セラミックメタルハライドランプ
【課題】一つの発光管が破裂や破損した場合に、その発光管に接続されていたリード線が異電位の導電線に接触することを防止する。
【解決手段】 選択的に１本の発光管が点灯する複数の発光管を備えるセラミックメタルハライドランプであり、各発光管の一方の端部に接続された第１導電線及び他方の端部に接続された第２導電線と、複数の発光管の各々の周囲に配置された複数の保護スリーブと、複数の発光管及び保護スリーブを保持するフレームと、発光管、第１導電線、第２導電線、保護スリーブ及びフレームを収容する外球とを備え、第２導電線がフレームに電気的に接続され、さらに、フレームと第１導電線とが電気的に外部の駆動回路を経由して電力源に接続されており、さらに、複数の保護スリーブをフレームに固定する固定部材を設けており、固定部材が、第１導電線から離隔された位置に配置されている。
【解決手段】 選択的に１本の発光管が点灯する複数の発光管を備えるセラミックメタルハライドランプであり、各発光管の一方の端部に接続された第１導電線及び他方の端部に接続された第２導電線と、複数の発光管の各々の周囲に配置された複数の保護スリーブと、複数の発光管及び保護スリーブを保持するフレームと、発光管、第１導電線、第２導電線、保護スリーブ及びフレームを収容する外球とを備え、第２導電線がフレームに電気的に接続され、さらに、フレームと第１導電線とが電気的に外部の駆動回路を経由して電力源に接続されており、さらに、複数の保護スリーブをフレームに固定する固定部材を設けており、固定部材が、第１導電線から離隔された位置に配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミックメタルハライドランプに関する。詳しくは、複数の発光管を有し、各発光管の周囲に外球保護のための保護スリーブを備えるセラミックメタルハライドランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
高圧水銀ランプ、高圧ナトリウムランプ、メタルハライドランプ及びセラミックメタルハライドランプのような高輝度放電ランプ（ＨＩＤランプ：High Intensity Discharge Lamp）は、電極間の放電を利用して発光する。このため、白熱電球と比べて、光束が大きく大規模な空間の照明に適し、エネルギー効率が良いといった種々の特徴を備えている。
【０００３】
その特徴から、高輝度放電ランプは、道路、店舗、工場、ホール、スポーツ施設等の照明、テレビや映画のロケーション照明、自動車や鉄道車両の前照灯のみならず、半導体、液晶、プリント基板等の製造工程における露光用光源のような光応用分野の光源としても使用されている。
【０００４】
特に、ＨＩＤランプにおける、発光物質として金属ハロゲン化物を採用したメタルハライドランプは、青白い光線を放つ水銀ランプに比較して白色光（自然光）に近く優れた演色性と、また高い発光効率といった長所を有している。
【０００５】
メタルハライドランプの発光管として、従来は石英製発光管が使用されていた。最近では、透光性セラミックス製発光管（この材質は透光性の多結晶アルミナ PCA）が使用されている。透光性セラミックス製発光管は、石英製発光管に比較して、格段に長寿命化が図れ、例えば、1本で約2万4000時間の寿命が確保できる（長寿命）。更に、石英は、発光管内に封入した金属ハロゲン化物と反応し易いが、セラミックスはこれと反応せず、且つ耐熱性が良好である、といった長所を有している。このため、発光管内の封入物として、種々の金属ハロゲン化物を使用できる利点がある。
【０００６】
メタルハライドランプにおいて、透光性セラミックス製発光管を使用している場合は、特に、「セラミックメタルハライドランプ」と呼ばれ、水銀ランプだけで無く石英製発光管のメタルハライドランプと比較しても高効率で、例えば120 lm/W（ルーメン／ワット）以上の明るさを達成できるものもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開2006-228582 特許文献１の第１実施例に係るセラミックメタルハライドランプの一部断面図を図９に示す。このセラミックメタルハライドランプは、透光性外管１０７の内部に発光管１０１を収容する。発光管１０１は一対の電極１１１ａ，１１１ｂを内包する。電極１１１ａは、金属線１１４を経てフレーム１１３に電気的に接続され、さらにステム１０２に封止された一方の導入線に接続されている。他方の電極１１１ｂは、口金側リード線１１５、口金側金属線１１０を経て、ステム１０２に封止された他方の導入線に電気的に接続されている。
【０００８】
また、発光管１０１の周囲には透光性スリーブ１０６が設けられており、フレーム１１３に溶接された金属製の固定部材１０５ａ、１０５ｂにより固定されている。この透光性スリーブ１０６は発光管１０１が破裂した際、外管１０７の破損を防止する効果がある。
【０００９】
また、フレーム１１３及び透光性スリーブ１０６の外側には、金属線１１２が２回巻き付けられている。金属線１１２の両端部は溶接点１１３ａ，１１３ｂにおいてフレーム１１３に溶接されて固定されている。
【００１０】
発光管１０１の電極１１１ａ，１１１ｂのそれぞれへの電力の供給は、ステム１０２に封止された導入線を介してなされる。
【００１１】
特許文献１のセラミックメタルハライドランプでは、発光管１０１が破裂や破損して口金側リード線１１５及びそれに接続された電極１１１ｂが、発光管１０１から外れ、固定部材１０５ｂや金属線１１２に接触する可能性がある。この場合、固定部材１０５及び金属線１１２は、フレーム１１３に溶接されているためそれと同電位であり、口金側リード線１１５及びそれに接続された電極１１１ｂとは異電位であるため、口金側リード線１１５及びそれに接続された電極１１１ｂと固定部材１０５及び金属線１１２との間で電気的短絡が発生する可能性がある。
【００１２】
特許文献１のセラミックメタルハライドランプでは、発光管が破損した時点でランプ自体の寿命が終了しているので、そのような電気的な短絡は問題にはならない。しかし、本発明では、以下のような課題が生じる可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
一般に、ランプに対して、更なる長寿命化の要請がある。例えば、最近広く使用され始めたＬＥＤランプの寿命は、公称４万時間と言われている。
【００１４】
本発明者等は、ＬＥＤランプに対し発光効率は勝っているものの寿命が劣っているセラミックメタルハライドランプに関して、ＬＥＤランプの寿命に対抗できるように、複数本の発光管を用いて長寿命化を達成する研究・開発を行っている。セラミックメタルハライドランプにおいて、例えば、２本の発光管を使用して点灯し易い方が選択的に点灯するランプにすると、１本の発光管の寿命を2万4,000時間として、理論上、２本の発光管では4万8,000時間の長寿命化が期待できる。３本以上の発光管の場合も、同様に比例的に長寿命化が期待できる。それらの複数の発光管は固定部材によってフレームに固定する必要がある。
【００１５】
複数本の発光管を用いてランプの長寿命化を実現するためには、点灯中の一の発光管の寿命終了時点において、他の発光管が、（例えば、2〜3分後に）正常に点灯することが必要となる。
【００１６】
しかし、セラミックメタルハライドランプは、発光管の寿命末期において、発光管の内部ガスがリークしたり、発光管が破裂したりすることがある。即ち、セラミックメタルハライドランプでは、演色性向上のため発光管内を従来のＨＩＤランプよりも高温にしており、点灯時の発光管内の圧力がより高く、水銀ランプや高圧ナトリウムランプなど他の一般照明用ＨＩＤランプに比較して、発光管の破裂のおそれが高くなる傾向にある。そのため、発光管の周囲を保護スリーブで保護する必要があり、それらの保護スリーブは固定部材によってフレームに固定する必要があると考えられている。
【００１７】
ただし、複数本の発光管を用いたランプにおいて、一の発光管が破裂した場合、破裂の威力が高いため発光管を覆っている保護スリーブが損傷し、更には稀にではあるが、他の発光管や外球も損傷するおそれが有る。その場合、隣り合う発光管の保護スリーブ同士が接触していると、一の発光管の破裂の衝撃が他の接触する保護スリーブに直接伝わり、その保護スリーブも破損する可能性がある。
【００１８】
一方、保護スリーブ同士の間に隙間を設けた場合、輸送などの振動により、保護スリーブ同士が衝突してそれらが破損する可能性がある。
【００１９】
