【事件の表示】
　特許第３２３３３５５号「メタルハライドランプ」の請求項１、２に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３２３３３５５号の請求項１ないし２に係る特許を取り消す。
【理　由】
１．手続の経緯
　特許第３２３３３５５号の請求項１及び２に係る発明についての出願は、平成１１年５月２５日に特許出願され、平成１３年９月２１日にその発明について特許権の設定登録がされたところ、平成１４年５月２４日に岩崎電気株式会社より特許異議の申立てがされ、平成１４年９月５日付けで取消理由通知がされ、その指定期間内である同年１１月１５日に意見書および訂正請求書が提出されたものである。
　
２．訂正の適否についての判断
２−１．訂正の内容
・訂正事項ａ
　特許請求の範囲の請求項１中に「前記電極コイルの端面からの前記電極棒の突出長」とあるのを、「前記電極コイルの終端部の外周面には平坦部が形成されており、かつ前記電極コイルの端面と前記電極棒の先端面とが同一面内に位置している状態から前記電極棒を前記電極コイルの端面から突出させた突出長」と訂正する。
・訂正事項ｂ
　明細書【００１１】欄中の「前記電極コイルの端面からの前記電極棒の突出長」を「前記電極コイルの終端部の外周面には平坦部が形成されており、かつ前記電極コイルの端面と前記電極棒の先端面とが同一面内に位置している状態から前記電極棒を前記電極コイルの端面から突出させた突出長」と訂正する。
　
２−２．訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
・訂正事項ａについて
　訂正事項ａは、特許明細書の特許請求の範囲の請求項１の減縮を目的とするものである。ここで、本件特許明細書中には何ら記載はないものの、図５（従来例）および図３には、電極棒先端面側の電極コイルの終端部を含む端面を該電極棒の軸と直交する面、すなわち該電極棒の先端面と略平行な平坦な面となるようにしていることが見てとれる。そして、この部分以外に該電極コイル終端部周辺に平坦な面は記載されていないことから、「前記電極コイルの終端部の外周面には平坦部が形成されており」との記載は、電極コイルの終端部を図５及び図３に記載されたように前記電極棒の先端面と略平行な平坦な面となるようにすることを意味していることは、明らかである。また、前記図３から、上記のごとく電極コイル終端部の端面は平坦となっており、かつ、電極棒の先端面は、該電極コイルの終端部の端面から突出する形状となっていることが見てとれる。さらに、明細書中に電極棒及び電極コイルの製造方法や製造過程における状態の変化（工程）は何等記載も示唆もされていないことから、訂正された請求項１の「前記電極コイルの端面と前記電極棒の先端面とが同一面内に位置している状態から前記電極棒を前記電極コイルの端面から突出させた」との記載は、工程を表すものではなく、前記平坦な端部を有する電極コイルと電極棒の関係が図３に記載されたように、前記電極棒が前記電極コイルの端部から突出した形状となっていること自体を表しているものと理解できる。よって、訂正事項ａは、訂正前の請求項１の電極棒および電極コイルの形状を限定するものであり、特許明細書の図５及び図３の記載に基づくものである。
　したがって、訂正事項ａは、特許請求の範囲の減縮を目的とするものであり、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものでもない。
　
・訂正事項ｂについて
　訂正事項ｂは、特許請求の範囲の記載と明細書の発明の詳細な説明の記載との整合をとるために、明細書【００１１】欄中の「前記電極コイルの端面からの前記電極棒の突出長」との記載を、請求項１の記載に対応した「前記電極コイルの終端部の外周面には平坦部が形成されており、かつ前記電極コイルの端面と前記電極棒の先端面とが同一面内に位置している状態から前記電極棒を前記電極コイルの端面から突出させた突出長」と訂正するものである。
　したがって、訂正事項ｂは、明りょうでない記載の釈明を目的とするものであり、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものでもない。
　
２−３．むすび
　以上のとおりであるから、上記訂正は、特許法１２０条の４第２項及び同条第３項において準用する特許法１２６条第２項から第４項までの規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
３．特許異議の申立てについての判断
３−１．本件請求項に係る発明
　本件請求項１、２に係る発明（以下「本件発明１、２」という。）は、上記のように訂正が認められるものであるから、訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１、２に記載された次のとおりのものと認める。
「【請求項１】外管と、この外管内に設けられ、かつハロゲン化金属が封入された透光性セラミックからなる発光管と、前記発光管内に設けられた一対の電極とを備えたメタルハライドランプにおいて、前記電極が電極棒と電極コイルとを有し、前記電極コイルの終端部の外周面には平坦部が形成されており、かつ前記電極コイルの端面と前記電極棒の先端面とが同一面内に位置している状態から前記電極棒を前記電極コイルの端面から突出させた突出長をα［ｍｍ］、ランプ電力をＷ［ワット］とすると、
