JPH0896765A - 誘導結合型無電極放電灯およびその点灯装置ならびにこれを用いた照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】発光空間を形成する膨径部から延長された突出
筒部を有する発光管において、突出筒部の温度が過度に
低下しないようにし、発光効率を高くすることができる
誘導結合型無電極放電灯を提供する。 【構成】膨径部１１およびこの膨径部から突出された突
出筒部１２を有し、内部に発光媒体および希ガスが封入
された発光管１０と、上記膨径部を取り巻くように設け
られ上記発光管内に磁界結合放電を発生させる励起コイ
ル３０と、上記突出筒部を覆う保温部材２０と、を具備
したことを特徴とする。 【作用】突出筒部の表面に保温被膜を形成したから、突
出筒部から熱が放出されるのが抑止され、最冷部の温度
を上昇させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発光管を取り巻いて設
けられた励起コイルにより発光管内にプラズマを発生さ
せ、この放電により発光管に封入した発光媒体を発光さ
せるようにした誘導結合型無電極放電灯およびその点灯
装置ならびにこれを用いた照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常の高圧金属蒸気放電灯、つまりＨＩ
Ｄ放電灯は、発光管バルブの両端部に高融点金属からな
る電極をそれぞれ封装し、これら電極間でアーク放電を
発生させ、この放電によりバルブ内に封入した発光媒体
を電離および励起させて発光させるようになっている。
しかしながら、このような電極を有するランプは、バル
ブ内に電極を配置しなければならないため電極部品が必
要であり、また電極の封止構造が複雑になり、電極封止
部からのリークを防止するための格別な工夫も必要とな
り、さらに電極が放電空間に露出しているので電極が侵
蝕され、電極物質の管壁付着による黒化の発生や、電極
損傷による寿命低下などの欠点がある。

【０００３】このような欠点を解消するランプとして、
例えば特開平２−１２７５３号公報に誘導結合型無電極
放電灯が提案されている。誘導結合型無電極放電灯は、
透明な発光管バルブ内に磁界結合により放電を発生して
発光する発光媒体、例えば金属ハロゲン化物を封入し、
この発光管を取り巻くようにして高周波励起コイルを配
し、この励起コイルによって上記発光管内で磁界結合に
よるプラズマを発生させ、このプラズマにより上記発光
媒体としての金属ハロゲン化物を放電発光させるように
したものであり、発光管内に電極が無いことから前記し
た有電極形ランプの場合の欠点を解消することができる
利点がある。

【０００４】ところで、この種の誘導結合型無電極放電
灯では、点灯中の発光管の最高温度が１０００℃位まで
上昇することから、発光管に発光媒体や希ガスを封入し
たのち閉止された封止箇所が上記最高温度の近くに設け
られていると、ガラス接着剤と封入物が高温のために反
応して封止不良が発生し、リークするという心配があ
る。また、ガラス接着剤と封入物が高温のために反応す
ると、封入物が不足して立ち消えや不点灯になる心配も
ある。

【０００５】このため、発光管は、主発光領域となる放
電空間を構成した膨径部と、この膨径部から突出され、
排気管として使用される細管形状の突出筒部とを形成
し、この突出筒部の開口部より発光媒体や希ガスを封入
したのちこの開口端部を閉止した構造が採用されてい
る。このような突出筒部は、上記排気工程の後、ガラス
接着剤を用いて閉塞部材で封止されるようになってい
る。

【０００６】このような突出筒部を形成すれば、この突
出筒部の先端部が発光管の最高温度部から遠くに離れる
ことになるから、封着部の温度上昇が抑止され、ガラス
接着剤と封入物が反応する心配がなくなり、確実な封止
を維持することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な突出筒部を設けた場合、点灯中、突出筒部の先端部が
最冷部となり、この最冷部に余剰の発光媒体が凝集す
る。このため、この最冷部は点灯中の発光媒体の蒸気圧
を制御するようになる。

【０００８】しかしながら、例えば入力の小さなランプ
の場合は、上記最冷部の温度が低くなり過ぎることがあ
り、この場合は発光媒体の蒸気圧が低くなって、発光量
が低下することがある。

【０００９】突出筒部の長さを変えれば最冷部の温度を
変化させることが可能になるが、定格毎に突出筒部の突
出長さが異なる発光管を製造するのは、多種の発光管が
必要となり、コスト高になる。

【００１０】したがって、発光管は共通化することが望
ましいが、上記したように定格入力の小さなランプで
は、最冷部の温度が低くなり過ぎることがある。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、発光空間を形成する膨径部から延長さ
れた突出筒部を有する発光管において、突出筒部の温度
が過度に低下しないようにし、発光効率を高くすること
ができる誘導結合型無電極放電灯およびその点灯装置な
らびにこれを用いた照明装置を提供しようとするもので
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、内部
に主放電空間が形成された膨径部およびこの膨径部から
突出して上記主放電空間に連通された突出筒部を有し、
内部に発光媒体および希ガスが封入された発光管と、上
記膨径部を取り巻くように設けられ上記発光管内に磁界
結合放電を発生させる励起コイルと、上記突出筒部に設
けられ、この突出筒部を覆う保温部材と、を具備したこ
とを特徴とする。

