メタルハライドランプおよびランプ点灯装置
【課題】陽極側の封止部とアウターリードの接合部における石英ガラスのクラックを防ぐとともに、高効率化を実現する。
【解決手段】放電空間１４の両端に封止部１２ａ、１２ｂを有する放電容器１１内に陽極３ａ２、陰極３ｂ２を配置し、これら基部側端部に一端部を接合し、封止部１２ａ、１２ｂにより金属箔３ａ１，３ｂ１を気密に封着させる。金属箔の他端部には外部リード３ａ３，３ｂ３を接合する。放電容器１１内にハロゲン化物と希ガスとを含み、水銀なしの薬品２を封入する。放電容器１１内の電流が一定方向で、放電容器内の陽極と陰極間の真中を基準として陰極側の内面に付着の薬品２の面積が陽極側の内面に付着している面積より２倍以上大きく、放電容器１１内の陽極と陰極の封止部１２ａと１２ｂ間のバルブ長Ｌを、７．２ｍｍ≦Ｌ≦８．３ｍｍとしたとき、放電容器に封入されている薬品Ｍ（ｍｇ）は、５／３・Ｌ−１０．５≧Ｍ≧２／３・Ｌ−４．５とした。
【解決手段】放電空間１４の両端に封止部１２ａ、１２ｂを有する放電容器１１内に陽極３ａ２、陰極３ｂ２を配置し、これら基部側端部に一端部を接合し、封止部１２ａ、１２ｂにより金属箔３ａ１，３ｂ１を気密に封着させる。金属箔の他端部には外部リード３ａ３，３ｂ３を接合する。放電容器１１内にハロゲン化物と希ガスとを含み、水銀なしの薬品２を封入する。放電容器１１内の電流が一定方向で、放電容器内の陽極と陰極間の真中を基準として陰極側の内面に付着の薬品２の面積が陽極側の内面に付着している面積より２倍以上大きく、放電容器１１内の陽極と陰極の封止部１２ａと１２ｂ間のバルブ長Ｌを、７．２ｍｍ≦Ｌ≦８．３ｍｍとしたとき、放電容器に封入されている薬品Ｍ（ｍｇ）は、５／３・Ｌ−１０．５≧Ｍ≧２／３・Ｌ−４．５とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、放電ランプ、特に自動車前照灯用の直流点灯水銀フリーのメタルハライドランプおよびそのランプ点灯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水銀を封入しない、いわゆる水銀フリーのメタルハライドランプでは、封入している金属ハロゲン化物は点灯中にアーク内で金属とハロゲンに分解する。それぞれは一部イオン化して、金属は陽イオンに、ハロゲンは陰イオンとなる。すなわち、金属ハロゲン化物をヨウ化亜鉛（ＺｎＩ２）とした場合、Ｚｎ＋とＩ−がアーク中に存在する。
【０００３】
水銀フリーランプでは、ランプ電圧形成物質として蒸気圧の大きい第２ハロゲン化物（たとえば、ヨウ化亜鉛）を封入するのでハロゲン陰イオン（Ｉ−）のランプ中の量は大きい。このハロゲン陰イオン（Ｉ−）は、直流点灯では陽極に引かれ、その後電極軸と石英ガラスの間を通過して封着材であるＭｏ（モリブデン）箔に到達し、Ｍｏ箔と反応してヨウ化モリブデン（ＭｏＩ２）が生成する。このときハロゲン陰イオン（Ｉ−）は、中性のハロゲン（Ｉ）になっているものと推定される。ヨウ化モリブデン（ＭｏＩ２）は、Ｍｏよりもずっと密度が小さいため、Ｍｏがヨウ化モリブデン（ＭｏＩ２）に変化するときに体積が増加して周囲の石英ガラスに大きな応力を及ぼす。
【０００４】
自動車前照灯のように頻繁で、しかも始動時に大電流を通過させるランプでは、上記の反応が生じると非常に短時間で石英ガラスにクラックが発生し、放電容器はリークして不点となる。そのため直流点灯の陽極側のＭｏ箔は、交流点灯の両側のＭｏ箔や直流点灯の陰極側のＭｏ箔よりもずっとヨウ化モリブデン（ＭｏＩ２）になり易く、結果として石英ガラスのリーク、不点が非常に生じやすくなる。この対策として、陽極側のＭｏ箔の表面を金属、金属化合物でコーティングすることにより改善できることが示されている。（例えば、特許文献１）
【特許文献１】特開２００２−２６０５８１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した特許文献１の技術は、自動車用前照灯のように点滅が頻繁であるとランプの立ち上がりときには温度の高い陽極側の薬品が急速に蒸発し、陽極側に近いのでその中のヨウ素陰イオン（Ｉ−）は陽極側に強く引かれて陽極側のＭｏ箔を侵食することになる。
