JP4670390B2

JP4670390B2 - 照明装置

Info

Publication number: JP4670390B2
Application number: JP2005048034A
Authority: JP
Inventors: 真吾東坂; 信請川; 真一阿南
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2005-02-23
Filing date: 2005-02-23
Publication date: 2011-04-13
Anticipated expiration: 2025-02-23
Also published as: JP2006236710A

Description

本発明は、光源としてセラミックメタルハライドランプを用いた照明装置に関するものである。

近年、発光管の材料として多結晶アルミナセラミックのような透光性を有するセラミックを用いたセラミックメタルハライドランプ（例えば、特許文献１参照）や、セラミックメタルハライドランプを光源として用いた照明装置の研究開発が盛んに進められている。セラミックメタルハライドランプは、発光管の材料として石英を用いた従来のメタルハライドランプ（例えば、特許文献２参照）に比べて発光管の耐熱温度が高いので、発光管の管壁負荷を高く設定することが可能となり、効率や光色を改善することができるという利点を有している。

このため、定格ランプ電力が２０〜１５０ワット程度の低ワットのセラミックメタルハライドランプが店舗などの商業施設を中心とした一般屋内照明として用いられ始め、定格ランプ電力が２００ワット以上の高ワットのセラミックメタルハライドランプが高天井用の照明や街路灯などの一般屋外照明として用いられ始めている。このような一般照明用途のセラミックメタルハライドランプの管壁負荷は、２０〜３０〔Ｗ／ｃｍ^２〕前後に設定されることが多い。なお、発光管内には、発光物質としてのハロゲン化金属と、バッファガスとしての水銀と、始動用の希ガスとが封入されている。また、発光管の長手方向の両端部内には電極が配設されている。

ところで、従来のメタルハライドランプの光束劣化は、一般的に、電極の材料であるタングステンの飛散・蒸発などに起因する発光管の管壁の黒化や、発光物質と発光管の管壁との反応による発光管の透過率の低下や、発光物質の減少などによって生じる。これに対して、セラミックメタルハライドランプでは、発光管は発光物質との反応性が低い（つまり、発光管と発光物質との反応が起こりにくい）ので、光束劣化は発光管の管壁にタングステンが付着し黒化することによって透過率が低下することによるところが大きい。
特開２００３−８６１３０号公報特開平８−２６４１１０号公報

最近では、セラミックメタルハライドランプの寿命の改善も進み、９０００〜１２０００時間を定格寿命しているものが多く、定格寿命時の光束維持率も７０〜８５％程度と比較的高い値が得られているが、市場からはセラミックメタルハライドランプの更なる長寿命化が強く望まれている。

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、光源として用いるセラミックメタルハライドランプの寿命を従来に比べて長くすることが可能な照明装置を提供することにある。

ところで、照明の分野において『ハロゲンサイクル』と呼ばれる循環作用が知られている（例えば、参考文献１：社団法人照明学会，「大学課程照明学会」，第１版，オーム社，ｐ．２３）。ここにおいて、上記参考文献１には、ハロゲン電球の説明で「点灯中に蒸発したタングステンがハロゲン原子あるいは分子と結合してハロゲン化タングステンとなる。管壁温度は２５０℃以上になるよう設計されていて、ハロゲン化タングステンは管壁に付着せずに、拡散または対流作用により再び高温のフィラメント付近でタングステンとハロゲンに解離し、タングステンはフィラメントに戻る。この循環作用をハロゲンサイクルと呼び、ハロゲン電球の黒化防止に効果をもたらしている。」と記載されている。

上記参考文献１では、作用が最もよく知られたハロゲン電球でハロゲンサイクルを説明しているが、セラミックメタルハライドランプにおいても同様にハロゲンサイクルが起こる。すなわち、ハロゲン電球のフィラメントがセラミックメタルハライドランプの電極に相当し、ハロゲンは発光管内に発光物質として封入されたハロゲン化金属が放電空間中で解離することにより供給される。ここで、ハロゲンサイクルは、化学反応であり、発光管の管壁から離れるハロゲン化タングステンの量は発光管の管壁の温度に依存する。定格点灯時のセラミックメタルハライドランプでは、定格点灯時の発光管の管壁温度により発光管の管壁から離れるハロゲン化タングステンの量が決定されるが、発光管の管壁から離れるタングステンの量よりも電極の蒸発・飛散などで発光管の管壁に付着するタングステンの量が上回ると、発光管の管壁へのタングステンの付着量が増加するので、発光管の黒化が進んで発光管の透過率が低下し、その結果、光束維持率が低下する。一般的なセラミックメタルハライドランプでは点灯時間が増加するに従い発光管の管壁の黒化が進行することから、ハロゲンサイクルにより発光管の管壁から離れるタングステンの量よりも電極の蒸発・飛散などで発光管の管壁に付着するタングステンの量が上回っていると考えられる。

