲン化物によって腐食するのを防止す
るとともに、わずかな隙間の温度を高くして発光効率を
高めるためには、一方では導入導体をなるべく太くして
その熱抵抗を減らしながら、他方では電極の熱抵抗を大
きくすればよい。直径比φｅ／φｓが０．２未満では電
極が細くなりすぎ、０．６を超えると、シールの温度お
よびわずかな隙間の温度を所要の値に維持することがで
きない。（２）透光性セラミックス放電容器の内容積と直線透過
率の関係；内容積を０．１ｃｃ以下、好適には０．０５
ｃｃ以下にするとともに、中空部の平均直線透過率を２
０％以上好適には３０％以上にする。

【０１１８】直線透過率は、波長５５０ｎｍにおいて測
定したものとする。また、「平均直線透過率」とは、対
象部分に対して異なる５個所の位置において測定した直
線透過率データを相加平均して求めた値をいう。

【０１１９】内容積が上記のように小さい透光性セラミ
ックス放電容器の場合、その包囲部の平均直線透過率が
２０％以上であると、組み合わせる光学系たとえば反射
鏡との光学的効率（器具効率）を高くできるとともに、
透光性セラミックス放電容器のクラックが生じにくい。

【０１２０】なお、透光性セラミックス放電容器の内容
積は、当該容器を水中に入れて内部に水が充満してか
ら、両方の小径筒部の開口端を封鎖して水中から取り出
し、内部の水を軽量して、測定する。（３）透光性セラミックス放電容器の全長；３０ｍｍ以
下にする。（４）わずかな隙間；０．２１ｍｍ以上にする。

【０１２１】ランプ電力が５０Ｗ以下の小形で、長寿命
かつ高ランプ効率の高圧放電ランプを得るには、従来技
術を比例的に縮小して適用するのは適当でないことが判
明している。

【０１２２】そこで、わずかな隙間を上記のように設定
することにより、電極の熱抵抗が大きくなって、放電プ
ラズマや電極からの熱伝達が少なくなり、シールの温度
が下がる。そのため、シールにリークが生じにくくな
る。

【０１２３】請求項１１の発明の高圧放電ランプ点灯装
置は、真球度が０．６以上のほぼ球形をなしていて放電
空間を包囲する包囲部を備えた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臨在する一対の電
極、ならびに透光性セラミックス放電容器内に封入され
たネオンおよびアルゴンを含む放電媒体を備え、ランプ
電力が５０Ｗ以下の高圧放電ランプと；高圧放電ランプ
を動作周波数４０〜８０ｋＨｚの高周波で点灯する点灯
回路手段と；を具備していることを特徴としている。

【０１２４】〔高圧放電ランプについて〕＜透光性セラミックス放電容器について＞透光性セラミ
ックス放電容器は、その包囲部が真球度０．６以上のほ
ぼ球形をなしている点で特徴的である。以下、真球度に
ついて図２を参照して説明する。

【０１２５】図２は、本発明の放電ランプ装置における
透光性セラミックス放電容器の包囲部の真球度を説明す
る説明図である。

【０１２６】図において、１は透光性セラミックス容器
ブ、１ａは包囲部、１ｂは小径筒部、ｘは中心軸，ｙは
中心軸に直角な軸である。

【０１２７】透光性セラミックス容器１は、透光性セラ
ミックスを成形して形成されていて、全長はＬである。

【０１２８】包囲部１ａは、透光性セラミックス容器１
の中央部に配設されていて、所与の真球度Ｒｂを有する
ほぼ球状をなしている。そして、包囲部１ａは、中心軸
ｘに直角な軸ｙに沿った最大内径ａ、最大外径Ｏａと、
中心軸ｘに沿った軸長ｂとを有している。

【０１２９】小径筒部１ｂは、包囲部１ａの中心軸ｘに
沿った両端からそれぞれ一体的に突出して形成されてい
て、内部には中心軸に沿った連通孔１ｂ１が形成されて
いて、それぞれ長さＬ１、Ｌ２を有している。なお、連
通孔１ｂ１は、その内端が包囲部１ａに連通し、外端が
外部に連通している。

【０１３０】また、小径筒部１ｂは、その内部に後述す
る電極が挿通されることにより、その内面と電極との間
にキャピラリーとも称されるわずかな隙間を形成すると
ともに、透光性セラミックス放電容器を封止するために
用いることができる。

【０１３１】なお、一対の小径筒部１ｂの長さの和Ｌ１
＋Ｌ２は、透光性セラミックス放電容器１の全長Ｌから
包囲部１ａの軸長ｂを差し引いた値である。

【０１３２】そうして、包囲部１ａの軸長ｂは、軸ｙお
よび包囲部１ａの内面の交点Ｐ１と、包囲部１ａと小径
筒部１ｂとの境界部のアール部分の内面Ｐ２との間を結
ぶ直線ｌの延長部が中心軸ｘと交差する点をＰ３とした
ときに、左右のＰ３とＰ３との間の距離をいうものとす
る。

【０１３３】真球度ＲＢは、包囲部１ａの最大内径ａお
よび軸長ｂから下式により与えられる。ＲＢ＝ａ／ｂ真球度ＲＢの値は、透光性セラミックス放電容器１の包
囲部１ａと小径筒部１ｂとの境界部すなわち内面Ｐ２が
角張っていて、かつ小径筒部１ｂの通孔１ｂ１の内径が
小さく、しかも包囲部１ａが完全な真球でれば、１に接
近する。しかし、真球度ＲＢは、その定義からすれば、
内面Ｐ2のアールの大きさおよび小径筒部１ｂの内径の
大きさによって影響される。そして、内面Ｐ２のアール
の大きさは、透光性セラミックス放電容器の製造方法に
より影響を受けて変化し得る。また、小径筒部１ｂの通
孔１ｂ１の内径は、電極の径およびわずかな隙間のギャ
ップサイズがランプ設計により影響を受ける。さらに、
これらの如何は共振周波数にそれほど大きな影響がない
ので、本発明においては真球度ＲＢを多少の設計の裕度
を考慮して上記のように規定している。

【０１３４】また、本発明において、透光性セラミック
ス放電容器の包囲部の形状は、真球度ＲＢが０．６の場
合、一般的には軸方向に長軸がある回転楕円形にやや類
似した多少横長であるが、ほぼ球形の形状であることを
含む。

【０１３５】さらに、真球度ＲＢは、１を超えた値であ
っても図２におけるｘ軸方向よりはｙ軸方向に多少膨ら
んだほぼ球形をなす範囲が存在する。このため、真球度
ＲＢは、一般的には１．２程度、好適には１．１まで許
容される。