【００１２】請求項２の発明は、内部に主放電空間が形
成された膨径部およびこの膨径部から突出して上記主放
電空間に連通された突出筒部を有し、内部に発光媒体お
よび希ガスが封入された発光管と、上記膨径部を取り巻
くように設けられ上記発光管内に磁界結合放電を発生さ
せる励起コイルと、上記突出筒部に設けられ、この突出
筒部を覆う導電部材と、を具備したことを特徴とする。

【００１３】請求項３の発明は、上記導電部材は、始動
回路に接続された始動用電極を兼ねていることを特徴と
する。請求項４の発明は、上記導電部材は導電性被膜で
あることを特徴とする。

【００１４】請求項５の発明は、上記導電部材は、酸化
防止用の被膜で覆われていることを特徴とする。請求項
６の発明は、上記発光管は透光性セラミックにより形成
されていることを特徴とする。

【００１５】請求項７の発明は、上記請求項１ないし請
求項６のいづれか１に記載の誘導結合型無電極放電灯
と、この放電灯の励起コイルに高周波電力を供給する高
周波発振回路と、を備えたことを特徴とする誘導結合型
無電極放電灯の点灯装置である。

【００１６】請求項８の発明は、上記請求項１ないし請
求項６のいづれか１に記載の誘導結合型無電極放電灯
と、この放電灯の励起コイルに高周波電力を供給する高
周波発振回路と、これら誘導結合型無電極放電灯および
高周波発振回路を収容した照明器具と、を備えたことを
特徴とする照明装置である。

【００１７】

【作用】請求項１に記載の発明によれば、突出筒部の表
面に保温被膜を形成したから、突出筒部から熱が放出さ
れるのが抑止され、よって突出筒部の端部に発生する最
冷部の温度を上昇させることができる。このため、所定
の蒸気圧が得られ、所定の発光効率を得ることができ
る。

【００１８】しかも、このようにすれば突出筒部を長く
しておくことができ、封止用接着剤と封入物との反応が
防止される。請求項２に記載の発明によれば、突出筒部
の表面に形成した導電性被膜が突出筒部の保温作用をな
し、突出筒部の端部に発生する最冷部の温度を上昇させ
ることができ、よって所定の蒸気圧が得られ、所定の発
光効率を得ることができる。

【００１９】この場合も、突出筒部を長くしておくこと
ができ、封止用接着剤と封入物との反応が防止される。
請求項３に記載の発明によれば、導電部材が始動用電極
を兼ねているから、簡単な構造で始動手段を構成するこ
とができ、始動が容易になる。

【００２０】請求項４に記載の発明によれば、導電部材
は導電性被膜により形成されているから、構造が簡単
で、形成が容易である。請求項５に記載の発明によれ
ば、導電部材は酸化防止用の被膜で覆われているから酸
化が防止去れ、長寿命になる。

【００２１】請求項６に記載の発明によれば、発光管は
透光性セラミックにより形成されているから、耐熱性、
耐薬品性に優れ、高圧、高出力の誘導結合型無電極放電
灯に用いて有効である。請求項７および請求項８に記載
の発明によれば、最冷部の温度が所定温度に保たれて、
発光効率の高い点灯装置および照明装置を提供すること
ができる。

【００２２】

【実施例】以下本発明について、図１に示す第１の実施
例にもとづき説明する。図１は、誘導結合型無電極放電
灯の全体を示すもので、図において符号１は誘導結合型
無電極放電灯であり、１０はその発光管を示す。発光管
１０は、透光性アルミナやサファイヤまたはガーネット
などのような単結晶または多結晶の透光性セラミック材
料により構成され、膨径部１１と、この膨径部１１から
延長された突出筒部１２とを有している。膨径部１１
は、外形がほぼ偏平な球形をなしており、長径方向の外
径が約３２．５mm（内径約３０．mm）、短径方向の外径
が約２５．０mm（内径約２７．５mm）程度に形成されて
いて、内部に主放電空間１３が形成されている。この主
放電空間１３には、ドーナツ形に発生されるプラズマ放
電１４によって発光する発光物質、例えば金属ハロゲン
化物と始動用希ガスが封入されている。金属ハロゲン化
物としては、希土類金属のハロゲン化物またはアルカリ
金属のヨウ化物もしくは臭化物が封入されており、例え
ば、ヨウ化スカンジウムＳｃＩ₃ とヨウ化ナトリウムＮ
ａＩ、またはヨウ化ネオジムＮｄＩ₃ とヨウ化ナトリウ
ムＮａＩ、もしくはヨウ化プラセオジムＰｒＩ₃ とヨウ
化セシウムＣｓＩとヨウ化ナトリウムＮａＩなどが、そ
れぞれ所定量封入されている。また、始動用希ガスとし
ては、アルゴン、キセノン、クリプトン、ネオンなどの
ガスの少なくとも１種が封入されている。

【００２３】突出筒部１２は、上記膨径部１１の中心線
上に位置してこの膨径部１１から一体に突出されてい
る。この突出筒部１２は、外径が５．０〜６．０mm、長
さが約４５mmの円筒形をなしており、一端が主放電空間
１３に連通している。