セラミックメタルハライドランプの寿命を延ばす方策は様々考えられるが、本願発明者らは、電極の材料であるタングステンが発光管の管壁に付着し黒化することにより引き起こされる透過率の低下がセラミックメタルハライドランプの寿命に大きく影響していることに着目した。ここで、発光管の管壁へのタングステンの付着量を減少させるか、もしくは、発光管の管壁に付着したタングステンをより多く取り除くことができれば、透過率の低下が軽減されて光束維持率が改善されるから、セラミックメタルハライドランプの寿命を延ばすことが可能となる。

そこで、本願発明者らは、様々なアプローチで、発光管の管壁へのタングステンの付着量を減少させる、もしくは、発光管の管壁に付着したタングステンをより多く取り除く検討を行った。その結果、セラミックメタルハライドランプのランプ温度を従来よりも高い温度に保温することによって、発光管の管壁へのタングステンの付着量を減少させる、もしくは、発光管の管壁に付着したタングステンをより多く取り除く効果が高まり、黒化が抑制されるという知見を得た。

本発明は、上記知見に基づいて為されたものであり、請求項１の発明は、発光物質として封入されたハロゲン化金属およびバッファガスとしての水銀および始動用の希ガスが封入されて長手方向の両端部内にタングステンにより形成された電極がそれぞれ配設された透光性セラミック製の発光管と該発光管を包む外管とを有するセラミックメタルハライドランプと、前記発光管内の前記電極間に放電を維持させて前記セラミックメタルハライドランプを点灯させる点灯装置と、前記セラミックメタルハライドランプの前記外管の外側に配置され前記セラミックメタルハライドランプを保温する保温部材とを備え、該保温部材は、ガラスにより形成されてなり少なくとも前記外管を囲む筒状に形成された筒状部と、該筒状部に設けられ可視光を透過し且つ赤外線を反射する赤外線反射膜とを有してなり、前記保温部材は、前記外管を介して前記発光管の管壁を、前記ハロゲン化金属が放電空間中で解離されることで供給されるハロゲンによるハロゲンサイクルが当該保温部材を設けていない場合に比べて促進される温度に高くすることを特徴とする。

この発明によれば、セラミックメタルハライドランプの外管の外側に保温部材が配置されていない場合に比べて、点灯時の発光管の管壁温度が高くなってハロゲンサイクルが促進されることにより発光管の管壁の黒化が抑制され、光束維持率を改善できるので、光源として用いるセラミックメタルハライドランプの寿命を従来に比べて長くすることが可能となる。

また、前記セラミックメタルハライドランプから放射された光を有効に利用したままで前記発光管の管壁温度を高めることができる。つまり、前記保温部材を設けたことによる光出力の低下を防止することができる。

さらに、点灯時に前記外管と筒状部との間で熱が輸送されることによって前記外管の温度が上昇し、前記外管と前記発光管との間で熱が輸送されることによって前記発光管の温度が上昇する。

請求項１の発明では、光源として用いるセラミックメタルハライドランプの寿命を従来に比べて長くすることが可能となるという効果がある。

（参考形態１）
本参考形態の照明装置は、図１に示すように、セラミックメタルハライドランプ１と、セラミックメタルハライドランプ１を接続保持するランプソケット２と、ランプソケット２から導出されたランプ線３を介してセラミックメタルハライドランプ１へ電力を供給してセラミックメタルハライドランプ１を点灯させる点灯装置である電子式安定器４とを備えている。なお、電子式安定器４は、商用電源（図示せず）に接続されており、低周波（例えば、１２０Ｈｚ）の矩形波電圧をセラミックメタルハライドランプ１に印加することでセラミックメタルハライドランプ１を点灯させる。

