(57)【要約】    【課題】  比較的低い始動電圧でも始動時に強い沿面放電を生起しやすくして始動性の向上を図った水銀フリーの高圧放電ランプ点灯システムおよびこれを備えた照明装置を提供する。    【解決手段】  高圧放電ランプ点灯システムは、透光性気密容器1、この内部に配設された第１および第２の電極2、2ならびに１気圧以上のキセノンおよび金属ハロゲン化物を含み、水銀を含まないイオン化媒体を備えた発光管ITと、基端が第１の電極に電気的に接続し中間が透光性気密容器の外面に沿って延在し先端が透光性気密容器を介して第２の電極に近接している近接導体TWとを備えた高圧放電ランプHPLと、一方が安定電位側で、他方が非安定電位側の一対の出力端子t1、t2を備え、安定電位側の出力端子が高圧放電ランプの第１の電極に接続し、非安定電位側の出力端子が第２の電極に接続して高圧放電ランプを点灯する点灯回路OCとを具備している。【選択図】図１
2010146874.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性気密容器、透光性気密容器の内部に離間対向して配設された第１および第２の電極ならびに１気圧以上のキセノンおよび金属ハロゲン化物を含み、水銀を含まないイオン化媒体を備えた発光管と、基端が第１の電極に電気的に接続し中間が透光性気密容器の外面に沿って延在し先端が透光性気密容器を介して第２の電極に近接している近接導体と、を備えた高圧放電ランプと；
一方が安定電位側で、他方が非安定電位側の一対の出力端子を備え、安定電位側の出力端子が高圧放電ランプの第１の電極に接続し、非安定電位側の出力端子が第２の電極に接続して高圧放電ランプを点灯する点灯回路と；
を具備していることを特徴とする高圧放電ランプ点灯システム。
【請求項２】
透光性気密容器、透光性気密容器の内部に離間対向して配設された第１および第２の電極ならびに１気圧以上のキセノンおよび金属ハロゲン化物を含み、水銀を含まないイオン化媒体を備えた発光管と、基端が第１の電極に電気的に接続し中間が透光性気密容器の外面に沿って延在し先端が透光性気密容器を介して第２の電極に近接している近接導体と、を備えた高圧放電ランプと；
交流電圧発生回路を備え交流電圧を出力して高圧放電ランプの第１および第２の電極間に印加する一対の出力端子を備えて高圧放電ランプを点灯する点灯回路と；
高圧放電ランプの始動時に点灯回路の交流出力電圧に同期し、かつ交流電圧の極性に対して逆極性のパルス電圧を発生して高圧放電ランプに印加するパルス電圧発生回路と；
を具備していることを特徴とする高圧放電ランプ点灯システム。
【請求項３】
透光性気密容器、透光性気密容器の内部に離間対向して配設された第１および第２の電極ならびに１気圧以上のキセノンおよび金属ハロゲン化物を含み、水銀を含まないイオン化媒体を備えた発光管と、基端が第１の電極に電気的に接続し中間が透光性気密容器の外面に沿って延在し先端が透光性気密容器を介して第２の電極に近接している近接導体と、を備えた高圧放電ランプと；
交流電圧発生回路を備え交流電圧を出力して高圧放電ランプの第１および第２の電極間に印加する一対の出力端子を備えて高圧放電ランプを点灯する点灯回路と；
高圧放電ランプの始動時に相対的に周波数の高い高周波電圧と相対的に周波数の低い高周波電圧とを高圧放電ランプの一対の電極間に交互に印加する高周波電圧発生回路と；
を具備していることを特徴とする高圧放電ランプ点灯システム。
【請求項４】
照明装置本体と；
照明装置本体に配設された請求項１ないし３のいずれか一記載の高圧放電ランプと；
高圧放電ランプを点灯する点灯回路と；
を具備していることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水銀フリーの高圧放電ランプを点灯する高圧放電ランプ点灯システムおよびこれを備えた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
可視域の発光が少なくてランプ電圧を形成するのに効果的な亜鉛などの金属のハロゲン化物を水銀に代えて封入して水銀フリーにした高圧放電ランプは既知である（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
水銀フリーの高圧放電ランプについては、上記の他にも多数の特許文献が存在するが、それらには希ガスの封入圧が０．１〜２５気圧程度まで幅広く開示されている。そして、適性とされる希ガス圧は５〜７気圧以上と述べられているものが多く、この場合高圧放電ランプを始動させるために印加する始動用高電圧は８ｋＶ以上であり、キセノンが１０気圧では始動用高電圧が１５〜２０ｋＶになってしまう。
【０００４】
ところが、水銀フリーの高圧放電ランプにおいては、上述のランプ電圧を形成するのに効果的な金属のハロゲン化物は、その封入量が増加するにしたがいランプ電圧を増大させる反面、高圧放電ランプの発光効率が低下するという問題がある。
【０００５】
これに対して、ツリウム（Ｔｍ）およびホルミウム（Ｈｏ）のハロゲン化物は、他の希土類金属のハロゲン化物と違って、高い発光効率に加えて高いランプ電圧増大効果が得られる。このため、ＺｎＩ２などのランプ電圧形成用金属ハロゲン化物の封入量を低減して上記問題を抑制し、結果的にキセノン封入圧が比較的低いにもかかわらず高い発光効率を維持することができる（特許文献２参照。）。
【０００６】
しかしながら、特許文献２の高圧放電ランプでは、キセノンの封入圧が３〜１５気圧であり、５気圧を超えると一般照明用の高圧放電ランプとしては始動電圧が高くなりすぎる。すなわち、水銀フリーにした高圧放電ランプを一般照明用途に適合させるためには、Ｅ形口金が広く普及しているため、この口金を装着している必要がある。この場合、Ｅ形口金は耐電圧が低いので、５ｋＶ以下の始動用高電圧で始動可能であることが望ましい。なお、始動電圧が５ｋＶを超えると、水銀入りの高圧放電ランプ、これを用いる照明器具および配線との互換性が得られない。したがって、専用の口金を採用することを要し、照明システムのコストアップを招いてしまう。
【０００７】
本発明者が、キセノン１０気圧程度の封入を許容する既知の水銀フリー高圧放電ランプと同じ透光性気密容器、電極およびイオン化媒体を用いて試験を行った結果、０．１〜５気圧程度まではランプ電圧および発光効率が低く実用上問題が生じやすい。特に封入圧が１気圧未満であると問題が顕著であるが、水銀フリー高圧放電ランプにおいては、キセノン封入圧が１〜５気圧であれば他のランプパラメータ設計により実用最低限レベルを維持できることが確認された。また、キセノン封入圧が最大５気圧までならば、適正な始動補助手段を用いることにより、５ｋＶまでの始動用高電圧を印加することで始動が可能である。さらに、透光性セラミックス気密容器を用いた水銀フリーの高圧放電ランプにおいて、従来の一般照明用セラミックメタルハライドランプでは不可能であった瞬時再点灯さえも可能になることが判明した。
