JP2012074152A - 無電極放電ランプ装置およびそれを用いた照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】バルブ内に残留している不純物に起因して無電極放電ランプのランプ性能が低下するのを抑制可能な無電極放電ランプ装置およびそれを用いた照明器具を提供する。
【解決手段】無電極放電ランプ１６は、放電ガスである希ガスおよび水銀が封入された透光性のバルブ１と、高周波電流が通電されることにより高周波電磁界を発生させる誘導コイル４とを備える。誘導コイル４は、排気細管５の長手方向においてバルブ本体１ａの最大径近傍に配置された第１のコイル４ａと、排気細管５の他端部側に配置された第２のコイル４ｂとで構成される。無電極放電ランプ１６を点灯させる点灯装置１４は、無電極放電ランプ１６の累積点灯時間を計時する計時手段と、計時手段により計時された累積点灯時間が所定時間になるまでは、第２のコイル４ｂに高周波電流を通電し、所定時間を経過してからは、第１のコイル４ａに高周波電流を通電する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無電極放電ランプ装置およびそれを用いた照明器具に関するものである。

従来から、放電ガスである希ガス（例えば、アルゴンガス、クリプトンガスなど）および水銀が封入された透光性のバルブと、高周波電流が通電されることにより高周波電磁界を発生させる誘導コイルと、上記高周波電流を発生する点灯回路とを備えた無電極放電ランプ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、特許文献１には、上述の無電極放電ランプ装置を備えた照明器具が提案されている。

この種の無電極放電ランプ装置における無電極放電ランプは、例えば、図６に示すように、バルブ１の内壁面側に高周波電磁界の作用による希ガスの放電により発生した紫外線を可視光に変換する蛍光体膜３が設けられている。また、図６に示した構成の無電極放電ランプ１１６は、バルブ１において電球状の外郭（以下、バルブ本体と称する）１ａ以外の部位に、誘導コイル４などを収納するキャビティ７を形成するキャビティ形成部１ｂが設けられている。さらに、図６に示した構成の無電極放電ランプ１１６は、一端部がキャビティ形成部１ｂの底部１０に連結されて内部空間がバルブ本体１ａの内部空間に連通し、他端部が封止された排気細管５が設けられている。なお、バルブ１の内壁面と蛍光体膜３との間には、バルブ１を保護する保護膜２が設けられている。また、排気細管５内には、バルブ１内に水銀蒸気を供給する水銀アマルガムが収納された金属容器６が配置されている。

上述の無電極放電ランプ１１６の製造方法としては、バルブ本体１ａとキャビティ形成部１ｂとをそれぞれ形成する形成工程と、バルブ本体１ａの内壁面とキャビティ形成部１ｂにおけるバルブ本体１ａ側の表面それぞれに保護膜２を形成してから蛍光体膜３を塗布する塗布工程と、蛍光体膜３を大気中にて高温で焼成する焼成工程と、バルブ本体１ａとキャビティ形成部１ｂとを接合することでバルブ１を形成する接合工程と、上記他端部が開放された状態の排気細管５を通してバルブ１内を高温で真空排気する真空排気工程と、バルブ１内に希ガス（例えば、アルゴンガスなど）および水銀（アマルガムを含む）を封入する封入工程と、排気細管５の上記他端部を封止する封止工程とを有する方法が考えられる。

特開２０１０−５００５７号公報

ところで、図６に示した構成の無電極放電ランプ１１６は、上述の製造方法によって蛍光体膜３を焼成工程により大気中にて高温で焼成し、バルブ１内を真空排気工程にて真空排気することで、蛍光体膜３に含まれる水分および有機物などの不純物をバルブ１の外部に排出することが可能となる。

しかしながら、図６に示した構成の無電極放電ランプ１１６は、上述の製造方法によって蛍光体膜３を焼成し、バルブ１内を真空排気しているにもかかわらず、焼成工程における焼成温度や焼成時間などが不十分なことによる焼成不足や、真空排気工程における排気時の微小リークなどに起因して、炭素系（炭素や有機物など）の不純物がバルブ１内に残留することが懸念される。ここで、本願の発明者らは、図６に示した構成の無電極放電ランプ１１６のバルブ１内に不純物が残留していると、無電極放電ランプ１１６を点灯させて数分〜数十時間の間に、蛍光体膜３においてバルブ１内に発生するプラズマの強度が強い領域に曝される部位の表面に炭素膜が形成され、いわゆる黒化が起こることを実験的に確認している。図６の右側には、黒化の起こった無電極放電ランプ１１６のキャビティ形成部１ｂにおける蛍光体膜３表面の黒化の分布を示してある。

