JP2002042637A - 高圧放電ランプおよび照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】非線形コンデンサＦを用いた始動器を内蔵した
高圧放電ランプにおいて、始動器の絶縁を確保し、製造
工程における組み立てを簡便にする。 【解決手段】発光管ＩＢ１を収納した外管ＯＢの一端に
始動器ＳＴを全て収納可能な始動器収納部４を接続し、
始動器収納部４の多端に発光管ＩＢ１および始動器ＳＴ
に電力を供給する口金Ｂを接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、始動器を内蔵した
高圧放電ランプおよびこのランプを用いた照明装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、安価な水銀灯用安定器を利用して
点灯できるように構成した高圧放電ランプには、ランプ
の始動を容易にするため、通常パルスを発生する始動器
が内蔵されている。このような始動器として、グローラ
ンプを用いたもの、または、フィラメントなどの熱によ
り熱応動スイッチを動作させるものなどが知られてい
る。しかしながら、このような始動器では発生するパル
ス電圧の波高値および幅などを均一とするのが困難であ
るため、ランプの確実な始動が困難であるばかりでな
く、しばしばその発生する高圧パルスにより安定器およ
び配線回路などに損害を与えることがあった。

【０００３】そのため、特開平２−１６５５５３号公報
には、非線形コンデンサとＳＳＳ素子のような双方向性
二端子半導体スイッチング素子の直列回路からなる始動
器を外管および口金内に組み込んだ高圧ナトリウムラン
プ（従来例１）が記載されている。これは、非線形コン
デンサの飽和特性を利用して、直列に接続した安定器の
インダクタンスにより半サイクル毎に高圧パルスを発生
させ、これを高圧放電ランプに印加して始動させるもの
である。また、半導体スイッチはパルス発生位相を一定
化し、且つエネルギーの大なる高圧パルスを発生させる
ために用いられているものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな始動器を外管に収納した場合、発光管が発する熱に
より内蔵する始動器を構成する部品の耐熱性が問題とな
る。また、発光管の熱によって始動器を構成する部品も
高温となるため、部品から発生する不純ガスが発光管の
始動性および効率に悪影響を及ぼす場合があった。

【０００５】また、外管に始動器を内蔵する場合、発光
管および始動器を外管に収納および固定を行うために外
管とステムを封着する際、バーナなどを用いて外管に用
いられる硝子を加熱溶着しステムに溶着固定している
が、その熱によって内蔵する始動器が劣化するなどの虞
がある。そして、この問題を回避しようとすると始動器
を内蔵する位置などに制約を受け製造が困難であるとい
う問題があった。

【０００６】また、酸化チタンからなる非線形コンデン
サが発光管などから排出される水素ガスなどによって還
元され特性が劣化するなどの不具合が生じる場合もあっ
た。

【０００７】また、始動器を口金内部に収納する場合
は、上記のような問題点は発生しないが、口金はランプ
のサイズなどによって規格化されている場合が多く、そ
の口金に始動器を内蔵するためには、始動器を小型化し
なければならないが、口金との間の絶縁を確保できるよ
うに実装することが極めて困難であった。そのため、製
造工程が煩雑となるという問題が生じていた。

【０００８】本発明の目的は、このような不具合を解消
するため、始動器が外管の熱の影響を受けにくく、口金
などとの絶縁を確保でき、かつ比較的簡単に製造できる
高圧放電ランプおよび照明装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の高圧放
電ランプは、透光性放電容器に少なくとも一対の電極を
封装し内部に希ガスを含む放電媒体を封入してなる発光
管と；発光管を収納し外気と気密を保持する外管と；一
端側を外管に固定し、少なくとも非線形コンデンサを含
む始動器を内蔵する始動器収納部と；始動器収納部の他
端側に固定され、発光管および始動器に電力を供給する
口金と；を具備していることを特徴としている。

【００１０】請求項２の発明の高圧放電ランプは、透光
性放電容器少なくとも一対の電極を封着し内部に希ガス
を含む放電媒体を封入してなる発光管と；発光管を収納
し、外部と気密を保持する外管と；一端側を外管に固定
し、少なくとも非線形コンデンサを含む始動回路が基板
上に配置されている始動器を内蔵する始動器収納部と；
始動器収納部の他端側に固定され発光管および始動器に
電力を供給する口金と；を具備していることを特徴とし
ている。

【００１１】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。

【００１２】高圧放電ランプとは、気体、金属蒸気など
の放電によって発光するランプであり、本発明では、メ
タルハライドランプ、高圧ナトリウムランプまたは、セ
ラミックメタルハライドランプを許容する。また、発光
管とは、高圧放電ランプの発光を行なう部分であり、透
光性気密容器に少なくとも一対の電極を有し、内部には
キセノン、アルゴンなどの希ガスおよび水銀、ハロゲン
化金属などを所望に応じて、一種または数種組み合せ放
電媒体として封入することができる。また、発光管の近
傍には始動性向上のための外部補助導体を設置してもか
まわない。この外部補助導体は、発光管の近傍に設置す
る他、外周に巻きつけるなどしても、また他端が開放さ
れていても接続されていてもかまわない。また、補極を
電極とともに発光管に封止する構成でも構わない。