【０００６】
陽極側のＭｏ箔をコーティングしたとしても、規格上の寿命試験（ヨーロッパ１２０分モード）では１５００〜２０００時間程度の寿命があるものの、それ以上の例えば２５００時間以上の寿命を得ることができない。これは、陰極側の放電容器の薬品付着面積が、陽極側放電容器の薬品付着面積の２倍以下のときに生じ、バルブ長と関係しており、バルブ長が７．２ｍｍ以下に相当する。この関係は内径が２．２ｍｍ〜２．８ｍｍの範囲で成立する。このため、バルブ長は７．２ｍｍ以上が適しており、また、陰極側の内面に付着している薬品の面積が陽極側の内面に付着している面積の２倍以上であることが必要条件である。
【０００７】
しかし、このような場合には温度の低い陰極側に薬品が多く付着しているので、点灯中の放電容器に付着している薬品の平均温度は低くなり、ランプの光効率は放電容器に付着している薬品の平均温度に正比例することから、光効率は低いものとなっている。
【０００８】
この発明の目的は、陽極側のＭｏ箔とアウターリードとの接合部における石英ガラスのクラックを防ぐとともに、高効率を得るために、ランプ長と薬品封入量の関係を好適に設定することで、長寿命で高効率が得られる直流点灯方式の水銀フリーのメタルハライドランプおよびそのランプ点灯装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した課題を解決するために、この発明のメタルハライドランプは、放電空間と該放電空間の両端に設けられた封止部とを有する放電容器と、前記放電空間内に対向して配置された陽極および陰極と、前記陽極および陰極の基部側端部にそれぞれ一端部が接合され、かつ前記封止部により気密に封着された金属箔と、前記金属箔の他端部にそれぞれ接合され、かつ前記封止部外に導出された一対の外部リードと、前記放電容器内に封入され、ハロゲン化物および希ガスとを含み、かつ本質的に水銀を含まない薬品と、を具備し、前記放電容器内に流れる電流の向きが一定方向であり、前記放電容器内の陽極と陰極間の真中を基準として前記陰極側の内面に付着している薬品の面積が、前記陽極側の内面に付着している面積より２倍以上大きく、前記放電容器内の前記陽極および陰極が前記封止部で封止される間のバルブ長Ｌを、７．２ｍｍ≦Ｌ≦８．３ｍｍとしたときに、前記放電容器に封入されている薬品Ｍ（ｍｇ）は、
５／３・Ｌ−１０．５≧Ｍ≧２／３・Ｌ−４．５
の関係を満足してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、陽極側の封止部とアウターリードとの接合部における石英ガラスのクラックを防ぐとともに、高効率を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
図１、図２は、この発明のメタルハライドランプに関する一実施形態について説明するための、図１は概略的な構成図、図２は図１の要部を拡大して示した構成図である。
【００１３】
１はメタルハライドランプを構成する内管であり、この中央部の放電容器１１の両端部には、板状の封止部１２ａ、１２ｂが形成されており、その両端には、筒状の非封止部１３ａ，１３ｂが形成されている。なお、内管１は耐熱性と透光性に優れた材料であれば使用でき、例えば石英ガラスを使用可能である。
【００１４】
放電容器１１の内部には、軸方向において、中央部が略円柱状、その両端部がテーパ状の放電空間１４が形成されている。この放電空間１４の容積は、ショートアーク型の放電ランプでは１００μｌ以下、自動車の前照灯用として用途を指定する場合には、放電空間の容積は１０μｌ〜４０μｌであるのが望ましい。
【００１５】
放電空間１４には、金属ハロゲン化物および希ガスとからなる薬品２が封入され、薬品には本質的に水銀を含まないものとする。次に、薬品の具体例について説明する。
【００１６】
まず、ハロゲン化金属としては、種々の金属元素のハロゲン化物を用いることができ、例えば主として発光に寄与する金属の第１のハロゲン化物が使用される。第１のハロゲン化物としては、ナトリウム（Ｎａ）、スカンジウム（Ｓｃ）および希土類金属から選ばれる一種または複数種の金属元素のハロゲン化物を用いる。ＮａやＳｃは、特に高効率な発光物質である。