このような黒化が起こると、炭素膜での可視光の吸収に起因した発熱量が大きくなるため、蛍光体膜３において炭素膜が形成された部位付近に位置する金属容器６に収納された水銀アマルガムの温度が上昇する。これによって、バルブ１内の水銀蒸気圧が高くなり、希ガスの放電により発生する紫外線の発光効率が低下してしまうので、無電極放電ランプ１１６の光束の低下や発光色の変化が引き起こされる。また、蛍光体膜３において炭素膜が形成された部位では、蛍光体膜３に到達する紫外線の量の低下や可視光の反射率の低下が起こり、蛍光体膜３での発光量の低下を引き起こす。

そこで、無電極放電ランプ１１６の製造時にバルブ１内に残留する不純物を根絶することが第１に考えられるが、製造ラインにおける大規模な設備投資やリードタイムの長期化などに伴うコストアップの要因となる。

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、バルブ内に残留している不純物に起因して無電極放電ランプのランプ性能が低下するのを抑制可能な無電極放電ランプ装置およびそれを用いた照明器具を提供することにある。

本発明の無電極放電ランプ装置は、無電極放電ランプと、前記無電極放電ランプを点灯させる点灯装置とを備え、前記無電極放電ランプは、放電ガスである希ガスおよび水銀が封入された透光性のバルブと、高周波電流が通電されることにより高周波電磁界を発生させる誘導コイルと、前記バルブの内壁面側に設けられ前記高周波電磁界の作用による前記希ガスの放電により発生した紫外線を可視光に変換する蛍光体膜とを備え、前記バルブにおいて電球状に形成され口金側の端部が開口されたバルブ本体と、前記口金側の端部が開口された有底筒状に形成され前記バルブ本体に挿入されるキャビティ形成部とが、前記口金側の前記端部同士を接合することにより前記バルブが構成されており、前記キャビティ形成部に、前記キャビティ形成部の底部に長手方向の一端部が連結されて内部空間が前記バルブ本体の内部空間に連通し、前記長手方向の他端部が封止された排気細管が設けられるとともに、前記排気細管に外装された筒状のフィライトコアに巻回された前記誘導コイルと、前記フェライトコアと前記排気細管との間に配置され前記フィライトコアに熱的に結合された放熱体とを具備するカプラが収納されてなり、前記誘導コイルは、前記排気細管の前記長手方向において前記バルブ本体の最大径近傍に配置された第１のコイルと、前記排気細管の前記一端部側もしくは前記他端部側に配置された第２のコイルとで構成され、前記点灯装置は、前記無電極放電ランプの累積点灯時間を計時する計時手段と、前記計時手段により計時された累積点灯時間が所定時間になるまでは、前記誘導コイルのうち少なくとも前記第２のコイルに前記高周波電流を通電し、前記所定時間を経過してからは、前記誘導コイルのうち少なくとも前記第１のコイルに前記高周波電流を通電することを特徴とする。

この無電極放電ランプ装置において、前記点灯装置は、前記所定時間の経過前後で、前記第１のコイルへ供給する電力量と前記第２のコイルへ供給する電力量とを変化させることが好ましい。

本発明の照明器具は、前記無電極放電ランプ装置を備えてなることを特徴とする。

本発明の無電極放電ランプ装置においては、バルブ内に残留している不純物に起因して無電極放電ランプのランプ性能が低下するのを抑制可能となる。

本発明の照明器具においては、バルブ内に残留している不純物に起因して無電極放電ランプのランプ性能が低下するのを抑制可能な前記無電極蛍光ランプ装置を備えた照明器具を提供することができる。

実施形態１の無電極放電ランプ装置の概略説明図である。 同上の無電極放電ランプ装置の動作説明図である。 同上の無電極放電ランプ装置の特性説明図である。 同上の無電極放電ランプ装置を備えた照明器具の概略斜視図である。 実施形態２の無電極放電ランプ装置の動作説明図である。 従来例における無電極放電ランプの概略断面図である。