また、電力がステムに封止された導入線を介してランプに供給されている場合、口金からステムに封止されている一方の導入線及びリード線を経由して電気的に接続された電極までの電位と、他方の電極からフレーム及びステムに封止されている他方の導入線までの電位とは異なっている。そのため、一の発光管が破損した場合に、口金からステムに封止されている一方の導入線に電気的に接続されたリード線が、その破損の衝撃で曲がり、異なる電位の例えば保護スリーブの固定部材やフレームに接触する可能性がある。そうすると、そのリード線とフレームとが電気的に短絡してしまい、他の発光管が点灯できなくなる。
【００２０】
以上の観点から、本発明は、複数本の発光管を有するセラミックメタルハライドランプにおいて、一つの発光管が破裂や破損した場合に、ステムに封止された一方の導入線からその発光管の一方の電極に接続された導電線が、ステムに封止された他方の導入線からその発光管の他方の電極に接続された導電線に電気的に接触することを防ぐセラミックメタルハライドランプを提供することを目的とする。
【００２１】
より具体的には、本発明は、複数本の発光管を有するセラミックメタルハライドランプにおいて、一つの発光管が破裂や破損した場合に、口金側の発光管のリード線が、異なる電位の保護スリーブの固定部材に接触することのないセラミックメタルハライドランプを提供することを目的とする。
【００２２】
また、本発明は、複数本の発光管を有するセラミックメタルハライドランプにおいて、一つの発光管が破裂や破損した場合に、口金側の発光管のリード線が、異なる電位のフレームに接触することを防ぐセラミックメタルハライドランプを提供することを目的とする。
【００２３】
また、本発明は、複数本の発光管を有するセラミックメタルハライドランプにおいて、一つの発光管が破裂や破損した場合に、隣り合う発光管の保護スリーブがその破裂や破損の衝撃によって破損することを防ぐセラミックメタルハライドランプを提供することを目的とする。
【００２４】
また、本発明は、複数本の発光管を有するセラミックメタルハライドランプにおいて、各発光管を覆う保護スリーブ同士が衝突して破損することを防ぐセラミックメタルハライドランプを提供することを目的とする。
【００２５】
なお、上記のとおり、従来の１本の発光管のセラミックメタルハライドランプでは、その発光管が破損した時点でランプ自体の寿命が終了しているので、上記の点は問題とならなかった。従って、上記のさまざまな問題は、複数本の発光管を有するセラミックメタルハライドランプにおいて、新たに発生した問題である。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
そこで、本発明に係るセラミックメタルハライドランプは、選択的に１本の発光管が点灯する複数の発光管と、各発光管の一方の端部に接続された第１導電線及び他方の端部に接続された第２導電線と、該複数の発光管の各々の周囲に配置された複数の保護スリーブと、前記複数の発光管及び保護スリーブを保持するフレームと、前記発光管、前記第１導電線、前記第２導電線、前記保護スリーブ及び前記フレームを収容する外球とを備え、前記第２導電線が前記フレームに電気的に接続され、さらに、該フレームと前記第１導電線とが電気的に外部の駆動回路を経由して電力源に接続されており、さらに、前記複数の保護スリーブを前記フレームに固定する固定部材を設けており、該固定部材が、前記第１導電線から離隔された位置に配置されていることを特徴とする。
【００２７】
そのセラミックメタルハライドランプにおいて、前記複数の保護スリーブの前記固定部材を取り付けていない位置であって、隣り合う該保護スリーブ同士の間の位置に離隔材を設け、それにより、該隣り合う保護スリーブ同士を所定間隔だけ離隔するようにしてもよい。
【００２８】
そのセラミックメタルハライドランプにおいて、前記複数の保護スリーブ及び前記フレームの周囲に非導電性の保持部材を捲回してもよい。
【００２９】
そのセラミックメタルハライドランプにおいて、前記フレームの支柱の一部を非導電性の保持部材によって覆ってもよい。
【００３０】
そのセラミックメタルハライドランプにおいて、前記第１導電線に移動方向制御部材を設け、第１導電線が異電位部材方向に移動することを抑制するようにしてもよい。
【００３１】
そのセラミックメタルハライドランプにおいて、前記保護スリーブは、両端開放型、両端封止の密封型、一端開放の他端封止型のいずれでもよい。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、複数本の発光管を有するセラミックメタルハライドランプにおいて、一つの発光管が破裂や破損した場合に、ステムに封止された一方の導入線からその発光管の一方の電極に接続された導電線が、ステムに封止された他方の導入線からその発光管の他方の電極に接続された導電線に電気的に接触することを防ぐセラミックメタルハライドランプを提供することができる。
【００３３】
より具体的には、本発明によれば、複数本の発光管を有するセラミックメタルハライドランプにおいて、一つの発光管が破裂や破損した場合に、口金側の発光管のリード線が、異なる電位の保護スリーブの固定部材に接触することのないセラミックメタルハライドランプを提供することができる。
【００３４】
また、本発明によれば、複数本の発光管を有するセラミックメタルハライドランプにおいて、一つの発光管が破裂や破損した場合に、口金側の発光管のリード線が、異なる電位のフレームに接触することを防ぐセラミックメタルハライドランプを提供することができる。
【００３５】
また、本発明によれば、複数本の発光管を有するセラミックメタルハライドランプにおいて、一つの発光管が破裂や破損した場合に、隣り合う発光管の保護スリーブがその破裂や破損の衝撃によって破損することを防ぐセラミックメタルハライドランプを提供することができる。
【００３６】
また、本発明によれば、複数本の発光管を有するセラミックメタルハライドランプにおいて、各発光管を覆う保護スリーブ同士が衝突して破損することを防ぐセラミックメタルハライドランプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係るセラミックメタルハライドランプの構成を説明するための正面図である。
【図２】図２は、図１に示す本発明の第１実施形態に係るセラミックメタルハライドランプの構成を説明するための側面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、セラミックメタルハライドランプの駆動回路を説明するための簡略化した図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、セラミックメタルハライドランプのステムの導入線と発光管とフレームとの電気的な接続関係を説明するための概念図である。
【図４】図４は、本発明の第２実施形態に係るセラミックメタルハライドランプの構成を説明するための側面図である。
【図５】図５は、本発明の第３実施形態に係るセラミックメタルハライドランプの構成を説明するための側面図である。
【図６】図６は、本発明の第４実施形態に係るセラミックメタルハライドランプの構成を説明するための側面図である。
【図７】図７は、本発明の第５実施形態に係るセラミックメタルハライドランプの構成を説明するための側面図である。
【図８】図８は、種々のタイプの保護スリーブを説明するための図であり、（Ａ）は両端密封型保護スリーブを示し、（Ｂ）は片端密封型保護スリーブを示し、（Ｃ）は片端密封の他端半開放型保護スリーブを示し、（Ｄ）は両端開放型保護スリーブを示す。
【図９】図９は、従来のセラミックメタルハライドランプの一実施例を示す一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、添付図面に基づいて本発明に係る、複数の発光管を備え、各発光管の周囲に保護スリーブを配置したセラミックメタルハライドランプの各実施形態を説明する。なお、全図において、各部材の厚さ、長さ、形状、部材同士の間隔、隙間等は、理解の容易のために、適宜、拡大・縮小・変形・簡略化等をしている。図の説明の際の上下・左右の表現は、その図を鉛直面内に置いた状態でのその図面の面に沿った方向を表すものとする。また、図中、同じ要素に対しては同じ参照符号を付して、重複した説明を省略する。
【００３９】