【０１３６】次に、透光性セラミックス放電容器は、包
囲部以外の構成については、特段制限されない。

【０１３７】＜その他の構成について＞電極、放電媒体
およびランプ電力については、先行する請求項で既に言
及済みであるので、ここでは割愛する。

【０１３８】〔点灯回路手段について〕点灯回路手段
は、動作周波数４０〜８０ｋＨｚの高周波を発生して高
圧放電ランプを点灯する。そして、上記動作周波数は、
回路構成には無関係であるから、点灯回路手段について
は任意の回路構成を採用することができる。

【０１３９】〔本発明の作用について〕本発明において
は、透光性放電容器の包囲部が真球度０．６以上のほぼ
球形で、放電媒体がネオンおよびアルゴンを含み、ラン
プ電力が５０Ｗ以下で、かつ点灯回路手段の動作周波数
が４０〜８０ｋＨｚであることにより、高圧放電ランプ
の共振周波数が高くなり、動作周波数が共振周波数より
明らかにより低くなるので、音響的共鳴現象を生じな
い。また、上記動作周波数の範囲であれば、回路部品特
に巻き線部品が小さくなるので、点灯回路手段の小形化
に対して効果的である。さらに、高周波を発生するため
に、点灯回路手段に用いる半導体スイッチング手段も比
較的安価に得ることができるとともに、スイッチング損
失も少ないので、高い周波数変換効率を得ることができ
る。

【０１４０】請求項１２の発明の高圧放電ランプ点灯装
置は、請求項１１記載の高圧放電ランプ点灯装置におい
て、高圧放電ランプのグロー・アーク転移時間は、０．
５〜３．０秒の範囲内になるように構成されていること
を特徴としている。

【０１４１】本発明は、請求項１１に加えてグロー・ア
ーク転移時間を上記範囲に規定することにより、蛍光ラ
ンプの点灯に用いるような小形の点灯回路手段を用いて
点灯しても、始動時に黒化を生じにくい高圧放電ランプ
装置を得ることができる。

【０１４２】請求項１３の発明の高圧放電ランプ点灯装
置は、請求項１、２、４および５ないし１２のいずれか
一記載の高圧放電ランプ点灯装置において、点灯回路手
段は、ＬＣ共振形の高周波インバータを備えていること
を特徴としている。

【０１４３】本発明は、加えて簡単な回路構成で始動時
に所要の始動電圧を発生させることができる構成を備え
ている。詳細は、請求項３において記述している。

【０１４４】請求項１４の発明の高圧放電ランプ点灯装
置は、請求項１ないし１３のいずれか一記載の高圧放電
ランプ点灯装置において、点灯回路手段は、その２次無
負荷電圧が１．０〜３．０ｋＶp-pであることを特徴と
している。

【０１４５】本発明においては、点灯回路手段の２次無
負荷電圧が上記構成であることにより、イグナイタを必
要としないで高圧放電ランプを確実に始動することがで
きる構成を規定している。

【０１４６】また、上記の範囲の２次無負荷電圧であれ
ば、点灯回路手段の構成が簡単になる。たとえば、ＬＣ
共振形の高周波インバータによって容易に所要の２次無
負荷電圧を得ることができる。

【０１４７】請求項１５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１４
のいずれか一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。

【０１４８】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。

【０１４９】なお、照明装置本体とは、上記照明装置か
ら高圧放電ランプを除いた残余の部分をいう。

【０１５０】本発明において、「電球形高圧放電ラン
プ」とは、高圧放電ランプと、その安定器とを一体化
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。

【０１５１】また、電球形高圧放電ランプを構成する場
合、高圧放電ランプの発光を所望の配光特性が得られる
ように、集光するための反射鏡を備えることができる。

【０１５２】さらに、高圧放電ランプの高い輝度を低減
するために、光拡散性のグローブまたはカバーを備える
ことができる。

【０１５３】さらにまた、口金は、所望の仕様のものを
用いることができる。したがって、在来の光源ランプと
の代替を図る目的の場合には、在来の光源ランプの口金
と同じ口金を採用すればよい。

【０１５４】また、照明装置が照明器具の場合、照明器
具は、点灯回路手段を備え高圧放電ランプを装着した構
成のものでもよいし、点灯回路手段を備えてなくて電球
形高圧放電ランプを装着した構成のものであってもよ
い。また、点灯回路手段を備えた照明器具の場合、点灯
回路手段は、照明器具に配設されていてもよいし、照明
器具から離間した位置、たとえば天井裏に配設されてい
てもよいよい。

【０１５５】

【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。

【０１５６】図３は、本発明の高圧放電ランプ点灯装置
の第１の実施形態における高圧放電ランプを示す一部切
欠断面図である。

【０１５７】図において、１は透光性セラミックス放電
容器、２は電極、３は導入導体、４はシールであり、上
下対称構造であるが、下側の電極２、導入導体３および
シール４は図示を省略している。

【０１５８】透光性セラミックス放電容器１は、包囲部
１ａ、小径筒部１ｂ、１ｂおよび凹窪部１ｃ、１ｃを備
えている。

【０１５９】包囲部１ａは、両端が連続的な曲面によっ
て絞られているほぼ球状をなしている。

【０１６０】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２を形成している。

【０１６１】凹窪部１ｃは、小径筒部１ｂの内部に形成
されている。

【０１６２】電極２は、ドープドタングステンからな
り、棒状をなしていて、先端が包囲部１ａ内に突出して
凹窪部１ｃ内に挿通され、凹窪部１ｃおよび電極２の間
にわずかな隙間ｇが形成されている。

【０１６３】導入導体３は、ニオブからなり、棒状をな
していて、先端が電極２の基端部に溶接され、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。

【０１６４】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、導入導体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２を所定の位置に固定している。

【０１６５】シール３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、導入
導体３の外部に突出している部分の周りに施与し、加熱
溶融させて導入導体３および凹窪部１ｃ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導入導体
３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。

【０１６６】ところで、透光性セラミックス放電容器１
内には、ネオンおよびアルゴンを含む始動ガスおよびバ
ッファガスと発光金属の金属ハロゲン化物を含む放電媒
体が封入されている。