【００２４】この突出筒部１２の先端は、閉塞体１５に
より閉塞されている。閉塞体１５はセラミックディスク
などからなり、ガラス接着剤１６により突出筒部１２の
開口端部に接合されている。これにより突出筒部１２は
気密に封止されている。なお、ガラス接着剤１６は、Ａ
ｌ₂ Ｏ₃ −ＳｉＯ₂ 系またはＡｌ₂ Ｏ₃ −ＣａＯ−Ｂａ
Ｏ系のガラスソルダー、白金などのような高融点金属な
どが用いられている。

【００２５】そして、本実施例の場合、上記閉塞体１５
には、ニオビウムＮｂやステンレスまたは銅Ｃｕなどの
ような導電性金属からなるチューブにて形成された始動
用電極１７が貫通されており、この始動用電極１７はガ
ラス接着剤１８により閉塞体１５に気密に接合されてい
る。この始動用電極１７の内端部は突出筒部１２内に臨
まされており、外端部は後述する始動回路２６に接続さ
れている。

【００２６】上記突出筒部１２および始動用電極１７の
外表面には、保温部材、例えば保温被膜２０が被着され
ている。保温被膜２０は、例えばシリカ、アルミナ、ジ
ルコニアなどの耐熱性酸化物、または耐熱性樹脂などか
らなり、突出筒部１２および始動用電極１７の外気に触
れる表面の全体に亘り塗布されている。

【００２７】発光管１０の周囲には高周波励起コイル３
０が配置されている。この励起コイル３０は、コイル素
線に相当する導体が、高純度アルミニウム、または銅、
もしくは銀などの導電性に優れた一対の環形金属円板３
１、３１により構成されている。これら一対の環形円板
３１、３１は、コイル軸方向に沿って対向して配置され
ており、内周部の一部を互いに溶接して接続することに
より全体で螺旋形の通電経路を形成している。すなわ
ち、これら一対の環形円板３１、３１はそれぞれ周方向
に連続するものではなく、周方向の一部で分離されてお
り、一方の環形円板３１の内周部と他方の環形円板３１
の内周部とが相互に部分的に接続されており、全体とし
て螺旋形の通電経路を形成している。

【００２８】具体的に、これら一対の環形円板３１、３
１はそれぞれ板厚２mm、内径３５mm、外径６２mm程度の
高純度アルミニウム板により形成されている。このよう
な一対の環形円板３１、３１からなる高周波励起コイル
３０は、コイル素線の内面上記発光管１０の最大外径部
に対応して配置されており、高周波発振回路２５から、
例えば１３．５６ＭＨｚ程度の高周波電流が流されるよ
うになっている。このような高周波電流により、励起コ
イル３０内に励起コイル３０のコイル軸方向に沿って磁
界が発生し、この磁界によりコイル３０の中心部空間に
収容された発光管１０内に、コイル軸を取巻くようにし
てドーナツ形のプラズマが発生し、このため磁界結合の
プラズマ放電１４が発生する。このプラズマ放電１４に
より発光媒体が電離および励起されて光を発し、この光
が発光管１０の管壁を透過して外部に放射される。

【００２９】上記高周波励起コイル３０は、上記高周波
発振回路２５に接続されており、この高周波発振回路２
５より、例えば１３．５６ＭＨｚ程度の高周波電力が供
給されるようになっている。なお、２７は商用電源を示
す。

【００３０】このような構成の第１の実施例について作
用を説明する。ランプを始動させる場合は、高周波発振
回路２５から始動回路２６を通じて始動用電極１７に始
動電圧を供給し、同時に励起コイル３０に高周波電流を
流して発光管１０内の主放電空間１３に高周波磁界によ
る電界を発生させる。すると、始動用電極１７と発光管
１０内の電界との間で電位差が生じ、これらの間でグロ
ー放電が生じ、このグロー放電が主放電空間１３内にプ
ラズマ放電を誘起し、したがって膨径部１１内にドーナ
ツ形の放電１４が発生する。

【００３１】このようにして主放電空間１３内にドーナ
ツ形のプラズマ放電１４が発生すると、この主放電空間
１３内の発光物質が電離および励起されて発光する。こ
の発光は発光管１０の管壁から外部に放出される。

【００３２】このような作動をなす誘導結合型無電極放
電灯においては、突出筒部１４および始動用電極１７の
外表面に保温被膜２０を形成したから、突出筒部１４の
先端部または電極１７の外端部に発生される最冷部の温
度が上昇される。

【００３３】すなわち、突出筒部１４の先端部および補
助電極１７の外端部は、点灯中に主放電空間１３内に発
生するドーナツ形のプラズマ放電１４から離れるため、
温度が低くなり、いずれかが最冷部となり、この最冷部
に余剰の発光金属、つまり希土類金属のハロゲン化物が
凝集する。発光管１０内に蒸気圧はこの最冷部の温度に
左右されるものであり、発光効率は蒸気圧に左右される
から、結局最冷部の温度は発光効率を制御するものであ
る。

【００３４】しかるに、突出筒部１４の長さを短くすれ
ば、最冷部をプラズマ放電１４に近づけることができる
ので温度を高くすることができるが、この場合は突出筒
部１２の先端を気密に封止するガラス接着剤１６が加熱
されて封入物と反応し、気密不良を招く心配がある。し
たがって、突出筒部１４の長さは、ある程度の長さを必
要としており、このため最冷部の温度が低下することが
ある。

