(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
石英を主成分とするガラスあるいは酸化アルミニウムを主成分とするセラミック製の発光管の両端に電極を封着し、内部に発光金属を封入してなり、始動時にパルス電圧を必要とする金属蒸気放電灯において、前記発光管の内外両表面に酸化チタニウムを主成分とする薄膜を形成することによって発光管内に自由電子あるいはイオンを予め存在もしくは存在しやすい状態を作る事を特徴とする金属蒸気放電灯。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、メタルハライドランプあるいは高圧ナトリウムランプ等の高圧金属蒸気放電灯に関し、特に発光管の内表面に被着する薄膜の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
透光性材料である石英ガラス製の風袋内に希ガス、水銀及び金属あるいは金属ハロゲン化物を封入してなる発光管を有するメタルハライドランプや透光性アルミナセラミック製の風袋内に希ガス、水銀及びナトリウムを封入してなる発光管を有する高圧ナトリウムランプあるいは透光性アルミナセラミック製の風袋内に希ガス、水銀及び金属あるいは金属ハロゲン化物を封入してなる発光管を有するセラミックメタルハライドランプは、一般照明用ランプ、産業機器用ランプとして、種々の分野で使用されている。
【０００３】
近年、この種高圧金属蒸気放電灯は一般の白熱電球やハロゲンランプに比べて、同じ消費電力でより明るくかつ数種類の光源色が得られ、その多様性、経済性の点から主として屋内店舗用あるいは屋外の街路灯用光源として、多用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、この種金属蒸気放電灯は高い発光効率、バラエティに富んだ演色性を有する反面、所定の明るさに達するまでにある程度の時間（安定時間）を要し、又、ランプの種類により、始動時にランプを始動させるために短時間ではあるが高い電圧（パルス電圧）を必要とするものもある。
【０００５】
特に、始動時にパルスを必要とするランプは、安定器あるいはランプ自体から供給されるパルスが高電圧であるために、このパルスが雑音電波源となり、雑音電波が照明器具周辺に設置してある電気機器あるいは電子機器に悪影響を与える場合がある。
【０００６】
また、何らかの理由により、始動に必要な高いパルス電圧がランプに印加されない場合、ランプが始動しないということもある。（例えば絶縁状態の悪い配線でランプが結線されている場合、充分なパルス電圧がランプに印加されない。）
【０００７】
ところで、ランプが始動するためには、まず発光管内で放電が開始されなければならない。放電が開始されるには、放電空間内（この場合発光管内）で「絶縁破壊」が行われなければならない。
この絶縁破壊を発光管内で行うため、高いパルス電圧を発光管に印加すること（例えば、2,000Vを1マイクロ秒印加する）により、発光管内の絶縁破壊を促すという方法がある。
【０００８】
他方、予め発光管内に自由電子を存在させたり、自由電子が存在し易い状態を作り出すことによりパルス電圧を必要とせず、又はより低いパルス電圧（例えば1,000Vを1マイクロ秒）の印加で容易に絶縁破壊が行われるようにする方法がある。
【０００９】
近年、酸化チタニウム膜は抗菌作用を有するということで、各分野で注目を浴びている。
これは、例えば風呂場等に利用されるタイルの表面に酸化チタニウムの薄膜を施すと、カビが付きにくい、という利用目的で使用されている。
【００１０】
又、この原理は、タイル表面に塗布された酸化チタニウム膜が、触媒の役割を担い、活性酸素をタイル表面に作り出し、その活性酸素によりカビあるいは細菌等に対して殺菌、滅菌あるいは防菌効果があると言われている。
【００１１】
本発明者は、前記した発光管内に自由電子が予め存在しあるいは存在しやすい状態を作り出すために、前記した酸化チタニウムの触媒作用を利用し、発光管内により活性物質を生成するか生成が促されるという点に着目して、本発明を完成した。
【００１２】
