JP3608310B2

JP3608310B2 - 高圧放電ランプおよび点灯回路装置ならびに照明器具

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Publication number: JP3608310B2
Application number: JP26179996A
Authority: JP
Inventors: 和好岡村; 一生内田; 貴之青木
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1995-10-12
Filing date: 1996-10-02
Publication date: 2005-01-12
Anticipated expiration: 2016-10-02
Also published as: CN1152791A; JPH09167597A; KR100246940B1; US5994823A; CN1091541C

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外管内に２本の発光管を収容した高圧放電ランプ、およびこの高圧放電ランプの点灯回路装置、ならびにこれら高圧放電ランプと点灯回路を備えた照明器具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高圧ナトリウムランプやメタルハライドランプ等の高圧金属蒸気放電ランプは、点灯中に発光管内の水銀や封入発光金属および始動ガスの蒸気圧が１気圧以上になるためランプ消灯後再始動させる場合は、発光管がある程度冷えて内部の水銀や封入発光金属の蒸気圧が低下し、内圧が所定レベル以下に下がるのを待つ必要がある。たとえば高圧ナトリウムランプの場合は再始動時間として外部始動形が約１分、内部始動形が約１０分、メタルハライドランプの場合は１０分以上も待たなければならない。
【０００３】
したがって、たとえば一瞬の停電等があると、白熱電球や蛍光ランプの場合は直ちに復帰点灯するが、上記高圧金属蒸気放電ランプの場合はフルパワーを発揮するまでに１０分以上も待たなければならず、道路照明、トンネル内照明等に用いた場合は不便であり、また、安全上も危険である。
【０００４】
これを改善するため、米国特許第４，２８７，４５４号明細書には、外管内に２本の発光管を収容して電気的に並列に接続し、これら発光管の一方を点灯させるようにした高圧ナトリウムランプが提案されている。
【０００５】
ところで、こうした高圧ナトリウムランプの発光管の支持としては、２本の発光管を並行に配置して、この両端部を支持プレートで支持させ、これら支持プレート間に発光管と並行に支持棒を挿通し、この支持棒を外管のステムに支持させることで行われている。
【０００６】
ところが、こうした高圧ナトリウムランプは、２本の発光管が並行した相互が大きく重なるレイアウトとなるため、点灯中、隣合う発光管の影が大きく、その分、光量が低下してランプの性能に影響を与える問題があった。
【０００７】
そこで、このような発光管相互の重なりを解消する手段として、たとえば特開平４−２１８２５５号公報には２本の発光管をＸ状に交差するよう鉛直方向に傾斜して外管内に配設させることが示されている。
【０００８】
このように２本の発光管をＸ状に交差させると、不点灯側の発光管の存在による影は小さくなって、ランプ軸周りの配光むらを大幅に改善できたが、中には光束の低下を来たすものが散見されるようになった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
この光束の低下の原因について検討したところ、放電ランプの発光管は通常点灯時に中央部が最も昇温するが、このようにＸ状に交差させると重なり合う中央部がさらに高温度となることが分かった。これは点灯状態にある発光管からの放射熱が消灯状態にある他方の白色系セラミック製の発光管に当り反射され、再び点灯状態にある発光管に戻るためで、その中央部はもともと高温で、かつ、近接しているため過度の高温度になり易い。そして、発光管が過度の高温度になると、発光管内に発光金属として封入したナトリウムが発光管バルブを形成する材料のアルミナと反応して消失してしまい、このナトリウム量の不足に起因して光束の低下が生じることが分かった。
【００１０】
本発明は上述した事情に鑑みなされたもので、発光管の過度の温度上昇が抑制できることおよび不点灯側の発光管の存在による影の発生をさらに小さくすることができる高圧放電ランプ、およびこのランプの点灯回路、ならびにこのランプと点灯回路とを備えた照明器具を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の高圧放電ランプは、外管と、この外管内において管軸に対して交差する方向に互いに捩れて延在し、相互の少なくとも一方の端部が近接され中間部において上記端部間より離間して配設された第１および第２の２本の発光管とを具備していることを特徴としている。