【００３５】また、ガラス接着剤１６と封入物との反応
防止のため、突出筒部１４を予め長めに形成しておくこ
とにより、定格の異なる放電灯であっても発光管の共通
化が可能となり、この場合、定格によっては最冷部の温
度が低下し過ぎることもある。

【００３６】これに対し上記実施例の場合、突出筒部１
４および始動用電極１７の外表面に保温被膜２０を形成
したから、突出筒部１４の先端部および補助電極１７の
表面から熱が放出されるのが抑止され、よって突出筒部
１４の先端部または補助電極１７の端部に発生される最
冷部の温度を上昇させることができる。このため、所定
の蒸気圧が得られ、所定の発光効率を得ることができ
る。

【００３７】したがって、上記実施例の構成によれば、
ガラス接着剤１６の溶融を防止し、なおかつ最冷部の温
度を所定温度まで上昇させることができる。なお、上記
実施例は、閉塞体１５に始動用電極１７を取り付け、こ
の電極１７を始動回路２６を介して高周波発振回路２５
に接続させるようにしたが、本発明はこのような始動手
段を用いた誘導結合型無電極放電灯には限らない。

【００３８】すなわち、図２は、本発明の第２の実施例
を示し、始動用電極１７および始動回路２６を用いない
タイプの誘導結合型無電極放電灯の例である。この例
で、図１と同一部材は同一番号を用いて説明を省略す
る。

【００３９】このような構成の場合、高周波発振回路２
５から高周波励起コイル３０に所定の高周波電流を流す
ことにより、格別な始動手段を用いなくても、主放電空
間１３内にプラズマ放電１４を発生させることができ
る。

【００４０】そして、この場合でも、突出筒部１４の外
表面に保温被膜２０を形成したから、突出筒部１４先端
の熱が放出されるのが抑止され、突出筒部１４の先端部
に発生される最冷部の温度を上昇させることができる。
このため、ガラス接着剤１６と封入物との反応を防止
し、しかも所定の蒸気圧を得ることができ、よって所定
の発光効率を得ることができる。

【００４１】図３は、本発明の第３の実施例を示す。こ
の実施例は、突出筒部１４の外表面に導電部材、例え
ば、銀、銅、アルミニウムなどからなる導電性被膜２２
を形成したものである。そして、また導電性被膜２２の
外表面に、導電性被膜２２の酸化防止のためおよび絶縁
のために、被膜２３を積層して形成してある。この被膜
２３は、例えばシリカ、アルミナ、ジルコニアなどの耐
熱性絶縁被膜、または耐熱性絶縁樹脂などからなる。

【００４２】また、この実施例の場合、上記導電性被膜
２２を始動用電極として兼用しており、この導電性被膜
２２を始動回路２６を介して高周波発振回路２５に接続
してある。その他の構造は、図１と同様であってよいか
ら、同一番号を用いて説明を省略する。

【００４３】このような構成の第３の実施例について作
用を説明する。ランプを始動させる場合は、高周波発振
回路２５から始動回路２６を通じて、突出筒部１４の外
表面に形成された導電性被膜２２に始動電圧を供給し、
同時に励起コイル３０に高周波電流を流して発光管１０
内の主放電空間１３に高周波磁界による電界を発生させ
る。すると、導電性被膜２２と発光管１０内の電界との
間で電位差が生じ、これらの間でグロー放電が生じ、こ
のグロー放電が主放電空間１３内にプラズマ放電を誘起
し、したがって膨径部１１内にドーナツ形の放電１４が
発生する。

【００４４】このため、導電性被膜２２は始動用電極の
作用を奏する。このような導電性被膜２２であれば、図
１に示す第１の実施例のような始動用電極１７を設ける
場合に比べて、構成が簡単になる。

【００４５】そして、ランプ点灯中は、突出筒部１４の
外表面に形成した導電性被膜２２および酸化防止兼絶縁
被膜２３が突出筒部１４の熱を逃がさないように保温作
用を奏するから、突出筒部１４の先端部に発生される最
冷部の温度を上昇させることができる。このため、ガラ
ス接着剤１６と封入物の反応を防止し、しかも膨径部１
１内に所定の蒸気圧を得ることができ、よって所定の発
光効率を得ることができる。

【００４６】また、このような導電性被膜２２の場合、
単に突出筒部１４の熱を外に逃がさないという作用ばか
りでなく、点灯中に励起コイル３０に発生する磁束（図
３に矢印で示す）により導電性被膜２２に誘電電流が流
れ、この誘電電流によって導電性被膜２２が自己発熱す
る。したがって、突出筒部１４の熱を外に逃がさないと
いう消極的な保温作用ばかりでなく、突出筒部１４を積
極的に加熱する作用が期待でき、これにより最冷部の温
度を高くすることができる。

【００４７】この場合、突出筒部１４を励起コイル３０
のコイル軸Ｏ−Ｏ方向に沿って配置しておけば、導電性
被膜２２の塗布面が励起コイル３０により発生する励起
磁束（図３に矢印で示す）との鎖交が最小となる方向に
形成されることになり、円筒形に塗布された導電性被膜
２２内を通る磁束が多くなり、大きな誘電電流が流れる
ので、発熱性能を高くすることができる。