　【数１】
　０．０００５６×Ｗ＋０．０６１≦α≦０．００５６×Ｗ＋１．６１
を満足することを特徴とするメタルハライドランプ。
【請求項２】前記ハロゲン化金属の総量に対するヨウ化ナトリウムの比率が、１０［ｗｔ％］以上であることを特徴とする請求項１に記載のメタルハライドランプ。」
　
３−２．刊行物に記載された発明
　平成１４年９月５日付け取消理由通知書で引用した、
実願平３−６６９８９号（実開平４−９９６６２号）のマイクロフィルム（特許異議申立人提出の甲第１号証。以下「刊行物１」という。）、
特開昭４８−２５３８３号公報（特許異議申立人提出の甲第４号証。以下「刊行物２」という。）、
特開平２−９４３５２号公報（特許異議申立人提出の甲第２号証。以下「刊行物３」という。）、及び
特開平１０−１３４７６５号公報（特許異議申立人提出の甲第５号証。以下「刊行物４」という。）には、次のとおりの発明が記載されている。
　
刊行物１には、
「外部バルブ（１）とセラミック放電容器（８）とを有する高圧放電ランプであって、前記放電容器（８）は、水銀と希ガスと金属ハロゲン化物とからなる充填剤を有し、さらに開口部（１５）を備えた２つの端部を有しており、２つの電極（１２）が、外部バルブの中で、ニオブからなるリード導体（１０）を介して給電線（６）とそれぞれ接続されており、…高圧放電ランプ」（請求項１）、
「図１には、出力が１５０Ｗのメタルハライドランプが概略的に示されている。このメタルハライドランプは、ランプ軸線を定める円筒形（又は楕円形）の、硬質ガラスからなる外部バルブ１から成っており、…（中略）…架台部５は、外部バルブ１の軸方向に設けられ、Ａｌ２O３−セラミックからなる円筒形の（又は膨らみを有した）放電容器８を支持している。その中で給電線６が、それぞれ導体９を介してニオブ引込部（リード導体）１０と接続されている。このニオブ引込部１０は、それぞれ放電容器端部において栓体１１に挿入されている。…（中略）…リード導体１０は、それぞれ放電側で電極１２を支持している。この電極１２は、電極ピン１３と放電側端部に延びるコイル１４からなっている。」（段落番号００１８欄）
と記載されるとともに、第１図ないし第９図が示されている。
刊行物２には、
「電極軸の先端部にコイルを巻装し、このコイルより突出する上記電極軸先端と上記コイルとの距離を０．８〜２．８ｍｍの範囲で設定してなる電極を備えたことを特徴とする金属蒸気放電灯。」（特許請求の範囲）、
「たとえばＤｙ（ジスプロシウム）＋Ｔｌ（タリウム）＋Ｉｎ（インジウム）＋Ｈｇ（水銀）、Ｓｃ（スカンジウム）＋Ｎａ（ナトリウム）＋Ｔｈ（トリウム）＋Ｈｇ、Ｎａ＋Ｔｌ＋Ｉｎ＋Ｈｇ等の組合わせのハロゲン化合物を石英発光管内に封入し、効率および演色性を改善した金属蒸気放電灯」（第１頁左下欄第１２〜１８行）、
「たとえば４００Ｗの金属蒸気放電灯の場合、電極軸１１の先端とコイル１２との距離ｌ１を２．０ｍｍに設定する。」（第２頁右上欄第１７行〜左下欄第４行）
と記載されるとともに、第１図が示されている。
　
刊行物３には、
「安定点灯時のランプ電流ＩＬ（アンペア）が１．７≦ＩＬ≦３．５であり、・・・電極軸の電極コイル部からの突出長さをｈ（ｍｍ）・・・とした場合、０．３≦ｈ≦０．９・・・としたことを特徴とする高圧ナトリウムランプ。」（特許請求の範囲）、
「電極軸は電極コイル部からの突出長さｈを大きくすると、熱容量が増して始動時のエネルギー集中が小さくなり、アークスポットが安定せず消え易くなり、逆に短くするとアークスポットが安定するから始動性が良くなる。・・・（中略）・・・電極軸の電極コイル部からの突出長さｈを小さくし過ぎると、やはり電極軸や電極コイル部の温度が高くなり過ぎ、電極やエミッタが飛散して管壁に付着し、黒化の原因となって光束維持率が低下する。さらに、コイル部を含めた電極の断面積が大きいと、始動時にアークスポットがコイル部や電極軸で移動して安定せず、また断面積が小さい場合は電極の温度が上昇され易く、このため電極やエミッタ等の飛散が生じる。」（第２頁右上欄第１５行〜左下欄第１４行）
と記載され、電極軸の電極コイル部からの突出長さｈ（本件発明１の「電極コイルの端面からの電極棒の突出長α」に相当）を大きくしたり小さくしたりすると、始動性や、光束維持率や、アークスポットの安定性に影響することが示唆されている。さらに、実験１として、ランプ電流ＩＬが１．７Ａのとき突出する長さｈを０．３ｍｍとし、実験３として、ランプ電流ＩＬが３．３Ａのとき突出する長さｈを０．５ｍｍとすることが記載されている。　
　
刊行物４には
「本発明の高電圧放電ランプは、透光性セラミックスからなり、一対の電極を有する発光管を備え、前記発光管の内部には封入物として少なくとも希土類金属ハロゲン化物と、ハロゲン化ナトリウムを含む金属ハロゲン化物とが封入されており、前記ハロゲン化ナトリウムの前記希土類金属ハロゲン化物に対する重量比が１０％〜１００％であり、相関色温度が３５００Ｋ〜５０００Ｋの白色放射光を有している。」（段落番号００１１）、
