金属蒸気放電ランプおよび照明装置
【課題】内管の管軸が口金の中心軸に対して傾き難い金属蒸気放電ランプおよび照明装置を提供する。
【解決手段】内部に放電管１００が配置された内管２００が、口金４００と外管３００とで囲まれた空間に収容された金属蒸気放電ランプ１０において、前記内管２００は、前記口金４００に対して姿勢変更自在に口金側端部２０１で支持されていると共に、前記外管３００の内面３０４との間に介挿された規制部材５００によって前記外管３００に対する姿勢が規制されている構成とする。
【解決手段】内部に放電管１００が配置された内管２００が、口金４００と外管３００とで囲まれた空間に収容された金属蒸気放電ランプ１０において、前記内管２００は、前記口金４００に対して姿勢変更自在に口金側端部２０１で支持されていると共に、前記外管３００の内面３０４との間に介挿された規制部材５００によって前記外管３００に対する姿勢が規制されている構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属蒸気放電ランプおよび照明装置に関し、特に、三重管構造のメタルハライドランプにおいて口金に対する内管の傾きを抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、放電管が収容された内管がさらに外管で被覆された三重管構造のメタルハライドランプが存在する。そして、特許文献１では、図１２に示すように、三重管構造のメタルハライドランプ９００（以下、単に「ランプ９００」）において、内管９０１に対する外管９０２の傾きを抑制するために、すなわち内管９０１の管軸Ｚ１と外管９０２の管軸Ｚ２とを一致させるために、内管９０１と外管９０２との隙間に規制部材９０３を設けることが提案されている。当該ランプ９００の組み立てでは、まず、内管９０１を口金９０４にセメント９０５を用いて固着し、次に、外管９０２を内管９０１に被せると、規制部材９０３の作用により外管９０２の管軸Ｚ２が内管９０１の管軸Ｚ１と一致するので、その状態で外管９０２を口金９０４にセメント９０６を用いて固着する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第３１４４８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記ランプ９００を組み立てる際、内管９０１が口金９０４に対して傾いた状態で固着されてしまうことがある。すなわち、内管９０１の管軸Ｚ１が口金９０４の中心軸Ｚ３に対して傾いた状態となってしまう場合がある。
【０００５】
このように内管９０１の管軸Ｚ１が傾くと、内管９０１内に収容された放電管９０７の光中心Ｏが、傾いた分だけ理想の光中心位置からずれてしまうため、ランプ９００を照明器具（不図示）に取り付けた際に配光特性が低下する。
【０００６】
また、内管９０１の管軸Ｚ１が口金９０４の中心軸Ｚ３に対して傾いてしまうと、規制部材９０３の作用によって、外管９０２の管軸Ｚ２も口金９０４の中心軸Ｚ３に対して傾いてしまう。このような外管９０２の管軸Ｚ２と口金９０４の中心軸Ｚ３との不一致が生じると、口金９０４を照明器具のソケット（不図示）に回転装着する際に、外管９０２を持ってランプ９００を管軸Ｚ２回りに回転させても、口金９０４が中心軸Ｚ３回りに回転しないため、ランプ装着時における操作性が低下する。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑み、内管の管軸が口金の中心軸に対して傾き難い金属蒸気放電ランプおよび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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係る金属蒸気放電ランプは、内部に放電管が配置された内管が、口金と外管とで囲まれた空間に収容された金属蒸気放電ランプであって、前記内管は、前記口金に対して姿勢変更自在に口金側端部で支持されていると共に、前記外管の内面との間に介挿された規制部材によって前記外管に対する姿勢が規制されている。
【０００９】
本発明に係る照明装置は、上記金属蒸気放電ランプと、当該金属蒸気放電ランプから発せられた光を所望方向に反射させる反射鏡とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る金属蒸気放電ランプおよび照明装置は、内管が口金に対して姿勢変更自在に支持されているため、内管の姿勢に規制されることなく、外管の口金に対する姿勢を適正化することができる。このようにして、外管が適正な姿勢で取り付けられると、規制部材を介して内管の姿勢が適正化されるため、内管の管軸は口金の中心軸に対して傾き難い。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一態様に係る照明装置を示す一部破断側面図
【図２】本発明の一態様に係る金属蒸気放電ランプを示す一部破断側面図
【図３】本発明の一態様に係る金属蒸気放電ランプの放電管を示す断面図
【図４】本発明の一態様に係る規制部材を示す斜視図
【図５】図２におけるＡ−Ａ線断面図
【図６】変形例１に係る金属蒸気放電ランプを示す一部破断側面図
【図７】変形例２に係る金属蒸気放電ランプを説明するための断面図
【図８】変形例３に係る金属蒸気放電ランプを説明するための断面図
【図９】変形例４に係る金属蒸気放電ランプの規制部材を説明するための断面図
【図１０】変形例４に係る金属蒸気放電ランプの規制部材を説明するための断面図
【図１１】変形例５に係る金属蒸気放電ランプの規制部材を説明するための断面図
【図１２】従来の金属蒸気放電ランプを示す一部破断側面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本実施の形態に係る金属蒸気放電ランプおよび照明装置について、図面を参照しながら説明する。なお、各図面における部材の縮尺は実際のものとは異なる。また、本発明において、数値範囲を示す符号「〜」は、その両端の数値を含む。
【００１３】
［照明装置］
図１は、本発明の一態様に係る照明装置を示す一部破断側面図である。図１に示すように、本発明の一態様に係る照明装置１は、スポットライト照明装置であって、金属蒸気放電ランプ１０（以下、単に「ランプ１０」）と、当該ランプ１０が内部に配置された照明器具２０とを備える。なお、本発明に係る照明装置は、スポットライト照明装置に限定されず、他の用途の照明装置であっても良い。
【００１４】
ランプ１０は、放電管１００、内管２００、外管３００、口金４００および規制部材５００を備える。ランプ１０の詳細については後述する。
照明器具２０は、ランプ１０から発せられた光を前方に反射させる凹状の反射面２１を有する反射鏡２２と、当該反射鏡２２内に組み込まれたランプ装着用のソケット２３と、壁や天井に反射鏡２２を取着するための取着具２４とを備える。
【００１５】
反射鏡２２は、前面に設けられた光取り出し用の開口部２５が、ガラス板等のカバーによって塞がれてはおらず、開放状態となっている。
ソケット２３は、供給線２６を介して壁や天井に埋め込まれた点灯装置（不図示）と電気的に接続されており、ソケット２３にランプ１０の口金４００を挿着すれば点灯装置からランプ１０に電力が供給可能になる。
【００１６】
取着具２４は、壁や天井に回動自在に取り付けられたアーム２７を有し、当該アーム２７の先端には反射鏡２２が回動自在に軸着されている。照明装置１から放射される光の向きは、アーム２７または反射鏡２２を回動させることにより調節可能である。
【００１７】
［金属蒸気放電ランプ］
図２は、本発明の一態様に係る金属蒸気放電ランプを示す一部破断側面図である。図２に示すように、ランプ１０は、内部に放電管１００が配置された内管２００が、口金４００と外管３００とで囲まれた空間に収容された３重管構造のメタルハライドランプであって、内管２００は、口金４００に対して姿勢変更自在に口金側端部で支持されていると共に、外管３００の内面との間に介挿された規制部材５００によって外管３００に対する姿勢が規制されている。なお、図２に示す外管３００は、一端に開口部３０１を有し他端に閉塞部３０２を有する有底筒状であったが、本発明に係る外管は、内管２００を取り囲む構造でありさえすれば、例えば外管３００の開口部３０１とは反対側の端部に金属材料からなるキャップを配した構造であってもよい。なお、本願における「（内管２００を）姿勢変更自在に支持する」とは、内管２００の位置が、外管３００及び口金４００とで囲まれた空間内に含まれる領域で、内管２００を支持する少なくともひとつの部材の弾性変形により可動であることを意味するものであり、内管２００と口金側端部との接触点の有無に関わりはない。
【００１８】
図３は、本発明の一態様に係る金属蒸気放電ランプの放電管を示す断面図である。図３に示すように、放電管１００は、内部に気密封止された放電空間１０１を有する本管部１０２と、当該本管部１０２から放電管１００の管軸（ランプ１０の長手方向の中心軸であるランプ軸Ｘと一致している）方向両側に延出するように形成された細管部１０３，１０４と、本管部１０２と細管部１０３，１０４との隙間を埋める接合部１０５，１０６とからなる外囲器１０７を有している。
【００１９】
外囲器１０７は、例えばアルミナセラミックで形成されている。なお、外囲器１０７はアルミナセラミックで形成されたものに限定されず、その他の透光性セラミック（例えば、希土類アルミナガーネットセラミックなど）、石英ガラス等で形成されていても良い。また、図面では、放電管１００は、本管部１０２、細管部１０３，１０４および接合部１０５，１０６を接合して形成した焼き嵌めタイプであるが、本管部１０２、細管部１０３，１０４および接合部１０５，１０６が一体的に成形された一体型でもよい。また、複数の部材を接合して本管部１０２を形成してもよい。
【００２０】
放電空間１０１内には、発光物質である金属ハロゲン化物、始動補助ガスである希ガス、および、緩衝ガスである水銀がそれぞれ所定量封入されている。金属ハロゲン化物としては、例えば、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化ジスプロシウム、ヨウ化ホルミウム、ヨウ化ツリウム、ヨウ化タリウム、ヨウ化セリウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化インジウム、ヨウ化スカンジウム等が用いられる。なお、金属ハロゲン化物は、発光色により適宜決定される。
【００２１】
放電管１００は、先端部が本管部１０２の放電空間１０１内で互いに対向し、基端部が細管部１０３，１０４に挿入された一対の電極１０８，１０９を有する。そして、それら電極１０８，１０９の先端部間の中間位置が、放電管１００の光中心Ｏとなる。
【００２２】
電極１０８，１０９は、電極棒１１０，１１１と、当該電極棒１１０，１１１の先端部（放電空間１０１内で互いに対向する側の端部）に設けられた電極コイル１１２，１１３とを有する。電極１０８，１０９の他端部は、細管部１０３，１０４内において給電体１１４，１１５の一端部と接合されており、給電体１１４，１１５は、細管部１０３，１０４内に流し込まれたフリットからなるシール材１１６，１１７によって封着されている。
