JPH11509680A

JPH11509680A - Integrated HID reflective lamp

Info

Publication number: JPH11509680A
Application number: JP9539699A
Authority: JP
Inventors: デイルアールヴォルク; マルクフェロウズ; グレゴリーネルソン; ケントコリンズ; ロベルタスアーイェーキーゼル; アンドリュージャクソン; オスカーイェーデューロー; アスヴィンイェーヘーリンデン; ペーターアーセイネン; デルフークヴィレムイェーファン; エスフェルトヘンドリクアーファン; ヨセフスセーエムヘンドリックス
Original assignee: フィリップスエレクトロニクスネムローゼフェンノートシャップ
Priority date: 1996-05-09
Filing date: 1997-05-07
Publication date: 1999-08-24
Anticipated expiration: 2017-05-07
Also published as: JP4309474B2; EP0838082A2; WO1997042651A2; WO1997042651A3; MX9800251A; CN1123055C; CN1193413A; CA2226467A1

Abstract

(57)【要約】一体型の反射ランプは、高圧ガス放電管を包囲するシールされた容器を含む。シェルはリム部分と反対側の基底部分とを有し、このリム部分はシールされた容器を支え、反対側の基底部分はスクリューベイス有する。放電デバイスを点弧し且つ点灯させる為のバラストは、スクリューベイスとシールされた容器との間のシェル内に包囲される。シールされた容器は放電管により放射された光を指向する反射表面を含む。また、反射表面により放電デバイスによって生じた熱によるバラストの過熱を防止するように効果的に熱の処理が成される。一体型のランプは発光特性及び発光効率より優れており、対応するハロゲンランプ及びハロゲンＩＲ反射ランプの対応するランプの全体の平面形状に適合している。 (57) Abstract An integrated reflector lamp includes a sealed vessel surrounding a high pressure gas discharge tube. The shell has a rim portion and an opposite base portion, which supports the sealed container, and the opposite base portion has a screw base. The ballast for igniting and lighting the discharge device is enclosed in a shell between the screw base and the sealed container. The sealed container includes a reflective surface that directs light emitted by the discharge vessel. The reflective surface also effectively heats the ballast to prevent overheating of the ballast due to heat generated by the discharge device. The integrated lamp has better luminous characteristics and luminous efficiency, and conforms to the overall planar shape of the corresponding halogen lamp and the corresponding lamp of the halogen IR reflecting lamp.

Description

【発明の詳細な説明】一体型のＨＩＤ反射ランプ発明の背景本発明は、付勢されて光を放射する光源と、光源により放射された光を指向するための反射表面を有する反射体と、光源に電気的に接続されたランプ接点を有するランプ基部とを具える一体型の反射ランプに関するものである。このようなランプは産業界で知られており、例えば放物線状のアルミ蒸着された反射（ＰＡＲ）ランプを含む。ＰＡＲランプは、放物線状の反射内表面を有する成形ガラス反射体と、この反射体に密封してシールされた成形ガラスカバーとにより画成された頑丈なランプ容器を有する。歴史的に見ては、光源は白熱フィラメントで構成されてきた。極最近では、光源はハロゲンバーナであり、このハロゲンバーナにより従来の露出した白熱フィラメントによるよりもより著しい効率が得られる。又更に本技術の改良により、赤外線反射コーティングを、バーナカプセル上に設けるか、或いはバーナカプセルの内側又は外側のスリーブ上に設けたハロゲンバーナが使用されてきた。このコーティングにより、赤外線をフィラメントへ反射して戻すので無駄にならない。これにより、フィラメントの温度が上昇し、与えられた電力消費に対して有用な光出力が増加する。ＰＡＲランプは、多くの異なるサイズで流行し、多くの異なる用途がある。これらは、小売り店のウインドディスプレイ、ホテル、レストラン及び映画館用のアクセント照明と同様な、ビル、彫像、噴水塔及びスポーツグラウンド用の通常のインドア及びアウトドアスポット照明やフラッド照明を含む。よりエネルギーの効果的な照明に対する世界規模の運動の一部として、米国の最近の政府立法（通常は国家エネルギー政策運動「ＥＰＡＣＴ」と言う）によれば、放物線状のアルミ蒸着された反射（ＰＡＲ）ランプを含む通常使用される多くのタイプのランプのランプ効率値を指定した。これらの最小効率値は１９９５年に施行され、これらの効率値に適合する製品だけが米国での販売を許可された。ＰＡＲ−３８の白熱ランプの効率値は、種々のワット範囲に対して構築されている。例えば、５１−６６Ｗのランプは１ワット当たり１１ルーメン（ＬＰＷ）を達成せねばならず、６７−８５Ｗのランプは１２．５ＬＰＷを達成せねばならず、８６−１１５Ｗのランプは１４ＬＰＷを達成せねばならず、１１６−１５５Ｗのランプは１４．５ＬＰＷを達成せねばならない。最近、市場では、アルミニウムの反射コーティングと、ＥＰＡＣＴ基準に合格し且つ１０００時間の商業的に受諾できる寿命を有する白熱フィラメントとを有するＰＡＲ３８ランプは殆ど無い。これらのランプは辛うじて最小基準を超えているが、それ以上大幅な改良は実現できそうでない。従って、市場は、ハロゲンバーナか或いはハロゲンＩＲバーナを有するＰＡＲランプに急速に移行しつつある。しかしながら、市場のハロゲン及びハロゲンＩＲランプの１つの欠点は、効率を許容できるものとすると寿命が比較的短くなることである。例えば、市販されている９０Ｗのランプは、約２５００時間の平均寿命を有するが、６０ＷのハロゲンＩＲランプの寿命は３０００時間で僅かに長い。特に高い位置に装着されているランプを交換するには元のランプのコストを簡単に上回るので、十分により長い寿命を有することが望ましい。もう１つの欠点は、発光効率が約２０ＬＰＷより低く制限されてしまうことである。例えば９０ＷのハロゲンＰＡＲランプは、約１６ＬＰＷの発光効率を有するが、ハロゲンＩＲバーナを有する６０ＷのＰＡＲは、約１９ＬＰＷの発光効率を有する。寿命を短くすることなくこれらのランプの効率を更に改良しても、約５％未満になると予想されている。更に他の欠点は、色温度がタングステンフィラメントランプの場合には、タングステンの融点である最大３６５０Ｋに制限されることである。しかしながら、典型的には、色温度を約２６００乃至３０００Ｋの範囲に規定することにより、商業的に受諾可能なランプの寿命が達成される。異なる色温度を有するランプを提供することが所望であるが、その理由は、この異なる色温度によりランプが特定の用途に適合するからである。例えば、涼しい環境では温かい色温度（例えば３０００Ｋ）が、温かい環境では涼しい色温度（例えば４５００Ｋ）が通常は望まれている。又、吹き出しガラス容器を含み且つ露出した白熱フィラメントを含む他の反射ランプが知られている。これらは、通常「Ｒ」ランプとして知られており、ＰＡＲランプよりも発光効率が低く、例えば９乃至１１ＬＰＷのオーダであり、色特性について同じ制限を有する。本発明の概要従って、本発明の目的は、改良された効率を有する反射ランプを提供することにある。本発明のもう１つの目的は、改良された寿命を有する反射ランプを提供することにある。更に本発明のもう１つの目的は、色温度と演色のような発光特性パラメータにより、より大きい融通性を有する反射ランプを提供することにある。本発明の更なる目的は、白熱ランプハロゲンＰＡＲランプ及び白熱「Ｒ」ランプと同じ機器で使用できるランプを提供することにある。本発明によれば、上述の目的は、請求項１に規定したような明細書前文に記載のタイプによるランプにより達成される。上述の実施例により、白熱フィラメントを有し且つ既知の「Ｒ」ランプのようなハロゲン及びハロゲンＩＲを含む既知のランプの十分なエネルギー節約代用品であるランプを提供する。本実施例によるランプは、個々のランプとして同一機器内に適合し、同一のソケットにネジ込むことができ、同一の電源電圧で点灯する。従って後付けは簡単である。更に、相当に改良された発光効率に加えて、種々のハロゲン化金属のような充填材の組成を選択することにより、既知のＰＡＲランプ及びＲランプにより可能であるよりも幅広い範囲に亘って色温度のようなパラメータを有する。従って、ランプの設計者がランプを特別な環境に適合させるより大きな融通性が存在する。商業的に重要な一つの実施例はパブリックスペース内の照明として幅広く使用されているＰＡＲ３８ランプのＡＮＳＩは外形にほぼ納まる外形を有するランプとすることができる。更にもう１つの実施例によれば、通常のランプの点灯中は、放電デバイスは、交流ランプ電流では、最低ランプ共振周波数より低い音響共振はなく、バラスト回路により放電ランプを付勢すると、基本周波数と、その整数倍の基本高調波とを含む交流ランプ電流が生じる。基本周波数及び最低ランプ共振周波数（電流ベース上での）は約１９ｋＨｚよりも高く、最低共振周波数よりも高い高調波は、音響共振を引き起こすのに十分な大きさを有していない。ＨＩＤランプをＡＣ動作させる場合には高い周波数が望ましい。その理由は、この動作により、安定回路による損失がより低くなることによって６０Ｈｚに対してシステム効率が幾らか増加することと同様に、バラストの誘導素子の寸法を著しく減少することができるためである。しかしながら、このような動作は、先行技術のシステムにおいてはできなかった。その理由は、バラストの基本周波数での或いはそれに近い音響共振があるからである。音響共振が生じる周波数は、放電管の寸法（即ち長さ、径、端部チャンバ形状、管形状の有無）、ガス充填材の密度、点灯温度及びランプの向きを含む多くの因子に依存する。本明細書で使用する「音響共振」とは、放電アークの、人間の目に見える変動が生ずる共振のレベルを意味する。文献「An Autotracking System For Stable Hf Operastiion Of HID lamps」，F.Bernitz,Symp.Light Sources,Karlsruhe 1986,から特に知られている先行技術のシステムによれば、放電デバイスは、低い周波数及び中間範囲の周波数（例えば、１００乃至５００Ｈｚ及び５０００乃至７０００Ｈｚ）で音響共振をが生じると共に約１９ｋＨｚよりも高い周波数でも生じる。石英製の放電管の場合には、上限および下限の周波数で境界された狭い動作周波数窓を有しており、この境界の周波数では厳しい寸法の制御によっては音響共振が生ずるものである。この放電管は、石英ガラス製であって、この厳しい寸法制御は高スピード生産においては難しい。その結果、同じタイプで同じワット数の放電デバイスに関してでさえ、システムの設計者は、異なる製造業者からのランプだけでなく同じ製造業者からのランプでも異なる狭い動作窓の問題に直面していた。先行技術のシステムは、音響共振での動作を回避するするために、典型的には面倒な試行錯誤に依存している。しがしながら、これらのシステムの回路は割高であり、複雑でそれ故に容積が大きく、従って一体型のランプには好適ではない。しかしながら、上述の実施例によれば、最低音響共振周波数が、約１９ｋＨｚの可聴周波数よりも相当に高い周波数、１つの実施例では約３０ｋＨｚ、（電流ベースで）となるようにアーク放電デバイスを選択でき、これにより約１９ｋＨｚ及び最低共振周波数より高い周波数で動作させても窓の問題は生じないことを本発明者等は確認した。これにより、比較的簡単且つコンパクトで低コストの回路が、複雑なセンシング或いは点灯計画無しで達成される。音響共振がランプ電力、即ち、ランプ電流及びランプ電圧の積により技術的に誘導されることを注意すべきである。このように、音響共振は、電力周波数に関して規定されるが、この電力周波数はランプ電流周波数の通常は２倍である。しかしながら、与えられたバラスト上で点灯される与えられた放電デバイスに関して音響共振が生じる各ランプ電流周波数は、容易に確認することができる。従って、音響共振周波数をここではランプ電流周波数とランプ電力周波数に関して述べるが、その一方が与えられれば、他方は上述の１：２という関係から容易に決定できる。本発明は、又、音響共振が基本駆動周波数によってだけではなく、典型的な電子バラストの出力電流（或いは電力）の高調波によっても引き起こされるという認識の下にある。たとえ基本周波数がランプの最低共振周波数よりも十分低い場合でさえ、音響共振は最低ランプ共振周波数より高くかつ十分に振幅の高調波により引き起こされる。その結果、共振のない動作を行なうためには、バラストの駆動信号は、最低ランプ共振周波数よりも高いいかなる高調波の大きさも、音響共振を引き起こさないように十分小さいものである必要がある。更にもう１つの実施例では、定常状態でのランプの点灯中は、バラストにより基底周波数をほぼ一定に維持する。これにより更に、周波数を変化させたり、掃引したり、一定の電力を維持するために先行技術のシステムに設けられている多くの制御素子を除去することにより、ランプのバラストのコスト及び寸法が減少される。好適には、放電管にセラミック壁を設ける。「セラミック壁」という言葉は、ここでは、単結晶体の酸化金属（例えばサファイア）、多結晶体の酸化金属（例えば、多結晶体で高密焼結した酸化アルミニウム；イットリウム−アルミニウムガーネット、或いは酸化イットリウム）、及び多結晶体で非酸化材料（例えば、窒化アルミニウム）のような耐火材料の壁を意味すると理解されたい。このような材料は、１４００乃至１６００Ｋまでの高い壁温度を許し、ハロゲン化物、ハロゲン及びナトリウムによる化学的な攻撃に対して十分に耐えられる。これは、より小さい寸法のセラミック材料の放電管を使用できるという利点を有する。セラミック材料を使用しなければ、通常の成形した石英ガラス技術を使用するよりも著しく誤差を小さくできる。このより小さい誤差により、ランプ乃至ランプ基部では、色特性および音響共振特性に関して著しく高い均一性が達成される。もう１つの実施例によれば、放電デバイスは、２つの端壁を有する中央円筒形領域を含む。これらの端壁は軸線上で寸法「Ｌ」だけ離間しており、中央領域は内径「ＩＤ」を有し、比Ｌ：ＩＤは約１：１である。このような中央領域を有するセラミックの放電管を具えるランプは、例えば米国特許明細書第５４２４６０９号（ゲブン等）により知られている。しかしながら、この開示されたランプでは、中央領域は、１：１よりも長くて狭く、４：３に等しいか或いはそれよりも大きな比Ｌ：ＩＤを有する。発明者等は、約１：１の比が最低ランプ共振周波数に関して好適な結果を生むことを確かめた。この比では、（寸法Ｌにより制御された）縦方向の第１の音響共振が、（寸法ＩＤにより制御された）放射状で且つ方位角の方向の第１の音響共振にほぼ一致する。通常は、この比が１：１からずれると、より大きい法の寸法により放射状／方位角方向或いは長手方向のモードに対して生じる音響共振の周波数を低下させ、その結果最低ランプ共振周波数が決まる非常に好適な実施例によれば、このシステムは複数の放電管を含み、この放電管の各々は約１９ｋＨｚより高い（電流ベースでの）最低共振周波数を有し、バラストにより付勢して同時に光を放射する。発明者等は、約１９ｋＨｚより高い電流ベースで最低共振周波数を有する石英ガラスのいかなる実用的な放電デバイスをも知らない。更に、上述した比Ｌ：ＩＤが約１：１のセラミックの放電管を有している場合でも、（電流ベースで）約１９ｋＨｚより高い最低共振周波数を有するこのような放電デバイスの最大公称ワット数は約３５ワットに達するものと期待されている。この実施例は、音響共振無しで約１９ｋＨｚより高い周波数で動作することができ、比較的高い光出力を供給することに関しては十分である。共通のランプ容器内に多数の放電デバイスを設けるのが公的である。これらの放電デバイスを直列に接続することができる。直列に放電デバイスを接続することにより、確実に各デバイスが同じランプ電流を有するようになる。更に他の実施例においては、放電ランプは電気的に並列に接続した複数の（一対の）放電管を含む。この配列では、放電デバイスの１つが点弧し、そして点灯するが、もう１つは点弧及び点灯はしない。しかしながら、放電デバイスの１つが寿命を迎えると、もう１つの放電デバイスが点弧し、そして点灯し、存在する放電デバイスの数だけ寿命が効果的に延びる。これは又熱いランプに瞬間的な再打撃を与えるという利点を有するが、その理由は放電デバイスが消灯したときには、点灯していなかったもう１つのより冷たい放電デバイスが点弧されるためである。好適には放電管に始動装置を設け、一方の端部を放電管の延在して封止するプラグ構造の回りに延在し、もう１方の端部を反対側のリードスルーに接続する。更に他の実施例においては、光源を高圧ガスの放電デバイスとし、ランプに更に（ｉ）気密封止によりシールされ且つ高圧ガス放電デバイスを包囲するように成形され、反射表面を有する反射体を含むガラス製の管球と（ii）ランプベースを有する第１端部とランプ容器を支える第２端部とを有するシェルと（iii）光を放射するための放電デバイスを付勢するためのバラストであって、成形されたガラスのランプ容器と第１端部との間のシェル内に配置され、ランプベース上の各接点に各々電気的に接続された一対の入力端子と、放電デバイスに各々電気的に接続された一対の出力端子とを含むバラストとを設け、このランプ容器がバラストから離間した放電デバイスから生じる光及び熱を反射するように位置決めされた反射表面を有する第２シェル端部で支えられる。成形されたガラスの反射体が、基部を上方へ近づけた場合でさえも、放電デバイスにより発生した相当の熱をバラストの構成部材から遠去かる方向に指向することが分かった。これは、成形されたガラスの厚さは勿論、反射表面にもよるものである。比較してみると、米国特許明細書第４４９０６４９号により知られているような反射表面を有しない薄壁を有する吹き出しガラスのランプ容器は、ＩＲ反射フィルムを有し且つ好適なバラストの温度を達成するための容器内に位置決めされた内部ガラスバッフルの使用を必要とする。これにより、放電デバイスに接続されたリードワイヤがバッフルを通過しなければならないので、更に複雑な構造となる。他の実施例によれば、一体型のランプはバラストの回路構成部材を具える第１の側及び第２の側を有する回路板を含み、この回路板は反射体と対向する第１の側とランプ基部と対向する第２の側とを有するシェル内に配置され、反射体と回路板との間のシェル内の第１のコンパートメントと、回路板とランプ基部との間の第２のコンパートメントを画成し、ほぼ無孔であって、シェル内の第１のコンパートメントと第２のコンパートメントとの間の空気の伝達を阻止するようにシェル内に固着される。この構造は、反射体の熱い裏面に当たる空気の循環が、シェル内の対流を介して熱を回路構成部材に移動することを阻止する気流バリアとして、回路板が動作するという利点を有する。この構造は、米国特許明細書第４４９０６４９号に示された構造よりもより簡素である。この既知の構造では、軸線上に配置された回路板と、回路板とランプ容器との間のシェル内の絶縁材料でできた付属体とを使用している。