（実施形態１）
以下、本実施形態の無電極放電ランプ装置について、図１を参照しながら説明する。

本実施形態の無電極放電ランプ装置１８は、無電極放電ランプ１６と、この無電極放電ランプ１６を点灯させる点灯装置１４とを備えている。

無電極放電ランプ１６は、放電ガスである希ガス（例えば、アルゴンガスなど）および水銀が封入された透光性のバルブ１と、高周波電流が通電されることにより高周波電磁界を発生させる誘導コイル４とを備えている。なお、バルブ１は、透光性材料であるガラス等で形成されている。

バルブ１の内壁面側には、高周波電磁界の作用による希ガスの放電により発生した紫外線を可視光に変換する蛍光体膜３が設けられている。この蛍光体膜３は、Ｙ_２Ｏ_３：Ｅｕ^３＋（ＹＯＸ）からなる赤色蛍光体と、ＬａＰＯ_４：Ｃｅ^３＋，Ｔｂ^３＋（ＬＡＰ）からなる緑色蛍光体と、ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_２７：Ｅｕ^２＋（ＢＡＭ）からなる青色蛍光体とを混合した混合物で形成されている。また、バルブ１の内壁面と蛍光体膜３との間には、バルブ１を保護する透光性の保護膜２が設けられている。さらに、バルブ１において電球状の外郭（以下、バルブ本体と称する）１ａ以外の部位に、誘導コイル４などを収納するキャビティ７を形成するキャビティ形成部１ｂが設けられている。なお、保護膜２および蛍光体膜３は、バルブ１の内壁面の略全面に形成されており、図１ではその一部のみを図示している。

バルブ１は、電球状に形成され口金８側（図１では、下側）の端部が開口されたバルブ本体１ａと、口金８側の端部が開口された有底筒状に形成されバルブ本体１ａに挿入されるキャビティ形成部１ｂとの口金８側の端部同士を接合することで構成されている。なお、バルブ本体１ａには、口金８が取り付けられている。

キャビティ形成部１ｂには、長手方向の一端部がキャビティ形成部１ｂの底部１０に連結されて内部空間がバルブ本体１ａの内部空間に連通し、上記長手方向の他端部が封止された排気細管５が設けられている。

排気細管５内には、棒状のガラスロッド９が収納されており、当該ガラスロッド９において排気細管５の上記一端部側に、バルブ１内に水銀蒸気を供給する水銀アマルガムが収納された金属容器６が配置されている。また、金属容器６は、ガラスロッド９を用いて、当該金属容器６が排気細管５の中央部に位置するように配置されている。なお、排気細管５には、金属容器６およびガラスロッド９を、排気細管５の底部５ａとの間に保持する保持部５ｂが設けられている。

誘導コイル４は、排気細管５に外装される筒状のフィライトコア１１の外周部に巻回されている。また、誘導コイル４は、排気細管５の長手方向においてバルブ本体１ａの最大径近傍に配置された第１のコイル４ａと、排気細管５の上記他端部側に配置された第２のコイル４ｂとで構成されている。ここにおいて、上述の金属容器６は、第１のコイル４ａの内側に配置されている。また、第２のコイル４ｂは、バルブ本体１ａの最小径近傍に配置されている。なお、第１のコイル４ａと第２のコイル４ｂとは、キャビティ形成部１ｂおよび排気細管５の長手方向において所定の間隔を隔てて配置されている。また、第２のコイル４ｂは、金属容器６の近傍を避けて排気細管５の上記他端部側に配置されているが、金属容器６の近傍を避けて排気細管５の上記一端部側に配置してもよい。

フィライトコア１１は、例えばアルミニウムや銅などの熱伝導性を有する部材で形成された筒状の放熱体（放熱シリンダ）１２に外装されており、放熱体１２と熱的に結合されている。無電極放電ランプ１６は、第１のコイル４ａ、第２のコイル４ｂ、フィライトコア１１および放熱体１２を具備するカプラ（パワーカプラ）１３が、キャビティ形成部１ｂにより形成されたキャビティ７に収納される。なお、カプラ１３は、放熱体１２の内側に配置され放熱体１２と排気細管５との間を断熱する断熱材（図示せず）が設けられている。また、第１のコイル４ａおよび第２のコイル４ｂが巻回されたフィライトコア１１の外径寸法は、キャビティ形成部１ｂの内径寸法よりも若干小さくなるように設定されている。さらに、放熱体１２の内径寸法は、排気細管５の外径寸法よりも若干大きくなるように設定されている。

