JP4297227B2 - 高圧放電ランプおよび照明装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は透光性セラミックスからなる放電容器を備えた高圧放電ランプおよびこれを用いた照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ランプ電力がたとえば２０Ｗ以下の一層小形で、長寿命、かつ高効率な透光性セラミックス高圧放電ランプの出現が望まれている。
【０００３】
この要求に応えるために、比較的大形の従来の高圧放電ランプの放電容器、電極などの仕様をそのまま比例的に縮小して小形の高圧放電ランプを製作しても、点灯後間もなくシール部分にリークが発生することが分かった。これは高圧放電ランプが小形になると、放電プラズマを始めとする発熱体からシール部分への熱伝達形態、すなわち熱伝導、対流、輻射のバランスが崩れるからである。
【０００４】
小形の高圧放電ランプの実現のためには、高圧放電ランプの全体にわたって従来技術を根本から見直して、小形の高圧放電ランプに適した新たな仕様を創作する必要のあることが分かった。
【０００５】
これに対して、本発明者らは、先に小形でありながら所望の寿命と良好な発光効率を有する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発明をなし、その発明は特願平１０−１９６３２２号として出願されている。この出願の発明においては、両端が連続的な曲面によって絞られている膨出部および膨出部の両端に連通して配置され膨出部より内径が小さい小径筒部を備えている透光性セラミックス放電容器を用いると、一体的に形成しやすくて、光学的および熱的に不連続な個所がないために、小形の高圧放電ランプの場合には甚だ好都合である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の形状を備えた透光性セラミックス放電容器においては、電極の周囲の膨出部内の空間の大きさ次第によっては問題のあることが分かった。すなわち、高圧放電ランプを点灯状態から消灯したときに、放電空間に分散していたハロゲン化物および水銀などの封入物の蒸気が温度の低い透光性セラミックス放電容器の小径筒部のわずかな隙間に向かって移動する際に電極付近で乱流が発生する。この乱流が発生すると、電極先端の表面にハロゲン化物や水銀の封入物が付着しやすくなる。電極先端に封入物が付着すると、電極の電子放射能力が減退して、始動不良やグロー放電からアーク放電への転移が困難となり、スパッタリングが激しくなって透光性セラミックス放電容器のスパッタリングによる黒化を生じるなど始動性について不都合が発生する。
【０００７】
本発明は、両端が連続的な曲面によって絞られている膨出部および小径筒部が連続した曲面によってつながり一体に形成されているとともに内容積が０．１ｃｃ以下の透光性セラミックス放電容器を備えたものにおける消灯時の封入物蒸気の流れによる乱流発生を抑制して、始動が確実で、しかもグロー放電からアーク放電への転移が容易で、スパッタリングによる透光性セラミックス放電容器の黒化を防止した小形の高圧放電ランプおよびこれを用いた照明装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【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は、両端が連続的な曲面によって絞られている膨出部および膨出部の両端に連通して配置され膨出部より内径が小さい小径筒部を備え、膨出部および小径筒部が連続した曲面によってつながり一体に形成されているとともに内容積が０．１ｃｃ以下の透光性セラミックス放電容器と；封着性の部分および封着性の部分の先端に基端が接続されている耐ハロゲン化物部分を備え、透光性セラミックス放電容器の小径筒部内に挿入されて耐ハロゲン化物部分が小径筒部の内面との間にわずかな隙間を形成している給電導体と；耐ハロゲン化物部分の先端に配設されているとともに、先端と先端を含む直角な面内における透光性セラミックス放電容器の内面との間の距離ｄ１が１．２ｍｍ以上であり、かつ先端が透光性セラミックス放電容器の膨出部内に１．２ｍｍ以上突出して位置している一対の電極と；透光性セラミックス放電容器の小径筒部および電極一体形給電導体の封着性の部分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と；金属ハロゲン化物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と；を具備していることを特徴としている。
【０００９】
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。
【００１０】
（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。なお、光透過性とは、放電による発光を放電容器を透過して外部に導出できる程度に透過すればよく、透明および光拡散性であってもよい。
【００１１】
また、透光性セラミックス放電容器を製作するには、中央の膨出部と膨出部の両端の小径筒部とを最初から一体に形成するのがよい。しかし、膨出部を両端が連続的な曲面によって絞られた形状に一体に仮成形し、その両端に仮成形した一対の小径筒部を嵌合して焼成することにより透光性セラミックス放電容器を形成することもできる。さらに、膨出部は、両端が連続的な曲面によって絞られていて、膨出部と小径筒部が連続した曲面によってつながっている。
【００１２】
さらに、透光性セラミックス放電容器の内容積が０．１ｃｃ以下であると規定しているのは、本発明が小形の高圧放電ランプを指向しているからである。
【００１３】
なお、透光性セラミックス放電容器の内容積が０．０５ｃｃ以下の小形の高圧放電ランプにおいて、一層顕著な効果を得ることができる。なお、上記内容積は、これを０．０４ｃｃ以下にすることができる。
【００１４】
また、高圧放電ランプの定格ランプ電力は２０Ｗ以下に設定すると効果的である。
【００１５】
ところで、透光性セラミックス放電容器の内容積は、当該放電容器内を水中に入れてその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取り出し、内部の水を計量して、測定する。
【００１６】
（給電導体について）
給電導体は、透光性セラミックス放電容器の少なくとも一方の小径筒部に対して用いられる。
【００１７】
「給電導体」とは、電源からバラスト手段を介して電極間に電圧を印加して、高圧放電ランプを始動し、電流を導入して点灯するために、機能するものであって、透光性セラミックス放電容器の小径筒部に後述する手段により気密にシールされる。