【００１３】外管とは、発光管を収納する機密性の透光
性容器であり、発光管および始動器が収納される。外管
内部は、真空または窒素のような不活性ガスを封入して
もよい。不活性ガスを封入する場合には、発光管の点灯
時には約大気と同等の圧力になるように封入量を設定す
るのが好ましい。また、外管の形状は自由であり、たと
えばＴ形、ＥＤ形およびＢＴ形などを採用することがで
きる。また、Ｔ型であって両端封止構造を採用すること
もできる。さらに、外管の材質は自由であり、たとえば
硬質ガラスを用いることを許容する。

【００１４】また、外管内に内部の不純ガスを除去する
ためゲッタを組みこみことが好ましい。ゲッタの種類
は、ジルコニウム−アルミニウム、酸化バリウムなどか
ら構成されるゲッタおよびフラッシュバリウムゲッタが
使用される。

【００１５】また、外管内を真空に保持するものである
場合は、外管の内部に溶断性金属を含み、寿命末期など
のように発光管がリークしたときには、始動器を遮断さ
せる保護回路を始動器と直列に接続することも許容す
る。保護回路は、外管内に漏洩した希ガスによって近接
する電位差のある導体と放電現象を起こさせ溶断させる
ことによって、外管の外部にある始動器を遮断するもの
である。溶断性金属体とは、ニッケルなどの低融点金
属、または線状、コイルフィラメント状に形成されたタ
ングステンなどからなるものを許容する。また、溶断性
金属または、それに近接した導体に電子放射物質、例え
ばアルカリ土類金属および希土類金属などの酸化物およ
びそれらの混合物を塗布したのち焼成するまたは、含有
するなどによって形成し、それによって速やかに始動器
を遮断可能にすることが好ましい。

【００１６】外管には始動器収納部の一端が固定され
る。始動器収納部は、耐熱および絶縁の機能を有する樹
脂、硝子、セラミックなどから構成されており、アルミ
ナセラミック、ステアタイトなどのセラミックまたは、
ピーク材などのような耐熱性、絶縁性部材が特に耐熱
性、絶縁性に優れているので好ましい。また、始動器収
納部は、接続部分の外管の径と同等の外径を有すること
で美観を損なうことなく固定することができる。外管と
の固定は無機性接着剤を用いることができる。

【００１７】非線形コンデンサとは、強誘電体セラミッ
ク基板の両端に電極膜を形成したコンデンサであり、強
誘電体セラミック基板は、チタン酸バリウムを主体とし
たものを許容する。また、電極膜の表面の通電部を除い
て強誘電性結晶化ガラスなどの無機材質で被覆し電極膜
の沿面放電を抑止するなどしても、また、電極部を含め
て樹脂で被覆してもかまわない。

【００１８】始動器は、非線形コンデンサを発光管と並
列的関係に接続されるものであり、他、発光管が点灯後
速やかに始動器を電気的に切り離す熱応動スイッチなど
の切り離し手段および、発光管が点灯しないときに所定
時間内に始動器を遮断する遮断手段など必要に応じて含
むことを許容する。また、非線形コンデンサと直列にト
リガ素子を設けていても良い。

【００１９】これらの始動器が、始動器収納部に収納さ
れる。この際、始動器を構成する一部または全ての部品
および配線を絶縁基板上に配置することもできる。ま
た、配線および部品を基板内部に収納、基板表面上に印
刷するなどすることも許容する。基板は、エポキシなど
の樹脂、硝子、およびセラミックスなどから構成するこ
とができる。

【００２０】また、始動器収納部の他端には、口金が接
続される。口金は、発光管および始動器に電力を供給す
るものであれば、スクリューベースタイプ、ピンタイプ
などの種類のどのタイプでも構わない。

【００２１】本発明によれば、始動器を始動器収納部に
収納しているため、外管の熱などによって、始動器の部
品が加熱されることなく部品の信頼性が確保される。ま
た、外管内部に始動器の部品を収納することがないた
め、発光管の特性が部品から発生されるガスによって変
化するなどの不具合も抑止できる。また、始動器収納部
を絶縁体で構成することによって、始動器の絶縁が確保
しやすく、また、製造工程でも始動器の組みこみ工程を
簡略することが可能となる。

【００２２】また、請求項２の発明によれば、請求項１
の発明の効果に加えて、基板に非線形コンデンサおよび
始動器を配置することによってユニット化することがで
き、部品配置をコンパクトにできる。また、始動器収納
部に始動器を収納する組み込み工程で作業効率の向上を
図ることができる。

【００２３】請求項３の発明の高圧放電ランプは、透光
性放電容器に少なくとも一対の電極を封着し内部に希ガ
スを含む放電媒体を封入してなる発光管と；発光管を収
納し外気と気密保持する外管と；発光管の熱を受けやす
い外管表面の位置に配置される非線形コンデンサと；一
端側を外管に固定し、非線形コンデンサを含む始動器を
内蔵する始動器収納部と；始動器収納部の他端側に固定
され発光管および始動器に電力を供給する口金と；を具
備していることを特徴としている。