更に他の実施例においては、バラストが一定の極性を有するランプ電流で、即ち直流で、放電デバイスを動作させる。これは、音響共振を引き起こさないという利点を有し、これにより高周波数の交流動作に必要なアーク管形状等に課される制限を緩和し、その結果これによりコンパクトな回路が得られるコンパクトな一体型反射ランプが得られる。本発明の上述の及び他の様相、態様及び利点を図面と以下の発明の詳細な説明により明らかにする。図面の簡単な説明図１は、シールされた反射ユニットとバラストとバラストを包囲し且つランプ反射ユニットを保持するシェルとを含む一元の構造を有する一体型のＨＩＤ反射ランプを示したものであり、図２は、図１のランプの放電管を詳細に示したものであり、図３は、図１のランプの点灯に対する高周波数のバラストのブロックダイアグラムであり、図４（ａ）及び図４（ｂ）は、石英のアーク管を有するハロゲン化金属ランプとセラミックのアーク管を有するハロゲン化金属ランプの相互に関係する色温度（ＣＣＴ）と演色（ＣＲＩ）の優れた安定性を示したグラフである。図５は、ＡＮＳＩに記載されたＰＡＲ３８の外形にスーパーインポーズされた本発明によるＰＡＲ３８の一体型ＨＩＤランプの外形を示したものである。図６（ａ）は、２つの放電デバイスを直列にした配置構造を示したものであり、図６（ｂ）は、２つの放電デバイスを並列にした配置構造を示したものである。好適な実施例の説明図１は、バラスト３００を包囲するシェル２５０内に配置された、シールされた反射ユニット２２５を有するＨＩＤ−体型の反射ランプ２００を示したものである。この反射ユニットは、高圧放電管３を包囲するように気密封止されたガラス製のランプ容器２２７を有する。ランプ容器２２７は、基部２２９と放物線状表面２３０とを有する成形されたガラス製の反射体を含み、この放物線状表面を、反射体のリム２３１まで延在させる。（図１）ガラス製レンズ２３３の形態のカバーを、リム２３１で反射体に気密にシールする。放物線状平面２３０は、焦点２３５を有する光軸２３４を有し、反射表面を形成するアルミニウムのような反射コーティング２３７を放物線状表面上に有する。反射コーティング用の他の好適な材料の中には、銀や多層のダイクロイックコーティングがある。反射体の基底部分は、金属製スリーブ２３９を含み、この金属製スリーブを介して導電支持体２４０、２４１が気密封止された反射ユニット中に延在する。導電支持体を放電管３の各フィードスルー４０、５０に接続する。放電管３を光軸２３４に対して横方向に配置する。又導電支持体は、放電管３の回りの透明スリーブ２４３を支持する。ランプ容器２２７は、ガスの充填材を有し、この充填材は適当な大きさのスリーブが無くても、ランプの点灯中には対流を維持する。透明スリーブ２４３によって放電管３の対流冷却を制御することにより温度調節を行う。シェル２５０を、シールされた反射ユニット及びバラストにより達した動作温度に耐える合成樹脂から成形する。好適な材料の中には、ＰＢＴ、ポリカーボナイト、ポリエーテルミド、ポリスルフィン、及びポリフェニルスルフィンがある。このシェルは、シールされた反射ユニットのリム２３１の外表面を支持するリム部分２５１を有し、シェルがショルダを提供し、このショルダによりランプ２００を標準的なＰＡＲ装着機器内に固着することができる。外周ショルダ２５３によって、反射体の対応するフランジに対する座を構成する。シールされた反射ユニットを、ショルダ２５３に対して軸線方向に適合するスナップを有するリム２５１により固着する。リム部分の反対側では、シェルはねじ込み式基部２７５に入る基部を有する。このねじ込み式基部をバラスト３００からの入力導線と接続させる際にははんだを使用しない。シェルは、バラストの回路基板３２０を支持するショルダ２５５を更に含む。このショルダ２５５は、回路基板内の各孔に亘り延在するタブ（図示せず）を含む。タブは、例えばショルダに対して回路基板を保持するように、プラスチック溶接により、回路基板に対して圧縮された端部を有する。スリーブ２４３及び／又はレンズ２２５を、放電管３により放射された紫外線をブロックするように構成する。この紫外線ブロック作用は、セリウム及びチタンを添加したガラスのような遮蔽ガラス或いはダイクロイックコーティングのような紫外線フィルタを使用することによって得られる。このような紫外線遮蔽ガラス及びフィルタは、当該技術分野において知られている。このフィルタを又放電デバイス３の壁に被着してもよい。更に、放電デバイスにより放射された光の色を、セラミック放電管３、スリーブ２４３或いはレンズ２２５に対する色補正材料によって、或いはこれらの構成部材上のダイクロミックフィルタのような色補正フィルタによって変化させることができる。放電管３を図２により詳細に示す（寸法は正確ではない）。放電管をセラミックで形成する。即ち放電管はセラミックの壁を有する。放電管は、内径「ＩＤ」の円筒形の壁３１から形成した中央領域を有し、この中央領域は放電スペース１１の端面３３ａ、３３ｂを形成する端壁部分３２ａ、３２ｂによって各端部で閉じられている。この端壁部分は各々開口を有し、この開口内においては、セラミック封止プラグ３４、３５を焼結ジョイントＳにより気密封止して端壁部分３２ａ、３２ｂに固着する。このセラミック封止プラグ３４、３５により、放電管の互いに対向する端部領域を画成し、各セラミック封止プラグは長さ１に亘って、チップ４ｂ、５ｂを有する電極４、５のリードスルー４０、４１；５０、５１を僅かな隙間を以って包囲する。リードスルーを、放電スペースとは反対側でセラミックグレイジングジョイント１０で気密封止することにより封止プラグ３４、３５に連結する。電極チップ４ｂ、５ｂを相互に距離「ＥＡ」だけ離間して配置させる。各リードスルーには、例えばＭｏＡｌ₂Ｏ₃セメントから成る高い耐ハライド特性を有する部分４１及び５１と、セラミックグレイジングジョイント１０で気密封止して形成した封止プラグ３４、３５に固着した部分４０及び５０とを設ける。セラミックグレイジングジョイントはある寸法、例えば４ｍｍに亘り延在する。部分４０及び５０を、封止プラグの膨張係数と非常に良く調和する膨張係数を有する金属で形成する。例えばＮｂは、非常に好適な金属である。上述したリードスルー構造により、所望ないかなる発光位置においてもランプを点灯させることが可能となる。各電極４、５に、チップ４ｂ、５ｂ付近の巻回体４ｃ、５ｃを有する電極ロッド４ａ、５ａを設ける。電極チップを、端壁部分の端面３３ａ、３３ｂの近傍に位置させる。放電デバイス及びその封止プラグ構造の他の記載は米国特許明細書第５４４２６０９号から入手可能である。リードスルー４０に接続した一端２６１を有するワイヤからなる始動補助装置２６０を放電デバイス３に固着する。この装置の他端２６２を、反対側の封止プラグ構造の回りに延在させるループとする。ループの領域内の封止プラグ構造は、部分５１とスターティングガス及びバッファガスが存在する封止プラグ３５の内壁との間にギャップを有する。点弧パルスをリードスルー４０、５０の間に印加する際には、スターティングパルスのリーディングエッジにより、ループ２６２の領域内のスターティングガス及びバッファガスがイオン化される。このイオン化により、自由電子と紫外線が発生され、この紫外線はさらに多くの電子を発生させるので始動に必要な電位は低減する。音響共振保護本発明による一体型のＨＩＤ反射ランプの重要な態様は、約１９ｋＨｚの可聴周波数よりも相当高い周波数で最低可聴音響周波数（ランプ電流ベースで）を有するように放電管を選択することである。これにより、大きな周波数ウインドウが供給され、このウインドウ内では、バラストが、アークの目障りなゆらぎを引き起こす危険、ランプの点灯を消滅させるアークの変位或いは放電デバイス３の故障さえもが無く、可聴範囲より高い周波数で動作することができる。好適な実施例において、図１によるランプは、例えばショッピングモールの公共の場所のような商業用の建造物を照明するためのハイ・ハットフィックスチャに使用されているＰＡＲ３８ランプの代わりとなるようなレトロフィットランプとして構成した。見積による放電デバイスの公称電力は２０Ｗである。この放電管は、多結晶体の酸化アルミニウムから成り、３．０ｍｍの内径ＩＤを有し、２．０ｍｍの電極チップ間の距離「ＥＡ」は２．０ｍｍである。封止プラグ３４、３５を、端壁部分により形成された端面３３ａ、３３ｂにほぼ同一面となるように端壁部分３２ａ、３２ｂ内で焼結した。各電極は、チップ４ｂ、５ｂにタングテンの巻回体４ｃ、５ｃを具えるタングステンロッド４ａ、５ａを有する。各電極チップと近隣の端面との間の寸法を約０．５ｍｍとした。好適な実施例においては、前記ＩＤを、端面３３（ａ）、３３（ｂ）間の３．０ｍｍの寸法「Ｌ」に亘り一定とした。放電管は、２．３ｍｇのＨｇと、モル比が９０：１．４：８．６である３．５ｍｇのＮａＩ、ＤｙＩ₃及びＴｌＩとからなる充填材を有する。放電管はスターティングガス及びバッファガスとしてＡｒも含む。シールされた反射容器２２７の内部は、４００Ｔｏｒｒの圧力下で平衡状態のＮ₂を具える７５％のクリプトンのガス充填材を有する。スリーブ２４３の壁厚は１ｍｍであり、放電デバイス３の壁３１からのクリアランスは２ｍｍである。開示された実施例においては、水銀は、ランプが既知の白熱反射ランプに対してレトロフィットするようなレベルにアーク電圧を適合させるようにバッファとして使用される。他のバッファには亜鉛やキセノンのようなものを使用することもできる。放電管は、公称的なランプ動作中には（ランプ電流ベースで）３０ｋＨｚより高い最低共振周波数を有することが分かった。音響共振には２つの主なグループがあるが、第１のグループは放電管の長手（軸線）方向内に存在し、第２のグループは方位角方向の／放射状の共振である。各グループに対する最低の共振周波数が大体同じであることが望ましいが、その理由は最低共振周波数によりバラストに対する動作ウインドウの上限が決定されるからである。長手方向の基本周波数はｆ₁₀＝Ｃ／（２＊Ｌ）により与えられ、方位角方向の／放射状の基本周波数はｆ_ar0＝１．８４＊Ｃ／（π＊ＩＤ）により与えられ、ここで「Ｌ」及び「ＩＤ」は図２に示した放電スペースの長さ及び内径であり、「Ｃ」は音速である。しかしながら音速は、放電スペース内のガスの温度勾配に依存し、長手方向モードと放射状／方位角方向モードとでは異なることが分かった。実験に基づいて、発明者は、音速が上述の充填材を有する放電管では、長手方向共振に対してはほぼ４２０ｍ／ｓであり、方位角／放射状方向の共振に対しては約４００ｍ／ｓであることが分かった。明らかにＬ及びＩＤが共に３ｍｍである上述の放電管に関しては、ｆ₁₀≠７０ｋＨｚ及びｆ_ar0≠８０ｋＨｚ（電力周波数ベースにおいて）である。これらは電流ベースでは各々３５及び４０ｋＨｚに相当し、許容し得る程度に迄に近く、ほぼ同じであるとみなされる。しかしながらそれらを近づけるために、寸法ＩＤは長さＬに対して大きくすればよく、これにより、長手方向の基本共振周波数の値に向かって方位角／放射状の基本周波数が低減する。この結果、本発明のランプに関しては、放電管の寸法Ｌ及びＩＤが好適には関係式Ｌ ≦ＩＤ≦１．２Ｌを満たす。更に、電極の挿入深さが最低音響周波数に殆ど影響を与えず、この挿入深さはただ２乗乃至３乗で影響を及ぼすだけである。放電管３の最低共振周波数と１９ｋＨｚの可聴周波数との間の相対的に大きな周波数ウインドのため、バラストはランプの動作中には一定の周波数を有しており、そのデザイン及びコストを著しく簡易化することができる。上述の放電デバイスに対して更に以下に示すように、基本的なランプ電流の動作周波数を公称の２４ｋＨｚに選択する。これにより、放電デバイスの３０ｋＨｚの最低共振周波数により、約５ｋＨｚの余裕が得られる。本発明によればさらに基本周波数の高次高調波の振幅を制御することにより、このような高次の高調波による音響的な共振を阻止することができる。この点についてはバラストの以下の記載で更に論議される。バラスト図３は、図１のランプを動作するための高周波数ランプのバラストのブロックダイアグラムを示したものである。このバラストは、入力リード３１０、３１１を整流器回路１１０に接続し、この整流器回路によりＤＣ入力をＤＣ−ＡＣインバータ１２０に供給する。共振出力回路１３０を導電支持体２４０、２４１により図１の放電管３に接続し、ＤＣ−ＡＣインバータに結合する。制御回路１４０によりインバータ１２０を制御して、ランプを点弧し、点弧の後にランプを点灯させるが、この際には約１９ｋＨｚより高く、最低ランプ共振周波数よりも低いほぼ一定のランプ電流周波数とで動作させる。バラストは、点弧電圧を徐々に増加させるためのソフトスタートサーキットを含む。インバータが振動する以前の回路の起動時およびインバータの低電圧電源（図示せず）により、制御回路を動作させる。停止回路１５０は放電管３が消え、インバータをオフとなった直後にインバータがオンとなるのを検知して、点弧パルスは、公称５０ｍｓの期間に亘って供給され、そのパルスくり返し周波数は公称４００ｍｓである。インバータ１２０を、トーテムポール様式で接続したＭＯＳＦＥＴスイッチを有するハーフブリッジインバータとするのが好適である。ハーフブリッジインバータの中間点を跨いで現れるハーフブリッジインバータの出力は、高周波数で通常は矩形波信号である。この共振出力回路１３０をＬＣネットワークタイプとし、そのインダクタの１次巻線は中間点の間で、スターティングコンデンサと直列に接続されている。この共振回路は、動作周波数の第３高に同調されている。放電管３を、スターティングコンデンサと平行に電気的に接続する。ＬＣネットワークは波形整形機能と電流制限機能とを有し、ハーフブリッジインバータの中間点を跨いで存在する高周波数の矩形波出力から放電管３へのランプ電流を供給する。制御回路１４０は、ランプを点弧した後に、ほぼ一定の周波数で放電管３にランプ電流を供給するＭＯＳＦＥＴスイッチのスイッチング周波数とパルス幅とを制御する。バラストがターンオンする期間の初期の周波数は約２８ｋＨｚである。これは、約２４ｋＨｚの公称動作周波数の第３高調波（約７２ｋＨｚ）に同調された共振出力回路１３０のＬＣネットワークを効果的に離調する。従ってＭＯＳＦＥＴスイッチは、非共振状態でターンオンさせ、これらスイッチを通過する電流を共振時よりもかなり小さくなる。約１０ｍｓ後に、インバータ周波数は、放電管３を点弧させる２４ｋＨｚの設計範囲にシフトする。停止回路１５０により、５０ｍｓ間パルス点弧電圧を供給する。停止回路はスイッチＱ１を含む。ウイッチＱ１が導通状態である場合には、低電圧電論が、制御回路から切離される。最後にウイッチＱ１をインダクタの２次巻線上の過大電圧の存在によって制御する。これは、点弧パルスが発生しているにも拘らず、放電デバイスが点弧しない場合或いは放電管がインバータの振動中に消える場合に生じる。２次巻線間に現れる過大電圧により、ウイッチＱ１は通状態となる。ランプの効率；発光特性上述のＰＡＲ３８の実施例は、２２Ｗのシステムのワット数を有すると共に、ランプは約２０Ｗを消費し、バラストには約２Ｗの損失がある。表１は、本発明のランプ（ＩＮＶ）の発光特性及び色特性のパラメータと、市販されている９０ＷハロゲンＰＡＲ３８とハロゲンＩＲバーナを有する６０ＷＰＡＲ３８との前記パラメータとを比較したものである。又、２つの既知の吹き出しガラス反射体の発光特性パラメータ、即ち「Ｒ」ランプ、８５ＷのＶＲ４０及び１２０ＷのＶＲ４０も示してある。本発明による上述のランプのデータは、２０個のサンプルのグループを基礎とした。これらのサンプルランプによって放射された光は、３０００Ｋの相対色温度（ＣＣＴ）と８５より大きな演色評価数とを有した。ランプの発光効率は６０ＬＰＷであった。発光効率は、ハロゲンＩＲバーナを有する既知の６０ＷＰＡＲ３８ランプと比較すると２３３％向上し、９０ＷのハロゲンＰＡＲ３８に対しては３１４％向上した。更に、放電デバイスは約１００００時間の寿命を有するように期待されており、この寿命は既知の６０ＷのハロゲンＩＲ及び９０ＷのハロゲンＰＡＲ３８ランプの３乃至４倍である。従って、明らかに本発明の一体型のランプは、入手可能なハロゲン及びハロゲンＩＲＰＡＲランプ及び白熱吹き出しガラス反射体ランプに比して、寿命及び発光効率に関しては、勝っている。更に、既知のハロゲン化金属を有する放電デバイスの充填材を変化させることにより、ランプの設計者は、白熱フィラメントにより光を生じるランプと比較して、特に相対色温度に関しては、発光特性パラメータに亘ってより広範囲の制御をすることができる。セラミック壁を有するハロゲン化金属放電デバイスを低ワット数で使用する際の重要な利点は、発光位置に対して色特性の顕著な均一性（ａ）及び各ランプ毎の色特性の均一性（ｂ）である。この均一性は、動作中のランプの充填材のより均一な温度特性を導く物質的な寸法が小さいこと、セラミック材料の高度の寸法制御が高スピード製造中に保持できることによるものであると考えられ、これによりランプ間の均一性が達成される。セラミック放電管の寸法の変動は１％（６ Σ）よりも小さくすることができるが、従来の石英アーク管技術に関しては、その寸法変動は約１０％に保持することができただけであることが分かった。図４（ａ）及び図４（ｂ）は、典型的な低ワット数のセラミックハロゲン化金属（ＣＤＭ）ランプと典型的な石英ハロゲン化金属ランプとに関して、垂直方向のベイスアップ（ＶＢＵ）点灯位置からの程度を点灯位置の関数として、ＣＣＴ及びＣＲＩを各々示したものである。ＣＣＴに関しては、ＣＤＭランプは、石英ランプの約６００Ｋの変動に対して、ＶＢＵからの程度が０乃至９０の範囲に亘ってただ７５Ｋの変動を有するだけであった。同様にＣＲＩに関しては、石英ハロゲン化金属ランプのＣＲＩが約１０であるのに対して約２．５の変動を有するだけであった。更に、ランプ間の色の安定性に関しては、セラミックの放電管を有する低ワット数のハロゲン化金属は、色温度においては３０Ｋの標準的な変動を典型的には示す。石英アーク管を有する低ワット数のハロゲン化金属ランプに関しては、標準的な変動が一層著しくなり、１５０乃至３００Ｋとなる。色温度におけるこの著しく狭い変動は重要であるが、その理由はこの変動によりセラミックハロゲン化金属放電ランプを有する一体型のランプをインドア照明及び小売り照明用のハロゲンＰＡＲランプと交換可能となるからである。要するに、セラミック放電デバイスを有する多くの反射ランプを使用すると、例えば天井照明に関しては、これらのランプは、観測者が明らかにランプ間で不均一であることに気づく石英ハロゲン化金属ランプとは違ったほぼ均一であることが分かる。本発明による一体型のランプの重要な特徴は、これらの改良が、対応するランプの外形に実質的に適合する外形内に納まって達成されることである。図示の例では、ＰＡＲ３８ランプのＡＮＳＩ仕様に納まっている。これにより、一体型のＰＡＲ３８のＨＩＤランプを、通常のＰＡＲ３８ランプを、物理学的に受け入れるように設計された機器に後から適合することができる。図５は、ＰＡＲ３８ランプのＡＮＳＩ仕様の外形に重ねられて図１のランプの外形を示したものである。寸法（ｍｍ）は、Ｐ１＝１３５、Ｐ２＝１３５、Ｐ３＝２８２、Ｐ４＝４０．４、Ｐ５＝２６．８、Ｐ６＝４８．８、Ｐ７＝５４０である。幾つかの態様は、このパッケージングを簡易化する。先ず、全長の短い小さくコンパクトなＨＩＤ光源を使用する。２０Ｗのアーク管の全長を２２ｍｍとした。この短い全長により、アーク管を反射体内の光軸に関して横方向に配置させることができ、この反射体をＡＮＳＩ仕様の反射体内の最大リム直径を有する外方シェル内に収める。このＰＡＲ３８の実施例において、シールされた反射管２２７をＰＡＲ３６管として、この管の、リム２３１の位置で測定した内径は９６ｍｍである。外径は約１１０ｍｍとする。この横方向の配置により、軸線方向上に浅い反射体の使用が可能となり、バラストから十分離間したものとなる。反射コーティングを設けた比較的厚い壁を有する成形されたガラス反射体を後方の壁として使用することにより、放電デバイスからの放射エネルギーによるバラストの過熱を防止する満足のいく温度絶縁を提供することができる。この場合には、基底部分での反射体の最小厚さは、３ｍｍであった。更なる温度保護は、ショルダ２５５に対して緊密に着座された回路基板の外表面により達成される。すなわち、反射体の近くのより温かい第１コンパートメント「Ａ」から回路基板と基底との間の第２コンパートメント「Ｂ」への空気の循環が効果的に抑止される。ベースアップ動作中にはシェルの内部で測定された温度が十分に低いので、その結果回路の寿命は放電管３の寿命にほぼ等しくなる。通常は回路の最高温度を１００℃とすべきである。