【００１８】
給電導体は、封着性の部分および耐ハロゲン化物部分を備えている。
【００１９】
「封着性の部分」とは、後述するセラミックス封止用コンパウンドのシールにより透光性セラミックス放電容器を、その小径筒部と封着性の部分との間で、または要すればさらにセラミックスチューブを介してシールするのに適した材料の部分であればよく、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。封着性の部分としては、水素および酸素に対する透過性は問わないが、上記した材料は、結果的に水素および酸素透過性を備えている。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、封着性の部分として好適である。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、封着性の部分にジルコニウムを用いるのがよい。
【００２０】
「耐ハロゲン化物部分」とは、高圧放電ランプの作動中に透光性セラミックス放電容器内に存在するハロゲン化物および遊離ハロゲンによる腐食作用が殆どないか、ないしは全く起こらない物質からなる部分であることを意味する。たとえば、タングステン、モリブデンなどからなるが、先端が透光性セラミックス放電容器の内部に突出して電極部を一体に構成する場合には、耐熱性が最良であるタングステンが最も適している。
【００２１】
なお、本発明の高圧放電ランプは、交流および直流のいずれで点灯するように構成してもよい。直流点灯形の高圧放電ランプの場合、陽極側の給電導体は、電極部を一体に形成しないで、耐ハロゲン化物部分の先端に別に形成した陽極を接続する構成にすることができる。
【００２２】
ところで、耐ハロゲン化物部分と小径筒部の内面との間にわずかな隙間が形成される。このわずかな隙間には余剰のハロゲン化物が点灯中液化状態になって侵入して最冷部を形成するが、隙間の間隔を適当に設定することにより、所望の最冷部温度にすることができる。
【００２３】
なお、耐ハロゲン化物部分と小径筒部の内面との間に形成されるわずかな隙間は、両方の給電導体側にそれぞれ形成することができるが、要すれば一方の給電導体側において備えられていればよい。
【００２４】
（電極について）
電極は、給電導体の耐ハロゲン化物部分の先端に配設され、電極の先端と、その先端を含む電極の軸線に対して直角な面における透光性セラミックス放電容器の膨出部の内面との間の距離ｄ１を１．２ｍｍ以上に規定している。なお、距離ｄ１は、電極が透光性セラミックス放電容器の軸線に対して多少傾斜して配設されることもあるので、電極の軸線の全周にわたる距離の平均値をもって距離ｄ１とする。
【００２５】
また、電極の周囲に上記距離を確保するには、電極の膨出部内への突出長を大きくするか、電極に対向する透光性セラミックス放電容器の部分を広げるか、あるいは以上の両方を採用することにより、実現することができる。
【００２６】
そこで、一対の電極の先端を透光性セラミックス放電容器の膨出部内に１．２ｍｍ以上突出して位置させる。
【００２７】
本発明は、電極先端の膨出部内への突出長と、透光性セラミックス放電容器の軸線に対する直角な面内の距離ｄ１とを上記のとおりに規定することにより、電極の周囲に、より好適な空間を確保したものである。
【００２８】
本発明において、電極先端の膨出部内への突出長は、以下のとおり計測するものとする。すなわち、まず透光性セラミックス放電容器の膨出部および小径筒部のそれぞれの長さを次のとおりに規定する。膨出部の長さは、膨出部の内面の中央から両端側の小径筒部側の内面に接する直線をそれぞれ引き、当該直線と透光性セラミックス放電容器の軸線との交点間の距離を膨出部の長さとする。したがって、小径筒部の長さは、膨出部の中央からそれぞれの小径筒部の端面までの寸法から膨出部の長さの半分の寸法を差し引いた値である。
【００２９】
そうして、電極の先端の突出長は、膨出部の端部から電極の先端までの距離によって求めるものとする。
【００３０】
さらに、電極は、給電導体の耐ハロゲン化物部分の先端を透光性セラミックス放電容器の膨出部の内部まで突出させることにより、給電導体と一体に形成することができる。この構成の場合には、給電導体の耐ハロゲン化物部分をタングステン棒とすることにより、機能上給電導体および電極を封着性の部分と上記タングステン棒との２部分によって構成することができ、構造の簡素化を図って小形化しやすい。
【００３１】
しかし、本発明においては、給電導体と電極とを別に形成して給電導体の耐ハロゲン化物部分の先端に電極を接続した構造を採用することもできる。
【００３２】
（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封着性の部分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封着性の部分との間に浸透して両者間を気密にシールする。このシールにより給電導体は所定の位置に固着される。
【００３３】
小径筒部内に挿入されている封着性の部分は、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、シールを封着性の部分に接続している耐ハロゲン化物部分の基端部をもわずかな距離にわたって被覆するように構成すれば、封着性の部分がハロゲン化物によって腐食されにくくなる。
【００３４】
（放電媒体について）
放電媒体は、金属ハロゲン化物を含む。金属は少なくとも発光金属を含んでいる。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
また、緩衝金属として適量の水銀を封入することができる。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。
【００３８】
希ガスとしては、アルゴン、キセノン、ネオンなどを用いることができる。
【００３９】
（その他の構成について）
本発明の高圧放電ランプは、透光性セラミックス放電容器が０．１ｃｃ以下の小形のものを指向することについては既述のとおりであるが、定格消費電力については、一般的に３５Ｗ以下が適当である。さらに小形化を図るなら、定格消費電力２０Ｗ以下が好適である。
【００４０】
（本発明の作用について）