【００２４】非線形コンデンサが、発光管の熱を受けや
すい外管表面の位置、基本的には外管の外表面全てを含
んでいるが、特に外管のステムが溶着されている部分に
おけるステムと外管排気管の間に装着することが受熱上
および実装上好ましい。

【００２５】請求項３の発明によれば、このような場所
に非線形コンデンサを配置することによって、非線形コ
ンデンサが発光管の熱を受けやすい。このため外周囲の
温度の影響によらずに、非線形コンデンサが発光管の熱
によって過熱されることによって非線形コンデンサがキ
ューリー点温度まで上昇し非線形コンデンサの動作が停
止する。このような非線形コンデンサの特性を利用する
ことができるので、発光管が点灯した後に速やかに高圧
パルスの発生を停止させることができる。このため、高
圧パルスによるノイズの発生を最低限に押さえることが
でき、また、安定器の絶縁劣化、使用者の感電の虞も低
減することができる。

【００２６】請求項４の高圧放電ランプは、透光性放電
容器に少なくとも一対の電極を封着し内部に希ガスを含
む放電媒体を封入してなる発光管と；発光管を収納し、
外気と気密を保持する外管と；一端側を外管に固定し、
非線形コンデンサを含む始動器を内蔵する始動器収納部
と；発光管の熱を受けやすい外管表面の位置に配置され
る始動器を切り離す熱応動スイッチと；始動器収納部の
他端側に固定され発光管および始動器に電力を供給する
口金と；を具備している。

【００２７】始動器を切り離す熱応動スイッチもまた、
発光管の熱を受けやすい外管表面の位置、基本的には外
管の外表面全てを含んでいるが、特に外管のステムが溶
着されている部分におけるステムと外管排気管の間に装
着することが受熱上および実装上好ましい。

【００２８】また、熱応動スイッチはサーマルプロテク
タを使用することで、熱応動スイッチが小型化できる点
で好ましい。

【００２９】請求項４の発明によれば、周囲の温度の影
響によらずに、熱応動スイッチが発光管の熱によって動
作するので、発光管が点灯した後に速やかに高圧パルス
の発生を停止させることができる。このため、高圧パル
スによるノイズの発生を最低限に押さえることができ、
また、安定器の絶縁劣化、使用者の感電の虞も低減する
ことができる。

【００３０】請求項５の発明は、請求項１ないし４いず
れか一記載の高圧放電ランプであって、始動器収納部は
絶縁体にて構成され、外気と通気可能であることを特徴
とする。

【００３１】請求項５の発明によれば、始動器収納部内
部が外気と通気可能となるように構成されているため、
始動器を構成する部品が過剰に過熱されることがなく、
始動器の耐熱を下げる事ができるため始動器を構成する
部品のコストを低減することが可能となる。

【００３２】請求項６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ないし請求項
５いずれか一記載の高圧放電ランプと；高圧放電ランプ
を安定的に点灯させる点灯装置と；を具備している。

【００３３】本発明において、照明装置とは、高圧放電
ランプの発光を利用するあらゆる装置を意味しており、
たとえば照明器具、液晶などのバックライト、自動車用
ヘッドライトなどを含む。また、点灯装置とは、高圧放
電ランプを安定に点灯させるものであって、本発明にお
いては汎用されている安価な水銀灯用安定器を用いるこ
とをができる。このため、安価な照明装置を提供でき
る。

【００３４】

【発明の実施形態】本発明の高圧放電ランプの第１の実
施形態を図１から３を参照して説明する。

【００３５】図１は、発光管にメタルハライドランプを
用いた高圧放電ランプの構成図、図２は同放電ランプの
正面図、図３は、同高圧放電ランプの要部断面図。各図
において、１は商用交流電源、２は安定器であり、安価
で汎用されている水銀灯用安定器を用いている。

【００３６】発光管ＩＢ１は、透光性放電容器１、上下
一対の電極２、２および図面に現れないイオン化媒体を
備えて構成されている。

【００３７】透光性放電容器１は、石英ガラスからな
り、両端にピンチシール部１ａ、１ｂを備えている。

【００３８】電極２は、タングステンの軸部２ａおよび
軸部２ａの先端部近傍に装着したコイル部２ｂからな
り、基端をピンチシール部１ａ、１ｂ内に気密に埋設さ
れているモリブデン箔（図示しない。）に溶接されてい
る。

【００３９】イオン化媒体は、発光金属のハロゲン化
物、希ガスおよび水銀からなる。

【００４０】外管ＯＢは、硬質ガラスからなり、ＢＴ形
を採用しており、ボール形状部３１、首部３２、首部３
２の下端に封止部３３および排気管３４を備えていると
ともに、ボール形状部３１の内部に発光管ＩＢを収納し
ている。

【００４１】封止部３３は、フレアステム３ａを用いて
形成されている。すなわち、フレアステム３ａのフレア
部３ａ２を外管ＯＢの首部３２端部に封着することによ
って、封止部３３を形成している。また、封止部３３の
周囲にはガラス成形によりねじ溝部３ｂを形成してい
る。