上述のランプにおいては、回路基板３２０の反射体側で測定された温度は、８３℃であったが、バラスト側で測定した温度は７５℃ であった。回路基板とバラスト側でのシェルとの間のコンポーネントＢ内の空気温度は７４℃であった。回路部品の最高温度は８１℃であった。ガスが充填され、厚い壁を有する成形されたガラス管内にあってスリーブに包囲された放電管内の温度を調節をすることにより、発光特性を制御することができ、これにより、ランプを発光特性の顕著なシフトなしで動作させることができる周囲条件をより広範囲とすることができる。Ｌ：ＩＤが１：１である放電管の物理的な寸法が小さいということは、バラストの寸法を減少させるのにも重要であった。放電管が電流ベースにおいて約３０ｋＨｚで最低音響共振周波数を有するので、十分なウインドウが存在し、このウインドウ中ではバラストがランプの点灯中には１９ｋＨｚより高い一定の周波数で動作できる。高周波数での動作が重要であるが、その理由はこの高周波数での動作によりバラストの誘電素子の物理的な寸法を減少させることができるからである。一定の周波数での動作により、バラストのインバータの制御が簡単となり、従って寸法（及びコスト）が減少する。図１において、放電管３は、カバー２３３にシールされたガスが充填された管２２７内において、リード２４０、２４１に接続されたストラップにより支持された石英ガラススリーブ２４３により包囲されている。にある。管２２７をシールする第１の理由は、リード４０、５０、及び２４０、２４１を酸化から保護するためである。リードが非酸化コーティングで保護されている場合には、リム２３１でのガラスの接着シールの代わりに、エポキシシールのようなより密封性の低いシールを使用することができる。更に、適切な温度制御を行なうことにより、対応するランプの外形に適合するＨＩＤ反射ランプを、例えば高温プラスティックのようなガラス以外の反射体によっても反射体上に堆積され或いは被着されたアルミニウム或いは銀のような反射コーティングを、例えばマイラーシートで置き換えることができる。この反射体／反射表面によりシェルの一体部分を形成することができる。図６（Ａ）は、図１に示したように反射体内で電気的に直列である複数（この場合は２個）の放電管３（ａ）、３（ｂ）の配置構造を示したものである。図１に示したコンポーネントに対応するコンポーネントには同じ参照符号を付した。放電管３（ａ）はリード２４０に固着された１つのリード４０（ａ）を有し、放電管３（ｂ）はもう１つのリード２４１に接続された１つのリード５０（ｂ）を有する。この直列接続は、放電管３（ａ）；３（ｂ）のリード５０（ａ）及び４０（ｂ）を橋渡しする導電素子４０３により完成される。素子４０１及び４０２を絶縁体とし、これらの素子により更に機械的に支持する。点弧補助装置２６０は、図面を明解にするために示していない。共に動作する２個の放電管によって、ランプはほぼ２倍の光出力を提供する。各放電管は３０ｋＨｚより高い最低共振周波数を有すると共に公称２４ｋＨｚでランプ電流を供給するバラストを有するので、もはや音響共振を誘発する恐れは無い。２個の２０Ｗ放電管と同様な公称４０Ｗのワット数を有する単一の放電管が、２個の２０Ｗの各放電管よりも十分に低いランプの最低共振周波数、即ち１９ｋＨｚに非常に近いか或いは１９ｋＨｚよりも低いランプの最低共振周波数を有することに注意されたい。従って、２個の放電管を使用することにより、約１９ｋＨｚよりも高く、共振のない大きな動作ウインドウが得られ、ワット数がより大きなランプの出力よりも一層大きな出力が得られる。２個の放電管を図示したが、回路がランプの適正な点弧電圧及び点灯電圧を与えることができるように変換されていれば３個以上の放電管を動作させることができる。或いは又既知のＵＶエンハンサのような他の点弧補助装置を、点弧特性を改良するためにランプ中に組み込むこともできる。図６（ｂ）は、電気的に並列に接続された一対の放電管３（ａ）、３（ｂ）の配置構造を示したものである。この場合には、リード２４０、２４１は、リード４０（ａ）、４０（ｂ）；５０（ａ）、５０（ｂ）の各々に電気的に接続されて放電管３（ａ）、３（ｂ）を機械的に支持する導電性のクロスバー２４０（ａ）、２４１（ａ）を有する。このような並列配列は、放電管間のインピーダンスに僅かに差が有ることにより、ただ１つの放電管が点弧して光を生じるので、ランプの寿命を効果的に２倍にする。１つの放電管が寿命を迎えると、もう１つの放電管がこれを引き継ぐ。又これにより瞬間的な再点弧特性が提供される。点灯中の放電管が電力の曖断により消灯した場合には、温度上昇により、そのインピーダンスが十分に高くなるので点弧しない。しかしながら、以前に点灯していなかった他の放電管は十分に低い温度を有し、容易に点弧する。ＤＣ動作の利点は、音響共振の完全なとその容易性にある。しかしながら、その欠点は、ＤＣで動作する放電デバイスがより動作位置での変化に伴なう色変化し易いということと、塩基が移動し易いということである。図１に関して説明したセラミック放電デバイスを有するＨＩＤランプは、５０００時間の点灯に亘り所望な色特性及び発光特性を示した。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Integrated HID reflective lamp Background of the Invention The present invention includes a light source that is energized and emits light, a reflector having a reflective surface for directing light emitted by the light source, and a lamp base having lamp contacts electrically connected to the light source. The present invention relates to an integrated reflection lamp provided. Such lamps are known in the industry and include, for example, parabolic aluminized reflective (PAR) lamps. PAR lamps have a sturdy lamp vessel defined by a molded glass reflector having a parabolic reflective inner surface and a molded glass cover hermetically sealed to the reflector. Historically, light sources have been composed of incandescent filaments. Most recently, the light source is a halogen burner, which provides greater efficiency than with conventional exposed incandescent filaments. Still further improvements in the art have used halogen burners in which an infrared reflective coating is provided on the burner capsule or on a sleeve inside or outside the burner capsule. This coating reflects the infrared radiation back to the filament and is not wasted. This increases the temperature of the filament and increases the useful light output for a given power consumption. PAR lamps are prevalent in many different sizes and have many different uses. These include conventional indoor and outdoor spot and flood lighting for buildings, statues, fountains and sports grounds, as well as accent lighting for retail wind displays, hotels, restaurants and cinemas. As part of a global movement for more energy-efficient lighting, according to recent US legislation (usually referred to as the National Energy Policy Movement "EPACT"), parabolic aluminized reflections (PAR) A) Lamp efficiency values have been specified for many commonly used types of lamps, including lamps. These minimum efficiency values came into effect in 1995, and only products meeting these efficiency values were allowed to be sold in the United States. The efficiency values of PAR-38 incandescent lamps are built for different wattage ranges. For example, a 51-66 W lamp must achieve 11 lumens per watt (LPW), a 67-85 W lamp must achieve 12.5 LPW, and an 86-115 W lamp must achieve 14 LPW. Rather, a 116-155W lamp must achieve 14.5 LPW. Recently, few PAR38 lamps on the market have reflective coatings of aluminum and incandescent filaments that pass EPACT standards and have a commercially acceptable life of 1000 hours. Although these lamps are barely above the minimum standards, no significant improvements are likely to be realized. Accordingly, the market is rapidly moving to PAR lamps with halogen burners or halogen IR burners. However, one disadvantage of halogen and halogen IR lamps on the market is that their lifetime is relatively short given acceptable efficiency. For example, a commercially available 90 W lamp has an average life of about 2500 hours, whereas a 60 W halogen IR lamp has a slightly longer life of 3000 hours. It is desirable to have a sufficiently longer life, since replacing the lamp, especially in a higher position, simply exceeds the cost of the original lamp. Another disadvantage is that the luminous efficiency is limited below about 20 LPW. For example, a 90 W halogen PAR lamp has a luminous efficiency of about 16 LPW, while a 60 W PAR with a halogen IR burner has a luminous efficiency of about 19 LPW. Further improvements in the efficiency of these lamps without shortening their life are expected to be less than about 5%. Yet another disadvantage is that the color temperature is limited to a maximum of 3650 K, the melting point of tungsten, for tungsten filament lamps. However, typically defining a color temperature in the range of about 2600-3000K achieves commercially acceptable lamp life. It is desirable to provide lamps having different color temperatures, because the different color temperatures make the lamps suitable for particular applications. For example, a warm environment typically requires a warm color temperature (eg, 3000K) and a warm environment requires a cool color temperature (eg, 4500K). Other reflector lamps are also known that include blown glass containers and include exposed incandescent filaments. These are commonly known as "R" lamps and have lower luminous efficiency than PAR lamps, for example, on the order of 9-11 LPW, and have the same limitations on color characteristics. Overview of the present invention Accordingly, it is an object of the present invention to provide a reflective lamp having improved efficiency. It is another object of the present invention to provide a reflector lamp having improved life. It is still another object of the present invention to provide a reflective lamp having greater flexibility due to luminous characteristic parameters such as color temperature and color rendering. It is a further object of the present invention to provide a lamp that can be used in the same equipment as an incandescent lamp, a halogen PAR lamp and an incandescent "R" lamp. According to the invention, the object mentioned above is achieved by a lamp of the type described in the preamble of the description, as defined in claim 1. The embodiments described above provide lamps that have incandescent filaments and are a sufficient energy saving alternative to known lamps that include halogen and halogen IR, such as the known "R" lamps. The lamp according to this embodiment fits in the same device as an individual lamp, can be screwed into the same socket, and lights up with the same power supply voltage. Therefore, retrofitting is simple. Furthermore, in addition to considerably improved luminous efficiency, the choice of filler composition, such as various metal halides, allows for a wider range of colors than is possible with known PAR lamps and R lamps. It has parameters such as temperature. Thus, there is greater flexibility for the lamp designer to adapt the lamp to a particular environment. In one commercially important embodiment, the ANSI of a PAR38 lamp widely used as lighting in public spaces can be a lamp having an outer shape that fits approximately in the outer shape. According to yet another embodiment, during normal lamp operation, the discharge device has no acoustic resonance below the minimum lamp resonance frequency at the AC lamp current, and when the discharge lamp is energized by the ballast circuit, the fundamental frequency , And an AC lamp current including an integral multiple of the fundamental harmonic. The fundamental frequency and the lowest lamp resonance frequency (on a current basis) are higher than about 19 kHz, and