本発明の高圧放電ランプは、両端が連続的な曲面によって絞られている膨出部および膨出部の両端に連通して配置され膨出部より内径が小さい小径筒部を備え、膨出部および小径筒部が連続した曲面によってつながり一体に形成されているとともに内容積が０．１ｃｃ以下の透光性セラミックス放電容器を具備している高圧放電ランプにおいて、前記距離ｄ１を１．２ｍｍ以上にし、かつ電極先端の膨出部内への突出長を１．２ｍｍ以上にした構成を採用したことにより、電極の先端の周囲にさらに確実に空間を確保できるため、消灯時に封入物の蒸気が透光性セラミックス放電容器の小径筒部内の最冷部を形成しているわずかな隙間に凝集してくる際の電極周囲を通過するときに乱流がより効果的に発生しにくくなる。また、たとえ乱流が発生したとしても、その程度が著しく小さくなる。このため、封入物が電極先端に付着しにくくなり、したがって電極の電子放射能力が減退するようなことが少なくなる。このことは、電極の電子放射能力の減退に伴う始動性の不都合が生じにくくなることを意味する。
【００４１】
これに対して、距離ｄ１が１．０ｍｍ未満であると、消灯時に電極の周囲に乱流が発生しやすくなることが実験により確認できた。
【００４２】
本発明は、電極の透光性セラミックス放電容器の膨出部内への突出長と、透光性セラミックス放電容器の軸線に対する直角な面内の距離ｄ１とを上記のとおりに規定することにより、電極の周囲にさらに確実に空間を確保して消灯時に電極の周囲に乱流が発生しにくくなるように構成したものである。
【００４３】
したがって、封入物が電極先端に付着することによる始動性の不都合が生じにくくなる。
【００４４】
請求項２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記載の高圧放電ランプと；を具備していることを特徴としている。
【００４５】
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。
【００４６】
また、本発明の上記以外の好適な適用例は電球形高圧放電ランプである。なお、本発明において、「電球形高圧放電ランプ」とは、電球形蛍光ランプのように白熱電球用のランプソケットに装着するだけで点灯することができるように、高圧放電ランプ、放電ランプ点灯装置および口金のような受電手段を一体的に備えている照明装置をいう。
【００４７】
本発明を適用して電球形放電ランプを構成するに際して、折角発光部が小さくて制光が容易な小形高圧放電ランプを用いるので、反射鏡を一体的に備えることが好ましい。
【００４８】
そうすれば、白熱電球用に製作されたたとえばダウンライトなどの照明器具にそのまま装着して配光特性が良好で、しかも高色温度のダウンライトを得ることができる。
【００４９】
【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。
【００５０】
図１は、本発明の高圧放電ランプの第１の実施形態を示す断面図である。
【００５１】
図２は、同じく透光性セラミックス放電容器の各部の寸法の測定基準を示す要部拡大断面図である。
【００５２】
図において、１は透光性セラミックス放電容器、２は給電導体、３は電極、４はシールである。
【００５３】
透光性セラミックス放電容器１は、膨出部１ａおよび小径筒部１ｂ、１ｂを備えている。
【００５４】
膨出部１ａは、両端が連続的な曲面によって絞られている中空のほぼ楕円球状をなしている。
【００５５】
小径筒部１ｂは、膨出部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。
【００５６】
次に、図２に基づいて透光性セラミックス放電容器の膨出部および小径筒部の長さの測定基準を説明する。
【００５７】
膨出部１ａの長さｒＬは、膨出部１ａの中央内面から図の左右方向へ膨出部１ａと小径筒部１ｂ側の内面に接する直線ｓ１、ｓ２を引いたときに、当該直線ｓ１、ｓ２と長径軸線ｃとの交点Ｐ１、Ｐ２間の距離とする。
【００５８】
これに対して、図において左側の小径筒部１ｂの長さは、膨出部１の長さｒＬの端部すなわち交点Ｐ１と左側の小径筒部１ｂの端面（図２においては省略してある。）との間の距離ｌ Ｔ １とする。同様に、図において右側の小径筒部１ｂの長さは、交点ｐ２と右側の小径筒部１ｂの端面との間の距離ｌＴ２とする。
【００５９】
したがって、透光性セラミックス放電容器の全長ｌＬは、下式により求めることができる。
【００６０】
ｌＬ＝ｒＬ＋ｌＴ１＋ｌＴ２
さて、図１に戻って説明を続ける。
【００６１】
給電導体２は、封着性の部分２ａ、耐ハロゲン化物部分２ｂおよび電極部２ｃからなる。
【００６２】
封着性の部分２ａは、給電導体２と小径筒部１ｂとの間で透光性セラミックス放電容器１を封止する際に機能する。
【００６３】
耐ハロゲン化物部分２ｂは、基端が封着性の部分２ａの先端に溶接され、先端が膨出部１ａ内に突出している。そして、小径筒部１ｂの内面との間に図２に示すようにわずかな隙間ｇを形成している。
【００６４】
電極３は、耐ハロゲン化物部分２ｂの膨出部１ａ内に突出する部分によって給電導体と一体に構成されている。
【００６５】
再び、図２において、電極３の先端と膨出部１ａの内面との寸法関係について説明する。
【００６６】
電極３の先端と、この先端を含む透光性セラミックス放電容器１の軸線ｃに対して直角な面における透光性セラミックス放電容器１の内面との距離をｄ１が１．０ｍｍ以上に構成されている。
【００６７】
また、電極３の透光性セラミックス放電容器１の膨出部１ａからの突出長ｄ２が１．２ｍｍ以上に構成されている。
【００６８】
シール４は、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を気密にシールするとともに、給電導体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、給電導体２の封着性の部分２ａの周りに施与し、加熱溶融させて封着性の部分２ａ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封着性の部分２ａの全体を被覆するとともに、さらに耐ハロゲン化物部分２ｂの基端部をも被覆する。
【００６９】
ところで、透光性セラミックス放電容器１内には発光金属の金属ハロゲン化物および希ガスを含む放電媒体が封入されている。
【実施例】
図１に示す高圧放電ランプであって、以下の仕様である。
【００７０】
透光性セラミックス放電容器：ＹＡＧ製で、膨出部１ａが長さ６ｍｍ、肉厚０．５ｍｍ、小径筒部１ｂが外径１．８ｍｍ、全長３５ｍｍである。
【００７１】
給電導体：封着性の部分２ａが外径０．６４ｍｍのニオブ棒、耐ハロゲン化物部分２ｂ（および電極３）が外径０．３ｍｍのタングステン棒である。
【００７２】
放電媒体：ＮａＩ０．６ｍｇ、ＴｌＩ０．６ｍｇ、ＩｎＩ０．４ｍｇと、水銀５ｍｇと、アルゴン約２０ｋＰａとを封入した。
【００７３】
次に、透光性セラミックス放電容器の膨出部内への電極の突出長ｄ２を２ｍｍにして、電極先端と透光性セラミックス放電容器の内面との間の距離ｄ１を本発明の範囲の内外にわたって変化させた高圧放電ランプをそれぞれ２０本製作し、発振周波数６０ｋＨｚの放電ランプ点灯回路（無負荷二次電圧：４．５ｋＶ）を用いて始動不良確率を比較した結果は表１のとおりであった。