【００１７】
ハロゲン化金属は、蒸気圧が相対的に高く、第１のハロゲン化物の金属に比較して可視光域に発光しにくい金属の一種または複数種のハロゲン化物を、第２のハロゲン化物として含むことができる。可視光域に発光しにくい金属とは、第１のハロゲン化物の金属よりエネルギー準位が高く、第１のハロゲン化物の金属が主として発光する状態であればよい。第２のハロゲン化物を添加することで、水銀を含むランプに近いランプ電圧を得ることができ、水銀フリーメタルハライドランプの電気特性や発光特性の改善が可能となる。第２のハロゲン化物は、色度改善等に対しても寄与する。
【００１８】
第２のハロゲン化物としては、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）、インジウム（Ｉｎ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）およびハフニウム（Ｈｆ）および錫（Ｓｎ）から選ばれる一種または複数種の金属のハロゲン化物が用いられる。
【００１９】
ハロゲン化金属を構成するハロゲンとしては、ヨウ素（Ｉ）が反応性の低さにおいて最も適当であり、臭素（Ｂｒ）、塩素（Ｃｌ）、フッ素（Ｆ）の順に反応性が強くなるが、必要に応じ適宜選択可能である。また、ヨウ化物と臭化物のように、異なるハロゲンの化合物を併用することもできる。
【００２０】
ハロゲン化金属の封入量については、例えば主として発光に寄与する第１のハロゲン化物は、放電容器の内容積（放電空間の容積）１ｃｃ当たり５ｍｇ〜１１０ｍｇの範囲で封入することができる。さらに好適な範囲は、放電容器の内容積１ｃｃ当たり５ｍｇ〜３５ｍｇである。このような範囲において、光束の立ち上がりを早くすることができるとともに、光色を安定させることができる。第２のハロゲン化物は、放電容器の内容積１ｃｃ当たり０．０５ｍｇ〜２００ｍｇの範囲で封入することができる。他のハロゲン化物については適宜調整される。
【００２１】
また、希ガスとしては、始動用および緩衝ガスとしての他に、始動直後には主発光を担うように作用する。一般的には放電容器を透過しなければ特に限定されないが、放電容器が石英ガラスで形成される場合は、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）またはキセノン（Ｘｅ）が推奨される。始動直後の発光を希ガスに依存する場合には、最も発光効率が高いのはキセノンであるため、キセノンが最適である。
【００２２】
希ガスの封入圧力を高くすると、ランプ電圧が高くなり、同一ランプ電流に対してランプ入力を大きくして、光束の立ち上がり特性を向上させることができる。光束の立ち上がり特性が良いことは、どのような使用目的であっても好都合であるが、特に自動車用前照灯装置や液晶プロジェクタ等では極めて重要である。希ガスは例えば３気圧以上の圧力で封入され、特に５〜１５気圧の範囲で封入することが好ましい。
【００２３】
さらに、「本質的に水銀が封入されていない」とは、水銀が全く封入されない状態に限らず、放電容器の内容積１ｃｃ当たり２ｍｇ未満の水銀、好ましくは１ｍｇ以下の水銀が存在することの許容を意味する。しかし、水銀が封入されないことは環境上望ましいことである。従来の水銀蒸気により放電ランプの電気特性を維持する場合、短アーク形では放電容器の内容積１ｃｃ当たり２０ｍｇ〜４０ｍｇ、場合によっては５０ｍｇ以上の水銀を封入していたことからすれば、この実施形態で使用される水銀量は、本質的に少ないといえる。
【００２４】
再び図１において、封止部１２ａ、１２ｂの内部には、マウント３ａ、３ｂが封止されている。マウント３ａ，３ｂは、金属箔３ａ１，３ｂ１、陽極３ａ２、陰極３ｂ２、外部リード３ａ３，３ｂ３からなる。金属箔３ａ１，３ｂ１は、例えば、モリブデン（Ｍｏ）のような高融点の短冊形状の薄い金属板である。
【００２５】
陽極３ａ２は、例えばドープタングステン製で軸形状をしており、その先端には球３１を形成している。また、陰極３ｂ２は軸形状をし、材料は例えば１．０％トリアが含有されたタングステンである。
【００２６】