無電極放電ランプ１６は、カプラ１３をキャビティ７に収納し、バルブ本体１ａに取り付けられた口金８にカプラ１３を取着することで形成される。

点灯装置１４は、無電極放電ランプ１６の第１のコイル４ａに高周波電流（例えば、周波数が１３５ｋＨｚの電流）を通電する第１の点灯回路１４ａと、無電極放電ランプ１６の第２のコイル４ｂに上記高周波電流を通電する第２の点灯回路１４ｂとを備えている。なお、第１の点灯回路１４ａと第１のコイル４ａとは、第１の電線１５ａを介して電気的に接続されている。また、第２の点灯回路１４ｂと第２のコイル４ｂとは、第２の電線１５ｂを介して電気的に接続されている。なお、点灯装置１４の各点灯回路１４ａ，１４ｂは、交流電源１９に電気的に接続されるようになっており、交流電源１９から給電される。また、交流電源１９としては、周波数が商用周波数（５０Ｈｚもしくは６０Ｈｚ）で実効電圧が１００〜２４２Ｖであることが好ましい。さらに、各点灯回路１４ａ，１４ｂの出力は、周波数が１３５ｋＨｚで電圧が３００Ｖであるが、この数値例は一例であり、特に限定するものではない。

点灯装置１４は、無電極放電ランプ１６の累積点灯時間を計時する計時手段（図示せず）を備えており、計時手段により計時された累積点灯時間が所定時間（例えば、１５分〜１００時間程度）を経過する前後で、第１のコイル４ａへ供給する電力量と第２のコイル４ｂへ供給する電力量とを変化させる。本実施形態では、点灯装置１４は、計時手段により計時された累積点灯時間が所定時間になるまでは、第２のコイル４ｂに上記高周波電流を通電させ、上記所定時間を経過してからは、第１のコイル４ａに上記高周波電流を通電させるように各点灯回路１４ａ，１４ｂを制御するマイクロコンピュータなどからなる制御部（図示せず）を備えている。したがって、上記制御部による制御により、上記所定時間の経過前後で点灯装置１４から第１のコイル４ａへ供給する電力量と点灯装置１４から第２のコイル４ｂへ供給する電力量とが変化する。なお、計時手段としては、例えば、タイマ時間を設定可能なタイマなどを用いてもよいし、上記マイクロコンピュータの内部タイマを用いることができる。また、累積点灯時間は、例えば、交流電源１９から点灯装置１４への給電路上に設けられた電源スイッチ（図示せず）のオンオフなどのタイミングと計時手段のオンオフのタイミングとを同期させることにより計時することができる。

以上説明した本実施形態の無電極放電ランプ装置１８では、交流電源１９から電力供給される点灯装置１４が、第１のコイル４ａと第２のコイル４ｂとのいずれか一方に上記高周波電流を通電することで、バルブ１内に高周波電磁界が発生する。この高周波電磁界の作用による希ガスの放電により発生した紫外線が蛍光体膜３によって可視光に変換され、可視光がバルブ１の外部へ放射される。

ここにおいて、本実施形態の無電極放電ランプ装置１８では、第１の点灯回路１４ａが第１のコイル４ａに上記高周波電流を通電し、第２の点灯回路１４ｂが第２のコイル４ｂに上記高周波電流を通電するように構成してあるが、これに限らず、例えば、第１の点灯回路１４ａあるいは第２の点灯回路１４ｂから第１のコイル４ａおよび第２のコイル４ｂに上記高周波電流をそれぞれ通電するように構成してもよい。