【００７４】
【表１】
距離ｄ１（ｍｍ） 始動不良確率（％）
０．４ １００
０．６ ９５
０．８ ５５
１．０ ０
１．２ ０
１．４ ０
図３は、本発明の高圧放電ランプの第２の実施形態を示す断面図である。
【００７５】
図において、図１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。
【００７６】
本実施形態は、透光性セラミックス放電容器１の膨出部１ａを長楕円球状にして電極間距離を相対的に大きくした点で異なる。
【００７７】
図４は、本発明の高圧放電ランプの第３の実施形態を示す断面図である。
【００７８】
図において、図１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。
【００７９】
本実施形態は、高圧放電ランプを外管内に封装しないで点灯するのに好適な構成にしている点で異なる。
【００８０】
すなわち、給電導体の封着性の部分２ａは酸化しやすいので、空気中に露出しないように構成したもので、封着性の部分２ａの端部に白金棒５を溶接し、最初のシール４を形成後、封着性の部分２ａのシール４から外部に露出している部分にセラミックスチューブ６を嵌めてセラミックス封止用コンパウンドをセラミックスチューブ５の端部に施与し、加熱溶融させて第２のシール７を形成したものである。
【００８１】
そうして、透光性セラミックス放電容器１の外部に位置している封着性の部分１ａは、セラミックスチューブ６および第２のシール７によって気密に被覆されるので、高圧放電ランプを外管内に気密に封装することなく、空気中で点灯させることが可能になる。
【００８２】
また、本実施形態は、小径筒部が１ｂと１ｂ’とで長さが異なっている。
【００８３】
図５は、本発明の照明装置の一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。
【００８４】
図において、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。
【００８５】
本実施形態の電球形高圧放電ランプは、高圧放電ランプ装置１１、放電ランプ点灯装置１２、受電手段１３およびケース１４からなる。
【００８６】
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から成る。
【００８７】
高圧放電ランプ１１ａは、本発明の高圧放電ランプを用いているが、特に図４に示すものが好適である。この場合、長い方の小径筒部１ｂを反射鏡１１ｂの頂部側に向けて配置するのがよい。
【００８８】
反射鏡１１ｂは、投光開口１１ｂ１、反射面１１ｂ２および頂部開口１１ｂ３を備えている。そして、高圧放電ランプ１１ａをその膨出部が反射鏡１１ｂのほぼ焦点に合致するように頂部開口１１ｂ３に無機接着剤１１ｃによって頂部側の小径筒部１ｂを固着して支持している。高圧放電ランプの透光性セラミックス放電容器の小径筒部１ｂ’が反射鏡１１ｂの投光開口１１ｂ１から前方に突出しないので、配光が乱れることがない。
【００８９】
放電ランプ点灯装置１２は、高周波インバータおよび限流手段を備え、高圧放電ランプ１１ａを点灯する。そして、放電ランプ点灯装置１２は、高圧放電ランプ装置１１の反射鏡１１ｂの背後に配設されている。高圧放電ランプ１１ａの点灯に伴って発生する熱は反射鏡１１ｂによって遮熱されるので、放電ランプ点灯装置１２は、安定に作動する。
【００９０】
受電手段１３は、ねじ口金からなり、当該ねじ口金がランプソケット（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１２を付勢する。
【００９１】
ケース１４は、以上の各構成要素を収納して、所定の位置関係に保持しているが、流線型形状部分を備えていることにより、ダウンライトなどの照明器具に対する適合率を高めている。
【００９２】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、両端が連続的な曲面によって絞られている膨出部および膨出部の両端に連通して配置され膨出部より内径が小さい小径筒部を備え、膨出部および小径筒部が連続した曲面によってつながり一体に形成されているとともに内容積が０．１ｃｃ以下の透光性セラミックス放電容器を具備しているものにおいて、始動性を改善して、始動が容易で、しかもグロー放電からアーク放電への転移が容易で、スパッタリングによる透光性セラミックス放電容器の黒化を効果的に防止し、電極の先端とこの先端を含む透光性セラミックス放電容器の軸線に対して直角な面内における透光性セラミックス放電容器の内面との間の距離ｄ１が１．２ｍｍ以上であり、かつ電極の先端が１．２ｍｍ以上突出していることにより、電極の周囲に、より確実に空間を確保して消灯時にわずかな隙間に向かって移動する封入物の蒸気の流れにより電極の周囲に乱流が発生しにくくなるから、封入物の電極先端への付着が少なくて始動性が改善されてさらに好ましい効果を有する小形の高圧放電ランプを提供することができる。
【００９３】
請求項２の発明によれば、請求項１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の第１の実施形態を示す断面図
【図２】 同じく透光性セラミックス放電容器の各部の寸法の測定基準を示す要部拡大断面図
【図３】 本発明の高圧放電ランプの第２の実施形態を示す断面図
【図４】 本発明の高圧放電ランプの第３の実施形態を示す断面図
【図５】 本発明の照明装置の一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
【符号の説明】
１…透光性セラミックス放電容器
１ａ…膨出部
１ｂ…小径筒部
２…給電導体
２ａ…封着性の部分
２ｂ…耐ハロゲン化物部分
３…電極
ｃ…軸線
ｇ…わずかな隙間
ｌＴ１…小径筒部の長さ
ｌＴ２…小径筒部の長さ
Ｐ１…交点
Ｐ２…交点
ｒ Ｌ …膨出部の長さ
ｓ１…直線
ｓ２…直線
【発明の属する技術分野】
本発明は透光性セラミックスからなる放電容器を備えた高圧放電ランプおよびこれを用いた照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ランプ電力がたとえば２０Ｗ以下の一層小形で、長寿命、かつ高効率な透光性セラミックス高圧放電ランプの出現が望まれている。
【０００３】
この要求に応えるために、比較的大形の従来の高圧放電ランプの放電容器、電極などの仕様をそのまま比例的に縮小して小形の高圧放電ランプを製作しても、点灯後間もなくシール部分にリークが発生することが分かった。これは高圧放電ランプが小形になると、放電プラズマを始めとする発熱体からシール部分への熱伝達形態、すなわち熱伝導、対流、輻射のバランスが崩れるからである。