【０００８】
一方、水銀入りの高圧放電ランプの始動を容易にするために、透光性気密容器に沿って近接導体を配設することは知られている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−２３８４８８号公報
【特許文献２】特開２００８−１７７１６０号公報
【特許文献３】特開２００６−２９４４１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、本発明者の観察によれば、キセノンを１気圧以上封入した水銀フリーの高圧放電ランプは、その始動時の殆どの場合において、透光性気密容器の内面に沿って沿面放電によって絶縁破壊が進行し、その後電極間の最短距離のアーク放電に移行する。このため、近接導体を配設すると、放電容器の内面に近接した位置の電界強度が強まるのと相まって、始動時に近接導体に対向する透光性気密容器の内面に沿って強い沿面放電が生起して、始動性が向上することが分かり、本発明をなすに至った。
【００１１】
なお、水銀フリーの高圧放電ランプは、点灯直後から発光金属による白色発光が得られるので、色度立ち上がり特性が極めて優れているという特長があることが特許文献１により既知である。上記特長は、点灯直後に透光性気密容器の内面に液相状態で付着していた金属ハロゲン化物が沿面放電によって瞬時に蒸発して発光金属蒸気放電が生起することが寄与していると推定される。
【００１２】
他方、水銀入りの高圧放電ランプの場合には、一対の電極の最短距離間で絶縁破壊が生じて電流通路が形成されることによって始動する。ところが、近接導体では、放電容器の内面に近接した位置の電界強度が強まるものの、一対の電極の最短距離間での絶縁破壊に移行しにくいため、水銀フリーの高圧放電ランプにおけるほどの効果が得られない。
【００１３】
なお、水銀入りで、かつキセノンを１気圧以上封入した高圧放電ランプにおいては、始動すると最初キセノンが発光し、次に水銀が発光して、この水銀の発光がランプの温度が上昇するまで数十秒間続き、その後発光金属による発光へと移行していく。そして、水銀発光は水銀の強いスペクトルを含み、白色の色度範囲から逸脱している。
【００１４】
本発明は、比較的低い始動電圧でも始動時に強い沿面放電を生起しやすくして始動性の向上を図った水銀フリーの高圧放電ランプ点灯システムおよびこれを備えた照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
第１の発明の高圧放電ランプ点灯システムは、透光性気密容器、透光性気密容器の内部に離間対向して配設された第１および第２の電極ならびに１気圧以上のキセノンおよび金属ハロゲン化物を含み、水銀を含まないイオン化媒体を備えた発光管と、基端が第１の電極に電気的に接続し中間が透光性気密容器の外面に沿って延在し先端が透光性気密容器を介して第２の電極に近接している近接導体と、を備えた高圧放電ランプと；一方が安定電位側で、他方が非安定電位側の一対の出力端子を備え、安定電位側の出力端子が高圧放電ランプの第１の電極に接続し、非安定電位側の出力端子が第２の電極に接続して高圧放電ランプを点灯する点灯回路と；を具備していることを特徴としている。
【００１６】
第１の発明は、高圧放電ランプを点灯回路に接続する態様を特定の組み合わせにすることを規定して水銀フリーの高圧放電ランプの始動性を向上させる。すなわち、近接導体が接続している方の電極を、点灯回路の一対の出力端子のうち安定電位側に接続し、近接導体が透光性気密容器を介して離間対向している方の電極を、非安定電位側に接続する。
【００１７】
高圧放電ランプは、イオン化媒体としてキセノン（Ｘｅ）を周囲温度２５℃換算で１気圧以上および金属ハロゲン化物を封入した水銀フリーである。水銀フリーの高圧放電ランプは、始動時の絶縁破壊が透光性気密容器の内面に沿った沿面放電によって行われる。そして、点灯回路との接続の態様が上述のようになっていることにより、強い沿面放電が生じることを本発明者は発見した。強い沿面放電が発生すると、始動が容易になるので、始動電圧が低下する。なお、強い沿面放電とは、放電エネルギーの大きな沿面放電を意味する。沿面放電の放電エネルギーが大きいと、沿面放電が相応に太くなるが、高速度撮影装置を用いることにより、目視でこれを確認することができる。
【００１８】
キセノンの封入圧は、好ましくは周囲温度２５℃換算で１〜５気圧である。この範囲であれば、前述の理由により５ｋＶ以下の電圧で始動させることができるから、Ｅ形口金を装着した一般照明用の水銀フリーの高圧放電ランプを得ることができる。
【００１９】
本発明において、好ましい高圧放電ランプは、キセノンが１〜５気圧封入され、金属ハロゲン化物がツリウム（Ｔｍ）およびホルミウム（Ｈｏ）の少なくとも一種を含み、近接導体を備えている水銀フリーであり、必要に応じて紫外線放射放電管など既知の始動補助手段を付加している。また、より実用的な高いランプ電圧を得るためには、ランプ電圧形成用金属ハロゲン化物すなわち可視光発光が少なくて蒸気圧が高い亜鉛（Ｚｎ）などの金属ハロゲン化物を適量添加するのが好ましい。しかし、このような場合であっても、上記希土類金属のハロゲン化物を含む高圧放電ランプにおけるランプ電圧形成用金属ハロゲン化物の封入量は少なくてよいから、弊害を生じることがない。
【００２０】
本発明において、点灯回路は、高圧放電ランプを点灯することができれるのであれば、回路構成は特電限定されない。例えば、フルブリッジ形インバータ回路を用いた交流点灯回路、直流チョッパ回路を用いた直流点灯回路などの既知の点灯回路を用いることができる。ただし、いずれの回路構成であっても一対の出力端子の一方が他方に対して相対的に安定電位であり、他方が非安定電位になるように構成されている。なお、安定電位は、必ずしも接地されている必要はなく、相対的に安定であればよい。また、イグナイタなどのパルス電圧発生回路を付加して、始動時に高電圧パルスを高圧放電ランプの一対の電極間に印加するように構成することができる。
【００２１】
そうして、第１の発明においては、理由は詳らかでないが、始動時に透光性気密容器の内面の近接導体に対向する部位に沿って強い沿面放電が生起し、その結果高圧放電ランプの始動性が向上する。
【００２２】