セラミックメタルハライドランプ１は、一端部（図１における下端部）に口金（図示せず）が設けられ他端部（図１における上端部）が閉塞された円筒状の外管１２内に透光性セラミック製の発光管１１が収納されている。言い換えれば、外管１２は、発光管１１を包んでいる。なお、発光管１１は外管１２に溶着されたステム１４に接続された２つの導電線（発光管支柱）１５を介して外管１２に支持されている。ここに、一方の導電線１５の一部は発光管１１の側方を通るように配置されている。また、外管１２と発光管１１との間の空間は気密に保たれている。

発光管１１の長手方向の両端部内には、タングステンにより形成された電極（図示せず）がそれぞれ配設されており、各電極はそれぞれ導電線１５を介して口金と接続されている。また、ランプソケット２の内部には、セラミックメタルハライドランプ１の口金および導電線１５，１５を介して発光管１１内の各電極とそれぞれ電気的に接続される通電部（図示せず）が設けられており、通電部に接続されたランプ線３がランプソケット２の外部へ導出されている。

発光管１１は、透光性を有するセラミック（例えば、多結晶アルミナセラミックなど）により形成されており、発光物質としてのハロゲン化金属（例えば、Ｄｙ，Ｈｏ，Ｔｍ，Ｎａ，Ｔｌなどのヨウ化物）と、バッファガスとしての水銀と、始動用の希ガス（例えば、Ａｒガス）とが封入されている。

ところで、本参考形態の照明装置は、セラミックメタルハライドランプ１を囲みセラミックメタルハライドランプ１から離間して配置される円筒状のガラス管５を備えている。ガラス管５とセラミックメタルハライドランプ１の外管１２と発光管１１とは同軸的に配置されており、ガラス管５および外管１２それぞれの長手方向の中間部におけるガラス管５の内面と外管１２の外面との間の間隔を所定距離（例えば、５ｍｍ程度）に設定してある。ここにおいて、ガラス管５は、ランプソケット２に連結された支持部材６を介してランプソケット２に支持されている。ガラス管５は、硬質ガラス（例えば、ホウケイ酸ガラスなど）により形成してあるが、セラミックメタルハライドランプ１の点灯時の高温下で破損しない材質であればよく、例えば、ソーダライムガラスや石英などにより形成してもよい。また、支持部材６は、鉄とニッケルとの合金である所謂ステンレスにより形成してある。

以上説明した本参考形態の照明装置において、電子式安定器４を動作させると、発光管１１内に放電が維持され発光物質が励起されて光を放射する。ここにおいて、発光管１１から放射された光に含まれる赤外線が外管１２に吸収されることと、発光管１１から熱輻射、熱伝導、対流により熱が輸送されることにより、外管１２の温度が上昇する。また、外管１２の熱は、熱輻射、熱伝導、対流により輸送され、ガラス管５の温度を上昇させる。ガラス管５の熱も同様に輸送され、平衡状態で各部の温度が一定になる。ここで、外管１２からの熱伝導による熱輸送される熱量は外管１２の温度とガラス管５の温度との温度差に比例するので、ガラス管５がない場合に比べて、外管１２の温度が高くなる。また、ガラス管５からの熱輻射、熱伝導、対流は外管１２へも寄与し、外管１２の温度を上昇させる要因として働く。したがって、ガラス管５を設けることにより、ガラス管５を設けていない場合に比べて、セラミックメタルハライドランプ１の点灯時の外管１２の温度が上昇し、同様のプロセスにより発光管１１の温度が上昇する。要するに、本参考形態では、ガラス管５がセラミックメタルハライドランプ１を暖めて保温する機能を有しており、ガラス管５が、セラミックメタルハライドランプ１の外管１２の外側に配置されセラミックメタルハライドランプ１を保温する保温部材を構成している。

しかして、本参考形態の照明装置では、セラミックメタルハライドランプ１の外管１２の外側に保温部材を構成するガラス管５が配置されていない場合に比べて、点灯時の発光管１１の管壁温度が高くなる。その結果、ガラス管５を備えていない場合に比べて、電極の蒸発やスパッタリングにより発光管１１に付着したタングステンが発光管１１内に存在するハロゲンガス（例えば、ヨウ素ガス）と反応して発光管１１から蒸発し、電極の近傍で解離してタングステンが電極に戻る、いわゆるハロゲンサイクルが促進されることにより、発光管１１の管壁の黒化が抑制される。ここで、発光管１１の管壁の黒化が抑制されることにより発光管１１の透過率の低下が抑制されるので、ガラス管５を設けていない場合に比べて、光束維持率を改善でき、光源として用いるセラミックメタルハライドランプ１の寿命を従来に比べて長くすることが可能となる。また、保温部材が硬質ガラスなどのガラスにより形成されているので、セラミックメタルハライドランプ１から放射された光を有効に利用したままで発光管１１の管壁温度を高めることができる。言い換えれば、保温部材をガラスにより形成してあるので、保温部材を設けたことによる光出力の低下を防止することができる。