「これによって、高効率で寿命中も安定した高演色な白色光を持ち、点灯方向による特性変動の少ない、立ち消えの生じにくい高圧放電ランプを得ることができる。」（段落番号００１２）、
「さらに注目すべきは、…中略…ランプ電圧の上昇を抑制し、ランプの立ち消えを防止するという作用を有する。」（段落番号００１５）、
「なお、１１は水銀、１２は沃化物ペレットを示す。表１に、封入物としてディスプロシウム−ナトリウム−タリウム（５５：３０：１５ｗｔ％）の沃化物を封入した本実施形態の高圧放電ランプ（以下、本発明品という）と、…」（段落番号００２２）と記載されている。
　
３−３．対比・判断
３−３−１．本件発明１について
　刊行物１に記載された「セラミック放電容器８」は、「外部バルブ１」内に設けられ、「金属ハロゲン化物」が封入されているものであることは明らかであるから、該刊行物１に記載された「外部バルブ１」、「金属ハロゲン化物」、「セラミック放電容器８」、「２つの電極１２」、「電極ピン１３」、及び「コイル１４」は、それぞれ本件発明１の「外管」、「ハロゲン化金属」、「外管内に設けられ、かつハロゲン化金属が封入された透光性セラミックからなる発光管」、「一対の電極」、「電極棒」及び「電極コイル」に相当する。また、刊行物１の図２〜図６において、「電極ピン１３」は、「コイル１４」の端面から突出して設けられていることが見てとれる。
　したがって、本件発明１と刊行物１に記載された発明とは、「外管と、この外管内に設けられ、かつハロゲン化金属が封入された透光性セラミックからなる発光管と、前記発光管内に設けられた一対の電極とを備えたメタルハライドランプにおいて、前記電極が電極棒と電極コイルとを有し、前記電極棒を前記電極コイルの端面から突出させたことを特徴とするメタルハライドランプ」である点で一致し、
以下の相違点で相違する。
相違点１：本件発明１が「電極コイルの端面からの電極棒の突出長をα［ｍｍ］、ランプ電力をＷ［ワット］とすると、０．０００５６×Ｗ＋０．０６１≦α≦０．００５６×Ｗ＋１．６１　を満足する」という構成を有するのに対し、刊行物１には、突出長についての条件が記載されていない点。
相違点２：　本件発明１では、「電極コイル」の端面構造が「電極コイルの終端部の外周面には平坦部が形成されており、かつ前記電極コイルの端面と前記電極棒の先端面とが同一面内に位置している状態から前記電極棒を前記電極コイルの端面から突出させた」ものであり、すなわち、「電極コイルの終端部」を含む「端面」が、「電極棒の先端面」と略平行に平坦な面になっているが、刊行物１では、電極コイルの終端部を含む端面がどの様な形状になっているか明記されていない点。
相違点について検討する
相違点１について
　ここで、本件発明１の「０．０００５６×Ｗ＋０．０６１≦α≦０．００５６×Ｗ＋１．６１」という数式に具体的な数値を当てはめてみると、突出長αの値は、例えば、７０Ｗで０．１〜２．０ｍｍ、１５０Ｗで０．１〜２．５ｍｍ、２５０Ｗで０．２〜３．０ｍｍ、４００Ｗで０．３〜３．９ｍｍである。
　これに対して、刊行物２には、特許請求の範囲に「電極軸の先端部にコイルを巻装し、このコイルより突出する上記電極軸先端と上記コイルとの距離を０．８〜２．８ｍｍの範囲で設定してなる電極を備えたことを特徴とする金属蒸気放電灯。」と記載されている。また、「たとえばＤｙ（ジスプロシウム）＋Ｔｌ（タリウム）＋Ｉｎ（インジウム）＋Ｈｇ（水銀）、Ｓｃ（スカンジウム）＋Ｎａ（ナトリウム）＋Ｔｈ（トリウム）＋Ｈｇ、Ｎａ＋Ｔｌ＋Ｉｎ＋Ｈｇ等の組合わせのハロゲン化合物を石英発光管内に封入し、効率および演色性を改善した金属蒸気放電灯」（第１頁左下欄第１２〜１８行）と記載され、この記載によれば金属ハロゲン化物を封入したものであるから、この「金属蒸気放電灯」は「メタルハライドランプ」に該当すると解される。さらに、電極各部の具体的寸法として、たとえば４００Ｗの金属蒸気放電灯の場合、電極軸１１の先端とコイル１２との距離ｌ１を２．０ｍｍに設定すること（第２頁右上欄第１７行〜左下欄第４行）が記載されている。
　したがって、刊行物２には、石英発光管を用いたものであるが、メタルハライドランプにおいて、電極軸先端とコイルとの距離（本件発明１の「電極コイルの端面からの電極棒の突出長α」に相当）を０．８〜２．０ｍｍに設定することが記載され、具体例としても、４００Ｗのランプでは電極軸先端とコイルとの距離を２．０ｍｍとすることが記載されており、これらの値は大部分において本件発明１の数値範囲と共通するものである。
　以上のことから、同じくメタルハライドランプである刊行物１記載の発明において、電極コイルの端面からの電極棒の突出長として刊行物２記載の数値を採用することは当業者ならば容易に想到し得たものである。