本発明は前記に鑑みてなされたもので、始動時に高いパルス電圧を必要とする金属蒸気放電灯において、高いパルス電圧を印加して始動、あるいはより低いパルス電圧でも始動が可能なランプ始動特性を改善した金属蒸気放電灯を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、石英を主成分とするガラスあるいは酸化アルミニウムを主成分とするセラミック製の発光管の両端に電極を封着し、内部に発光金属を封入してなり、前記発光管の内外両表面に酸化チタニウムを主成分とする薄膜を形成することを特徴とする。
【００１４】
前記構成により、活性酸素を含めた多くの活性物質は、イオン乃至電子を定常状態より多く有することにより、活性な状態になっている。すなわち酸素が酸化チタニウムの触媒効果により活性酸素になるのは、活性酸素になる過程において、電子乃至イオンを受け取るためではないかと、推測される。
そして、発光管の内表面あるいは内外両表面に酸化チタニウムの膜を形成させる場合、活性なイオンあるいは電子を発光管内に保持できることとなり、これらの活性なイオンあるい電子は、発光管内で絶縁破壊を起こしやすい状態を作り出すこととなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づき説明する。
図１は本発明に係るメタルハライドランプの発光管の一部縦断面図である。
図中１は石英ガラス製の発光管であり、その両端には封止部２，２が形成され、タングステン製の主電極３，３とモリブデン箔４，４と外部リード線５，５とが封着されている。  また、発光管の内面及び外面の表面の全体にわたって、酸化チタニウム（ＴｉＯ2）膜が被着されている。
更に、発光管内には始動希ガスとしてのアルゴンと水銀及びよう化ディスプロシウムとよう化タリウム並びによう化セシウムの金属ハロゲン化物が封入されている。
【００１６】
このような発光管は、一端に口金を有する外球内に発光管支柱を介して保持され、管入力７０Ｗ、ランプ電圧８５Ｖで、約３，５００Ｖの高電圧パルスを発生する外部始動器を備えた専用安定器を介して点灯される。
【００１７】
なお、発光管は予め、希ガス、水銀あるいはハロゲン化金属が封入される前の石英ガラス管に、酸化チタニウム（ＴｉＯ2）の膜をディッピング方式により、その内外両表面に被着させ、その後に前記添加物を封入する。
【００１８】
次に、実験結果について説明する。
前記実施例に記載した発光管と、比較用として作成した酸化チタニウムを塗布していない通常の発光管との始動特性を測定するために、電圧印加時間の違いによる絶縁破壊電圧の測定を行なった。表１にその結果を示す。
【００１９】
【表１】
0003687713.tif 000002
【００２０】
表１から明らかなように、酸化チタニウムを塗布した発光管の絶縁破壊電圧は、塗布していない発光管のそれに比べて、５０％から７０％下がっている。
これは、酸化チタニウムを塗布した発光管は、塗布していない発光管よりも始動が容易であるということであり、外部始動器から印加されるパルス電圧をより低い電圧に設定することができる。
【００２１】
なお、前記実施例ではメタルハライドランプついて説明したが、透光性アルミナセラミック製発光管内に希ガス、水銀及びナトリウムを封入してなる高圧ナトリウムランプあるいは透光性アルミナセラミック製発光管内に希ガス、水銀及び金属あるいは金属ハロゲン化物を封入してなるセラミックメタルハライドランプとしても用いることができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上実施例に基づいて説明したように、本発明によれば外部始動器により発生されるパルス電圧をより低い値に設定することができ、始動が容易になり何らかの理由でパルス電圧が低くなっても、始動が可能になる。
このことにより、ランプ始動時の信頼性が向上した金属蒸気放電灯が得られる。また、ランプ周辺で使用される電子機器への影響を最小限に抑えることができる等の利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る金属蒸気放電灯の一実施例の発光管を示す一部縦断面図である。
【符号の説明】
１      発光管
２，２      封止部
３，３      主電極
４，４      モリブデン箔
５，５      外部リード線
６      酸化チタニウム膜
【図１】
0003687713.tif 000003