図３は、この発明のメタルハライドランプを自動車用前照灯に適用した場合について説明するための概略的な構成図であり、図１と同一の構成部分には同一の符号を付し、ここでは異なる部分を中心して説明する。
図３において、メタルハライドランプの主要部を構成する放電容器１１は、２重管構造となっており、放電容器１１内部には例えば石英ガラス製の内管１が配置されている。内管１はランプ軸方向に細長い形状であって、その略中央部には略楕円形の放電容器１１が形成されている。放電容器１１の両端部には、板状の封止部１２ａ，１２ｂが形成されており、その両端には、筒状の非封止部１３ａ，１３ｂが形成されている。
【００２７】
放電容器１１の非封止部１３ａ側には、ソケット７が接続される。それらの接続は、非封止部１３ａ付近の外管９外周面に装着された金属バンド７１を、ソケット７の内管１保持側の開口端に形成された４本の金属製の舌片７２（図３では、２本を図示）により挟持することによって行なわれている。そして、接続をさらに強化するために、金属バンド７１および舌片７２の接触点を溶接している。なお、ソケット７の底部には外部リード３ａ３と図示しないサポートワイヤがそれぞれ接続される端子が形成される。
【００２８】
一端が金属箔３ａ１，３ｂ１の端部に接続された外部リード３ａ３，３ｂ３の他端は、管軸に沿って封止部１２ａ，１２ｂの外部に延出している。外部に延出した外部リード３ｂ３には、ニッケルからなるＬ字状のサポートワイヤ６の一端が接続され、その他端は、ソケット７の方向に延出している。そして、管軸と平行するサポートワイヤ６の部分には、セラミックからなる絶縁スリーブ８が被覆されている。なお、マウント３ａと３ｂはソケット７に対する配置を逆にすることも可能である。
【００２９】
上記で構成された内管１の外側には、管軸に沿って石英ガラスに紫外線の遮断作用を有する金属酸化物が添加された筒状の外管９が内管１と略同心状に設けられている。内管１と外管９の接続は、内管１両端の筒状の非封止部１３ａ，１３ｂ付近に外管９を溶着することにより行なわれており、内部空間は気密状態である。その空間には、例えば、窒素やネオン、アルゴン、キセノン等の希ガスを一種または混合して封入したりすることができる。
【００３０】
ここで、この発明のメタルハライドランプの具体例な実施例について図１、図２を参照しながら説明する。
【００３１】
（実施例１）
放電容器１１の内径ｒは２．４ｍｍである。
陽極３ａ１はＭｏ箔とし、厚さ２０μｍ、幅２．０ｍｍ、長さ１２ｍｍとし、このＭｏ箔にイオンプレーティング法でレ二ウム（Ｒｅ）を４００ｎｍの膜厚で被覆した。
陰極３ｂ１はＭｏ箔とし、厚さ２０μｍ、幅２．０ｍｍ、長さ７ｍｍとした。
【００３２】
気密容器１内には、薬品として、希ガス、第１のハロゲン化物および第２のハロゲン化物が封入されている。Ｘｅは１１気圧封入する。
封入物の組成は、重量比でヨウ化スカンジウム（ＳｃＩ３）：ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）：ヨウ化亜鉛（ＺｎＩ２）が１：２．７：１で混合された１粒が０．０５ｍｇのペレット状の薬品を使用する。
【００３３】
放電容器１１内の両端の陽極３ａ２と陰極３ｂ２が封止部１２ａ、１２ｂで封止される間のバルブ長Ｌを０．１ｍｍずつ変えて７ｍｍ〜８．５ｍｍで封入薬品量を混合薬品ペレットで０．０５ｍｇずつ、バルブ長Ｌに応じて封入薬品量を０．３ｍｇ〜３ｍｇ封入したランプを製作した。キセノン（Ｘｅ）の封入量は常に１１気圧とした。ランプの点灯は直流点灯回路を使用した。直流点灯回路では始動時は７５Ｗ、定常時は３５Ｗの入力をランプに印加する。
【００３４】
この場合に、バルブ長Ｌが７．２ｍｍ未満では陰極３ｂ２側の放電容器１１の薬品付着面積が、陽極３ａ２側の放電容器１１の薬品付着面積の２倍以下であり、陽極３ａ２の封止部１２ａの侵食が激しく規格の寿命試験方法で１５００時間以下に不点となった。バルブ長Ｌが８．３ｍｍを越えると、ランプの全光束が規格下限の２７５０ｌｍ以下しか得られなかった。
【００３５】
バルブ長Ｌが７．２ｍｍ〜８．３ｍｍでは、陰極３ｂ２側の放電容器１１の薬品付着面積が陽極３ａ２側の放電容器１１の薬品付着面積の２倍以上である。
【００３６】