　また、刊行物３には、「安定点灯時のランプ電流ＩＬ（アンペア）が１．７≦ＩＬ≦３．５であり、・・・電極軸の電極コイル部からの突出長さをｈ（ｍｍ）・・・とした場合、０．３≦ｈ≦０．９・・・としたことを特徴とする高圧ナトリウムランプ。」（特許請求の範囲）が記載されている。また、「電極軸は電極コイル部からの突出長さｈを大きくすると、熱容量が増して始動時のエネルギー集中が小さくなり、アークスポットが安定せず消え易くなり、逆に短くするとアークスポットが安定するから始動性が良くなる。・・・（中略）・・・電極軸の電極コイル部からの突出長さｈを小さくし過ぎると、やはり電極軸や電極コイル部の温度が高くなり過ぎ、電極やエミッタが飛散して管壁に付着し、黒化の原因となって光束維持率が低下する。さらに、コイル部を含めた電極の断面積が大きいと、始動時にアークスポットがコイル部や電極軸で移動して安定せず、また断面積が小さい場合は電極の温度が上昇され易く、このため電極やエミッタ等の飛散が生じる。」（第２頁右上欄第１５行〜左下欄第１４行）と記載され、電極軸の電極コイル部からの突出長さｈ（本件発明１の「電極コイルの端面からの電極棒の突出長α」に相当）を大きくしたり小さくしたりすると、始動性や、光束維持率や、アークスポットの安定性に影響することが示唆されている。さらに、実験１として、ランプ電流ＩＬが１．７Ａのとき突出する長さｈを０．３ｍｍとし、実験３として、ランプ電流ＩＬが３．３Ａのとき突出する長さｈを０．５ｍｍとすることが記載されている。
　したがって、刊行物３には、電極軸の電極コイル部からの突出長さｈを大きくしたり小さくしたりすると、始動性や、光束維持率や、アークスポットの安定性などのランプの特性に影響することが示唆されているのであるから、同じく高圧放電ランプである刊行物１記載の発明においても突出長さｈを大きくしたり小さくしたりするとランプの特性に影響することは当業者ならば普通に予測することである。そして、刊行物１記載の発明を具体化するに際して、ランプの特性を考慮して実験等を繰り返すことにより電極棒の突出長αを最適化することは当業者が適宜選択する設計的事項である。そして、本件発明１の電極棒の突出長αの範囲も、刊行物２あるいは刊行物３に記載されている値と同様なものであり、当業者が普通に採用する範囲の数値であって、格別なものではない。
　
相違点２について
　電極棒および電極コイルからなる電極を有するメタルハライドランプの電極コイルとして、該電極コイルの端部が電極棒の軸と直交する面と略平行に平坦となるようなものを用いることは、本件明細書及び図５に従来例として記載されているように従来から適宜行われている周知技術である（例えば、特公昭４８−２２１１６号公報、特開平３−１１０７４８号公報等参照）。そして、このような周知の端部形状の電極コイルを、電極棒が電極コイルから突出した形状の電極に用いることは、当業者ならば適宜採用し得ることにすぎず、困難性は認められない（必要であれば、特開昭５０−３２７９４号公報、特開平８−２７３５９６号公報等参照）し、そのことによる効果も格別なものではない。したがって、刊行物１に記載の発明に周知の技術を適用し、電極コイルの端部形状を電極棒の軸と直交する面と略平行に平坦となるようにすることは、当業者ならば適宜なし得る単なる設計事項にすぎず、効果についても、上記周知の端部形状の電極コイルを適用する事により当業者が当然予測しうる程度のものにすぎない。
　したがって、本件発明１は、刊行物１ないし３に記載された発明および周知の技術に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであると認められるから、本件請求項１に係る特許は特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものである。
　
３−３−２．本件発明２について
　本件発明２は、本件発明１を引用し、「前記ハロゲン化金属の総量に対するヨウ化ナトリウムの比率が、１０［ｗｔ％］以上である」と本件発明１を限定するものであるのでこの点について検討する。
　刊行物４には、セラミックスからなる発光管を有するメタルハライドランプにおいて、ハロゲン化ナトリウムの希土類金属ハロゲン化物に対する重量比を１０％〜１００％とすること、および、ハロゲン化ナトリウムとしてヨウ化ナトリウムを用いることが記載されており、この技術的思想を用いることにより本件発明２も当業者が容易に想到し得たものである。
　したがって、本件発明２は、刊行物１ないし３に記載された発明および周知の技術に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであると認められるから、本件請求項２に係る特許は特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものである。
　
４．むすび
　以上のとおり、本件請求項１ないし２に係る特許は、特許法２９条２項の規定に違反してされたものであるから、特許法１１３条２号に該当し、取り消されるべきものである。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１５年４月３日（２００３．４．３）
【訂正の要旨】
　ａ．特許請求の範囲の請求項１中の「前記電極コイルの端面からの前記電極棒の突出長」を、特許請求の範囲の減縮を目的として、「前記電極コイルの終端部の外周面には平坦部が形成されており、かつ前記電極コイルの端面と前記電極棒の先端面とが同一面内に位置している状態から前記電極棒を前記電極コイルの端面から突出させた突出長」と訂正する。
