JP4872008B2 - 照明装置及び金属蒸気放電ランプ - Google Patents
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Description
上記目的を達成するために、本発明に係る照明装置は、内部に一対の電極を備える発光管と、一端部にピンチシール部を有しかつ前記発光管を内包する気密容器と、前記ピンチシール部側の端部に口金を有しかつ前記気密容器を内包する外管とを有する金属蒸気放電ランプと、凹状の反射面を有し且つ内部に配置された前記金属蒸気放電ランプから発せられた光の一部を前記反射面で反射させる反射板とを備え、前記反射板は、前記凹状を構成する開口が開放された開放型であり、前記金属蒸気放電ランプは、前記外管と前記気密容器との間において、前記一対の電極間の中心よりも前記気密容器の他端部側にのみ金属部材を有し、前記金属部材は、前記発光管から前記反射鏡の開口に向けて発せられた光が前記外管に到達するのを遮る遮光片を有することを特徴としている。
以下、本発明の第1の実施の形態に係る照明装置、当該照明装置の光源として用いられているメタルハライドランプについてそれぞれ図面を参照しながら説明する。なお、第1の実施の形態では、本発明に係る光到達抑制手段を拡散部で構成している。
図1は、本実施の形態に係る照明装置の全体図であり、反射板の内部が分かるように一部を切り欠いている。
図2は、金属蒸気放電ランプの一例として示すメタルハライドランプ14の正面図である。なお、ここで説明するメタルハライドランプ14は、例えば定格電力は70[W]である。
発光管30は、内部に気密封止された放電空間38を有する本管部40と当該本管部40の管軸方向両側に延出するように形成された細管部42,44とからなる外囲器46を有している。本管部40および細管部42,44は、例えば、透光性セラミックで形成されている。透光性セラミックには、例えば、アルミナセラミックを用いることができる。なお、他のセラミック、あるいは、石英ガラス等で構成しても良い。
給電体66における電極50がある側と反対側の端部は、図2に示すように、電力供給線72に電気的に接続されており、同じく、給電体68の電極52がある側と反対側の端部が電力供給線74に電気的に接続されている。なお、電力供給線72,74はそれぞれ金属箔78,80等を介して口金36のシェル部82とアイレット部84に接続されている。
内管32は、ピンチシール部86と反対側にある端(図2では下端に相当する。)と、放電空間38における発光管30の長手方向の略中央に相当する位置との間であってその一部の領域Rに、発光管30から発せられた光の内、反射板16の反射面20で反射されずに反射板16の開口22へ向かう光を拡散させる拡散部88が形成されている。この拡散によって、発光管30から発せられ、反射面20で反射されずに反射板16の開口22へ向かう光であって、外管34を通って出射する光の量を、内管32に入射する光の量よりも削減させることができる(このため、拡散部88は、本発明の「光削減手段」にも相当する。)。
内管32の他端部の先端にある凸部90は、当該内管32内を真空引きする際に用いた排気管の残部であるチップオフ部である。内管32内を真空にするのは、ランプ点灯時に高温にさらされる給電体66,68、電力供給線72,74等の酸化を防止するためである。酸化防止の観点から考えれば、内管32の内部(であって、発光管30の外部)は、真空にするのではなく、不活性ガスを充満させることも可能である。
図4は、ランプ点灯時の光路を示す図である。
上記構成のメタルハライドランプ14を光源とする照明装置10を点灯させた場合に、発光管30から発せられた光の内、反射板16の反射面20がある領域、つまり、図4における仮想線X1と仮想線X2との間に位置する領域に発せられた光(例えば、図4の光路Aで示す光)は、内管32、外管34を通ってメタルハライドランプ14から放射され、反射板16で反射して照明器具12から前方へと放射される。
(1)形成位置
上記説明では、拡散部88は、内管32の外面に形成されていたが、照明器具12から外部に直接照射される光の光路上に形成されていれば良い。例えば、内管32の内面に拡散部を形成しても良いし、さらには、外管34における、照明器具12から外部に直接照射される光の光路上に位置する部分に形成しても良い。この場合、外管34の内面及び/又は外面に形成しても良い。但し、外管の外面に凹凸加工を行うと、外管が壊れやすくなる。
