JP2003077418A - 高圧放電ランプおよび照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ブリッジ部材の配置を変えることにより全長
の短縮がはかれ小形化した高圧放電ランプおよびこの放
電ランプを装着した照明装置を提供する。 【解決手段】 放電空間を形成する膨出部１１の両端に
連通して設けられた一対の小径筒状部１２ａ，１２ｂを
有する透光性セラミックス放電容器１と、小径筒状部１
２ａ，１２ｂ内に気密封止された導入導体２３ａ，２３
ｂおよびこの導入導体に接続された一対の電極２Ａ，２
Ｂと、放電媒体３とからなる発光管４と、気密閉塞され
た外管と、上記発光管１Ａの導入導体に電気的に接続す
るとともに発光管１Ａを保持した一対の給電部材５Ａ，
５Ｂと、上記外管内の他端部側において発光管の小径筒
状部側および給電部材を電気的に絶縁して係止したブリ
ッジ部材６Ａと；を備えている高圧放電ランプＬ１およ
びこの放電ランプを装着した照明装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、透光性セラミック
ス放電容器を備えた高圧放電ランプおよびこの放電ラン
プを用いた照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高圧放電ランプは、高効率、長寿命の特
性を有することから種々のランプの開発がすすめられ、
その中で、近年、光ファイバー用光源やハロゲン電球代
替用光源として、ランプ電力が１０〜３０Ｗ程度の小形
のメタルハライドランプがある。

【０００３】この放電ランプは、ランプ部と小形の点灯
回路手段とを一体的に結合して口金が設けられた小形の
高圧放電ランプ装置すなわち電球形高圧放電ランプが本
発明者らによって開発された。

【０００４】この電球形高圧放電ランプは、ランプ効率
がハロゲン電球に比較して約３〜４倍であるとともに、
電球形蛍光ランプに比べて著しく小さいので、点光源と
して用いることができ、ランプとともに新しい照明シス
テムとしても発展が期待されている。

【０００５】この電球形高圧放電ランプは、発光管が膨
出部の両端に連通して設けられた膨出部より内径が小さ
い一対の小径筒状部を有する透光性セラミックス放電容
器の各小径筒状部内に気密封止された導入導体およびこ
の導入導体に接続され小径筒状部の内面との間に間隙を
隔てて延在しているとともに膨出部内に先端を突出した
一対の電極と、この放電容器内に水銀、ハロゲン化物、
希ガスなどの放電媒体とを封入して形成されている。

【０００６】そして、この発光管を石英ガラス製の外管
内に管軸に沿い配設し、導入導体を外管の一端部に封止
した一対の給電部材に接続するとともに外管の封止部側
の小径筒状部および導入線を硬質ガラスなどの絶縁物か
らなるブリッジ部材で係止して、発光管を外管内に保持
するようにしている。

【０００７】このブリッジ部材の役割は、発光管を接続
した一対の給電部材などからなるマウント部材を外管の
開口部から入れて外管を外から加熱縮径させて封止閉塞
する作業を行う際、マウント部材を正し位置に保持して
発光管が外管軸の中心上からずれないように確保した
り、ランプ完成後に衝撃や振動を受けた場合にも発光管
の位置が変わらないよう保持するためである。

【０００８】このブリッジ部材は、たとえばアルミナな
どのセラミックス製の長立方体形状をなし中央に形成し
た透孔に小径筒状部の導入導体を、両側に形成した透孔
に導入線などで構成する上記一対の給電部材を挿通して
接着剤などの手段で係止したり、あるいは平行させた小
径筒状部と両側にある一対の給電部材を挟むように対向
する方向から溶融軟化した硬質ガラスからなる無垢棒を
押し付け、両無垢棒の側面相互を溶着させることによっ
て一対の給電部材と発光管の導入導体とを一体化してい
る。

【０００９】このように給電部材とブリッジ部材を介し
固定された発光管は、保持が強固となって衝撃や振動を
受けた場合でも対処できるとともに外管との封止作業が
容易である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】そして、この放電ラン
プは従来のものに比べて小形化されたが、たとえば上述
したようにハロゲン電球代替用光源とする場合には、ハ
ロゲン電球に比べて全長が長く、また、この電球用の点
灯器具に装着した場合に光中心がずれて配光分布特性が
悪化するなどの不具合があった。

【００１１】そこで、本発明者等は、この問題を回避す
るべく種々究明した結果、ランプ全長の短縮化に成功し
た。すなわち、給電部材と発光管とを一体化しているブ
リッジ部材が外管の封止部側の近くにあると、発光管を
接続した一対の給電部材などからなるマウント部材を外
管の開口部から入れ、酸水素バーナを用い外管を加熱縮
径させ成形金形により押圧して封止部を形成している
が、このときバーナの熱によって硬質ガラスやセラミッ
クなどからなるブリッジ部材にクラックなどの損傷を生
じることがある。

【００１２】このブリッジ部材の熱的な損傷を防ぐ手段
としては、導入導体部分を長くしてブリッジ部材を封止
部から遠く離せばよいが、ランプの全長が長くなって上
述したような点灯器具との不適合などの問題を生じる。

【００１３】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、ブリッジ部材の配置を変えることにより全長の短縮
がはかれ小形化した高圧放電ランプおよびこの放電ラン
プを装着した照明装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の高圧放
電ランプは、放電空間を形成する膨出部の両端に連通し
て設けられた膨出部より内径が小さい一対の小径筒状部
を有する透光性セラミックス放電容器と、この放電容器
の各小径筒状部内に気密封止された導入導体およびこの
導入導体に接続され小径筒状部内に延在しているととも
に膨出部内に先端を臨ませた一対の電極と、この放電容
器内に封入された放電媒体とからなる発光管と、内部に
この発光管を管軸に沿って配設するとともに気密閉塞さ
れた外管と、この外管の一端部に封止され、上記発光管
の導入導体に電気的に接続するとともに発光管を保持し
た一対の給電部材と、上記外管内にある発光管の少なく
とも一方の小径筒状部が位置する部位において、この小
径筒状部と給電部材または相互の給電部材間を係止した
ブリッジ部材とを具備していることを特徴とする。

