JPH0714552A - 二重管放電灯および照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 点光源ランプの眩しさを軽減して一般照明に
使用できるようにした二重管放電灯を提供する。 【構成】 アークランプ２を封入する外套管１を球形に
形成する。アークランプ２は、そのアーク点すなわち電
極２３および２４の対向位置が、外套管１の中心に位置
するように固定させる。この固定は、アークランプ２の
両端を把持している支持リングに連結された支持棒１
０，１９を外套管１の絞り部分１ａに封着することによ
って行う。前記外套管１の内面には光拡散材料の微粉末
による層１ｃが形成されている。また、前記外套管１自
体を乳白色ガラスで形成することもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は二重管放電灯に関するも
のであり、特に、高圧始動型放電灯を硬質ガラスの外套
管内に封入してなる二重管放電灯および二重管放電灯を
含む照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、キセノン短アークランプを使用し
た照明ランプ装置は、映写用に使用されたり、各種フィ
ルタとの組合わせで、耐光・耐候試験用の擬似太陽光光
源装置に使用されたりしている。図６は、従来の二重管
放電灯の要部を示す断面図である。同図に示すように、
円錐形状の外套管１およびこの外套管１の内部に組込ま
れて封止されたアークランプ２、ならびに外套管１の頂
部に設けられた口金部３によって二重管放電灯が構成さ
れる。前記外套管１は硬質ガラスで作られた反射鏡４と
前面レンズ５とで構成され、外套管１の頂部には、外套
管１内の雰囲気を不活性ガスで置換するための排気管１
３、および導線９を支持するステム１４、ならびに導線
１０を支持するステム１５が設けられている。

【０００３】一方、前記アークランプ２は、連結棒８の
両端に接合された支持リング８ａ，８ｂによって、その
両端直管部が把持され、外套管１内の所定位置に保持さ
れている。アークランプ２の両端に設けられた給電部の
一方には、導線９の一端が接続され、他方には導線１６
の一端が接続されている。導線１６の他端は連結棒８の
一端に接続され、さらに連結棒８の他端には前記導線１
０が溶接されている。前記導線９および１０の、前記外
套管１の内側に突出した部分および連結棒８は、アーク
ランプ２を支持できる強度と、通電のための導電性とを
有する板状または棒状の金属部材で形成される。

【０００４】また、導線９および１０の、外套管１の外
部に突出した端末部分には、ニッケルメッキされた銅の
撚り線９ａ，１０ａの一端が、ニッケルのスリーブ９
ｂ，１０ｂで接続され、前記撚り線９ａ，１０ａの他端
は、接触子１２と口金７とにそれぞれ接合されている。
接触子１２と口金７と間には、両者を予定間隔で支持す
る絶縁がいし１１が設けられている。上記構成の二重管
放電灯は口金７を灯具のソケットに組付けられ、アーク
ランプ２の両端に高電圧が印加されて点灯される。この
ような二重管放電灯は、例えば特開平１−２４６７０４
号公報に開示され、さらに詳しく説明されている。

【０００５】ところで、上記二重管放電灯では、アーク
ランプ２の中心が、外套管１の内面すなわち反射鏡４お
よび前面ガラス５の各部から等距離の位置にないため、
該アークランプが破裂したときに、その破裂の衝撃が外
套管１の内面に一様に作用しない。したがって、前記ア
ークランプ２の破裂に対する外套管１の強度を十分確保
するためには、外套管１の肉厚を厚くする必要がある。
しかし、単に肉厚を厚くしたのでは、温度変化による歪
みが大きくなり、かえって強度を低下させることになる
ほか、重量も増大する。

【０００６】このような不具合を解消するため、本発明
者は、外套管を球形とし、この外套管の中心とアークラ
ンプの中心とがほぼ一致するように構成した二重管放電
灯を提案している（特願平４−３０７８８３）。この二
重管放電灯によれば、外套管を球形にし、かつ点光源を
この外套管の中心部に位置させたので、外套管に対して
加えられる内外からの圧力を外套管全体に均等に分散で
きるようになり、耐衝撃性能が向上する。その結果、特
に熟練された専門家によらず、一般の人が比較的容易に
二重管放電灯を取扱えるようになり、映写用や擬似太陽
光光源装置としての用途以外の一般照明用として、その
用途が拡大することが期待される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般用
途として上記二重管放電灯をさらに普及させるには、次
のような解決すべき課題があった。すなわち、放電灯で
は、アーク発生点の温度が極めて高く、このアーク発生
点つまり輝度の高い点光源から出た光を直接放射させる
と、一般照明用としては眩しすぎるという問題点があっ
た。