　これに伴い、特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明の記載との整合を図るため、明瞭でない記載の釈明を目的として、明細書【００１１】欄中の「前記電極コイルの端面からの前記電極棒の突出長」を、「前記電極コイルの終端部の外周面には平坦部が形成されており、かつ前記電極コイルの端面と前記電極棒の先端面とが同一面内に位置している状態から前記電極棒を前記電極コイルの端面から突出させた突出長」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
メタルハライドランプ
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　外管と、この外管内に設けられ、かつハロゲン化金属が封入された透光性セラミックからなる発光管と、前記発光管内に設けられた一対の電極とを備えたメタルハライドランプにおいて、前記電極が電極棒と電極コイルとを有し、
前記電極コイルの終端部の外周面には平坦部が形成されており、かつ前記電極コイルの端面と前記電極棒の先端面とが同一面内に位置している状態から前記電極棒を前記電極コイルの端面から突出させた
　【数１】
　　０．０００５６×Ｗ＋０．０６１≦α≦０．００５６×Ｗ＋１．６１
を満足することを特徴とするメタルハライドランプ。
　【請求項２】　前記ハロゲン化金属の総量に対するヨウ化ナトリウムの比率が、１０［ｗｔ％］以上であることを特徴とする請求項１に記載のメタルハライドランプ。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明はセラミック製の発光管を用いたメタルハライドランプに関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　セラミックからなる発光管を備えたメタルハライドランプは、これまで一般的に用いられてきた石英からなる発光管を備えたメタルハライドランプに比べ、発光管材料と封入金属との反応が少ないため、安定した寿命特性が得られるものと期待されている。
　【０００３】
　従来、この種のメタルハライドランプとして、透光性アルミナ管の両端部を絶縁セラミックキャップもしくは導電性キャップで閉塞した発光管を有する構成が知られている。そのような構成の一例が、特開昭６２−２８３５４３号公報に開示されている。
　【０００４】
　また、従来のメタルハライドランプとして、中央部の両端にこの中央部よりも径小な端部を有するセラミック製の発光管を有し、発光管の両端部に、先端に電極を有する導電性リード線を挿入し、発光管の端部と導電性リード線との隙間をシール材で封止した構造も知られている。その一例が、特開平６−１９６１３１号公報に開示されている。
　【０００５】
　このような従来のセラミック製の発光管を有するメタルハライドランプでは、ランプの効率を向上させるために、セラミックの高耐熱性を利用することにより、石英製の発光管を有するメタルハライドランプに比べて、発光管の管壁負荷（発光管全内表面積に対するランプ電力）を大きくした構成が知られている。
　【０００６】
　しかし、一般にこれらのメタルハライドランプは、図５に示すように、電極コイル５５の端面が電極棒５４の端部と同一面内に位置する構造（以下、面一構造と称する）の電極を有している。また、電極構造とランプのちらつきや寿命特性との関係についての詳細な検討はなされていない。
　【０００７】
　【発明が解決しようとする課題】
　上記したような、セラミック製発光管を用いた従来のメタルハライドランプでは、石英製の発光管を用いたメタルハライドランプに比べて、発光管の管壁負荷を大きくし、高効率・高演色を実現している。一方で、発光管内の温度が高く、電極温度が高いため、電極先端部の変形が大きくなり、その結果、アーク長が長くなり、ランプ電圧上昇による早期立ち消えが起こりやすいという問題を有している。
　【０００８】
　従来のセラミック製発光管を用いたメタルハライドランプにおいては、面一構造の電極を用いることによって、電極先端の形状を最適化し、電極先端部の変形によるアーク長増大を小さくし、立ち消えを抑制していた。
　【０００９】
　一方、上記したような、面一構造の電極を有する従来のメタルハライドランプは、電極コイル上の放電輝点移動により、ランプのちらつきが発生する割合が大きい。また、電極コイル上での放電が起こりやすく、電極コイルが局所的に高温になるため、寿命中の電極コイル材料の蒸発が大きくなり、発光管の黒化や、光束維持率の低下が大きいという問題を有する。
　【００１０】
　本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、ランプのちらつきを減少させ、寿命中の光束維持率を大幅に改善し、かつ立ち消えを抑制したメタルハライドランプを提供することを目的とする。
　【００１１】
　【課題を解決するための手段】
　本発明にかかるメタルハライドランプは、上記の目的を達成するために、外管と、この外管内に設けられ、かつハロゲン化金属が封入された透光性セラミックからなる発光管と、前記発光管内に設けられた一対の電極とを備えたメタルハライドランプにおいて、前記電極が電極棒と電極コイルとを有し、