【００１５】本発明および以下の各発明において、特に
指定しない限り用語の定義および技術的意味は次によ
る。

【００１６】発光管の放電容器の形状は、放電空間を形
成する膨出部の両端にこの膨出部より内径が小さい連通
した一対の小径筒状部を有する。

【００１７】発光管の放電容器を形成する透光性セラミ
ックス材料としては、サファイヤ、アルミニウム酸化物
（アルミナ)、イットリウム−アルミニウム−ガーネッ
トの酸化物（ＹＡＧ）、イットリウム酸化物（ＹＯＸ）
やアルミニウム窒化物（ＡｌＮ）のような光透過性およ
び耐熱性を備えた材料を用いることができる。

【００１８】また、透光性とは放電によって発生した光
を透過して外部に放出できる程度の光透過性を有し、透
明に限らず、光拡散性であってもよい。また、膨出部は
透光性を要するが、小径筒状部など放電による放射を主
としていない部分は、遮光性であってもよい。

【００１９】さらに、本発明において、放電容器の内容
積は制限されるものではないが、小形の高圧放電ランプ
を得るためには、放電容器を０．０６ｃｃ以下、好まし
くは０．０４ｃｃ以下がよい。さらにまた、放電容器の
全長は３５ｍｍ以下、好ましくは１０〜３０ｍｍがよ
い。

【００２０】一対の電極は、放電容器の両端の小径筒状
部内に挿通し封装されていて、先端が膨出部内に位置し
ているか、あるいは先端が小径筒状部内に位置している
が膨出部に臨む位置にあってもよく、材料としてはタン
グステンまたはドープドタングステンを用いている。ま
た、電極の先端部は、表面積を大きくして放熱を良好に
するために、必要に応じてタングステンのコイルを巻装
することができる。

【００２１】また、電極の基端部は、放電容器に対して
電極を所定の位置に固定するとともに、外部から電流を
導入するために機能し、その基端部は導入導体の先端に
溶接などによって固着することで電気的および機械的に
支持されている。

【００２２】放電媒体は、少なくとも始動ガスおよび緩
衝ガスとして希ガスを含み、点灯中約１気圧以上の圧力
を呈するように放電容器内に封入される。また、放電媒
体は、水銀などの発光物質またはその化合物たとえば金
属ハロゲン化物やアマルガムなどを含む。

【００２３】この金属ハロゲン化物は、発光効率、平均
演色評価数や発光色などの発光特性あるいはランプ電力
や放電容器の内容積などに応じて、たとえば発光金属と
して既知のナトリウムＮａ、リチウムＬｉ、スカンジウ
ムＳｃおよび希土類金属からなるグループの中から選択
された一種または複数種を、また、ハロゲンとしては、
よう素、臭素、塩素またはフッ素のいずれか一種または
複数種を用いることができる。

【００２４】また、希ガスとしては、ネオンやアルゴン
などが封入されるが、必要に応じてその他の希ガスを封
入することができる。

【００２５】また、導入導体は、電極に接続してこれを
支持し電極に放電電流を供給するとともにセラミックス
放電容器に気密に封止される機能を有し、かつ、放電容
器の端部から外部に直接または他の接続導体を介して導
出され、発光管を支持するのに利用される。

【００２６】この導入導体は、ニオブ、タンタル、チタ
ン、ジルコニウム、ハフニウムやバナジウムなどの封着
性金属を用い、棒状体、パイプ状体やコイル状体などに
形成する。そして、その選択はセラミックス放電容器の
材料の熱膨張係数などに応じ適宜選べばよい。なお、上
記ニオブなどの酸化性金属を用いる場合は、大気に触れ
ないようにたとえばシールなどによって被覆する必要が
ある。

【００２７】外管は石英ガラスやほうけい酸ガラスなど
の硬質ガラスからなる透光性および耐熱性を有する材料
で形成された一端側を閉塞した直管形をなし、他端側の
開口部から上記発光管を保持したマウントを入れ、この
開口部をバーナで加熱して溶融閉塞した封止部が他端側
に形成されている。なお、外管内を排気し、希ガスを封
入するのに用いる排気管は、外管の閉塞された一端側に
あってもこの封止された他端側にあってもよい。

【００２８】給電部材は、１本の単独材料で形成できれ
ばよいが、封止部内に封止られる部分はガラスとの気密
性やなじみがよい材料を要することから、外管内の給電
線部分、封止部の封止部材部分、外管外に導出した外部
リード部分など複数の材料を接続して構成するのが妥当
で、材料、寸度などの形態は発光管の品種、電力、重
量、外管材料などに合わせ適宜選べばよい。

【００２９】また、上記給電部材の外管内給電線部分
は、モリブデンやタングステンなどの金属材料からな
り、発光管両端の導入導体に電気的に接続して給電を行
うとともに発光管を管軸に沿って配設保持する支持部材
を兼ねている。

【００３０】外管内において発光管および給電部材を係
止するブリッジ部材は、電気絶縁性および耐熱性の高い
石英ガラスなどの硬質ガラスやアルミナなどのセラミッ
クスから形成されるのが好ましく、発光管の少なくとも
一方の小径筒状部側に設けられていればよい。

【００３１】ブリッジ部材は、成形型により造った長立
方体などの棒状体に発光管の小径筒状部または導入導体
および給電部材が介在や近接できる透孔や切欠溝などに
より囲まれたり、ブリッジ部材に植設された部材に引掛
けられたりして係止支承できるものであればよい。