以下、本実施形態の無電極放電ランプ装置１８の動作について説明する。

点灯装置１４は、無電極放電ランプ１６の累積点灯時間が上記所定時間になるまでは、第２のコイル４ｂのみに上記高周波電流を通電させる。これによって、無電極放電ランプ１６は、バルブ１内における口金８側にプラズマが発生する。図２（ａ）は、バルブ１内においてプラズマが発生する領域に、プラズマの強度の大小に応じたドットの群を記載してある。すなわち、第２のコイル４ｂのみに上記高周波電流が通電されている際に発生するプラズマの強度は、図２（ａ）に示す領域Ａ１が最も強く、図２（ａ）に示す領域Ａ２が最も弱くなる。言い換えれば、バルブ１内における口金８側に発生したプラズマは、第２のコイル４ｂに近いほど強度が強く、第２のコイル４ｂから遠いほどプラズマの強度が弱い。

ここで、図２（ａ）の右側に、黒化の起こった無電極放電ランプ１６のキャビティ形成部１ｂにおける蛍光体膜３表面の黒化の分布を示してある。図２（ａ）から、プラズマの強度が最も高い領域Ａ１、つまり、第２のコイル４ｂの側方において、黒化が起こりやすく、バルブ本体１ａの最大径付近では、黒化が起こりにくいことが実験により確認された。

ところで、点灯装置１４は、計時手段により計時された累積点灯時間が上記所定時間に達した後は、第１の点灯回路１４ａから第１のコイル４ａのみに上記高周波電流を通電させる。これによって、無電極放電ランプ１６は、バルブ１内における中央部にプラズマが発生する。図２（ｂ）は、バルブ１内においてプラズマが発生する領域に、プラズマの強度の大小に応じたドットの群を記載してある。すなわち、第１のコイル４ａのみに上記高周波電流が通電されている際に発生するプラズマの強度は、図２（ｂ）に示す領域Ａ３が最も強く、図２（ｂ）に示す領域Ａ４が最も弱くなる。言い換えれば、バルブ１内における中央部に発生したプラズマは、第１のコイル４ａに近いほど強度が強く、第１のコイル４ａから遠いほどプラズマの強度が弱い。

しかしながら、累積点灯時間が上記所定時間を経過した後に、第１のコイル４ａのみに上記高周波電流を通電して無電極放電ランプ１６を点灯させても、蛍光体膜３表面の黒化が起こっている部位の変化は見られなかった（図２（ｂ）の右側に、黒化の起こった無電極放電ランプ１６のキャビティ形成部１ｂにおける蛍光体膜３表面の黒化の分布を示してある）。この点について説明する。無電極放電ランプ１６の累積点灯時間が零の状態で無電極放電ランプ１６のバルブ１内に炭素系の不純物が残留していると、具体的には炭素などの不純物が気体の状態または固体として蛍光体膜３に付着しているとする。上述の図２（ａ），（ｂ）に示した実験結果から、本願発明者らは、無電極放電ランプ１６を点灯させると、バルブ１内に発生するプラズマのエネルギによって不純物がガス化し、このガス化した不純物がプラズマの強い領域付近に来ると、近傍の蛍光体膜３に固体として堆積し、堆積した部分に留まることにより、黒化が起こり、黒化を引き起こした炭素膜は堆積した部分に安定して留まるのではないかと推測している。また、蛍光体膜３中に残留している炭素系の不純物についても、同様の現象が起こるのではないかと推測している。

したがって、本実施形態の無電極放電ランプ装置１８では、製造直後や出荷時においてバルブ１内に炭素系の不純物が残留していたとしても、累積点灯時間が上記所定時間を経過する前に、第２のコイル４ｂ付近の蛍光体膜３の表面に炭素膜を堆積させることで不純物を捕捉するので、プラズマの強度が強い領域Ａ３に近接する蛍光体膜３の表面に炭素が堆積するのを抑制することができるものと考えられる。そして、本実施形態の無電極放電ランプ装置１８は、第１のコイル４ａ付近の蛍光体膜３の表面に黒化が発生するのを抑制することが可能となる。