harmonics higher than the lowest resonance frequency are not large enough to cause acoustic resonance. When operating the HID lamp in AC operation, a high frequency is desirable. The reason is that this operation can significantly reduce the size of the ballast inductive element, as well as some increase in system efficiency for 60 Hz due to lower losses in the ballast circuit. . However, such operation was not possible in prior art systems. The reason for this is that there is an acoustic resonance at or near the ballast fundamental frequency. The frequency at which acoustic resonance occurs depends on a number of factors, including the size of the discharge vessel (ie, length, diameter, end chamber shape, presence or absence of tube shape), gas filling density, operating temperature and lamp orientation. As used herein, “acoustic resonance” refers to the level of resonance of a discharge arc at which human-visible fluctuations occur. According to the prior art system known in particular from the document "An Autotracking System For Stable Hf Operastiion Of HID lamps", F. Bernitz, Symp. Light Sources, Karlsruhe 1986, the discharge device has a low frequency and mid range. Acoustic resonance occurs at frequencies (e.g., 100-500 Hz and 5000-7000 Hz) and occurs at frequencies above about 19 kHz. In the case of a quartz discharge tube, there is a narrow operating frequency window bounded by upper and lower frequencies, at which frequency strict control of the dimensions may cause acoustic resonance. This discharge tube is made of quartz glass, and this strict dimensional control is difficult in high-speed production. As a result, even for the same type and same wattage discharge device, system designers faced different narrow operating window problems for lamps from the same manufacturer as well as lamps from different manufacturers. Prior art systems typically rely on tedious trial and error to avoid operation at acoustic resonance. However, the circuitry of these systems is expensive, complex and therefore bulky, and is therefore not suitable for integrated lamps. However, according to the above embodiment, the arc discharge device is selected such that the lowest acoustic resonance frequency is substantially higher than the audible frequency of about 19 kHz, in one embodiment about 30 kHz (on a current basis). The present inventors have confirmed that this does not cause a window problem even when operated at a frequency higher than about 19 kHz and the lowest resonance frequency. Thereby, a relatively simple, compact and low cost circuit is achieved without complicated sensing or lighting schemes. It should be noted that the acoustic resonance is technically induced by the lamp power, ie the product of the lamp current and the lamp voltage. Thus, the acoustic resonance is defined in terms of the power frequency, which is typically twice the lamp current frequency. However, each lamp current frequency at which acoustic resonance occurs for a given discharge device lit on a given ballast can be readily ascertained. Accordingly, the acoustic resonance frequency will be described here with respect to the lamp current frequency and the lamp power frequency. If one of them is given, the other can be easily determined from the above-described relationship of 1: 2. The present invention is also under the recognition that acoustic resonance is caused not only by the fundamental drive frequency, but also by harmonics of the output current (or power) of a typical electronic ballast. Even if the fundamental frequency is well below the lowest resonance frequency of the lamp, acoustic resonance is caused by harmonics that are above the lowest lamp resonance frequency and of sufficient amplitude. As a result, in order to operate without resonance, the ballast drive signal needs to be small enough so that any harmonic magnitude above the lowest lamp resonance frequency does not cause acoustic resonance. In yet another embodiment, the ballast keeps the base frequency substantially constant during steady state lamp operation. This further reduces the cost and size of the lamp ballast by removing many of the control elements provided in prior art systems to change frequency, sweep, or maintain constant power. Is done. Preferably, the discharge vessel is provided with a ceramic wall. The term "ceramic wall" is used herein to refer to a single-crystal metal oxide (e.g., sapphire), a polycrystalline metal oxide (e.g., polycrystalline aluminum oxide densely sintered; yttrium-aluminum garnet, or yttrium oxide). ), And polycrystalline and non-oxidizing materials (eg, aluminum nitride). Such materials allow high wall temperatures from 1400 to 1600 K and are well tolerated by chemical attack by halides, halogens and sodium. This has the advantage that smaller sized ceramic material discharge tubes can be used. Without the use of ceramic materials, the error can be significantly smaller than using conventional shaped quartz glass technology. Due to this smaller error, a significantly higher uniformity of the color and acoustic resonance properties is achieved in the lamp or lamp base. According to another embodiment, the discharge device includes a central cylindrical region having two end walls. The end walls are axially spaced by a dimension "L", the central region has an inner diameter "ID", and the ratio L: ID is about 1: 1. A lamp comprising a ceramic discharge vessel having such a central region is known, for example, from U.S. Pat. No. 5,424,609 (Geven et al.). However, in the disclosed lamp, the central region is longer and narrower than 1: 1 and has a ratio L: ID equal to or greater than 4: 3. The inventors have determined that a ratio of about 1: 1 produces favorable results for the lowest lamp resonance frequency. At this ratio, the first acoustic resonance in the longitudinal direction (controlled by dimension L) substantially matches the first acoustic resonance in the radial and azimuthal direction (controlled by dimension ID). Normally, if this ratio deviates from 1: 1 the larger modal dimensions will reduce the frequency of acoustic resonance that occurs for radial / azimuth or longitudinal modes, thereby determining the lowest lamp resonance frequency. According to a preferred embodiment, the system includes a plurality of discharge tubes, each of which has a lowest resonant frequency (on a current basis) of greater than about 19 kHz, and which is simultaneously energized by a ballast and illuminated. Radiate. We are not aware of any practical discharge device of quartz glass that has a lowest resonance frequency at a current base higher than about 19 kHz. Furthermore, even if the ratio L: ID mentioned above has a ceramic discharge vessel of about 1: 1, the maximum nominal wattage of such a discharge device having a minimum resonance frequency higher than about 19 kHz (on a current basis) Is expected to reach about 35 watts. This embodiment can operate at frequencies above about 19 kHz without acoustic resonance, which is sufficient for providing relatively high light output. It is public to provide a number of discharge devices in a common lamp vessel. These discharge devices can be connected in series. Connecting the discharge devices in series ensures that each device has the same lamp current. In yet another embodiment, the discharge lamp includes a plurality (a pair) of discharge tubes electrically connected in parallel. In this arrangement, one of the discharge devices fires and lights up, while the other does not fire and light up. However, when one of the discharge devices reaches the end of its life, the other discharge device ignites and illuminates, effectively extending its life by the number of discharge devices present. This also has the advantage of giving the hot lamp an instant re-hit, because when the discharge device goes out, another cooler discharge device that was not lit is ignited. Preferably, the discharge vessel is provided with a starting device, one end of which extends around a plug structure which extends and seals the discharge vessel, and the other end of which is connected to the opposite lead-through. . In yet another embodiment, the light source is a high pressure gas discharge device, and the lamp further comprises: (i) a reflector sealed with a hermetic seal and shaped to surround the high pressure gas discharge device and having a reflective surface having a reflective surface. A glass bulb, (ii) a shell having a first end having a lamp base and a second end supporting the lamp vessel, and (iii) a ballast for energizing a discharge device for emitting light. A pair of input terminals disposed in the shell between the molded glass lamp vessel and the first end and electrically connected to respective contacts on the lamp base, and electrically connected to the discharge device, respectively. A ballast including a pair of output terminals connected to each other, the