【００４８】また、導電性被膜２２は、透磁率が高い材
料であれば発熱量を多くすることができ、逆に透磁率が
低い材料であれば発熱量を低くすることができる。上記
したように、点灯中に導電性被膜２２を積極的に発熱さ
せて最冷部の温度を高くするという考え方は、上記誘電
加熱に限らず、図示しないが導電性被膜２２を加熱回路
に接続し、加熱回路から直接電流を流して発熱させるよ
うにしてもよい。

【００４９】そして、このような導電性被膜２２の外表
面を酸化防止兼絶縁被膜２３で覆ったから、保温作用が
一層高くなり、導電性被膜２２の酸化を防止するととも
に、絶縁作用を奏し、感電などがが防止され、安全であ
る。

【００５０】図４は、本発明の第４の実施例を示す。こ
の実施例は、突出筒部１４の外表面に形成された導電部
材、例えば導電性被膜２２を始動用電極として用いない
場合の例を示す。すなわち、図４は、図２と同様に、始
動用電極１７および始動回路２６を用いないタイプの誘
導結合型無電極放電灯の例である。この例も、図１と同
一部材は同一番号を用いて説明を省略する。

【００５１】この構成の場合も、図２と同様に、高周波
発振回路２５から高周波励起コイル３０に所定の高周波
電流を流すことにより、格別な始動手段を用いなくて
も、主放電空間１３内にプラズマ放電１４を発生させる
ことができる。

【００５２】そして、この場合も、突出筒部１４の外表
面に形成した導電性被膜２２および酸化防止兼絶縁被膜
２３が突出筒部１４の保温作用を奏するから、突出筒部
１４に発生する最冷部の温度を上昇させることができ
る。このため、ガラス接着剤１６と封入物との反応を防
止し、しかも膨径部１１内に所定の蒸気圧を得ることが
でき、よって所定の発光効率を得ることができる。

【００５３】また、このような導電性被膜２２の場合
も、誘電電流または加熱電流を流すことにより突出筒部
１４を積極的に加熱させることもでき、これにより最冷
部の温度を高くすることができる。

【００５４】さらに、この導電性被膜２２の外表面は酸
化防止兼絶縁被膜２３で覆ってあるから、保温作用が一
層高くなり、導電性被膜２２の酸化を防止するととも
に、良好な絶縁作用を奏し、安全である。

【００５５】図５は、本発明の第５の実施例を示す。こ
の実施例は、突出筒部１２に、図１と同様な保温被膜２
０を形成した例であるが、発光管１０の膨径部１１にお
いて、励起コイル３０が最も接近する赤道部分の肉厚ｔ
₁ を、他の箇所の肉厚ｔ₂ より大きく（ｔ₁ ＞ｔ₂ ）し
たものである。すなわち、発光管１０においては赤道部
に励起コイル３０が最も接近するから、この赤道部の温
度が局部的に最も高くなり、場合によっては熱衝撃を受
けてクラックが発生する心配があるが、赤道部分の肉厚
ｔ₁ を他の箇所の肉厚ｔ₂ より大きくしておけば、赤道
部の熱容量が増し、機械的強度および熱的強度が向上
し、温度勾配が緩やかになるから、クラックなどの発生
を防止することができる。

【００５６】なお、上記のように、赤道部分の肉厚ｔ₁
を他の箇所の肉厚ｔ₂ より大きくする技術は、突出筒部
１２に、保温被膜２０や導電性被膜２２を形成する技術
とは無関係に実施可能である。

【００５７】図６は、本発明の第６の実施例を示す。こ
の実施例は、突出筒部１２に、図１と同様な保温被膜２
０を形成した例であるが、発光管１０の膨径部１１で
は、突出筒部１２と反対側の面、つまり赤道部よりも下
半分の外面が研磨加工されている。

【００５８】このような表面研磨部２８を設けると、セ
ラミックからなる発光管１０の下半分の表面が表面粗度
の低い、きれいな表面となるから、光の拡散、吸収が少
なくなり、下向きの光の透過性が向上し、輝度の向上が
可能になる。

【００５９】なお、後述するが、この種の誘導結合型無
電極放電灯は発光管１０の図示下半分を発光面として使
用する場合が多いので、上記のような表面研磨部２８を
設けることが有効である。

【００６０】なお、このように、赤道部よりも下半分に
表面研磨部２８を形成する技術は、突出筒部１２に、保
温被膜２０や導電性被膜２２を形成する技術とは無関係
に実施可能である。

【００６１】上記第１の実施例ないし第６の実施例で
は、膨径部１１から延長された突出筒部１２の内部が、
中空である場合について説明したが、突出筒部１２の内
部空間が中空であると、この内部空間は発光に寄与しな
いから大きな無駄な空間が存在することになり、この内
部空間を所定圧にするための発光金属や希ガスが余分に
必要になる。そこで、この内部空間を無くする、または
小さくする対策が考えられている。

【００６２】この場合、突出筒部１２の径を細くして細
管化することも考えられるが、この突出筒部１２は発光
管１０を機械的に支持するステーの役割を果たすから、
細管化すると強度が弱くなり、細管化には制約がある。