これらの多数のランプ初期の全光束を測定した所、全光束が２７５０ｌｍを超えるのはバルブ長Ｌを７．２ｍｍ≦Ｌ≦８．３ｍｍで、放電容器１１に封入されている薬品量をＭ（ｍｇ）としたときに、
５／３・Ｌ−１０．５≧Ｍ≧２／３・Ｌ−４．５ … （１）
の領域（図４に示す斜線部分）であることが分かった。この場合、ランプの色温度は４１００〜４３００Ｋであった。
【００３７】
これらの全光束が２７５０ｌｍを越えるランプを規格の寿命試験方法で点灯すると２５００時間以上の寿命が得られた。
【００３８】
（実施例２）
この実施例２は、放電容器１１の内径ｒを２．８ｍｍに変えただけで、他は実施例１と同条件で実験した。式（１）の領域でやはり２７５０ｌｍ以上が得られた。また、この領域のランプは、２５００時間以上の寿命を持つことを確認した。
【００３９】
（実施例３）
この実施例３は、陽極３ａ２側の金属箔３ａ１に、スラリー法でアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を３００ｎｍの膜厚で被覆したもので、他の構成は実施例１と同様である。
【００４０】
Ｍｏ製の金属箔３ａ１の表面上に、微粒子アルミナを塗布する方法は次の手順により行う。
（１）Ｍｏのアウターリード線を溶接した後に１１００℃×２分間水素処理させたＭｏ箔を、膜原料を溶かしたスラリーに浸して、Ｍｏ箔表面に微粒子の塗布膜を形成する。
（２）微粒子の塗布膜を自然乾燥させる。その際、Ｍｏ箔の電極溶接側先端が上側になるように垂直に立てる。
（３）微粒子膜付Ｍｏ箔を、アルゴン（Ａｒ）中に５％のＯ２を混合させた気体中で５００℃×５分間加熱して、膜中に残留している有機分を酸化、除去する。
（４）微粒子膜付Ｍｏ箔は１１００℃×２時間真空処理を施して、膜の脱ガスと焼成を図る。
【００４１】
このような方法により陽極３ａ２側を形成することにより、上記の式（１）の領域でやはり２７５０ｌｍ以上の光束を得ることができた。また、この領域のランプは、２５００時間以上の寿命を持つことを確認した。すなわち、実施例１のレニウムによる膜と同様に、この実施例３のアルミナによる膜は、陽極３ａ２側のＭｏ箔のヨウ素の侵食を防止する効果を持つことが分かった。
【００４２】
（実施例４）
この実施例４と実施例１の違いは、薬品の混合ペレットを組成が重量比でヨウ化スカンジウム（ＳｃＩ３）：ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）：ヨウ化亜鉛（ＺｎI２）が１：２：１である混合薬品ペレット（１粒が０．０５ｍｇ）を使用した点である。
【００４３】
この実施例においても、上記式（１）の領域でやはり２７５０ｌｍ以上が得られた。また、この領域のランプは、２５００時間以上の寿命を持つことを確認した。この場合、ランプの色温度は４２５０〜４５００Ｋであった。
【００４４】
上記した実施例１〜４から、バルブ長が長くなると、薬品の放電容器の付着面積は陰極側の比率が増し、陽極側のＭｏ箔へのヨウ素の侵食の激しさは低くなる。しかし、薬品の表面の実効温度がさがり、効率が低くなる。高効率を得るために、バルブ長と封入薬品量について好適な範囲が存在することが分かった。バルブ長を長くした場合に、封入薬品量を増加させると薬品は主に陰極背面部に付着する。付着薬品の厚みが増したり、温度が高い電極に近づくために薬品の実効的な表面温度が上昇したりするために効率が増大することになる。薬品量が多すぎると点灯中未蒸発の薬品が可視光を吸収して効率が低下する。
【００４５】
上記したように、この発明のメタルハライドランプの実施形態では、陽極側の封止部とアウターリードとの接合部における石英ガラスのクラックを防ぐと同時に、高効率を得るために、ランプ長と薬品封入量の好適な関係を見出して、長寿命で高効率な水銀フリーの直流点灯のランプを実現できる。
【００４６】
図５はこの発明の点灯装置に関する一実施形態について説明するための回路図である。この実施形態では、この発明のメタルハライドランプを直流点灯させるための回路構成を示したものである。