また、本発明に係る、２本の発光管を備えるセラミックメタルハライドランプにおいては、点灯時には、２本の発光管の内、その時点で点灯し易い状態の１本の発光管が点灯する。消灯後、次に点灯する時も、２本の発光管の内、その時点で点灯し易い状態の１本の発光管が点灯する。以後、これを繰り返す。本出願書類では、このような状態を、「選択的に点灯する２本の発光管」と説明する。更に、点灯中であり且つ寿命末期に至ったランプを「一方の発光管」と呼び、一方の発光管の寿命終了後に点灯する発光管を「他方の発光管」と呼ぶこととする。
【００４０】
なお、本発明は、複数本の発光管を有するセラミックメタルハライドランプに関するが、ランプの構成を簡単にして分かり易くするため、２本の発光管の場合を代表例として説明する。
【００４１】
ただし、３本以上の発光管の場合は、２本の発光管の場合と同様の技術的手段により、本発明を実現できることを承知されたい。
【００４２】
［第１実施形態］
図１及び図２は、それぞれ、本発明の第１実施形態に係るセラミックメタルハライドランプ１０の構成を説明するための正面図及び側面図である。
【００４３】
セラミックメタルハライドランプ１０は、外球（「外管」、「管球」又は「外管バルブ」とも言う。）２の内部に２つの発光管４Ａ，４Ｂを備える。発光管４Ａ，４Ｂの周囲は、それぞれ、保護スリーブ１７Ａ，１７Ｂによって囲まれている。
【００４４】
発光管４Ａ，４Ｂの各々は、中央の太管部及び両端の細管部の形状をもつ透光性セラミックス製の容器である。各発光管においては、第２導電線のリード線５Ａ（５Ｂ）及び第１導電線のリード線７Ａ（７Ｂ）が、細管部のそれぞれを通って太管部まで延びて、タングステン（Ｗ）製の電極（図示せず。）の両端に接続されている。
【００４５】
また、発光管４Ａ（４Ｂ）の容器内には、発光及び放電媒体として、所定量の水銀と、金属ハロゲン化物と、希ガスとして所定圧力のアルゴン（Ａｒ）ガスが封入されている。希ガスとして、アルゴン（Ａｒ）ガス以外に、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）等の他の希ガスや、それらの混合ガスでもよい。金属ハロゲン化物としては、よう素（Ｉ）、臭素（Ｂｒ）、塩素（Ｃｌ）等のハロゲンと、ナトリウム（Ｎａ）、ツリウム（Ｔｍ）、セシウム（Ｃｓ）、ディスプロシウム（Ｄｙ）等の少なくとも一種の発光金属とが封入され、発光効率、演色性や色温度等の特性の向上が図られている。
【００４６】
保護スリーブ１７Ａ，１７Ｂの周囲には、それぞれ、金属製の固定部材６Ａ，６Ｂが捲回されており、金属製の固定部材６Ａ，６Ｂは、フレーム８に溶接され固定されている。また、各保護スリーブ１７Ａ，１７Ｂは、２つの石英製の円筒を組み合わせたもので、両端にリード線５Ａ（５Ｂ）又はリード線７Ａ（７Ｂ）が貫通する小さな開孔が形成されている。
【００４７】
フレーム８は、モリブデン（Ｍｏ），ステンレス（ＳＵＳ），ニッケルメッキ鉄線等の線材や略長四角形状の枠状に成形した丸棒体から成る支柱からなる。
【００４８】
保護スリーブ１７Ａにおいては、リード線５Ａ，７Ａが、開孔を貫通して、発光管４Ａの電極（図示せず。）に接続されている。リード線５Ａは、フレーム８に接続されており、フレーム８の下側は、ステム２０の導入線２２に接続されている。リード線７Ａは、ステム２０の導入線２１に接続されている。それぞれの導入線は、口金のシェル１又はアイレット３を経由して外部の電力供給源に電気的に接続される。
【００４９】
図３Ａは、本発明の第１実施形態に係るセラミックメタルハライドランプ１０の駆動回路を示す。その回路は、従来使用されていたセラミックメタルハライドランプの回路と同じであり、また、本発明の他の実施形態に係るセラミックメタルハライドランプの駆動回路としても用いられる。
【００５０】
図３Ａに示すように、駆動回路は、商用交流電源（100/200 V， 50/60Hz）３４から安定器３６を経由してセラミックメタルハライドランプ１０，４０，５０，６０，７０に電力を供給する。安定器３６は、チョークコイル３７及びイグナイター（始動回路）３８を備える。ランプ内の発光管４Ａ，４Ｂは、電源３４に対し電気的に並列に接続されている。発光管４Ａ，４Ｂの一方の端部に接続された導電線が第１導電線であり、他方の端部に接続された導電線が第２導電線である。この明細書において、第１導電線及び第２導電線と呼ぶときには、それぞれにおいて電気的に接続されていて同電位のもののすべてを差す。
【００５１】
図３Ａから明らかなように、セラミックメタルハライドランプ自体には始動回路は無く、安定器３６からのパルスが２つの発光管４Ａ，４Ｂに供給されたときに、点灯し易い状態の１個の発光管が点灯する。
【００５２】
但し、安定器３６にイグナイター（始動回路）を有し、セラミックメタルハライドランプ自体には始動回路の無いものを説明してきたが、ここでは図示しないものの、言うまでもなくイグナイターの内蔵していない安定器とランプ自体にグロースターターなどの始動器を内蔵したものでも同様に用いる事が出来る。
【００５３】
図３Ｂは、セラミックメタルハライドランプのステム２０の導入線２１，２２と発光管４Ａと金属製のフレーム８との電気的な接続関係を説明するための概念図である。図に示すように、発光管４Ａの両端には、リード線５Ａ，７Ａを経由して、それぞれ、フレーム８及びステム２０の導入線２１に接続されている。フレーム８は、電気的に、仮想の導電線３３を経由してステム２０の導入線２２に接続されている。
【００５４】
図３Ｂに示す概念図においては、リード線５Ａ、フレーム８及びステム２０の導入線２２の間では同電位である。一方、リード線７Ａ及びそれに接続されたタングステン電極及びステム２０の導入線２１の間でも同電位である。しかし、リード線５Ａ、フレーム８及びステム２０の導入線２２と、リード線７Ａ及びそれに接続されたタングステン電極及びステム２０の導入線２１との間には、発光管４Ａ（４Ｂ）が接続されているため、それらの間では異電位である。
【００５５】
その結果、例えば、ランプに電力が供給されている状態で、発光管４Ａが破裂や破損した衝撃により、リード線７Ａ及びそれに接続されたタングステン電極が、導入線２１と電気的に接続されたまま発光管４Ａの端部から外れ、異電位のリード線５Ａ、フレーム８又はステム２０の導入線２２に接触すると、ステム２０の導入線２１，２２の間で電気的な短絡が生じることになる。それにより、他方の発光管４Ｂには電力が供給されなくなり、発光管４Ｂは点灯することができなくなる。
【００５６】
図１に示す本発明の第１実施形態に係るセラミックメタルハライドランプ１０では、発光管４Ａ，４Ｂの周囲の保護スリーブ１７Ａ，１７Ｂは、固定部材６Ａ，６Ｂによってフレーム８に固定されている。固定部材６Ａ，６Ｂは金属製でありフレーム８に溶接されている。このため、固定部材６Ａ，６Ｂは、電気的に、フレーム８と同電位になる。
【００５７】
一方、リード線７Ａの上端部は、固定部材６Ａ，６Ｂから離れており、それらに接触することはない。また、保護スリーブ１７Ａ，１７Ｂの下方の位置、つまり、リード線７Ａが引き出されている位置の近くには、固定部材６Ａ，６Ｂのような固定部材は設けられていない。
【００５８】
従って、本発明の第１実施形態に係るセラミックメタルハライドランプ１０では、例えば、発光管４Ａが破裂や破損し、さらに、その保護スリーブ１７も破損して、リード線７Ａ及びそれに接続されたタングステン電極が導入線２１と電気的に接続されたまま発光管４Ａから外れたとしても、リード線７Ａ及びそれに接続されたタングステン電極が到達する空間に固定部材６Ａ，６Ｂが存在しないため接触して短絡回路を形成することはない。
【００５９】
［第２実施形態］
図４は、本発明の第２実施形態に係るセラミックメタルハライドランプ４０の構成を説明するための側面図である。セラミックメタルハライドランプ４０は、本発明の第２実施形態に係るセラミックメタルハライドランプ１０とは、離隔材４２を備える点で相違する。
【００６０】
離隔材４２は、金属製の細長いプレートからなり、保護スリーブ１７Ａと保護スリーブ１７Ｂとの間に配置されていて、フレーム８に固定されている。離隔材４２が固定されている位置は、保護スリーブ１７Ａ，１７Ｂの固定部材６Ａ，６Ｂから離れた位置である。
【００６１】
保護スリーブ１７Ａ，１７Ｂの上方部分は、固定部材６Ａ，６Ｂが巻き付けられていてフレーム８に固定されている。そのため、離隔材４２がない場合には、保護スリーブ１７Ａ，１７Ｂの下方部分は、互いに押し付けられて接触しているか、又は、一定距離離隔された位置に保持されている。
【００６２】
保護スリーブ１７Ａ，１７Ｂの下方部分が互いに接触している場合には、保護スリーブ１７Ａ，１７Ｂの一方の側の発光管４Ａ又は４Ｂが破裂や破損すると、その衝撃が他方の保護スリーブに直接に伝わり、その他方の保護スリーブを破損する可能性がある。
【００６３】