【００６３】そこで、図７に示す第７の実施例のような
構成を採用してある。すなわち、第７の実施例は、突出
筒部１２の内部空間に栓体４０を嵌め込んである。栓体
４０はセラミックなどからなり、突出筒部１２の開口端
を封止する閉塞体１５と別体、または一体であってよ
い。このようにすれば、突出筒部１２の内面と、栓体４
０の外面との間に微小空隙４１が形成されるようにな
り、突出筒部１２の内部空間は大部分が栓体４０により
埋められるから、内部空間の容積を小さくすることがで
き、ここに発光金属や希ガスを充填する必要がなくなる
から、封入量を少なくすることがきる。

【００６４】このような発光管１０には、図３に示す第
３の実施例と同様に、突出筒部１４の外表面に導電部
材、例えば導電性被膜２２が形成されており、この導電
性被膜２２の外表面に酸化防止兼絶縁被膜２３が積層し
て形成されている。

【００６５】そして、この実施例の場合、上記導電性被
膜２２を始動用電極として兼用しており、この導電性被
膜２２を始動回路２６を介して高周波発振回路２５に接
続してある。その他の構造は、図３と同様であってよい
から、同一番号を用いて説明を省略する。

【００６６】このような構成の第７の実施例について作
用を説明する。ランプを始動させる場合は、高周波発振
回路２５から始動回路２６を通じて、突出筒部１４の外
表面に形成された導電性被膜２２に始動電圧を供給し、
同時に励起コイル３０に高周波電流を流して発光管１０
内の主放電空間１３に高周波磁界による電界を発生させ
る。すると、導電性被膜２２と発光管１０内の電界との
間で電位差が生じ、これらの間でグロー放電が生じる。

【００６７】この場合、突出筒部１２の内部空間に栓体
４０が嵌め込まれているが、突出筒部１２の内面と、栓
体４０の外面との間には微小空隙４１が形成されてお
り、グロー放電はこの微小空隙４１を通じて主放電空間
１３に延びるようになる。

【００６８】このようなグロー放電は主放電空間１３内
にプラズマ放電を誘起し、したがって膨径部１１内にド
ーナツ形の放電１４が発生する。このため、この場合
も、導電性被膜２２は始動用電極の作用を奏する。

【００６９】そして、ランプ点灯中は、突出筒部１４の
外表面に形成した導電性被膜２２および酸化防止兼絶縁
被膜２３が突出筒部１４の熱を逃がさないように保温作
用を奏するから、突出筒部１２の端部、つまり微小空隙
４１の先端部に発生される最冷部の温度を上昇させるこ
とができる。突出筒部１２の内面と栓体４０の外面との
間に形成された微小空隙４１は主放電空間１３に連通し
ており、したがって最冷部は微小空隙４１の先端部に発
生する。この最冷部の温度が上昇することから、ガラス
接着剤１６の溶融を防止しつつ、しかも膨径部１１内に
所定の蒸気圧を得ることができ、よって所定の発光効率
を得ることができる。

【００７０】また、このような導電性被膜２２の場合、
単に突出筒部１４の熱を外に逃がさないという作用ばか
りでなく、点灯中に励起コイル３０に発生する磁束（図
３に矢印で示す）により導電性被膜２２に誘電電流が流
れ、この誘電電流によって導電性被膜２２が自己発熱す
る。したがって、突出筒部１４の熱を外に逃がさないと
いう消極的な保温作用ばかりでなく、突出筒部１４を積
極的に加熱する作用が期待でき、これにより最冷部の温
度を高くすることができる。

【００７１】この場合、突出筒部１４を励起コイル３０
のコイル軸Ｏ−Ｏ方向に沿って配置しておけば、導電性
被膜２２の塗布面が励起コイル３０により発生する励起
磁束（図３に矢印で示す）との鎖交が最小となる方向に
形成されることになり、円筒形に塗布された導電性被膜
２２内を通る磁束が多くなり、大きな誘電電流が流れる
ので、発熱性能を高くすることができる。

【００７２】そして、このような導電性被膜２２の外表
面を酸化防止兼絶縁被膜２３で覆ったから、保温作用が
一層高くなり、導電性被膜２２の酸化を防止するととも
に、絶縁作用を奏し、感電などがが防止され、安全であ
る。

【００７３】図８は、本発明の第８の実施例を示す。こ
の実施例は、突出筒部１４の外表面に形成された導電部
材、例えば導電性被膜２２を始動用電極として用いない
場合の例を示す。すなわち、図８は、図４と同様に、始
動用電極１７および始動回路２６を用いないタイプの誘
導結合型無電極放電灯の例である。この例も、図４と同
一部材は同一番号を用いて説明を省略する。

【００７４】この構成の場合も、図４と同様に、高周波
発振回路２５から高周波励起コイル３０に所定の高周波
電流を流すことにより、格別な始動手段を用いなくて
も、主放電空間１３内にプラズマ放電１４を発生させる
ことができる。

【００７５】そして、突出筒部１４の外表面に形成した
導電性被膜２２および酸化防止兼絶縁被膜２３が突出筒
部１４の保温作用を奏するから、突出筒部１４に発生す
る最冷部の温度を上昇させることができる。このため、
ガラス接着剤１６と封入物との反応を防止し、しかも膨
径部１１内に所定の蒸気圧を得ることができ、よって所
定の発光効率を得ることができる。