【００３２】また、ガラス材料の場合は、小径筒状部ま
たは導入導体および給電部材を挟むよう対向した２個の
ガラス棒状体を溶着して固定係止させたり、ガラス棒状
体に直接に部材を埋没固定したり、ガラス棒状体に金属
線を植設して各部材を絶縁して係止するなど、ガラスを
直接に加熱軟化して係止するようにすることもできる。

【００３３】また、このブリッジ部材による係止は、発
光管の小径筒状部または導入導体と２本の給電部材の３
者の係止に限らず、小径筒状部または導入導体と１本の
給電部材あるいは小径筒状部または導入導体を除く２本
の給電部材相互の２本の部材の係止であっもよい。

【００３４】また、ブリッジ部材と小径筒状部、導入導
体や給電部材との固定は、セラミックスコンパウンドや
耐熱接着剤を用いたり導入導体や給電部材に偏平部を形
成したり、小金属線を交差して溶接などのことにより行
うことができる。

【００３５】さらに、外管内の給電線などに、外管内を
清浄にするＺｒ−Ａｌ合金などのゲッタを設けておくこ
とは構わない。

【００３６】請求項１の発明の高圧放電ランプは、ブリ
ッジ部材を封止部近傍の導電導体から小径筒状部または
頂部側の小径筒状部に移動したことにより、外管の封止
時にブリッジ部材が受ける熱的影響は低減され破損を防
ぐことができる。また、封止部側の空間の無駄をなくし
ランプの全長短縮がはかれて小形化でき、ハロゲン電球
の代替用光源として、既存の電球用の照明装置において
使用できる。また、ブリッジ部材は、封止部側と頂部側
の小径筒状部の両方または一方側に設けることにより目
的を達成できる。

【００３７】すなわち、全長が長いと装置への取付けは
できても、反射鏡などとの組合わせにおいて焦点がずれ
所定の発光特性、特に配光分布特性の低下を来していた
が、本発明品では電球に比べて高効率で寿命も長い電球
形高圧放電ランプが得られる。 また、ブリッジ部材を
有するランプは衝撃や振動などからマウントの変形を防
止して補強がはかれ、また、封止作業時に取扱いが容易
となる。本発明のように、ブリッジ部材を小径筒状部に
移動してもこれらの作用は変わらなく得られる。

【００３８】請求項２の発明の高圧放電ランプは、放電
空間を形成する膨出部の両端に連通して設けられた膨出
部より内径が小さい一対の小径筒状部を有する透光性セ
ラミックス放電容器と、この放電容器の各小径筒状部内
に気密封止された導入導体およびこの導入導体に接続さ
れ小径筒状部内に延在しているとともに膨出部内に先端
を臨ませた一対の電極と、この放電容器内に封入された
放電媒体とからなる発光管と、内部にこの発光管を管軸
に沿って配設するとともに気密閉塞された外管と、この
外管の一端部に封止され、上記発光管の導入導体に電気
的に接続するとともに発光管を保持した一対の給電部材
と、上記外管内の他端部側において発光管の小径筒状部
から延在する導入導体と給電部材または相互の給電部材
間を係止したブリッジ部材とを具備していることを特徴
とする。

【００３９】本発明はブリッジ部材が外管頂部側の封止
部と離れた導入導体部分に係止されることにより、上記
請求項１に記載と同様な作用を奏する。

【００４０】請求項３の発明の高圧放電ランプは、ブリ
ッジ部材が、発光管の小径筒状部に係止されていること
を特徴とする。

【００４１】本発明はブリッジ部材が発光管の小径筒状
部部分に係止されることにより、上記請求項１に記載と
同様な作用を奏する。

【００４２】請求項４の発明の高圧放電ランプは、ブリ
ッジ部材が、発光管の小径筒状部から導出した導入導体
に係止されていることを特徴とする。

【００４３】本発明はブリッジ部材が発光管の導入導体
部分に係止されることにより、上記請求項１に記載と同
様な作用を奏する。

【００４４】請求項５の発明の高圧放電ランプは、ブリ
ッジ部材が、小径筒状部、導入導体または導電部材を囲
繞または当接して係止することを特徴とする。

【００４５】ブリッジ部材への小径筒状部、導入導体や
導電部材の係止は、ブリッジ部材に形成された透孔や切
欠溝などにより囲んだり引掛けたりあるいは、ガラス部
材中に直接埋設したり、絶縁物を介し接続した金属線を
溶接なとで接続することにより支承して、マウント部材
の変形を防止して補強をはかることができる。

【００４６】請求項６の発明の照明装置は、照明装置本
体と、この照明装置本体に設けられた請求項１ないし３
のいずれか一に記載の高圧放電ランプと、インバータを
主体として構成されて高圧放電ランプを高周波点灯する
点灯回路手段とを具備していることを特徴とする。

【００４７】本発明において、照明装置は、高圧放電ラ
ンプの発光を何らかの目的で用いるあらゆる装置を含む
広い概念である。たとえば、電球形高圧放電ランプ、照
明器具、移動体用前照灯、光ファイバー用光源装置、画
像投射装置、光化学装置、指紋判別装置などに適用する
ことができる。

【００４８】「照明装置本体」とは、上記照明装置から
高圧放電ランプを除いた残余の部分をいう。また、「電
球形高圧放電ランプ」とは、高圧放電ランプと、その点
灯回路手段とを一体化し、さらに受電用の口金を付設し
てなり、口金に適応するランプソケットに装着すること
により、白熱電球を点灯するような感覚で使用すること
ができるように構成した照明装置を意味する。

【００４９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、本発明の高圧放電ランプ
の第１の実施形態を示す一部断面正面図である。図２
は、同じく要部の拡大断面正面図、図３（ａ）〜（ｉ）
は本発明が適用できるブリッジ部材の各種実施の形態を
示す説明図である。