lamp vessel having a reflective surface positioned to reflect light and heat generated from a discharge device spaced from the ballast. It is supported at the end of the second shell. It has been found that the molded glass reflector directs considerable heat generated by the discharge device away from the ballast components, even with the base approaching upwards. This depends not only on the thickness of the molded glass, but also on the reflective surface. By comparison, a blown glass lamp vessel having a thin wall without a reflective surface as known from U.S. Pat. No. 4,490,649 has an IR reflective film and provides a suitable ballast temperature. Requires the use of an internal glass baffle positioned within the container to accomplish. This leads to a more complicated structure, since the lead wires connected to the discharge device have to pass through the baffle. According to another embodiment, an integrated lamp includes a circuit board having a first side and a second side comprising a ballast circuit component, the circuit board comprising a first side facing the reflector. A first compartment in the shell between the reflector and the circuit board, and a second compartment between the circuit board and the lamp base, the first compartment being disposed in a shell having a second side facing the lamp base. And is substantially non-porous and secured within the shell so as to prevent air transmission between the first and second compartments within the shell. This structure has the advantage that the circuit board acts as an airflow barrier which prevents the circulation of air impinging on the hot backside of the reflector from transferring heat to the circuit components via convection in the shell. This structure is simpler than that shown in U.S. Pat. No. 4,490,649. This known construction uses a circuit board located on the axis and an appendage made of insulating material in a shell between the circuit board and the lamp vessel. In yet another embodiment, the discharge device is operated with a lamp current in which the ballast has a fixed polarity, ie, at direct current. This has the advantage that it does not cause acoustic resonance, thereby alleviating the restrictions imposed on the arc tube shape and the like required for high frequency AC operation, thereby resulting in a compact circuit that can provide a compact circuit. A body reflection lamp is obtained. The above and other aspects, aspects and advantages of the present invention will be apparent from the drawings and the following detailed description of the invention. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES FIG. 1 shows an integrated HID reflector lamp having a unitary structure including a sealed reflector unit, a ballast, and a shell surrounding the ballast and holding the lamp reflector unit. FIG. 3 is a block diagram of a high frequency ballast for lighting the lamp of FIG. 1; FIG. 4 (a) and FIG. 4 is a graph showing the interrelated color temperature (CCT) and excellent color rendering (CRI) stability of a metal halide lamp with an arc tube and a metal halide lamp with a ceramic arc tube. FIG. 5 shows the outer shape of the integrated HID lamp of the PAR 38 according to the present invention superimposed on the outer shape of the PAR 38 described in ANSI. FIG. 6A shows an arrangement structure in which two discharge devices are arranged in series, and FIG. 6B shows an arrangement structure in which two discharge devices are arranged in parallel. Description of the preferred embodiment FIG. 1 shows an HID-shaped reflector lamp 200 having a sealed reflector unit 225 disposed within a shell 250 surrounding a ballast 300. The reflection unit has a glass lamp container 227 hermetically sealed so as to surround the high-pressure discharge tube 3. The lamp vessel 227 includes a molded glass reflector having a base 229 and a parabolic surface 230 that extends to the reflector rim 231. (FIG. 1) A cover in the form of a glass lens 233 is hermetically sealed to the reflector with a rim 231. The parabolic plane 230 has an optical axis 234 with a focal point 235 and has a reflective coating 237, such as aluminum, on the parabolic surface forming a reflective surface. Among other suitable materials for the reflective coating are silver and multi-layer dichroic coatings. The base of the reflector includes a metal sleeve 239 through which the conductive supports 240, 241 extend into a hermetically sealed reflector unit. The conductive support is connected to each feedthrough 40, 50 of the discharge tube 3. The discharge tube 3 is arranged laterally with respect to the optical axis 234. The conductive support supports the transparent sleeve 243 around the discharge tube 3. The lamp vessel 227 has a gas filling which, even without a suitably sized sleeve, maintains convection during lamp operation. Temperature control is performed by controlling convective cooling of the discharge tube 3 by the transparent sleeve 243. Shell 250 is molded from a synthetic resin that withstands the operating temperatures reached by the sealed reflective unit and ballast. Among suitable materials are PBT, polycarbonate, polyetheramide, polysulfine, and polyphenylsulfine. This shell has a rim portion 251 that supports the outer surface of the rim 231 of the sealed reflective unit, and the shell provides a shoulder by which the lamp 200 is secured in a standard PAR mounting device. Can be. The outer shoulder 253 forms a seat for the corresponding flange of the reflector. The sealed reflective unit is secured by a rim 251 having a snap that fits axially to the shoulder 253. On the opposite side of the rim portion, the shell has a base that enters a threaded base 275. No solder is used to connect the screw-in base to the input lead from ballast 300. The shell further includes a shoulder 255 that supports the ballast circuit board 320. The shoulder 255 includes a tab (not shown) extending across each hole in the circuit board. The tab has an end that is compressed against the circuit board by plastic welding, for example, to hold the circuit board against the shoulder. The sleeve 243 and / or the lens 225 are configured to block ultraviolet light emitted by the discharge tube 3. This UV blocking action is obtained by using a shielding glass, such as cerium and titanium doped glass, or a UV filter, such as a dichroic coating. Such UV shielding glasses and filters are known in the art. This filter may also be applied to the wall of the discharge device 3. Further, the color of the light emitted by the discharge device can be changed by a color correction material for the ceramic discharge tube 3, sleeve 243 or lens 225, or by a color correction filter such as a dichroic filter on these components. it can. The discharge tube 3 is shown in more detail in FIG. 2 (dimensions not exact). The discharge tube is formed of ceramic. That is, the discharge tube has ceramic walls. The discharge tube has a central region formed by a cylindrical wall 31 of inner diameter "ID", which is formed at each end by end wall portions 32a, 32b forming end surfaces 33a, 33b of the discharge space 11; It is closed. Each of the end wall portions has an opening, in which the ceramic sealing plugs 34, 35 are hermetically sealed with a sintered joint S and fixed to the end wall portions 32a, 32b. The ceramic sealing plugs 34, 35 define opposite end regions of the discharge vessel, and each ceramic sealing plug extends over a length 1 and leads through the electrodes 4, 5 having chips 4b, 5b. 40, 41; 50, 51 are surrounded with a slight gap. The lead-through is connected to the sealing plugs 34 and 35 by hermetically sealing with the ceramic glazing joint 10 on the side opposite to the discharge space. The electrode tips 4b, 5b are spaced from each other by a distance "EA". For each lead-through, for example, MoAl _Two O _Three There are provided portions 41 and 51 made of cement and having high halide resistance, and portions 40 and 50 fixed to sealing plugs 34 and 35 formed by hermetically sealing with a ceramic glazing joint 10. The ceramic glazing joint extends over a certain dimension, for example 4 mm. Portions 40 and 50 are formed of a metal having a coefficient of expansion that closely matches the coefficient of expansion of the sealing plug. For example, Nb is a very suitable metal. The above-described lead-through structure allows the lamp to be turned on at any desired light emitting position. Each of the electrodes 4, 5 is provided with an electrode rod 4a, 5a having a wound body 4c, 5c near the tip 4b, 5b. The electrode tip is located near the end surfaces 33a and 33b of the end wall portion. Another description of the discharge device and its sealing plug structure is available from U.S. Pat. No. 5,442,609. A starting auxiliary device 260 made of a wire having one end 261 connected to the lead-through 40 is fixed to the discharge device 3. The