【００２３】
図２に戻って、給電体１１４，１１５は、電力供給線１１８，１１９、金属箔１２０，１２１および導入線１２２，１２３を介して、口金４００と電気的に接続されている。
一方の電力供給線１１８は、他方の電力供給線１１９および当該電力供給線１１９に接続された給電体１１５と対向する部分が、例えば石英ガラス等からなるスリーブ１２８で被覆されている。このような構成とすれば、ランプ寿命末期に放電管１００でリークが生じたとしても、反対極性となる部材間で生じる放電によって想定外の大きな電流が流れ続けることを抑制する効果がある。これにより点灯装置が損傷するなどの不具合を未然に防止することができる。
【００２４】
導入線１２２，１２３は、内管２００を支持する部材のひとつであり、例えば、モリブデン製で径が０．７［ｍｍ］の第１外部リード線１２４，１２５と、ニッケル製で径が０．６［ｍｍ］の第２外部リード線１２６，１２７とを溶接して接合した継線であり、第１外部リード線１２４，１２５は金属箔１２０，１２１と接続され、第２外部リード線１２６，１２７は口金４００と接続されている。ニッケル等の金属線は弾性変形しやすいためリード線と口金の接続や光中心Ｏの位置合わせ等の作業性が向上する。
【００２５】
なお、第１外部リード線１２４，１２５および第２外部リード線１２６，１２７の材質は金属のような弾性を有する導電性物質であり、また径は２本のリード線が外管３００及び口金４００とで囲まれた空間内に収納されかつ互いに短絡することがない限り、それぞれ上記に限定されず任意である。但し、内管２００を姿勢変更自在に支持するためには、第１外部リード線１２４，１２５の径は０．５［ｍｍ］〜１．０［ｍｍ］であることが好ましく、第２外部リード線１２６，１２７の径は０．４［ｍｍ］〜１．０［ｍｍ］であることが好ましい。
【００２６】
内管２００は、例えば、封止部２０１、先端部２０２および中間部２０４からなる片封止型の気密容器である。封止部２０１は、例えばピンチシール法による圧潰封止で形成されており、内管２００の口金側端部を構成している。封止部２０１には、電力供給線１１８，１１９の一端部と、金属箔１２０，１２１の全体と、第１外部リード線１２４，１２５の一端部（すなわち導入線１２２，１２３の一端部）とが封止されている。先端部２０２は、内管２００の口金４００とは反対側の端部を構成しており、外管３００の閉塞部３０２と対向している。
【００２７】
先端部２０２には、内管２００内を真空引きする際に用いた排気管の残部であるチップオフ部分２０３が存在している。内管２００内を真空引きすることによって、給電体１１４，１１５や電力供給線１１８，１１９等の金属部材が高温にさらされ酸化するのを防止することができる。なお、内管２００内を真空にする代わりに、前記内管２００内に窒素等の不活性ガスを充満させることによっても、金属部材が酸化するのを防止することができる。
【００２８】
先端部２０２は、略半球状である場合において、中間部２０４の外径は１３[ｍｍ]〜１７[ｍｍ]、肉厚は１［ｍｍ］〜２[ｍｍ]である。内管２００は、中間部２０４が例えば略円筒状であって、当該中間部２０４内に放電管１００の外囲器１０７が配置されている。なお、中間部２０４の形状は略円筒状に限定されず、多角形や楕円の筒状等円筒以外の筒状であっても良い。また、中間部２０４の内径および外径は必ずしも内管の管軸方向に沿って均一である必要はなく、例えば放電管１００の本管部１０２に相当する位置の内径および外径が、それ以外の位置の内径および外径よりも大きくなっているような形状、すなわち一部に膨出部を有する中膨形状であっても良い。これにより、放電管１００の温度が過度に上昇することを抑制することができる。
【００２９】
内管２００は、例えば石英ガラスで形成されている。なお、内管２００は、石英ガラスで形成されたものに限定されず、アルミナセラミック等の透光性セラミック、硬質ガラス等で形成されていても良い。
【００３０】
外管３００は、開口部（ネック部）３０１と、閉塞部３０２と、それら開口部３０１および閉塞部３０２の間の中間部３０３とで構成される有底筒状であって、放電管１００の破裂によって内管２００が破損した場合に、それら破裂や破損で生じた破片が飛散するのを防止する役割を果たす。したがって、図１に示すような開口部２５がカバーで塞がれていない照明器具２０に使用しても破片が飛散しない。なお、閉塞部３０２は、略半球状、若しくは平坦形状が好ましい。また、必ずしも同一部材で閉塞する必要はなく、例えば金属やセラミック等の別部材を用いて閉塞しても良い。
【００３１】
中間部３０３は、ランプ１０のコンパクト性を確保するために、内管２００の中間部２０４と同じ略円筒状であることが好ましい。また、外管３００の中間部３０３の内面と内管２００の中間部２０４の外面との隙間は、外管３００の管軸（ランプ軸Ｘと一致している）と直交する方向において略均一であることが好ましい。組立工程において外管３００を内管２００に被せる際のクリアランスを確保するためには、前記隙間が平均で１［ｍｍ］〜３［ｍｍ］になるよう設計されていることが好ましい。
【００３２】
なお、中間部３０３の形状は略円筒状に限定されず、多角形や楕円の筒状等円筒以外の筒状であっても良い。また、中間部３０３の内径および外径は必ずしも外管管軸方向に沿って均一である必要はなく、例えば放電管１００の本管部１０２に相当する位置の内径および外径が、それ以外の位置の内径および外径よりも大きくなっているような形状、すなわち一部に膨出部を有する中膨形状であっても良い。膨出部を設けることにより放電管からの熱による外管の温度上昇を低減することで、硬質ガラスの歪点からの裕度ができて適合する照明器具２０の選択の幅を広げることができる。さらに、放電管破損時の安全性も向上する。その場合、前記隙間が最大で５［ｍｍ］になるよう設計されていることが好ましい。
【００３３】
さらに構成として外管３００の落下防止のため、開口部３０１付近に内側凸部を設け、口金４００に例えば、溝形状の被係合部を設けても良い。その場合、セメント等の接続部材を介している場合であっても良い。また、口金４００に被係合部を設けていない場合は、外管３００の内側凸部を接続部材で覆うことで係合されていても良い。
【００３４】
外管３００は、例えば硬質ガラスで形成されている。なお、外管３００は、硬質ガラスで形成されたものに限定されず、アルミナセラミック等の透光性セラミック、石英ガラス等で形成されていても良い。
【００３５】
器具適合に関して、外管３００の寸法については、封止部２０１付近のネック外径が２３［ｍｍ］以下、最大外径が２７［ｍｍ］以下が好ましい。
外管３００は、口金４００に、例えばセメント等の固着剤（不図示）を用いて固着されている。外管３００の内部は、後述する口金４００の通気孔４０３を介して外管３００の内部と外部とが連通した大気状態とされていても良いし、通気孔４０３を塞ぐことで減圧状態にされていても良いし、不活性ガスが充満されていても良い。外管中間部３０３の最大外径は２０［ｍｍ］〜２７［ｍｍ］、ネック外径は２０［ｍｍ］〜２３［ｍｍ］、外管中間部の肉厚は１［ｍｍ］〜２［ｍｍ］がより好ましい。
【００３６】
なお、口金４００は、その放電管側端部が外管３００の開口部３０１内に収まった状態で開口部３０１に取り付けられている、すなわち、口金４００の放電管側端部に対し、外管３００の開口部３０１の内面が外接していることが好ましい。このような構成にすることで、外管３００を口金４００に固着する工程において開口部３０１が口金４００に対して浮くことなく接合していることを目視で確認することが出来る。さらに、照明器具２０の反射鏡２２のネック部の開口径を必要以上に大きくしなくても良いため、照明器具２０の反射効率を高めることができる。
【００３７】
口金４００は、エジソンタイプの口金であって、シェル部４０１およびアイレット部４０２を有する。一方の第２外部リード線１２６は、口金４００に設けられた通気孔４０３を貫通して外部へと導出され、シェル部４０１に接合されることで口金４００に固定されている。ここで、通気孔４０３は、外管３００と内管２００の間に生じる空間と、外部とを貫通するものであっても良い。これにより、ランプ作製時に例えば外管３００と口金４００の間の固着等に用いるセメントを硬化させる際に放出される水分を外部に放出できると共に、ランプ点灯時に外管３００内が加圧されることがない。
他方の第２外部リード線１２７は、口金４００に設けられた貫通孔４０４を貫通してアイレット部４０２と接合されることで、口金４００に固定されている。なお、口金４００は、シェル部４０１やアイレット部４０２など電気的接続するために必要な部分を構成する部品、外管を保持する部分を構成する部品、内管を支持する部分を構成する部品など２つ以上の部品からなっていても良い。これらの部品は、例えば接着剤などにより固着されていても良い。
【００３８】
内管２００は、一端が内管２００の封止部２０１に封止され他端が口金４００に固定された導入線１２２，１２３によって、外管３００内で口金４００から離れた状態（宙に浮いた状態）で姿勢変更自在に支持されており、内管２００の封止部２０１と口金４００との間には最大で４[ｍｍ]の隙間１１が存在する。ここで、封止部２０１と口金４００との間の隙間１１とは、封止部２０１の底面と口金４００とのランプ軸Ｘ方向への隙間１１を意味する。また、変形例１にて後述するように、口金４００が２つ以上の部品から構成される場合は、内管２００の封止部２０１の底面とランプ軸Ｘ方向に存在する構成部品との隙間が上記と同様に離れた状態（宙に浮いた状態）でその隙間が最大で４[ｍｍ]であればよい。
【００３９】
なお、図２に示す例では、内管２００の封止部２０１の全体が外管３００内に収まっているが、封止部２０１の一部または全体が口金４００内に収まっていても良い。その場合でも、封止部２０１と口金４００との間には隙間１１を設けることが考えられる。
【００４０】
封止部２０１と口金４００との間に隙間１１が設けられているため、導入線１２２，１２３を口金４００に固定するまでは、口金４００に規制されることなく内管２００の位置をランプ軸Ｘ方向に沿って移動させることができる。したがって、導入線１２２，１２３を口金４００に対して仮止めしておき、外管３００を口金４００に固着した後に、導入線１２２，１２３を操作することによって内管２００の位置をランプ軸Ｘ方向にずらして、光中心Ｏの位置を調整することができる。
【００４１】
規制部材５００は、例えばステンレス鋼のような弾性のある素材からなり、内管２００の先端部２０２の外側であって外管３００の閉塞部３０２の内側に配置され、内管２００を外囲する環状部５１０と、内管２００の先端部２０２を跨ぐアーチ部５２０とを有する。
【００４２】
図４は、本発明の一態様に係る規制部材を示す斜視図である。図４に示すように、環状部５１０は、例えば、長尺板状の部材を内管２００の外径よりも小さい径の環状（例えば八角形の環状）に湾曲または屈曲させたものであって、環状部５１０内に内管２００が挿入されると、その挿入に伴って端部５１１，５１２間の距離が長くなり、内管２００の管軸（ランプ軸Ｘと一致している、以下、「内管の管軸Ｘ」）を中心とした径方向に環状部５１０が拡径する。