【００１２】
２本の発光管を略Ｖ字形状や略ハ字形状などに配置して、２本の発光管を光出力の高いバルブの中央部で交差させることなく、中央部より光出力の低い互いの端部において交差あるいは近づけた構成で、消灯している発光管が遮って作る影の面積を小さくすることができる。
【００１３】
本発明の請求項２に記載の高圧放電ランプは、外管と、この外管内において管軸に対して交差する方向に互いに捩れて延在し、相互の一方および他方の端部が近接され中間部において離間して配設された第１および第２の２本の発光管とを具備していることを特徴としている。
【００１４】
２本の発光管を略菱形状や略０字形状などに配置して、２本の発光管を光出力の高いバルブの中央部で交差させることなく、中央部より光出力の低い互いの両端部において交差あるいは近づけた構成で、消灯している発光管が遮って作る影の面積を小さくすることができる。
【００１５】
本発明の請求項３に記載の高圧放電ランプは、第１および第２の２本の発光管の近接部は、互いに他方の発光管の電極先端より突出してない位置で交差していることを特徴としている。
【００１６】
発光管は電極間でもって主に放電が形成されこの間は光出力も高いが、電極より端部までの間は中央部に比べ光出力が低い。特に、この光出力の低い電極の下方で互いを交差あるいは接近させておけば、光束の損失は少ないとともにその影面積も小さい。
【００１７】
本発明の請求項４に記載の高圧放電ランプは、請求項１ないし３のいずれか一に示すように発光管が配置され、第１および第２の発光管が、外管の管軸を中心軸として回転して見たときに、第１の発光管と重なる部分に相当する投影面積が第１の発光管自体の最大投影面積の１０〜５０％の範囲となるように配設された第２の発光管とを具備していることを特徴としている。
【００１８】
互いの発光管が重なり合う部分の投影面積比を規制することによって、ランプ周囲に放射される光の、最も明るい部分と暗く陰影となる部分との照度差を実用上問題ない程度に抑制できる。
【００１９】
本発明の請求項５に記載の高圧放電ランプは、請求項１ないし３のいずれか一に示すように発光管を配置し、各発光管に極性を異ならせた近接導体が付設されていることを特徴としている。
【００２０】
始動が容易に行え、始動電圧を低下させることができる。
【００２１】
本発明の請求項６に記載の高圧放電ランプは、請求項１ないし３のいずれか一に示すように発光管を配置し、発光管に近接導体が付設されているとともに外管内には発光管と並列接続された始動器が設けられていることを特徴としている。
【００２２】
始動器内蔵形の放電ランプで、始動器が外管内にあるので点灯回路装置を簡素化できる。始動器としては、点灯管、バイメタルスイッチの他、非線形コンデンサ等の半導体スイッチを使用することができる。
【００２３】
本発明の請求項７に記載の高圧放電ランプは、請求項１ないし３のいずれか一に示すように配置された、外管内の２本の発光管が同品種であることを特徴としている。
【００２４】
同品種、同定格の発光管の始動を一つの始動器で行わせることができ、２本の発光管を選択的に等しい割合の確率で点灯させることができる。
【００２５】
本発明の請求項８に記載の高圧放電ランプは、請求項１ないし３のいずれか一に示すように配置された、外管内の２本の発光管が異品種であることを特徴としている。
【００２６】
異品種の発光管を選択的に点灯させ、所望の発光色、明るさなどを発することができる。
【００２７】
本発明の請求項９に記載の点灯回路装置は、請求項１ないし請求項８のいずれか一に記載の２本の発光管を外管内に有する高圧放電ランプと、これら各発光管を点灯させる点灯手段とを備えていることを特徴としている。
【００２８】
外管内に電気的に並列に接続した状態で収納された発光管の近接導体を互いに極性が異なるように接続し、正極性および負極性の始動パルス電圧が重畳された交流電圧を印加して、いずれか一方の発光管を点灯させるようにしている。
【００２９】
本発明の請求項１０に記載の点灯回路装置は、点灯手段が交流電源と、上記放電ランプの口金の端子との間に接続した給電線に介在されたインピーダンスをもつチョークコイルとを備えていることを特徴としている。
【００３０】
発光管をチョークコイルでもって安定点灯させることができる。
【００３１】
本発明の請求項１１に記載の点灯回路装置は、請求項１ないし請求項７のいずれか一に記載の２本の発光管を外管内に有する高圧放電ランプと、これら各発光管をほぼ等しい確率で点灯させる点灯手段とを備えていることを特徴としている。ほぼ等しいインピーダンスをもつチョークコイルを２分割して介在させるようにした場合は、始動パルスの極性が追従して、同じ確率でいずれか一方の発光管を点灯させることができる。
【００３２】
本発明の請求項１２に記載の点灯回路装置は、点灯手段が交流電源と、上記放電ランプの２本の発光管との間に接続された一対の給電線の各線に介在されたほぼ同じインピーダンスをもつチョークコイルとを備えていることを特徴としている。