上述の図１に示した構成では、保温部材としてのガラス管５の長手方向の両端部が開放されているが、端部を閉じた形状としてもよく、端部を閉じた形状とすれば保温効果を増すことができ、また、閉じた端部に１ないし複数の開口部を適宜設けた形状としてもよい。要するに、保温部材は、少なくとも外管１２を囲む筒状に形成された筒状部を有していればよく、図１に示した構成では、ガラス管５全体が筒状部を構成している。

また、ガラス管５および外管１２それぞれの長手方向の中間部におけるガラス管５の内面と外管１２の外面との間の間隔である所定距離は５ｍｍに限定するものではなく、５ｍｍよりも小さくても大きくてもよい。所定距離が短いほど保温効果が高いことは明らかであるが、ランプ動作時の温度を高くしすぎると（例えば、１２００℃以上にすると）、発光物質と発光管１１や封止材料との反応により放電維持電圧が上昇するなどの不具合が生じる可能性があるので、上記所定距離、ガラス管５の形状、上記開口部の大きさや数などの設計パラメータを、ガラス管５の周辺に存在する構成要素（例えば、図示しない器具本体や反射板など）の材質や形状などに応じて適宜設計することが望ましい。また、図１に示した構成では、支持部材６をランプソケット２に連結してあるが、支持部材６は器具本体や反射板やセラミックメタルハライドランプ１に設けるようにしてもよい。なお、支持部材６の材質や形状それぞれも設計パラメータの一つであることは勿論である。

（参考例）
本参考例では、セラミックメタルハライドランプ１として、店舗照明に多く用いられている定格ランプ電力が１５０ワットのセラミックメタルハライドランプであって、発光管１１内に、発光物質であるハロゲン化金属として、ディスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、ツリウム（Ｔｍ）、ナトリウム（Ｎａ）、タリウム（Ｔｌ）それぞれのヨウ化物が封入されるとともに、バッファガスとしての水銀および希ガスとしてのアルゴンガスが封入されており、管壁負荷が２７Ｗ／ｃｍ^２、定格光束が１３５００ルーメン、定格寿命が９０００時間とされているセラミックメタルハライドランプを用いている。また、本参考例では、ガラス管５および外管１２それぞれの長手方向の中間部におけるガラス管５の内面と外管１２の外面との間の間隔である所定距離が５ｍｍとなるように内径が設定されたガラス管５を用いた。また、ガラス管５の材質は硬質ガラスとした。

上述のセラミックメタルハライドランプ１を複数本用意し、まず、比較例として、上述の保温部材としてのガラス管５を設けずに、定格ランプ電力である１５０ワットで長期点灯試験を行って光束維持率を求めた。ここに、電子式安定器４としては、周波数が約１２０Ｈｚの矩形波電圧を出力するものを用いた。また、長期点灯試験は、５．５時間の点灯と０．５時間の消灯との合計６時間のサイクルを繰り返し行うもので、この試験条件はセラミックメタルハライドランプの一般的な試験条件である。なお、上記サイクルは試験架台に設けたタイマにより別途制御される。

上述のような長期点灯試験を行ったところ、点灯時間が長くなるにつれて光束が徐々に低下し、定格寿命である９０００時間の時点での光束維持率の平均値は約７３％であった。

これに対して、本参考例では、定格寿命である９０００時間の時点での光束維持率の平均値が８３％であり、光束維持率が改善されていることが確認された。要するに、本参考例では、ガラス管５を設けていない場合に比べてセラミックメタルハライドランプ１の寿命を長くできることが確認された。なお、本参考例において、セラミックメタルハライドランプ１の点灯時の発光管１１の温度は、ガラス管５を設けていない場合に比べて約７０℃上昇し１０２０℃になっていた。

（実施形態１）
本実施形態の照明装置の基本構成は参考形態１と略同じであって、ガラス管５の外面に可視光を透過し且つ赤外線を反射する赤外線反射膜が設けられている点が相違するだけで他の構成は参考形態１と同じなので、要部となる部位についてのみ図２を参照しながら説明する。