【０００８】そして、この輝度の高い点光源から出た光
の眩しさを排除させたいという要望とともに、色温度の
低下を招くことなく、被照射面においてキセノンランプ
のスペクトル分布を忠実に再現して擬似太陽光としての
特性を維持したいという要望もあった。

【０００９】本発明の目的は、上記の問題点を解消し、
耐衝撃性が高く、しかも点光源の眩しさを緩和させるこ
とができ、擬似太陽光としての特性を有する二重管放電
灯および照明装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決し、目
的を達成するための本発明は、概略球形をなす外套管
と、該外套管の概略中心にアーク点が位置する状態で前
記外套管に封入されたアークランプとを具備し、前記外
套管内面の少なくとも一部に光拡散層を形成した点に第
１の特徴がある。さらに、本発明は、光拡散層が形成さ
れたガラスからなる光拡散板を前面に配した外筒と、該
外筒内に収容された概略球形をなす外套管と、該外套管
の概略中心にアーク点が位置する状態で封入されたアー
クランプとを具備した点に第２の特徴がある。

【００１１】

【作用】上記の特徴によれば、外套管は全体として球形
であるため、内部および外部から加えられる衝撃が外套
管全体に等しく分散され、高い耐衝撃性能が得られる。
さらに、光拡散層が形成された外套管、または光拡散板
によって前記アーク点から出た光は拡散され、眩しさを
軽減できる。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。図１は本発明の一実施例を示す二重管放電灯の断面
図であり、図６と同符号は同一または同等部分を示す。
同図において、アークランプ２の両端に形成された直管
部２ａ，２ｂには、支持リング８ａ，８ｂがそれぞれ固
定され、この支持リング８ａ，８ｂは、連結棒８および
１８で連結されている。支持リング８ｂには、溶接等、
適宜の接合手段で支持棒１０，１９の一端が固定されて
いる。

【００１３】アークランプ２は、その両端に給電部を有
し、そのうちの一方に棒状の導線９が接続され、他方に
は導線１６が接続されている。導線１６は導電性の良好
なニッケルを用いるのが好ましく、さらには、組付けを
容易するため、複数本の線を撚合わせた線か、ニッケル
板をリボン状に形成したものを使用するのが好ましい。
該導線１６は前記支持リング８ａに接合される。導線９
は一方の電極２３と接続され、導線１６は他方の電極２
４と接続されている。電極２３，２４はその先端が、予
定の間隔を有して互いに対向するように配置され、両電
極間に電圧が印加されるとアークが発生する。

【００１４】上述のように構成されたアークランプの組
立体は、球形の外套管１のほぼ中心に、アーク点つまり
電極２３，２４の先端部分が位置するように調節された
状態で、支持棒１０，１９および導線９によって絞り部
分１ａに固定されている。支持棒１０，１９および導線
９は、それぞれ絞り部分１ａに対して仮組みされ、絞り
部分１ａを加熱溶融することによって固定される。支持
棒１０，１９には、それぞれガラス管２１，２２がかぶ
せられていて、支持棒１０，１９を絞り部分１ａに封着
する際、ガラス管２１，２２と絞り部分１ａとは互いに
溶け合って一体となる。

【００１５】また、導線９は絞り部分１ａに設けられた
排気管１３を貫通した状態で封着されるが、この封着
は、絞り部分１ａと外套管１の本体１ｂとを接合し、前
記排気管１３を通じて外套管１内の雰囲気を不活性ガス
で置換した後に行われる。

【００１６】前記外套管１の本体１ｂの内面には、光拡
散層１ｃが形成されている。光拡散層１ｃは、外套管１
の内面全体に形成してもよいし、所望の光放出方向の側
だけに部分的に設けてもよい。なお、前記光拡散層を形
成する物質や形成手順等については、後述する。