【００３３】
一対の給電線の各線にほぼ等しいインピーダンスをもつチョークコイルを２分割して介在させるようにした場合は、始動パルスの極性が追従して、同じ確率でいずれか一方の発光管を点灯させることができる。
【００３４】
本発明の請求項１３に記載の照明器具は、器具本体と、この器具本体に収納された請求項１ないし請求項８のいずれか一に記載の２本の発光管を外管内に有する高圧放電ランプと、請求項９ないし請求項１２のいずれか一に記載の点灯回路装置とを具備していることを特徴としている。
【００３５】
この照明器具は上記請求項１ないし請求項１２に記載された作用を奏する。
【００３６】
【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。図１（ａ）、（ｂ）は本発明に係わる高圧放電ランプ、たとえば始動器内蔵形の高圧ナトリウムランプＬを示し、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は側面図、図２はランプＬ始動時の電流の流れ、図３はバイメタルスイッチの動作の説明図である。
【００３７】
図１中、１は高圧ナトリウムランプＬの外管で硬質ガラスなどの材料で略直管状に形成され、一端は閉塞されているとともに他端にはステム２が封止され、この封止部（図示しない。）にはシェル部３１およびアィレット端子３２を有する口金３が取付けられている。また、外管１内には第１および第２の２本の発光管４Ａ、４Ｂが収容されている。
【００３８】
これら発光管４Ａ、４Ｂはたとえば多結晶アルミナまたは単結晶アルミナなどのセラミックス管からなるバルブ４１の両端開口部に閉塞体としてセラミックスやニオビウムなどからなるディスク状のエンドプレートを気密に接合し、これらエンドプレートに電極５、５を封着して構成されている。
【００３９】
なお、上記の各電極５、５は公知のように電極軸５１にコイル部５２を巻装して構成し、所定のエミッターを保持しており、このような電極５、５は導電構体５３、５３、…に接続されている。これら導電構体５３、５３、…はそれぞれバルブ４１端部のエンドプレートから外部に突出されている。また、このような発光管４バルブ４１の内部にはナトリウムと水銀およびキセノンガスが封入されている。
【００４０】
そして、上記第１および第２の２本の発光管４Ａ、４Ｂは、図面に示されるように正面から見たとき外管１の軸心と並行に配設され、側面から見たとき下方側が近接し上方が捻れて離間した約６度の開き角度の略Ｖ字形状に配設されていて、ランプＬの管軸を中心として周りから見たとき両発光管４Ａ、４Ｂが全く重複することなく、２ケ所において端部が僅かに重なる程度である。
【００４１】
図において上記発光管４Ａ、４Ｂのそれぞれ上側に位置する導電構体５３、５３内には、耐熱性金属からなるロッド５４、５４が移動自在に挿入され、このロッド５４、５４がニオビウムやタンタルなどの耐熱性金属からなるバルブホルダー６１に固定され、このバルブホルダー６１は他方のサポートワイヤー６Ｂに機械的に連結されている。また、５５、５５は導電構体５３、５３とロッド５４、５４とを電気的に接続するワイヤである。また、図において上記発光管４Ａ、４Ｂのそれぞれ下側に位置する導電構体５３、５３は、ニオビウムやタンタルなどからなるバルブホルダー６２を介して一方のサポートワイヤー６Ａに機械的に連結されている。また、６８は上記サポートワイヤー６Ａ、６Ｂ間に固定されたバルブホルダー６２による短絡を防ぐインシュレーターである。なお、上記ロッド５４は発光管４Ａ、４Ｂの点灯、消灯によるバルブ４１の熱伸縮を吸収する作用を有する。
【００４２】
このような接続構造の発光管４Ａ、４Ｂは互いに電気的に並列に接続されているものである。つまり、上記サポートワイヤー６Ａ、６Ｂは導電性の線材からなり、上端部および下端部においてインシュレーター６３を介して相互に絶縁状態で連結されている。また、サポートワイヤー６Ａ、６Ｂの上端近傍には外管１の内面と当接する弾性板６４、６４が設けられている。
【００４３】
また、上記サポートワイヤー６Ａ、６Ｂの下端部は、ステム２の封着線２１Ａ、２１Ｂに接続した内部導入線２２Ａ、２２Ｂに溶接して支持されている。また、封着線２１Ａ、２１Ｂの他端に溶接された外部導入線２３Ａ、２３Ｂは口金３のシェル部３１およびアイレット端子３２に溶接やろう付けなどにより接続されている。
【００４４】
また、６５Ａは始動補助導体用熱応動体としてのバイメタルで、サポートワイヤー６Ａに一端が固定され、先端部が発光管４Ａの上部電極付近にまでくるように設けられている。そして、このバイメタル６５Ａの先端部には略Ｌ字形に曲げて形成された近接導体６６Ａの一端が連結されている。この近接導体６６Ａは上部電極付近から発光管４Ａと平行して配設され、途中から曲がってその先端部はサポートワイヤー６Ａ中間部のホルダ６７に回動自在に支持されている。