図２（ａ）はガラス管５の外面に設けられた赤外線反射膜５１が高屈折率の誘電体（例えば、ＴｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_３など）からなる第１の誘電体膜５１ａと低屈折率の誘電体（例えば、ＳｉＯ_２）からなる第２の誘電体膜５１ｂとを交互に積層した多重反射膜（光学多層膜）により構成されており、反射させたい赤外線の中心波長は膜厚により設計することができる。

図２（ａ）に示すような多重反射膜からなる赤外線反射膜５１をガラス管５の外面に積層することにより、セラミックメタルハライドランプ１から放射された光のうち赤外線が効率良くセラミックメタルハライドランプ１の外管１２側へ戻されることとなり、発光管１１の温度が効率良く上昇することになる。したがって、ガラス管５によりセラミックメタルハライドランプ１の外管１２を囲む範囲を狭く（例えば、ガラス管５の長手方向の寸法を小さく）しても十分な保温効果を得ることが可能となる。なお、セラミックメタルハライドランプ１から放射された光のうち可視光は赤外線反射膜５１を透過して外部へ放射されることは勿論である。

図２（ｂ）はガラス管５の外面に設けられた赤外線反射膜５１がＩｎＯ_３あるいはＳｎＯ_３からなる単層膜により構成されている。ここにおいて、上述の多重反射膜では干渉現象を利用しているので設計値の中心波長付近の赤外線を選択的に反射できるのに対して、単層膜の場合には、より広い波長域の赤外線を反射することとなる。ただし、上述の多重反射膜の方が上述の単層膜に比べて耐熱性に優れているので、セラミックメタルハライドランプ１から放射される赤外線の波長域やセラミックメタルハライドランプ１の温度などを考慮して、多重反射膜と単層膜とのいずれを採用するか決めればよい。

なお、本実施形態では、図２（ａ），（ｂ）のいずれの場合もガラス管５の外面に赤外線反射膜５１を積層してあるが、赤外線反射膜５１はガラス管５の内面あるいは外面と内面との両方に積層してもよい。

（参考形態２）
本参考形態の照明装置は、図３および図４に示すように、前面に開口面を有しセラミックメタルハライドランプ１が収納される器具本体７と、器具本体７の開口面を覆う形で器具本体７に取り付けられるガラス板８と、器具本体７内に配置されセラミックメタルハライドランプ１から放射された光を上記開口面側へ反射させるアルミニウム製の反射板９とを備えており、セラミックメタルハライドランプ１から放射された光がガラス板８を通して出射されるようになっている。ここにおいて、反射板９は、断面放物線状（断面Ｕ字状）の形状に形成されているが、反射板９の形状は特に限定するものではない。なお、図示していないが、セラミックメタルハライドランプ１の口金は参考形態１と同様にランプソケットおよびランプ線を介して点灯装置である電子式安定器に接続されている。

ところで、本参考形態では、ガラス板８におけるセラミックメタルハライドランプ１および反射板９との対向面に、実施形態１にて説明した多重反射膜もしくは単層膜からなる赤外線反射膜が積層されており、当該赤外線反射膜が、セラミックメタルハライドランプ１の外管１２の外側に配置されセラミックメタルハライドランプ１を保温する保温部材を構成している。

しかして、本参考形態の照明装置では、セラミックメタルハライドランプ１の点灯時にセラミックメタルハライドランプ１から放射された光のうち可視光は直接あるいは反射板９で反射されて上記赤外線反射膜およびガラス板８を通して外部へ放射される一方で、赤外線が上記赤外線反射膜で反射されて器具本体７内へ戻ることとなるから、器具本体７およびセラミックメタルハライドランプ１の温度が上昇して発光管１１の温度が上昇するので、参考形態１と同様に、ハロゲンサイクルが促進されてセラミックメタルハライドランプ１の光束維持率が改善され寿命が長くなる。また、保温部材となる上記赤外線反射膜はガラス板８に積層されているので、保温部材をガラス板８とは別部品（例えば、参考形態１のようなガラス管５）として備えるものに比べて、部品点数を削減することができる。

なお、本参考形態では、保温部材として可視光を透過し且つ赤外線を反射する特性を有する赤外線反射膜を採用しているが、ガラス板８に設ける保温部材は赤外線反射膜に限らず、可視光を透過し且つ赤外線を吸収する特性を有する膜により構成してもよい。また、ガラス板８自体に、可視光を透過し且つ赤外線を反射もしくは吸収する特性を持たせてもよい。