第２の発明の高圧放電ランプ点灯システムは、透光性気密容器、透光性気密容器の内部に離間対向して配設された第１および第２の電極ならびに１気圧以上のキセノンおよび金属ハロゲン化物を含み、水銀を含まないイオン化媒体を備えた発光管と、基端が第１の電極に電気的に接続し中間が透光性気密容器の外面に沿って延在し先端が透光性気密容器を介して第２の電極に近接している近接導体と、を備えた高圧放電ランプと；交流電圧発生回路を備え交流電圧を出力して高圧放電ランプの第１および第２の電極間に印加する一対の出力端子を備えて高圧放電ランプを点灯する点灯回路と；高圧放電ランプの始動時に点灯回路の交流出力電圧に同期し、かつ交流電圧の極性に対して逆極性のパルス電圧を発生して高圧放電ランプに印加するパルス電圧発生回路と；を具備していることを特徴としている。
【００２３】
第２の発明は、交流電圧と始動時に発生するパルス電圧の極性を所定関係に指定することで水銀フリーの高圧放電ランプの始動性を向上させる。
【００２４】
点灯回路の交流電圧と、交流電圧の極性に対して逆極性のパルス電圧とを始動時に高圧放電ランプに印加するための手段は、特段限定されない。例えば、点灯回路の交流電圧で付勢されて交流電圧に同期したパルス電圧を交流電圧の所定位相で発生させてパルストランスの１次巻線に出力させるようにパルス電圧発生回路を構成し、かつ点灯回路の出力端子と高圧放電ランプとの間にパルス電圧発生回路のパルストランスの２次巻線を介在させ、この２次巻線に対して上記１次巻線を逆極性に接続することにより、発生したパルス電圧を交流電圧に逆極性にして重畳させることができる。そうすれば、逆極性のパルス電圧が重畳した交流電圧は、高圧放電ランプに印加される。
【００２５】
パルス電圧発生回路は、高圧放電ランプが始動したら動作を継続する必要がなくなるから停止させるのが好ましい。例えば、既知のようにパルス電圧発生回路の入力端を高圧放電ランプの一対の電極間電圧に応じて変動する回路上の部位に接続する。高圧放電ランプが始動すれば、一対の電極間電圧がランプ電圧まで低下するので、パルス電圧発生回路が低下した電圧では動作しないように予め設定しておけばよい。
【００２６】
そうして、第２の発明においては、始動時に近接導体が正極性になる極性のパルス電圧が印加されたときに、当該パルス電圧によって透光性気密容器の内部に電子が発生し、当該電子は近接導体付近の内面に帯電される。パルス電圧が終了すると、近接導体には負極性の交流電圧が印加されているから、交流電圧による電界と帯電した電子による電界とが加わって近接導体と透光性気密容器の壁面を介して離間対向する第２の電極との間に高い電界が生じるので、一対の電極間の主放電へ移行しやすくなり、始動性が向上する。
【００２７】
また、第２の発明は、第１の発明における上述の態様で本発明に適用可能なものであればその採用を許容する。また、第２の発明は、所望に応じて第１の発明の構成を組み合わせて実施することができる。その結果、それぞれの発明の効果を合わせて享有することができるので、始動性がより一層向上する。
【００２８】
第３の発明の高圧放電ランプ点灯システムは、透光性気密容器、透光性気密容器の内部に離間対向して配設された第１および第２の電極ならびに１気圧以上のキセノンおよび金属ハロゲン化物を含み、水銀を含まないイオン化媒体を備えた発光管と、基端が第１の電極に電気的に接続し中間が透光性気密容器の外面に沿って延在し先端が透光性気密容器を介して第２の電極に近接している近接導体と、を備えた高圧放電ランプと；交流電圧発生回路を備え交流電圧を出力して高圧放電ランプの第１および第２の電極間に印加する一対の出力端子を備えて高圧放電ランプを点灯する点灯回路と；高圧放電ランプの始動時に相対的に周波数の高い高周波電圧と相対的に周波数の低い高周波電圧とを高圧放電ランプの一対の電極間に交互に印加する高周波電圧発生回路と；を具備していることを特徴としている。
【００２９】
第３の発明は、高周波電圧発生回路を設けて始動時に印加する周波数が高低交互に変化する高周波電圧を近接導体に印加することで水銀フリーの高圧放電ランプの始動性を向上させる。
【００３０】
水銀フリーの高圧放電ランプの始動時に近接導体に対向する透光性気密容器の内面に沿って生じる沿面放電は、近接導体に印加する高周波電圧の周波数が高い方が透光性気密容器の壁面のインピーダンスが小さくなるため強くなる。ところが、周波数が高いと沿面放電が持続して一対の電極間の主放電に移行しにくい。そこで、沿面放電が生じ得る時間を経過したら、引続いて周波数の低い高周波電圧を同様に印加する。これにより沿面放電が微弱になり、上記主放電へ移行しやすくなる。なお、高周波電圧の周波数が一定の場合は、透光性気密容器の内面に沿面放電が生起しても続いて一対の電極間の主放電へ移行しにくくて始動が遅れたり、移行できなかったりすることがある。
【００３１】
始動時に印加する高周波電圧の高い方の周波数（第１の周波数）は、数１００ｋＨｚ〜数ＭＨｚ程度が好ましい。また、このときの交流は、パルスおよび正弦波のいずれであってもよい。低い方の周波数（第２の周波数）は数ｋＨｚ〜数１００ｋＨｚ程度が好ましい。また、このときの交流は、正弦波であるのがよい。さらに、高圧放電ランプに印加する際の第１および第２の周波数は、それらの間に少なくとも１桁以上、好ましくは２桁以上の差が設けられる。さらに、第１の周波数の高周波電圧印加時間は、数μ秒〜数１００μ秒がよい。これに対して、第２の周波数の高周波電圧印加時間は、数百μ秒〜数ｍ秒がよい。要するに、第２の周波数の高周波電圧印加時間が第１のそれより長いのがよい。
【００３２】
始動時に印加する第１および第２の高周波電圧は、交互に１回ずつでよい。しかし、所望であれば複数回繰り返し印加することができる。なお、予め所定回数交互に印加しても始動しないときには、高圧放電ランプが不点灯であるとして高周波電圧の印加を停止させるように構成することができる。
【発明の効果】
【００３３】
第１ないし第３の発明によれば、比較的低い始動電圧でも始動時に強い沿面放電が生起しやすくなり、始動性が向上した水銀フリーの高圧放電ランプ点灯システムおよびこれを備えた照明装置を提供することができる。
【００３４】
第１の発明によれば、高圧放電ランプの近接導体を接続した第１の電極を点灯回路の一対の出力端子のうち安定電位側の出力端子に接続し、近接導体と透光性気密容器を介して対向する第２の電極を非安定電位側の出力端子に接続することで、始動時に近接導体に対向する透光性気密容器の内面に強い沿面放電が生じるので、始動性が向上するばかりでなく、回路構成が簡単な水銀フリーの高圧放電ランプ点灯システムおよびこれを備えた照明装置を提供することができる。
【００３５】
第２の発明によれば、始動時に高圧放電ランプの一対の電極に印加する交流電圧の極性に対して逆極性のパルス電圧を印加することで、近接導体に対向する透光性気密容器の内面に強い沿面放電が生じるので、始動性が向上するばかりでなく、回路構成が簡単な水銀フリーの高圧放電ランプ点灯システムおよびこれを備えた照明装置を提供することができる。