【００４５】
さらに、６５Ｂは始動補助導体用熱応動体としてのバイメタルで、サポートワイヤー６Ｂに一端が固定され、先端部が発光管４Ｂの下部電極付近にまでくるように設けられている。そして、このバイメタル６５Ｂの先端部には略Ｌ字形に曲げて形成された近接導体６６Ｂの一端が連結されている。この近接導体６６Ｂは下部電極付近から発光管４Ｂと平行して配設され、途中から曲がってその先端部はサポートワイヤー６Ｂ中間部のホルダ６７に回動自在に支持されている。
【００４６】
これら近接導体６６Ａ、６６Ｂはたとえばニオビウムやタンタルなどの耐熱性金属から構成される。なお、この近接導体６６Ａ、６６Ｂの電極側は、少なくとも電極先端から２ｍｍ以内に配置されるようにしてある。
【００４７】
また、バイメタル６５Ａ、６５Ｂは対応する発光管４Ａ、４Ｂが点灯すると、その熱により湾曲し、このため近接導体６６Ａ、６６Ｂは発光管４Ａ、４Ｂから離間する方向に回動する。このように近接導体６６Ａ、６６Ｂが発光管４Ａ、４Ｂから離間している状態では、近接導体６６Ａ、６６Ｂの発光管４Ａ、４Ｂに対する始動補助機能としての機能は損なわれる。
【００４８】
また、発光管４Ａ、４Ｂの下部電極付近から離間した位置に始動器７を構成するバイメタルスイッチ７１が配設されている。このバイメタルスイッチ７１と発光管４Ａ、４Ｂとの間にはコイル状のヒータ７２が配設されている。
【００４９】
このバイメタルスイッチ７１の一端は金属棒７３の一端に連結されている。さらにこの金属棒７３の他端は絶縁体よりなる支持体７４に連結されている。また、バイメタルスイッチ７１の他端には棒状スイッチ端子７５が連結されている。
【００５０】
さらに、上記支持体７４には金属よりなるＬ字状スイッチ端子７６の下端部が連結されている。このＬ字状スイッチ端子７６の下端部は金属よりなるホルダ７７によりサポートワイヤー６Ａから支持されている。つまり、上記支持体７４もこのホルダ７７により支持される。なお、７２Ａ、７２Ａ、…は支持体７４に取付けられたヒータ７２を保持するアンカである。
【００５１】
また、ヒータ７２は金属棒７３の下端部に接続される。ヒータ７２の他端は導線７８を介してサポートワイヤー６Ｂに接続されている。
【００５２】
なお、ヒータ７２に通電されていない状態では、バイメタルスイッチ７１は真っ直ぐ延びた形状をしているため、棒状スイッチ端子７５とスイッチ端子７６のスイッチ部７９は接触した状態にある。一方、ヒータ７２に通電されると、バイメタルスイッチ７１はヒータ７２側に曲がるように変形する。つまり、バイメタルスイッチ７１は開状態となる。
【００５３】
なお、図中８、８はリングゲッタを示す。また、外管１内は１／１００００トール程度の高真空に保たれている。
【００５４】
つぎに、上記構成の高圧ナトリウムランプＬの動作について、さらに図４の点灯回路装置を加え参照して説明する。なお、図４はランプＬの主要部分のみ記載し、他の部分は省略してある。
【００５５】
図４においてＳは交流電源、Ｓ１、Ｓ２はこの電源Ｓの両極に接続された給電線で、他端はそれぞれインピーダンスをもつチョークコイル形安定器Ｔ１、Ｔ２（両チョークコイル形安定器のインピーダンスはほぼ等しい。）を介してランプＬ外管１の口金３の端子部３１、３２に接続される。なお、ランプＬは主要部分のみ記載し、他の部分は省略してある。
【００５６】
高圧ナトリウムランプＬは外管１内に始動器７が内蔵され、近傍に始動補助用の近接導体６６Ａ、６６Ｂが対称に、しかもそれぞれ極性の異なった電位が付勢されるように付設された２本の発光管４Ａ、４Ｂが電気的に並列接続されている。
始動時にはサポートワイヤー６Ａ−ホルダー７７−スイッチ端子７６−スイッチ部７９−棒状スイッチ端子７５−バイメタルスイッチ７１−金属棒７３−ヒータ７２−導線７８−サポートワイヤー６Ｂを経て電流が流れヒータ７２が加熱される。そして、この状態が継続すると、ヒータ７２の熱によりバイメタルスイッチ７１が湾曲してスイッチ部７９から離間する。このバイメタルスイッチ７１の開放時にキック電圧が発生し、このキック電圧によるパルスがチョークコイル形安定器Ｔ１およびＴ２を介する交流電源Ｓに重畳される。このパルスの発生で第１の発光管４Ａまたは第２の発光管４Ｂのいずれかが点灯する。
【００５７】
そして、このようなバイメタルスイッチ７１およびヒータ７２からなる始動器７により発生されるパルスは、交流電源Ｓの正負の極性にともなって正および負の高圧パルスを発生するから、数百回以上の始動を想定すれば、各発光管４Ａ、４Ｂの始動補助用の近接導体６６Ａ、６６Ｂに負極性のパルスが印加される確率は約５０％になり、各発光管４Ａ、４Ｂが点灯する確率は約５０％になると推定される。
【００５８】
このため、一方の発光管４Ａか４Ｂの使用頻度が高くなるのが防止され、一方の発光管４Ａか４Ｂでナトリウムの消失が進んでランプ電圧の上昇が発生したり、早期に発光特性が劣化する等の不具合がなくなり、実質的に１本の発光管を収容したランプＬに比べて寿命が２倍にのびることになる。