一方、保護スリーブ１７Ａ，１７Ｂの下方部分が一定距離離隔された位置に保持されている場合には、ランプの輸送時の振動により、それらの保護スリーブの下方部分同士が衝突して破損する可能性がある。
【００６４】
そのため、離隔材４２を用いて、保護スリーブ１７Ａと保護スリーブ１７Ｂとを所定の距離離隔させるとともに、固定部材６Ａ，６Ｂによって、保護スリーブ１７Ａ，１７Ｂを互いに押し付けるようにすると、保護スリーブ１７Ａ，１７Ｂを、互いに、所定の距離離隔された位置に固定することができるようになる。それにより、隣り合う保護スリーブが互いに衝突したり、一方の破裂や破損等の衝撃が他方に直接伝わり、他方の保護スリーブまで破損するのを防ぐことができる。
【００６５】
［第３実施形態］
図５は、本発明の第３実施形態に係るセラミックメタルハライドランプ５０の構成を説明するための側面図である。セラミックメタルハライドランプ５０は、本発明の第２実施形態に係るセラミックメタルハライドランプ４０とは、発光管４Ａの下方端部に接続されているリード線７Ａに、板状部材５２が取り付けられている点で相違する。
【００６６】
板状部材５２は、保護スリーブ１７Ａ内にあるリード線７Ａの側面に固定されていて、その面の向きは、図５に示すように、フレーム８の両側の２本の支柱を通る平面と平行である。これにより、発光管４Ａが破裂や破損した場合には、板状部材５２は、その衝撃を受けて、図５において、紙面の表側又は裏側に向かって曲がる可能性が高い。その結果、リード線７Ａは、フレーム８の両側の２本の支柱の間の空間を移動することになるため、異電位のフレーム８の支柱に接触することを防ぐことができる。
【００６７】
すなわち、板状部材５２は、発光管４Ａの破裂等の際の衝撃を受けた際に、リード線７Ａの曲がる方向を制御して、リード線７Ａが、異電位のフレーム８等の部材の方向に移動することを抑制することができる。
【００６８】
図５では、板状部材５２は矩形であるがそれに限定されるものではなく、発光管の破裂や破損の際の衝撃を受けてリード線の移動方向を制御できるものであればどのような形状のものでもよい。
【００６９】
［第４実施形態］
図６は、本発明の第４実施形態に係るセラミックメタルハライドランプ６０の構成を説明するための側面図である。セラミックメタルハライドランプ６０は、本発明の第２実施形態に係るセラミックメタルハライドランプ４０とは、発光管４Ａを囲む保護スリーブ１７Ａの下側部分及びフレーム８の周囲に、非導電性の線状部材６２が捲回されている点で相違する。
【００７０】
線状部材６２は、非導電性の部材、例えば、ガラスファイバーから形成されていて、フレーム８の両側の２本の支柱とその間にある保護スリーブ１７Ａ，１７Ｂとの外側に、例えば、５回ほど捲回されている。これにより、保護スリーブ１７Ａ，１７Ｂをフレーム８に強固に固定することが可能であり、また、例えば、発光管４Ａが破裂や破損した場合にも、それを囲む保護スリーブ１７Ａをその位置に保持するように機能する。これにより、発光管４Ａが完全に破損した場合であっても、保護スリーブ１７Ａ及びリード線７Ａをその位置にとどめることによってそのリード線がフレーム８に接触することを防止することができる。
【００７１】
尚、非導電性材料は線状部材に限られず、セラミックやプラスチック等の板状部材でも良く、また、複数の保護スリーブに捲回できてそれらを強固に固定できるものであれば、ベルト形状、紐形状等どのような形状のものであってもよい。
［第５実施形態］
図７は、本発明の第５実施形態に係るセラミックメタルハライドランプ７０の構成を説明するための側面図である。セラミックメタルハライドランプ７０は、本発明の第２実施形態に係るセラミックメタルハライドランプ４０とは、フレーム８の両側の２本の支柱のそれぞれの周囲に、非導電性部材７２を設けている点で相違する。
【００７２】
非導電性部材７２は非導電性材料のセラミック、ガラス、プラスチックから形成された筒状のものであり、フレーム８の２本の支柱のそれぞれを覆っている。コーティングによって形成してもよい。その位置は、ほぼ、発光管４Ａ，４Ｂの下方端部にリード線７Ａ，７Ｂが接続されている高さに対応する位置である。
【００７３】
非導電性部材７２がその位置に固定されているのは次の理由による。例えば、発光管４Ａが破裂や破損すると、それを囲む保護スリーブ１７Ａも破損する可能性がある。そのときに、フレーム８の支柱のその位置に非導電性部材７２が設けられていないと、発光管４Ａの下方の端部に接続されていたリード線７Ａが折れ曲がって、フレーム８の支柱のその位置に接触する可能性もあるからである。
そのため、その位置に非導電性部材７２を設けて、リード線７Ａが異電位のフレーム８の支柱に直接に接触することを防いでいる。
【００７４】
［代替保護スリーブの例］
図８は、種々のタイプの保護スリーブを説明するための図であり、（Ａ）は両端密封型保護スリーブを示し、（Ｂ）は片端密封型保護スリーブを示し、（Ｃ）は片端密封の他端半開放型保護スリーブを示し、（Ｄ）は両端開放型保護スリーブを示す。
【００７５】
図１から図７までに示すセラミックメタルハライドランプは、保護スリーブ１７Ａ，１７Ｂを備えており、各々は、２つの石英製の円筒を組み合わせたもので、両端にリード線５Ａ（５Ｂ）又はリード線７Ａ（７Ｂ）が貫通する小さな開孔が形成されたものである。その保護スリーブ１７Ａ，１７Ｂに代えて、図８に示すように、他の種類の保護スリーブ１８Ａ−１８Ｄを用いることができ、そのときには、それぞれの保護スリーブの上方の部分、すなわち、フレーム８に接続されているリード線５Ａが接続された側の部分を、固定部材６Ａによってフレーム８に固定し、他方のリード線７Ａが接続された側には固定部材は設けない。
【００７６】
［変形例等］
以上、本発明に係る複数の発光管を備えるセラミックメタルハライドランプのいくつかの実施形態を説明したが、これらは例示であって、本発明の範囲を制限するものではない。当業者が、本実施形態に対して容易になしえる追加・削除・変更・改良等は、本発明の範囲内にある。本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の範囲の記載によって定められる。
【符号の説明】
【００７７】
１０，４０，５０，６０，７０・・・セラミックメタルハライドランプ
１・・・シェル
２・・・外球
３・・・アイレット
４Ａ，４Ｂ・・・発光管
５Ａ，５Ｂ，７Ａ，７Ｂ・・・リード線
６Ａ，６Ｂ・・・固定部材
８・・・フレーム
１７Ａ，１７Ｂ・・・保護スリーブ
２０・・・ステム
２１，２２・・・導入線
３０・・・駆動回路
４２・・・離隔部材
５２・・・板状部材
６２・・・線状部材
７２・・・筒状部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミックメタルハライドランプに関する。詳しくは、複数の発光管を有し、各発光管の周囲に外球保護のための保護スリーブを備えるセラミックメタルハライドランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
高圧水銀ランプ、高圧ナトリウムランプ、メタルハライドランプ及びセラミックメタルハライドランプのような高輝度放電ランプ（ＨＩＤランプ：High Intensity Discharge Lamp）は、電極間の放電を利用して発光する。このため、白熱電球と比べて、光束が大きく大規模な空間の照明に適し、エネルギー効率が良いといった種々の特徴を備えている。
【０００３】
その特徴から、高輝度放電ランプは、道路、店舗、工場、ホール、スポーツ施設等の照明、テレビや映画のロケーション照明、自動車や鉄道車両の前照灯のみならず、半導体、液晶、プリント基板等の製造工程における露光用光源のような光応用分野の光源としても使用されている。
【０００４】
特に、ＨＩＤランプにおける、発光物質として金属ハロゲン化物を採用したメタルハライドランプは、青白い光線を放つ水銀ランプに比較して白色光（自然光）に近く優れた演色性と、また高い発光効率といった長所を有している。
【０００５】
メタルハライドランプの発光管として、従来は石英製発光管が使用されていた。最近では、透光性セラミックス製発光管（この材質は透光性の多結晶アルミナ PCA）が使用されている。透光性セラミックス製発光管は、石英製発光管に比較して、格段に長寿命化が図れ、例えば、1本で約2万4000時間の寿命が確保できる（長寿命）。更に、石英は、発光管内に封入した金属ハロゲン化物と反応し易いが、セラミックスはこれと反応せず、且つ耐熱性が良好である、といった長所を有している。このため、発光管内の封入物として、種々の金属ハロゲン化物を使用できる利点がある。