【００４２】フレアステム３ａは、ピンチシール部３ａ
１、フレア部３ａ２、一対の内部導入導体３ａ３、３ａ
４および一対の外部導入導体３ａ５、３ａ６を備えてい
る。

【００４３】一対の内部導入導体３ａ３、３ａ４および
一対の外部導入導体３ａ５、３ａ６は、ピンチシール部
３ａ１内において封着性金属を介して互いに接続され
て、フレアステム３ａの内外を貫通する一対の導電体を
構成しているとともに、フレアステム３ａに気密に封着
されている。

【００４４】排気管３４は、基端がフレアステム３ａに
溶着されて、ピンチシール部３ａ１とフレア部３ａ２と
の境界部の近傍において外管ＯＢ内にに開口していると
ともに、図３において下部の先端にチップオフ部３２が
形成されている。外管ＯＢ内は、排気管３４を通じて排
気され、窒素が封入されている。

【００４５】また、外管ＯＢの内部には、発光管ＩＢ１
が収納されている。そして、発光管ＩＢ１を外管ＯＢ内
の所定に位置に定置するために、下部支持枠５および上
部支持枠６が配設されている。

【００４６】下部支持枠５は、コ字状導体５ａ、支持バ
ンド５ｂおよび接続導体５ｃを備えている。コ字状導体
５ａは、その基底部を内部導入導体３ａ４に溶接してい
る。支持バンド５ｂは、発光管ＩＢ１の下側のピンチシ
ール部１ａを包持するとともに、コ字状導体５ａの側辺
に溶接されている。

【００４７】接続導体５ｃは、先端が発光管ＩＢ１のピ
ンチシール部１ａ内においてモリブデン箔に溶接し、基
端がコ字状導体５ａに溶接されている。

【００４８】上部支持枠６は、コ字状導体６ａ、支持バ
ンド６ｂ、接続導体６ｃおよび振れ止め体６ｄを備えて
いる。コ字状導体６ａ、支持バンド６ｂおよび接続導体
６ｃは、下部支持枠５と同様の構造であるが、上下倒立
した関係になっている。しかし、上部支持枠６は、振れ
止め体６ｄによって外管ＯＢの内面に振れ止め指示され
ている。すなわち、振れ止め体６ｄは、中央部をコ字状
導体６ａの側辺に溶接され、先端が外管ＯＢの内面に緩
く当接していることにより、上部支持枠６、したがって
発光管ＩＢ１を振れ止めをしている。

【００４９】また、上部支持枠６には、過酸化バリウム
からなるゲッタＧ１が固着され発光管ＩＢ１の寿命中に
放出される水素などの不純ガスを吸着し、ランプの始動
特性、寿命特性を安定させている。

【００５０】始動器収納部４は、絶縁体であるアルミナ
セラミックにて構成され、外管ＯＢの首部３２の外径と
同等の外形を有する上部筒部４１と下部に口金Ｂと接続
可能な径の下部筒部４２を有し、上部筒部４１の上端に
は複数個の切り欠き部４１ａを有している。また、下部
筒部４２には切り欠き部４２ａを有している。この切り
欠き部４２ａによって基板１０の下部を外気と通気可能
として基板１０下部に配置される部品の冷却を行うもの
である。

【００５１】始動器ＳＴ１は、バイメタルと接点からな
る熱応動スイッチＢ１、飽和特性を有するチタン酸バリ
ウムなどの強誘電体からなる非線形コンデンサ Ｆおよ
びトリガ用抵抗Ｒ２の直列回路、非線形コンデンサ Ｆ
およびトリガ用抵抗Ｒ２の直列回路と並列に接続された
非線形コンデンサ Ｆの加熱抵抗Ｒ１、トリガ用抵抗Ｒ
２と並列に接続された半導体スイッチング素子ＳＳＳを
有している。これら始動器ＳＴ１の構成部品をセラミッ
クからなる基板１０に配置している。始動回路ＳＴを配
線している配線は、基板１０上に印刷されている。ま
た、これらの始動回路ＳＴを構成する各部品は、基板１
０に溶接されて固定されている。

【００５２】なお、基板１０の発光管側に熱応動スイッ
チＢ１のような耐熱素子を、基板１０の口金Ｂ側に非線
形コンデンサ Ｆおよび半導体スイッチング素子ＳＳＳ
のような熱特性をもつ素子を配置することによって始動
器ＳＴの誤動作、劣化を低減することができる。

【００５３】基板１０は、始動器収納部４にねじ４３
ａ、４３ｂを使用して固定した。ねじ４３ａ、４３ｂ
は、導電体にて構成されており、ねじ４３ａは導入線３
ａ５と接続される。また、ねじ４３ａには、始動回路Ｓ
Ｔの熱応動スイッチＢ１の一端が電気的に接続されてい
る。

【００５４】始動器収納部４は、上部筒部４１を外管首
部３２の端部に固定し、上部切り欠き部４１ａから無機
系接着剤４４を注入して外管３の首部３２と固着され
る。このとき、ド−ナッツ円板４５がねじ溝部３ｂと上
部筒部４１の間に挿入され、接着剤４４の流れ止めの働
きをしている。