【００４３】
例えば、規制部材５００は、外管３００を内管２００に被せる前に予め外管３００の内部に挿入される。そして、内管２００に外管３００を被せたときに、内管２００の挿入に伴って環状部５１０が拡径して環状部５１０の外面５１３が外管３００の内面３０４に接触する。
【００４４】
図５は、図２におけるＡ−Ａ線断面図であって、内管２００の内部に収容された部材は省略している。図５に示すように、ランプ１０を組み立てた状態において、環状部５１０の外面５１３は、外管３００の内面３０４と８箇所の接点Ｐ１〜Ｐ８で接触している。すなわち、規制部材５００が外管３００に収納された状態で、規制部材５００の最大外径は、外管３００の内径と等しくなっている。また、環状部５１０の内面５１４は、内管２００の外面２０５と８箇所の接点Ｐ９〜Ｐ１６で接触している。
【００４５】
このように規制部材５００が外管３００および内管２００と接触しているため、規制部材５００を介して外管３００の姿勢が内管２００の姿勢に影響し、内管２００の姿勢が修正される。ランプ１０は、内管２００が導入線１２２，１２３により口金４００に対して姿勢変更自在に支持されているため、外管３００の姿勢を口金４００に対して適正なものにすれば、規制部材５００の作用で内管２００の姿勢も適正なものとなる。すなわち外管３００の管軸と口金４００の中心軸とを一致させれば、内管２００の管軸と口金４００の中心軸とが一致する。
【００４６】
また、規制部材５００と外管３００との接点Ｐ１〜Ｐ８が周方向に等間隔に８箇所形成されていると共に、規制部材５００と内管２００との接点Ｐ９〜Ｐ１６も周方向に等間隔に８箇所形成されているため、外管３００と内管２００との隙間は周方向に沿って均一に保たれ易い。なお、規制部材５００と外管３００との接点Ｐ１〜Ｐ８、および、規制部材５００と内管２００との接点Ｐ９〜Ｐ１６は、それぞれ必ずしも、８箇所である必要はなく、また、周方向に沿って等間隔である必要もない。
【００４７】
但し、内管の管軸Ｘ方向視において、規制部材５００と外管３００との接点のうちの２箇所を結びかつ少なくとも内管２００の一部を通る仮想線が、一対の導入線１２２，１２３の封止部２０１内に封止された部分を結ぶ仮想線Ｖ１と４５［°］以上１３５［°］以下の範囲内で交差していることが好ましい（図５に示す例では、Ｐ１とＰ３とを結ぶ仮想線（不図示）、Ｐ１とＰ４とを結ぶ仮想線（不図示）、Ｐ１とＰ５とを結ぶ仮想線（不図示）、Ｐ１とＰ６とを結ぶ仮想線（不図示）、Ｐ２とＰ４とを結ぶ仮想線（不図示）、Ｐ２とＰ５とを結ぶ仮想線（不図示）、Ｐ３とＰ８とを結ぶ仮想線（不図示）、Ｐ４とＰ７とを結ぶ仮想線（不図示）、Ｐ３とＰ８とを結ぶ仮想線（不図示）、Ｐ５とＰ７とを結ぶ仮想線（不図示）、Ｐ５とＰ８とを結ぶ仮想線（不図示）、および、Ｐ５とＰ８とを結ぶ仮想線（不図示）が、それぞれ仮想線Ｖ１と４５度以上１３５度以下の範囲内で交差している。）。なぜなら、一対の導入線１２２，１２３に支持された内管２００は、仮想線Ｖ１と略直交する方向に傾き易いため、その方向に沿い、かつ、内管２００を挟んだ両側に接点が位置するように設計することで、内管２００の傾きを効果的に抑制できるからである。なお、規制部材５００と内管２００との接点のうちの２箇所を結ぶ仮想線と仮想線Ｖ１のなす角度は６０［°］以上１２０［°］以下範囲内がより好ましく、略９０［°］であることがさらにより好ましい。
【００４８】
特に、規制部材５００と外管３００との接点のうちの２箇所を結びかつ少なくとも内管２００の一部を通る仮想線が、一対の導入線１２２，１２３の間を通る場合は（図５に示す例では、Ｐ１とＰ４とを結ぶ仮想線（不図示）、Ｐ１とＰ５とを結ぶ仮想線（不図示）、Ｐ４とＰ８とを結ぶ仮想線（不図示）、および、Ｐ５とＰ８とを結ぶ仮想線（不図示）が、仮想線Ｖ１と４５［°］以上１３５［°］以下の範囲内で交差し、さらに内管２００の管軸Ｘと交差している）、バランス良く内管２００の傾きを抑制できる。
【００４９】
さらに、規制部材５００と外管３００との接点のうちの２箇所を結びかつ少なくとも内管２００の一部を通る仮想線が、内管の管軸Ｘと交差する場合は（図５に示す例では、Ｐ１とＰ５とを結ぶ仮想線（不図示）、および、Ｐ４とＰ８とを結ぶ仮想線（不図示）が、仮想線Ｖ１と４５［°］以上１３５［°］以下の範囲内で交差し、さらに内管の管軸Ｘと交差している）、さらにバランス良く内管２００の傾きを抑制できる。
【００５０】
規制部材５００と外管３００との接点は、数が多い方が内管２００の姿勢が安定し易いが、数が少ない場合、例えば接点の数が３箇所の場合は、規制部材５００と外管３００との接点のうちの２箇所を結びかつ少なくとも内管２００の一部を通る仮想線が、一対の導入線１２２，１２３の封止部２０１内に封止された部分を結ぶ仮想線Ｖ１と４５［°］以上１３５［°］以下の範囲内で交差おり、かつ周方向に隣り合う接点の回転角αがいずれも９０［°］以上であることが、内管２００の姿勢を安定させるために好ましい。さらに、回転角αは周方向に隣り合う各接点間において全て同じであることがより好ましい。
【００５１】
なお、規制部材５００は、必ずしも内管２００と接触していなくても良く、外管３００とのみ接触していても良い。すなわち、規制部材５００と内管２００との接点が全くない場合もありえる。例えば、内管２００が口金４００に対して一定以上傾いた場合にのみ規制部材５００と内管２００とが接触する構成とした場合は、内管２００の傾きが許容の範囲内であるときは傾きを修正する必要がないため、規制部材５００と内管２００との接点がない場合もあり得る。
【００５２】
また、規制部材５００は必ずしも外管３００と接触していなくても良く、内管２００とのみ接触していても良い。すなわち、規制部材５００の最大外径が外管３００の内径よりも小さく、このため規制部材５００外管３００との接点が全くない場合もありえる。例えば、規制部材５００を先に内管２００に取り付け、後から外管３００を被せた場合に、内管２００の傾きが許容の範囲内であれば規制部材５００は外管３００に接触しない。このように、内管２００の傾きが許容の範囲外の場合のみ規制部材５００と外管３００とが接触し内管２００の姿勢が修正される構成とした場合は、内管２００の傾きが許容の範囲内であるときは傾きを修正する必要がないため、規制部材５００と外管３００との接点がない場合もあり得る。
【００５３】
図４に戻って、アーチ部５２０は、環状部５１０に延設された長尺板状の部材をアーチ状に湾曲または屈曲させたものであって、ランプ軸Ｘ方向に延伸する一対の延伸部分５２１，５２２と、各延伸部分５２１，５２２における環状部５１０と反対側の端部からランプ軸Ｘに近づく様に傾斜する一対の傾斜部分５２３，５２４と、一対の傾斜部分５２３，５２４における延伸部分５２１，５２２の端部と逆側の端部間に位置する平坦部分５２５とを備える。なお、アーチ部５２０の一方の延伸部分５２２は、環状部５１０に接触又は近接しているだけであり、環状部５１０に接合されていない。
【００５４】
延伸部分５２１，５２２および傾斜部分５２３，５２４は、平坦部分５２５が外管３００内の所定位置となるように、その長さ等が決定されている。具体的には、図２に示すように、外管３００内に内管２００が挿入されると、内管２００の先端部２０２が環状部５１０内に位置するように、アーチ部５２０の延伸部分５２１，５２２および傾斜部分５２３，５２４の長さが調整されている。
【００５５】
アーチ部５２０の平坦部分５２５は、内管２００の先端部２０２の外側であって外管３００の閉塞部３０２の内側に配置されており、放電管１００破裂時に外管３００の破損を防止する機能を有する。放電管１００が破裂すると、内管２００の放電管近傍部分が割れて、内管２００の先端部２０２が外管３００の閉塞部３０２に向かって吹き飛ぶ場合があるが、平坦部分５２５によって先端部２０２の閉塞部３０２への衝突が阻止されるため、外管３００の破損を防止することができる。
【００５６】
なお、本発明に係る規制部材は、内管２００（チップオフ部分２０３を含む）を支持し、かつ複数のツメにより外管３００の内面３０４に当接する形態であっても良い。その場合において、内管２００のチップオフ部分２０３のみが規制部材によって支持される構成であっても良い。この構成では、たとえば外管３００の内面に規制部材５００のツメを当接させることにより、放電管１００の破裂時に外管からの摩擦力及び応力を内管２００の先端部２０２に伝え、内管２００の先端部２０２が吹き飛んで外管３００の閉塞部３０２に衝突する速度を減衰させることができる。
【００５７】
図１１に示す従来のランプ９００のように、内管９０１を口金９０４にセメント９０５で固着する構成の場合は、一旦内管９０１が口金９０４に対して傾いた姿勢で取り付けられてしまうと、姿勢を修正することができないため、これが歩留まり低下の原因となっている。しかしながら、ランプ１０では、内管２００が口金４００に固着されておらず、内管２００は、口金４００に対して姿勢変更自在に口金側端部で支持されていると共に、外管３００の内面との間に介挿された規制部材５００によって外管３００に対する姿勢を修正可能である。
【００５８】
また、内管２００を口金４００にセメント９０５で固着する従来のランプ９００は、セメント９０５のため材料コストが必要であり、また、ランプ組み立ての際にはセメント９０５を塗る工程およびセメント９０５を乾燥させる工程が必要であるため、組み立て作業が煩雑で、組み立てに時間もかかる。さらに、セメント９０５を乾燥させたときに発生する水分で、導入線１２２，１２３が腐食するおそれもある。しかしながら、ランプ１０の場合は、内管２００を口金４００にセメントで固着しないため、このような問題が生じない。
【００５９】
図２に戻って、例えば、内管２００の管軸Ｘが仮想線Ｙで示すように傾いた場合において、内管２００の管軸Ｘの口金４００の中心軸に対する傾き角βが１．０［°］を超えると、ランプ１０の光中心Ｏと照明器具２０の反射面２１の焦点とのずれが顕著になり、照明器具２０に取り付けた際に配光特性が悪くなる。また、外観上明らかに外管３００が傾いて見えるため、製品として外観不良のランプ１０となる。したがって、傾き角βは１．０［°］以下であることが好ましい。
【００６０】
傾き角βを１．０［°］以下にするためには、規制部材５００の最大外径をＲ１とし（図５参照）、外管３００の内径をＲ２とし（同じく図５参照）、規制部材５００の最大外径の位置（最大外径の位置が内管の管軸Ｘ方向に幅を有する場合は最も口金４００寄りの位置）から内管２００の封止部２０１の先端までの内管の管軸Ｘに沿った方向における距離をＬとした場合に、規制部材５００が外管３００内に収納された状態でＲ２＝Ｒ１であるか、または、Ｒ２−Ｒ１＞０かつ２Ｌ／（Ｒ２−Ｒ１）≧５８、の条件を満たすことが好ましい。これは、ｃｏｔ（１°）＝５７．２８・・・、であることに基づくものであり、上記少なくともいずれかの条件を満たせば、傾き角βを約１．０［°］以内に収めることができる。
【００６１】
［変形例］