【０００６】
メタルハライドランプにおいて、透光性セラミックス製発光管を使用している場合は、特に、「セラミックメタルハライドランプ」と呼ばれ、水銀ランプだけで無く石英製発光管のメタルハライドランプと比較しても高効率で、例えば120 lm/W（ルーメン／ワット）以上の明るさを達成できるものもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開2006-228582 特許文献１の第１実施例に係るセラミックメタルハライドランプの一部断面図を図９に示す。このセラミックメタルハライドランプは、透光性外管１０７の内部に発光管１０１を収容する。発光管１０１は一対の電極１１１ａ，１１１ｂを内包する。電極１１１ａは、金属線１１４を経てフレーム１１３に電気的に接続され、さらにステム１０２に封止された一方の導入線に接続されている。他方の電極１１１ｂは、口金側リード線１１５、口金側金属線１１０を経て、ステム１０２に封止された他方の導入線に電気的に接続されている。
【０００８】
また、発光管１０１の周囲には透光性スリーブ１０６が設けられており、フレーム１１３に溶接された金属製の固定部材１０５ａ、１０５ｂにより固定されている。この透光性スリーブ１０６は発光管１０１が破裂した際、外管１０７の破損を防止する効果がある。
【０００９】
また、フレーム１１３及び透光性スリーブ１０６の外側には、金属線１１２が２回巻き付けられている。金属線１１２の両端部は溶接点１１３ａ，１１３ｂにおいてフレーム１１３に溶接されて固定されている。
【００１０】
発光管１０１の電極１１１ａ，１１１ｂのそれぞれへの電力の供給は、ステム１０２に封止された導入線を介してなされる。
【００１１】
特許文献１のセラミックメタルハライドランプでは、発光管１０１が破裂や破損して口金側リード線１１５及びそれに接続された電極１１１ｂが、発光管１０１から外れ、固定部材１０５ｂや金属線１１２に接触する可能性がある。この場合、固定部材１０５及び金属線１１２は、フレーム１１３に溶接されているためそれと同電位であり、口金側リード線１１５及びそれに接続された電極１１１ｂとは異電位であるため、口金側リード線１１５及びそれに接続された電極１１１ｂと固定部材１０５及び金属線１１２との間で電気的短絡が発生する可能性がある。
【００１２】
特許文献１のセラミックメタルハライドランプでは、発光管が破損した時点でランプ自体の寿命が終了しているので、そのような電気的な短絡は問題にはならない。しかし、本発明では、以下のような課題が生じる可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
一般に、ランプに対して、更なる長寿命化の要請がある。例えば、最近広く使用され始めたＬＥＤランプの寿命は、公称４万時間と言われている。
【００１４】
本発明者等は、ＬＥＤランプに対し発光効率は勝っているものの寿命が劣っているセラミックメタルハライドランプに関して、ＬＥＤランプの寿命に対抗できるように、複数本の発光管を用いて長寿命化を達成する研究・開発を行っている。セラミックメタルハライドランプにおいて、例えば、２本の発光管を使用して点灯し易い方が選択的に点灯するランプにすると、１本の発光管の寿命を2万4,000時間として、理論上、２本の発光管では4万8,000時間の長寿命化が期待できる。３本以上の発光管の場合も、同様に比例的に長寿命化が期待できる。それらの複数の発光管は固定部材によってフレームに固定する必要がある。
【００１５】
複数本の発光管を用いてランプの長寿命化を実現するためには、点灯中の一の発光管の寿命終了時点において、他の発光管が、（例えば、2〜3分後に）正常に点灯することが必要となる。
【００１６】
しかし、セラミックメタルハライドランプは、発光管の寿命末期において、発光管の内部ガスがリークしたり、発光管が破裂したりすることがある。即ち、セラミックメタルハライドランプでは、演色性向上のため発光管内を従来のＨＩＤランプよりも高温にしており、点灯時の発光管内の圧力がより高く、水銀ランプや高圧ナトリウムランプなど他の一般照明用ＨＩＤランプに比較して、発光管の破裂のおそれが高くなる傾向にある。そのため、発光管の周囲を保護スリーブで保護する必要があり、それらの保護スリーブは固定部材によってフレームに固定する必要があると考えられている。
【００１７】
ただし、複数本の発光管を用いたランプにおいて、一の発光管が破裂した場合、破裂の威力が高いため発光管を覆っている保護スリーブが損傷し、更には稀にではあるが、他の発光管や外球も損傷するおそれが有る。その場合、隣り合う発光管の保護スリーブ同士が接触していると、一の発光管の破裂の衝撃が他の接触する保護スリーブに直接伝わり、その保護スリーブも破損する可能性がある。
【００１８】
一方、保護スリーブ同士の間に隙間を設けた場合、輸送などの振動により、保護スリーブ同士が衝突してそれらが破損する可能性がある。
【００１９】
また、電力がステムに封止された導入線を介してランプに供給されている場合、口金からステムに封止されている一方の導入線及びリード線を経由して電気的に接続された電極までの電位と、他方の電極からフレーム及びステムに封止されている他方の導入線までの電位とは異なっている。そのため、一の発光管が破損した場合に、口金からステムに封止されている一方の導入線に電気的に接続されたリード線が、その破損の衝撃で曲がり、異なる電位の例えば保護スリーブの固定部材やフレームに接触する可能性がある。そうすると、そのリード線とフレームとが電気的に短絡してしまい、他の発光管が点灯できなくなる。
【００２０】
以上の観点から、本発明は、複数本の発光管を有するセラミックメタルハライドランプにおいて、一つの発光管が破裂や破損した場合に、ステムに封止された一方の導入線からその発光管の一方の電極に接続された導電線が、ステムに封止された他方の導入線からその発光管の他方の電極に接続された導電線に電気的に接触することを防ぐセラミックメタルハライドランプを提供することを目的とする。
【００２１】
より具体的には、本発明は、複数本の発光管を有するセラミックメタルハライドランプにおいて、一つの発光管が破裂や破損した場合に、口金側の発光管のリード線が、異なる電位の保護スリーブの固定部材に接触することのないセラミックメタルハライドランプを提供することを目的とする。
【００２２】
また、本発明は、複数本の発光管を有するセラミックメタルハライドランプにおいて、一つの発光管が破裂や破損した場合に、口金側の発光管のリード線が、異なる電位のフレームに接触することを防ぐセラミックメタルハライドランプを提供することを目的とする。
【００２３】
また、本発明は、複数本の発光管を有するセラミックメタルハライドランプにおいて、一つの発光管が破裂や破損した場合に、隣り合う発光管の保護スリーブがその破裂や破損の衝撃によって破損することを防ぐセラミックメタルハライドランプを提供することを目的とする。
【００２４】
また、本発明は、複数本の発光管を有するセラミックメタルハライドランプにおいて、各発光管を覆う保護スリーブ同士が衝突して破損することを防ぐセラミックメタルハライドランプを提供することを目的とする。
【００２５】
なお、上記のとおり、従来の１本の発光管のセラミックメタルハライドランプでは、その発光管が破損した時点でランプ自体の寿命が終了しているので、上記の点は問題とならなかった。従って、上記のさまざまな問題は、複数本の発光管を有するセラミックメタルハライドランプにおいて、新たに発生した問題である。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
そこで、本発明に係るセラミックメタルハライドランプは、選択的に１本の発光管が点灯する複数の発光管と、各発光管の一方の端部に接続された第１導電線及び他方の端部に接続された第２導電線と、該複数の発光管の各々の周囲に配置された複数の保護スリーブと、前記複数の発光管及び保護スリーブを保持するフレームと、前記発光管、前記第１導電線、前記第２導電線、前記保護スリーブ及び前記フレームを収容する外球とを備え、前記第２導電線が前記フレームに電気的に接続され、さらに、該フレームと前記第１導電線とが電気的に外部の駆動回路を経由して電力源に接続されており、さらに、前記複数の保護スリーブを前記フレームに固定する固定部材を設けており、該固定部材が、前記第１導電線から離隔された位置に配置されていることを特徴とする。
【００２７】