【実施例１】図３に示す高圧放電ランプであって、以下
の仕様である。

【０１６７】透光性セラミックス放電容器：ＹＡＧ製
で、全長２５ｍｍ、包囲部１ａの外径が５ｍｍ、内径
４．５ｍｍ（肉厚０．５ｍｍ）、小径筒部１ｂが外径
１．８ｍｍ、内径０．７５ｍｍ（肉厚０．５３ｍｍ）電極：直径０．２５ｍｍ、電極間距離３ｍｍ導入導体：ニオブ、直径０．６４ｍｍわずかな隙間ｇ：０．２５ｍｍ放電媒体：始動ガスおよびバッファガスがＮｅ３％＋Ａ
ｒ５００ｔｏｒｒ、他に適量の水銀およびハロゲン化物ランプ電力：２０Ｗ図４は、本発明の高圧放電ランプ点灯装置の第１の実施
形態における高圧放電ランプの電極換算電流密度と陰極
降下電圧との関係を比較例のそれとともに示すグラフで
ある。

【０１６８】図において、横軸は電極換算電流密度ｊ／
ｐ^２（ｍＡ／ｍｍ^２／ｔｏｒｒ^２）を、縦軸は陰極降下
電圧Ｖｋ（Ｖ）を、それぞれ示す。曲線Ｃは本実施形
態、曲線Ｄは比較例である。なお、比較例はバッファガ
スがアルゴンのみである以外は、仕様が本実施形態と同
じである。

【０１６９】図から明かなように、始動ガスおよびバッ
ファガスをネオンおよびアルゴンにすると、電極換算電
流密度が小さくなり、グロー電力が低減することが分か
る。

【０１７０】図５は、本発明の高圧放電ランプ点灯装置
の第１の実施形態における高圧放電ランプの封入ガス圧
と放電開始電圧との関係を比較例のそれとともに示すグ
ラフである。

【０１７１】図において、横軸は封入ガス圧（ｔｏｒ
ｒ）を、縦軸は放電開始電圧Ｖｓ（Ｖ）を、それぞれ示
す。曲線Ｅは本実施形態、曲線Ｆは比較例である。な
お、比較例は図３と同じである。

【０１７２】図から明らかなように、始動ガスおよびバ
ッファガスをネオンおよびアルゴンにすると、アルゴン
のみのときより放電開始電圧が低下することが分かる。

【０１７３】図６は、本発明の高圧放電ランプ点灯装置
の第１の実施形態における高圧放電ランプの封入ガス圧
とグロー・アーク転移時間および黒化度との関係を示す
グラフである。

【０１７４】図において、横軸は封入ガス圧（ｔｏｒ
ｒ）を、縦軸は左側がグロー・アーク転移時間（ｓｅ
ｃ）、右側が黒化度を、それぞれ示す。曲線Ｇはグロー
・アーク転移時間、曲線Ｈは黒化度である。なお、黒化
度は視感評価により求めたもので、数値が大きいほど黒
化が多い。

【０１７５】図は、始動ガスおよびバッファガスをネオ
ンおよびアルゴンにして、その封入圧を変化させた高圧
放電ランプについてグロー・アーク転移時間および黒化
度を測定してプロットしたものである。

【０１７６】図から封入圧が１００〜２００ｔｏｒｒの
範囲が最適であることが分かる。

【０１７７】図７は、本発明の高圧放電ランプ点灯装置
の第１の実施形態における高圧放電ランプの異なる封入
圧に対する光束維持率特性を比較例のそれとともに示す
グラフである。

【０１７８】図において、横軸は点灯時間（ｈｒ）を、
縦軸は光束維持率（％）を、それぞれ示す。曲線Ｉはネ
オンおよびアルゴンを１００ｔｏｒｒ封入した実施例、
曲線Ｊは同じく１５０ｔｏｒｒ封入した実施例、曲線Ｋ
はアルゴンのみを１００ｔｏｒｒ封入した比較例の光束
維持率特性を、それぞれ示している。

【０１７９】本発明によれば、実用上良好な光束維持率
特性が得られることが分かる。

【０１８０】図８は、本発明の高圧放電ランプ点灯装置
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。

【０１８１】図は、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た高圧
放電ランプ点灯装置を示している。そして、図におい
て、ＡＳは交流電源、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は負荷回路である。

【０１８２】交流電源ＡＳは、商用１００Ｖ電源であ
る。

【０１８３】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。

【０１８４】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。

【０１８５】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
整流化色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を介して交流電源Ａ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。

【０１８６】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。

【０１８７】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。

【０１８８】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。

【０１８９】ゲートドライブ回路ＧＤは、帰還回路ＦＢ
Ｃ、直列共振回路ＳＯＣおよびゲート電圧出力回路ＧＯ
からなる。

【０１９０】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。

【０１９１】直列共振回路ＳＯＣ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。

【０１９２】ゲート電圧出力手段ＧＯは、直列共振回路
ＳＯＣ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。

【０１９３】始動回路ＳＴは、抵抗器Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３
からなる。

【０１９４】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。

【０１９５】抵抗器Ｒ２の他端は、直列共振回路ＳＯＣ
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。

【０１９６】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。

【０１９７】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。

【０１９８】負荷回路ＬＣは、高圧放電ランプＨＤＬ、
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ＨＤＬに並列接続した共振
コンデンサＣ６とからなり、一端が第１および第２のス
イッチング手段Ｑ１、Ｑ２の接続点に、他端が第２のス
イッチング手段Ｑ２のドレインに接続している。

【０１９９】高圧放電ランプＨＤＬは、図２に示す構成
を備えている。

【０２００】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。

【０２０１】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。

【０２０２】次に、回路動作について説明する。

【０２０３】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。

【０２０４】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。

【０２０５】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。

【０２０６】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ＨＤＬに印加される。

【０２０７】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ＳＯＣ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。

【０２０８】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。

【０２０９】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。

【０２１０】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ＨＤＬに印加される。以
後、以上説明した動作を繰り返す。

【０２１１】ところで、高圧放電ランプＨＤＬ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
ＤＬ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であり、負荷特性は、
図１の曲線Ｂに示すのと同様２次開放電圧から２次短絡
電流まで連続的になっている。

【０２１２】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ＨＤＬは、
始動し、若干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、図
３に既述したような構成であるから、始動時に黒化は殆
ど生じない。

【０２１３】図９は、本発明の高圧放電ランプ点灯装置
の第２の実施形態における点灯回路手段を示す回路図で
ある。

【０２１４】図において、図８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。

【０２１５】本実施形態は、点灯回路手段がフルブリッ
ジ形高周波インバータＦＢＩを主体としている点で異な
る。

【０２１６】ＢＵＴは昇圧チョッパ、ＢＤＴは降圧チョ
ッパ、ＦＢＩはフルブリッジ形高周波インバータであ
る。

【０２１７】昇圧チョッパＢＵＴは、インダクタＬ４、
スイッチング手段Ｑ３、ダイオードＤ１および平滑コン
デンサＣ８から構成されていて、平滑コンデンサＣ８の
両端に整流化非平滑直流電源電圧に対して昇圧された約
５８０Ｖの平滑化直流電圧を発生する。