【００５５】口金Ｂは、Ｅ３９形ねじ口金からなり、始
動器収納部４のねじ４３ａ、４３ｂに接続固定されてい
る。また、口金Ｂは、シェル７、アイレットガラス８お
よびセンターコンタクト９を備えて構成されている。シ
ェル７は、ねじ溝を形成した導電性の円筒体からなる。
アイレットガラス８は、シェル８の下端部に環状に付着
されている。センターコンタクト９は、アイレットガラ
ス８に固着されて、シェル７に対して絶縁関係に支持さ
れている。

【００５６】始動回路基板１０と始動器収納部４を固定
したねじ４３ａ、４３ｂは、シェル７と溶接され電気的
に接続され、始動器収納部４と口金Ｂを固着している。
センタコンタクト９は電気的に基板１０を貫通している
穴部（図示しない）を介して導入線３ａ６と接続てい
る。

【００５７】なお、外管ＯＢ、始動器収納部４および口
金Ｂが接続された状態で全長が従来の同様のランプと等
しくなるように外管ＯＢの全長を従来のものよりも始動
器収納部４の長さ分短く構成している。このように構成
することによって、従来から使用されている器具などに
収納可能な高圧放電ランプを提供できる。

【００５８】次にこのように構成された高圧放電ランプ
の動作の各モードについて説明する。

【００５９】始めに、通常に点灯する場合について説明
する。

【００６０】交流電源１を投入すると、安定器２の出力
端から２００Ｖの電圧が発光管ＩＢ１に印加される。そ
して、この電圧は口金Ｂを介して始動器ＳＴ１に印加さ
れる。

【００６１】始動器ＳＴ１においては、印加される正弦
波電圧が半導体スイッチＳＳＳのブレークオーバー電圧
を越えた時点で、非線形コンデンサ Ｆに急激な電圧が
印加され、それにより、非線形コンデンサ Ｆに急激な
充電電流が流れ、電荷が蓄えられただちに飽和電圧に達
し電流を急激に遮断する。このときのスイッチング作用
により非線形コンデンサ Ｆに蓄えられた電荷が放出
し、高圧パルスを発生させ発光管ＩＢ１に印加され点灯
を行う。この後、発光管の熱が、外管によって伝達され
熱応動スイッチＢ１が開放され、始動器Ｓに電力の供給
が断たれパルスの発生を停止する。

【００６２】発光管ＩＢ１が高温状態であるなどの理由
により発光管ＩＢ１が上記の動作によっても点灯しない
場合には、始動器ＳＴ１が動作してパルス電圧が安定器
２から発生して発光管ＩＢ１に印加されるが、発光管Ｉ
Ｂ１が始動しないので、同時に加熱抵抗Ｒ１に継続的に
通電する結果、加熱抵抗Ｒ１が発熱して非線形コンデン
サ Ｆを加熱する。そのため、やがて非線形コンデンサ
Ｆがキューリー点温度以上まで過熱されると非線形コ
ンデンサ Ｆの非線形特性が失われパルスの発生は停止
する。この状態は、交流電源１が投入されている間継続
する。

【００６３】次に、本発明の高圧放電ランプの第２の実
施形態を図４から６を参照して説明する。

【００６４】図４は、発光管にセラミックメタルハライ
ドランプを用いた高圧放電ランプの構成図、図５は同放
電ランプの正面図、図６は、同放電ランプの用部断面図
である。なお、各図において、図１から３までと同一部
分については同一符号を付して詳細の説明を省略する。

【００６５】発光管ＩＢ２は、アルミナセラミックスか
らなる透光性放電容器１１、上下一対の電極（図示しな
い）および図面に現れないイオン化媒体を備えて構成さ
れている。電極は、外部リード線２１ａ、２１ｂと接続
され、イオン化媒体は、発光金属のハロゲン化物、希ガ
スおよび水銀からなる。

【００６６】外管ＯＢは、硬質ガラスからなり、Ｔ形を
採用しており下端に封止部３３および排気管３４を備え
ているとともに、発光管ＩＢ２を収納し内部を高真空と
なるように気密に封止されている。また、外管ＯＢの内
部にはバリウムフラッシュゲッタ（図示しない）が内蔵
され、外管ＯＢの内部が高真空状態に気密に封止された
後に高周波過熱されて外管ＯＢの内部に付着させること
によって、発光管ＩＢ２の寿命中においても外管ＯＢ内
部の高真空状態を保持することができる。

【００６７】また、外管ＯＢの内部には、発光管ＩＢ２
が収納されている。そして、発光管ＩＢ２を外管ＯＢ内
の所定に位置に定置させるために、Ｌ字型の支持体５１
ａ、５１ｂが配設されている。支持体５１ａ、５１ｂに
は、発光管ＩＢ２の外部リード線２１ａ、２１ｂと接続
導体５２ａ、５２ｂと介して接続されて発光管ＩＢ２を
支持している。

【００６８】支持体５１ａ、５１ｂには、振れ止め体６
ｄを備えその端部には絶縁支持体６１によって、支持体
５１ａ、５１ｂを固定し、発光管ＩＢ２を振れ止めをし
ている。