【０００４】
小形の高圧放電ランプの実現のためには、高圧放電ランプの全体にわたって従来技術を根本から見直して、小形の高圧放電ランプに適した新たな仕様を創作する必要のあることが分かった。
【０００５】
これに対して、本発明者らは、先に小形でありながら所望の寿命と良好な発光効率を有する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発明をなし、その発明は特願平１０−１９６３２２号として出願されている。この出願の発明においては、両端が連続的な曲面によって絞られている膨出部および膨出部の両端に連通して配置され膨出部より内径が小さい小径筒部を備えている透光性セラミックス放電容器を用いると、一体的に形成しやすくて、光学的および熱的に不連続な個所がないために、小形の高圧放電ランプの場合には甚だ好都合である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の形状を備えた透光性セラミックス放電容器においては、電極の周囲の膨出部内の空間の大きさ次第によっては問題のあることが分かった。すなわち、高圧放電ランプを点灯状態から消灯したときに、放電空間に分散していたハロゲン化物および水銀などの封入物の蒸気が温度の低い透光性セラミックス放電容器の小径筒部のわずかな隙間に向かって移動する際に電極付近で乱流が発生する。この乱流が発生すると、電極先端の表面にハロゲン化物や水銀の封入物が付着しやすくなる。電極先端に封入物が付着すると、電極の電子放射能力が減退して、始動不良やグロー放電からアーク放電への転移が困難となり、スパッタリングが激しくなって透光性セラミックス放電容器のスパッタリングによる黒化を生じるなど始動性について不都合が発生する。
【０００７】
本発明は、両端が連続的な曲面によって絞られている膨出部および小径筒部が連続した曲面によってつながり一体に形成されているとともに内容積が０．１ｃｃ以下の透光性セラミックス放電容器を備えたものにおける消灯時の封入物蒸気の流れによる乱流発生を抑制して、始動が確実で、しかもグロー放電からアーク放電への転移が容易で、スパッタリングによる透光性セラミックス放電容器の黒化を防止した小形の高圧放電ランプおよびこれを用いた照明装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【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は、両端が連続的な曲面によって絞られている膨出部および膨出部の両端に連通して配置され膨出部より内径が小さい小径筒部を備え、膨出部および小径筒部が連続した曲面によってつながり一体に形成されているとともに内容積が０．１ｃｃ以下の透光性セラミックス放電容器と；封着性の部分および封着性の部分の先端に基端が接続されている耐ハロゲン化物部分を備え、透光性セラミックス放電容器の小径筒部内に挿入されて耐ハロゲン化物部分が小径筒部の内面との間にわずかな隙間を形成している給電導体と；耐ハロゲン化物部分の先端に配設されているとともに、先端と先端を含む直角な面内における透光性セラミックス放電容器の内面との間の距離ｄ１が１．２ｍｍ以上であり、かつ先端が透光性セラミックス放電容器の膨出部内に１．２ｍｍ以上突出して位置している一対の電極と；透光性セラミックス放電容器の小径筒部および電極一体形給電導体の封着性の部分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と；金属ハロゲン化物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と；を具備していることを特徴としている。
【０００９】
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。
【００１０】
（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。なお、光透過性とは、放電による発光を放電容器を透過して外部に導出できる程度に透過すればよく、透明および光拡散性であってもよい。
【００１１】
また、透光性セラミックス放電容器を製作するには、中央の膨出部と膨出部の両端の小径筒部とを最初から一体に形成するのがよい。しかし、膨出部を両端が連続的な曲面によって絞られた形状に一体に仮成形し、その両端に仮成形した一対の小径筒部を嵌合して焼成することにより透光性セラミックス放電容器を形成することもできる。さらに、膨出部は、両端が連続的な曲面によって絞られていて、膨出部と小径筒部が連続した曲面によってつながっている。
【００１２】
さらに、透光性セラミックス放電容器の内容積が０．１ｃｃ以下であると規定しているのは、本発明が小形の高圧放電ランプを指向しているからである。
【００１３】
なお、透光性セラミックス放電容器の内容積が０．０５ｃｃ以下の小形の高圧放電ランプにおいて、一層顕著な効果を得ることができる。なお、上記内容積は、これを０．０４ｃｃ以下にすることができる。
【００１４】
また、高圧放電ランプの定格ランプ電力は２０Ｗ以下に設定すると効果的である。
【００１５】
ところで、透光性セラミックス放電容器の内容積は、当該放電容器内を水中に入れてその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取り出し、内部の水を計量して、測定する。
【００１６】
（給電導体について）
給電導体は、透光性セラミックス放電容器の少なくとも一方の小径筒部に対して用いられる。
【００１７】
「給電導体」とは、電源からバラスト手段を介して電極間に電圧を印加して、高圧放電ランプを始動し、電流を導入して点灯するために、機能するものであって、透光性セラミックス放電容器の小径筒部に後述する手段により気密にシールされる。
【００１８】
給電導体は、封着性の部分および耐ハロゲン化物部分を備えている。
【００１９】
「封着性の部分」とは、後述するセラミックス封止用コンパウンドのシールにより透光性セラミックス放電容器を、その小径筒部と封着性の部分との間で、または要すればさらにセラミックスチューブを介してシールするのに適した材料の部分であればよく、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。封着性の部分としては、水素および酸素に対する透過性は問わないが、上記した材料は、結果的に水素および酸素透過性を備えている。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、封着性の部分として好適である。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、封着性の部分にジルコニウムを用いるのがよい。
