JPH0721994A - 無電極放電ランプおよびこれを用いた照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】始動用細管の破損を防止し、励起コイルや器具
に対する取付け位置を高精度に決めることができる無電
極放電ランプおよびこれを用いた照明器具を提供する。 【構成】発光物質を封入した発光容器２と、この発光容
器に接続され始動用希ガスを封入した細管３と、この細
管と電磁気的に結合された始動用高周波供給手段５と、
上記発光容器の外周に周回して配置されこの発光容器に
高周波電磁波を供給する高周波励起コイル１０と、から
なる高周波点灯式の無電極放電ランプＡにおいて、上記
細管を覆う保護部材２０を設けた。 【作用】始動用細管が保護部材により覆われるから、細
管に外力が直接伝わらなくなり、破損が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、放電媒体を封入した発
光容器内に外部の励起コイルから高周波電磁波を供給し
て放電発光させるようにした高周波点灯式の無電極放電
ランプおよびこれを用いた照明器具に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ランプ効率が高く、発光量の多い
ランプとして高輝度放電灯、つまり高圧金属蒸気放電灯
が知られている。しかしながら、高圧金属蒸気放電灯は
発光容器の内部に電極を備えた構造をなしており、いわ
ゆる有電極放電灯であるため、電極の封止構造が複雑に
なり、部品点数が増すとともに製造に手間を要し、製品
コストが高くなり、また電極の損耗が原因してランプ寿
命が短くなる等の不具合がある。

【０００３】このようなことから、最近、発光容器にこ
れを取り巻く外部の励起コイルから高周波電磁波を供給
し、この高周波電磁波により発光容器内の発光媒体を高
周波放電させて発光させるようにした無電極放電ランプ
が提案されている。このものは、発光容器の内部に電極
を持たないから、従来の有電極ランプのもつ前記した不
具合が解消され、ランプ寿命が長くなる利点がある。

【０００４】上記無電極放電ランプの構造について、図
６にもとづき説明すると、図中１は外管であり、例えば
石英により構成されており、内部に発光容器２を収容し
てある。発光容器２は、例えば石英ガラスを楕円球また
は球形に形成した中空形状をなしており、内部に発光物
質を封入してある。この発光容器２の一側には、始動用
の細管３が接合されている。この始動用細管３は発光容
器１の内部と連通しないように仕切壁４で区画されてお
り、この細管３内には始動放電を促す希ガス、例えばク
リプトンが封入されている。そして、この細管３の先端
は上記外管１の端部壁を気密に貫通し、外部に導出され
ている。この細管３の導出端部には始動用高周波供給手
段としての始動用電極５が取着されている。

【０００５】このような発光容器２を収容した外管１の
周囲には、この発光容器２の内部に高周波電磁波を供給
して電磁場を形成させる高周波励起コイル１０が配置さ
れている。この高周波励起コイル１０は、例えば偏平な
２枚の導電プレートを向かい合わせ、電気的に２回巻き
したと同様な構成をなしており、これら偏平プレート１
１、１１は放射方向に向けて末拡がり状に配置されてい
る。このような高周波励起コイル１０の両端は、高周波
発振回路１５に接続されている。

【０００６】高周波発振回路１５は、例えば商用周波数
を高周波、例えば１３．５６ＭＨｚまたはそれ以上の高
周波に変換する。このような高周波電磁波は励起コイル
１０に供給され、これにより発光容器２内には高周波電
磁場を誘起し、この高周波電磁場により発光容器２内に
アーク放電が発生し、よって発光物質を発光させるよう
になっている。

【０００７】また、上記高周波発振回路１５は始動回路
１６にも接続されており、この始動回路１６は上記始動
用電極５に接続されている。ランプを起動する場合は、
始動回路１６より始動電極５に始動用高周波電磁波を供
給すると、細管３内で始動用グロー放電が発生する。細
管３内のグロー放電は、高周波励起コイル１０により高
周波電磁場を生じている発光容器２内に高周波のアーク
放電を誘起させる。