そのセラミックメタルハライドランプにおいて、前記複数の保護スリーブの前記固定部材を取り付けていない位置であって、隣り合う該保護スリーブ同士の間の位置に離隔材を設け、それにより、該隣り合う保護スリーブ同士を所定間隔だけ離隔するようにしてもよい。
【００２８】
そのセラミックメタルハライドランプにおいて、前記複数の保護スリーブ及び前記フレームの周囲に非導電性の保持部材を捲回してもよい。
【００２９】
そのセラミックメタルハライドランプにおいて、前記フレームの支柱の一部を非導電性の保持部材によって覆ってもよい。
【００３０】
そのセラミックメタルハライドランプにおいて、前記第１導電線に移動方向制御部材を設け、第１導電線が異電位部材方向に移動することを抑制するようにしてもよい。
【００３１】
そのセラミックメタルハライドランプにおいて、前記保護スリーブは、両端開放型、両端封止の密封型、一端開放の他端封止型のいずれでもよい。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、複数本の発光管を有するセラミックメタルハライドランプにおいて、一つの発光管が破裂や破損した場合に、ステムに封止された一方の導入線からその発光管の一方の電極に接続された導電線が、ステムに封止された他方の導入線からその発光管の他方の電極に接続された導電線に電気的に接触することを防ぐセラミックメタルハライドランプを提供することができる。
【００３３】
より具体的には、本発明によれば、複数本の発光管を有するセラミックメタルハライドランプにおいて、一つの発光管が破裂や破損した場合に、口金側の発光管のリード線が、異なる電位の保護スリーブの固定部材に接触することのないセラミックメタルハライドランプを提供することができる。
【００３４】
また、本発明によれば、複数本の発光管を有するセラミックメタルハライドランプにおいて、一つの発光管が破裂や破損した場合に、口金側の発光管のリード線が、異なる電位のフレームに接触することを防ぐセラミックメタルハライドランプを提供することができる。
【００３５】
また、本発明によれば、複数本の発光管を有するセラミックメタルハライドランプにおいて、一つの発光管が破裂や破損した場合に、隣り合う発光管の保護スリーブがその破裂や破損の衝撃によって破損することを防ぐセラミックメタルハライドランプを提供することができる。
【００３６】
また、本発明によれば、複数本の発光管を有するセラミックメタルハライドランプにおいて、各発光管を覆う保護スリーブ同士が衝突して破損することを防ぐセラミックメタルハライドランプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係るセラミックメタルハライドランプの構成を説明するための正面図である。
【図２】図２は、図１に示す本発明の第１実施形態に係るセラミックメタルハライドランプの構成を説明するための側面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、セラミックメタルハライドランプの駆動回路を説明するための簡略化した図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、セラミックメタルハライドランプのステムの導入線と発光管とフレームとの電気的な接続関係を説明するための概念図である。
【図４】図４は、本発明の第２実施形態に係るセラミックメタルハライドランプの構成を説明するための側面図である。
【図５】図５は、本発明の第３実施形態に係るセラミックメタルハライドランプの構成を説明するための側面図である。
【図６】図６は、本発明の第４実施形態に係るセラミックメタルハライドランプの構成を説明するための側面図である。
【図７】図７は、本発明の第５実施形態に係るセラミックメタルハライドランプの構成を説明するための側面図である。
【図８】図８は、種々のタイプの保護スリーブを説明するための図であり、（Ａ）は両端密封型保護スリーブを示し、（Ｂ）は片端密封型保護スリーブを示し、（Ｃ）は片端密封の他端半開放型保護スリーブを示し、（Ｄ）は両端開放型保護スリーブを示す。
【図９】図９は、従来のセラミックメタルハライドランプの一実施例を示す一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、添付図面に基づいて本発明に係る、複数の発光管を備え、各発光管の周囲に保護スリーブを配置したセラミックメタルハライドランプの各実施形態を説明する。なお、全図において、各部材の厚さ、長さ、形状、部材同士の間隔、隙間等は、理解の容易のために、適宜、拡大・縮小・変形・簡略化等をしている。図の説明の際の上下・左右の表現は、その図を鉛直面内に置いた状態でのその図面の面に沿った方向を表すものとする。また、図中、同じ要素に対しては同じ参照符号を付して、重複した説明を省略する。
【００３９】
また、本発明に係る、２本の発光管を備えるセラミックメタルハライドランプにおいては、点灯時には、２本の発光管の内、その時点で点灯し易い状態の１本の発光管が点灯する。消灯後、次に点灯する時も、２本の発光管の内、その時点で点灯し易い状態の１本の発光管が点灯する。以後、これを繰り返す。本出願書類では、このような状態を、「選択的に点灯する２本の発光管」と説明する。更に、点灯中であり且つ寿命末期に至ったランプを「一方の発光管」と呼び、一方の発光管の寿命終了後に点灯する発光管を「他方の発光管」と呼ぶこととする。
【００４０】
なお、本発明は、複数本の発光管を有するセラミックメタルハライドランプに関するが、ランプの構成を簡単にして分かり易くするため、２本の発光管の場合を代表例として説明する。
【００４１】
ただし、３本以上の発光管の場合は、２本の発光管の場合と同様の技術的手段により、本発明を実現できることを承知されたい。
【００４２】
［第１実施形態］
図１及び図２は、それぞれ、本発明の第１実施形態に係るセラミックメタルハライドランプ１０の構成を説明するための正面図及び側面図である。
【００４３】
セラミックメタルハライドランプ１０は、外球（「外管」、「管球」又は「外管バルブ」とも言う。）２の内部に２つの発光管４Ａ，４Ｂを備える。発光管４Ａ，４Ｂの周囲は、それぞれ、保護スリーブ１７Ａ，１７Ｂによって囲まれている。
【００４４】
発光管４Ａ，４Ｂの各々は、中央の太管部及び両端の細管部の形状をもつ透光性セラミックス製の容器である。各発光管においては、第２導電線のリード線５Ａ（５Ｂ）及び第１導電線のリード線７Ａ（７Ｂ）が、細管部のそれぞれを通って太管部まで延びて、タングステン（Ｗ）製の電極（図示せず。）の両端に接続されている。
【００４５】
また、発光管４Ａ（４Ｂ）の容器内には、発光及び放電媒体として、所定量の水銀と、金属ハロゲン化物と、希ガスとして所定圧力のアルゴン（Ａｒ）ガスが封入されている。希ガスとして、アルゴン（Ａｒ）ガス以外に、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）等の他の希ガスや、それらの混合ガスでもよい。金属ハロゲン化物としては、よう素（Ｉ）、臭素（Ｂｒ）、塩素（Ｃｌ）等のハロゲンと、ナトリウム（Ｎａ）、ツリウム（Ｔｍ）、セシウム（Ｃｓ）、ディスプロシウム（Ｄｙ）等の少なくとも一種の発光金属とが封入され、発光効率、演色性や色温度等の特性の向上が図られている。
【００４６】
保護スリーブ１７Ａ，１７Ｂの周囲には、それぞれ、金属製の固定部材６Ａ，６Ｂが捲回されており、金属製の固定部材６Ａ，６Ｂは、フレーム８に溶接され固定されている。また、各保護スリーブ１７Ａ，１７Ｂは、２つの石英製の円筒を組み合わせたもので、両端にリード線５Ａ（５Ｂ）又はリード線７Ａ（７Ｂ）が貫通する小さな開孔が形成されている。
【００４７】
フレーム８は、モリブデン（Ｍｏ），ステンレス（ＳＵＳ），ニッケルメッキ鉄線等の線材や略長四角形状の枠状に成形した丸棒体から成る支柱からなる。
【００４８】
保護スリーブ１７Ａにおいては、リード線５Ａ，７Ａが、開孔を貫通して、発光管４Ａの電極（図示せず。）に接続されている。リード線５Ａは、フレーム８に接続されており、フレーム８の下側は、ステム２０の導入線２２に接続されている。リード線７Ａは、ステム２０の導入線２１に接続されている。それぞれの導入線は、口金のシェル１又はアイレット３を経由して外部の電力供給源に電気的に接続される。
【００４９】
図３Ａは、本発明の第１実施形態に係るセラミックメタルハライドランプ１０の駆動回路を示す。その回路は、従来使用されていたセラミックメタルハライドランプの回路と同じであり、また、本発明の他の実施形態に係るセラミックメタルハライドランプの駆動回路としても用いられる。