【００７６】また、このような導電性被膜２２の場合
も、誘電電流または加熱電流を流すことにより突出筒部
１４を積極的に加熱させることもでき、これにより最冷
部の温度を高くすることができる。

【００７７】さらに、この導電性被膜２２の外表面は酸
化防止兼絶縁被膜２３で覆ってあるから、保温作用が一
層高くなり、導電性被膜２２の酸化を防止するととも
に、良好な絶縁作用を奏し、安全である。

【００７８】なお、図８に示す実施例の場合、導電性被
膜２２および酸化防止兼絶縁被膜２３に代わって、図１
に示す保温被膜２０を形成してもよい。さらに、図９は
本発明の第９の実施例を示す。

【００７９】第９の実施例は、始動手段としてプローブ
５０を用いた例である。すなわち、突出筒部１２には閉
塞体１５と一体にセラミック製のプローブ５０が形成さ
れており、このプローブ５０は突出筒部１２に嵌め込ま
れている。プローブ５０の端部は閉塞壁５１となってお
り、このためプローブ５０内は主放電空間１３と隔離さ
れた補助放電空間５２を構成している。プローブ５０内
には、アルゴン、キセノン、クリプトン、ネオンなどの
１種以上からなる希ガスが封入されている。

【００８０】このようなプローブ５０は、端部の閉塞体
１５がガラス接着剤１６を介して突出筒部１２に気密に
接合されることにより突出筒部１２に固定されており、
この場合、突出筒部１２の内面とプローブ５０の外面と
の間に間隙部５３が形成されている。また、閉塞体１５
には図１と同様な始動用電極１７が封着されており、こ
の始動用電極１７は始動回路２６に接続されている。

【００８１】突出筒部１２の外面には、図１と同様な保
温被膜２０が形成されている。その他の構造は、図１の
場合と同様であってよいから、同一番号を付して説明を
省略する。

【００８２】このような構成の第９の実施例について作
用を説明する。ランプを始動させる場合は、高周波発振
回路２５から始動回路２６を通じて始動用電極１７に始
動電圧を供給し、同時に励起コイル３０に高周波電流を
流し、発光管１０内の主放電空間１１に高周波磁界によ
る電界を発生させる。すると、始動用電極１７と発光管
１０内の電界との間で電位差が生じ、このためプローブ
５０内の始動放電空間５２に封入した希ガスがグロー放
電を発する。この場合、始動放電空間５２に封入した希
ガスのガス圧を比較的低くしておくことにより、始動放
電が発生し易い。

【００８３】始動放電空間５２に発生したグロー放電
は、発光管１０内の電界との間に電界勾配を発生するよ
うになるから、この始動放電が主放電空間１３内にプラ
ズマ放電を誘起し、したがってドーナツ形の放電１４を
発生する。

【００８４】このようにして主放電空間１３内にドーナ
ツ形のプラズマ放電１４が発生すると、主放電空間１３
内の発光物質が電離および励起されて発光する。この発
光は発光管１０の管壁から外部に放出される。

【００８５】このような誘導結合型無電極放電灯１にお
いては、突出筒部１２に保温被膜２０を形成したから、
図１の場合と同様に、突出筒部１２の熱放出が抑止さ
れ、突出筒部１２の内面とプローブ５０の外面との間に
形成された間隙部５３の先端に発生する最冷部の温度を
高くすることができる。したがって、発光効率を高くす
ることができる。

【００８６】図１０は、上記誘導結合型無電極放電灯１
を光源とした照明装置を示す。図１０において、符号８
０は照明器具本体であり、上部に反射体８１を有すると
ともに前面に前面ガラス８２を有する。

【００８７】器具本体８０には、高周波発振回路２５お
よび始動回路２６が取り付けられているとともに、図１
ないし図９のいずれかに記載の誘導結合型無電極放電灯
１が取り付けられている。

【００８８】誘導結合型無電極放電灯１は、突出筒部１
２が下向きで、膨径部１１が上向きとなる姿勢で器具本
体８０に取着されている。したがって、誘導結合型無電
極放電灯１を点灯すると、主として膨径部１１の上面側
から発せられる光が反射体８１で反射された後、前面ガ
ラス８２を通じて前方を照射するようになる。

【００８９】この場合、突出筒部１２が下向きであるか
ら突出筒部１２の下端先端部に最冷部が形成されること
になり、前記保温被膜２０または導電性被膜２２を形成
すればそれぞれ詳しく説明した作用により、最冷部の温
度を所定温度に高めることができる。よって、発光効率
の高い照明装置を得ることができる。

【００９０】なお、発光管１０内に封入される発光物質
は、希土類金属またはアルカリ金属のハロゲン化物が、
発光効率、演色性の点から有利であるが、金属ハロゲン
化物には限らず、イオウ、ガリウムなどの他の発光物質
を単体、またはこれらの組み合わせた状態で用いてもよ
い。さらに、発光管１０の膨径部１１の形状は、球形、
楕円球、リング形状などであってもよい。また、発光管
１０はセラミックにより形成されることには限らず、石
英で形成されてもよい。