【００３６】
第３の発明によれば、始動時に高圧放電ランプの一対の電極に周波数が高い高周波電圧が印加されたときに近接導体に対向する透光性気密容器の内面に強い沿面放電が生じ、次に周波数が低い高周波電圧が印加されたときに一対の電極間の主放電に移行しやすくなるので、始動性が向上した水銀フリーの高圧放電ランプ点灯システムおよびこれを備えた照明装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。
【００３８】
図１ないし図３は、本発明の高圧放電ランプ点灯システムを実施するための第１の形態を示し、図１は高圧放電ランプ点灯システムのブロック回路図、図２は高圧放電ランプの正面図、図３は発光管の拡大断面図である。
【００３９】
本形態において、高圧放電ランプ点灯システムは、図１に示すように、高圧放電ランプＨＰＬおよび点灯回路ＯＣおよびパルス発生回路ＩＧを具備している。
【００４０】
最初に、高圧放電ランプＨＰＬについて説明する。高圧放電ランプＨＰＬは、図２および図３に示すように、定格ランプ電力１００Ｗ形であり、発光管ＩＴ、外管ＯＴ、近接導体ＴＷ、紫外線放射放電管ＵＶＥ、保護ガラス管ＳＧ、発光管支持部材ＳＦ、ゲッタＧおよび口金Ｂを具備している。
【００４１】
発光管ＩＴは、図３に示すように、透光性気密容器１、一対の電極２、２、一対の電流導入導体３、３、一対の封止部４、４、電極マウントサブコイルＳＣおよびイオン化媒体を備えている。
【００４２】
透光性気密容器１は、石英ガラスおよび透光性セラミックスなどを用いて形成することができるが、図示形態においては、後者の材料からなる。また、透光性気密容器１は、包囲部１ａおよび小径筒部１ｂを有し、包囲部１ａの内部に放電空間１ｃが形成される。なお、透光性セラミックスを主体とする透光性セラミックスの場合、最冷部温度を高く設定して、ランプ電圧を高くするとともに、発光効率を向上させることができるとともに、イオン化媒体による耐食性に優れている。
【００４３】
透光性セラミックスに用いる透光性セラミックスとしては、透光性アルミナ、イットリウム−アルミニウム−ガーネット（ＹＡＧ）、イットリウム酸化物（ＹＯＸ）と、多結晶非酸化物、例えばアルミニウム窒化物（ＡｌＮ）などの多結晶または単結晶のセラミックスなどを用いることができる。なお、必要に応じて、透光性気密容器１の内面に耐ハロゲン性または耐金属性の透明性被膜を形成するか、透光性気密容器１の内面を改質することが許容される。
【００４４】
包囲部１ａは、その内部が適当な形状、例えば球状、楕円球状、ほぼ円柱状などの形状をなしている。放電空間１ｃの容積は、高圧放電ランプの定格ランプ電力、電極間距離などに応じてさまざまな値が選択され得る。例えば、一般照明用ランプの場合、定格ランプ電力に応じて０．１ｃｃ以上および以下のいずれにすることもできる。また、透光性気密容器の最大内径は、ランプ電力１００Ｗ級で４〜７ｍｍとし、３５Ｗ級で３〜５ｍｍに設定すれば、最冷部の温度を高く維持して発光効率を高く維持するのに効果的である。
【００４５】
また、小径筒部１ｂは、透光性気密容器１を気密に封止し、包囲部１ａの両端から管軸方向に延在する一対の小径筒部からなる。一対の小径筒部は、透光性気密容器１を封止するとともに、後述する電極軸部２ａがここに挿通し、かつ電流導入導体３を経由して点灯回路ＯＣから供給される電流を電極へ気密に導入するのに寄与する手段として機能する。
【００４６】
なお、本発明において、透光性気密容器１が石英ガラスからなる場合には封止端部１ｂの石英ガラスを加熱軟化させて、ピンチシールなどの既知の封止手段により封止される。これに対して、本形態におけるように透光性セラミックスの場合には、例えばフリットガラスを透光性セラミックスと導入導体３の間に流し込んで封止するフリット封着やフリットガラスに代えて金属を用いる金属封着および透光性気密容器１の封止予定の開口部を溶融させて電流導入導体３に直接または間接的に封着する手段などの各種封止手段を所望により適宜選択的に採用することができる。また、封止部を所要の比較的低い温度に保持しながら放電空間の最冷部温度を所望の比較的高い温度に維持するために、包囲部１ａに連通する小径筒部の長さを所要の比較的大きな値に設定することもできる。
【００４７】
また、図示の透光性気密容器１は、包囲部１ａおよび一対の小径筒状部１ｂ、１ｂが一体成形された構造をなしている。包囲部１ａは、俵形をなし、中間の円筒部とその両端に連続する一対の半球部からなる。そして、包囲部１ａは、その内部に形成される放電空間１ｃを包囲する。小径筒状部１ｂは、細長いパイプ状をなしていて、先端が包囲部１ａの半球部の中央部に連通していとともに、管軸に沿って外方へ延在している。
【００４８】
一対の電極２、２は、透光性気密容器１内に封装されて放電空間１ｃに離間して臨むように配設される有電極形放電を生起させる形式の高圧放電ランプを構成する。本発明において、電極２は、例えば電極軸部２ａおよび大径部２ｂを備えている。電極軸部２ａは、細長くて小径筒部の内部に挿通され、基端が後述する電流導入導体の先端に接続し、先端が包囲部内に望む。大径部は、電極軸部の先端側において、電極軸部の先端部が以下に示す所定長さの突出部を構成する位置に配設される。
【００４９】
また、大径部２ｂは、全体が耐熱性金属の内部が充実した塊状であってもよいし、耐熱性金属線を電極軸部２ａの周囲に巻回して形成した電極コイルであってもよい。大径部２ｂが塊状の場合、電極軸部２ａと一体成形したり、電極軸部２ａと別に形成した大径部２ｂを溶接などにより電極軸部に固着したりしてもよい。
【００５０】
一対の電極の先端間に形成される電極間距離は、一般照明用ランプの場合、実用可能なランプ電圧を得る目的で以下のように比較的大きく設定するのが好ましい。なぜなら、ランプ電圧形成用の金属ハロゲン化物としてイオン化エネルギーが８ｅＶ以上で、かつ融点が５００℃以下の金属ハロゲン化物、例えばＺｎＩ２などを封入するものの高圧放電ランプが水銀フリーであるため、水銀入りの場合ほどランプ電圧が高くならないからである。
【００５１】
すなわち、例えばランプ電力１００Ｗ級では電極間距離１６〜３８ｍｍ、３５Ｗ級で同じく９〜２２ｍｍである。また、ＺｎＩ２などのランプ電圧形成用の上記金属ハロゲン化物を気密容器の内容積に対して０．３〜１．６ｍｇ／ｃｃ封入し、かつランプ電力１００Ｗ級で同じく１４〜３２ｍｍ、３５Ｗ級で同じく７〜１８ｍｍに設定すれば、さらに高い所望のランプ電圧を得ることができる。これらの電極間距離に加えて、透光性セラミックス気密容器の最大内径を、ランプ電力１００Ｗ級で４〜７ｍｍとし、３５Ｗ級で３〜５ｍｍに設定すれば、発光管の最冷部の温度を高く維持して発光効率を高く維持することができる。
【００５２】