（参考形態３）
本参考形態の照明装置の基本構成は参考形態２と略同じであって、参考形態２にて説明したガラス板８に赤外線反射膜を設けず、図５に示した形状の反射板９を用いている点に特徴がある。

ところで、参考形態２にて説明した反射板９はセラミックメタルハライドランプ１から放射され反射板９へ到達した光が一度の反射で外部へ放射されるような形状に設計されているが、本参考形態では、反射板９に、セラミックメタルハライドランプ１から放射された光の一部をセラミックメタルハライドランプ１側へ反射させる（セラミックメタルハライドランプ１へ戻す）ように突出させた部位９ａを設けることで反射板９が保温部材を兼ねている。なお、図５中の矢印は、セラミックメタルハライドランプ１から放射された光の進行経路の例を示している。他の構成は参考形態２と同様なので図示および説明を省略する。

しかして、本参考形態の照明装置では、セラミックメタルハライドランプ１の点灯時にセラミックメタルハライドランプ１から放射された光によりセラミックメタルハライドランプ１の温度が上昇して発光管１１の温度が上昇するので、保温部材を反射板９とは別部品として備えるものに比べて、部品点数を削減することができる。なお、本参考形態の照明装置では、ガラス板８は必ずしも設ける必要はなく、用途などに応じて適宜設ければよい。

（参考形態４）
本参考形態の照明装置の基本構成は参考形態１と略同じであって、参考形態１にて説明したガラス管５および支持部材６を備えておらず、図６に示すように、通電により発熱するヒータからなる熱源２１がセラミックメタルハライドランプ１の外管１２の近傍に配設されている点などが相違し、熱源２１が保温部材を構成している。したがって、熱源２１へ通電して熱源２１を発熱させることによりセラミックメタルハライドランプ１を直接的あるいは間接的に加熱して発光管１１の温度を上昇させることができるので、熱源２１を発熱させることで参考形態１と同様にハロゲンサイクルを促進させることができる。なお、参考形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。

また、本参考形態では、セラミックメタルハライドランプ１から放射される光を受光して受光量に応じた電気信号を出力する受光素子２２が、外管１２の近傍で熱源２１から離間して配設されており、受光素子２２および熱源２１が電子式安定器４に設けられた制御部２３に接続されている。

ところで、発光管１１の管壁の内面に電極からのタングステンが付着する黒化が進行するにつれてセラミックメタルハライドランプ１の光束が徐々に劣化し受光素子２２の出力が低下するが、制御部２３は、受光素子２２の出力に基づいて光束劣化を検知するためにあらかじめ設定した閾値と受光素子２２との出力とを比較し、受光素子２２の出力が閾値を下回ると熱源２１を動作させるように構成されており、熱源２１が動作することにより、セラミックメタルハライドランプ１の温度が上昇しハロゲンサイクルが促進されて発光管１１の黒化の度合いが低減され、発光管１１の光透過率が回復するので、セラミックメタルハライドランプ１の寿命を長くすることができる。

本参考形態では、受光素子２２と制御部２３とでセラミックメタルハライドランプの光束劣化を検知する光束劣化検知手段を構成し、制御部２３が、光束劣化検知手段により光束劣化が検知されたときに熱源２１を動作させる制御手段を構成している。

要するに、本参考形態の照明装置では、光束劣化検知手段により光束劣化が検知されると熱源２１への通電が開始されて発光管１１の温度が上昇してハロゲンサイクルが促進されることとなるので、セラミックメタルハライドランプ１の光束にかかわらず熱源２１へ通電する場合に比べて無駄な電力消費を低減しながらもセラミックメタルハライドランプ１の寿命を従来に比べて長くすることが可能となる。

なお、本参考形態では、制御部１５が受光素子２２の出力に基づいて熱源２１の動作を制御するようにしてあるが、熱源１１への通電を入り切りするためのスイッチを設けて、ユーザがマニュアルでスイッチをオンすることにより熱源２１を動作させることができるようにしてもよい。また、図６に示した構成ではセラミックメタルハライドランプ１の外管１２の近傍に熱源２１を配置してあるが、熱源２１の出力レベルによってはセラミックメタルハライドランプ１から比較的離れた位置に配置しても同様の保温効果を得ることができる。特に、照明装置が密閉型の照明器具の場合には、照明器具内の大気を暖めることで同様の保温効果を得ることができ、ハロゲンサイクルが促進されてセラミックメタルハライドランプ１の寿命が長くなる。また、熱源２１をセラミックメタルハライドランプ１の外管１２の近傍に配置した場合には所望の配光特性を得ることが困難な場合もあるので、所望の配光特性に応じて熱源２１の配置や出力レベルを設定する必要がある。