以上、本発明に係る金属蒸気放電ランプおよび照明装置を実施の形態に基づいて具体的に説明してきたが、本発明に係る金属蒸気放電ランプおよび照明装置は、上記の実施の形態に限定されないことはいうまでもない。
【００６２】
以下では、変形例について説明するが、基本的に上記実施の形態に係るランプ１０との相違点のみを説明し、ランプ１０と同様の点ついては重複を避けるため説明を省略する。また、ランプ１０と同じ部材には同じ符合を付する。
【００６３】
（変形例１）
本発明に係る金属蒸気放電ランプにおいて、口金はエジソンタイプに限定されない。図６は、変形例１に係る金属蒸気放電ランプを示す一部破断側面図である。図６に示すように、変形例１に係るランプ６００は、口金がスワンタイプである点において、上記実施の形態に係るランプ１０と大きく相違する。
【００６４】
変形例１に係るランプ６００は、スワンタイプの口金６０１を有する。口金６０１は、外管３００の開口部３０１が取り付けられる本体部６０２と、当該本体部６０２に植設された一対の二段ピン６０３，６０４とを有する。変形例１では、導入線１２２，１２３がモリブデン製の外部リード線のみで構成されており、導入線１２２，１２３の一端部は内管２００の封止部２０１内において金属箔１２０，１２１と接合されている。一方、導入線１２２，１２３の他端部は、本体部６０２を貫通し、二段ピン６０３，６０４に挿通された状態で、かしめ部分６０５，６０６において二段ピン６０３，６０４と電気的および機械的に接続されている。
【００６５】
このように口金６０１がスワンタイプである場合は、導入線１２２，１２３を、ニッケルよりも剛性の高い（ヤング率の大きい）モリブデン製の外部リード線のみで構成することができ、さらに導入線１２２，１２３を曲げずに略直線状にすることができるため、内管２００をより安定した状態で姿勢変更自在に支持することができる。なお、導入線１２２，１２３は、内管２００を安定に支持し、かつ、内管２００の姿勢を修正できる程度に弾性変形可能なように、径が０．５［ｍｍ］〜１．０［ｍｍ］であることが好ましい。
【００６６】
また、口金は、シェル部やアイレット部など電気的接続するために必要な部分を構成する部品、外管を保持する部分を構成する部品、内管を支持する部分を構成する部品など２つ以上の部品からなっていても良い。これらの部品は、例えば接着剤などにより固着されていても良い。
【００６７】
（変形例２）
本発明に係る金属蒸気放電ランプにおいて、内管２００の封止部２０１と口金４００との隙間１１には、内管２００の姿勢変更を許容する範囲で部材が介在していても良い。図７は、変形例２に係る水銀蒸気放電ランプを説明するための断面図である。例えば、図７に示す例では、隙間１１に、たとえばロックウール等からなる耐熱性かつ絶縁性のスポンジからなる支持部材６０７が介在している。支持部材６０７は、弱いながらも弾性変形可能であって、内管２００の姿勢変更を許容しながら内管２００を安定に支持する。このような構成とすれば、導入線１２２，１２３の径が小さい等して導入線１２２，１２３だけでは内管２００を支持できない場合であっても、内管２００を口金６０１から離すことができる。
【００６８】
支持部材６０７には、導入線１２２，１２３を貫通させるための孔部６０８、６０９が形成されており、導入線１２２，１２３はそれら孔部６０８，６０９を貫通する。支持部材６０７が絶縁性を有するため、導入線１２２，１２３同士をより確実に絶縁することができる。
【００６９】
なお、支持部材６０７は、スポンジに限定されず、内管２００を口金に固着保持することなく、姿勢変形可能に内管２００を支持できる部材であれば良い。例えばクリップ、バネ等、弾性を有する部材が考えられる。ただし、これらの部材が金属などの導電部材からなる場合は導入線１２２，１２３との配置に注意が必要である。すなわち、導入線１２２，１２３にはランプ始動時に高電圧パルスが印加されることになるため、これらの近傍にされた場合、異極間である導入線１２２，１２３の絶縁距離を適正に保つことが出来なくなり、始動性能が低下する場合や、導入線間で異常放電が持続し、口金が破損することが想到できる。このような不具合を避けるには、内管２００の封止部２０１を導電部材で支持する際は、導入線１２２，１２３の間をまたがずに設置すればよい。
【００７０】
（変形例３）
本発明に係る金属蒸気放電ランプにおいて、内管の封止部は必ずしも口金から離れている必要はない。図８は、変形例３に係る水銀蒸気放電ランプを説明するための断面図である。例えば、図８に示す例では、口金７００の内管２００側に壁部７０５が設けられており、当該壁部７０５の内管２００側の面には内管２００を支持するための例えば略円錐状の突起部７０６が設けられている。そして、突起部７０６に内管２００の封止部２０１が載置されており、突起部７０６と封止部２０１とは略点接触している。
【００７１】
このような構成とすれば、壁部７０５を支点とし、導入線１２２，１２３の弾性変形によって内管２００を姿勢変更自在に支持することができ、かつ、内管２００の口金４００側への移動も規制することができる。また、導入線１２２，１２３の径が小さい等して導入線１２２，１２３だけでは内管２００を支持できない場合であっても、内管２００を支持可能である。
【００７２】
壁部７０５には、導入線１２２，１２３を貫通させるための孔部７０７，７０８が形成されている。一方の導入線１２２は、孔部７０７を貫通し、さらに口金７００の通気孔７０３を貫通して外部へと導出され、シェル部７０１に接合されることで口金７００に固定されている。他方の導入線１２３は、孔部７０８を貫通し、さらに口金７００の貫通孔７０４を貫通してアイレット部７０２と接合されることで、口金７００に固定されている。
【００７３】
（変形例４）
本発明に係る金属蒸気放電ランプにおいて、規制部材の形状および位置は上記実施の形態に限定されない。図９および図１０は、変形例４に係る金属蒸気放電ランプの規制部材を説明するための図である。図９に示す例では、規制部材８００は、本実施の形態に係る規制部材５００の環状部５１０に相当する部材のみで構成されている。このような場合に、規制部材８００は、光中心Ｏにより近い位置に配置されていても良い。但し、光中心Ｏと規制部材８００の光中心側外周縁８０１とを結ぶ仮想線Ｗと内管の管軸Ｘとがなす角度γが０［°］〜４０［°］または１４０［°］〜１８０［°］であることが好ましい。これらの範囲であれば放電管１００からの出射光が規制部材８００によって遮られ難く、照射面に陰が生じ難いからである。なお、規制部材８００の幅が０．５［ｍｍ］以上になると陰が顕著に生じるため、その場合は角度γを４０［°］以下にする必要性がより高い。
【００７４】
さらに、図１０に示すように、規制部材８０４の外径が内管の管軸Ｘ方向において一定でない場合においても、光中心Ｏと規制部材８０４の光中心側外周縁８０５とを結ぶ仮想線Ｗと内管の管軸Ｘとがなす角度γは、同じ理由で４０［°］以下であることが好ましい。
【００７５】
また、規制部材の形状が図９や図１０に示すような周方向に一様な場合だけでなく、内管が外管に対して傾いている状態において外管に対して接触点を有する爪がある場合、爪の幅が０．５［ｍｍ］以上になると照射面に陰が生じるため、同様に光中心Ｏと規制部材８０４の爪部先端８０６とを結ぶ仮想線Ｗと内管の管軸Ｘとがなす角度γは、同じ理由で４０［°］以下とする必要がある。
【００７６】
（変形例５）
図１１は、変形例５に係る金属蒸気放電ランプの規制部材を説明するための断面図である。本発明に係る規制部材のさらなる変形例として、図１１に示すように、１本の金属線をコイル状に曲げて作製した規制部材９１０であっても良い。規制部材９１０は、内管２００の外面２０５に巻き付けられた第１コイル部９１１（環状部）と、内部にチップオフ部分２０３が収まるように外管３００の閉塞部３０２と内管２００の先端部２０２との間に配置された第２コイル部９１２と、それら第１コイル部９１１および第２コイル部９１２を連結する連結部９１３からなる。第２コイル部９１２の一端は外管３００の閉塞部３０２に接触し、他端は内管２００の先端部２０２に接触しており、放電管１００の破裂時は第２コイル７１２のばね作用によって、先端部２０２が閉塞部３０２に衝突する速度を減衰させることができるため、外管３００の閉塞部３０２の破損を抑制することができる。
【００７７】
（その他）
各変形例の構成は、各変形例毎に記載された内容のみに限定されるものではなく、適宜、夫々の組合せを選択することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、放電管、内管および外管を備えた、特に消費電力が１００Ｗ以下の低ワットタイプでコンパクトな三重管構造の金属蒸気放電ランプに利用できる。
【符号の説明】
【００７９】
１ 照明装置
１０ 金属蒸気放電ランプ
１００ 放電管
１０８，１０９ 電極
１０８ａ，１０９ａ 先端部
１２２，１２３ 導入線
２００ 内管
２０１ 口金側端部
２０５ 外面
３００ 外管
４００ 口金
５００，８００，８０２，８０４ 規制部材
８０１，８０３，８０５ 電極先端部側外周縁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属蒸気放電ランプおよび照明装置に関し、特に、三重管構造のメタルハライドランプにおいて口金に対する内管の傾きを抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、放電管が収容された内管がさらに外管で被覆された三重管構造のメタルハライドランプが存在する。そして、特許文献１では、図１２に示すように、三重管構造のメタルハライドランプ９００（以下、単に「ランプ９００」）において、内管９０１に対する外管９０２の傾きを抑制するために、すなわち内管９０１の管軸Ｚ１と外管９０２の管軸Ｚ２とを一致させるために、内管９０１と外管９０２との隙間に規制部材９０３を設けることが提案されている。当該ランプ９００の組み立てでは、まず、内管９０１を口金９０４にセメント９０５を用いて固着し、次に、外管９０２を内管９０１に被せると、規制部材９０３の作用により外管９０２の管軸Ｚ２が内管９０１の管軸Ｚ１と一致するので、その状態で外管９０２を口金９０４にセメント９０６を用いて固着する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第３１４４８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記ランプ９００を組み立てる際、内管９０１が口金９０４に対して傾いた状態で固着されてしまうことがある。すなわち、内管９０１の管軸Ｚ１が口金９０４の中心軸Ｚ３に対して傾いた状態となってしまう場合がある。
【０００５】
このように内管９０１の管軸Ｚ１が傾くと、内管９０１内に収容された放電管９０７の光中心Ｏが、傾いた分だけ理想の光中心位置からずれてしまうため、ランプ９００を照明器具（不図示）に取り付けた際に配光特性が低下する。
【０００６】