【００５９】
しかも、一方の発光管の点灯時に一瞬の停電によりこれが消灯し、この停電が解消されたときには、これまで点灯していなかった内部圧力の低い方の発光管が点灯する。この場合、この他方の発光管は上記一方の発光管の点灯時に予熱されており、若干内部圧力が上がっているので短時間で安定点灯状態に達する。
【００６０】
よって、再始動時間がきわめて短く、道路照明やトンネル内の照明に使用すれば、一瞬消灯しても短時間の内に回復するので安全性を高めることができる。
【００６１】
なお、発光管が点灯すると、バイメタルが加熱されて変形し、近接導体６６Ａ、６６Ｂはそれぞれ発光管４Ａ、４Ｂから離れる。よって、発光管から放射される光を近接導体６６Ａ、６６Ｂが遮る割合が低減される。
【００６２】
そして、このランプＬの一方の発光管４Ａが点灯したとき、発光管４Ａ、４Ｂで相互が重なる部分は図１において下方端部の一部で、この発光管４Ａの電極５から端部寄りは放電路より外れたもともと中央部に比べて発光量が低い部分であり、非発光の発光管４Ｂの遮光は僅かで、ランプＬの管軸周りにおける配光むらの程度も低減できる。したがって、最も発光量の多い発光管４Ａ中央部の放射光の損失はなく、また、中央部の近接による発光管４Ａの過度の昇温もなくバルブ１１材料のアルミナと発光金属のナトリウムとの反応が抑制され、ナトリウムの消失を防ぐことができ、ランプ点灯電圧の上昇や光束の低下の少ない長寿命の高圧ナトリウムランプＬを提供できる。
【００６３】
なお、略Ｖ字形状に拡開させた２本の発光管の近接部は中央部に比べ光出力が低い、互いに他方の発光管の電極先端より突出していない状態の位置で交差あるいは接近させておくことが好ましく、この位置以下であれば、光束の損失は少ないとともにその影面積も小さい。
【００６４】
そして、下の表１および表２は発光管４Ａ、４Ｂが、本発明に係わる図１に示す端部において近接した構成のランプＬ（Ｖ字形状）と、発光管４Ａ、４Ｂの中央部において交差している構成のランプＬ（Ｘ字形状）について、配光のむらを表したものである。表１において、角度は点灯している発光管と、消灯している発光管との開拡角度は約６度で、照明器具直下における配光のむらを比較している。また、表２は上記（Ｖ字形状）と（Ｘ字形状）のランプＬの光束（Ｘ字形状のランプＬを１００％として）を対比して示す。
【００６５】
【表１】

【表２】

これら表１、２から明らかなように、本発明によるランプＬは配光むらの低減および光束の向上が確認できた。
【００６６】
また、図１（ａ）および（ｂ）に示す相互の発光管４Ａおよび４Ｂのバルブ４１，４１の一端部が重なった構成の高圧ナトリウムランプＬにおいて、その重なり合う部分の面積、ここでは発光管４Ａおよび４Ｂが投影する面積の重なり合う部分についてどの程度まで許容できるかを検討した。
【００６７】
すなわち、相互の発光管４Ａおよび４Ｂは少なくとも一方が傾斜され、実用上発光管４Ａおよび４Ｂの両者とも傾斜して対称的に配置され、この正対称位置で見ていて、この位置で最も重なり合いが多いと、外管１の管軸を中心として外管１を回転して、ここを０度としたとき両者の重なりは９０度、２７０度で中度で、１８０度で最も多くなる。
【００６８】
これは、図５に示すように、一方の発光管４Ａを点灯したとき（他方の発光管４Ｂは消灯している。）前方に全く他方の発光管が存在しない最高光放射方向の発光強度（照度を測定）を１００％としたときの外管１周囲への光放射強度である。（測定は点灯させた発光管４Ａの中心付近を横断する部分で行った。）
そして、発光管４Ａおよび４Ｂのバルブ４１の全体に対する重なり度合（割合）が、図５（ａ）は５％、図５（ｂ）は１０％、図５（ｃ）は５０％、図５（ｄ）は５５％の場合を示す。なお、図中各図で１００％位置がずれているのは、各個のランプＬの測定に際して、ランプＬの取付位置が異なっているためで、周囲の表示角度とともに絶対値的には関係ない。
【００６９】
この図５（ａ）〜（ｄ）から明らかなように、重なり度合（割合）が５％の場合は、両発光管４Ａ、４Ｂの開き角度が大きいため各発光管４Ａ，４Ｂと外管１軸との距離の差が大きくなり易く発光強度のばらつきは約２５％と大きい。また、重なり度合（割合）が１０〜５０％の場合は、裏側の発光強度の低下が約１２〜１４％程度で明暗差は小さく実用上問題ない。さらに、重なり度合（割合）が５５％程度と他方の発光管の半分以上に重なると、裏側の発光強度の低下は約２３〜２４％程度で明暗差が大きくなり、両発光管４Ａ、４Ｂの重なり度（割合）が、１０〜５０％程度であれば実用上問題なかった。
【００７０】
また、図６は重なり度合（割合）と最も暗い部分と最も明るい部分との比率とを対比して示すグラフで、横軸に発光管の投影面積に対する重なる部分の面積比率（％）を、縦軸に重なり度合（割合）すなわち最も暗い部の発光強度と最も明るい部分の発光強度（最暗部の発光強度／最明部の発光強度）比率（％）をとった。この図からも明らかなように、重なり度合（割合）が１０〜５０％の範囲内であれば、発光強度の明暗差（ばらつき）は約９〜１３％程度で明暗差は小さく実用上問題はなかった。