【００２０】
「耐ハロゲン化物部分」とは、高圧放電ランプの作動中に透光性セラミックス放電容器内に存在するハロゲン化物および遊離ハロゲンによる腐食作用が殆どないか、ないしは全く起こらない物質からなる部分であることを意味する。たとえば、タングステン、モリブデンなどからなるが、先端が透光性セラミックス放電容器の内部に突出して電極部を一体に構成する場合には、耐熱性が最良であるタングステンが最も適している。
【００２１】
なお、本発明の高圧放電ランプは、交流および直流のいずれで点灯するように構成してもよい。直流点灯形の高圧放電ランプの場合、陽極側の給電導体は、電極部を一体に形成しないで、耐ハロゲン化物部分の先端に別に形成した陽極を接続する構成にすることができる。
【００２２】
ところで、耐ハロゲン化物部分と小径筒部の内面との間にわずかな隙間が形成される。このわずかな隙間には余剰のハロゲン化物が点灯中液化状態になって侵入して最冷部を形成するが、隙間の間隔を適当に設定することにより、所望の最冷部温度にすることができる。
【００２３】
なお、耐ハロゲン化物部分と小径筒部の内面との間に形成されるわずかな隙間は、両方の給電導体側にそれぞれ形成することができるが、要すれば一方の給電導体側において備えられていればよい。
【００２４】
（電極について）
電極は、給電導体の耐ハロゲン化物部分の先端に配設され、電極の先端と、その先端を含む電極の軸線に対して直角な面における透光性セラミックス放電容器の膨出部の内面との間の距離ｄ１を１．２ｍｍ以上に規定している。なお、距離ｄ１は、電極が透光性セラミックス放電容器の軸線に対して多少傾斜して配設されることもあるので、電極の軸線の全周にわたる距離の平均値をもって距離ｄ１とする。
【００２５】
また、電極の周囲に上記距離を確保するには、電極の膨出部内への突出長を大きくするか、電極に対向する透光性セラミックス放電容器の部分を広げるか、あるいは以上の両方を採用することにより、実現することができる。
【００２６】
そこで、一対の電極の先端を透光性セラミックス放電容器の膨出部内に１．２ｍｍ以上突出して位置させる。
【００２７】
本発明は、電極先端の膨出部内への突出長と、透光性セラミックス放電容器の軸線に対する直角な面内の距離ｄ１とを上記のとおりに規定することにより、電極の周囲に、より好適な空間を確保したものである。
【００２８】
本発明において、電極先端の膨出部内への突出長は、以下のとおり計測するものとする。すなわち、まず透光性セラミックス放電容器の膨出部および小径筒部のそれぞれの長さを次のとおりに規定する。膨出部の長さは、膨出部の内面の中央から両端側の小径筒部側の内面に接する直線をそれぞれ引き、当該直線と透光性セラミックス放電容器の軸線との交点間の距離を膨出部の長さとする。したがって、小径筒部の長さは、膨出部の中央からそれぞれの小径筒部の端面までの寸法から膨出部の長さの半分の寸法を差し引いた値である。
【００２９】
そうして、電極の先端の突出長は、膨出部の端部から電極の先端までの距離によって求めるものとする。
【００３０】
さらに、電極は、給電導体の耐ハロゲン化物部分の先端を透光性セラミックス放電容器の膨出部の内部まで突出させることにより、給電導体と一体に形成することができる。この構成の場合には、給電導体の耐ハロゲン化物部分をタングステン棒とすることにより、機能上給電導体および電極を封着性の部分と上記タングステン棒との２部分によって構成することができ、構造の簡素化を図って小形化しやすい。
【００３１】
しかし、本発明においては、給電導体と電極とを別に形成して給電導体の耐ハロゲン化物部分の先端に電極を接続した構造を採用することもできる。
【００３２】
（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封着性の部分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封着性の部分との間に浸透して両者間を気密にシールする。このシールにより給電導体は所定の位置に固着される。
【００３３】
小径筒部内に挿入されている封着性の部分は、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、シールを封着性の部分に接続している耐ハロゲン化物部分の基端部をもわずかな距離にわたって被覆するように構成すれば、封着性の部分がハロゲン化物によって腐食されにくくなる。
【００３４】
（放電媒体について）
放電媒体は、金属ハロゲン化物を含む。金属は少なくとも発光金属を含んでいる。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
また、緩衝金属として適量の水銀を封入することができる。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。
【００３８】
希ガスとしては、アルゴン、キセノン、ネオンなどを用いることができる。
【００３９】
（その他の構成について）
本発明の高圧放電ランプは、透光性セラミックス放電容器が０．１ｃｃ以下の小形のものを指向することについては既述のとおりであるが、定格消費電力については、一般的に３５Ｗ以下が適当である。さらに小形化を図るなら、定格消費電力２０Ｗ以下が好適である。
【００４０】
（本発明の作用について）
本発明の高圧放電ランプは、両端が連続的な曲面によって絞られている膨出部および膨出部の両端に連通して配置され膨出部より内径が小さい小径筒部を備え、膨出部および小径筒部が連続した曲面によってつながり一体に形成されているとともに内容積が０．１ｃｃ以下の透光性セラミックス放電容器を具備している高圧放電ランプにおいて、前記距離ｄ１を１．２ｍｍ以上にし、かつ電極先端の膨出部内への突出長を１．２ｍｍ以上にした構成を採用したことにより、電極の先端の周囲にさらに確実に空間を確保できるため、消灯時に封入物の蒸気が透光性セラミックス放電容器の小径筒部内の最冷部を形成しているわずかな隙間に凝集してくる際の電極周囲を通過するときに乱流がより効果的に発生しにくくなる。また、たとえ乱流が発生したとしても、その程度が著しく小さくなる。このため、封入物が電極先端に付着しにくくなり、したがって電極の電子放射能力が減退するようなことが少なくなる。このことは、電極の電子放射能力の減退に伴う始動性の不都合が生じにくくなることを意味する。
【００４１】
これに対して、距離ｄ１が１．０ｍｍ未満であると、消灯時に電極の周囲に乱流が発生しやすくなることが実験により確認できた。
【００４２】
本発明は、電極の透光性セラミックス放電容器の膨出部内への突出長と、透光性セラミックス放電容器の軸線に対する直角な面内の距離ｄ１とを上記のとおりに規定することにより、電極の周囲にさらに確実に空間を確保して消灯時に電極の周囲に乱流が発生しにくくなるように構成したものである。