【０２１８】降圧チョッパＢＤＴは、スイッチング手段
Ｑ４およびコンデンサＣ９から構成されていて、スイッ
チング手段Ｑ４のオンデューティを可変にしてコンデン
サＣ９の積分作用により出力電圧を変化しながら定電力
制御を行うように制御される。

【０２１９】フルブリッジ形高周波インバータＦＢＩ
は、４個のスイッチング手段Ｑ５〜Ｑ８をブリッジ接続
して入力端を降圧チョッパＢＤＴのコンデンサＣ９の両
端に接続し、出力端間に負荷回路ＬＣを接続している。
なお、負荷回路ＬＣのインダクタＬ５は、主としてスイ
ッチング手段Ｑ３ないしＱ６がオンした際の電流のピー
ク値を抑える作用をする。フルブリッジ形インバータの
場合、限流インダクタンスは不要になる。

【０２２０】そうして、フルブリッジ形高周波インバー
タＦＢＩは、その直流入力電圧を変化させることによ
り、出力電圧を調整でき、高圧放電ランプＨＤＬの始動
時に約５８０Ｖを出力し、点灯時に約７５Ｖを出力す
る。

【０２２１】図１０は、本発明の高圧放電ランプ点灯装
置の第２の実施形態を示す回路図である。

【０２２２】図において、ＡＳは低周波交流電源、ＳＷ
は電源スイッチ、ＨＢは点灯回路手段、ＨＤＬは高圧放
電ランプである。

【０２２３】低周波交流電源ＡＳは、１００Ｖ商用交流
電源である。

【０２２４】電源スイッチＳＷは、後述する点灯回路手
段ＨＢの入力をオン、オフする。

【０２２５】点灯回路手段ＨＢは、ＬＣ共振形の高周波
インバータを主体として構成され、高圧放電ランプＨＤ
Ｌに高周波電圧を供給するとともに、限流インピーダン
スを備えている。

【０２２６】図１１は、本発明の高圧放電ランプ点灯装
置の第２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。

【０２２７】図１２は、同じく上端部のみを封止した状
態を示す高圧放電ランプの縦断面図である。

【０２２８】各図において、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。高圧放電ランプＨＤ
Ｌは、材質およびサイズを除けば図３に示した本発明の
高圧放電ランプ点灯装置の第１の実施形態における高圧
放電ランプとほぼ同様である。

【０２２９】給電導体３の小径筒部１ｂの端面に当接す
る位置に１２０゜間隔で、３つの放射状突起部３ａが一
体に形成されている。この放射状突起部３ａは、それぞ
れ軸方向に沿うテーパを外面に有していて、給電導体３
の透光性セラミックス放電容器１の小径筒部１ｂの端面
に当接してストッパとなるともに、給電導体３および電
極２を小径筒部１ｂに対して同軸になるように位置を規
正する。

【実施例２】〔高圧放電ランプ〕透光性セラミックス放
電容器１：透光性アルミナセラミックス製で、全長２４
ｍｍ、中空部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
０．７ｍｍ（肉厚０．５ｍｍ）電極２：タングステンを主成分とし、直径０．２５ｍ
ｍ、露出長７ｍｍ、電極間距離３ｍｍ給電導体３：封着性部分がニオブからなり、直径０．６
４ｍｍわずかな隙間ｇ：０．２２５ｍｍシール４：給電導体３および電極２の被覆長さ３．５ｍ
ｍ放電媒体：始動ガスおよびバッファガスがＮｅ３％＋Ａ
ｒ１００ｔｏｒｒ、他に水銀１ｍｇおよびＴｌ、Ｄｙ、
Ｉｎなどの発光金属のヨウ化物１．５ｍｇ〔点灯回路手段〕回路構成：ＬＣ共振形の高周波インバータを主体とす
る。

【０２３０】点灯周波数：４５ｋＨｚ〔点灯条件〕ランプ電力：２３Ｗランプ電圧：７２Ｖランプ電流：０．３Ａ図１３は、本発明の高圧放電ランプ点灯装置の第２の実
施形態に関連するグロー・アーク転移時間と光束維持率
との関係を示すグラフである。

【０２３１】図において、横軸はグロー・アーク転移時
間（秒）を、縦軸は光束維持率（％）を、それぞれ示
す。また、図は、グロー・アーク転移時間の種々異なる
高圧放電ランプ点灯装置を用意して、高圧放電ランプを
１６５分間点灯し、５分間消灯する点滅試験を３０００
時間実施した後に、そのグロー・アーク転移時間と光束
維持率とを測定した結果に基づいて作成したものであ
る。

【０２３２】図から明かなように、グロー・アーク転移
時間と光束維持率との間には、明かな相関が認められ、
グロー・アーク転移時間が０．５〜３．０秒の範囲内で
あれば、光束維持率が８０％以上になることが確認でき
る。

【０２３３】また、グロー・アーク転移時間が１．０〜
２．５秒の範囲内であれば、光束維持率が９０％以上に
なることも分かる。

【０２３４】図１４は、本発明の高圧放電ランプ点灯装
置の第２の実施形態に関連して高圧放電ランプのグロー
・アーク転移時間の測定法を説明する回路図である。

【０２３５】図において、ＯＳＣはストレージ形のオシ
ロスコープである。

【０２３６】すなわち、高圧放電ランプＨＤＬの両端に
オシロスコープの測定端子を接続して、電源スイッチＳ
Ｗによる安定器ＨＢへの電源投入時からランプ電圧波形
の変化を観測して、両方の電極がグロー・アーク転移し
た時の経過時間をグロー・アーク転移時間として計時す
る。そして、測定回数５回の平均値をもってグロー・ア
ーク転移時間とする。

【０２３７】図１５は、本発明の高圧放電ランプ点灯装
置の第１の実施形態に関連して高圧放電ランプのランプ
電圧波形を模式的に示す波形図である。

【０２３８】図において、横軸は時間（秒）を、縦軸は
電圧を、それぞれ示す。また、図は時間０で電源スイッ
チＳＷを投入し、２秒のときに一方の電極側がグロー・
アーク転移し、２．５秒のときに他方の電極側がグロー
・アーク転移した場合を示している。したがって、この
図に示す例では、グロー・アーク転移時間は２．５秒で
ある。なお、グロー・アーク転移後は安定点灯状態に移
行している。

【０２３９】図１６は、本発明の高圧放電ランプ点灯装
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。

【０２４０】図において、図１１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。また、５は接続導
体、６は始動補助導体である。