【０００８】このアーク放電は発光容器２の内部壁に沿
ってリング形６に発生し、これにより発光容器２に封入
した発光媒体が発光する。したがって、この光が発光容
器２および外管１を通じて外部に放出される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の無電極放電
ランプにおいては、始動を促すために発光容器２から細
管３を突出させてあり、この細管３は外管１の外部に導
出されている。この細管３は石英などのガラスにより形
成されているので機械的強度が低く、この細管３に直接
何等かの衝撃が加えられると破損し易い。にも拘らず、
従来の場合は、この細管３を器具側に連結して外管１お
よび発光容器２の荷重を支える構造であっため、器具に
衝撃や振動が生じると細管３が破損する心配がある。

【００１０】また、細管３は加工ばらつきが大きく、こ
の細管３を介して外管１および発光容器２を器具に連結
した場合に発光容器２の位置が一定せず、励起コイル１
０との対応位置関係がばらついたり、器具に対する取付
け位置が一定しない不具合もある。

【００１１】本発明はこのような事情にもとづきなされ
たもので、その目的とするところは、細管の破損を防止
し、励起コイルや器具に対する取付け位置を高精度に決
めることができる無電極放電ランプおよびこれを用いた
照明器具を提供しようとするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、発光
物質を封入した発光容器と、この発光容器に接続され始
動用希ガスを封入した細管と、この細管と電磁気的に結
合された始動用高周波供給手段と、上記発光容器の外周
に周回して配置されこの発光容器に高周波電磁波を供給
する高周波励起コイルと、上記細管を覆う保護部材をと
を設けたことを特徴とする。請求項２の発明は、保護部
材は上記始動用高周波供給手段に接続される外部端子を
有することを特徴とする。請求項３の発明は、保護部材
は、ソケットに係合する係合手段を備えていることを特
徴とする。請求項４の発明は、保護部材に、始動回路部
品を収容したことを特徴とする。

【００１３】請求項５の発明は、照明器具の本体にソケ
ットを設け、このソケットに上記請求項３に記載の無電
極放電ランプを、上記保護部材の係合手段を介して取付
けたことを特徴とする。

【００１４】

【作用】請求項１の発明によれば、始動用の細管が保護
部材により覆われるから、細管に何等かの外力が直接伝
わらなくなり、破損が防止される。請求項２の発明によ
れば、保護部材に外部端子を設けたので、始動用高周波
供給手段と外部電源との接続が容易になる。請求項３の
発明によれば、保護部材にソケットと係合する係合手段
を設けたので、器具側にソケットを設ければランプの取
付けが容易になるとともに、位置決めが高精度になる。
請求項４の発明によれば、保護部材に、始動回路部品を
収容したから、外部に余分な部品を必要としない。請求
項５の発明によれば、照明器具にソケットを設け、この
ソケットに上記請求項３に記載の無電極放電ランプを、
上記保護部材の係合手段を介して取付けたので、器具に
対するランプの取付けが容易になるとともに、位置決め
が高精度になる。

【００１５】

【実施例】以下本発明について、図１および図２に示す
第１の実施例にもとづき説明する。図において２０は細
管３を覆う保護部材であり、本実施例はこの保護部材２
０を設けた点が図６に示す従来構造の場合と異なり、し
たがって従来構造と同一部材であってよいものは同一番
号を付して説明を省略する。すなわち、１は外管、２は
発光容器、３は細管、５は始動用高周波供給手段として
の始動用電極、１０は励起コイルである。

【００１６】細管３を覆う上記保護部材２０は、例えば
セラミックス製の保護カバー２１に係合手段として金属
製の口金２２を取付けて構成されている。セラミックス
製の保護カバー２１はほぼ円筒形をなし、内部に細管３
を収容するのに充分な大きさを有している。この保護カ
バー２１の基端は外管１の外側面に接着剤２３を用いて
接合されている。この保護カバー２１の周側面には上記
口金２２が捩じ込みと接着とを用いて固定されている。
口金２２は捩じ込み形（Ｅ形）であり、図２に示すソケ
ット３０に螺合可能となっている。

【００１７】保護カバー２１の先端には、アイレット端
子などから外部端子２４が設けられており、この外部端
子２４はリード線２５を介して細管３に固定した始動用
電極５に電気的に接続されている。