【００５０】
図３Ａに示すように、駆動回路は、商用交流電源（100/200 V， 50/60Hz）３４から安定器３６を経由してセラミックメタルハライドランプ１０，４０，５０，６０，７０に電力を供給する。安定器３６は、チョークコイル３７及びイグナイター（始動回路）３８を備える。ランプ内の発光管４Ａ，４Ｂは、電源３４に対し電気的に並列に接続されている。発光管４Ａ，４Ｂの一方の端部に接続された導電線が第１導電線であり、他方の端部に接続された導電線が第２導電線である。この明細書において、第１導電線及び第２導電線と呼ぶときには、それぞれにおいて電気的に接続されていて同電位のもののすべてを差す。
【００５１】
図３Ａから明らかなように、セラミックメタルハライドランプ自体には始動回路は無く、安定器３６からのパルスが２つの発光管４Ａ，４Ｂに供給されたときに、点灯し易い状態の１個の発光管が点灯する。
【００５２】
但し、安定器３６にイグナイター（始動回路）を有し、セラミックメタルハライドランプ自体には始動回路の無いものを説明してきたが、ここでは図示しないものの、言うまでもなくイグナイターの内蔵していない安定器とランプ自体にグロースターターなどの始動器を内蔵したものでも同様に用いる事が出来る。
【００５３】
図３Ｂは、セラミックメタルハライドランプのステム２０の導入線２１，２２と発光管４Ａと金属製のフレーム８との電気的な接続関係を説明するための概念図である。図に示すように、発光管４Ａの両端には、リード線５Ａ，７Ａを経由して、それぞれ、フレーム８及びステム２０の導入線２１に接続されている。フレーム８は、電気的に、仮想の導電線３３を経由してステム２０の導入線２２に接続されている。
【００５４】
図３Ｂに示す概念図においては、リード線５Ａ、フレーム８及びステム２０の導入線２２の間では同電位である。一方、リード線７Ａ及びそれに接続されたタングステン電極及びステム２０の導入線２１の間でも同電位である。しかし、リード線５Ａ、フレーム８及びステム２０の導入線２２と、リード線７Ａ及びそれに接続されたタングステン電極及びステム２０の導入線２１との間には、発光管４Ａ（４Ｂ）が接続されているため、それらの間では異電位である。
【００５５】
その結果、例えば、ランプに電力が供給されている状態で、発光管４Ａが破裂や破損した衝撃により、リード線７Ａ及びそれに接続されたタングステン電極が、導入線２１と電気的に接続されたまま発光管４Ａの端部から外れ、異電位のリード線５Ａ、フレーム８又はステム２０の導入線２２に接触すると、ステム２０の導入線２１，２２の間で電気的な短絡が生じることになる。それにより、他方の発光管４Ｂには電力が供給されなくなり、発光管４Ｂは点灯することができなくなる。
【００５６】
図１に示す本発明の第１実施形態に係るセラミックメタルハライドランプ１０では、発光管４Ａ，４Ｂの周囲の保護スリーブ１７Ａ，１７Ｂは、固定部材６Ａ，６Ｂによってフレーム８に固定されている。固定部材６Ａ，６Ｂは金属製でありフレーム８に溶接されている。このため、固定部材６Ａ，６Ｂは、電気的に、フレーム８と同電位になる。
【００５７】
一方、リード線７Ａの上端部は、固定部材６Ａ，６Ｂから離れており、それらに接触することはない。また、保護スリーブ１７Ａ，１７Ｂの下方の位置、つまり、リード線７Ａが引き出されている位置の近くには、固定部材６Ａ，６Ｂのような固定部材は設けられていない。
【００５８】
従って、本発明の第１実施形態に係るセラミックメタルハライドランプ１０では、例えば、発光管４Ａが破裂や破損し、さらに、その保護スリーブ１７も破損して、リード線７Ａ及びそれに接続されたタングステン電極が導入線２１と電気的に接続されたまま発光管４Ａから外れたとしても、リード線７Ａ及びそれに接続されたタングステン電極が到達する空間に固定部材６Ａ，６Ｂが存在しないため接触して短絡回路を形成することはない。
【００５９】
［第２実施形態］
図４は、本発明の第２実施形態に係るセラミックメタルハライドランプ４０の構成を説明するための側面図である。セラミックメタルハライドランプ４０は、本発明の第２実施形態に係るセラミックメタルハライドランプ１０とは、離隔材４２を備える点で相違する。
【００６０】
離隔材４２は、金属製の細長いプレートからなり、保護スリーブ１７Ａと保護スリーブ１７Ｂとの間に配置されていて、フレーム８に固定されている。離隔材４２が固定されている位置は、保護スリーブ１７Ａ，１７Ｂの固定部材６Ａ，６Ｂから離れた位置である。
【００６１】
保護スリーブ１７Ａ，１７Ｂの上方部分は、固定部材６Ａ，６Ｂが巻き付けられていてフレーム８に固定されている。そのため、離隔材４２がない場合には、保護スリーブ１７Ａ，１７Ｂの下方部分は、互いに押し付けられて接触しているか、又は、一定距離離隔された位置に保持されている。
【００６２】
保護スリーブ１７Ａ，１７Ｂの下方部分が互いに接触している場合には、保護スリーブ１７Ａ，１７Ｂの一方の側の発光管４Ａ又は４Ｂが破裂や破損すると、その衝撃が他方の保護スリーブに直接に伝わり、その他方の保護スリーブを破損する可能性がある。
【００６３】
一方、保護スリーブ１７Ａ，１７Ｂの下方部分が一定距離離隔された位置に保持されている場合には、ランプの輸送時の振動により、それらの保護スリーブの下方部分同士が衝突して破損する可能性がある。
【００６４】
そのため、離隔材４２を用いて、保護スリーブ１７Ａと保護スリーブ１７Ｂとを所定の距離離隔させるとともに、固定部材６Ａ，６Ｂによって、保護スリーブ１７Ａ，１７Ｂを互いに押し付けるようにすると、保護スリーブ１７Ａ，１７Ｂを、互いに、所定の距離離隔された位置に固定することができるようになる。それにより、隣り合う保護スリーブが互いに衝突したり、一方の破裂や破損等の衝撃が他方に直接伝わり、他方の保護スリーブまで破損するのを防ぐことができる。
【００６５】
［第３実施形態］
図５は、本発明の第３実施形態に係るセラミックメタルハライドランプ５０の構成を説明するための側面図である。セラミックメタルハライドランプ５０は、本発明の第２実施形態に係るセラミックメタルハライドランプ４０とは、発光管４Ａの下方端部に接続されているリード線７Ａに、板状部材５２が取り付けられている点で相違する。
【００６６】
板状部材５２は、保護スリーブ１７Ａ内にあるリード線７Ａの側面に固定されていて、その面の向きは、図５に示すように、フレーム８の両側の２本の支柱を通る平面と平行である。これにより、発光管４Ａが破裂や破損した場合には、板状部材５２は、その衝撃を受けて、図５において、紙面の表側又は裏側に向かって曲がる可能性が高い。その結果、リード線７Ａは、フレーム８の両側の２本の支柱の間の空間を移動することになるため、異電位のフレーム８の支柱に接触することを防ぐことができる。
【００６７】
すなわち、板状部材５２は、発光管４Ａの破裂等の際の衝撃を受けた際に、リード線７Ａの曲がる方向を制御して、リード線７Ａが、異電位のフレーム８等の部材の方向に移動することを抑制することができる。
【００６８】
図５では、板状部材５２は矩形であるがそれに限定されるものではなく、発光管の破裂や破損の際の衝撃を受けてリード線の移動方向を制御できるものであればどのような形状のものでもよい。
【００６９】
［第４実施形態］
図６は、本発明の第４実施形態に係るセラミックメタルハライドランプ６０の構成を説明するための側面図である。セラミックメタルハライドランプ６０は、本発明の第２実施形態に係るセラミックメタルハライドランプ４０とは、発光管４Ａを囲む保護スリーブ１７Ａの下側部分及びフレーム８の周囲に、非導電性の線状部材６２が捲回されている点で相違する。
【００７０】
線状部材６２は、非導電性の部材、例えば、ガラスファイバーから形成されていて、フレーム８の両側の２本の支柱とその間にある保護スリーブ１７Ａ，１７Ｂとの外側に、例えば、５回ほど捲回されている。これにより、保護スリーブ１７Ａ，１７Ｂをフレーム８に強固に固定することが可能であり、また、例えば、発光管４Ａが破裂や破損した場合にも、それを囲む保護スリーブ１７Ａをその位置に保持するように機能する。これにより、発光管４Ａが完全に破損した場合であっても、保護スリーブ１７Ａ及びリード線７Ａをその位置にとどめることによってそのリード線がフレーム８に接触することを防止することができる。
【００７１】
尚、非導電性材料は線状部材に限られず、セラミックやプラスチック等の板状部材でも良く、また、複数の保護スリーブに捲回できてそれらを強固に固定できるものであれば、ベルト形状、紐形状等どのような形状のものであってもよい。
［第５実施形態］