【００１７】前記導線９の封着を確実にするため、導線
９にはあらかじめ絞り部分１ａと導線９との中間的な熱
膨脹率を有する材料または絞り部分１ａと同一の材料に
よってビード巻きが施されている。このように、前記排
気管１３は、導線９を支持するステムとしての役割をも
果たしている。

【００１８】支持棒１０の端末部分に接続されたリード
（撚り線）１０ａは、前記絞り部分１ａに被せられた中
間金具１７に接続され、さらにこの中間金具１７の外側
には口金７が被せられている。口金７、絶縁がいし１
１、接触子１２、ならびに撚り線９ａ等の構成は、図６
に示した従来品と同様である。

【００１９】次に、前記光拡散層１ｃについて詳述す
る。この光拡散層１ｃは、絞り部分１ａと前記外套管１
の本体１ｂとを接合する前の工程において形成される。
光拡散層１ｃを構成する物質としては、石英の微粉末を
使用する。石英の粉末としては珪石もしくは水晶、また
は溶融石英等の粉末を使用する。

【００２０】前記石英粉末は適当なバインダと良く混合
して溶液を作り、この溶液を外套管１の本体１ｂの内面
に塗布して乾燥・焼成する。石英粉末と混合するバイン
ダとしてはシリコンレジンが使用できる。前記石英粉末
は、バインダとの混合の際の作業性や光拡散性能等の点
で粒径０．１μｍ〜３０μｍのものがよい。バインダと
混合された前記石英粉末は本体１ｂに塗布された後、焼
成される。焼成温度は４００°Ｃ〜７００°Ｃの範囲で
選択される。

【００２１】前記溶液と工程の具体例を説明する。ま
ず、石英粉末としては株式会社ワコム鉱産品工業製の高
純度珪石粉（商品名ワコムジル：品番Ｈ６−３０００
Ｒ，粒径８〜１０μ）を使用した。そして、前記高純度
珪石粉に対し、重量比で２０％のシリコンレジンを加
え、トルエンで適度に希釈して溶液とした。前記溶液を
前記外套管１の本体１ｂの内面に塗布して自然乾燥し、
さらに５００°Ｃで焼成した。

【００２２】次に、図面を参照して上記光拡散材料の透
過特性について説明する。図２は高純度珪石粉末（ワコ
ムジル）の透過率を波長との関連で示した図であり、図
３は前記高純度珪石粉末との比較対象としての、珪酸亜
鉛および亜鉛華の混合粉末の透過率を波長との関連で示
した図である。ここでは、それぞれの粉末についてバイ
ンダと混合して厚さ０．５ｍｍのプレートに成型し、上
記温度で焼成したものの特性について示した。なお、珪
酸亜鉛および亜鉛華の混合粉末を混合する際のバインダ
としては硝酸セルロースと酢酸ブチルの混合液を使用し
た。

【００２３】これらの図から分かるように高純度珪石粉
末の方は、広い波長域において一様な高い透過率が得ら
れるのに対して、珪酸亜鉛および亜鉛華の混合粉末の方
は、短波長域（４００ｎｍ以下）で透過率が低くなって
いる。

【００２４】このような透過特性から、これらの微粉末
を硬質ガラスで形成した外套管１に塗布し、キセノンラ
ンプの放射光の色温度の低下を観察したところ、珪酸亜
鉛および亜鉛華の混合粉末の方では、色温度が３００°
Ｋ〜４００°Ｋ低くなったのに対し、高純度珪石粉末の
方では、色温度は５０°Ｋ低下しただけに止まった。こ
のように、色温度の低下の点で高純度珪石粉末の方が優
れ、点光源の眩しさを排除できるだけでなく、キセノン
ランプのスペクトル分布を被照射面においてより忠実に
再現することができる。

【００２５】続いて、本発明の第２実施例を説明する。
上述の実施例では、外套管１に光拡散層を形成した例を
示したが、該第２実施例では光拡散層を有する拡散板を
二重管放電灯の前面に配した照明装置の例を示す。図４
は、本発明の第２実施例を示す照明装置の要部断面図で
あり、図１と同符号は同一または同等部分を示す。