【００１８】上記のような構成の無電極放電ランプＡ
は、図２に示す照明器具Ｂに取付けられる。照明器具Ｂ
は、例えば筐体３１に反射体３２を取付けて構成されて
おり、この反射体３２または筐体３１にソケット３０を
取付けてある。ソケット３０は、従来のランプを螺合す
る公知の構造のものであってよく、上記保護部材２０の
口金２２が螺合されるようになっている。このソケット
３０には上記保護カバー２１の外部端子２４が接触する
供給端子３３が設けられており、この供給端子３３は始
動回路１６に接続されている。そして、本実施例の筐体
３１には、上記始動回路１６および図６に示した高周波
発振回路１５が収容されている。

【００１９】上記の構成による実施例の作用について説
明する。高周波発振回路１５から高周波電磁波を発する
と、高周波励起コイル１０に伝達されるとともに始動回
路１６にも伝達され、この始動回路１６はソケット３０
の供給端子２３から保護部材２０の外部電極２４および
リード線２５を通じて始動用電極５に始動用高周波電磁
波を供給する。これにより細管３内で始動用グロー放電
が発生し、この細管３内のグロー放電は、高周波励起コ
イル１０により高周波電磁場を生じている発光容器２内
に、高周波のアーク放電を誘起させる。

【００２０】このアーク放電は発光容器２の内部壁に沿
ってリング形６に発生し、これにより発光容器２に封入
した発光媒体が発光する。したがって、この光が発光容
器２および外管１を通じて外部に放出される。

【００２１】そして、図１に示す無電極放電ランプＡ
は、外管１から突出した細管３を保護部材２０により覆
ってあるから、外力はこの保護部材２０で受けることに
なり、細管３に直接外力が加わることがなくなる。よっ
て細管３に応力が生じることがなく、細管３の破損が防
止される。

【００２２】また、上記保護部材２０には係合手段とし
て金属製の口金２２を取付け、この口金２２を照明器具
Ｂのソケット３０に螺合するようにしたから、ランプＡ
の機械的支持が保護部材２０によりなされ、細管３で支
持する場合に比べて支持強度が大きく、信頼性が向上す
る。しかも、口金２２とソケット３０との係合であれば
反射体３２に対するランプＡの位置決めを高精度に行う
ことができ、配光特性が一定になるとともに、外管１を
励起コイル１０の所定位置に配置することが容易にな
り、コイル１０と発光容器２との電磁気的結合のばらつ
きも少なくなる。

【００２３】さらに、細管３に取着した始動用電極５
は、保護カバー２１に設けた外部端子２４に対してリー
ド線２５を介して接続されているので、細管３に対して
始動用電極５の位置および電磁気的結合を一定にするこ
とができ、始動特性のばらつきを防止することができ
る。また、金属製の口金２２は、高周波のシールド作用
をなす。

【００２４】なお、本発明は上記実施例に制約されるも
のではない。すなわち、上記実施例の場合、係合手段と
して捩じ込み形口金２２を用いた例を示したが、捩じ込
み形口金２２に代わって、図３に示すようなスワンベー
ス（バヨネット式）４０であってもよい。このスワンベ
ース４０は、金属筒体４１の側面に係合ピン４２、４２
を突出したものであり、この係合ピン４２、４２を図示
しないソケットに機械的に係合させることにより、ラン
プＡを器具側に取着するようにしたものである。

【００２５】また、上記実施例の場合、ランプＡは発光
容器２を外管１に収容した２重管構造の例を示したが、
この種の高周波電磁式放電ランプの場合、図４に示すよ
うに、外管１を用いないランプがあり、このような構造
のランプでは、図示のように発光容器２に直接保護部材
２０を取付けてもよい。

【００２６】さらに、保護部材２０は絶縁体からなる保
護カバ−２１に口金２２、４０を取着した構造に限ら
ず、絶縁体からなる保護カバーのみ、または金属製カバ
ーのみで構成してもよく、これらの場合は絶縁体からな
る保護カバーまたは金属製カバーに直接捩じ込み用ねじ
部を形成してもよい。