また、内管９０１の管軸Ｚ１が口金９０４の中心軸Ｚ３に対して傾いてしまうと、規制部材９０３の作用によって、外管９０２の管軸Ｚ２も口金９０４の中心軸Ｚ３に対して傾いてしまう。このような外管９０２の管軸Ｚ２と口金９０４の中心軸Ｚ３との不一致が生じると、口金９０４を照明器具のソケット（不図示）に回転装着する際に、外管９０２を持ってランプ９００を管軸Ｚ２回りに回転させても、口金９０４が中心軸Ｚ３回りに回転しないため、ランプ装着時における操作性が低下する。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑み、内管の管軸が口金の中心軸に対して傾き難い金属蒸気放電ランプおよび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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係る金属蒸気放電ランプは、内部に放電管が配置された内管が、口金と外管とで囲まれた空間に収容された金属蒸気放電ランプであって、前記内管は、前記口金に対して姿勢変更自在に口金側端部で支持されていると共に、前記外管の内面との間に介挿された規制部材によって前記外管に対する姿勢が規制されている。
【０００９】
本発明に係る照明装置は、上記金属蒸気放電ランプと、当該金属蒸気放電ランプから発せられた光を所望方向に反射させる反射鏡とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る金属蒸気放電ランプおよび照明装置は、内管が口金に対して姿勢変更自在に支持されているため、内管の姿勢に規制されることなく、外管の口金に対する姿勢を適正化することができる。このようにして、外管が適正な姿勢で取り付けられると、規制部材を介して内管の姿勢が適正化されるため、内管の管軸は口金の中心軸に対して傾き難い。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一態様に係る照明装置を示す一部破断側面図
【図２】本発明の一態様に係る金属蒸気放電ランプを示す一部破断側面図
【図３】本発明の一態様に係る金属蒸気放電ランプの放電管を示す断面図
【図４】本発明の一態様に係る規制部材を示す斜視図
【図５】図２におけるＡ−Ａ線断面図
【図６】変形例１に係る金属蒸気放電ランプを示す一部破断側面図
【図７】変形例２に係る金属蒸気放電ランプを説明するための断面図
【図８】変形例３に係る金属蒸気放電ランプを説明するための断面図
【図９】変形例４に係る金属蒸気放電ランプの規制部材を説明するための断面図
【図１０】変形例４に係る金属蒸気放電ランプの規制部材を説明するための断面図
【図１１】変形例５に係る金属蒸気放電ランプの規制部材を説明するための断面図
【図１２】従来の金属蒸気放電ランプを示す一部破断側面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本実施の形態に係る金属蒸気放電ランプおよび照明装置について、図面を参照しながら説明する。なお、各図面における部材の縮尺は実際のものとは異なる。また、本発明において、数値範囲を示す符号「〜」は、その両端の数値を含む。
【００１３】
［照明装置］
図１は、本発明の一態様に係る照明装置を示す一部破断側面図である。図１に示すように、本発明の一態様に係る照明装置１は、スポットライト照明装置であって、金属蒸気放電ランプ１０（以下、単に「ランプ１０」）と、当該ランプ１０が内部に配置された照明器具２０とを備える。なお、本発明に係る照明装置は、スポットライト照明装置に限定されず、他の用途の照明装置であっても良い。
【００１４】
ランプ１０は、放電管１００、内管２００、外管３００、口金４００および規制部材５００を備える。ランプ１０の詳細については後述する。
照明器具２０は、ランプ１０から発せられた光を前方に反射させる凹状の反射面２１を有する反射鏡２２と、当該反射鏡２２内に組み込まれたランプ装着用のソケット２３と、壁や天井に反射鏡２２を取着するための取着具２４とを備える。
【００１５】
反射鏡２２は、前面に設けられた光取り出し用の開口部２５が、ガラス板等のカバーによって塞がれてはおらず、開放状態となっている。
ソケット２３は、供給線２６を介して壁や天井に埋め込まれた点灯装置（不図示）と電気的に接続されており、ソケット２３にランプ１０の口金４００を挿着すれば点灯装置からランプ１０に電力が供給可能になる。
【００１６】
取着具２４は、壁や天井に回動自在に取り付けられたアーム２７を有し、当該アーム２７の先端には反射鏡２２が回動自在に軸着されている。照明装置１から放射される光の向きは、アーム２７または反射鏡２２を回動させることにより調節可能である。
【００１７】
［金属蒸気放電ランプ］
図２は、本発明の一態様に係る金属蒸気放電ランプを示す一部破断側面図である。図２に示すように、ランプ１０は、内部に放電管１００が配置された内管２００が、口金４００と外管３００とで囲まれた空間に収容された３重管構造のメタルハライドランプであって、内管２００は、口金４００に対して姿勢変更自在に口金側端部で支持されていると共に、外管３００の内面との間に介挿された規制部材５００によって外管３００に対する姿勢が規制されている。なお、図２に示す外管３００は、一端に開口部３０１を有し他端に閉塞部３０２を有する有底筒状であったが、本発明に係る外管は、内管２００を取り囲む構造でありさえすれば、例えば外管３００の開口部３０１とは反対側の端部に金属材料からなるキャップを配した構造であってもよい。なお、本願における「（内管２００を）姿勢変更自在に支持する」とは、内管２００の位置が、外管３００及び口金４００とで囲まれた空間内に含まれる領域で、内管２００を支持する少なくともひとつの部材の弾性変形により可動であることを意味するものであり、内管２００と口金側端部との接触点の有無に関わりはない。
【００１８】
図３は、本発明の一態様に係る金属蒸気放電ランプの放電管を示す断面図である。図３に示すように、放電管１００は、内部に気密封止された放電空間１０１を有する本管部１０２と、当該本管部１０２から放電管１００の管軸（ランプ１０の長手方向の中心軸であるランプ軸Ｘと一致している）方向両側に延出するように形成された細管部１０３，１０４と、本管部１０２と細管部１０３，１０４との隙間を埋める接合部１０５，１０６とからなる外囲器１０７を有している。
【００１９】
外囲器１０７は、例えばアルミナセラミックで形成されている。なお、外囲器１０７はアルミナセラミックで形成されたものに限定されず、その他の透光性セラミック（例えば、希土類アルミナガーネットセラミックなど）、石英ガラス等で形成されていても良い。また、図面では、放電管１００は、本管部１０２、細管部１０３，１０４および接合部１０５，１０６を接合して形成した焼き嵌めタイプであるが、本管部１０２、細管部１０３，１０４および接合部１０５，１０６が一体的に成形された一体型でもよい。また、複数の部材を接合して本管部１０２を形成してもよい。
【００２０】
放電空間１０１内には、発光物質である金属ハロゲン化物、始動補助ガスである希ガス、および、緩衝ガスである水銀がそれぞれ所定量封入されている。金属ハロゲン化物としては、例えば、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化ジスプロシウム、ヨウ化ホルミウム、ヨウ化ツリウム、ヨウ化タリウム、ヨウ化セリウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化インジウム、ヨウ化スカンジウム等が用いられる。なお、金属ハロゲン化物は、発光色により適宜決定される。
【００２１】
放電管１００は、先端部が本管部１０２の放電空間１０１内で互いに対向し、基端部が細管部１０３，１０４に挿入された一対の電極１０８，１０９を有する。そして、それら電極１０８，１０９の先端部間の中間位置が、放電管１００の光中心Ｏとなる。
【００２２】
電極１０８，１０９は、電極棒１１０，１１１と、当該電極棒１１０，１１１の先端部（放電空間１０１内で互いに対向する側の端部）に設けられた電極コイル１１２，１１３とを有する。電極１０８，１０９の他端部は、細管部１０３，１０４内において給電体１１４，１１５の一端部と接合されており、給電体１１４，１１５は、細管部１０３，１０４内に流し込まれたフリットからなるシール材１１６，１１７によって封着されている。
【００２３】
図２に戻って、給電体１１４，１１５は、電力供給線１１８，１１９、金属箔１２０，１２１および導入線１２２，１２３を介して、口金４００と電気的に接続されている。
一方の電力供給線１１８は、他方の電力供給線１１９および当該電力供給線１１９に接続された給電体１１５と対向する部分が、例えば石英ガラス等からなるスリーブ１２８で被覆されている。このような構成とすれば、ランプ寿命末期に放電管１００でリークが生じたとしても、反対極性となる部材間で生じる放電によって想定外の大きな電流が流れ続けることを抑制する効果がある。これにより点灯装置が損傷するなどの不具合を未然に防止することができる。
【００２４】
導入線１２２，１２３は、内管２００を支持する部材のひとつであり、例えば、モリブデン製で径が０．７［ｍｍ］の第１外部リード線１２４，１２５と、ニッケル製で径が０．６［ｍｍ］の第２外部リード線１２６，１２７とを溶接して接合した継線であり、第１外部リード線１２４，１２５は金属箔１２０，１２１と接続され、第２外部リード線１２６，１２７は口金４００と接続されている。ニッケル等の金属線は弾性変形しやすいためリード線と口金の接続や光中心Ｏの位置合わせ等の作業性が向上する。
【００２５】
なお、第１外部リード線１２４，１２５および第２外部リード線１２６，１２７の材質は金属のような弾性を有する導電性物質であり、また径は２本のリード線が外管３００及び口金４００とで囲まれた空間内に収納されかつ互いに短絡することがない限り、それぞれ上記に限定されず任意である。但し、内管２００を姿勢変更自在に支持するためには、第１外部リード線１２４，１２５の径は０．５［ｍｍ］〜１．０［ｍｍ］であることが好ましく、第２外部リード線１２６，１２７の径は０．４［ｍｍ］〜１．０［ｍｍ］であることが好ましい。
【００２６】
内管２００は、例えば、封止部２０１、先端部２０２および中間部２０４からなる片封止型の気密容器である。封止部２０１は、例えばピンチシール法による圧潰封止で形成されており、内管２００の口金側端部を構成している。封止部２０１には、電力供給線１１８，１１９の一端部と、金属箔１２０，１２１の全体と、第１外部リード線１２４，１２５の一端部（すなわち導入線１２２，１２３の一端部）とが封止されている。先端部２０２は、内管２００の口金４００とは反対側の端部を構成しており、外管３００の閉塞部３０２と対向している。
【００２７】
先端部２０２には、内管２００内を真空引きする際に用いた排気管の残部であるチップオフ部分２０３が存在している。内管２００内を真空引きすることによって、給電体１１４，１１５や電力供給線１１８，１１９等の金属部材が高温にさらされ酸化するのを防止することができる。なお、内管２００内を真空にする代わりに、前記内管２００内に窒素等の不活性ガスを充満させることによっても、金属部材が酸化するのを防止することができる。