前記電極コイルの終端部の外周面には平坦部が形成されており、かつ前記電極コイルの端面と前記電極棒の先端面とが同一面内に位置している状態から前記電極棒を前記電極コイルの端面から突出させた
　【００１２】
　【数２】
　　０．０００５６×Ｗ＋０．０６１≦α≦０．００５６×Ｗ＋１．６１
を満足することを特徴とする。
　【００１３】
　この構成によれば、放電輝点が電極棒先端で安定すると共に、電極コイルによる電極棒先端の放熱が効果的になされることから、ランプ電圧の上昇および発光管の黒化が抑制される。これにより、ちらつきが少なく、寿命中の光束維持率が向上され、さらに立ち消えの可能性が低いメタルハライドランプを提供することが可能となる。
　【００１４】
　上記のメタルハライドランプは、ハロゲン化金属の総量に対するヨウ化ナトリウムの比率が、１０［ｗｔ％］以上であることが好ましい。
　【００１５】
　この構成によれば、発光管内の放電アークの温度が低下することにより、電極先端部の温度が低下するので、ランプ電圧の上昇をさらに効果的に抑制することができる。
　【００１６】
　【発明の実施の形態】
　以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
　【００１７】
　（実施の形態１）
　図１に示すように、本発明の実施の形態１にかかるメタルハライドランプは、透光性のセラミックからなる発光管１が、金属線３ａ・３ｂによって外管２内に固定支持された構造を有している。外管２は、硬質ガラスによって形成されている。外管２の開口部内側には、金属線３ａ・３ｂを支持するステム３が設けられ、外管２は、このステム３によって気密に封止されている。また、外管２内には、窒素が３５０［Ｔｏｒｒ］充填されている。外管２の開口部外側には、口金４が取り付けられている。なお、このメタルハライドランプのランプ電力は、７０［ワット］である。
　【００１８】
　発光管１内には、所定量の水銀１２と、始動用希ガスと、ハロゲン化金属からなるヨウ化物ペレット１３とが封入されている。なお、始動用希ガスとしては、アルゴンを用いる。また、ヨウ化物ペレット１３は、ヨウ化ジスプロシウム、ヨウ化ツリウム、ヨウ化ホルミウム、ヨウ化タリウム、およびヨウ化ナトリウムの混合物である。
　【００１９】
　ここで、図２を参照しながら、発光管１の構成について詳細に説明する。発光管１は、図２に示すように、円筒状に形成された本管部５の両端部に、本管部５よりも径の小さい細管円筒部６が設けられた構成をなす。本管部５と細管円筒部６とは、リング部７により、同軸に一体焼結されている。
　【００２０】
　細管円筒部６内には、先端部に電極８を有する導入線９が、この電極８が本管円筒部５内に位置するように、それぞれ挿入されている。導入線９は、外径０．７［ｍｍ］のニオビウムからなる。細管円筒部６におけるリング部７の反対側の端部は、導入線９と細管円筒部６の内壁との間に挿入されたシール材１０によって封止され、封着部１１が形成されている。
　【００２１】
　図３に、電極８の詳細な構造を示す。図３に示すように、電極８は、タングステンの電極棒１４と電極コイル１５とによって構成される。なお、この電極８は、電極コイル１５は、その先端面から電極棒１４が突出長α［ｍｍ］だけ突出するように、電極棒１４に溶接されている。
　【００２２】
　このように構成されたメタルハライドランプにおいて、電極８の突出長α［ｍｍ］を変化させ、ランプのちらつき発生率、光束維持率、およびランプ電圧上昇を調べた。その結果を表１に示す。なお、表１の最上段に、本実施形態のメタルハライドランプとの比較例として、突出長α［ｍｍ］が０［ｍｍ］の場合、すなわち図５に示したような面一構造の電極を持つ従来のメタルハライドランプについての試験結果を示す。
　【００２３】
　【表１】
　【００２４】
　なお、表１において、ちらつき発生率は、ランプを１時間点灯させたとき、ちらつきが発生したランプの割合である。また、光束維持率は、初期点灯時の光束値に対する比率を示す（対０ｈ）。さらに、光束維持率とランプ電圧上昇とは、２０００時間点灯後の測定値である。
　【００２５】
　光束維持率の評価については、表１の最上段に比較例として示した突出長α［ｍｍ］が０［ｍｍ］の場合の光束維持率に対して、光束維持率が１５［％］以上向上した場合を可とし、それ以外を不可とする。　表１から明らかなように、電極８の突出長α［ｍｍ］が０．１［ｍｍ］以上かつ２．０［ｍｍ］以下のとき、ちらつきが発生せず、光束維持率１５［％］以上の向上を実現できることが確認できた。
　【００２６】
　また、ランプ電圧上昇の評価については、２０００時間点灯時で２５［Ｖ］未満である場合を可とし、２５［Ｖ］以上である場合を不可とする。ランプ電圧上昇が２０００時間点灯時で２５［Ｖ］以上の場合、点灯６０００時間以内のランプ立ち消えの可能性が高くなるからである。この評価基準によれば、表１から、電極８の突出長α［ｍｍ］が２．０［ｍｍ］以下のとき、ランプ電圧上昇を２５［Ｖ］未満に抑えることができ、立ち消えの抑制に効果的であることが確認できた。
　【００２７】