同図において、４１は直流電源、４２はチョッパ、４３は制御部、Ｒはランプ電流検出手段、ＶＲはランプ電圧検出手段、４４は始動部、４５は図１の構成のメタルハライドランプである。直流電源４１には、バッテリーまたは整流化直流電源が用いられる。自動車の場合には、一般的にバッテリーが用いられる。しかし、交流を整流する整流化直流電源であってもよい。また必要に応じて、電解コンデンサＣを並列接続して平滑化を行う。チョッパ４２は、直流電圧を所要値の電圧に変換するとともに、メタルハライドランプ４５を所要に制御する。直流電源電圧が低い場合には、昇圧チョッパを用い、反対に高い場合には降圧チョッパを用いる。制御部４３は、チョッパ２２を制御する。例えば、点灯直後にはメタルハライドランプ４５に定格電流の２倍以上のランプ電流をチョッパ４２から流し、その後時間の経過とともに徐々にランプ電流を絞っていき、やがて定格ランプ電流にするように制御する。また、制御部４３はランプ電流とランプ電圧との検出信号が帰還入力されることにより、定電力制御信号を発生させてチョッパ４２を定電力制御する。さらに、制御部４３には時間的な制御パターンが予め組み込まれたマイコンが内蔵されて、これによりランプ電流を制御するように構成されている。ランプ電流検出手段Ｒは、ランプと直列に挿入されてランプ電流を検出して制御部４３に制御入力する。ランプ電圧検出手段ＶＲは、ランプと並列的に接続されてランプ電圧を検出して制御部２３に制御入力する。始動部４４は、始動時に２０ｋＶのパルス電圧をメタルハライドランプ４５に供給できるように構成されている。
【００４７】
そして、この実施形態のメタルハライドランプ点灯装置を用いてメタルハライドランプを直流点灯すると、点灯直後から所要の光束を発生する。これにより、自動車前照灯として必要な電源投入後１秒間に定格に対して光束２５％、４秒後に光束８０％の点灯を実現できる。また、ＤＣ／ＡＣ変換回路が不要で、直流点灯のメタルハライドランプの有利性を享受しながら寿命特性の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】この発明のメタルハライドランプに関する一実施形態について説明するための概略的な構成図。
【図２】図１要部を拡大して示した構成図。
【図３】この発明のメタルハライドランプを自動車前照灯用に適用した場合について説明するための概略的な構成図。
【図４】この発明の効果について説明するための説明図。
【図５】直流方式のメタルハライド放電ランプの回路図。
【符号の説明】
【００４９】
１ 内管
１１ 放電容器
１２ａ、１２ｂ 封止部
１３ａ，１３ｂ 非封止部
１４ 放電空間
２ 金属ハロゲン化物
３ａ、３ｂ マウント
３ａ１，３ｂ１ 金属箔
３ａ２ 陽極
３ｂ２ 陰極
３ａ３，３ｂ３ 外部リード
４１ 直流電源
４２ チョッパ
４３ 制御部
４４ 始動部
４５ メタルハライドランプ
Ｒ ランプ電流検出手段
ＶＲ ランプ電圧検出手段
【技術分野】
【０００１】
この発明は、放電ランプ、特に自動車前照灯用の直流点灯水銀フリーのメタルハライドランプおよびそのランプ点灯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水銀を封入しない、いわゆる水銀フリーのメタルハライドランプでは、封入している金属ハロゲン化物は点灯中にアーク内で金属とハロゲンに分解する。それぞれは一部イオン化して、金属は陽イオンに、ハロゲンは陰イオンとなる。すなわち、金属ハロゲン化物をヨウ化亜鉛（ＺｎＩ２）とした場合、Ｚｎ＋とＩ−がアーク中に存在する。
【０００３】
水銀フリーランプでは、ランプ電圧形成物質として蒸気圧の大きい第２ハロゲン化物（たとえば、ヨウ化亜鉛）を封入するのでハロゲン陰イオン（Ｉ−）のランプ中の量は大きい。このハロゲン陰イオン（Ｉ−）は、直流点灯では陽極に引かれ、その後電極軸と石英ガラスの間を通過して封着材であるＭｏ（モリブデン）箔に到達し、Ｍｏ箔と反応してヨウ化モリブデン（ＭｏＩ２）が生成する。このときハロゲン陰イオン（Ｉ−）は、中性のハロゲン（Ｉ）になっているものと推定される。ヨウ化モリブデン（ＭｏＩ２）は、Ｍｏよりもずっと密度が小さいため、Ｍｏがヨウ化モリブデン（ＭｏＩ２）に変化するときに体積が増加して周囲の石英ガラスに大きな応力を及ぼす。
【０００４】