【００７１】
また、図１（ａ）および（ｂ）に示す構成の高圧ナトリウムランプＬにおいて、消灯中の発光管たとえば４Ａの近接導体６６Ａに連結されたバイメタル６５Ａは発光管４Ａのバルブ４１の外管１寄りの部分に配置されるのが好ましい。これは、寿命末期に発光管４Ｂが立ち消えした場合でも、他方の発光管４Ｂと離間した他の部分より温度の低い位置にあるバイメタル６５Ａは発光管４Ａに近接しているので、再始動時に発光管４Ａ内にパルスを重畳して確実に点灯させることができる。このバイメタル６５Ａが他方の発光管４Ｂに近く点灯中の加熱が大きいと発光管４Ｂから離れていて、再始動時必ずしも発光管４Ａが点灯せず、発光管４Ｂ側が再点灯して立ち消えを繰り返えしてしまうという不具合を生じる虞がある。また、始動器７に近い箇所に設けられる発光管４Ｂの近接導体６６Ｂに連結されたバイメタル６５Ｂは、始動器７のヒータ７２からの熱的影響が大であるので、始動器７とは反対側の発光管４Ｂのバルブ４１面に設けた方が好ましい。こうすることによって、始動時に始動器７の繰り返し動作によりヒータ７２からの熱でバイメタル６５Ｂが変形して発光管４Ｂから離間し、発光管４Ｂの始動電圧の高まるのを防ぐことができる。
【００７２】
また、図７は本発明の他の実施の形態を示す高圧放電ランプＬ１で、図中図１と同一部分には同一の符号を付してその説明は省略する。上述した図１の高圧放電ランプＬは外管１内にバイメタルスイッチ７１などで構成した始動器７を設けた始動器内蔵形のランプＬであったが、図５に示すランプＬ１は外管１の内部に始動器を有せず外部に始動器を設けたものであって、このランプＬ１はたとえば図８に示す点灯回路装置に接続され点灯する。また、近接導体６６Ａ、６６Ｂはそれぞれサポートワイヤー６Ａ、６Ｂに接続されたバイメタルを有しない固定形のものである。
【００７３】
図８に示す点灯回路装置は交流電源Ｓに１個のチョークコイル形安定器Ｔ１を接続し、このチョークコイル形安定器Ｔ１に関連して始動パルス発生装置となる始動器９が設けてある。すなわち、この実施例においては、始動パルス発生装置となる始動器９の作動により、上記チョークコイル形安定器Ｔ１の両側にパルス電圧を発生するものである。また、始動パルス発生装置としては、別個にパルストランスを有し、このパルストランスの出力をランプＬ１に印加するようなものであってもよい。
【００７４】
このような点灯回路装置は、ランプＬ１の始動時に交流電源Ｓからの交流電圧に、始動パルス発生装置となる始動器９の作動によりチョークコイル形安定器Ｔ１に発生されたパルスをそれぞれ重畳してランプＬ１に印加するようになっている。
【００７５】
そしてこの場合、交流電圧の正および負にそれぞれ高圧パルスが加えられ、つまり始動パルスは半サイクル毎に交互に発生する。ランプＬ１においては、近接導体６６Ａまたは６６Ｂに負のパルスが加えられたときにこの近接導体側の発光管が始動し易い性質があるので、たとえば口金３のアイレット端子３２に正のパルスが印加された場合は、一方の近接導体６６Ａがマイナスとなり、したがって、これの接近している発光管４Ａが始動する。
【００７６】
逆に、口金３のシェル部３１に正のパルスが印加された場合は、他方の近接導体６６Ｂがマイナスとなり、したがって、これの接近している発光管４Ｂが始動する。
【００７７】
このように、近接導体６６Ａまたは６６Ｂに正のパルスが印加される確率は５０％づつであり、したがって、始動時に各発光管４Ａ、４Ｂが始動する確率は５０％づつになる。
【００７８】
この比率は、点灯回数が増えるに応じて均等化されることになり、したがって、一方の発光管４Ａか４Ｂが偏って集中的に始動されることがなくなり、しかも、点灯時に一瞬の停電等が発生しても、これまで点灯していなかった発光管が点灯するなど上述した実施の形態と同様な作用効果を奏する。
【００７９】
また、図９および図１０は本発明の高圧放電ランプの発光管の他の実施の形態を示し、図中図１および図７と同一部分には同一の符号を付してその説明は省略する。なお、上記実施の形態と異なるのは発光管４Ａ、４Ｂのバルブ４１部分の構成のみであるので、発光管４Ａ、４Ｂ部分のみを示す。
【００８０】
図９（ａ）はバルブ４１を中間部から折り曲げ略く字形の発光管４Ａ、４Ｂを形成し、上下の両端部を近接させて略菱形状に配設して構成したもの、図９（ｂ）はバルブ４１を湾曲させ円弧形状の発光管４Ａ、４Ｂを形成し、上下の両端部を近接させて略０字形状に配設して構成したもので、側面から見て両発光管４Ａ、４Ｂは略Ｖ字形に拡開してあっても上下が互い違いに左右に入れ替っていてもよい。また、２本の発光管４Ａ、４Ｂは同一形状のものを組み合わせたが、たとえば直管形と略く字形等異なる形状のものを組み合わせてもよい。
【００８１】