【００５０】図において、高圧放電ランプＬ１は、発光
管１Ａ、この発光管１Ａを支持した一対の給電部材５
Ａ，５Ｂ、上記発光管１Ａおよび一対の給電部材５Ａ，
５Ｂを係止したブリッジ部材６Ａ、金属製コイル７ａ，
７ｂ、これら部品を内部に収容した外管４および外部リ
ード５３ａ，５３ｂを主体として構成されている。

【００５１】発光管１Ａは、ほぼ球状をなしている膨出
部１１の両端に連続的な曲面によって繋った小径筒状部
１２ａ，１２ｂが連設された透光性セラミックスからな
る放電容器１を有し、この放電容器１の小径筒状部１２
ａ，１２ｂの先端内を貫通して、電極２Ａ，２Ｂに接続
したニオブからなる線状の導入導体２３ａ，２３ｂがシ
ール剤１３，１３により気密に封止られた上下対称構造
をしている。

【００５２】また、上記各電極２Ａ，２Ｂは、小径筒状
部１２ａ，１２ｂ内に位置して一端側を上記導入導体２
３ａ，２３ｂに突合せ溶接により接続し他端側を膨出部
１１に臨ませたタングステン線からなる電極軸２１およ
びこの電極軸２１の先端にタングステン細線を巻装した
コイル状部２２から構成されている。

【００５３】なお、このとき小径筒状部１２ａ，１２ｂ
内を貫通する電極軸２１と小径筒状部１２ａ，１２ｂ内
壁面との隙間は０．１ｍｍ以下となっていて、隙間が大
きい場合は、電極軸２１にモリブデンなどの細線からな
るコイル２５を巻装して隙間を小さくしてもよく、この
コイル２５の外側面が小径筒状部１２ａ，１２ｂの内面
と接触していてもよい。また、上記電極軸２１の先端の
コイル状部２２は必須のものではない。

【００５４】また、上記導入導体２３ａ，２３ｂの封止
は、放電容器１を縦位置にセットしてたとえば小径筒状
部１２ａの端面および導出している導入導体２３ａ部分
の周りにセラミックス封止用のコンパウンドからなるシ
ール剤１３を施与し、コンパウンドを加熱溶融させて小
径筒状部１２ａ内壁と導入導体２３ａとの隙間に侵入さ
せ、導入導体２３ａの周囲および電極軸２１との接続部
を被覆し、冷却固化することにより行われる。また、小
径筒状部１２ｂ側も同様に封止が行われ一対の電極２
Ａ，２Ｂは相対した所定の位置に固定される。

【００５５】また、この発光管１Ａの放電容器１内に
は、放電媒体としてネオンおよびアルゴンを含む始動ガ
スおよびバッファガスならびに発光金属としての金属ハ
ロゲン化物と水銀とが封入されている。

【００５６】また、４は石英ガラスなどで形成された一
端（上部）側を閉塞した直管（Ｔ）形の外管で、他端
（下部）側の開口部から上記発光管１Ａを保持したマウ
ントを入れ、この開口部をバーナで加熱して溶融閉塞し
た圧潰封止部４１が他端側に形成されている。また、内
部は封止部４１形成後に排気管４２を通じ排気された真
空雰囲気にある。なお、図中４３は、排気管４２のチッ
プオフ部である。

【００５７】また、この圧潰封止部４１内には、後述す
る給電部材５Ａ，５Ｂの一部を構成する封止部材として
モリブデン箔からなる一対の金属箔５１ａ，５１ｂが封
止されている。

【００５８】この給電部材５Ａ，５Ｂは、上記封止部材
として金属箔５１ａ，５１ｂ部分と、この金属箔５１
ａ，５１ｂの一端側に接続され外管４内に延在するモリ
ブデン線などからなる給電線５２ａ，５２ｂ部分と、他
端側に接続され外管４外に延在するモリブデン線などか
らなる外部リード部材５３ａ，５３ｂ部分とで構成され
ている。

【００５９】そして、上記給電線５２ａ，５２ｂ部分は
外管４軸に沿ってほぼ平行に、かつ離間して延在してい
る。図示、左側の給電線５２ａは外管４の頂部近くで導
電線５４ａを介して発光管１の導入導体２３ａと溶接な
どの手段で接続され、右側の給電線５２ｂは封止部４１
側の小径筒状部１２ｂの導入導体２３ｂと導電線５４ｂ
を介し接続されている。

【００６０】また、６Ａはブリッジ部材で、図３（ａ）
に斜視図で示すように、電気絶縁性の高いアルミナなど
のセラミックスなどからなる長立方体をなし、部材６Ａ
を貫通して３つの透孔６１，６２，６２が形成されてい
る。

【００６１】そして、一方のブリッジ部材６Ａは、外管
４の頂部側においてそれぞれの透孔６１，６２，６２に
導入導体２３ａおよび一対の給電線５２ａ，５２ｂを挿
通して、透孔６１，６２ａ，６２ｂの開口部または内部
に封止で用いたセラミックス封止用のコンパウンドや耐
熱性接着剤を施与して導入導体２３ａと一対の給電線５
２ａ，５２ｂとの３者を一体的に係止固定している。

【００６２】また、他方のブリッジ部材６Ａは、外管４
の封止部４１側においてそれぞれの透孔６１，６２，６
２に小径筒状部１２ｂおよび一対の給電線５２ａ，５２
ｂを挿通して、上記と同様に耐熱性接着剤などで小径筒
状部１２ｂ一対の給電線５２ａ，５２ｂとの３者を一体
的に係止固定している。

【００６３】このブリッジ部材６Ａ，６Ａの取付けは、
給電部材５Ａ，５Ｂに発光管１を組付けるマウント作業
の際に行われる。

【００６４】したがって、この給電部材５Ａ，５Ｂの外
管４内に延在する給電線５２ａ，５２ｂ部分は、発光管
両端の導入導体２３ａ，２３ｂに電気的に接続して給電
を行うとともに発光管を管軸に沿って配設保持する支持
部材を兼ねている。