自動車前照灯のように頻繁で、しかも始動時に大電流を通過させるランプでは、上記の反応が生じると非常に短時間で石英ガラスにクラックが発生し、放電容器はリークして不点となる。そのため直流点灯の陽極側のＭｏ箔は、交流点灯の両側のＭｏ箔や直流点灯の陰極側のＭｏ箔よりもずっとヨウ化モリブデン（ＭｏＩ２）になり易く、結果として石英ガラスのリーク、不点が非常に生じやすくなる。この対策として、陽極側のＭｏ箔の表面を金属、金属化合物でコーティングすることにより改善できることが示されている。（例えば、特許文献１）
【特許文献１】特開２００２−２６０５８１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した特許文献１の技術は、自動車用前照灯のように点滅が頻繁であるとランプの立ち上がりときには温度の高い陽極側の薬品が急速に蒸発し、陽極側に近いのでその中のヨウ素陰イオン（Ｉ−）は陽極側に強く引かれて陽極側のＭｏ箔を侵食することになる。
【０００６】
陽極側のＭｏ箔をコーティングしたとしても、規格上の寿命試験（ヨーロッパ１２０分モード）では１５００〜２０００時間程度の寿命があるものの、それ以上の例えば２５００時間以上の寿命を得ることができない。これは、陰極側の放電容器の薬品付着面積が、陽極側放電容器の薬品付着面積の２倍以下のときに生じ、バルブ長と関係しており、バルブ長が７．２ｍｍ以下に相当する。この関係は内径が２．２ｍｍ〜２．８ｍｍの範囲で成立する。このため、バルブ長は７．２ｍｍ以上が適しており、また、陰極側の内面に付着している薬品の面積が陽極側の内面に付着している面積の２倍以上であることが必要条件である。
【０００７】
しかし、このような場合には温度の低い陰極側に薬品が多く付着しているので、点灯中の放電容器に付着している薬品の平均温度は低くなり、ランプの光効率は放電容器に付着している薬品の平均温度に正比例することから、光効率は低いものとなっている。
【０００８】
この発明の目的は、陽極側のＭｏ箔とアウターリードとの接合部における石英ガラスのクラックを防ぐとともに、高効率を得るために、ランプ長と薬品封入量の関係を好適に設定することで、長寿命で高効率が得られる直流点灯方式の水銀フリーのメタルハライドランプおよびそのランプ点灯装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した課題を解決するために、この発明のメタルハライドランプは、放電空間と該放電空間の両端に設けられた封止部とを有する放電容器と、前記放電空間内に対向して配置された陽極および陰極と、前記陽極および陰極の基部側端部にそれぞれ一端部が接合され、かつ前記封止部により気密に封着された金属箔と、前記金属箔の他端部にそれぞれ接合され、かつ前記封止部外に導出された一対の外部リードと、前記放電容器内に封入され、ハロゲン化物および希ガスとを含み、かつ本質的に水銀を含まない薬品と、を具備し、前記放電容器内に流れる電流の向きが一定方向であり、前記放電容器内の陽極と陰極間の真中を基準として前記陰極側の内面に付着している薬品の面積が、前記陽極側の内面に付着している面積より２倍以上大きく、前記放電容器内の前記陽極および陰極が前記封止部で封止される間のバルブ長Ｌを、７．２ｍｍ≦Ｌ≦８．３ｍｍとしたときに、前記放電容器に封入されている薬品Ｍ（ｍｇ）は、
５／３・Ｌ−１０．５≧Ｍ≧２／３・Ｌ−４．５
の関係を満足してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、陽極側の封止部とアウターリードとの接合部における石英ガラスのクラックを防ぐとともに、高効率を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
図１、図２は、この発明のメタルハライドランプに関する一実施形態について説明するための、図１は概略的な構成図、図２は図１の要部を拡大して示した構成図である。
【００１３】
１はメタルハライドランプを構成する内管であり、この中央部の放電容器１１の両端部には、板状の封止部１２ａ、１２ｂが形成されており、その両端には、筒状の非封止部１３ａ，１３ｂが形成されている。なお、内管１は耐熱性と透光性に優れた材料であれば使用でき、例えば石英ガラスを使用可能である。