また、電極の構成材としては、耐熱性で、かつ導電性の金属を用いるのがよい。例えば、純タングステン（Ｗ）、ドープ剤（例えばスカンジウム（Ｓｃ）、アルミニウム（Ａｌ）、カリウム（Ｋ）およびケイ素（Ｓｉ）などのグループから選択された一種または複数種）を含有するドープドタングステン、酸化トリウムを含有するトリエーテッドタングステン、レニウム（Ｒｅ）またはタングステン−レニウム（Ｗ−Ｒｅ）合金などである。
【００５３】
電極マウントサブコイルＳＣは、電極軸部２ａおよび電流導入導体の耐火性部分にわたりそれらの外周面に巻装された耐熱性金属の細線からなるコイルである。なお、電極２および電流導入導体３は、透光性気密容器１の内部に組み込まれる前に予め直列に接続され、さらに電極マウントサブコイルＳＣが上記位置に巻装されて電極マウントを構成する。また、電極マウントサブコイルＳＣを形成する耐熱性金属としては、タングステン、モリブデンなどを用いることができる。
【００５４】
また、電極マウントサブコイルＳＣは、これを配設することにより、電極マウントの熱容量が大きくなるので、電極マウントの温度を低下させて金属ハロゲン化物と電極マウントとの反応を抑制して高圧放電ランプを長寿命にすることができる。
【００５５】
電流導入導体３は、電極２に電圧を印加して、電極２に電流を供給し、かつ小径筒部１ｂを協働して透光性気密容器１を封止するために機能する導体である。そのために、透光性気密容器１の小径筒部１ｂの内部に挿入されている先端側の部分が電極２に接続し、基端側が透光性気密容器１の外部に露出している。なお、上記において、透光性気密容器１の外部に露出しているとは、透光性気密容器１から外部へ突出していてもよいし、また突出していなくてもよいが、外部から給電できる程度に外部に臨んでいればよい。
【００５６】
また、電流導入導体３は、本形態において、封着性部分３ａおよび耐火性部分３ｂの直列接続体からなる。封着性部分３ａは、小径筒部１ｂのセラミックスと直接または間接的に封着して透光性気密容器１を封止する部分であり、したがって封着性が良好な導電性物質からなる。これに対して、耐火性部分３ｂは、電極２を支持するとともに、電極２と封着性部分３ａとの間に介在して、それらの間の熱膨張差を緩和する。
【００５７】
また、封着性部分３ａは、これを封着性金属またはサーメットを用いて構成することができる。封着性金属としては、その熱膨張係数が透光性気密容器１の小径筒部１ｂを構成している透光性セラミックスのそれと近似している導電性金属であるニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、バナジウム（Ｖ）、白金（Ｐｔ）、モリブデン（Ｍｏ）およびタングステン（Ｗ）などの金属を採用することができる。サーメットとしては、上記金属およびセラミックスの混合焼結体からなるものを採用することができる。
【００５８】
また、透光性気密容器１の材料に透光性多結晶アルミナセラミックスなどのアルミニウム酸化物を用いる場合、ニオブおよびタンタルは、平均熱膨張係数がアルミニウム酸化物とほぼ同一であり、またモリブデンはその平均熱膨張係数が上記酸化物のそれと接近しているから、封止に好適である。イットリウム酸化物およびＹＡＧの場合も平均熱膨張係数の差が少ない。窒化アルミニウムを透光性セラミックス気密容器に用いる場合には、電流導入導体にジルコニウムを用いるとよい。
【００５９】
さらに、封着性部分３ａを複数の材料部分を接合して形成することもできる。例えば、一部を上記のグループから選択した金属の部分とし、この金属部分にサーメットを管軸方向に接合したり、管軸と直交する周方向に接合したりした構成とすることができる。そして、電流導入導体３の封着性部分３ａの少なくとも一部にサーメットを用いる場合、当該サーメットの部位または当該サーメットおよび封着性金属の両方に跨った部位で透光性気密容器１の小径筒部１ｂと電流導入導体３との間の封着を行って透光性気密容器１の封止部を形成することができる。
【００６０】
前記サーメットとしては、例えばその材料成分のセラミックスがアルミナセラミックスで、金属が上記グループから選択された一種または複数種の金属、例えばモリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）またはニオブ（Ｎｂ）などの導電性金属からなるものを用いることができる。また、電流導入導体の透光性セラミックス気密容器に封着される部分のサーメットは、少なくともニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）およびタングステンなどの導電性金属成分と、アルミナ、ＹＡＧおよびイットリアなどのセラミックス成分とを含み、金属成分の含有比率が５〜６０質量％であることを許容する。
【００６１】
電極マウントサブコイルＳＣは、図２に示すように、ドープドタングステンの細線を小径筒部１ｂ内において電極軸部２ａおよび電流導入導体３の耐火性部分２ｂの外周面に巻装されている。したがって、電極マウントサブコイルＳＣの外周面と小径筒部１ｂの内面との間にわずかな隙間が形成される。
【００６２】
封止部４は、電流導入導体３の封着性部分３ａと小径筒部１ｂとの間を封着することによって透光性気密容器１を封止しているのであるが、本発明においては、フリットガラスを用いて上記封着を行ってもよいし、電流導入導体３の封着性部分３ａと小径筒部１ｂとが直接的に融着して行ってもよい。
【００６３】
本形態において、封止部４は、フリットガラスすなわちセラミックスコンパウンドの溶融固化体からなり、溶融状態のときに小径筒状部１ｂ内に進入して、小径筒状部１ｂ内に位置する電流導入導体３の封着性部分３ａと小径筒状部１ｂ内面との間の隙間に気密に充填されるとともに、封着性部分３ａの表面が透光性気密容器１内に露出しないように包囲している。
【００６４】
イオン化媒体は、透光性気密容器１内に封入され、金属ハロゲン化物および２５℃換算で１気圧以上のキセノンを含んでいるが、水銀は含まない。本発明において、金属ハロゲン化物は特段限定されない。しかし、好ましくは金属ハロゲン化物としてツリウム（Ｔｍ）およびホルミウム（Ｈｏ）の少なくとも一種を含み、キセノン封入圧が２５℃換算で１〜５気圧である。さらに好ましくは金属ハロゲン化物としてイオン化エネルギーが８ｅＶ以上で、かつ融点が５００℃以下の金属ハロゲン化物がランプ電圧形成用として封入される。
【００６５】
ツリウム（Ｔｍ）は、放電時に視感度特性曲線のピーク波長付近に多数の輝線スペクトルを放射し、その発光のピークが視感度曲線のピークに一致するので、発光効率を向上させるのに極めて効果的な発光金属である。しかし、これらの金属ハロゲン化物は、主として発光に寄与する金属のハロゲン化物でありながら水銀フリーにおいてランプ電圧を高める作用もある。このため、主としてランプ電圧形成用の金属ハロゲン化物の封入量を削減できる。そして、その結果、ランプ電圧形成用の金属ハロゲン化物の相対的に過剰な量の封入に伴って発生する弊害（色偏差の増大）を回避することができる。ホルミウムもツリウムの上述した性質に類似した性質を有している。