要するに相互の発光管４Ａ、４Ｂは影が大きくなる中央部を外した箇所で組み合わされ、発光管４Ａ、４Ｂをどの方向から見ても影が少なくできるよう図１０（ａ）や（ｂ）に側面図で示すように、略ハ字形状に端部を接近させたり、略Ｖ字形状に少々交差させる等の構成であればよい。また、両発光管４Ａ、４Ｂの端部の離間距離が大きい程、影のできる面積は小さくできるが外管１が大きくなってランプが大形化するので、両者を勘案して決めればよい。
【００８２】
そして、本発明によれば、一方の発光管の点灯時に一瞬の停電によりこれが消灯し、この停電が解消されたときには、これまで点灯していなかった内部圧力の低い方の発光管が点灯する。この場合、この他方の発光管は上記一方の発光管の点灯時に予熱されており、若干内部圧力が上がっているので短時間で安定点灯状態に達することができる。
【００８３】
よって、再始動時間がきわめて短く、道路照明やトンネル内の照明に使用すれば、一瞬消灯しても短時間の内に回復するので安全性を高めることができる。
【００８４】
また、上記の実施例では高圧放電ランプとして同品種、同定格の２本の発光管を封装した高圧ナトリウムランプについて述べたが、以下のようにメタルハライドランプや高圧水銀ランプ等同品種の発光管、あるいは品種の異なる２本の発光管を封装したランプであってもよい。
【００８５】
すなわち、建造物や樹木などの景観照明あるいは舞台照明等では照明の演出効果を高めるため、数多くの高圧放電ランプが用いられるため、設備費が嵩み、また、その設置スペースが大きくなる問題があり、これを解消する手段として色温度が異なる発光管を一つの外管内に封装することが試みられている。
【００８６】
本発明はこれらのランプへの適用も可能で、たとえば高圧ナトリウムランプと水銀ランプとの直管形の発光管をたとえば略Ｖ字形状で同一の外管内に配設して、それぞれの目的や要求される発光色などを放射させるようにしてもよい。なお、このときそれぞれの発光管への点灯回路装置についてはそれぞれ別途に設けてもよい。
【００８７】
また、上記実施の形態で説明した本発明の高圧放電ランプは、たとえば図１１に示すようなたとえばトンネル内の照明器具Ａとして使用される。この図において、Ｂは略直方体状の筐体、Ｒはこの筐体Ｂ内に設けられた反射鏡でランプＬが装着されるソケット（図示しない。）を備えている。Ｄは安定器等の点灯回路が取付けられた点灯装置、Ｇはこの筐体Ｂの下面に設けられた保護ガラスなどのカバー、Ｅ、Ｅはトンネルの天井等への取付部である。
【００８８】
このような構成の照明器具Ａはトンネル内に取付けて、消灯中の発光管による影の発生が小さく配光特性を向上させることができるとともに、点灯中に一方の発光管が消灯しても他方の発光管が点灯するので、不点時間を短縮して交通の安全を保つことができる。
【００８９】
なお、本発明は上記実施の形態の記載に限らず、たとえば近接導体は発光管のバルブの外面に巻回されたものであってもよい。また、発光管を支持するサポートワイヤー等の金属部材が発光管と近接するものにあっては、このサポートワイヤー等の金属部材を近接導体に兼用させてもよく、この場合は別体としての近接導体が不要になる。
【００９０】
また、外管内あるいは外管外に発光管と並列して設けられる始動器は実施の形態の構成に限らず、他のパルス発生手段であってもよい。
【００９１】
また、外管は一端にステムを封止したものに限らず、ステムを用いずにピンチシールしたものでもよく、また、一端封止に限らず外管の両端を封止し、両端から発光管に給電させるようにしたものであっても差支えない。
【００９２】
さらに、照明器具の構成も実施の形態のものに限らず、他の構成であってもよい。
【００９３】
【発明の効果】
本発明の請求項１ないし請求項４の記載によれば、互いの発光管の端部において交差あるいは近づけた構成としてあるので、発光量の高い中央部を遮ることなく、消灯している発光管が遮って作る影の面積を小さくすることができる。したがって、点灯時にランプからの配光むらの発生を低減できるとともに光束の向上をはかることができる。
【００９４】
本発明の請求項５の記載によれば、始動電圧を低下させることができ、容易に始動させることができる。
【００９５】
本発明の請求項６の記載によれば、始動器内蔵形の放電ランプで始動器が外管内にあるので点灯回路装置を簡素化できる。
【００９６】
本発明の請求項７の記載によれば、始動を一つの始動器で行わせることができ部品点数が減ってコスト低減ができるとともに、２本の発光管を選択的に等しい割合の確率で点灯させることができ、トンネルや道路照明等において消灯時間を短縮化して安全性の向上がはかれるランプを提供できる。
【００９７】
本発明の請求項８の記載によれば、景観照明や舞台照明等の照明効果を狙うのに適する、１個のランプで複種の発光色、明るさ等を変化できるランプを提供できる。
【００９８】
本発明の請求項９ないし請求項１２の記載によれば、上記ランプのいずれか一方の発光管を同じ確率で安定して点灯させることができる。
【００９９】