上記説明では、拡散部88は、内管32の外面に形成された凹凸により構成されているが、発光管から発せられた光を拡散できるものであれば良く、例えば、拡散膜を内管の相当領域に形成しても良い。当然上記(1)形成位置で説明した位置に形成しても良い。
発明者らは、種々の検討・試験により拡散部を内管に形成することに至ったが、検討当初は、メタルハライドランプの外管外面に拡散部を形成しようとした。しかしながら、外管外面に凹凸状の拡散部を形成すると、メタルハライドランプ(外管)に何らかの衝撃が作用すると外管が非常に割れやすくなることが判明した。そこで、拡散部を外管の内周、内管の外面又は内面に形成した。
以下、本発明の第2の実施の形態に係るメタルハライドランプについて図面を参照しながら説明する。
1.メタルハライドランプ
図5は、第2の実施の形態に係るメタルハライドランプの正面断面の拡大図である。
囲繞部材112は、図6に示すように、一端が閉鎖した筒形状をし、横断面が6角形状をした筒部114と、当該筒部114の一端に設けられた截頭6角錐形状をした蓋部116とを備える。
囲繞部材112は、厚さ0.25mmのSUS製で構成されている。筒部114は、平面視において、一辺が8.2mmの正六角形をし、当該正六角形の1辺を短辺とする長方形状の6個の側面114aを周方向に連結した形状をしている。なお、前記長方形状は、幅(短辺)が上記8.2(mm)で、長さ(長辺)が25(mm)である。
上記の構成のメタルハライドランプ110を光源とする照明装置を点灯させた場合も、第1の実施の形態と同様に、発光管30から発せられた光の内、照明器具12の反射板16で反射せずに直接的に照明器具から照射される光が少なくなり、人が直接光源を見てもグレアを生じることが少なくなる。以下、グレアが少なくなる理由について、概略図を用いて説明する。
まず、発光管30から発せられた光の内、反射板16の反射面20がある領域に、つまり、図7における仮想線1X1と仮想線1X2との間に位置する領域に向かう光は、内管32、外管34を通って、その後、反射板16で反射して照明器具12から前方(開口22がある側)へと放射される(図4の光路Aと同じである。)。
(1)囲繞領域
上記説明では、囲繞部材112は、内管32の外周面を囲繞するように設けられているが、その囲繞領域は、照明器具12から外部に直接照射される光の光路上であれば良い。
上記説明では、囲繞部材の筒部は、その横断面形状が六角形状をしていたが、当然、他の形状、例えば、楕円(円を含む)形状、多角形状であっても良い。なお、多角形の場合は、光の反射むらを考慮すると、五角形状以上の多角形状が好ましい。
さらに、囲繞部材は、例えば、筒部のみで構成しても良い。この場合、筒部に形成される放熱孔の有無は問わない。これは、第2の実施の形態での囲繞部材と異なり、蓋部を有しないため、ランプ点灯時の熱が、開口した端部から放出するからである。当然、囲繞部材は、蓋部のみから構成することも可能である。但し、筒部或いは蓋部のみの囲繞部材では、第2の実施の形態で説明した囲繞部材ほどのグレア抑制効果は得られないのは言うまでもない。
上記説明では、囲繞部材の材料は、金属材料であったが、当然、他の材料、例えば、セラミックで構成することもできる。なお、囲繞部材は、内管を構成している材料よりも光透過特性が悪い材料で構成した方が好ましい。さらには、例えば、石英ガラスで囲繞部材を構成し、その壁面に第1の実施の形態で説明した拡散部を形成しても良い。
上記説明では、囲繞部材112は遮光片120を有していたが、有していなくても、筒部の周壁があれば、例えば、周壁に放熱孔が形成されていても、照明器具12から外部に直接照射される光を遮ぎることができ、グレアの発生を抑制することもできる。なお、放熱孔を通過した光は、照明器具12から外部に照射されるので、第2の実施の形態で説明した囲繞部材のグレア抑制効果よりも悪くなる。
発明者らは、種々の検討・試験により外管内に囲繞部材を設けることに至ったが、検討当初は、メタルハライドランプの外管外面に囲繞部材を設けようとした。しかしながら、外管外面に囲繞部材を設けると、メタルハライドランプ自体が大型化したり、囲繞部材が外れたりする問題が生じた。
1.メタルハライドランプ
上記の各実施の形態に係るメタルハライドランプは、1対の電極50、52(電極棒)がメタルハライドランプの軸と平行な方向に延伸し、1対の電極50,52の先端同士がメタルハライドランプの軸上で略対向するタイプであったが、他のタイプでも良い。