　このように、突出長α［ｍｍ］を０．１［ｍｍ］以上とすることにより、放電輝点が電極棒１４の先端で安定し、ちらつきおよび発光管黒化が減少したものと考えられる。また、突出長αを２．０［ｍｍ］以下とすることにより、電極コイル１５による電極棒１４先端の放熱が効果的になされ、ランプ電圧上昇および発光管黒化が抑制されたものと考えられる。
　【００２８】
　従って、ちらつき発生率、光束維持率、およびランプ電圧上昇を総合的に評価した結果、表１の評価欄に○印を記入したように、電極８の突出長α［ｍｍ］を０．１［ｍｍ］以上かつ２．０［ｍｍ］以下とした場合に、ちらつきが少なく、光束維持率がきわめて高く、かつ立ち消えが抑制された７０［ワット］のメタルハライドランプを得ることができる。
　【００２９】
　さらに、本実施形態の構成を持つメタルハライドランプにおいて、ランプ電力をそれぞれ３５［ワット］、１００［ワット］、１５０［ワット］、２５０［ワット］として上記と同様の検討をそれぞれ行い、図５に示したような面一構造の電極を持つ従来のランプと比較してランプの光束維持率が１５［％］以上向上し、かつランプのちらつきが少なく、しかも立ち消えを抑制できる電極８の突出長α［ｍｍ］の上限値および下限値を調べた。その結果を、図４において、上記の突出長α［ｍｍ］の上限値を○で示し、下限値を●印で示す。
　【００３０】
　図４から、上記した各ワットのランプで、ランプのちらつきが少なく、光束維持率が従来よりも１５［％］以上向上し、かつ立ち消えを抑制できる電極８の突出長α［ｍｍ］は、直線Ｌａと直線Ｌｂとの間の範囲であることが分かる。
　【００３１】
　なお、直線Ｌａ上の点（Ｗ，α）は、
　【００３２】
　【数３】
　　α＝０．０００５６×Ｗ＋０．０６１
を満たす。また、直線Ｌｂ上の点（Ｗ，α）は、
　【００３３】
　【数４】
　　α＝０．００５６×Ｗ＋１．６１
を満たす。
　【００３４】
　直線Ｌａよりも下方の範囲では、ちらつきが減少せず、光束維持率は従来よりも１５［％］以上向上しない。直線Ｌｂより上方の範囲では、光束維持率が従来よりも１５［％］以上向上せず、ランプ電圧上昇が２５［Ｖ］以上になり、寿命中の立ち消えが問題になる。
　【００３５】
　これは、突出長αを直線Ｌａよりも上方の範囲にとったとき、放電輝点が電極棒先端で安定し、ちらつきおよび発光管黒化が減少したものと考えられる。また、突出長αを直線Ｌｂよりも下方の範囲にとったとき、電極コイルによる電極棒先端の放熱が効果的になされ、ランプ電圧上昇および発光管黒化が抑制されるものと考えられる。
　【００３６】
　つまり、電極８の突出長をα［ｍｍ］とし、ランプ電力をＷ［ワット］とした場合、
　【００３７】
　【数５】
　　０．０００５６×Ｗ＋０．０６１≦α≦０．００５６×Ｗ＋１．６１
が満たされるとき、面一構造の電極を有する従来のメタルハライドランプと比較して、ランプのちらつきが減少するとともに、ランプの光束維持率が１５％以上向上し、かつ立ち消えが抑制されたメタルハライドランプを得ることが可能となる。
　【００３８】
　（実施の形態２）
　本発明の実施の形態２にかかるメタルハライドランプは、図１に示すように、透光性のセラミックからなる発光管１が、金属線３ａ・３ｂによって外管２内に固定支持された構造を有している。外管２は、硬質ガラスによって形成されている。外管２の開口部内側には、金属線３ａ・３ｂを支持するステム３が設けられ、外管２は、このステム３によって気密に封止されている。また、外管２内には、窒素が３５０［Ｔｏｒｒ］充填されている。外管２の開口部外側には、口金４が取り付けられている。なお、このメタルハライドランプのランプ電力は、７０［ワット］である。
　【００３９】
　発光管１内には、所定量の水銀１２と、始動用希ガスと、ハロゲン化金属からなるヨウ化物ペレット１３とが封入されている。なお、始動用希ガスとしては、アルゴンを用いる。また、ヨウ化物ペレット１３は、ヨウ化ジスプロシウム、ヨウ化ツリウム、ヨウ化ホルミウム、ヨウ化タリウム、およびヨウ化ナトリウムの混合物である。
　【００４０】
　ここで、図２を参照しながら、発光管１の構成について詳細に説明する。発光管１は、図２に示すように、円筒状に形成された本管部５の両端部に、本管部５よりも径の小さい細管円筒部６が設けられた構成をなす。本管部５と細管円筒部６とは、リング部７により、同軸に一体焼結されている。
　【００４１】
　細管円筒部６内には、先端部に電極８を有する導入線９が、この電極８が本管円筒部５内に位置するように、それぞれ挿入されている。導入線９は、外径０．７［ｍｍ］のニオビウムからなる。細管円筒部６におけるリング部７の反対側の端部は、導入線９と細管円筒部６の内壁との間に挿入されたシール材１０によって封止され、封着部１１が形成されている。
　【００４２】
　図３に、電極８の詳細な構造を示す。図３に示すように、電極８は、タングステンの電極棒１４と電極コイル１５とによって構成される。なお、この電極８は、電極コイル１５は、その先端面からの電極棒１４の突出長α［ｍｍ］が０．２５［ｍｍ］となるように、電極棒１４に溶接されている。
　【００４３】