【００６５】また、上下の小径筒状部１２ａ，１２ｂの
外周には、金属製コイル７ａ，７ｂが巻装されていると
ともに、金属製コイル７ａの終端が給電部材５Ａ側の給
電線５２ａに、金属製コイル７ｂの終端が給電部材５Ｂ
側の給電線５２ｂにそれぞれ接続している。

【００６６】すなわち、この金属製コイル７ａ，７ｂ
は、小径筒状部１２ａ，１２ｂの内部に位置する電極２
Ａ，２Ｂと反対電位にある。

【００６７】そして、この放電ランプは、品種や用途に
応じて外管１の封止部４１に口金が設けられるとともに
口金の端子部に外部リード５３ａ，５３ｂが接続され放
電ランプＬ１が完成する。

【００６８】この放電ランプＬ１は、図示しないインバ
ータを有する高周波点灯回路装置から、給電部材５Ａ，
５Ｂを介し発光管４の導入導体２３ａ，２３ｂ−電極２
Ａ，２Ｂおよび金属コイル７ａ，７ｂに通電される。

【００６９】そして、この放電ランプＬ１は、外管４と
マウントとを封止する際に、外管４の開口部の周壁面は
水素バーナなどの強火で加熱されるが、封止部４１側は
この封止部４１より離れた小径筒状部１２ｂに設けられ
ているので、過熱などによる熱的影響を軽減してブリッ
ジ部材６Ａがクラックなどにより損傷することがない。

【００７０】従来はこのブリッジ部材６Ａの損傷を防ぐ
ため、ブリッジ部材６Ａを封止部４１より離すことでブ
リッジ部材の昇温低下をはかっていたのでランプの全長
が長くなっていた。

【００７１】また、外管４の頂部側に設けたブリッジ部
材６Ａは封止部４１より離れているので熱的には全く問
題ない。

【００７２】本発明の放電ランプは、ブリッジ部材６Ａ
の配設位置を封止部４１に近い導入導体２３ｂから小径
筒状部１２ｂに、また、もう一つのブリッジ部材６Ａを
頂部側に設けることによって、封止部４１側の空間を少
なくしてランプの全長短縮がはかれ小形化でき、ハロゲ
ン電球の代替用光源として、既存の電球用の照明装置を
用いることができる。

【００７３】すなわち、全長が長いと装置への取付けは
できても、反射鏡などとの組合わせにおいて焦点がずれ
所定の発光特性、特に配光分布特性の低下を来していた
が、本発明品では電球に比べて高効率で寿命も長い電球
形高圧放電ランプが得られる。

【００７４】また、外管４とマウントとの封止の際に、
ブリッジ部材６Ａが熱的影響を受けて損傷することを低
減して歩留の向上がはかれた。

【００７５】また、ブリッジ部材６Ａ，６Ａは衝撃や振
動などからマウントの変形を防止して補強をはかり、か
つ、封止作業時にマウントの取扱いが容易となる作用効
果を有する。また、この実施の形態では外管４内の上下
に２個のブリッジ部材６Ａ，６Ａを設けたが、２個必須
のものでなく、所定の強度に対応できればこの態様で上
下いずれか一方の１個のブリッジ部材６Ａが設けられて
いればよい。

【００７６】したがって、耐衝撃性や耐振動性などが高
く、歩留りの低下がなく生産性が向上できるとともに既
存の点灯装置などで所定の発光特性を呈する高圧放電ラ
ンプＬ１を提供できる。

【００７７】

【実施例】図１ないし図３に示すものと類似する高圧放
電ランプであって、ブリッジ部材６Ａは頂部側の１個の
み設けたランプである。以下の仕様で実験を行った。

【００７８】ランプ電力が２１Ｗで、発光管は透光性ア
ルミナセラミックス製で、全長約３１．６ｍｍ、膨出部
１１の外径約６ｍｍ、内径約５ｍｍ（肉厚約０．５ｍ
ｍ）、小径筒状部１２ａ，１２ｂの外径約１．７ｍｍ、
内径約０．７ｍｍ（肉厚約０．５ｍｍ）、長さが約８ｍ
ｍである。

【００７９】電極２Ａ，２Ｂは、タングステンから形成
さた電極軸部２１の外径約０．２ｍｍ、長さ約２．５ｍ
ｍで、コイル部２２は外径約０．１３ｍｍのタングステ
ン線材を密ピッチで約４ターン巻回され、両者の電極間
距離約３．５ｍｍである。

【００８０】導入導体２３ａ，２３ｂは、ニオブから形
成され、外径が約０．６４ｍｍ、長さが約８ｍｍであ
る。

【００８１】放電媒体としては、始動ガスおよびバッフ
ァガスとしてアルゴン約３容積％とネオン残部との混合
希ガスを約１００toorと、よう化ナトリウムＮａＩ−よ
う化タリウムＴｌＩ−よう化インジウムＩｎＩ−よう化
ジスプロシウムＤｙＩ3 のハロゲン化物が約２．０ｍｇ
（発光金層のハロゲン化物は、点灯中にその全てが蒸発
しないで、余剰分が小径筒状部１２ａ，１２ｂと電極軸
２１との隙間内に滞留する程度の量封入している。）お
よび水銀Ｈｇが約２．０ｍｇ封入している。

【００８２】また、外管４は石英ガラス製で、外径約１
２ｍｍ、内径約１０ｍｍ（肉厚約１．０ｍｍ）、全長約
６０ｍｍ、空間部全長約４５ｍｍ、封止部長さ約１５ｍ
ｍである。

【００８３】また、ブリッジ部材６Ａは図３（ａ）に示
すようなアルミナセラミックス製の長さ約８．５ｍｍ、
各辺の幅約３ｍｍの長立方体形状をなし、中央の導入導
体２３ａ挿通用の透孔６１径が約０．３ｍｍ、給電線５
２ａ，５２ｂの透孔６２径が約０．８ｍｍで、これら透
孔６１，６２，６２に貫通して下面側が頂部側の導入導
体２３ａのコンパウンド１３に当接している。