【００６６】
なお、一般的に主として発光に寄与する金属とは、高圧放電ランプとしての発光に対して寄与することが明らかな金属であり、ランプ電圧形成作用の有無については問わない。したがって、発光に寄与する金属は、後述する主としてランプ電圧形成用の金属ハロゲン化物を除いた発光金属でもある。しかしながら、ツリウムおよびホルミウムは、前述のように可視域における発光が多いために、発光に寄与する金属に該当するが、これに加えてランプ電圧形成作用もある。
【００６７】
また、ツリウム（Ｔｍ）およびホルミウム（Ｈｏ）の少なくとも一種のハロゲン化物を主として発光に寄与する金属のハロゲン化物の主成分として含み、かつキセノン主体の希ガスが２５℃換算で１〜３気圧封入されている本発明の好ましい態様においては、光束立上がり時の色度偏差ｄｕｖ．の変化幅が極めて小さくなるので良好である。また、この態様においては、キセノン主体の封入圧が上記より高い場合よりは青色域発光量が大幅に少なくなるために、発光効率が高くなるとともに、上記より低い場合よりは青色域発光が低減しすぎないので、色度偏差が実用レベルを超えて悪化することがない。
【００６８】
さらに、ツリウム（Ｔｍ）およびホルミウム（Ｈｏ）のハロゲン化物を主として発光に寄与する金属ハロゲン化物として封入するに際して、それらの合計が後述する主としてランプ電圧形成用の金属ハロゲン化物を除いた、したがって主として発光に寄与する金属のハロゲン化物の全体に対して３５質量％以上であるのが好ましい。この範囲であれば、ツリウム（Ｔｍ）およびホルミウム（Ｈｏ）がランプ電圧を十分に実用範囲まで高める作用を発揮するとともに高い発光効率が得られる。このため、例えばＺｎＩ２などランプ電圧形成用の金属ハロゲン化物の封入量を例えば従来の１／５のように少なくしても、少なくする前の封入量におけるのと同等のランプ電圧を得ることができる。ランプ電圧形成用の金属ハロゲン化物の封入量が多くなるにしたがって色偏差が増大するので、ランプ電圧形成用金属ハロゲン化物の封入量が少なくなることにより、色偏差が著しく改善される。
【００６９】
さらにまた、ツリウム（Ｔｍ）およびホルミウム（Ｈｏ）のハロゲン化物の合計が主として発光に寄与する金属のハロゲン化物の全体に対して５０質量％以上であれば、より高いランプ電圧とより高い発光効率を得ることができるので、より一層好適である。しかしながら、上記封入比率が８０質量％を超えると、ツリウム（Ｔｍ）およびホルミウム（Ｈｏ）以外の金属ハロゲン化物を封入し得る比率が相応して低下してしまう。その結果、所望の白色発光が得られなくなるので、白色発光を得る目的に対しては好ましくない。また、ツリウム（Ｔｍ）およびホルミウム（Ｈｏ）のハロゲン化物の封入比率が５０〜７０質量％の範囲のときには、特に高い発光効率が得られる。
【００７０】
所望によりタリウム（Ｔｌ）その他の金属のハロゲン化物を、白色発光を得る以外に、例えば発光の色度を調整する、または発光効率を高くするなどの目的で適宜選択的に添加することができる。以下、その他の金属のハロゲン化物を添加する場合の主な例について説明する。
【００７１】
ナトリウム（Ｎａ）などのアルカリ金属を主として発光する金属のハロゲン化物を封入する場合には、その封入量を主として発光する金属のハロゲン化物の全体に対して３０質量％以下に抑制することにより、ランプ電圧を高めに維持することができる。また、２５質量％以下にすることにより、本発明においては、アルカリ金属の発光が弱くなり、反対に上記希土類金属の発光比率が増大するので、平均演色評価数Ｒａが高くなる。
【００７２】
次に、ランプ電圧形成用の金属ハロゲン化物について説明する。ランプ電圧形成用の金属ハロゲン化物を所望により透光性セラミックス気密容器１の内部に封入することができる。ランプ電圧形成用の金属ハロゲン化物としては、イオン化エネルギーが８ｅＶ以上で、かつ融点が５００℃以下の金属ハロゲン化物がこれに含まれることが多い。
【００７３】
本発明において、ツリウムハロゲン化物およびホルミウムハロゲン化物の少なくとも１種を所定比率封入し、かつキセノン主体を３〜５気圧封入する態様であれば、所望のランプ電圧が形成されるので、ランプ電圧形成用のハロゲン化物を封入しなくてもよい。しかし、本発明においては、封入するツリウムハロゲン化物およびホルミウムハロゲン化物の少なくとも１種の封入量が特段限定されないとともに、キセノン主体が２５℃換算で１〜５気圧の範囲内で封入されるが、一対の電極間に７Ｖ／ｍｍ以上の電位傾度を形成するために必要であれば、ランプ電圧形成用の金属ハロゲン化物を所要量封入することが許容される。この場合、透光性セラミックス気密容器１の内容積に対して０．３〜１．６ｍｇ／ｃｃの範囲内で封入することが好ましい。
【００７４】
また、ランプ電圧形成用の金属ハロゲン化物は、本発明において透光性セラミックス気密容器１内に封入する前述のハロゲン化物に比較して蒸気圧が高くて、高圧放電ランプにおけるランプ電圧を主として決定する作用がある。なお、「蒸気圧が大きい」とは、点灯中の蒸気圧が高いことを意味するが、水銀のように大きすぎる必要はなく、好ましくは点灯中の透光性セラミックス気密容器１内の圧力は５気圧程度以下である。したがって、上記の条件を備えていれば特定の金属のハロゲン化物に限定されない。
【００７５】
また、ランプ電圧形成用のハロゲン化物は、主としてランプ電圧を形成する金属ハロゲン化物により構成され、例えばマグネシウム（Ｍｇ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、クロム（Ｃｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、アンチモン（Ｓｂ）、ベリリウム（Ｂｅ）、レニウム（Ｒｅ）、ガリウム（Ｇａ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）およびハフニウム（Ｈｆ）からなるグループから選択された一種または複数種の金属のハロゲン化物を主体として用いることができる。そして、その殆どが水銀より蒸気圧が低く、またランプ電圧の調整範囲が水銀より狭い。
【００７６】
次に、希ガスについて説明する。希ガスとして２５℃換算で１〜５気圧のキセノン（Ｘｅ）主体を封入する理由は、始動電圧を低下させて水銀入りの一般照明用の高圧放電ランプ、照明器具および配線と互換性を得ることを前提とするためである。しかし、好ましくは１〜３気圧である。