【０２４１】接続導体５は、モリブデン線からなり、図
において上方の給電導体３に一端が接続し、基端が点灯
回路手段側に接続する。

【０２４２】始動補助導体６は、同様にモリブデン線か
らなり、基端が接続導体５に溶接により接続し、先端が
下方の電極（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。

【０２４３】そうして、本実施形態においては、始動時
に図において下方の電極と始動補助導体６との間に点灯
回路手段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。

【０２４４】なお、本実施形態の高圧放電ランプは、図
示しない外管内に収納される。

【０２４５】図１７は、本発明の高圧放電ランプ点灯装
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。

【０２４６】図において、図１６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。また、７は外管、８
は口金である。

【０２４７】外管７は、Ｒ形のバルブ形状をなしてい
て、図において底部を除いて内面に反射面７ａを備えて
いるとともに、内部は排気されて真空になっている。反
射面７ａは、アルミニウム蒸着により形成されている。

【０２４８】また、外管７の内部には、図１６に示すの
と同様な透光性セラミックス放電容器１が収納されてい
る。透光性セラミックス放電容器１の包囲部１ａが反射
面７ａの焦点に位置するように固定されている。

【０２４９】口金８は、Ｅ２６形ねじ口金からなり、外
管７のネック部７ｂに無機質接着剤によって固着されて
いる。

【０２５０】図１８は、本発明の高圧放電ランプ点灯装
置の第５の実施形態における上側のみを組み立てた状態
の高圧放電ランプを示す縦断面図である。

【０２５１】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。

【０２５２】高圧放電ランプは、図に示すように、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、第１のシール４および図面に現れない放電媒体に加
えて、セラミックスワッシャ７、外部リード線８、第２
のシール９を備えている。なお、図は、構成を理解しや
すくするために、上側のみを組み立て封止した状態を示
しているが、実際は上下対称構造になっている。また、
第１のシール４は、図３におけるシール４と同様であ
る。

【０２５３】透光性セラミックス放電容器１の包囲部１
ａは、図２において説明したように、ほぼ球形を備えて
いる。

【０２５４】セラミックスワッシャ７は、中央の貫通孔
７ａを備え、給電導体３および外部リード線８の接続部
を包囲している。

【０２５５】外部リード線８は、耐酸化性金属からな
り、給電導体３の基端に溶接され、給電導体３と同一方
向に延在している。

【０２５６】第２のシール９は、セラミックスワッシャ
７の貫通孔７ａ内を中心に給電導体３の小径筒部１ｂか
ら外部に露出している基端部を包囲している。したがっ
て、給電導体３は、第１および第２のシール４、９によ
って完全に被覆されている。

【０２５７】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。

【実施例３】〔高圧放電ランプ１１〕透光性セラミックス放電容器１：材質−透光性アルミナセラミックス製全長−２８ｍｍ包囲部１ａ−外径ａが６．５ｍｍ、内径５．５ｍｍ（肉
厚０．５ｍｍ）、内容積０．０８７ｃｃ、真球度は０．
６８、軸長ｂ（図１参照）が７．２ｍｍ小径筒部１ｂ−外径１．７ｍｍ、内径０．７ｍｍ（肉厚
０．５ｍｍ）、長さ９ｍｍ重量−３８６ｍｇ電極２：材質−主成分タングステン、直径０．２５ｍ
ｍ、長さ７．５ｍｍ、電極間距離３ｍｍわずかな隙間ｇ：０．２２５ｍｍ給電導体３：材質−ニオブ、直径０．６４ｍｍ、長さ４
ｍｍ、小径筒部１ｂへの挿入深さ３．５ｍｍ外部リード線８：材質−Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金、直径
０．６４ｍｍ、長さ５．５ｍｍ第１のシール４：材質−Ａｌ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２−Ｄｙ_２
Ｏ_３系のセラミックス封止用コンパウンドすなわちフリ
ットガラス、融点１５００゜Ｃセラミックスワッシャ７：材質−アルミナセラミックス第２のシール９：材質−ＣａＯ−ＢａＯ−ＳｉＯ系の結
合用ガラスすなわちフリットガラス、融点１０４５゜Ｃ放電媒体：始動ガスおよび緩衝ガス−分圧でＮｅ３％＋
Ａｒ９７％の混合ガスを１５０ｔｏｒｒ緩衝蒸気−水銀１．５ｍｇ発光金属の化合物−ＮａＩ：ＴｌＩ：ＤｙＩ_３をモル比
で７１：８：２１の比率で１．４ｍｇランプ電力：２０Ｗランプ重量：４８７ｍｇランプ電力（Ｗ）／透光性セラミックス放電容器の重量
（ｍｇ）：０．０５１８（ｗ／ｍｇ）ランプ電力（Ｗ）／高圧放電ランプの重量（ｍｇ）：
０．０４１１（ｗ／ｍｇ）包囲部の内容積当りの発光媒体の封入量：１６．０９
（ｍｇ／ｃｃ）包囲部１ａの軸長ｂに対する電極間距離ｇＥの比率／
ｂ：０．４２７〔点灯回路手段〕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。

【０２５８】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時間図１９は、本発明の照明装置の第１の実施形態としての
電球形高圧放電ランプを示す中央断面正面図である。

【０２５９】図において、図１８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。

【０２６０】１１は高圧放電ランプ装置、１２は固定手
段、１３は点灯回路手段、１４は受電手段、１５はケー
ス、１６は接続線、１７は保護手段である。

【０２６１】高圧放電ランプ装置１１は、高圧放電ラン
プ１１ａおよび反射鏡１１ｂからなる。

【０２６２】高圧放電ランプ１１ａは、図１８に示す高
圧放電ランプを用いている。

【０２６３】反射鏡１１ｂは、反射面１１ｂ１、一対の
透孔１１ｂ２および支持台１１ｂ３を備えている。

【０２６４】反射面１１ｂ１１は、回転放物面形状をな
している。

【０２６５】一対の透孔１１ｂ２は、反射面１１ｂ１の
所定の位置に対向して形成されていて、反射面１１ｂ１
の内外を連通している。所定の位置とは、反射面１１ｂ
１の横方向に横断し、かつ焦点を通過する位置である。

【０２６６】支持台１１ｂ３は、反射面１１ｂ１の背面
側に筒状に形成されて突出している。

【０２６７】そうして、高圧放電ランプ１１ａは、その
両端の小径筒部１ｂを反射鏡１１ｂの一対の透孔１１ｂ
２に挿入して反射鏡１１ｂに組み付けられて、両者は一
体化されている。