【００６９】始動器ＳＴ２は、接点復帰型のサーマルプ
ロテクタＳＭ、飽和特性を有するチタン酸バリウムなど
の強誘電体からなる非線形コンデンサ Ｆおよびトリガ
用抵抗Ｒ２の直列回路、非線形コンデンサ Ｆとトリガ
用抵抗Ｒ２の直列回路と並列に接続された非線形コンデ
ンサ Ｆの加熱抵抗Ｒ１、トリガ用抵抗Ｒ２と並列に接
続された半導体スイッチング素子ＳＳＳを有して構成さ
れている。

【００７０】サーマルプロテクタＳＭは、外管ＯＢの熱
を受けやすい外管ＯＢのフレアステム部３ａ２と排気管
３４の間に挿入し、それ以外の始動器ＳＴ２の構成部品
をセラミックからなる基板１０に配置している。始動回
路ＳＴ２を配線している配線は、基板１０上に印刷され
て構成している。また、これらの始動回路ＳＴを構成す
る各部品は、基板１０に溶接されて固定されている。

【００７１】基板１０は、始動器収納部４に収納され、
下部切り欠き部４２ａを利用してねじ４３ａ、４３ｂに
て固定した。ねじ４３ａ、４３ｂは、導電体にて構成さ
れておりそれぞれ導入線４３１ａ、４３１ｂが接続され
る。導入線４３１ａは導入線３ａ５、サーマルプロテク
タＳＭの一端と接続される。このとき、それぞれを、始
動器収納部４の外部で、溶接接続などした後、切り欠き
部４１ａを利用して、接続された導入線４３１ａ、３ａ
５を始動器収納部４の内部に収納することができる。ま
た、ねじ４３ｂには導入線３ａ６と４３１ｂが同様に接
続される。このように構成することによって、導入線の
接続工程が簡略される。

【００７２】始動回路基板１０と始動器収納部４を固定
したねじ４３ａは、下部の切り欠き部４２ａを通してセ
ンターコクネクタ９と導入線９１を介して電気的に接続
される。また、一方のねじ部４３ｂは、シェル７と溶接
され電気的に接続され、始動器収納部４と口金Ｂを固着
している。

【００７３】次にこのように構成された高圧放電ランプ
の動作の各モードについて説明する。

【００７４】始めに、通常に点灯する場合について説明
する。

【００７５】交流電源１を投入すると、安定器２の出力
端から２００Ｖの電圧が発光管ＩＢ２に印加される。そ
して、この電圧は口金Ｂを介して始動器ＳＴ２に印加さ
れる。

【００７６】始動器ＳＴ２においては、印加される正弦
波電圧が半導体スイッチＳＳＳのブレークオーバー電圧
を越えた時点で、非線形コンデンサ Ｆに急激な電圧が
印加され、それにより、非線形コンデンサ Ｆに急激な
充電電流が流れ、電荷が蓄えられただちに飽和電圧に達
し電流を急激に遮断する。このときのスイッチング作用
により非線形コンデンサ Ｆに蓄えられた電荷が放出
し、高圧パルスを発生させ発光管ＩＢ２に印加され点灯
を行う。この後、発光管ＩＢ２の熱が、外管ＯＢによっ
て伝達されサーマルプロテクタＳＭが開放され、始動器
ＳＴ２に電力の供給が断たれパルスの発生を停止する。

【００７７】発光管ＩＢ２が高温状態であるなどの理由
により発光管ＩＢ２が上記の動作によっても点灯しない
場合には、サーマルプロテクタＳＭが開放しているので
始動器ＳＴ２に電力が供給されないため、高圧パルスも
発生しない。しかし、時間が経過した後、発光管ＩＢ２
が冷却されて点灯しやすい状態になるとともにサーマル
プロテクタＳＭの接点も復帰して導通状態となるので始
動器ＳＴ２に電力が供給され高圧パルスが発生し発光管
ＩＢ２を点灯する。

【００７８】また、発光管ＩＢ２の寿命末期など、パル
ス電圧が安定器２から発生して発光管ＩＢ２に印加され
ても発光管ＩＢ２が始動しな場合は、同時に加熱抵抗Ｒ
１に継続的に通電する結果、加熱抵抗Ｒ１が発熱して非
線形コンデンサ Ｆを加熱する。そのため、やがて非線
形コンデンサ Ｆがキューリー点温度以上まで過熱され
ると非線形コンデンサ Ｆの非線形特性が失われパルス
の発生は停止する。この状態は、交流電源１が投入され
ている間継続する。

【００７９】このように、構成された高圧放電ランプ
は、始動器ＳＴ２を構成する部品を始動器収納部４に収
納しているため、バリウムフラッシュゲッタを高周波加
熱を行っても始動器ＳＴ２が高周波にさらされることが
なくなるため、高周波による部品の破損を抑止すること
ができる。

【００８０】また、サーマルプロテクタＳＭを外管ＯＢ
の熱の受けやすい位置に配置しているため、外管ＯＢの
熱の影響のみであり、外周囲の温度の影響を受けること
なく動作することができる。