また、本実施形態の無電極放電ランプ装置１８では、第２のコイル４ｂ付近の蛍光体膜３の表面に炭素膜が形成されても、無電極放電ランプ１６のランプ特性に与える影響は少ない。その理由として、本実施形態の無電極放電ランプ装置１８では、第２のコイル４ｂが、水銀アマルガムが収納された金属容器６の近傍を避けて排気細管５の上記他端部側に配置されており、第２のコイル４ｂが金属容器６の側方に配置される場合に比べて、蛍光体膜３において炭素膜が形成される部位と金属容器６との距離を長くすることができるので、炭素膜が、金属容器６に収納された水銀アマルガムの温度上昇の原因となりにくくなるからである。また、本実施形態の無電極放電ランプ装置１８では、第１のコイル４ａのみに高周波電流を通電することで無電極放電ランプ１６を点灯させた場合、キャビティ形成部１ｂでは、当該キャビティ形成部１ｂの長手方向において第１のコイル４ａが配置されている中央部において可視光の発光強度が大きくなり、長手方向の両端部において発光強度が低くなるからである。なお、この場合の発光強度の分布の一例を図３に示す。ここで、可視光の発光強度については、波長が６１０ｎｍの光の発光強度を測定した。また、図３の縦軸は、キャビティ形成部１ｂの長手方向における位置（ここでは、キャビティ形成部１ｂにおける口金８側の端縁を基準位置としたときの当該基準位置からの距離（単位はｃｍ））であり、横軸は発光強度の最大値を１００としたときの相対発光強度である。

したがって、本実施形態の無電極放電ランプ装置１８では、キャビティ形成部１ｂにおいて当該キャビティ形成部１ｂの表面から放射される可視光の発光強度が最も強くなる部位が、キャビティ形成部１ｂにおける長手方向の中央部であって、当該中央部の内側に、水銀アマルガムが収納された金属容器６が配置されており、金属容器６の近傍に配置された第１のコイル４ａ付近での蛍光体膜３の表面の黒化を抑制することができるので、無電極放電ランプ１６を高効率で点灯させることができるとともに、無電極放電ランプ１６の光束の低下を抑制することが可能となる。

ここにおいて、本実施形態の無電極放電ランプ装置１８では、第２のコイル４ｂ付近の蛍光体膜３の表面に炭素膜が形成される現象が、出荷後の使用時に起こるようにしているが、製造直後のエージング処理として上記所定時間の点灯を行うことにより起こるようにしてもよい。なお、第２のコイル４ｂを設ける代わりに、第１のコイル４ａだけで無電極放電ランプ１６を点灯させてもよい。この場合、無電極放電ランプ１６の累積点灯時間が上記所定時間になるまでは、第１のコイル４ａが金属容器６の近傍以外に配置されるようにバルブ１とカプラ１３との位置関係を調整し、上記所定時間を経過した後に、第１のコイル４ａを金属容器６の近傍に配置すればよい。また、第１のコイル４ａを可動式にして、金属容器６と第１のコイル４ａとの位置関係を調整してもよい。

以上説明した本実施形態の無電極放電ランプ装置１８では、計時手段により計時された累積点灯時間が上記所定時間になるまでは、誘導コイル４のうち第２のコイル４ｂのみに上記高周波電流を通電し、上記所定時間を経過してからは、第１のコイル４ａのみに上記高周波電流を通電するので、バルブ１内に不純物が残留している場合であっても、無電極放電ランプ１６のランプ特性に与える影響が少ない第２のコイル４ｂ付近の蛍光体膜３の表面に不純物である炭素を堆積させることで、無電極放電ランプ１６の製造後にバルブ１内に残留している不純物に起因して無電極放電ランプ１６のランプ性能が低下するのを抑制することが可能となる。

以下、本実施形態の無電極放電ランプ装置１８を備えた照明器具の一例について、図４に基づいて説明する。なお、図１に示した構成の無電極放電ランプ装置１８と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を適宜省略する。

本実施形態の照明器具は、無電極放電ランプ１６から放射された光を反射する椀状の反射板１７ａと透光性材料で形成された前面パネル１７ｂとで構成された筐体１７と、当該筐体１７内に配置された無電極放電ランプ１６を点灯させる無電極放電ランプ装置１８とを備えている。

また、本実施形態の照明器具では、点灯装置１４が計時手段により計時された累積点灯時間に基づいて第１のコイル４ａと第２のコイル４ｂとのいずれか一方に上記高周波電流を通電することで、無電極放電ランプ１６のバルブ１内に高周波電磁界が発生する。この高周波電磁界の作用による希ガスの放電により発生した紫外線が蛍光体膜３（図１参照）によって可視光に変換され、可視光がバルブ１の外部へ放射される。したがって、無電極放電ランプ１６の製造後にバルブ１内に残留している不純物に起因して無電極放電ランプ１６のランプ性能が低下するのを抑制可能な無電極放電ランプ装置１８を備えた照明器具を提供することができる。