other end 262 of the device is a loop extending around the opposite sealing plug structure. The sealing plug structure in the region of the loop has a gap between the part 51 and the inner wall of the sealing plug 35 where the starting gas and the buffer gas are present. When a firing pulse is applied between the read-throughs 40, 50, the leading edge of the starting pulse ionizes the starting gas and the buffer gas in the region of the loop 262. This ionization generates free electrons and ultraviolet rays, which generate more electrons and reduce the potential required for starting. Acoustic resonance protection An important aspect of the integrated HID reflector lamp according to the invention is to select the discharge tube to have a lowest audible acoustic frequency (on a lamp current basis) at a frequency significantly higher than the audible frequency of about 19 kHz. This provides a large frequency window in which the ballast is free from the danger of causing unsightly fluctuations of the arc, displacement of the arc extinguishing the lamp or even failure of the discharge device 3 and beyond the audible range. Can operate at high frequencies. In a preferred embodiment, the lamp according to FIG. 1 replaces the PAR38 lamp used in high hat fixtures for illuminating commercial buildings such as, for example, shopping mall public places. Configured as a retrofit lamp. The estimated nominal power of the discharge device is 20W. This discharge tube is made of polycrystalline aluminum oxide, has an inner diameter ID of 3.0 mm, and a distance "EA" between electrode tips of 2.0 mm is 2.0 mm. The sealing plugs 34, 35 were sintered in the end wall portions 32a, 32b so as to be substantially flush with the end surfaces 33a, 33b formed by the end wall portions. Each electrode has a tungsten rod 4a, 5a provided with a tongue winding 4c, 5c on a tip 4b, 5b. The dimension between each electrode tip and the adjacent end face was about 0.5 mm. In a preferred embodiment, the ID is constant over a 3.0 mm dimension "L" between the end faces 33 (a) and 33 (b). The discharge tube was composed of 2.3 mg of Hg and 3.5 mg of NaI, DyI with a molar ratio of 90: 1.4: 8.6. _Three And TlI. The discharge tube also contains Ar as a starting gas and a buffer gas. The inside of the sealed reflective container 227 is N 2 equilibrated under a pressure of 400 Torr. _Two With 75% krypton gas filling. The wall thickness of the sleeve 243 is 1 mm, and the clearance from the wall 31 of the discharge device 3 is 2 mm. In the disclosed embodiment, mercury is used as a buffer to adapt the arc voltage to a level such that the lamp retrofits to known incandescent lamps. Other buffers such as zinc and xenon can be used. The discharge tube was found to have a lowest resonant frequency above 30 kHz (on a lamp current basis) during nominal lamp operation. There are two main groups of acoustic resonances, the first being in the longitudinal (axial) direction of the discharge vessel and the second being azimuthal / radial resonance. It is desirable that the lowest resonance frequency for each group be approximately the same, because the lowest resonance frequency determines the upper limit of the operating window for ballast. The longitudinal fundamental frequency is f _Ten = C / (2 * L), and the azimuthal / radial fundamental frequency is f _ar0 = 1.84 * C / (π * ID), where “L” and “ID” are the length and inner diameter of the discharge space shown in FIG. 2, and “C” is the speed of sound. However, it has been found that the speed of sound depends on the temperature gradient of the gas in the discharge space and is different between the longitudinal mode and the radial / azimuthal mode. Based on experiments, the inventor has found that for discharge tubes with the above-mentioned filling material, the sound velocity is approximately 420 m / s for longitudinal resonance and about 400 m / s for azimuth / radial resonance. It turned out to be. Obviously, for the discharge tube described above, where both L and ID are 3 mm, f _Ten $ 70kHz and f _ar0 $ 80 kHz (on a power frequency basis). These correspond to 35 and 40 kHz, respectively, on a current basis, approaching acceptable levels and considered to be about the same. However, to bring them closer, the dimension ID may be increased with respect to the length L, which reduces the azimuth / radial fundamental frequency towards the value of the longitudinal fundamental resonance frequency. As a result, with respect to the lamp of the present invention, the dimensions L and ID of the discharge tube preferably satisfy the relational expression L ≦ ID ≦ 1.2L. Moreover, the insertion depth of the electrodes has little effect on the lowest acoustic frequency, which only affects the second or third power. Due to the relatively large frequency window between the lowest resonant frequency of the discharge tube 3 and the audible frequency of 19 kHz, the ballast has a constant frequency during operation of the lamp, greatly simplifying its design and cost. can do. The operating frequency of the basic lamp current is selected to be nominally 24 kHz, as further described below for the discharge device described above. This gives a margin of about 5 kHz with a minimum resonance frequency of 30 kHz of the discharge device. According to the present invention, acoustic resonance due to such higher-order harmonics can be prevented by controlling the amplitude of higher-order harmonics of the fundamental frequency. This is discussed further in the following description of the ballast. ballast FIG. 3 shows a block diagram of a ballast of a high frequency lamp for operating the lamp of FIG. The ballast connects input leads 310, 311 to a rectifier circuit 110, which provides a DC input to a DC-AC inverter 120. Resonant output circuit 130 is connected to discharge tube 3 of FIG. 1 by conductive supports 240 and 241 and is coupled to a DC-AC inverter. The control circuit 140 controls the inverter 120 to ignite the lamp and turn on the lamp after the ignition. In this case, a substantially constant lamp current frequency higher than about 19 kHz and lower than the minimum lamp resonance frequency is used. To work with. The ballast includes a soft start circuit to gradually increase the firing voltage. The control circuit is operated at the time of starting the circuit before the inverter oscillates and by the low-voltage power supply (not shown) of the inverter. The stop circuit 150 detects that the inverter is turned on immediately after the discharge tube 3 is turned off and the inverter is turned off, and the ignition pulse is supplied for a period of nominally 50 ms, and the pulse repetition frequency is set to the nominal value. 400 ms. Inverter 120 is preferably a half-bridge inverter having MOSFET switches connected in a totem pole fashion. The output of the half-bridge inverter that appears straddling the midpoint of the half-bridge inverter is a high frequency, usually rectangular signal. The resonance output circuit 130 is of the LC network type, and the primary winding of the inductor is connected in series with the starting capacitor between the intermediate points. The resonant circuit is tuned to a third high operating frequency. The discharge tube 3 is electrically connected in parallel with the starting capacitor. The LC network has a waveform shaping function and a current limiting function, and supplies a lamp current to the discharge tube 3 from a high-frequency rectangular wave output existing across the midpoint of the half-bridge inverter. After ignition of the lamp, the control circuit 140 controls the switching frequency and pulse width of the MOSFET switch that supplies the lamp current to the discharge tube 3 at a substantially constant frequency. The initial frequency during which the ballast turns on is about 28 kHz. This effectively detunes the LC network of the resonant output circuit 130 tuned to the third harmonic of the nominal operating frequency of about 24 kHz (about 72 kHz). Therefore, the MOSFET switches are turned on in a non-resonant state, and the current passing through these switches is much smaller than at resonance. After about 10 ms, the inverter frequency shifts to a design range of 24 kHz to fire the discharge tube 3. The stop circuit 150 supplies a pulse firing voltage for 50 ms. The stop circuit includes a switch Q1. If witch Q1 is conductive, the low voltage telegram is disconnected from the control circuit. Finally, switch Q1 is controlled by the presence of an overvoltage on the secondary winding of the inductor. This occurs when the firing pulse is generated but the discharge device does not fire or when the discharge tube goes out during the oscillation of the inverter. The witch Q1 is turned on by the excessive voltage appearing between the secondary windings. Lamp efficiency; emission characteristics The PAR38 embodiment described above has a system