【００２８】
先端部２０２は、略半球状である場合において、中間部２０４の外径は１３[ｍｍ]〜１７[ｍｍ]、肉厚は１［ｍｍ］〜２[ｍｍ]である。内管２００は、中間部２０４が例えば略円筒状であって、当該中間部２０４内に放電管１００の外囲器１０７が配置されている。なお、中間部２０４の形状は略円筒状に限定されず、多角形や楕円の筒状等円筒以外の筒状であっても良い。また、中間部２０４の内径および外径は必ずしも内管の管軸方向に沿って均一である必要はなく、例えば放電管１００の本管部１０２に相当する位置の内径および外径が、それ以外の位置の内径および外径よりも大きくなっているような形状、すなわち一部に膨出部を有する中膨形状であっても良い。これにより、放電管１００の温度が過度に上昇することを抑制することができる。
【００２９】
内管２００は、例えば石英ガラスで形成されている。なお、内管２００は、石英ガラスで形成されたものに限定されず、アルミナセラミック等の透光性セラミック、硬質ガラス等で形成されていても良い。
【００３０】
外管３００は、開口部（ネック部）３０１と、閉塞部３０２と、それら開口部３０１および閉塞部３０２の間の中間部３０３とで構成される有底筒状であって、放電管１００の破裂によって内管２００が破損した場合に、それら破裂や破損で生じた破片が飛散するのを防止する役割を果たす。したがって、図１に示すような開口部２５がカバーで塞がれていない照明器具２０に使用しても破片が飛散しない。なお、閉塞部３０２は、略半球状、若しくは平坦形状が好ましい。また、必ずしも同一部材で閉塞する必要はなく、例えば金属やセラミック等の別部材を用いて閉塞しても良い。
【００３１】
中間部３０３は、ランプ１０のコンパクト性を確保するために、内管２００の中間部２０４と同じ略円筒状であることが好ましい。また、外管３００の中間部３０３の内面と内管２００の中間部２０４の外面との隙間は、外管３００の管軸（ランプ軸Ｘと一致している）と直交する方向において略均一であることが好ましい。組立工程において外管３００を内管２００に被せる際のクリアランスを確保するためには、前記隙間が平均で１［ｍｍ］〜３［ｍｍ］になるよう設計されていることが好ましい。
【００３２】
なお、中間部３０３の形状は略円筒状に限定されず、多角形や楕円の筒状等円筒以外の筒状であっても良い。また、中間部３０３の内径および外径は必ずしも外管管軸方向に沿って均一である必要はなく、例えば放電管１００の本管部１０２に相当する位置の内径および外径が、それ以外の位置の内径および外径よりも大きくなっているような形状、すなわち一部に膨出部を有する中膨形状であっても良い。膨出部を設けることにより放電管からの熱による外管の温度上昇を低減することで、硬質ガラスの歪点からの裕度ができて適合する照明器具２０の選択の幅を広げることができる。さらに、放電管破損時の安全性も向上する。その場合、前記隙間が最大で５［ｍｍ］になるよう設計されていることが好ましい。
【００３３】
さらに構成として外管３００の落下防止のため、開口部３０１付近に内側凸部を設け、口金４００に例えば、溝形状の被係合部を設けても良い。その場合、セメント等の接続部材を介している場合であっても良い。また、口金４００に被係合部を設けていない場合は、外管３００の内側凸部を接続部材で覆うことで係合されていても良い。
【００３４】
外管３００は、例えば硬質ガラスで形成されている。なお、外管３００は、硬質ガラスで形成されたものに限定されず、アルミナセラミック等の透光性セラミック、石英ガラス等で形成されていても良い。
【００３５】
器具適合に関して、外管３００の寸法については、封止部２０１付近のネック外径が２３［ｍｍ］以下、最大外径が２７［ｍｍ］以下が好ましい。
外管３００は、口金４００に、例えばセメント等の固着剤（不図示）を用いて固着されている。外管３００の内部は、後述する口金４００の通気孔４０３を介して外管３００の内部と外部とが連通した大気状態とされていても良いし、通気孔４０３を塞ぐことで減圧状態にされていても良いし、不活性ガスが充満されていても良い。外管中間部３０３の最大外径は２０［ｍｍ］〜２７［ｍｍ］、ネック外径は２０［ｍｍ］〜２３［ｍｍ］、外管中間部の肉厚は１［ｍｍ］〜２［ｍｍ］がより好ましい。
【００３６】
なお、口金４００は、その放電管側端部が外管３００の開口部３０１内に収まった状態で開口部３０１に取り付けられている、すなわち、口金４００の放電管側端部に対し、外管３００の開口部３０１の内面が外接していることが好ましい。このような構成にすることで、外管３００を口金４００に固着する工程において開口部３０１が口金４００に対して浮くことなく接合していることを目視で確認することが出来る。さらに、照明器具２０の反射鏡２２のネック部の開口径を必要以上に大きくしなくても良いため、照明器具２０の反射効率を高めることができる。
【００３７】
口金４００は、エジソンタイプの口金であって、シェル部４０１およびアイレット部４０２を有する。一方の第２外部リード線１２６は、口金４００に設けられた通気孔４０３を貫通して外部へと導出され、シェル部４０１に接合されることで口金４００に固定されている。ここで、通気孔４０３は、外管３００と内管２００の間に生じる空間と、外部とを貫通するものであっても良い。これにより、ランプ作製時に例えば外管３００と口金４００の間の固着等に用いるセメントを硬化させる際に放出される水分を外部に放出できると共に、ランプ点灯時に外管３００内が加圧されることがない。
他方の第２外部リード線１２７は、口金４００に設けられた貫通孔４０４を貫通してアイレット部４０２と接合されることで、口金４００に固定されている。なお、口金４００は、シェル部４０１やアイレット部４０２など電気的接続するために必要な部分を構成する部品、外管を保持する部分を構成する部品、内管を支持する部分を構成する部品など２つ以上の部品からなっていても良い。これらの部品は、例えば接着剤などにより固着されていても良い。
【００３８】
内管２００は、一端が内管２００の封止部２０１に封止され他端が口金４００に固定された導入線１２２，１２３によって、外管３００内で口金４００から離れた状態（宙に浮いた状態）で姿勢変更自在に支持されており、内管２００の封止部２０１と口金４００との間には最大で４[ｍｍ]の隙間１１が存在する。ここで、封止部２０１と口金４００との間の隙間１１とは、封止部２０１の底面と口金４００とのランプ軸Ｘ方向への隙間１１を意味する。また、変形例１にて後述するように、口金４００が２つ以上の部品から構成される場合は、内管２００の封止部２０１の底面とランプ軸Ｘ方向に存在する構成部品との隙間が上記と同様に離れた状態（宙に浮いた状態）でその隙間が最大で４[ｍｍ]であればよい。
【００３９】
なお、図２に示す例では、内管２００の封止部２０１の全体が外管３００内に収まっているが、封止部２０１の一部または全体が口金４００内に収まっていても良い。その場合でも、封止部２０１と口金４００との間には隙間１１を設けることが考えられる。
【００４０】
封止部２０１と口金４００との間に隙間１１が設けられているため、導入線１２２，１２３を口金４００に固定するまでは、口金４００に規制されることなく内管２００の位置をランプ軸Ｘ方向に沿って移動させることができる。したがって、導入線１２２，１２３を口金４００に対して仮止めしておき、外管３００を口金４００に固着した後に、導入線１２２，１２３を操作することによって内管２００の位置をランプ軸Ｘ方向にずらして、光中心Ｏの位置を調整することができる。
【００４１】
規制部材５００は、例えばステンレス鋼のような弾性のある素材からなり、内管２００の先端部２０２の外側であって外管３００の閉塞部３０２の内側に配置され、内管２００を外囲する環状部５１０と、内管２００の先端部２０２を跨ぐアーチ部５２０とを有する。
【００４２】
図４は、本発明の一態様に係る規制部材を示す斜視図である。図４に示すように、環状部５１０は、例えば、長尺板状の部材を内管２００の外径よりも小さい径の環状（例えば八角形の環状）に湾曲または屈曲させたものであって、環状部５１０内に内管２００が挿入されると、その挿入に伴って端部５１１，５１２間の距離が長くなり、内管２００の管軸（ランプ軸Ｘと一致している、以下、「内管の管軸Ｘ」）を中心とした径方向に環状部５１０が拡径する。
【００４３】
例えば、規制部材５００は、外管３００を内管２００に被せる前に予め外管３００の内部に挿入される。そして、内管２００に外管３００を被せたときに、内管２００の挿入に伴って環状部５１０が拡径して環状部５１０の外面５１３が外管３００の内面３０４に接触する。
【００４４】
図５は、図２におけるＡ−Ａ線断面図であって、内管２００の内部に収容された部材は省略している。図５に示すように、ランプ１０を組み立てた状態において、環状部５１０の外面５１３は、外管３００の内面３０４と８箇所の接点Ｐ１〜Ｐ８で接触している。すなわち、規制部材５００が外管３００に収納された状態で、規制部材５００の最大外径は、外管３００の内径と等しくなっている。また、環状部５１０の内面５１４は、内管２００の外面２０５と８箇所の接点Ｐ９〜Ｐ１６で接触している。
【００４５】
このように規制部材５００が外管３００および内管２００と接触しているため、規制部材５００を介して外管３００の姿勢が内管２００の姿勢に影響し、内管２００の姿勢が修正される。ランプ１０は、内管２００が導入線１２２，１２３により口金４００に対して姿勢変更自在に支持されているため、外管３００の姿勢を口金４００に対して適正なものにすれば、規制部材５００の作用で内管２００の姿勢も適正なものとなる。すなわち外管３００の管軸と口金４００の中心軸とを一致させれば、内管２００の管軸と口金４００の中心軸とが一致する。
【００４６】
また、規制部材５００と外管３００との接点Ｐ１〜Ｐ８が周方向に等間隔に８箇所形成されていると共に、規制部材５００と内管２００との接点Ｐ９〜Ｐ１６も周方向に等間隔に８箇所形成されているため、外管３００と内管２００との隙間は周方向に沿って均一に保たれ易い。なお、規制部材５００と外管３００との接点Ｐ１〜Ｐ８、および、規制部材５００と内管２００との接点Ｐ９〜Ｐ１６は、それぞれ必ずしも、８箇所である必要はなく、また、周方向に沿って等間隔である必要もない。
【００４７】
但し、内管の管軸Ｘ方向視において、規制部材５００と外管３００との接点のうちの２箇所を結びかつ少なくとも内管２００の一部を通る仮想線が、一対の導入線１２２，１２３の封止部２０１内に封止された部分を結ぶ仮想線Ｖ１と４５［°］以上１３５［°］以下の範囲内で交差していることが好ましい（図５に示す例では、Ｐ１とＰ３とを結ぶ仮想線（不図示）、Ｐ１とＰ４とを結ぶ仮想線（不図示）、Ｐ１とＰ５とを結ぶ仮想線（不図示）、Ｐ１とＰ６とを結ぶ仮想線（不図示）、Ｐ２とＰ４とを結ぶ仮想線（不図示）、Ｐ２とＰ５とを結ぶ仮想線（不図示）、Ｐ３とＰ８とを結ぶ仮想線（不図示）、Ｐ４とＰ７とを結ぶ仮想線（不図示）、Ｐ３とＰ８とを結ぶ仮想線（不図示）、Ｐ５とＰ７とを結ぶ仮想線（不図示）、Ｐ５とＰ８とを結ぶ仮想線（不図示）、および、Ｐ５とＰ８とを結ぶ仮想線（不図示）が、それぞれ仮想線Ｖ１と４５度以上１３５度以下の範囲内で交差している。）。なぜなら、一対の導入線１２２，１２３に支持された内管２００は、仮想線Ｖ１と略直交する方向に傾き易いため、その方向に沿い、かつ、内管２００を挟んだ両側に接点が位置するように設計することで、内管２００の傾きを効果的に抑制できるからである。なお、規制部材５００と内管２００との接点のうちの２箇所を結ぶ仮想線と仮想線Ｖ１のなす角度は６０［°］以上１２０［°］以下範囲内がより好ましく、略９０［°］であることがさらにより好ましい。