（実施形態２）
本実施形態の無電極放電ランプ装置１８の基本構成は図１に示した実施形態１と同じであり、点灯装置１４が、上記所定時間の経過前後のいずれも、第１のコイル４ａと第２のコイル４ｂとの両方に上記高周波電流を通電することで電力を供給する点が実施形態１と相違する。すなわち、点灯装置１４が、計時手段により計時された累積点灯時間が上記所定時間を経過する前後で、第１のコイル４ａへ供給する電力量と第２のコイル４ｂへ供給する電力量とを変化させる点は実施形態１と同じであるが、実施形態１では、第１のコイル４ａと第２のコイル４ｂとに同時に上記高周波電流を通電することがないのに対して、本実施形態では、点灯装置１４ｂの上記制御部が、第１のコイル４ａと第２のコイル４ｂとの両方に同時に上記高周波電流が通電されるように各点灯回路１４ａ，１４ｂを制御する点で相違する。

ここにおいて、上記制御部は、計時手段により計時された累積点灯時間が上記所定時間になるまでは、第２のコイル４ｂに供給する電力を第１のコイル４ａに供給する電力よりも大きくする。これによって、無電極放電ランプ１６が点灯する。ここで、図５（ａ）は、バルブ１内においてプラズマが発生する領域に、プラズマの強度の大小に応じたドットの群を記載してある。図５（ａ）から分かるように、バルブ１内に発生したプラズマは、第２のコイル４ｂへ近いほど強度が強く、第２のコイル４ｂから遠いほど弱い（プラズマは、領域Ａ５が最も強く、領域Ａ６が最も弱くなっている）。その結果、バルブ１内に残留している不純物である炭素が、プラズマの強度が強い領域Ａ５に曝される蛍光体膜３の表面に堆積し、第２のコイル４ｂ付近の蛍光体膜３の表面に炭素膜が形成されるものと考えられる。ここで、図５（ａ）の右側に、黒化の起こった無電極放電ランプ１６のキャビティ形成部１ｂにおける蛍光体膜３表面の黒化の分布を示してある。

そして、上記制御部は、計時手段により計時された累積点灯時間が上記所定時間を経過してからは、第１のコイル４ａに供給する電力を第２のコイル４ｂに供給する電力よりも大きくする。これによって、無電極放電ランプ１６が点灯する。ここで、図５（ｂ）は、バルブ１内においてプラズマが発生する領域に、プラズマの強度の大小に応じたドットの群を記載してある。図５（ｂ）から分かるように、バルブ１内に発生したプラズマは、第１のコイル４ａに近いほど強度が強く、第１のコイル４ａから遠いほど強度が弱い（プラズマは、領域Ａ７が最も強く、領域Ａ８が最も弱くなっている）。

しかしながら、累積点灯時間が上記所定時間を経過した後に、第１のコイル４ａと第２のコイル４ｂとの両方に上記高周波電流を通電して無電極放電ランプ１６を点灯させても、蛍光体膜３表面の黒化が起こっている部位の変化は見られなかった（図５（ｂ）の右側に、黒化の起こった無電極放電ランプ１６のキャビティ形成部１ｂにおける蛍光体膜３表面の黒化の分布を示してある）。

ここで、本実施形態の無電極放電ランプ装置１８では、実施形態１と同様に、バルブ１内に残留していた不純物である炭素を、無電極放電ランプ１６の累積点灯時間が上記所定時間を経過するまでに、第２のコイル４ｂ付近の蛍光体膜３の表面に堆積させることで捕捉することができ、プラズマの強度が強い領域Ａ７に近接する蛍光体膜３の表面に炭素が堆積するのを抑制することができるものと考えられる。したがって、本実施形態の無電極放電ランプ装置１８では、第１のコイル４ａ付近の蛍光体膜３の表面に黒化が発生するのを抑制することが可能となる。その結果、本実施形態の無電極放電ランプ装置１８では、金属容器６に収納された水銀アマルガムの温度が上昇するのを抑制することが可能となり、キャビティ形成部１ｂにおいてキャビティ形成部１ｂの表面から放射する可視光の発光強度が強くなる部位（第１のコイル４ａ付近）の蛍光体膜３表面の黒化が抑制されるので、無電極放電ランプ１６の光束の低下を抑制することが可能となる。また、本実施形態の無電極放電ランプ装置１８では、無電極放電ランプ１６のバルブ１内に発生するプラズマが上記所定時間の経過前後のいずれにおいてもバルブ１内の中央部に発生している状態となるので、プラズマ強度分布の変化に起因する発光量の変動を抑制することが可能となる。