wattage of 22 W, the lamp consumes about 20 W, and the ballast has a loss of about 2 W. Table 1 compares the parameters of the luminous and color characteristics of the lamp (INV) of the present invention with those of a commercially available 90 W halogen PAR 38 and a 60 W PAR 38 having a halogen IR burner. Also shown are the emission characteristic parameters of two known blown glass reflectors, the "R" lamp, VR40 at 85W and VR40 at 120W. The lamp data described above according to the invention was based on a group of 20 samples. The light emitted by these sample lamps had a relative color temperature (CCT) of 3000 K and a color rendering index greater than 85. The luminous efficiency of the lamp was 60 LPW. The luminous efficiency was increased by 233% compared to the known 60W PAR38 lamp with halogen IR burner and by 314% for the 90W halogen PAR38. Further, the discharge device is expected to have a lifetime of about 10,000 hours, which is three to four times that of the known 60 W halogen IR and 90 W halogen PAR38 lamps. Thus, the integrated lamp of the present invention clearly outperforms the available halogen and halogen IRPAR lamps and incandescent blown glass reflector lamps in terms of life and luminous efficiency. In addition, by changing the filling of discharge devices with known metal halides, lamp designers have been able to vary over the emission characteristic parameters, especially with respect to relative color temperature, as compared to lamps that produce light with incandescent filaments. Control over a wider range. An important advantage of using metal halide discharge devices with ceramic walls at low wattage is the significant uniformity of the color characteristics (a) and the uniformity of the color characteristics for each lamp (b) with respect to the emission position. ). This uniformity is believed to be due to the small physical dimensions leading to more uniform temperature characteristics of the lamp filling during operation, and the high degree of dimensional control of the ceramic material can be maintained during high speed manufacturing. This achieves uniformity between the lamps. Variations in the dimensions of ceramic discharge tubes can be less than 1% (6 mm), but with conventional quartz arc tube technology, the dimensional variations could only be kept at about 10%. I understood. FIGS. 4 (a) and 4 (b) show vertical base-up (VBU) lighting positions for a typical low wattage ceramic metal halide (CDM) lamp and a typical quartz metal halide lamp. And CRI and CRI, respectively, as a function of the lighting position. With respect to CCT, the CDM lamp only had a variation of 75K over a range of 0 to 90 from VBU, compared to a variation of about 600K for a quartz lamp. Similarly, with respect to CRI, the quartz metal halide lamp had a CRI of only about 10, while the CRI only had about a 2.5 variation. Further, with respect to color stability between lamps, low wattage metal halides with ceramic discharge tubes typically exhibit a typical variation of 30K in color temperature. For low wattage metal halide lamps with quartz arc tubes, the standard variation is even more pronounced, between 150 and 300K. This extremely narrow variation in color temperature is significant because it allows the integral lamp with a ceramic metal halide discharge lamp to be replaced with a halogen PAR lamp for indoor and retail lighting. . In short, with the use of many reflective lamps with ceramic discharge devices, for example for ceiling lighting, these lamps were different from quartz metal halide lamps, where the observer noticed that the lamps were clearly uneven between lamps It turns out that it is almost uniform. An important feature of the integrated lamp according to the invention is that these improvements are achieved within a contour that substantially matches the contour of the corresponding lamp. In the illustrated example, the PAR38 lamp conforms to the ANSI specification. This allows the integrated PAR38 HID lamp to be later adapted to equipment designed to physically accept a regular PAR38 lamp. FIG. 5 shows the outer shape of the lamp of FIG. 1 superimposed on the outer shape of the PAR38 lamp according to the ANSI specification. The dimensions (mm) are P1 = 135, P2 = 135, P3 = 282, P4 = 40. 4, P5 = 26.8, P6 = 48.8, and P7 = 540. Some aspects simplify this packaging. First, a small and compact HID light source having a short overall length is used. The total length of the 20 W arc tube was 22 mm. This short overall length allows the arc tube to be positioned transversely to the optical axis within the reflector, which is contained within the outer shell having the largest rim diameter within the ANSI reflector. In this embodiment of the PAR 38, the sealed reflective tube 227 is a PAR 36 tube, and the inner diameter of the tube measured at the rim 231 is 96 mm. The outer diameter is about 110 mm. This lateral arrangement allows the use of a shallow reflector in the axial direction and is well separated from the ballast. The use of a shaped glass reflector having a relatively thick wall with a reflective coating as the back wall provides a satisfactory thermal insulation that prevents overheating of the ballast by radiant energy from the discharge device. it can. In this case, the minimum thickness of the reflector at the base was 3 mm. Further thermal protection is achieved by the outer surface of the circuit board seated tightly against the shoulder 255. That is, the circulation of air from the warmer first compartment "A" near the reflector to the second compartment "B" between the circuit board and the base is effectively suppressed. During the base-up operation, the temperature measured inside the shell is sufficiently low so that the life of the circuit is approximately equal to the life of the discharge tube 3. Normally, the maximum temperature of the circuit should be 100 ° C. In the lamp described above, the temperature measured on the reflector side of the circuit board 320 was 83 ° C., but the temperature measured on the ballast side was 75 ° C. The air temperature in component B between the circuit board and the shell on the ballast side was 74 ° C. The maximum temperature of the circuit component was 81 ° C. By adjusting the temperature in the discharge tube surrounded by a sleeve in a molded glass tube filled with gas and having a thick wall, the luminous characteristics can be controlled, which allows the lamp to have a luminous characteristic. A wider range of ambient conditions can be operated without significant shift. The small physical size of the discharge tube with L: ID of 1: 1 was also important in reducing ballast size. Since the discharge tube has a lowest acoustic resonance frequency on a current basis at about 30 kHz, there is a sufficient window in which the ballast can operate at a constant frequency above 19 kHz during lamp operation. Operation at high frequencies is important because operation at this high frequency can reduce the physical dimensions of the ballast dielectric element. Operation at a constant frequency simplifies the control of the ballast inverter and thus reduces size (and cost). In FIG. 1, the discharge tube 3 is surrounded by a quartz glass sleeve 243 supported by a strap connected to the leads 240, 241 in a gas-filled tube 227 sealed in a cover 233. It is in. The first reason for sealing the tube 227 is to protect the leads 40, 50 and 240, 241 from oxidation. If the leads are protected with a non-oxidizing coating, a less hermetic seal, such as an epoxy seal, can be used instead of the glass adhesive seal at the rim 231. In addition, with appropriate temperature control, HID reflective lamps that conform to the shape of the corresponding lamp can be made of aluminum or aluminum deposited or deposited on the reflector by reflectors other than glass, for example, hot plastic. A reflective coating such as silver can be replaced, for example, by a mylar sheet. This reflector / reflective surface can form an integral part of the shell. FIG. 6A shows an arrangement structure of a plurality (two in this case) of discharge tubes 3 (a) and 3 (b) which are electrically connected in series in the reflector as shown in FIG. It is. Components corresponding to those shown in FIG. 1 have the same reference numerals. The discharge tube 3 (a) has one lead 40 (a) fixed to the lead 240, and the discharge tube 3 (b) has one lead 50 (b) connected to another lead 241. This series connection is completed by the conductive element 403 bridging the leads 50 (a) and 40 (b) of the discharge tubes 3 (a); 3 (b). The elements 401 and 402 are insulators and are further mechanically supported by these elements. The ignition aid 260 is not shown for clarity. With two discharge tubes operating together, the lamp provides approximately twice the light output. Since each discharge tube has a lowest resonance frequency higher than 30 