【００４８】
特に、規制部材５００と外管３００との接点のうちの２箇所を結びかつ少なくとも内管２００の一部を通る仮想線が、一対の導入線１２２，１２３の間を通る場合は（図５に示す例では、Ｐ１とＰ４とを結ぶ仮想線（不図示）、Ｐ１とＰ５とを結ぶ仮想線（不図示）、Ｐ４とＰ８とを結ぶ仮想線（不図示）、および、Ｐ５とＰ８とを結ぶ仮想線（不図示）が、仮想線Ｖ１と４５［°］以上１３５［°］以下の範囲内で交差し、さらに内管２００の管軸Ｘと交差している）、バランス良く内管２００の傾きを抑制できる。
【００４９】
さらに、規制部材５００と外管３００との接点のうちの２箇所を結びかつ少なくとも内管２００の一部を通る仮想線が、内管の管軸Ｘと交差する場合は（図５に示す例では、Ｐ１とＰ５とを結ぶ仮想線（不図示）、および、Ｐ４とＰ８とを結ぶ仮想線（不図示）が、仮想線Ｖ１と４５［°］以上１３５［°］以下の範囲内で交差し、さらに内管の管軸Ｘと交差している）、さらにバランス良く内管２００の傾きを抑制できる。
【００５０】
規制部材５００と外管３００との接点は、数が多い方が内管２００の姿勢が安定し易いが、数が少ない場合、例えば接点の数が３箇所の場合は、規制部材５００と外管３００との接点のうちの２箇所を結びかつ少なくとも内管２００の一部を通る仮想線が、一対の導入線１２２，１２３の封止部２０１内に封止された部分を結ぶ仮想線Ｖ１と４５［°］以上１３５［°］以下の範囲内で交差おり、かつ周方向に隣り合う接点の回転角αがいずれも９０［°］以上であることが、内管２００の姿勢を安定させるために好ましい。さらに、回転角αは周方向に隣り合う各接点間において全て同じであることがより好ましい。
【００５１】
なお、規制部材５００は、必ずしも内管２００と接触していなくても良く、外管３００とのみ接触していても良い。すなわち、規制部材５００と内管２００との接点が全くない場合もありえる。例えば、内管２００が口金４００に対して一定以上傾いた場合にのみ規制部材５００と内管２００とが接触する構成とした場合は、内管２００の傾きが許容の範囲内であるときは傾きを修正する必要がないため、規制部材５００と内管２００との接点がない場合もあり得る。
【００５２】
また、規制部材５００は必ずしも外管３００と接触していなくても良く、内管２００とのみ接触していても良い。すなわち、規制部材５００の最大外径が外管３００の内径よりも小さく、このため規制部材５００外管３００との接点が全くない場合もありえる。例えば、規制部材５００を先に内管２００に取り付け、後から外管３００を被せた場合に、内管２００の傾きが許容の範囲内であれば規制部材５００は外管３００に接触しない。このように、内管２００の傾きが許容の範囲外の場合のみ規制部材５００と外管３００とが接触し内管２００の姿勢が修正される構成とした場合は、内管２００の傾きが許容の範囲内であるときは傾きを修正する必要がないため、規制部材５００と外管３００との接点がない場合もあり得る。
【００５３】
図４に戻って、アーチ部５２０は、環状部５１０に延設された長尺板状の部材をアーチ状に湾曲または屈曲させたものであって、ランプ軸Ｘ方向に延伸する一対の延伸部分５２１，５２２と、各延伸部分５２１，５２２における環状部５１０と反対側の端部からランプ軸Ｘに近づく様に傾斜する一対の傾斜部分５２３，５２４と、一対の傾斜部分５２３，５２４における延伸部分５２１，５２２の端部と逆側の端部間に位置する平坦部分５２５とを備える。なお、アーチ部５２０の一方の延伸部分５２２は、環状部５１０に接触又は近接しているだけであり、環状部５１０に接合されていない。
【００５４】
延伸部分５２１，５２２および傾斜部分５２３，５２４は、平坦部分５２５が外管３００内の所定位置となるように、その長さ等が決定されている。具体的には、図２に示すように、外管３００内に内管２００が挿入されると、内管２００の先端部２０２が環状部５１０内に位置するように、アーチ部５２０の延伸部分５２１，５２２および傾斜部分５２３，５２４の長さが調整されている。
【００５５】
アーチ部５２０の平坦部分５２５は、内管２００の先端部２０２の外側であって外管３００の閉塞部３０２の内側に配置されており、放電管１００破裂時に外管３００の破損を防止する機能を有する。放電管１００が破裂すると、内管２００の放電管近傍部分が割れて、内管２００の先端部２０２が外管３００の閉塞部３０２に向かって吹き飛ぶ場合があるが、平坦部分５２５によって先端部２０２の閉塞部３０２への衝突が阻止されるため、外管３００の破損を防止することができる。
【００５６】
なお、本発明に係る規制部材は、内管２００（チップオフ部分２０３を含む）を支持し、かつ複数のツメにより外管３００の内面３０４に当接する形態であっても良い。その場合において、内管２００のチップオフ部分２０３のみが規制部材によって支持される構成であっても良い。この構成では、たとえば外管３００の内面に規制部材５００のツメを当接させることにより、放電管１００の破裂時に外管からの摩擦力及び応力を内管２００の先端部２０２に伝え、内管２００の先端部２０２が吹き飛んで外管３００の閉塞部３０２に衝突する速度を減衰させることができる。
【００５７】
図１１に示す従来のランプ９００のように、内管９０１を口金９０４にセメント９０５で固着する構成の場合は、一旦内管９０１が口金９０４に対して傾いた姿勢で取り付けられてしまうと、姿勢を修正することができないため、これが歩留まり低下の原因となっている。しかしながら、ランプ１０では、内管２００が口金４００に固着されておらず、内管２００は、口金４００に対して姿勢変更自在に口金側端部で支持されていると共に、外管３００の内面との間に介挿された規制部材５００によって外管３００に対する姿勢を修正可能である。
【００５８】
また、内管２００を口金４００にセメント９０５で固着する従来のランプ９００は、セメント９０５のため材料コストが必要であり、また、ランプ組み立ての際にはセメント９０５を塗る工程およびセメント９０５を乾燥させる工程が必要であるため、組み立て作業が煩雑で、組み立てに時間もかかる。さらに、セメント９０５を乾燥させたときに発生する水分で、導入線１２２，１２３が腐食するおそれもある。しかしながら、ランプ１０の場合は、内管２００を口金４００にセメントで固着しないため、このような問題が生じない。
【００５９】
図２に戻って、例えば、内管２００の管軸Ｘが仮想線Ｙで示すように傾いた場合において、内管２００の管軸Ｘの口金４００の中心軸に対する傾き角βが１．０［°］を超えると、ランプ１０の光中心Ｏと照明器具２０の反射面２１の焦点とのずれが顕著になり、照明器具２０に取り付けた際に配光特性が悪くなる。また、外観上明らかに外管３００が傾いて見えるため、製品として外観不良のランプ１０となる。したがって、傾き角βは１．０［°］以下であることが好ましい。
【００６０】
傾き角βを１．０［°］以下にするためには、規制部材５００の最大外径をＲ１とし（図５参照）、外管３００の内径をＲ２とし（同じく図５参照）、規制部材５００の最大外径の位置（最大外径の位置が内管の管軸Ｘ方向に幅を有する場合は最も口金４００寄りの位置）から内管２００の封止部２０１の先端までの内管の管軸Ｘに沿った方向における距離をＬとした場合に、規制部材５００が外管３００内に収納された状態でＲ２＝Ｒ１であるか、または、Ｒ２−Ｒ１＞０かつ２Ｌ／（Ｒ２−Ｒ１）≧５８、の条件を満たすことが好ましい。これは、ｃｏｔ（１°）＝５７．２８・・・、であることに基づくものであり、上記少なくともいずれかの条件を満たせば、傾き角βを約１．０［°］以内に収めることができる。
【００６１】
［変形例］
以上、本発明に係る金属蒸気放電ランプおよび照明装置を実施の形態に基づいて具体的に説明してきたが、本発明に係る金属蒸気放電ランプおよび照明装置は、上記の実施の形態に限定されないことはいうまでもない。
【００６２】
以下では、変形例について説明するが、基本的に上記実施の形態に係るランプ１０との相違点のみを説明し、ランプ１０と同様の点ついては重複を避けるため説明を省略する。また、ランプ１０と同じ部材には同じ符合を付する。
【００６３】
（変形例１）
本発明に係る金属蒸気放電ランプにおいて、口金はエジソンタイプに限定されない。図６は、変形例１に係る金属蒸気放電ランプを示す一部破断側面図である。図６に示すように、変形例１に係るランプ６００は、口金がスワンタイプである点において、上記実施の形態に係るランプ１０と大きく相違する。
【００６４】
変形例１に係るランプ６００は、スワンタイプの口金６０１を有する。口金６０１は、外管３００の開口部３０１が取り付けられる本体部６０２と、当該本体部６０２に植設された一対の二段ピン６０３，６０４とを有する。変形例１では、導入線１２２，１２３がモリブデン製の外部リード線のみで構成されており、導入線１２２，１２３の一端部は内管２００の封止部２０１内において金属箔１２０，１２１と接合されている。一方、導入線１２２，１２３の他端部は、本体部６０２を貫通し、二段ピン６０３，６０４に挿通された状態で、かしめ部分６０５，６０６において二段ピン６０３，６０４と電気的および機械的に接続されている。
【００６５】
このように口金６０１がスワンタイプである場合は、導入線１２２，１２３を、ニッケルよりも剛性の高い（ヤング率の大きい）モリブデン製の外部リード線のみで構成することができ、さらに導入線１２２，１２３を曲げずに略直線状にすることができるため、内管２００をより安定した状態で姿勢変更自在に支持することができる。なお、導入線１２２，１２３は、内管２００を安定に支持し、かつ、内管２００の姿勢を修正できる程度に弾性変形可能なように、径が０．５［ｍｍ］〜１．０［ｍｍ］であることが好ましい。
【００６６】
また、口金は、シェル部やアイレット部など電気的接続するために必要な部分を構成する部品、外管を保持する部分を構成する部品、内管を支持する部分を構成する部品など２つ以上の部品からなっていても良い。これらの部品は、例えば接着剤などにより固着されていても良い。
【００６７】
（変形例２）
本発明に係る金属蒸気放電ランプにおいて、内管２００の封止部２０１と口金４００との隙間１１には、内管２００の姿勢変更を許容する範囲で部材が介在していても良い。図７は、変形例２に係る水銀蒸気放電ランプを説明するための断面図である。例えば、図７に示す例では、隙間１１に、たとえばロックウール等からなる耐熱性かつ絶縁性のスポンジからなる支持部材６０７が介在している。支持部材６０７は、弱いながらも弾性変形可能であって、内管２００の姿勢変更を許容しながら内管２００を安定に支持する。このような構成とすれば、導入線１２２，１２３の径が小さい等して導入線１２２，１２３だけでは内管２００を支持できない場合であっても、内管２００を口金６０１から離すことができる。