以上説明した本実施形態の無電極放電ランプ装置１８では、計時手段により計時された累積点灯時間が上記所定時間になるまでは、第１のコイル４ａと第２のコイル４ｂとの両方に上記高周波電流を通電し、上記所定時間を経過してからは、第１のコイル４ａと第２のコイル４ｂとの両方に上記高周波電流を通電するが、上記所定時間になるまでは、第２のコイル４ｂに供給する電力を第１のコイル４ａに供給する電力よりも大きくするので、バルブ１内に不純物が残留している場合であっても、無電極放電ランプ１６のランプ特性に与える影響が少ない第２のコイル４ｂ付近の蛍光体膜３の表面に不純物である炭素を堆積させることで、無電極放電ランプ１６の製造後にバルブ１内に残留している不純物に起因して無電極放電ランプ１６のランプ性能が低下するのを抑制することが可能となる。

本実施形態の無電極放電ランプ装置１８を図４の照明器具に用いてもよい。

１ バルブ
１ａ バルブ本体
１ｂ キャビティ形成部
３ 蛍光体膜
４ 誘導コイル
４ａ 第１のコイル
４ｂ 第２のコイル
５ 排気細管
８ 口金
１０ 底部
１１ フィライトコア
１２ 放熱体
１３ カプラ
１４ 点灯装置
１６ 無電極放電ランプ
１８ 無電極放電ランプ装置

Claims (3)

1. 無電極放電ランプと、前記無電極放電ランプを点灯させる点灯装置とを備え、前記無電極放電ランプは、放電ガスである希ガスおよび水銀が封入された透光性のバルブと、高周波電流が通電されることにより高周波電磁界を発生させる誘導コイルと、前記バルブの内壁面側に設けられ前記高周波電磁界の作用による前記希ガスの放電により発生した紫外線を可視光に変換する蛍光体膜とを備え、前記バルブにおいて電球状に形成され口金側の端部が開口されたバルブ本体と、前記口金側の端部が開口された有底筒状に形成され前記バルブ本体に挿入されるキャビティ形成部とが、前記口金側の前記端部同士を接合することにより前記バルブが構成されており、前記キャビティ形成部に、前記キャビティ形成部の底部に長手方向の一端部が連結されて内部空間が前記バルブ本体の内部空間に連通し、前記長手方向の他端部が封止された排気細管が設けられるとともに、前記排気細管に外装された筒状のフィライトコアに巻回された前記誘導コイルと、前記フェライトコアと前記排気細管との間に配置され前記フィライトコアに熱的に結合された放熱体とを具備するカプラが収納されてなり、前記誘導コイルは、前記排気細管の前記長手方向において前記バルブ本体の最大径近傍に配置された第１のコイルと、前記排気細管の前記一端部側もしくは前記他端部側に配置された第２のコイルとで構成され、前記点灯装置は、前記無電極放電ランプの累積点灯時間を計時する計時手段と、前記計時手段により計時された累積点灯時間が所定時間になるまでは、前記誘導コイルのうち少なくとも前記第２のコイルに前記高周波電流を通電し、前記所定時間を経過してからは、前記誘導コイルのうち少なくとも前記第１のコイルに前記高周波電流を通電することを特徴とする無電極放電ランプ装置。
2. 前記点灯装置は、前記所定時間の経過前後で、前記第１のコイルへ供給する電力量と前記第２のコイルへ供給する電力量とを変化させることを特徴とする請求項１記載の無電極放電ランプ装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の無電極放電ランプ装置を備えてなることを特徴とする照明器具。