本発明の請求項１３の記載によれば、照明器具に適用して上記請求項１ないし請求項１２に記載された効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る始動器内蔵形の高圧ナトリウムランプを示し、図（ａ）は正面図、図（ｂ）は側面図である。
【図２】図１のランプの始動器部分の電流の流れを示す説明図である。
【図３】図（ａ）および（ｂ）は図１のランプの始動器部分の動作を示す説明図である。
【図４】本発明に係る高圧ナトリウムランプの点灯回路装置を示す回路図である。
【図５】本発明に係る高圧ナトリウムランプの、発光管の重なり度合（割合）による外管からの発光強度の分布を示すグラフである。
【図６】発光管の重なり度合（割合）と最暗部／最明部の比率とを対比して示すグラフである。
【図７】本発明に係る他の高圧ナトリウムランプを示し、図（ａ）は正面図、図（ｂ）は側面図である。
【図８】本発明に係る高圧ナトリウムランプの他の点灯回路装置を示す回路図である。
【図９】図（ａ）および図（ｂ）は本発明に係る他の高圧放電ランプの発光管の概略配置を示す正面図である。
【図１０】図（ａ）および図（ｂ）は本発明に係る他の高圧放電ランプの発光管の概略配置を示す要部の側面図である。
【図１１】本発明に係る照明器具を示す斜視図である。
【符号の説明】
Ｌ、Ｌ１：高圧放電ランプ（高圧ナトリウムランプ）
１：外管
２２Ａ、２２Ｂ：内部導入線
３：口金
４Ａ：第１の発光管
４Ｂ：第２の発光管
４１：バルブ
５：電極
６Ａ、６Ｂ：サポートワイヤー
６５Ａ、６５Ｂ：バイメタル
６６Ａ、６６Ｂ：近接導体
７、９：始動器
７１：バイメタルスイッチ
７２：ヒータ
Ｓ：交流電源
Ｓ１、Ｓ２：給電線
Ｔ１、Ｔ２：チョークコイル
Ａ：照明器具

Claims

外管と；
この外管内において管軸に対して交差する方向に互いに捩れて延在し、相互の少なくとも一方の端部が近接され中間部において上記端部間より離間して配設された第１および第２の２本の発光管と：
を具備していることを特徴とする高圧放電ランプ。
外管と；
この外管内において管軸に対して交差する方向に互いに捩れて延在し、相互の一方および他方の端部が近接され中間部において離間して配設された第１および第２の２本の発光管と：
を具備していることを特徴とする高圧放電ランプ。
第１および第２の２本の発光管の近接部は、互いに他方の発光管の電極先端より突出してない位置で交差していることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか一に記載の高圧放電ランプ。
第１および第２の発光管は、外管の管軸を中心軸として回転して見たときに、第１の発光管と重なる部分に相当する投影面積が第１の発光管自体の最大投影面積の１０〜５０％の範囲となるように配設された第２の発光管とを具備していることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一に記載の高圧放電ランプ。
各発光管には極性を異ならせた近接導体が付設されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一に記載の高圧放電ランプ。
発光管に近接導体が付設されているとともに外管内には発光管と並列接続された始動器が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一に記載の高圧放電ランプ。
外管内の２本の発光管が同品種であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一に記載の高圧放電ランプ。
外管内の２本の発光管が異品種であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一に記載の高圧放電ランプ。
請求項１ないし請求項８のいずれか一に記載の２本の発光管を外管内に有する高圧放電ランプと；
これら各発光管を点灯させる点灯手段と；
を備えていることを特徴とする点灯回路装置。
点灯手段が交流電源と、上記放電ランプの口金の端子との間に接続した給電線に介在されたインピーダンスをもつチョークコイルとを備えていることを特徴とする請求項９に記載の点灯回路装置。
請求項１ないし請求項８のいずれか一に記載の２本の発光管を外管内に有する高圧放電ランプと；
これら各発光管をほぼ等しい確率で点灯させる点灯手段と；
を備えていることを特徴とする点灯回路装置。
点灯手段が交流電源と、上記放電ランプの２本の発光管との間に接続された一対の給電線の各線に介在されたほぼ同じインピーダンスをもつチョークコイルとを備えていることを特徴とする請求項９に記載の点灯回路装置。
器具本体と；
この器具本体に収納された請求項１ないし請求項８のいずれか一に記載の２本の発光管を外管内に有する高圧放電ランプと；
請求項９ないし請求項１２のいずれか一に記載の点灯回路と；
を具備していることを特徴とする照明器具。