kHz and has a ballast that supplies the lamp current at a nominal 24 kHz, there is no longer a risk of inducing acoustic resonance. A single discharge tube having a nominal 40 Watt wattage similar to two 20 W discharge tubes is very close to the lowest resonant frequency of the lamp, i.e. 19 kHz, which is significantly lower than each of the two 20 W discharge tubes. Note that it has the lowest resonance frequency of the lamp below 19 kHz. Thus, the use of two discharge tubes provides a large operating window above about 19 kHz, without resonance, and a greater output than the lamp of a higher wattage lamp. Although two discharge tubes are shown, three or more discharge tubes can be operated if the circuit is converted to provide the proper ignition and operating voltages of the lamp. Alternatively, other ignition aids, such as known UV enhancers, can be incorporated into the lamp to improve the ignition characteristics. FIG. 6B shows an arrangement structure of a pair of discharge tubes 3 (a) and 3 (b) electrically connected in parallel. In this case, the leads 240, 241 are electrically connected to the leads 40 (a), 40 (b); 50 (a), 50 (b), respectively, to discharge the discharge tubes 3 (a), 3 (b). ) Are provided with conductive crossbars 240 (a) and 241 (a) for mechanically supporting the crossbars. Such a parallel arrangement effectively doubles the life of the lamp since only one discharge tube is ignited and produces light due to slight differences in impedance between the discharge tubes. When one discharge tube reaches its end of life, another discharge tube takes over. This also provides an instantaneous restriking characteristic. If the discharge tube being lit is extinguished due to uncertain power, the temperature rise causes the impedance to become sufficiently high, so that no ignition occurs. However, other discharge tubes that were not lit previously have a sufficiently low temperature and are easily ignited. The advantage of DC operation lies in the completeness and ease of acoustic resonance. However, its disadvantages are that the discharge device operated with DC is more susceptible to color change with changes in operating position, and the base is more likely to move. The HID lamp with the ceramic discharge device described with respect to FIG. 1 exhibited the desired color and emission characteristics over 5000 hours of operation.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＡ，ＣＮ，ＪＰ，ＭＸ (72)発明者ネルソングレゴリーオランダ国 5656 アーアーアインドーフェンプロフホルストラーン６ (72)発明者コリンズケントオランダ国 5656 アーアーアインドーフェンプロフホルストラーン６ (72)発明者キーゼルロベルタスアーイェーオランダ国 5656 アーアーアインドーフェンプロフホルストラーン６ (72)発明者ジャクソンアンドリューオランダ国 5656 アーアーアインドーフェンプロフホルストラーン６ (72)発明者デューローオスカーイェーオランダ国 5656 アーアーアインドーフェンプロフホルストラーン６ (72)発明者リンデンアスヴィンイェーヘーオランダ国 5656 アーアーアインドーフェンプロフホルストラーン６ (72)発明者セイネンペーターアーオランダ国 5656 アーアーアインドーフェンプロフホルストラーン６ (72)発明者ファンデルフークヴィレムイェーオランダ国 5656 アーアーアインドーフェンプロフホルストラーン６ (72)発明者ファンエスフェルトヘンドリクアーオランダ国 5656 アーアーアインドーフェンプロフホルストラーン６ (72)発明者ヘンドリックスヨセフスセーエムオランダ国 5656 アーアーアインドーフェンプロフホルストラーン６────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, L U, MC, NL, PT, SE), CA, CN, JP, M X (72) Inventor Nelson Gregory Netherlands 5656 Fen Prof. Holstrahn 6 (72) Inventor Collins Kent Netherlands 5656 Fen Prof. Holstrahn 6 (72) Inventor Kiesel Robertus A.Y. Netherlands 5656 Fen Prof. Holstrahn 6 (72) Inventor Jackson Andrew Netherlands 5656 Fen Prof. Holstrahn 6 (72) Inventor Deulo Oscar Y Netherlands 5656 Fen Prof. Holstrahn 6 (72) Inventor Linden Asvin Yeh He Netherlands 5656 Fen Prof. Holstrahn 6 (72) Inventor Seinen Peter A Netherlands 5656 Fen Prof. Holstrahn 6 (72) Inventor Van der Valk Willem Jä Netherlands 5656 Fen Prof. Holstrahn 6 (72) Inventor Van Esfeld Hendrik Aar Netherlands 5656 Fen Prof. Holstrahn 6 (72) Inventor Hendrix Josephus SA Netherlands 5656 Fen Prof. Holstrahn 6

Claims

[Claims] 1. It has a defined outer shape, total lumens and luminous efficiency, and includes a reflector (225) and a screw. With a built-in base (275) and retrofitted instead of an incandescent lamp Type HID reflective lamp (200) The HID reflection lamp is A base portion (229) opposite the outer peripheral rim portion (251) that defines the light emission aperture. ) From the rim portion to the base portion to gradually reduce the diameter. A shell (250) tapered and having a wall surrounding the interior volume; Securing the threaded base (275) to the base; A high pressure arc discharge tube (3) disposed relative to the shell; Reflecting outside through the light emitting aperture, The light emitted by the discharge tube (3) is reflected by a reflection table disposed in the shell. Surface (237), An input terminal connected to the screw-in base and an output terminal connected to the discharge tube The discharge tube is pressurized to emit light, and is disposed in the shell. Ballast (300) The integrated HID lamp is almost completely contained within the outer shape of the corresponding reflective lamp. Have a luminous efficiency that is considerably higher than that of the corresponding reflective lamp. Characteristic integrated HID reflector lamp. 2. Molded glass that hermetically seals and surrounds the discharge tube (3) and has the reflective surface Further comprising a sealed bulb, wherein said reflective surface defines an optical axis (234); The discharge device is arranged transversely to the optical axis. 2. The integrated HID reflection lamp according to 1. 3. 2. The method according to claim 1, wherein said shell comprises a synthetic resin material. Is an integrated lamp according to 2. 4. The discharge tube (3) has a filler of mercury, a metal halide and a rare gas. The integrated HID reflection lamp according to claim 1, 2, or 3. 5. The discharge tube has a lowest resonant power frequency of the lamp greater than about 38 kHz; The ballast is at the fundamental power frequency and above 38 kHz the lowest resonance of the lamp The discharge device is driven by a harmonic of the fundamental power frequency lower than the power frequency. The magnitude of the harmonics above the lowest resonance frequency of the lamp 5. The method according to claim 1, which is not sufficient to induce the 2. The integrated HID reflection lamp according to 1. 6. The discharge tube (3) is provided with a ceramic wall (31). 6. The integrated HID reflection lamp according to any one of 1 to 5. 7. The discharge space has a longitudinal minimum acoustic resonance frequency and an azimuth / radial direction The lowest acoustic resonance frequency in the longitudinal direction and the azimuth. The discharge space is widened so that the lowest angular / radial frequency is approximately the same The integrated lamp according to any one of claims 1 to 6, further comprising: . 8. A switch for supplying a current having a certain polarity to the ballast through a discharge tube. 8. The integrated device according to claim 1, further comprising: a chucking means. Type lamp. 9. A central circle in which the discharge tube (3) has substantially flat end wall portions (32a, 32b) A shape-cylindrical zone, wherein said end wall portions are spaced apart by an axial distance L; The central zone has a substantially constant inner diameter ID over the distance L, with a ratio L: ID of about 1: 9. The integrated lamp according to claim 1, wherein the lamp is an integral lamp. . 10. A sealed volume of shaped glass surrounding the discharge vessel and having a reflective surface Vessel reflects light and heat generated by the discharge tube in a direction away from the ballast 10. An arrangement according to any one of claims 1 to 9, wherein Integrated lamp. 11. The ballast has a first side and a second side comprising a ballast circuit component. And a circuit board (320) having a first side with the counterpart. The shell (250) so that it faces the projectile and the second side faces the lamp base. ), Wherein the circuit board is located in the shell between the reflector and the circuit board. 1 compartment (A), between the circuit board and the lamp base. A second compartment (B), wherein the circuit board is substantially non-porous; The circuit board is connected to the first compartment and the second compartment in the shell. The shell (250) is almost completely blocked from transmitting air to and from the shell (250). 11. The integrated type according to any one of claims 1 to 10, wherein the integrated type is fixed to the above. lamp. 12. The integrated lamp further comprises a starter for the discharge device, wherein the starter Extending from one current conductor to the area of the other current conductor and the other current conductor. A conductive material having a length ending near the wall of the discharge tube of the flow conductor; A narrow gap is formed between the electrical body and the wall of the discharge vessel surrounding it. The discharge sustaining filler is present in a gap. An integrated lamp according to any one of the preceding claims.