（参考形態５）
本参考形態の照明装置の基本構成は参考形態４と略同じであって、セラミックメタルハライドランプ１の温度を検出する温度センサからなる温度検出手段を備え、電子式安定器４に設けた制御部２３が、温度検出手段による検出温度が目標値に近づくように熱源２１を制御する制御手段を構成している。

しかして、本参考形態の照明装置では、セラミックメタルハライドランプ１の点灯時の外管１２の外面の温度を略一定の温度に保つことが可能となるので、ハロゲンサイクルをより確実に促進させることが可能となるとともに、信頼性を高めることが可能となる。

ところで、参考形態４では受光素子２２を設けていたが、かならずしも受光素子２２は設ける必要がなく、制御部２３が予め設定されたタイムチャートに従って動作するようにすれば、制御部２３の動作時のみ熱源２１によりセラミックメタルハライドランプ１が加熱されることとなるので、セラミックメタルハライドランプ１の点灯時に熱源２１へ常時通電する場合に比べて無駄な電力消費を低減しながらもセラミックメタルハライドランプ１の寿命を従来に比べて長くすることが可能となる。

（参考形態６）
本参考形態の照明装置の基本構成は参考形態４と略同じであって、熱源としてハロゲンランプを用いている点が相違するだけなので図示を省略する。

しかして、本参考形態の照明装置では、熱源２１に通電することにより、セラミックメタルハライドランプ１を加熱するだけでなく、熱源２１を光量の減退分を補償する光源としても有効利用することができる。セラミックメタルハライドランプ１は消灯後に再始動するには十数分待つ必要があるが、その間、熱源２１が動作している（つまり、ハロゲンランプが点灯している）ように制御部２３が熱源２１を制御するようにすれば、熱源２１を再始動時の補償光源として利用することができる。

なお、本参考形態では、熱源２１としてハロゲンランプを用いているが、ハロゲンランプ以外の電球を用いてもよい。

参考形態１を示す概略構成図である。実施形態１の要部説明図である。参考形態２を示し、ガラス板を取り外した状態の概略斜視図である。同上を示す概略断面図である。参考形態３における要部概略断面図である。参考形態４を示す概略構成図である。

符号の説明

１セラミックメタルハライドランプ
２ランプソケット
３ランプ線
４電子式安定器
５ガラス管
６支持部材
１１発光管
１２外管

Claims

発光物質として封入されたハロゲン化金属およびバッファガスとしての水銀および始動用の希ガスが封入されて長手方向の両端部内にタングステンにより形成された電極がそれぞれ配設された透光性セラミック製の発光管と該発光管を包む外管とを有するセラミックメタルハライドランプと、前記発光管内の前記電極間に放電を維持させて前記セラミックメタルハライドランプを点灯させる点灯装置と、前記セラミックメタルハライドランプの前記外管の外側に配置され前記セラミックメタルハライドランプを保温する保温部材とを備え、該保温部材は、ガラスにより形成されてなり少なくとも前記外管を囲む筒状に形成された筒状部と、該筒状部に設けられ可視光を透過し且つ赤外線を反射する赤外線反射膜とを有してなり、前記保温部材は、前記外管を介して前記発光管の管壁を、前記ハロゲン化金属が放電空間中で解離されることで供給されるハロゲンによるハロゲンサイクルが当該保温部材を設けていない場合に比べて促進される温度に高くすることを特徴とする照明装置。
前記赤外線反射膜は、前記筒状部の前記ガラスの内面あるいは外面の少なくとも一方に設けられ、前記セラミックメタルハライドランプから放射される赤外線を反射させる、第一の誘電体と該第一の誘電体よりも低屈折率の第二の誘電体とを交互に積層した多重反射膜であることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
前記赤外線反射膜は、前記筒状部の前記ガラスの内面あるいは外面の少なくとも一方に設けられ、前記セラミックメタルハライドランプから放射される赤外線を反射させる単層膜であることを特徴とする請求項１記載の照明装置。