【００４３】
したがって、封入物が電極先端に付着することによる始動性の不都合が生じにくくなる。
【００４４】
請求項２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記載の高圧放電ランプと；を具備していることを特徴としている。
【００４５】
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。
【００４６】
また、本発明の上記以外の好適な適用例は電球形高圧放電ランプである。なお、本発明において、「電球形高圧放電ランプ」とは、電球形蛍光ランプのように白熱電球用のランプソケットに装着するだけで点灯することができるように、高圧放電ランプ、放電ランプ点灯装置および口金のような受電手段を一体的に備えている照明装置をいう。
【００４７】
本発明を適用して電球形放電ランプを構成するに際して、折角発光部が小さくて制光が容易な小形高圧放電ランプを用いるので、反射鏡を一体的に備えることが好ましい。
【００４８】
そうすれば、白熱電球用に製作されたたとえばダウンライトなどの照明器具にそのまま装着して配光特性が良好で、しかも高色温度のダウンライトを得ることができる。
【００４９】
【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。
【００５０】
図１は、本発明の高圧放電ランプの第１の実施形態を示す断面図である。
【００５１】
図２は、同じく透光性セラミックス放電容器の各部の寸法の測定基準を示す要部拡大断面図である。
【００５２】
図において、１は透光性セラミックス放電容器、２は給電導体、３は電極、４はシールである。
【００５３】
透光性セラミックス放電容器１は、膨出部１ａおよび小径筒部１ｂ、１ｂを備えている。
【００５４】
膨出部１ａは、両端が連続的な曲面によって絞られている中空のほぼ楕円球状をなしている。
【００５５】
小径筒部１ｂは、膨出部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。
【００５６】
次に、図２に基づいて透光性セラミックス放電容器の膨出部および小径筒部の長さの測定基準を説明する。
【００５７】
膨出部１ａの長さｒＬは、膨出部１ａの中央内面から図の左右方向へ膨出部１ａと小径筒部１ｂ側の内面に接する直線ｓ１、ｓ２を引いたときに、当該直線ｓ１、ｓ２と長径軸線ｃとの交点Ｐ１、Ｐ２間の距離とする。
【００５８】
これに対して、図において左側の小径筒部１ｂの長さは、膨出部１の長さｒＬの端部すなわち交点Ｐ１と左側の小径筒部１ｂの端面（図２においては省略してある。）との間の距離ｌ Ｔ １とする。同様に、図において右側の小径筒部１ｂの長さは、交点ｐ２と右側の小径筒部１ｂの端面との間の距離ｌＴ２とする。
【００５９】
したがって、透光性セラミックス放電容器の全長ｌＬは、下式により求めることができる。
【００６０】
ｌＬ＝ｒＬ＋ｌＴ１＋ｌＴ２
さて、図１に戻って説明を続ける。
【００６１】
給電導体２は、封着性の部分２ａ、耐ハロゲン化物部分２ｂおよび電極部２ｃからなる。
【００６２】
封着性の部分２ａは、給電導体２と小径筒部１ｂとの間で透光性セラミックス放電容器１を封止する際に機能する。
【００６３】
耐ハロゲン化物部分２ｂは、基端が封着性の部分２ａの先端に溶接され、先端が膨出部１ａ内に突出している。そして、小径筒部１ｂの内面との間に図２に示すようにわずかな隙間ｇを形成している。
【００６４】
電極３は、耐ハロゲン化物部分２ｂの膨出部１ａ内に突出する部分によって給電導体と一体に構成されている。
【００６５】
再び、図２において、電極３の先端と膨出部１ａの内面との寸法関係について説明する。
【００６６】
電極３の先端と、この先端を含む透光性セラミックス放電容器１の軸線ｃに対して直角な面における透光性セラミックス放電容器１の内面との距離をｄ１が１．０ｍｍ以上に構成されている。
【００６７】
また、電極３の透光性セラミックス放電容器１の膨出部１ａからの突出長ｄ２が１．２ｍｍ以上に構成されている。
【００６８】
シール４は、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を気密にシールするとともに、給電導体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、給電導体２の封着性の部分２ａの周りに施与し、加熱溶融させて封着性の部分２ａ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封着性の部分２ａの全体を被覆するとともに、さらに耐ハロゲン化物部分２ｂの基端部をも被覆する。
【００６９】
ところで、透光性セラミックス放電容器１内には発光金属の金属ハロゲン化物および希ガスを含む放電媒体が封入されている。
【実施例】
図１に示す高圧放電ランプであって、以下の仕様である。
【００７０】
透光性セラミックス放電容器：ＹＡＧ製で、膨出部１ａが長さ６ｍｍ、肉厚０．５ｍｍ、小径筒部１ｂが外径１．８ｍｍ、全長３５ｍｍである。
【００７１】
給電導体：封着性の部分２ａが外径０．６４ｍｍのニオブ棒、耐ハロゲン化物部分２ｂ（および電極３）が外径０．３ｍｍのタングステン棒である。
【００７２】
放電媒体：ＮａＩ０．６ｍｇ、ＴｌＩ０．６ｍｇ、ＩｎＩ０．４ｍｇと、水銀５ｍｇと、アルゴン約２０ｋＰａとを封入した。
【００７３】
次に、透光性セラミックス放電容器の膨出部内への電極の突出長ｄ２を２ｍｍにして、電極先端と透光性セラミックス放電容器の内面との間の距離ｄ１を本発明の範囲の内外にわたって変化させた高圧放電ランプをそれぞれ２０本製作し、発振周波数６０ｋＨｚの放電ランプ点灯回路（無負荷二次電圧：４．５ｋＶ）を用いて始動不良確率を比較した結果は表１のとおりであった。
【００７４】
【表１】
距離ｄ１（ｍｍ） 始動不良確率（％）
０．４ １００
０．６ ９５
０．８ ５５
１．０ ０
１．２ ０
１．４ ０
図３は、本発明の高圧放電ランプの第２の実施形態を示す断面図である。
【００７５】
図において、図１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。
【００７６】
本実施形態は、透光性セラミックス放電容器１の膨出部１ａを長楕円球状にして電極間距離を相対的に大きくした点で異なる。
【００７７】
図４は、本発明の高圧放電ランプの第３の実施形態を示す断面図である。
【００７８】
図において、図１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。
【００７９】