【０２６８】固定手段１２は、板部１２ａおよび栓体部
１２ｂが一体に形成されている。

【０２６９】板部１２ａは、後述するケース１５の蓋体
１５ｂの背面に周縁部が当接する。

【０２７０】栓体部１２ｂは、高圧放電ランプ装置１１
の反射鏡１１ｂの支持台１１ｂ３の筒の中に挿入され、
かつ接着されることによって、高圧放電ランプ装置１１
を蓋体１５ｂに接着している。

【０２７１】点灯回路手段１３は、蛍光ランプ用として
の負荷特性を備えていて、高周波インバータおよび限流
手段を含み、高圧放電ランプ１１ａを高周波点灯する。
そして、点灯回路手段１３は、反射鏡１１ｂの背面に配
設されている。なお、１３ａは配線基板である。

【０２７２】受電手段１４は、Ｅ１１形ねじ口金からな
り、当該ねじ口金が通電状態のランプソケット（図示し
ない。）に装着された際に受電して放電ランプ点灯装置
１３を付勢する。

【０２７３】ケース１５は、以上の各構成要素を収納し
て、所定の位置関係に保持する。また、ケース１５は、
ケース本体１５ａおよび蓋体１５ｂからなり、図におい
て上部が切頭円錐状をなすとともに、下端が開放された
円筒状である。そして、点灯回路手段１３は、ケース本
体１５ａ内に収納されている。ケース１５のその切頭部
に受電手段１４を配置している。

【０２７４】蓋体１５ｂは、ケース本体１５ａの下端に
嵌合状態で図示しない接着剤によって固着される。ま
た、蓋体１５ｂの中央には、開口１５ｂ１が形成されて
いて、前述の高圧放電ランプ装置１１を収容している。
さらに、蓋体１５ｂには、他に接続線１６が通過する挿
通孔１５ｂ２が形成されている。

【０２７５】接続線１６は、ケース１５の内部に収納さ
れている放電ランプ点灯装置１３から延在し、蓋体１５
ｂの挿通孔１５ｂ２を通過して、高圧放電ランプ１１ａ
の外部リード線８に接続している。

【０２７６】保護手段１７は、蓋体１５ｂと一体に形成
されている。

【０２７７】そうして、保護手段１７は、高圧放電ラン
プ装置１１の周囲に環状に起立して反射鏡１２、高圧放
電ランプ１１ａの反射鏡１２から外部に露出している部
分および接続線１６を包囲して保護する。

【０２７８】図２０は、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正面図であ
る。

【０２７９】図２２は、同じく縦断面図である。

【０２８０】各図において、図１８および図１９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。

【０２８１】高圧放電ランプ装置１１は、高圧放電ラン
プ１１ａ、反射鏡１１ｂおよび前面保護版１１ｃからな
る。高圧放電ランプ１１ａは、図１８に示す高圧放電ラ
ンプと類似の構成である。ただし、外部リード線８が高
圧放電ランプ１１ａの軸に対して直角方向に導出されて
いる点で異なる。

【０２８２】反射鏡１１ｂは、その反射面１１ｂ１がガ
ラス成形品からなる基体の内表面に形成した回転放物面
の上にアルミニウムを蒸着することによって形成されて
いる。

【０２８３】全面保護板１１ｃは、透光性耐熱部材から
なり、反射鏡１１の投光開口に耐熱性接着剤によって接
着されて、投光開口を閉塞している。

【０２８４】点灯回路手段１３は、その出力端が高圧放
電ランプ１１ａの外部リード線８に接続している。

【０２８５】受電手段１４は、Ｅ２６形ねじ口金からな
る。

【０２８６】ケース１５は、耐熱性合成樹脂を成形して
形成されている。

【０２８７】図２２は、本発明の照明装置の第３の実施
形態としてのスポットライトを示す正面図である。

【０２８８】図において、２１は照明器具本体、２２は
高圧放電ランプ装置である。

【０２８９】照明器具本体２１は、基台２１ａ、支柱２
１ｂおよび灯体２１ｃを備えている。

【０２９０】基台２１ａ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、内部に放電ランプ点灯装置（図示しない。）を収納
している。

【０２９１】支柱２１ｂは、基台２１ａから垂下して灯
体２１ｃを支持している。内部に放電ランプ点灯装置か
ら灯体２１ｃに接続する絶縁被覆導線（図示しない。）
を収容している。

【０２９２】灯体２１ｃは、内部にランプソケット（図
示しない。）を収納している。

【０２９３】高圧放電ランプ装置２２は、高圧放電ラン
プＨＤＬ、反射鏡２２ａおよび口金２２ｂを備えてい
る。

【０２９４】そうして、灯体２１ｃのランプソケットに
高圧放電ランプ装置２２の口金２２ｂを装着すれば、高
圧放電ランプＨＤＬが高輝度で点灯し、反射鏡２２ａ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。

【０２９５】なお、従来のハロゲンランプを用いるスポ
ットライトと同様にハロゲンランプを装着しても良好に
点灯することができる。

【０２９６】図２３は、本発明の照明装置の第４の実施
形態としてのスポットライトを示す正面図である。

【０２９７】図において、図１７および図２２と同一部
分についは同一符号を付して説明は省略する。

【０２９８】照明器具本体２１は、図２２と同一であ
る。

【０２９９】高圧放電ランプＨＤＬは、図１７に示すも
のと同一である。

【０３００】そうして、照明器具本体２１の灯体２１ｃ
の内部に配設されているランプソケット（図示しな
い。）に高圧放電ランプＨＤＬの口金を装着すれば、高
圧放電ランプＨＤＬが高輝度で点灯し、その外管７の反
射面７ａ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。

【０３０１】

【発明の効果】請求項１ないし１４の各発明によれば、
透光性放電容器の包囲部の端部に連通した凹窪部を形成
し、凹窪部内に電極を挿通してその先端を包囲部内に突
出させ、かつ凹窪部の内面と電極との間にわずかな隙間
を形成するとともに、放電媒体を封入した高圧放電ラン
プを、小形の点灯回路手段を用いて点灯しても、始動時
の電極物質の蒸発による黒化が生じにくい高圧放電ラン
プ点灯装置を提供することができる。

【０３０２】請求項１および２の発明によれば、加えて
透光性放電容器の包囲部の両端に連通した凹窪部を形成
し、凹窪部内に電極を挿通してその先端を包囲部内に突
出させ、かつ凹窪部の内面と電極との間にわずかな隙間
を形成するとともに、始動ガスおよびバッファガスとし
てネオンおよびアルゴンを封入した高圧放電ランプを、
負荷特性が２次開放電圧から２次短絡電流まで連続して
いる蛍光ランプ用の点灯回路手段を用いて点灯すること
により、グロー放電時の電極換算電流密度を小さくして
グロー・アーク転移時のグロー電力を小さくできるの
で、始動時の電極物質の蒸発による黒化が生じにくいと
ともに、小形の点灯回路手段を用いることが可能な高圧
放電ランプ点灯装置を提供することができる。