【００７７】
なお、キセノン主体とは、キセノンの体積が８０％以上であればよいことを意味する。キセノンに混合し得る希ガスとしてはアルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）およびネオン（Ｎｅ）などである。
【００７８】
水銀について説明する。本発明は、水銀フリーの高圧放電ランプであり、したがって水銀は封入しない。
【００７９】
外管ＯＢは、その内部に発光管ＩＴ、始動補助手段としての近接導体ＴＷおよび紫外線放射放電管ＵＶＥ、保護ガラス管ＳＧ、発光管支持部材ＳＦおよびゲッタＧなどの部材を所定の位置に収納し、内部が真空になっている。また、外管ＯＴは、図において下部に位置するネック部にフレアステム５を封着して備えている。フレアステム５は、一対の内部導入線６ａ、６ｂを外管ＯＴ内へ気密に突出させて備えている。
【００８０】
また、外管ＯＴは、発光管ＩＴを、その内部の中心軸に沿って外管ＯＴのほぼ中央部に配置しれていて、上部の電流導入導体３が後述する接続片１０に溶接されて支持されるとともに、発光管支持部材ＳＦを介して内部導入線６ａに接続している。また、発光管ＩＴの下部の電流導入導体３が、接続導体７に溶接されて支持されているとともに、接続導体７を介して内部導入線６ｂに接続している。
【００８１】
本発明において、イオン化媒体のキセノンの封入圧が許容範囲内で相対的に低い場合は、比較的始動電圧が低下するので、近接導体のみを配設するのであっても５ｋＶ以下の始動用高電圧の印加で始動させることができる。これに対して、希ガスの封入圧が許容範囲内で相対的に高い場合は、比較的始動電圧が高くなるので、近接導体ＴＷおよび紫外線放射手段ＵＶＥの両方を併用すれば、５ｋＶ以下の始動用高電圧の印加で始動させることができる。なお、所望により上記始動補助手段に加えて、それ以外の始動補助手段を併用することも許容される。
【００８２】
始動補助手段は、外管ＯＴ内に配設され、透光性セラミックス気密容器１の内部に配設された一対の電極２、２間に始動用高電圧を印加したときに発光管ＩＴ内にイオン化媒体の放電が開始するように始動を補助する手段である。始動補助手段としては、本形態においては、近接導体ＴＷおよび紫外線放射手段ＵＶＥを具備しているが、本発明においては、近接導体ＴＷのみを採用することができる。また、所望により始動器など既知の他の始動補助手段を併用することができる。
【００８３】
近接導体ＴＷは、その一端が発光管ＩＴの図１において下方の電流導入導体３に溶接されている。そして、中間部が下方の小径筒部１ｂと包囲部１ａとの境界部近傍において透光性セラミックス気密容器１に巻き付けられてリング部ｒ１を形成し、さらに包囲部１ａの外周に近接して管軸方向に沿って上方へ延在している。また、先端が上方の小径筒部１ｂと包囲部１ａとの境界部近傍において透光性セラミックス気密容器１に巻き付けられてリング部ｒ２を形成して近接導体ＴＷの終端となっている。
【００８４】
そうして、近接導体ＴＷは、その先端と対向する図１において上側に位置する他方の電極２との間の短い距離に大きな電位傾度を形成するように配設される。近接導体ＴＷを配設していることにより、高圧放電ランプは、始動用高電圧印加時に絶縁破壊されやすくなってその始動が促進される。なお、高圧放電ランプが始動して発光管内にグロー放電が発生し、さらにアーク放電に転移すると、近接導体ＴＷは、発光管ＩＴによって短絡されるので、高圧放電ランプの点灯に支障を来たすことはない。
【００８５】
紫外線放射放電管ＵＶは、ＵＶエンハンサであり、小形で紫外線透過性の気密容器内に一方の導体ｌ１の先端が封装されて内部電極を形成している。一方の導体ｌ１は、発光管ＩＴの図１において下方の電流導入導体３に溶接されている。そして、紫外線透過性の気密容器を抱持する他方の導体ｌ２が後述する発光管支持部材ＳＦの支持枠８に溶接されて外部電極を形成している。したがって、紫外線放射放電管ＵＶは、発光管ＩＴに並列接続している。紫外線透過性の気密容器内には紫外線放射性の希ガスなどが封入されている。
【００８６】
そうして、高圧放電ランプの始動に先立って始動用高電圧が一対の電極２、２間に印加されると、最初に放電開始し、発生した紫外線を発光管ＩＴの下方の電極近傍に照射する。これにより発光管ＩＴ内のイオン化媒体が励起されて始動しやすくなる。
【００８７】
そうして、紫外線放射手段ＵＶＥは、高圧放電ランプの始動時に作動して紫外線を発生し、それを発光管ＩＴの一方の電極近傍に照射する。その結果、電極などから電子が放出され、初期電子となって高圧放電ランプの始動が促進される。なお、高圧放電ランプが始動すると、紫外線放射手段は、発光管ＩＴ内に発生した放電アークにより短絡されるので、点灯に支障を来たすことはない。
【００８８】
なお、始動器は、グロースタータ、バイメタルスイッチまたは非線形コンデンサなどのスイッチング手段を備えて構成されていて、外管内に配設されて、電源投入時に急速なスイッチング動作を行い、その際に安定器に発生した始動用高電圧を発光管ＩＴの電極２、２間に印加して、高圧放電ランプの始動を容易にする。
【００８９】
保護ガラス管ＳＧは、石英ガラス製の円筒体からなり、発光管ＩＴの周囲を離間状態にして包囲することで、発光管ＩＴの破裂時に破片の飛散を抑制する。そして、後述のように発光管支持部材ＳＦに支持されている。
【００９０】
発光管支持部材ＳＦは、支持枠８、一対の支持プレート９、９および接続片１０からなる。支持枠８は、ステンレス鋼棒を縦長の変形コ字形に屈曲してなり、内部導入線６ａに接続している。一対の支持プレート９、９は、ステンレス鋼板をほぼ円盤状に形成してなり、支持枠８に固定されている。また、一対の支持プレート９、９の中央部には通孔が形成されており、透光性セラミックス気密容器１の一対の小径筒部１ｂ、１ｂを上記通孔に挿通させることにより、発光管ＩＴを外管ＯＴの管軸位置に定置しているとともに、発光管ＩＴをその管軸方向に支持している。接続片１０は、支持枠８の上部に溶接されていて、発光管ＩＴの図において上方の電流導入導体３に接続している。１対の支持プレート９、９は、保護ガラス管ＳＧの上下端面に嵌合してそれらの間に保護ガラス管ＳＧを挟持するとともに、発光管支持部材ＳＦに固定されている。したがって、保護ガラス管ＳＧは、１対の支持プレート９、９を介して発光管支持部材ＳＦに支持されている。
【００９１】
ゲッタＧは、発光管支持部材ＳＦの図において上部に支持されているパフォーマンスゲッタである。
【００９２】
口金Ｂは、ねじ形口金であり、図１において外管ＯＴの下部に装着され、一対の内部導入線６ａ、６ｂに接続している。
【００９３】
次に、点灯回路ＯＣについて説明する。点灯回路ＯＣは、図１に示すように、整流化直流電源ＲＤＣ、昇圧チョッパ回路ＢＵＣおよびインバータ回路ＩＮＶを備え、交流電源ＡＣから付勢される。