図７は、本発明の第５実施形態に係るセラミックメタルハライドランプ７０の構成を説明するための側面図である。セラミックメタルハライドランプ７０は、本発明の第２実施形態に係るセラミックメタルハライドランプ４０とは、フレーム８の両側の２本の支柱のそれぞれの周囲に、非導電性部材７２を設けている点で相違する。
【００７２】
非導電性部材７２は非導電性材料のセラミック、ガラス、プラスチックから形成された筒状のものであり、フレーム８の２本の支柱のそれぞれを覆っている。コーティングによって形成してもよい。その位置は、ほぼ、発光管４Ａ，４Ｂの下方端部にリード線７Ａ，７Ｂが接続されている高さに対応する位置である。
【００７３】
非導電性部材７２がその位置に固定されているのは次の理由による。例えば、発光管４Ａが破裂や破損すると、それを囲む保護スリーブ１７Ａも破損する可能性がある。そのときに、フレーム８の支柱のその位置に非導電性部材７２が設けられていないと、発光管４Ａの下方の端部に接続されていたリード線７Ａが折れ曲がって、フレーム８の支柱のその位置に接触する可能性もあるからである。
そのため、その位置に非導電性部材７２を設けて、リード線７Ａが異電位のフレーム８の支柱に直接に接触することを防いでいる。
【００７４】
［代替保護スリーブの例］
図８は、種々のタイプの保護スリーブを説明するための図であり、（Ａ）は両端密封型保護スリーブを示し、（Ｂ）は片端密封型保護スリーブを示し、（Ｃ）は片端密封の他端半開放型保護スリーブを示し、（Ｄ）は両端開放型保護スリーブを示す。
【００７５】
図１から図７までに示すセラミックメタルハライドランプは、保護スリーブ１７Ａ，１７Ｂを備えており、各々は、２つの石英製の円筒を組み合わせたもので、両端にリード線５Ａ（５Ｂ）又はリード線７Ａ（７Ｂ）が貫通する小さな開孔が形成されたものである。その保護スリーブ１７Ａ，１７Ｂに代えて、図８に示すように、他の種類の保護スリーブ１８Ａ−１８Ｄを用いることができ、そのときには、それぞれの保護スリーブの上方の部分、すなわち、フレーム８に接続されているリード線５Ａが接続された側の部分を、固定部材６Ａによってフレーム８に固定し、他方のリード線７Ａが接続された側には固定部材は設けない。
【００７６】
［変形例等］
以上、本発明に係る複数の発光管を備えるセラミックメタルハライドランプのいくつかの実施形態を説明したが、これらは例示であって、本発明の範囲を制限するものではない。当業者が、本実施形態に対して容易になしえる追加・削除・変更・改良等は、本発明の範囲内にある。本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の範囲の記載によって定められる。
【符号の説明】
【００７７】
１０，４０，５０，６０，７０・・・セラミックメタルハライドランプ
１・・・シェル
２・・・外球
３・・・アイレット
４Ａ，４Ｂ・・・発光管
５Ａ，５Ｂ，７Ａ，７Ｂ・・・リード線
６Ａ，６Ｂ・・・固定部材
８・・・フレーム
１７Ａ，１７Ｂ・・・保護スリーブ
２０・・・ステム
２１，２２・・・導入線
３０・・・駆動回路
４２・・・離隔部材
５２・・・板状部材
６２・・・線状部材
７２・・・筒状部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックメタルハライドランプにおいて、
選択的に１本の発光管が点灯する複数の発光管と、
各発光管の一方の端部に接続された第１導電線及び他方の端部に接続された第２導電線と、
該複数の発光管の各々の周囲に配置された複数の保護スリーブと、
前記複数の発光管及び保護スリーブを保持するフレームと、
前記発光管、前記第１導電線、前記第２導電線、前記保護スリーブ及び前記フレームを収容する外球とを備え、
前記第２導電線が前記フレームに電気的に接続され、さらに、該フレームと前記第１導電線とが電気的に外部の駆動回路を経由して電力源に接続されており、さらに、
前記複数の保護スリーブを前記フレームに固定する固定部材を設けており、該固定部材が、前記第１導電線から離隔された位置に配置されている、セラミックメタルハライドランプ。
【請求項２】
請求項１のセラミックメタルハライドランプにおいて、
前記複数の保護スリーブの前記固定部材を取り付けていない位置であって、隣り合う該保護スリーブ同士の間の位置に離隔材を設け、それにより、該隣り合う保護スリーブ同士を所定間隔だけ離隔する、セラミックメタルハライドランプ。
【請求項３】
請求項１又は２のセラミックメタルハライドランプにおいて、
前記複数の保護スリーブ及び前記フレームの周囲に非導電性の保持部材を捲回した、セラミックメタルハライドランプ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかのセラミックメタルハライドランプにおいて、
前記フレームの支柱の一部を非導電性の保持部材によって覆った、セラミックメタルハライドランプ。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかのセラミックメタルハライドランプにおいて、
前記第１導電線に移動方向制御部材を設け、第１導電線が異電位部材方向に移動することを抑制した、セラミックメタルハライドランプ。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかのセラミックメタルハライドランプにおいて、
前記保護スリーブは、両端開放型、両端封止の密封型、一端開放の他端封止型のいずれかである、セラミックメタルハライドランプ。
【請求項１】
セラミックメタルハライドランプにおいて、
選択的に１本の発光管が点灯する複数の発光管と、
各発光管の一方の端部に接続された第１導電線及び他方の端部に接続された第２導電線と、
該複数の発光管の各々の周囲に配置された複数の保護スリーブと、
前記複数の発光管及び保護スリーブを保持するフレームと、
前記発光管、前記第１導電線、前記第２導電線、前記保護スリーブ及び前記フレームを収容する外球とを備え、
前記第２導電線が前記フレームに電気的に接続され、さらに、該フレームと前記第１導電線とが電気的に外部の駆動回路を経由して電力源に接続されており、さらに、
前記複数の保護スリーブを前記フレームに固定する固定部材を設けており、該固定部材が、前記第１導電線から離隔された位置に配置されている、セラミックメタルハライドランプ。
【請求項２】
請求項１のセラミックメタルハライドランプにおいて、
前記複数の保護スリーブの前記固定部材を取り付けていない位置であって、隣り合う該保護スリーブ同士の間の位置に離隔材を設け、それにより、該隣り合う保護スリーブ同士を所定間隔だけ離隔する、セラミックメタルハライドランプ。
【請求項３】
請求項１又は２のセラミックメタルハライドランプにおいて、
前記複数の保護スリーブ及び前記フレームの周囲に非導電性の保持部材を捲回した、セラミックメタルハライドランプ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかのセラミックメタルハライドランプにおいて、
前記フレームの支柱の一部を非導電性の保持部材によって覆った、セラミックメタルハライドランプ。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかのセラミックメタルハライドランプにおいて、
前記第１導電線に移動方向制御部材を設け、第１導電線が異電位部材方向に移動することを抑制した、セラミックメタルハライドランプ。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかのセラミックメタルハライドランプにおいて、
前記保護スリーブは、両端開放型、両端封止の密封型、一端開放の他端封止型のいずれかである、セラミックメタルハライドランプ。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−８９２５１（Ｐ２０１２−８９２５１Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３２４３２（Ｐ２０１０−２３２４３２）
【出願日】平成２２年１０月１５日（２０１０．１０．１５）
【出願人】（００００００１９２）岩崎電気株式会社 (533)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１５日（２０１０．１０．１５）
【出願人】（００００００１９２）岩崎電気株式会社 (533)
【Ｆターム（参考）】
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