【００８１】次に、本発明の高圧放電ランプの第３の実
施形態を図７から８を参照して説明する。本実施形態
は、発光管にセラミックメタルハライドランプを用いた
高圧放電ランプの例であり、図７は同放電ランプの構成
図、図８は同放電ランプの用部断面図である。なお、本
実施形態の正面図は図４と同一でありまた、各図におい
て、図４から６までと同一部分については同一符号を付
して詳細の説明を省略する。

【００８２】始動器ＳＴ３は、バイメタルと接点からな
る熱応動スイッチＢ２、飽和特性を有するチタン酸バリ
ウムなどの強誘電体からなる非線形コンデンサ Ｆおよ
びトリガ用抵抗Ｒ３の直列回路、非線形コンデンサ Ｆ
とトリガ用抵抗Ｒ２の直列回路と並列に接続された熱応
動スイッチＢ２の加熱抵抗Ｒ１、トリガ用抵抗Ｒ２と並
列に接続された半導体スイッチング素子ＳＳＳ、熱応動
スイッチＢ２と並列に接続された非線形コンデンサ Ｆ
の焦電流バイパス抵抗Ｒ２を有している。

【００８３】非線形コンデンサ Ｆは、外管ＯＢの熱を
受けやすい外管ＯＢのフレアステム部３ａ２と排気管３
４の間に挿入し、それ以外の始動器ＳＴ３の構成部品を
セラミックからなる基板１０に配置している。始動回路
ＳＴ３を配線している配線は、基板１０上に印刷されて
構成している。また、これらの始動回路ＳＴ３を構成す
る各部品は、基板１０に溶接されて固定されている。ま
た、過熱抵抗Ｒ１と熱応動スイッチＢ２、焦電流バイパ
ス抵抗Ｒ２は、近接されて配置されている。

【００８４】次にこのように構成された高圧放電ランプ
の動作の各モードについて説明する。

【００８５】始めに、通常に点灯する場合について説明
する。

【００８６】交流電源１を投入すると、安定器２の出力
端から２００Ｖの電圧が発光管ＩＢ３に印加される。そ
して、この電圧は口金Ｂを介して始動器ＳＴ３に印加さ
れる。

【００８７】始動器ＳＴ３においては、印加される正弦
波電圧が半導体スイッチＳＳＳのブレークオーバー電圧
を越えた時点で、非線形コンデンサ Ｆに急激な電圧が
印加され、それにより、非線形コンデンサ Ｆに急激な
充電電流が流れ、電荷が蓄えられただちに飽和電圧に達
し電流を急激に遮断する。このときのスイッチング作用
により非線形コンデンサ Ｆに蓄えられた電荷が放出
し、高圧パルスを発生させ発光管ＩＢ３に印加され点灯
を行う。この後、発光管ＩＢ３の熱が、外管ＯＢによっ
て伝達され非線形コンデンサＦが過熱され、やがて非線
形コンデンサ Ｆがキューリー点温度以上まで過熱され
ると非線形コンデンサ Ｆの非線形特性が失われパルス
の発生は停止する。

【００８８】発光管ＩＢ３が高温状態であるなどの理由
により発光管ＩＢ３が上記の動作によっても点灯しない
場合にも非線形コンデンサ Ｆがキューリー点温度以上
まで過熱されているので、パルスは発生しない。しか
し、時間が経過した後、発光管ＩＢ３が冷却されて点灯
しやすい状態になるとともに非線形コンデンサＦも冷却
されるので始動器ＳＴに電力が供給され高圧パルスが発
生し発光管ＩＢ３を点灯する。

【００８９】また、発光管ＩＢ３の寿命末期など、パル
ス電圧が安定器２から発生して発光管ＩＢ３に印加され
ても発光管ＩＢ３が始動しない場合は、同時に加熱抵抗
Ｒ１および焦電流バイパス抵抗Ｒ２に継続的に通電する
結果、加熱抵抗Ｒ１、焦電流バイパス抵抗Ｒ２が発熱し
て熱応動スイッチＢ２を加熱する。そのため、やがて熱
応動スイッチＢ２が開放されるため、非線形コンデンサ
に電力が供給されなくなるため、パルスの発生は停止す
る。この状態は、交流電源１が投入されている間継続す
る。

【００９０】図９は第１の実施形態のメタルハライドラ
ンプを装着した照明装置Ｓを示している。

【００９１】照明装置Ｓは、反射笠７１、ソケット７２
及び安定器７３などから構成されている。メタルハライ
ドランプＤＬの口金Ｂは照明装置のソケット７２に装着
されて使用される。安定器７３は、安価で汎用されてい
る水銀灯用安定器を用いている。ソケット７２には安定
器７３の二次出力端が接続されメタルハライドランプＤ
Ｌに電力の供給を行なっている。照明装置７は天井面７
０によって支持される。

【００９２】このように構成された照明装置では、使用
される安定器が安価で汎用されている水銀灯用安定器を
用いているため、安価な照明装置を提供することができ
る。

【００９３】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、始動器を始動
器収納部に全て収納しているため、外管の熱などによっ
て、始動器の部品が加熱されることなく部品の信頼性が
確保できる。また、外管内部に始動器の部品を収納する
ことがないため、発光管が部品から発生されるガスによ
って特性が変化するなどの不具合も抑止できる。また、
始動器が絶縁体で構成される始動器収納部内に収納して
いるため、始動器の絶縁が確保しやすく、また、製造工
程でも始動器の組みこみ工程を簡略することが可能とな
る。