【００２６】図４において、二重管放電灯Ｌは図１に関
して説明したもの、もしくは光拡散層１ｃを有していな
いものである。この二重管放電灯Ｌは外筒２５内に収容
され、概略球形に形成された外套管１の前面には、拡散
板２６が配設される。二重管放電灯Ｌは外筒２５に固定
されたソケット２７に差し込まれ、図示しない電源装置
から電源が供給される。二重管放電灯を安定に保持する
ために、外筒２５と外套管１との間に保持リング２８を
設けてもよい。また、外筒２５には、通気孔２９を設け
る。

【００２７】前記拡散板２６の詳細を図５に示す。同図
において、拡散板２６は、２枚の硬質ガラスつまりホウ
珪酸ガラス板２６ａ，２６ｂと、その間に挟まれた光拡
散層としての高純度珪石粉末層２６ｃとからなる。前記
硬質ガラス板２６ａ，２６ｂは、それらの間に高純度珪
石粉末を充填して層２６ｃを形成した状態でその周端部
が溶接されて密封される。なお、溶接に限らず、ガラス
用の接着剤で封をしてもよい。

【００２８】また、前記高純度珪石粉末を硬質ガラス板
２６ａ，２６ｂで挟み込んで層を形成するのに限定せ
ず、前記外套管１の内面に光拡散層を形成したのと同
様、高純度珪石粉末を前記バインダと混合して硬質ガラ
ス板に塗布し、焼成することによって拡散板２６を構成
してもよい。この場合、塗布面に埃や汚れが付着するこ
とが考えられるが、塗布面が外筒２５の内側になるよう
に配設すれば、用途によっては十分実用に耐え得る。

【００２９】なお、本発明は、図１、図４に示した外形
を有する二重管放電灯に限らず、外套管が概略球形であ
り、その概略中心位置にアーク発生点を配置した放電灯
であれば、同様に光拡散層を形成したり、外套管前面に
上記拡散板を配設したりして上記実施例の場合と同様の
効果が得られる。概略球形の外套管の例としては茄子形
のものがあげられる。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、アークランプの点光源から発せられた光が光
拡散層、または光拡散材料で形成された拡散板によって
拡散されるので、眩しさを軽減することができる。

【００３１】特に、光拡散材料として高純度珪石粉末を
使用した場合には、色温度の低下が少なく、点光源の眩
しさを排除できるだけでなく、キセノンランプのスペク
トル分布、つまり擬似太陽光のスペクトル分布を被照射
面においてより忠実に再現することができる。

【００３２】さらに、球形外套管の中心部に点光源を位
置させて耐衝撃性能を向上させた二重管放電灯と前記光
拡散層との組合わせにより、専門家だけでなく一般の人
が容易に取扱える照明装置として擬似太陽光光源装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例を示す二重管放電灯の断
面図である。

【図２】 光拡散層としての高純度珪石粉の光透過特性
を示す図である。

【図３】 光拡散層としての酸化金属粉の光透過特性を
示す図である。

【図４】 本発明の第２実施例を示す照明装置の断面図
である。

【図５】 拡散板の構成を示す断面図である。

【図６】 従来の二重管放電灯の断面図である。

【符号の説明】

１…外套管、 １ｃ…光拡散層、 ２…アークランプ、
３…口金部、 ８，１８…連結棒、 ８ａ，８ｂ…支
持リング、 ９，１６…導線、 １０，１９…支持棒

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アークランプと、該アークランプを封入
   する外套管とを有する二重管放電灯において、 概略球形をなす外套管と、該外套管の概略中心にアーク
   点が位置するように支持された状態で前記外套管に封入
   されたアークランプとを具備し、前記外套管の内表面の
   少なくとも一部には光拡散層が形成されたことを特徴す
   る二重管放電灯。
2. 【請求項２】 前記光拡散層が高純度珪石粉末の層であ
   ることを特徴とする請求項１記載の二重管放電灯。
3. 【請求項３】 光拡散板を前面に配した外筒と、該外筒
   内に収容された概略球形をなす外套管と、該外套管の概
   略中心にアーク点が位置するように支持されて前記外套
   管に封入されたアークランプとを具備したことを特徴と
   する照明装置。
4. 【請求項４】 前記光拡散板が、高純度珪石粉末の光拡
   散層を有するガラス板で構成されていることを特徴とす
   る請求項３記載の照明装置。