【００８４】また、給電部材５Ａ，５Ｂの給電線５２
ａ，５２ｂは線外径が約０．３ｍｍで、モリブデンから
なる金属箔５１ａ，５１ｂは，長さ約６．５ｍｍ、幅約
３ｍｍで、外部リード５３ａ，５３ｂはモリブデン製の
線外径が約０．５ｍｍである。

【００８５】金属製コイルは、直径約０．２ｍｍのモリ
ブデン線を巻きピッチ２００％で約７ターン、膨出部１
１に隣接する位置から小径筒状部１２ａ，１２ｂの外周
面に密接して巻装していて、全長は約８ｍｍである。

【００８６】そして、上記構成の高圧放電ランプＬ１
を、１００本製造したがブリッジ部材６Ａのクラックな
どの破損発生率は０％（従来は約５％程度発生）で、歩
留を大幅に向上できた。

【００８７】図４は、本発明の高圧放電ランプの第２の
実施の形態を示す一部断面正面図である。図において、
図１と同一部分については同一の符号を付してその説明
は省略する。

【００８８】第２の実施の形態に示す高圧放電ランプＬ
２は、頂部側の小径筒状部１２ａにブリッジ部材６Ａを
挿通配設し、封止部４１側の小径筒状部１２ｂ側にのみ
金属製コイル７ａが巻装されている。

【００８９】このような構成とすることによりブリッジ
部材６Ａが膨出部１１側に近付いたので、上記第１の実
施の形態より外管４の全長をさらに短縮できる。

【００９０】そして、この放電ランプＬ２も上記第１の
実施の形態とと同様に、ブリッジ部材６Ａがマウント部
材を強固に保持するとともに作業性の向上に役立つ。ま
た、補助電極としての金属製コイルが１本であるが、点
灯には支障がなかった。

【００９１】さらに、上記第１の実施の形態では口金を
設けていなかったが、外管４端部の封止部４１にたとえ
ばＥ形の口金５０を設けるとともに外部リード５３ａ，
５３ｂを給電部に接続するようにしてもよい。

【００９２】図５は、本発明の照明装置の第１の実施の
形態としてのスポットライト８を示す一部中央断面側面
図である。

【００９３】図において、８０はスポットライト本体
（照明装置本体）、Ｌ１は第１の実施の形態に示す高圧
放電ランプで外管４の端部に口金５０が設けられてい
る。

【００９４】スポットライト本体８０は、主として天井
取付部８１、アーム８２、本体ケース８３、ランプソケ
ット８４、反射鏡８５、遮光筒８６および前面ガラス８
７を備えている。天井取付部８１は、天井に取り付けら
れてスポットライト８を吊持するとともに、天井裏に配
設される点灯回路手段(図示しない。)に接続して、ここ
から給電される。

【００９５】アーム８２は、基端が取付部８１に固定さ
れている。本体ケース８３は、前面が開口した容器状を
なし、アーム８２の先端に垂直面内において俯仰自在に
枢着されている。なお、図中の２点鎖線は、本体ケース
８３を基準にしたときのアーム８２の俯仰調節可能な範
囲を説明している。ランプソケット８４は、Ｅ１１形口
金用に適合するもので、本体ケース８３内に配設されて
いる。

【００９６】反射鏡８５は、ランプソケット８４の前方
に位置して本体ケース８３に配設されている。遮光筒８
６は、反射鏡８５の開口端の中央部に配設されている。
前面ガラス８７は、本体ケース８３の開口端に配設され
ている。

【００９７】高圧放電ランプＬ１は、図１ないし図３に
示すのと同一仕様であり、放電ランプＬ１の口金５０を
ランプソケット８４に装着することにより、スポットラ
イト本体８０に取り付けられている。また、高圧放電ラ
ンプＬ１が取り付けられている状態で遮光筒８６が外管
４先端からの光を遮光して、グレアを防止する。

【００９８】図６は、本発明の高圧放電ランプの第３の
実施の形態および本発明の照明装置の第２の実施の形態
としての電球形高圧放電ランプＬ３を示す要部断面正面
図である。

【００９９】図において、電球形高圧放電ランプＬ３
は、口金５０が設けられるとともに内部に点灯回路手段
９１が配設された基体９０と、この基体９０と接続した
内部に高圧放電ランプＬ４や反射鏡９６が収容配設され
たカバー体９２とから構成されている。

【０１００】まず、この図に示す高圧放電ランプＬ４が
上述した高圧放電ランプＬ２と相違する点は、発光管１
Ａは同じであるが、導入導体２３ａ，２３ｂが外管４内
の給電線５２ａ，５２ｂと直接に接続されているととも
にブリッジ部材６Ｇは小径筒状部１２ａと一方の給電線
５２ａとを係止している。また、石英ガラスやアルミノ
シリケートガラスなどからなる外管４の場合は、一端側
に形成した封止部４１内には封止部材として線状のモリ
ブデンが用いられて気密に封止られ、この封止部４１に
は口金が設けられていない。

【０１０１】基体９０は耐熱合成樹脂製の両端が開口し
た円錐体形状をなし、一端側にＥ形の口金５０が設けら
れるとともに内部に点灯回路手段９１が配設されてい
る。この点灯回路手段９１は、配線基板９１ａに抵抗、
コンデンサ、スイッチング素子や巻線などの所要の回路
部品９１ｂを接続構成したものからなる。

【０１０２】また、この基体９０と合致して接続される
カバー体９２は、耐熱性合成樹脂製で、図において上部
側に形成された台座９３の中心部に装着孔９３ａが、上
部外周縁に取付部９４が、また、下部外周縁に中空のコ
ップ状のスカート部９５が設けられている。