本実施形態は、高圧放電ランプを外管内に封装しないで点灯するのに好適な構成にしている点で異なる。
【００８０】
すなわち、給電導体の封着性の部分２ａは酸化しやすいので、空気中に露出しないように構成したもので、封着性の部分２ａの端部に白金棒５を溶接し、最初のシール４を形成後、封着性の部分２ａのシール４から外部に露出している部分にセラミックスチューブ６を嵌めてセラミックス封止用コンパウンドをセラミックスチューブ５の端部に施与し、加熱溶融させて第２のシール７を形成したものである。
【００８１】
そうして、透光性セラミックス放電容器１の外部に位置している封着性の部分１ａは、セラミックスチューブ６および第２のシール７によって気密に被覆されるので、高圧放電ランプを外管内に気密に封装することなく、空気中で点灯させることが可能になる。
【００８２】
また、本実施形態は、小径筒部が１ｂと１ｂ’とで長さが異なっている。
【００８３】
図５は、本発明の照明装置の一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。
【００８４】
図において、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。
【００８５】
本実施形態の電球形高圧放電ランプは、高圧放電ランプ装置１１、放電ランプ点灯装置１２、受電手段１３およびケース１４からなる。
【００８６】
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から成る。
【００８７】
高圧放電ランプ１１ａは、本発明の高圧放電ランプを用いているが、特に図４に示すものが好適である。この場合、長い方の小径筒部１ｂを反射鏡１１ｂの頂部側に向けて配置するのがよい。
【００８８】
反射鏡１１ｂは、投光開口１１ｂ１、反射面１１ｂ２および頂部開口１１ｂ３を備えている。そして、高圧放電ランプ１１ａをその膨出部が反射鏡１１ｂのほぼ焦点に合致するように頂部開口１１ｂ３に無機接着剤１１ｃによって頂部側の小径筒部１ｂを固着して支持している。高圧放電ランプの透光性セラミックス放電容器の小径筒部１ｂ’が反射鏡１１ｂの投光開口１１ｂ１から前方に突出しないので、配光が乱れることがない。
【００８９】
放電ランプ点灯装置１２は、高周波インバータおよび限流手段を備え、高圧放電ランプ１１ａを点灯する。そして、放電ランプ点灯装置１２は、高圧放電ランプ装置１１の反射鏡１１ｂの背後に配設されている。高圧放電ランプ１１ａの点灯に伴って発生する熱は反射鏡１１ｂによって遮熱されるので、放電ランプ点灯装置１２は、安定に作動する。
【００９０】
受電手段１３は、ねじ口金からなり、当該ねじ口金がランプソケット（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１２を付勢する。
【００９１】
ケース１４は、以上の各構成要素を収納して、所定の位置関係に保持しているが、流線型形状部分を備えていることにより、ダウンライトなどの照明器具に対する適合率を高めている。
【００９２】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、両端が連続的な曲面によって絞られている膨出部および膨出部の両端に連通して配置され膨出部より内径が小さい小径筒部を備え、膨出部および小径筒部が連続した曲面によってつながり一体に形成されているとともに内容積が０．１ｃｃ以下の透光性セラミックス放電容器を具備しているものにおいて、始動性を改善して、始動が容易で、しかもグロー放電からアーク放電への転移が容易で、スパッタリングによる透光性セラミックス放電容器の黒化を効果的に防止し、電極の先端とこの先端を含む透光性セラミックス放電容器の軸線に対して直角な面内における透光性セラミックス放電容器の内面との間の距離ｄ１が１．２ｍｍ以上であり、かつ電極の先端が１．２ｍｍ以上突出していることにより、電極の周囲に、より確実に空間を確保して消灯時にわずかな隙間に向かって移動する封入物の蒸気の流れにより電極の周囲に乱流が発生しにくくなるから、封入物の電極先端への付着が少なくて始動性が改善されてさらに好ましい効果を有する小形の高圧放電ランプを提供することができる。
【００９３】
請求項２の発明によれば、請求項１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の第１の実施形態を示す断面図
【図２】 同じく透光性セラミックス放電容器の各部の寸法の測定基準を示す要部拡大断面図
【図３】 本発明の高圧放電ランプの第２の実施形態を示す断面図
【図４】 本発明の高圧放電ランプの第３の実施形態を示す断面図
【図５】 本発明の照明装置の一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
【符号の説明】
１…透光性セラミックス放電容器
１ａ…膨出部
１ｂ…小径筒部
２…給電導体
２ａ…封着性の部分
２ｂ…耐ハロゲン化物部分
３…電極
ｃ…軸線
ｇ…わずかな隙間
ｌＴ１…小径筒部の長さ
ｌＴ２…小径筒部の長さ
Ｐ１…交点
Ｐ２…交点
ｒ Ｌ …膨出部の長さ
ｓ１…直線
ｓ２…直線
Claims (2)
- 両端が連続的な曲面によって絞られている膨出部および膨出部の両端に連通して配置され膨出部より内径が小さい小径筒部を備え、膨出部および小径筒部が連続した曲面によってつながり一体に形成されているとともに内容積が０．１ｃｃ以下の透光性セラミックス放電容器と；
封着性の部分および封着性の部分の先端に基端が接続されている耐ハロゲン化物部分を備え、透光性セラミックス放電容器の小径筒部内に挿入されて耐ハロゲン化物部分が小径筒部の内面との間にわずかな隙間を形成している給電導体と；
耐ハロゲン化物部分の先端に配設されて透光性セラミックス放電容器の膨出部内に位置しているとともに、先端とこの先端を含む透光性セラミックス放電容器の軸線に対して直角な面内における透光性セラミックス放電容器の内面との間の距離ｄ１が１．２ｍｍ以上であり、かつ先端が透光性セラミックス放電容器の膨出部内に１．２ｍｍ以上突出して位置している一対の電極と；
透光性セラミックス放電容器の小径筒部および給電導体の封着性の部分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と；金属ハロゲン化物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と；
を具備していることを特徴とする高圧放電ランプ。 - 照明装置本体と；
照明装置本体に支持された請求項１記載の高圧放電ランプと；
を具備していることを特徴とする照明装置。
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