【００９４】請求項２の発明によれば、請求項１の効果
に加えて、基板に非線形コンデンサおよび始動器を配置
することによってユニット化することができ、部品配置
をコンパクトにできる。また、外管内に始動器など収納
する組み込み工程で製造上作業効率の向上ができる。

【００９５】請求項３の発明によれば、外周器の温度の
影響を受けることが少なく、発光管の熱を受けることに
よって非線形コンデンサが動作することができるので、
不要なパルス電圧を発生させることが低減され、ノイズ
の発生を最低限に押さえることができ、また、使用者に
対しての感電の虞などを低減することができる。

【００９６】請求項４の発明によれば、外周器の温度の
影響を受けることが少なく、発光管の熱によって熱応動
スイッチが動作することができるので、確実に始動器へ
の電力の供給を制御でき、不要なパルス電圧を発生させ
ることが低減され、ノイズの発生を最低限に押さえるこ
とができ、また、使用者に対しての感電の虞などを低減
することができる。

【００９７】請求項５の発明によれば、始動器収納部内
部が外気と通気可能となるように構成されているため、
始動器を構成する部品が過剰に過熱されることがなく、
始動器の耐熱を下げる事ができるため始動器を構成する
部品のコストを低減することが可能となる。

【００９８】請求項６の発明によれば、安価で、安全性
も向上することのできる照明装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の高圧放電ランプの構
成図

【図２】同じく高圧放電ランプの正面図

【図３】同じく高圧放電ランプの要部断面図

【図４】本発明の第２の実施形態の高圧放電ランプの構
成図

【図５】同じく高圧放電ランプの正面図

【図６】同じく高圧放電ランプの要部断面図

【図７】本発明の第３の実施形態の高圧放電ランプの構
成図

【図８】同じく高圧放電ランプの要部断面図

【図９】本発明の高圧放電ランプを用いた照明装置の断
面図

【符号の説明】

ＩＢ１・・高圧放電ランプ発光管 １…商用交流電源 ２…水銀灯安定器 ４…始動器収納部 ＯＢ…放電ランプ外管 Ｂ…口金 ＳＴ…始動器 １０…セラミック基板 Ｆ…非線形コンデンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 愛宕 慎司 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 (72)発明者 伊藤 彰 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） 3K083 AA62 BA12 BC18 BC33 CA32 5C035 HH09 5C039 BB12

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透光性放電容器に少なくとも一対の電極を
   封装し内部に希ガスを含む放電媒体を封入してなる発光
   管と；発光管を収納し外気と気密を保持する外管と；一
   端側を外管に固定し、少なくとも非線形コンデンサを含
   む始動器を内蔵する始動器収納部と；始動器収納部の他
   端側に固定され、発光管および始動器に電力を供給する
   口金と；を具備していることを特徴とする高圧放電ラン
   プ。
2. 【請求項２】透光性放電容器に少なくとも一対の電極を
   封着し内部に希ガスを含む放電媒体を封入してなる発光
   管と；発光管を収納し、外部と気密を保持する外管と；
   一端側を外管に固定し、少なくとも非線形コンデンサを
   含む始動回路が基板上に配置されている始動器を内蔵す
   る始動器収納部と；始動器収納部の他端側に固定され発
   光管および始動器に電力を供給する口金と；を具備して
   いることを特徴としている高圧放電ランプ。
3. 【請求項３】透光性放電容器に少なくとも一対の電極を
   封着し内部に希ガスを含む放電媒体を封入してなる発光
   管と；発光管を収納し、外気と気密を保持する外管と；
   発光管の熱を受けやすい外管表面の位置に配置される非
   線形コンデンサと；一端側を外管に固定し、非線形コン
   デンサを含む始動器を内蔵する始動器収納部と；始動器
   収納部の他端側に固定され発光管および始動器に電力を
   供給する口金と；を具備していることを特徴としている
   高圧放電ランプ。
4. 【請求項４】透光性放電容器に少なくとも一対の電極を
   封着し内部に希ガスを含む放電媒体を封入してなる発光
   管と；発光管を収納し、外気と気密を保持する外管と；
   一端側を外管に固定し、非線形コンデンサを含む始動器
   を内蔵する始動器収納部と；始動器収納部内の発光管の
   熱を受けやすい外管表面の位置に配置され始動器を切り
   離す熱応動スイッチと；始動器収納部の他端側に固定さ
   れ発光管および始動器に電力を供給する口金と；を具備
   していることを特徴としている高圧放電ランプ。
5. 【請求項５】始動器収納部は絶縁体にて構成され、外気
   と通気可能であることを特徴とする請求項１ないし４い
   ずれか一記載の高圧放電ランプ。
6. 【請求項６】照明装置本体と；照明装置本体に支持され
   た請求項１または５記載の高圧放電ランプと；高圧放電
   ランプを安定的に点灯させる点灯装置と；を具備してい
   ることを特徴としている照明装置。