【００９４】
整流化直流電源ＲＤＣは、交流電圧を整流して直流電圧を得る。所望により平滑コンデンサなどの平滑化手段を用いて直流電圧を平滑化することができる。
【００９５】
昇圧チョッパ回路ＢＵＣは、整流化直流電源ＲＤＣの出力直流電圧を昇圧してインバータ回路ＩＮＶに印加した場合に用いられる。したがって、昇圧チョッパ回路ＢＵＣは必要に応じて用いればよい。
【００９６】
インバータ回路ＩＮＶは、高圧放電ランプＨＰＬ点灯する回路手段であり、例えばフルブリッジ形インバータ回路を用いることができる。そして、入力端が昇圧チョッパ回路ＢＵＣの出力端に接続し、一対の出力端子ｔ１、ｔ２を備えている。出力端子ｔ１は、相対的に安定電位であり、高圧放電ランプＨＰＬの近接導体ＴＷの基端が接続している図１において下方である第１の電極２に接続している。これに対して、出力端子ｔ２は、相対的に非安定化電位であり、近接導体ＴＷの先端が透光性気密容器１の壁面を介して対向している図１において上方である第２の電極２に接続している。
【００９７】
パルス電圧発生回路ＩＧは、点灯回路ＯＣと高圧放電ランプＨＰＬの間に介在して、点灯回路ＯＣの交流出力を電源として高圧放電ランプＨＰＬの始動時に動作し、交流出力電圧と同期したパルス電圧を出力して高圧放電ランプＨＰＬの一対の電極２、２間に印加する。高圧放電ランプＨＰＬが始動して点灯すると、パルス電圧発生回路ＩＧの入力端子間の電圧が高圧放電ランプＨＰＬの端子電圧まで低下するので、自動的に不動作となる。なお、本発明において、パルス電圧発生回路ＩＧは、点灯回路ＯＣが高圧放電ランプＨＰＬを始動するのに必要な電圧を供給できる場合には省略することができる。
【００９８】
そうして、本形態においては、始動時に高圧放電ランプＨＰＬの一対の電極２、２間に印加される始動電圧が約２〜３ｋＶで始動して点灯する。本形態におけるのと同じ高圧放電ランプを本形態とは逆接続した場合には、始動電圧が５〜６ｋＶになる。本形態の実施例においては、図４の右側に示すように始動電圧が約２．８ｋＶであった。これに対して、比較例においては、図４の左側に示すように始動電圧が約５．２ｋＶであった。なお、比較例は、近接導体ＴＷの基端を接続した方の図１における下側の電極をインバータ回路ＩＮＶの非安定電位側の出力端子ｔ２に接続した以外は、仕様が実施例と同じである。
【００９９】
以下、図５および図６を参照して本発明における他の実施の形態を説明する。なお、図１と同一部分については同一符号を付して説明は省略する。
【０１００】
図５は、本発明の高圧放電ランプ点灯方式を実施するための第２の形態における始動時の印加電圧波形を示す波形図である。なお、図において、横軸は時間（ｍ秒）を、縦軸は電圧（Ｖ）を、それぞれ示す。
【０１０１】
第２の形態においては、点灯回路ＯＣからの出力である交流電圧波形ＶＯの極性に対してパルス電圧ＶＰのピーク値が逆極性になっている。なお、高圧放電ランプＨＰＬの近接導体ＴＷの基端が接続している図２において下方の電極２は図１における点灯回路ＯＣの非安定側の出力端子ｔ２に接続し、近接導体ＴＷの先端が透光性気密容器１の壁面を介して対向している図２において下方の電極２は図１において点灯回路ＯＣの安定側の出力端子ｔ１に接続している。そうして、始動電圧は、約３．３ｋＶであった。
【０１０２】
図６は、本発明の高圧放電ランプ点灯方式を実施するための第３の形態における回路ブロック図である。第３の形態は、第１および２の形態におけるパルス電圧発生回路ＩＧに代えて高周波電圧発生回路ＨＦＧおよびその制御手段ＣＣを配設している。
【０１０３】
高周波電圧発生回路ＨＦＧは、高圧放電ランプＨＰＬの始動時に周波数が高低少なくとも２段階で可変な高周波電圧を発生して高圧放電ランプＨＰＬの一対の電極２、２間に印加する。第１の周波数は数百ｋＨｚ〜数ＭＨｚの範囲内で設定される。第２の周波数は数ｋＨｚ〜数百ｋＨｚの範囲内で設定される。そして、第１および第２の周波数の間には、少なくとも１桁以上、好ましくは２桁以上の周波数の差が設けられる。
【０１０４】
制御手段ＣＣは、高周波電圧発生回路ＨＦＧから発生する高周波の周波数を所定時間間隔で切り換え制御する。
【０１０５】
そうして、第３の形態によれば、始動状態から一対の電極間の主放電への切り換えが促進され、結果として高圧放電ランプＨＰＬの始動特性が向上する。
【０１０６】
図７は、本発明の照明装置を実施するための一形態としての天井埋込形ダウンライトを示す断面図である。
【０１０７】
図において、１１は高圧放電ランプ、１２は照明器具本体である。
【０１０８】
高圧放電ランプ１１は、図２に示す本発明の高圧放電ランプを実施するための一形態におけるのと同じである。
【０１０９】
照明器具本体１２は、天井埋込形ダウンライトを構成するもので、基体１２ａ、反射板１２ｂを具備している。基体１２ａは、天井に埋め込まれるために、下端に天井当接縁１２ａ１を備えている。反射板１２ｂは、基体１２ａに支持されているとともに、高圧放電ランプ１１の発光中心がそのほぼ焦点に位置するように包囲している。
【０１１０】
高圧放電ランプ１１を点灯させるための点灯回路（図示を省略している。）は、第１ないし第３の発明を実施するための各形態のいずれでもよく、これを照明器具本体１２に配設したり、照明器具本体１２に隣接する位置または遠隔した位置に別置きとしたりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明の高圧放電ランプ点灯システムを実施するための第１の形態におけるブロック回路図
【図２】同じく高圧放電ランプの正面図
【図３】同じく発光管の拡大断面図
【図４】同じく実施例における始動電圧を比較例とともに示すグラフ
【図５】本発明の高圧放電ランプ点灯方式を実施するための第２の形態における始動時の印加電圧波形を示す波形図
【図６】本発明の高圧放電ランプ点灯方式を実施するための第３の形態における回路ブロック図
【図７】本発明の照明装置を実施するための一形態としての天井埋込ダウンライトを示す断面図
【符号の説明】
【０１１２】
２…電極、ＢＵＣ…昇圧チョッパ回路、ＨＰＬ…高圧放電ランプ、ＩＮＶ…インバータ回路、ＲＤＣ…整流化直流電源、ｔ１…安定側の出力端子、ｔ２…非安定側の出力端子、ＴＷ…近接導体
【図１】
2010146874.tif 000003
【図２】
2010146874.tif 000004
【図３】
2010146874.tif 000005
【図４】
2010146874.tif 000006
【図５】
2010146874.tif 000007
【図６】
2010146874.tif 000008
【図７】
2010146874.tif 000009