【００６８】
支持部材６０７には、導入線１２２，１２３を貫通させるための孔部６０８、６０９が形成されており、導入線１２２，１２３はそれら孔部６０８，６０９を貫通する。支持部材６０７が絶縁性を有するため、導入線１２２，１２３同士をより確実に絶縁することができる。
【００６９】
なお、支持部材６０７は、スポンジに限定されず、内管２００を口金に固着保持することなく、姿勢変形可能に内管２００を支持できる部材であれば良い。例えばクリップ、バネ等、弾性を有する部材が考えられる。ただし、これらの部材が金属などの導電部材からなる場合は導入線１２２，１２３との配置に注意が必要である。すなわち、導入線１２２，１２３にはランプ始動時に高電圧パルスが印加されることになるため、これらの近傍にされた場合、異極間である導入線１２２，１２３の絶縁距離を適正に保つことが出来なくなり、始動性能が低下する場合や、導入線間で異常放電が持続し、口金が破損することが想到できる。このような不具合を避けるには、内管２００の封止部２０１を導電部材で支持する際は、導入線１２２，１２３の間をまたがずに設置すればよい。
【００７０】
（変形例３）
本発明に係る金属蒸気放電ランプにおいて、内管の封止部は必ずしも口金から離れている必要はない。図８は、変形例３に係る水銀蒸気放電ランプを説明するための断面図である。例えば、図８に示す例では、口金７００の内管２００側に壁部７０５が設けられており、当該壁部７０５の内管２００側の面には内管２００を支持するための例えば略円錐状の突起部７０６が設けられている。そして、突起部７０６に内管２００の封止部２０１が載置されており、突起部７０６と封止部２０１とは略点接触している。
【００７１】
このような構成とすれば、壁部７０５を支点とし、導入線１２２，１２３の弾性変形によって内管２００を姿勢変更自在に支持することができ、かつ、内管２００の口金４００側への移動も規制することができる。また、導入線１２２，１２３の径が小さい等して導入線１２２，１２３だけでは内管２００を支持できない場合であっても、内管２００を支持可能である。
【００７２】
壁部７０５には、導入線１２２，１２３を貫通させるための孔部７０７，７０８が形成されている。一方の導入線１２２は、孔部７０７を貫通し、さらに口金７００の通気孔７０３を貫通して外部へと導出され、シェル部７０１に接合されることで口金７００に固定されている。他方の導入線１２３は、孔部７０８を貫通し、さらに口金７００の貫通孔７０４を貫通してアイレット部７０２と接合されることで、口金７００に固定されている。
【００７３】
（変形例４）
本発明に係る金属蒸気放電ランプにおいて、規制部材の形状および位置は上記実施の形態に限定されない。図９および図１０は、変形例４に係る金属蒸気放電ランプの規制部材を説明するための図である。図９に示す例では、規制部材８００は、本実施の形態に係る規制部材５００の環状部５１０に相当する部材のみで構成されている。このような場合に、規制部材８００は、光中心Ｏにより近い位置に配置されていても良い。但し、光中心Ｏと規制部材８００の光中心側外周縁８０１とを結ぶ仮想線Ｗと内管の管軸Ｘとがなす角度γが０［°］〜４０［°］または１４０［°］〜１８０［°］であることが好ましい。これらの範囲であれば放電管１００からの出射光が規制部材８００によって遮られ難く、照射面に陰が生じ難いからである。なお、規制部材８００の幅が０．５［ｍｍ］以上になると陰が顕著に生じるため、その場合は角度γを４０［°］以下にする必要性がより高い。
【００７４】
さらに、図１０に示すように、規制部材８０４の外径が内管の管軸Ｘ方向において一定でない場合においても、光中心Ｏと規制部材８０４の光中心側外周縁８０５とを結ぶ仮想線Ｗと内管の管軸Ｘとがなす角度γは、同じ理由で４０［°］以下であることが好ましい。
【００７５】
また、規制部材の形状が図９や図１０に示すような周方向に一様な場合だけでなく、内管が外管に対して傾いている状態において外管に対して接触点を有する爪がある場合、爪の幅が０．５［ｍｍ］以上になると照射面に陰が生じるため、同様に光中心Ｏと規制部材８０４の爪部先端８０６とを結ぶ仮想線Ｗと内管の管軸Ｘとがなす角度γは、同じ理由で４０［°］以下とする必要がある。
【００７６】
（変形例５）
図１１は、変形例５に係る金属蒸気放電ランプの規制部材を説明するための断面図である。本発明に係る規制部材のさらなる変形例として、図１１に示すように、１本の金属線をコイル状に曲げて作製した規制部材９１０であっても良い。規制部材９１０は、内管２００の外面２０５に巻き付けられた第１コイル部９１１（環状部）と、内部にチップオフ部分２０３が収まるように外管３００の閉塞部３０２と内管２００の先端部２０２との間に配置された第２コイル部９１２と、それら第１コイル部９１１および第２コイル部９１２を連結する連結部９１３からなる。第２コイル部９１２の一端は外管３００の閉塞部３０２に接触し、他端は内管２００の先端部２０２に接触しており、放電管１００の破裂時は第２コイル７１２のばね作用によって、先端部２０２が閉塞部３０２に衝突する速度を減衰させることができるため、外管３００の閉塞部３０２の破損を抑制することができる。
【００７７】
（その他）
各変形例の構成は、各変形例毎に記載された内容のみに限定されるものではなく、適宜、夫々の組合せを選択することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、放電管、内管および外管を備えた、特に消費電力が１００Ｗ以下の低ワットタイプでコンパクトな三重管構造の金属蒸気放電ランプに利用できる。
【符号の説明】
【００７９】
１ 照明装置
１０ 金属蒸気放電ランプ
１００ 放電管
１０８，１０９ 電極
１０８ａ，１０９ａ 先端部
１２２，１２３ 導入線
２００ 内管
２０１ 口金側端部
２０５ 外面
３００ 外管
４００ 口金
５００，８００，８０２，８０４ 規制部材
８０１，８０３，８０５ 電極先端部側外周縁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に放電管が配置された内管が、口金と外管とで囲まれた空間に収容された金属蒸気放電ランプであって、
前記内管は、前記口金に対して姿勢変更自在に口金側端部で支持されていると共に、前記外管の内面との間に介挿された規制部材によって前記外管に対する姿勢が規制されていることを特徴とする金属蒸気放電ランプ。
【請求項２】
前記内管は、前記口金側端部が前記口金から離れた状態であることを特徴とする請求項１記載の金属放電ランプ。
【請求項３】
前記内管の口金側端部には、一端が前記放電管と電気的に接続され、他端が前記口金と電気的に接続された一対の導入線が封止されており、前記一対の導入線によって前記内管が支持されていることを特徴とする請求項１または２に記載の金属蒸気放電ランプ。
【請求項４】
前記規制部材は、前記外管の内面と接触する接点を複数有し、内管の管軸Ｘ方向視において、前記接点のうちの２箇所を結びかつ内管の少なくとも一部を通る仮想線が、前記一対の導入線の前記封止部内の部分を結ぶ仮想線と４５［°］以上１３５［°］以下の範囲内で交差することを特徴とする請求項３記載の金属蒸気放電ランプ。
【請求項５】
前記規制部材の最大外径をＲ１とし、前記外管の内径をＲ２とし、前記規制部材の最大外径の位置から前記内管の口金側端部の先端までの内管の管軸Ｘに沿った方向における距離をＬとした場合に、
Ｒ２−Ｒ１＝０、または
Ｒ２−Ｒ１＞０かつ２Ｌ／（Ｒ２−Ｒ１）≧５８、
の条件を満たすことを特徴とする請求項３に記載の金属蒸気放電ランプ。
【請求項６】
前記放電管は一対の電極を有し、前記規制部材に近い側の電極の先端部と前記規制部材の電極先端部側外周縁とを結ぶ仮想線と、内管の管軸Ｘとがなす角度が４０［°］以下であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の金属蒸気放電ランプ。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の金属蒸気放電ランプと、当該金属蒸気放電ランプから発せられた光を所望方向に反射させる反射鏡とを備えることを特徴とする照明装置。
【請求項１】
内部に放電管が配置された内管が、口金と外管とで囲まれた空間に収容された金属蒸気放電ランプであって、
前記内管は、前記口金に対して姿勢変更自在に口金側端部で支持されていると共に、前記外管の内面との間に介挿された規制部材によって前記外管に対する姿勢が規制されていることを特徴とする金属蒸気放電ランプ。
【請求項２】
前記内管は、前記口金側端部が前記口金から離れた状態であることを特徴とする請求項１記載の金属放電ランプ。
【請求項３】
前記内管の口金側端部には、一端が前記放電管と電気的に接続され、他端が前記口金と電気的に接続された一対の導入線が封止されており、前記一対の導入線によって前記内管が支持されていることを特徴とする請求項１または２に記載の金属蒸気放電ランプ。
【請求項４】
前記規制部材は、前記外管の内面と接触する接点を複数有し、内管の管軸Ｘ方向視において、前記接点のうちの２箇所を結びかつ内管の少なくとも一部を通る仮想線が、前記一対の導入線の前記封止部内の部分を結ぶ仮想線と４５［°］以上１３５［°］以下の範囲内で交差することを特徴とする請求項３記載の金属蒸気放電ランプ。
【請求項５】
前記規制部材の最大外径をＲ１とし、前記外管の内径をＲ２とし、前記規制部材の最大外径の位置から前記内管の口金側端部の先端までの内管の管軸Ｘに沿った方向における距離をＬとした場合に、
Ｒ２−Ｒ１＝０、または
Ｒ２−Ｒ１＞０かつ２Ｌ／（Ｒ２−Ｒ１）≧５８、
の条件を満たすことを特徴とする請求項３に記載の金属蒸気放電ランプ。
【請求項６】
前記放電管は一対の電極を有し、前記規制部材に近い側の電極の先端部と前記規制部材の電極先端部側外周縁とを結ぶ仮想線と、内管の管軸Ｘとがなす角度が４０［°］以下であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の金属蒸気放電ランプ。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の金属蒸気放電ランプと、当該金属蒸気放電ランプから発せられた光を所望方向に反射させる反射鏡とを備えることを特徴とする照明装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−３８５７７（Ｐ２０１２−３８５７７Ａ）
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７７６９８（Ｐ２０１０−１７７６９８）
【出願日】平成２２年８月６日（２０１０．８．６）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月６日（２０１０．８．６）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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