　このように構成された本実施形態のメタルハライドランプにおいて、ヨウ化物ペレット１３として発光管１内に封入されるハロゲン化金属に占めるヨウ化ナトリウムの比率を変化させ、ランプ電圧上昇について調べた。その結果を表２に示す。
　【００４４】
　【表２】
　【００４５】
　表２において、ランプ電圧上昇は、２０００時間点灯後の測定値である。ランプ電圧上昇の評価については、２０００時間点灯時で２５［Ｖ］未満である場合を可とし、２０００時間点灯時で２５［Ｖ］以上の場合を不可とする。これは、２０００時間点灯時で２５［Ｖ］以上の場合、点灯６０００時間以内のランプ立ち消えの可能性が高くなるからである。
　【００４６】
　表２から明らかなように、ヨウ化物ペレット１３として発光管１内に封入されるハロゲン化金属に占めるヨウ化ナトリウムの比率が１０［ｗｔ％］以上のとき、ランプ電圧上昇は２５［Ｖ］未満に抑えられ、立ち消えの抑制に効果的であることが確認できた。
　【００４７】
　このように、ヨウ化ナトリウムの比率を１０［ｗｔ％］以上とした場合、発光管内の放電アークの温度が低下し、電極先端部の温度が低下し、電極の変形によるランプ電圧上昇が小さくなる。
　【００４８】
　従って、表２の評価欄中に○印で示したように、ヨウ化物ペレット１３として発光管１内に封入されるハロゲン化金属に占めるヨウ化ナトリウムの比率を１０［ｗｔ％］以上とした場合に、立ち消えが抑制された７０［ワット］のメタルハライドランプを得ることができる。
　【００４９】
　さらに、ランプ電力Ｗをそれぞれ３５［ワット］、１００［ワット］、１５０［ワット］、２５０［ワット］として上記と同様の検討をそれぞれ行った結果、ヨウ化物ペレット１３として発光管１内に封入されるハロゲン化金属に占めるヨウ化ナトリウムの比率を１０［ｗｔ％］以上とした場合に、立ち消えが抑制されることが確認された。
　【００５０】
　なお、上記では、電極８の突出長α［ｍｍ］を０．２５［ｍｍ］としたが、αの値はこれに限定されず、ランプ電力をＷ［ワット］としたときに、
　【００５１】
　【数６】
　　０．０００５６×Ｗ＋０．０６１≦α≦０．００５６×Ｗ＋１．６１
を満足するようなαの値について、同様の結果が得られる。
　【００５２】
　以上のことから、電極８の突出長をα［ｍｍ］とし、ランプ電力をＷ［ワット］とし、
　【００５３】
　【数７】
　　０．０００５６×Ｗ＋０．０６１≦α≦０．００５６×Ｗ＋１．６１
とし、発光管１内に封入するハロゲン化金属に占めるヨウ化ナトリウムの比率を１０［ｗｔ％］以上とすれば、立ち消えが抑制されたメタルハライドランプを得ることができる。
　【００５４】
　なお、上記した実施の形態１および２では、封着部１１の導入線９としてニオビウム線を用いたが、ニオビウムの代わりに、熱膨張率が発光管１の材料に近いその他の導入線材料を用いてもよい。また、導電性や非導電性のセラミックキャップを封着部１１に用いてもよい。
　【００５５】
　また、発光管１として、本管部５とリング部７とが一体成型され、細管円筒部６と一体焼結された発光管を用いてもよい。あるいは、発光管１として、本管部５と、細管円筒部６と、リング部７とが一体成型された発光管を用いても構わない。
　【００５６】
　また、上記の実施の形態１および２では、外管２内に窒素ガスを充填したが、窒素を含む混合ガスを充填してもよい。窒素と同時に充填できるガスとして、例えばＮｅ（ネオン）ガスを挙げることができる。窒素を含む混合ガスを用いる場合は、窒素ガスが５０体積％以上含有されていることが好ましい。
　【００５７】
　また、発光管１に使用されるセラミック材料は特に限定されない。例えば単結晶金属酸化物であるサファイア、多結晶金属酸化物であるアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、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）、あるいは多結晶非酸化物であるアルミニウム窒化物（ＡｌＸ）等を使用することができる。
　【００５８】
　また、上記の実施の形態１および２では、外管２には硬質ガラスを使用したが、外管２に使用される材料は特に限定されず、周知のものが使用できる。
　【００５９】
　【発明の効果】
　以上説明したように、本発明は、ランプのちらつきを減少させ、寿命中の光束維持率を大幅に改善し、かつ立ち消えを抑制したメタルハライドランプを提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
　【図１】　本発明の実施の形態にかかるメタルハライドランプの構成を示す一部切欠正面図
　【図２】　上記メタルハライドランプが備える発光管の構成を示す断面図
　【図３】　上記メタルハライドランプが備える電極の構成を示す平面図
　【図４】　上記メタルハライドランプにおけるランプ電力と電極突出長との関係を示すグラフ
　【図５】　従来のメタルハライドランプが備える面一構造の電極の構成を示す平面図
　【符号の説明】
　１　　発光管
　２　　外管
　３　　ステム
　３ａ・３ｂ　金属線
　４　　口金
　５　　本管部
　６　　細管円筒部
　７　　リング部
　８　　電極
　１１　封着部
　１２　水銀
　１３　ヨウ化物ペレット
　１４　電極棒
　１５　電極コイル