【００２７】そして、金属製の口金２２、４０を用いる
場合、この口金が供給端子２３を兼用してもよい。さら
に、図２に示す照明器具Ｂは、筐体３１に始動回路１６
を収容したが、本発明は、保護部材２０に始動回路部品
を収容してもよい。この場合の構成を図５に示す。図５
の（ａ）図は、始動回路の構成図であり、図５および図
２に示すと同様な高周波発振回路１６に、整合用コンデ
ンサ５１、５２を介して高周波励起コイル１０が接合さ
れているとともに、始動用コンデンサ５５および始動用
高周波供給手段としての始動用コイル５６が接続されて
いる。すなわち、始動用コンデンサ５５および始動用コ
イル５６は、前述した始動回路１６を構成している。図
５の（ｂ）図は、保護部材２０に上記始動回路１６を組
み込んだ場合の構成を示し、細管３の回りに始動用コイ
ル５６を巻回してある。始動用コイル５６の一端は、外
部端子２４に接続してあり、他端は保護部材２０に収容
したコンデンサ電極５５ａに接続してある。コンデンサ
電極５５ａは金属製口金２２に対し所定絶縁ギャップを
存して対向されており、これらコンデンサ電極５５ａと
金属製口金２２とで始動用コンデンサ５５を構成してい
る。そして、図示しないソケットに設けた受け金具に上
記口金２２を螺合するようになっており、この受け金具
は高周波発振回路１５に電気的に接続されている。

【００２８】したがって、上記の構成は、保護部材２０
に始動用コンデンサ５５および始動用コイル５６からな
る始動回路１６が収容された構造になっており、このよ
うにすれば外部に格別な始動回路を設ける必要がなくな
り、照明器具などを小形化できる。

【００２９】なお、保護部材２０に金属製口金を用いず
に絶縁体により構成した場合は、ソケット側にコンデン
サの他方の電極を収容し、保護部材を該ソケットに螺合
した場合に、これら保護部材２０内のコンデンサ電極５
５ａと、ソケット側のコンデンサ電極とで始動用コンデ
ンサを構成するようにしてもよい。

【００３０】

【発明の効果】以上説明した通り本発明によれば、始動
用細管を保護部材により覆ったので、細管に外力が伝わ
らなくなり、細管の破損が防止される。そして、保護部
材を口金として用いた場合は、この保護部材を通じて発
光容器を器具に取付けることができるので、発光容器を
励起コイルや器具に対して高精度に位置決めして取付け
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示し、高周波点灯式無
電極放電ランプの断面図。

【図２】同実施例の無電極放電ランプを照明器具に取付
けた状態の断面図。

【図３】本発明の第２の実施例を示し、高周波点灯式無
電極放電ランプの断面図。

【図４】本発明の第３の実施例を示し、高周波点灯式無
電極放電ランプの断面図。

【図５】本発明の第４の実施例を示し、（ａ）図は高周
波点灯式無電極放電ランプの点灯回路を示す図、（ｂ）
図はその高周波点灯式無電極放電ランプの断面図。

【図６】従来の高周波点灯式無電極放電ランプの断面
図。

【符号の説明】

１…外管 ２…発光容器 ３…
細管 ５…始動用電極 １０…高周波励起コイル Ａ…高周波点灯式無電極放電ランプ １５…高周波発振回路 １６…始動回路 ２０…保護部材 ２１…絶縁性保護カバー ２２、４０…口金 ２３…外部端子 Ｂ…照明器具 ３０…ソケット ３１…筐体 ３２
…反射体 ５５…始動用コンデンサ ５６…始動用コイル。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光物質を封入した発光容器と、 この発光容器に接続され始動用希ガスを封入した細管
   と、 この細管と電磁気的に結合された始動用高周波供給手段
   と、 上記発光容器の外周に周回して配置されこの発光容器に
   高周波電磁波を供給する高周波励起コイルと、 上記細管を覆う保護部材と、を備えたことを特徴とする
   無電極放電ランプ。
2. 【請求項２】 上記保護部材は上記始動用高周波供給手
   段に接続される外部端子を有することを特徴とする請求
   項１に記載の無電極放電ランプ。
3. 【請求項３】 上記保護部材は、ソケットに係合する係
   合手段を備えていることを特徴とする請求項１または請
   求項２に記載の無電極放電ランプ。
4. 【請求項４】 上記保護部材に、始動回路部品を収容し
   たことを特徴とする請求項１または請求項２にに記載の
   無電極放電ランプ。
5. 【請求項５】 照明器具にソケットを設け、このソケッ
   トに上記請求項３に記載の無電極放電ランプを、上記保
   護部材の係合手段を介して取付けたことを特徴とする照
   明装置。