【０３０３】請求項２の発明によれば、加えて点灯回路
手段の２次開放電圧が高圧放電ランプの放電開始電圧に
接近していることにより、始動時のグロー電力をより小
さくした高圧放電ランプ点灯装置を提供することができ
る。

【０３０４】請求項３の発明によれば、加えて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
段を用いることにより、出力電圧の調整が円滑であると
ともに、回路構成が簡単で、一層小形かつ安価な高圧放
電ランプ点灯装置を提供することができる。

【０３０５】請求項４の発明によれば、加えて高圧放電
ランプが透光性セラミックス放電容器を備えていること
により、電極の周囲にわずかな隙間を備えた凹窪部を容
易に形成できるとともに、高ランプ効率で、かつ長寿命
の高圧放電ランプ点灯装置を提供することができる。

【０３０６】請求項５の発明によれば、加えて高圧放電
ランプの放電媒体のネオンおよびアルゴンが１００〜２
００ｔｏｒｒの圧力で封入されていることにより、始動
時の黒化が著しく低減する高圧放電ランプ点灯装置を提
供することができる。

【０３０７】請求項６の発明によれば、加えて高圧放電
ランプのグロー・アーク転移時間が０．５〜３．０秒の
範囲内であることにより、始動時の黒化が低減する高圧
放電ランプ点灯装置を提供することができる。

【０３０８】請求項７の発明によれば、加えて高圧放電
ランプのグロー・アーク転移時間が１．０〜２．５秒の
範囲内であることにより、始動時の黒化が著しく低減す
る高圧放電ランプ点灯装置を提供することができる。

【０３０９】請求項８の発明によれば、加えて高圧放電
ランプが透光性セラミックス放電容器に近接して配設さ
れた始動補助導体を備えていることにより、始動電圧が
低いとともに、点灯回路手段の一層の小形化が可能な高
圧放電ランプ点灯装置を提供することができる。

【０３１０】請求項９の発明によれば、加えて高圧放電
ランプの安定時の周波数が５〜５００ｋＨｚであること
により、実際的な高周波点灯用の点灯回路手段を備えた
高圧放電ランプ点灯装置を提供することができる。

【０３１１】請求項１０の発明によれば、加えて高圧放
電ランプのランプ電力が５０Ｗ以下であることにより、
たとえば光ファイバー用光源などの小形な照明装置に好
適で、ハロゲン電球に代替可能な高圧放電ランプ点灯装
置を提供することができる。

【０３１２】請求項１１および１２の発明によれば、加
えて透光性セラミックス放電容器の真球度が０．６以上
で、放電媒体がネオンおよびアルゴンを含み、ランプ電
力が５０Ｗ以下で、かつ点灯回路手段の動作周波数が４
０〜８０ｋＨｚであることにより、始動時の黒化が著し
く抑制され、また点灯回路手段を小形化できるととも
に、音響的共鳴現象が発生しない高圧放電ランプ点灯装
置を提供することができる。

【０３１３】請求項１２の発明によれば、加えてグロー
・アーク転移時間が０．５〜３．０秒の範囲内であるこ
とにより、始動時の黒化が低減する高圧放電ランプ点灯
装置を提供することができる。

【０３１４】請求項１３の発明によれば、加えて点灯回
路手段がＬＣ共振形の高周波インバータを備えているこ
とにより、出力電圧の調整が円滑であるとともに、回路
構成が簡単で、一層小形かつ安価な高圧放電ランプ点灯
装置を提供することができる。

【０３１５】請求項１４発明によれば、加えて点灯回路
手段の２次無負荷電圧が１．０〜３．０ｋＶp-pである
ことにより、点灯回路手段を一層小形化した高圧放電ラ
ンプ点灯装置を提供することができる。請求項１５の発
明によれば、請求項１ないし１４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】高圧放電ランプ用安定器および蛍光ランプ用安
定器の負荷特性を示すグラフ

【図２】本発明の放電ランプ装置における透光性セラミ
ックス放電容器の包囲部の真球度を説明する説明図。

【図３】本発明の高圧放電ランプ点灯装置の第１の実施
形態における高圧放電ランプを示す一部切欠断面図

【図４】本発明の高圧放電ランプ点灯装置の第１の実施
形態における高圧放電ランプの電極換算電流密度と陰極
降下電圧との関係を比較例のそれとともに示すグラフ

【図５】本発明の高圧放電ランプ点灯装置の第１の実施
形態における高圧放電ランプの封入ガス圧と放電開始電
圧との関係を比較例のそれとともに示すグラフ

【図６】本発明の高圧放電ランプ点灯装置の第１の実施
形態における高圧放電ランプの封入ガス圧とグロー・ア
ーク転移時間および黒化度と関係を示すグラフ

【図７】本発明の高圧放電ランプ点灯装置の第１の実施
形態における高圧放電ランプの異なる封入圧に対する光
束維持率特性を比較例のそれとともに示すグラフ

【図８】本発明の高圧放電ランプ点灯装置の第１の実施
形態における点灯回路手段を示す回路図

【図９】本発明の高圧放電ランプ点灯装置の第２の実施
形態における点灯回路手段を示す回路図

【図１０】本発明の高圧放電ランプ点灯装置の第３の実
施形態における点灯回路手段を示す回路図

【図１１】本発明の高圧放電ランプ点灯装置の第４の実
施形態における高圧放電ランプを示す正面図

【図１２】同じく上端部のみを封止した状態を示す高圧
放電ランプの縦断面図

【図１３】本発明の高圧放電ランプ点灯装置の第４の実
施形態に関連するグロー・アーク転移時間と光束維持率
との関係を示すグラフ

【図１４】本発明の高圧放電ランプ点灯装置の第４の実
施形態に関連して高圧放電ランプのグロー・アーク転移
時間の測定法を説明する回路図

【図１５】本発明の高圧放電ランプ点灯装置の第４の実
施形態に関連して高圧放電ランプのランプ電圧波形を模
式的に示す波形図

【図１６】本発明の高圧放電ランプ点灯装置の第５の実
施形態における高圧放電ランプを示す正面図

【図１７】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１８】本発明の高圧放電ランプ点灯装置の第７の実
施形態における上側のみを組み立てた状態の高圧放電ラ
ンプを示す縦断面図