メタルハライドランプ200は、図8に示すように、一対の電極201,203を内部の放電空間205に有する発光管207と、当該発光管207を収納する気密容器である内管209と、当該内管209に被せられた保護容器である外管211とを備える3重管構造であって、照明器具のソケットから給電を受けるための口金36を有する。
容器部213は、図8から分かるように、略楕球状をし、この長軸がメタルハライドランプのランプ軸と略直交する状態で、内管209内に収納されている。細管部215,217は、容器部213から、容器部213の長軸と直交する方向(つまり、ランプ軸と平行な方向)であってその外方側に延出している。
照明装置240は、図9に示すように、照明器具242と、当該照明器具242に装着されるメタルハライドランプ200とで構成される。なお、当該照明装置240は、スポットライト用で、また開放型である。
拡散部231が形成されている領域R1は、上述したが、図8に示すように、一対の電極201,203の先端同士を結ぶ仮想線分L1よりも口金36と反対側に位置する部分であったが、照明器具242との関係では、図9に示すように、メタルハライドランプ200が照明器具242に組み込まれた状態で、前記仮想線分L1上であって両電極201,203の略中央に位置3Oと、反射板244の開口246の周縁とを結ぶ仮想線L2よりも反射板244の開口246側に位置する部分を含んでいることが好ましい。
上記各実施の形態及び変形例における電極は、電極棒の一端に電極コイルが取着されている構造をしている。これらの電極には、例えば、図3に示すように、電極棒の先端が、電極コイルよりも対向する電極側に張り出しているタイプや、電極コイル内に位置するタイプがある。
12 照明器具
14 メタルハライドランプ
16 反射板
30 発光管
32 内管
34 外管
36 口金
86 ピンチシール部
88 拡散部
120 囲繞部材
Claims (8)
- 内部に一対の電極を備える発光管と、一端部にピンチシール部を有しかつ前記発光管を内包する気密容器と、前記ピンチシール部側の端部に口金を有しかつ前記気密容器を内包する外管とを有する金属蒸気放電ランプと、
凹状の反射面を有し且つ内部に配置された前記金属蒸気放電ランプから発せられた光の一部を前記反射面で反射させる反射板と
を備え、
前記反射板は、前記凹状を構成する開口が開放された開放型であり、
前記金属蒸気放電ランプは、前記外管と前記気密容器との間において、前記一対の電極間の中心よりも前記気密容器の他端部側にのみ金属部材を有し、
前記金属部材は、前記発光管から前記反射鏡の開口に向けて発せられた光が前記外管に到達するのを遮る遮光片を有する
ことを特徴とする照明装置。 - 前記金属部材は、ランプの中心軸を囲繞している周縁を有する面を少なくとも備える蓋部を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の照明装置。 - 前記面は、前記ランプの中心軸と直交する方向から前記蓋部を見たときに、前記ランプの中心軸と直交している
ことを特徴とする請求項2に記載の照明装置。 - 内部に一対の電極を備える発光管と、
一端部にピンチシール部を有しかつ前記発光管を内包する気密容器と、
前記ピンチシール部側の端部に口金を有しかつ前記気密容器を内包する外管と
を有する金属蒸気放電ランプにおいて、
前記外管と前記気密容器との間には、前記一対の電極間の中心よりも前記気密容器の他端部側にのみ金属部材が配され、
前記金属部材は、前記発光管から前記気密容器の他端部側に向けて発せられた光が前記外管に到達するのを遮る遮光片を有する
ことを特徴とする金属蒸気放電ランプ。 - 前記金属部材は、前記気密容器の他端部に嵌着し、ランプの中心軸を囲繞している周縁を有する面を少なくとも備える蓋部を有する
ことを特徴とする請求項4に記載の金属蒸気放電ランプ。 - 前記面は、前記ランプの中心軸と直交する方向から前記蓋部を見たときに、前記ランプの中心軸と直交している
ことを特徴とする請求項5に記載の金属蒸気放電ランプ。 - 前記遮光片は、前記気密容器の他端部から一端部側へと延伸している
ことを特徴とする請求項4から6のいずれか1項に記載の金属蒸気放電ランプ。 - 前記遮光片は、前記気密容器の他端部から一端部側に移るに従って、前記気密容器の中心軸から離れるように傾斜している部分を有する
ことを特徴とする請求項7に記載の金属蒸気放電ランプ。
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