【０１０３】また、９６はガラス成形により椀状に成形
された内面にアルミニウム蒸着膜からなる反射面９６ａ
を形成した反射鏡で、背面中央に円筒状の突部９７を一
体に形成してある。

【０１０４】そして、上記台座９３中心部の装着孔９３
ａ内に、反射鏡９６の突部９７および放電ランプＬ４の
封止部４１を位置させ、その周囲に耐熱性接着剤９８を
充填して一体的に接合してある。このとき、放電ランプ
Ｌ４の膨出部１１が反射鏡９６の焦点に合わせ配設さ
れ、スカート部９５は、反射鏡９６の周囲を包囲して保
護するとともに外観を整えている。

【０１０５】また、９９は反射鏡９６の開口部に低融点
フリットガラス９９ａを介し気密に接合された透明ガラ
スなどで成形して製作されたレンズや保護カバーなどか
らなる制光体で、この反射鏡９６および制光体９９が形
成する空間内には、不活性ガスや窒素が封入されてい
る。なお、この前面の制光体９９は必須のものではな
い。 そして、外管４の封止部４１から導出している外
部リード５３ａ，５３ｂは、配線基板９１ａに接続され
ている。また、基体９０と下部カバー体９２とは両者の
周縁部が接着剤や段部の嵌合により一体化され高圧放電
ランプＬ４が構成されている。

【０１０６】この実施の形態のランプＬ４は、放電ラン
プＬ３と点灯回路手段９１とが一体に配設され、口金５
０部を電球用のソケットに装着して通電すれば、点灯で
きる照明装置を兼ねた電球形高圧放電ランプである。

【０１０７】そして、この放電ランプＬ４も発光管１と
給電線５２ｂを係止するブリッジ部材６Ｂを外管４の頂
部側に設けてあるので、外管４全長の短縮がはかれると
ともに封止作業時のブリッジ部材の破損を防止して生産
性を向上することができる。

【０１０８】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
るものではない。たとえばブリッジ部材は、図３（ａ）
に示す構成のセラミックス製のものに限らず石英ガラス
などのガラス製で、図３（ｂ）〜（ｉ）に示すような構
成であってもよい。

【０１０９】すなわち、図３（ｂ）のブリッジ部材６Ｂ
は、本体６に発光管１の小径筒状部１２ａまたは導入導
体２３ａが挿通される透孔６１が１っで、本体６の両側
に給電線５２ａ，５２ｂと溶接などの手段で接続される
モリブデン線６３，６３などが植設されている。

【０１１０】また、図３（ｃ）のブリッジ部材６Ｃは、
本体６に発光管１の小径筒状部１２ａまたは導入導体２
３ａが挿通される透孔６１と１本の給電線５２ｂが挿通
される透孔６２とが設けられ、本体６の一端側に給電線
５２ａと溶接などの手段で接続されるモリブデン線６３
などが植設されている。

【０１１１】また、図３（ｄ）のブリッジ部材６Ｄは、
本体６に給電線５２ｂが挿通される透孔６２が設けら
れ、本体６の一端側に導入導体２３ａと給電線５２ａと
に溶接などの手段で接続されるモリブデン線６３などが
植設されている。この場合は、導入導体２３ａと給電線
５２ａとが同電位であるので１本を共用できる。

【０１１２】また、図３（ｅ）のブリッジ部材６Ｅは、
部品点数が多くなるが導入導体２３ａと接続するモリブ
デン線６３の両側にセラミックス製やガラス製のビード
６４，６４が植設され、さらに各ビード６４，６４の反
対面側にモリブデン線６３が接続されている。

【０１１３】また、図３（ｆ）のブリッジ部材６Ｆは、
発光管１の小径筒状部１２ａまたは導入導体２３ａと両
側の給電線５２ａ，５２ｂとを挟むように両面側から軟
化した石英ガラス棒６５，６５を押圧することにより形
成したもので、溶着されたガラス棒６５，６５の間に小
径筒状部１２ａまたは導入導体２３ａと両側の給電線５
２ａ，５２ｂとが介在したブリッジ部材６Ｆが得られ
る。

【０１１４】また、図３（ｇ）のブリッジ部材６Ｇは、
一方の給電線５２ａを折り曲げて導入導体２３ａと溶接
などの手段で電気的に接続しその先端を他方の給電線５
２ｂの先端とセラミックス製やガラス製のビード６４を
介し電気的に絶縁した状態で接続して一体化したブリッ
ジ構造としてある。

【０１１５】さらにまた、図３（ｈ）のブリッジ部材６
Ｈは、両方の給電線５２ａ，５２ｂの先端を小径筒状部
１２ａまたは導入導体２３ａを避けるように折り曲げ、
この両先端間をセラミックス製やガラス製のほぼ直状の
本体６で継いだ、この部分では両給電線５２ａ，５２ｂ
を電気的に絶縁して係止したブリッジ構造としてある。

【０１１６】さらに、図３（ｉ）のブリッジ部材６Ｊ
は、両方の給電線５２ａ，５２ｂの折り曲げた先端間を
セラミックス製やガラス製の山形の本体６で継ぐととも
に一方の給電線５２ａと導入導体２３ａとを導電線５４
ａを介し電気的に接続したブリッジ構造としてある。

【０１１７】そして、これらのブリッジ部材６Ｂ〜６Ｊ
も、上述したブリッジ部材６Ａと同様な作用効果が得ら
れる。

【０１１８】また、これらのブリッジ部材６Ａ〜６Ｊに
おいて、本体６と小径筒状部１２ａや導入導体２３ａと
給電線５２ａ，５２ｂとを固定する手段としては、セラ
ミックスのコンパウンドを用いるほか、導電線などを利
用して横断方向に線材を溶接してストッパとするなどの
ことができる。また、絶縁性材料からなる本体６に形成
する小径筒状部１２ａ，１２ｂや導入導体２３ａ、給電
線５２ａ，５２ｂを係止は、貫通した透孔６１，６２に
限らず、溝状などであっても差支えない。