【図１９】本発明の照明装置の第１の実施形態としての
電球形高圧放電ランプを示す中央断面正面図

【図２０】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中央断面正面図

【図２１】同じく縦断面図

【図２２】本発明の照明装置の第３の実施形態としての
スポットライトを示す正面図

【図２３】本発明の照明装置の第４の実施形態としての
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１ｂ…凹窪部２…電極３…導入導体４…シールｇ…わずかな隙間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者芦田誠司東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ライテック株式会社内Ｆターム(参考） 3K072 AA11 BA05 BB01 BC01 CA05 CA16 DD04 GA03 GB05 GB12 GB18 GC01 GC04 HA05 5C015 JJ06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放電空間を包囲する包囲部および包囲部の
端部に連通して配置され包囲部より内径が小さい凹窪部
を備えた透光性放電容器、透光性放電容器の凹窪部の内
面との間にわずかな隙間を形成しながら凹窪部内に挿通
されているとともに先端が透光性放電容器の包囲部内に
突出している細長い電極、先端が電極の基端部に接続さ
れ少なくとも中間部が透光性放電容器に封着され基端が
透光性放電容器から外部に露出した導入導体、ならびに
少なくともネオンおよびアルゴンを含み透光性放電容器
内に封入された放電媒体を備えている高圧放電ランプ
と；２次開放電圧から２次短絡電流まで連続的な負荷特
性を備え、高圧放電ランプを高周波で点灯する点灯回路
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２】放電空間を包囲する包囲部および包囲部の
端部に連通して配置され包囲部より内径が小さい凹窪部
を備えた透光性放電容器、透光性放電容器の凹窪部の内
面との間にわずかな隙間を形成しながら凹窪部内に挿通
されているとともに先端が透光性放電容器の包囲部内に
突出している細長い電極、先端が電極の基端部に接続さ
れ少なくとも中間部が透光性放電容器に封着され基端が
透光性放電容器から外部に露出した導入導体、ならびに
少なくともネオンおよびアルゴンを含み透光性放電容器
内に封入された放電媒体を備えている高圧放電ランプ
と；２次開放電圧が少なくとも高圧放電ランプの放電開
始電圧に接近しているとともに、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備え、高圧放電ランプ
を高周波で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３】放電空間を包囲する包囲部および包囲部の
端部に連通して配置され包囲部より内径が小さい凹窪部
を備えた透光性放電容器、透光性放電容器の凹窪部の内
面との間にわずかな隙間を形成しながら凹窪部内に挿通
されているとともに先端が透光性放電容器の中空部内に
突出している細長い電極、先端が電極の基端部に接続さ
れ少なくとも中間部が透光性放電容器に封着され基端が
透光性放電容器から外部に露出した導入導体、ならびに
少なくともネオンおよびアルゴンを含み透光性放電容器
内に封入された放電媒体を備えている高圧放電ランプ
と；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４】高圧放電ランプは、放電空間を包囲する包
囲部および包囲部の端部に連通して配置され包囲部より
内径が小さい凹窪部を形成する小径筒部を備えた透光性
セラミックス放電容器、透光性セラミックス放電容器の
凹窪部の内面との間にわずかな隙間を形成しながら凹窪
部に挿通されているとともに先端が透光性セラミックス
放電容器の中空部内に突出している細長い電極、先端が
電極に接続されて電極を支持し基端が透光性セラミック
ス放電容器から外部に露出する導入導体、透光性セラミ
ックス放電容器の小径筒部および導入導体の間を封着し
ているセラミックス封止用コンパウンドのシール、なら
びに少なくともネオンおよびアルゴンを含み透光性セラ
ミックス放電容器内に封入された放電媒体を備えている
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一記載の
高圧放電ランプ点灯装置。
【請求項５】高圧放電ランプは、放電媒体のネオンおよ
びアルゴンが１００〜２００ｔｏｒｒの圧力で封入され
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点灯装置。
【請求項６】放電空間を包囲する包囲部、包囲部の端部
に連通して配置され包囲部より内径が小さい小径筒部を
備えた透光性セラミックス放電容器、透光性セラミック
ス放電容器の小径筒部の内面との間にわずかな隙間を形
成しながら小径筒部内に挿通されている細長い電極、な
らびに透光性セラミックス放電容器内に封入された放電
媒体を備えている高圧放電ランプと；高圧放電ランプを
高周波で点灯する点灯回路手段と；を具備し、高圧放電
ランプのグロー・アーク転移時間が０．５〜３．０秒の
範囲内になるように構成され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７】高圧放電ランプのグロー・アーク転移時間
は、１．０〜２．５秒の範囲内になるように構成されて
いることを特徴とする請求項６記載の高圧放電ランプ点
灯装置。
【請求項８】高圧放電ランプは、透光性セラミックス放
電容器に近接して配設された始動補助導体を備えている
ことを特徴とする請求項６または７記載の高圧放電ラン
プ点灯装置。
【請求項９】点灯回路手段は、高圧放電ランプの安定点
灯時の周波数が５〜５００ｋＨｚであることを特徴とす
る請求項１ないし８のいずれか一記載の高圧放電ランプ
点灯装置。
【請求項１０】高圧放電ランプは、ランプ電力が５０Ｗ
以下であることを特徴とする請求項１ないし９のいずれ
か一記載の高圧放電ランプ点灯装置。
【請求項１１】真球度が０．６以上のほぼ球形をなして
いて放電空間を包囲する包囲部を備えた透光性セラミッ
クス放電容器、透光性セラミックス放電容器に臨在する
一対の電極、ならびに透光性セラミックス放電容器内に
封入されたネオンおよびアルゴンを含む放電媒体を備
え、ランプ電力が５０Ｗ以下の高圧放電ランプと；高圧
放電ランプを動作周波数４０〜８０ｋＨｚの高周波で点
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１２】高圧放電ランプのグロー・アーク転移時
間は、０．５〜３．０秒の範囲内になるように構成され
ていることを特徴とする請求項１１記載の高圧放電ラン
プ点灯装置。
【請求項１３】点灯回路手段は、ＬＣ共振形の高周波イ
ンバータを備えていることを特徴とする請求項１、２，
４および５ないし１２のいずれか一記載の高圧放電ラン
プ点灯装置。
【請求項１４】点灯回路手段は、その２次無負荷電圧が
１．０〜３．０ｋＶp-pであることを特徴とする請求項
１ないし１３のいずれか一記載の高圧放電ランプ点灯装
置。
【請求項１５】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１４のいずれか一記載の高圧放電ラ
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。