【００９１】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、突出筒部の表面に保温被膜を形成したから、突出
筒部から熱が放出されるのが抑止され、よって突出筒部
の端部に発生する最冷部の温度を上昇させることができ
る。このため、所定の蒸気圧が得られ、所定の発光効率
を得ることができる。しかも、このようにすれば突出筒
部を長くしておくことができ、封止用接着剤が封入物と
反応して接着不良を生じる心配がない。

【００９２】請求項２の発明によれば、突出筒部の表面
に形成した導電性被膜が突出筒部の保温作用をなし、突
出筒部の端部に発生する最冷部の温度を上昇させること
ができ、よって所定の蒸気圧が得られ、所定の発光効率
を得ることができる。

【００９３】この場合も、突出筒部を長くしておくこと
ができ、封止用接着剤が封入物と反応して接着不良を生
じる心配がない。請求項３の発明によれば、導電部材が
始動用電極を兼ねているから、簡単な構造で始動手段を
構成することができ、始動が容易になる。

【００９４】請求項４の発明によれば、導電部材は導電
性被膜により形成されているから、構造が簡単で、形成
が容易である。請求項５の発明によれば、導電部材は酸
化防止用の被膜で覆われているから酸化が防止去れ、長
寿命になる。

【００９５】請求項６の発明によれば、発光管は透光性
セラミックにより形成されているから、耐熱性、耐薬品
性に優れ、高圧、高出力の誘導結合型無電極放電灯に用
いて有効である。請求項７および請求項８の発明によれ
ば、最冷部の温度が所定温度に保たれて、発光効率の高
い点灯装置および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】本発明の第１の実施例を示す誘導結合型無電極
放電灯の断面図。

【図２】本発明の第２の実施例を示す誘導結合型無電極
放電灯の断面図。

【図３】本発明の第３の実施例を示す誘導結合型無電極
放電灯の断面図。

【図４】本発明の第４の実施例を示す誘導結合型無電極
放電灯の断面図。

【図５】本発明の第５の実施例を示す誘導結合型無電極
放電灯の断面図。

【図６】本発明の第６の実施例を示す誘導結合型無電極
放電灯の断面図。

【図７】本発明の第７の実施例を示す誘導結合型無電極
放電灯の断面図。

【図８】本発明の第８の実施例を示す誘導結合型無電極
放電灯の断面図。

【図９】本発明の第９の実施例を示す誘導結合型無電極
放電灯の断面図。

【図１０】本発明の第１０の実施例を示し、誘導結合型
無電極放電灯を光源とした照明装置の断面図。

【符号の説明】

１…誘導結合型無電極放電灯 １０…発光管 １１…膨径部 １２…突出筒部 １３…主放電
空間 １４…プラズマ放電 １５…閉塞体 １６…ガラス接着剤 １７…始動用電極 ２０…保温被膜 ２２…導電性被膜 ２３…酸化防
止兼絶縁被膜 ２５…高周波発振回路 ２６…始動回
路 ３０…励起コイル ３１…コイル
導体 ４０…栓体 ５０…プローブ ８０…照明器具本体 ８１…反射体 ８２…前面ガラス

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に主放電空間が形成された膨径部お
   よびこの膨径部から突出して上記主放電空間に連通され
   た突出筒部を有し、内部に発光媒体および希ガスが封入
   された発光管と、 上記膨径部を取り巻くように設けられ上記発光管内に磁
   界結合放電を発生させる励起コイルと、 上記突出筒部に設けられ、この突出筒部を覆う保温部材
   と、を具備したことを特徴とする誘導結合型無電極放電
   灯。
2. 【請求項２】 内部に主放電空間が形成された膨径部お
   よびこの膨径部から突出して上記主放電空間に連通され
   た突出筒部を有し、内部に発光媒体および希ガスが封入
   された発光管と、 上記膨径部を取り巻くように設けられ上記発光管内に磁
   界結合放電を発生させる励起コイルと、 上記突出筒部に設けられ、この突出筒部を覆う導電部材
   と、を具備したことを特徴とする誘導結合型無電極放電
   灯。
3. 【請求項３】 上記導電部材は、始動回路に接続された
   始動用電極を兼ねていることを特徴とする請求項２に記
   載の誘導結合型無電極放電灯。
4. 【請求項４】 上記導電部材は導電性被膜であることを
   特徴とする請求項２または請求項３に記載の誘導結合型
   無電極放電灯。
5. 【請求項５】 上記導電部材を、酸化防止用の被膜で覆
   ったことを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれ
   か１に記載の誘導結合型無電極放電灯。
6. 【請求項６】 上記発光管は透光性セラミックにより形
   成されていることをを特徴とする請求項１ないし請求項
   ５のいずれか１に記載の誘導結合型無電極放電灯。
7. 【請求項７】 上記請求項１ないし請求項６のいづれか
   １に記載の誘導結合型無電極放電灯と、 この放電灯の励起コイルに高周波電力を供給する高周波
   発振回路と、を備えたことを特徴とする誘導結合型無電
   極放電灯の点灯装置。
8. 【請求項８】 上記請求項１ないし請求項６のいづれか
   １に記載の誘導結合型無電極放電灯と、 この放電灯の励起コイルに高周波電力を供給する高周波
   発振回路と、 これら誘導結合型無電極放電灯および高周波発振回路を
   収容した照明器具と、を備えたことを特徴とする照明装
   置。