【０１１９】

【発明の効果】本発明の請求項１および２に記載の構成
によれば、ブリッジ部材の配設箇所を外管内の封止部か
ら離間する位置に移すことにより、ブリッジ部材の破損
が防止でき歩留りの向上がはかれるとともに発光管の耐
衝撃性や耐振動性の強度低下を招くことなく、ランプの
全長短縮がはかれ小形化した高圧放電ランプを提供でき
る。

【０１２０】したがって、たとえばハロゲン電球の代替
用光源として、既存の反射鏡を備えた電球用の照明装置
に装着して光中心を合わせることができ、所定の配光分
布特性と電球の場合より高い発光効率が得られる。

【０１２１】本発明の請求項３に記載の構成によれば、
ブリッジ部材が、発光管の小径筒状部分に係止されるこ
とにより、上記請求項１に記載と同様な効果を奏する。

【０１２２】本発明の請求項４に記載の構成によれば、
ブリッジ部材が、発光管の導入導体部分に係止されるこ
とにより、上記請求項１に記載と同様な効果を奏する。

【０１２３】本発明の請求項５に記載の構成によれば、
ブリッジ部材が、発光管や給電線を確実に係止すること
により、上記請求項１に記載と同様な効果を奏する。

【０１２４】本発明の請求項６に記載の構成によれば、
上記請求項１〜３に記載の効果を奏する高圧放電ランプ
を高周波で点灯する始動性が向上した電球形高圧放電ラ
ンプなどの照明装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の高圧放電ランプの第１の実施形態を示
す一部断面正面図である。

【図２】図１の要部の拡大断面正面図である。

【図３】図（ａ）〜（ｉ）はブリッジ部材の各種実施の
形態を示す説明図である。

【図４】本発明の高圧放電ランプの第２の実施の形態を
示す一部断面正面図である。

【図５】本発明の照明装置の第１の実施の形態としての
スポットライトを示す一部中央断面側面図である。

【図６】本発明の高圧放電ランプの第３の実施の形態お
よび本発明の照明装置の第２の実施の形態としての電球
形高圧放電ランプを示す要部断面正面図である。

【符号の説明】

Ｌ１，Ｌ２，Ｌ４：高圧放電ランプ Ｌ３：照明装置（電球形高圧放電ランプ） ８：照明装置（スポットライト） １Ａ：発光管 １：透光性セラミックス放電容器 １１：膨出部 １２ａ，１２ｂ：小径筒状部 ２Ａ，２Ｂ：電極 ２３ａ，２３ｂ：導入導体 ３：放電媒体 ４：発光管 ４１：封止部 ５Ａ，５Ｂ：給電部材 ５２ａ，５２ｂ：給電線 ６Ａ〜６Ｊ：ブリッジ部材 ７ａ，７ｂ：金属製コイル ８０：照明装置本体（スポットライト本体）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本田 久司 東京都品川区東品川四丁目３番１号 東芝 ライテック株式会社内 Ｆターム(参考） 3K014 AA01 EA00 3K042 AA01 AC06 5C043 AA12 AA17 CC03 CD05 CD12 DD21 EA09

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放電空間を形成する膨出部の両端に連通
   して設けられた膨出部より内径が小さい一対の小径筒状
   部を有する透光性セラミックス放電容器と、この放電容
   器の各小径筒状部内に気密封止された導入導体およびこ
   の導入導体に接続され小径筒状部内に延在しているとと
   もに膨出部内に先端を臨ませた一対の電極と、この放電
   容器内に封入された放電媒体とからなる発光管と;内部
   にこの発光管を管軸に沿って配設するとともに気密閉塞
   された外管と;この外管の一端部に封止され、上記発光
   管の導入導体に電気的に接続するとともに発光管を保持
   した一対の給電部材と;上記外管内にある発光管の少な
   くとも一方の小径筒状部が位置する部位において、この
   小径筒状部と給電部材または相互の給電部材間を係止し
   たブリッジ部材と；を具備していることを特徴とする高
   圧放電ランプ。
2. 【請求項２】 放電空間を形成する膨出部の両端に連通
   して設けられた膨出部より内径が小さい一対の小径筒状
   部を有する透光性セラミックス放電容器と、この放電容
   器の各小径筒状部内に気密封止された導入導体およびこ
   の導入導体に接続され小径筒状部内に延在しているとと
   もに膨出部内に先端を臨ませた一対の電極と、この放電
   容器内に封入された放電媒体とからなる発光管と;内部
   にこの発光管を管軸に沿って配設するとともに気密閉塞
   された外管と;この外管の一端部に封止され、上記発光
   管の導入導体に電気的に接続するとともに発光管を保持
   した一対の給電部材と;上記外管内の他端部側において
   発光管の小径筒状部から延在する導電導体と給電部材ま
   たは相互の給電部材間を係止したブリッジ部材と；を具
   備していることを特徴とする高圧放電ランプ。
3. 【請求項３】 ブリッジ部材が、発光管の小径筒状部に
   係止されていることを特徴とする請求項１または２に記
   載の高圧放電ランプ。
4. 【請求項４】 ブリッジ部材が、発光管の小径筒状部か
   ら導出した導入導体に係止されていることを特徴とする
   請求項１または２に記載の高圧放電ランプ。
5. 【請求項５】 ブリッジ部材が、小径筒状部、導入導体
   または導電部材を囲繞または当接して係止することを特
   徴とする請求項１ないし４のいずれか一に記載の高圧放
   電ランプ。
6. 【請求項６】 照明装置本体と;この照明装置本体に設
   けられた請求項１ないし５のいずれか一に記載の高圧放
   電ランプと;インバータを主体として構成されて高圧放
   電ランプを高周波点灯する点灯回路手段と;を具備して
   いることを特徴とする照明装置。