【００１４】
放電容器１１の内部には、軸方向において、中央部が略円柱状、その両端部がテーパ状の放電空間１４が形成されている。この放電空間１４の容積は、ショートアーク型の放電ランプでは１００μｌ以下、自動車の前照灯用として用途を指定する場合には、放電空間の容積は１０μｌ〜４０μｌであるのが望ましい。
【００１５】
放電空間１４には、金属ハロゲン化物および希ガスとからなる薬品２が封入され、薬品には本質的に水銀を含まないものとする。次に、薬品の具体例について説明する。
【００１６】
まず、ハロゲン化金属としては、種々の金属元素のハロゲン化物を用いることができ、例えば主として発光に寄与する金属の第１のハロゲン化物が使用される。第１のハロゲン化物としては、ナトリウム（Ｎａ）、スカンジウム（Ｓｃ）および希土類金属から選ばれる一種または複数種の金属元素のハロゲン化物を用いる。ＮａやＳｃは、特に高効率な発光物質である。
【００１７】
ハロゲン化金属は、蒸気圧が相対的に高く、第１のハロゲン化物の金属に比較して可視光域に発光しにくい金属の一種または複数種のハロゲン化物を、第２のハロゲン化物として含むことができる。可視光域に発光しにくい金属とは、第１のハロゲン化物の金属よりエネルギー準位が高く、第１のハロゲン化物の金属が主として発光する状態であればよい。第２のハロゲン化物を添加することで、水銀を含むランプに近いランプ電圧を得ることができ、水銀フリーメタルハライドランプの電気特性や発光特性の改善が可能となる。第２のハロゲン化物は、色度改善等に対しても寄与する。
【００１８】
第２のハロゲン化物としては、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）、インジウム（Ｉｎ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）およびハフニウム（Ｈｆ）および錫（Ｓｎ）から選ばれる一種または複数種の金属のハロゲン化物が用いられる。
【００１９】
ハロゲン化金属を構成するハロゲンとしては、ヨウ素（Ｉ）が反応性の低さにおいて最も適当であり、臭素（Ｂｒ）、塩素（Ｃｌ）、フッ素（Ｆ）の順に反応性が強くなるが、必要に応じ適宜選択可能である。また、ヨウ化物と臭化物のように、異なるハロゲンの化合物を併用することもできる。
【００２０】
ハロゲン化金属の封入量については、例えば主として発光に寄与する第１のハロゲン化物は、放電容器の内容積（放電空間の容積）１ｃｃ当たり５ｍｇ〜１１０ｍｇの範囲で封入することができる。さらに好適な範囲は、放電容器の内容積１ｃｃ当たり５ｍｇ〜３５ｍｇである。このような範囲において、光束の立ち上がりを早くすることができるとともに、光色を安定させることができる。第２のハロゲン化物は、放電容器の内容積１ｃｃ当たり０．０５ｍｇ〜２００ｍｇの範囲で封入することができる。他のハロゲン化物については適宜調整される。
【００２１】
また、希ガスとしては、始動用および緩衝ガスとしての他に、始動直後には主発光を担うように作用する。一般的には放電容器を透過しなければ特に限定されないが、放電容器が石英ガラスで形成される場合は、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）またはキセノン（Ｘｅ）が推奨される。始動直後の発光を希ガスに依存する場合には、最も発光効率が高いのはキセノンであるため、キセノンが最適である。
【００２２】
希ガスの封入圧力を高くすると、ランプ電圧が高くなり、同一ランプ電流に対してランプ入力を大きくして、光束の立ち上がり特性を向上させることができる。光束の立ち上がり特性が良いことは、どのような使用目的であっても好都合であるが、特に自動車用前照灯装置や液晶プロジェクタ等では極めて重要である。希ガスは例えば３気圧以上の圧力で封入され、特に５〜１５気圧の範囲で封入することが好ましい。
【００２３】
さらに、「本質的に水銀が封入されていない」とは、水銀が全く封入されない状態に限らず、放電容器の内容積１ｃｃ当たり２ｍｇ未満の水銀、好ましくは１ｍｇ以下の水銀が存在することの許容を意味する。しかし、水銀が封入されないことは環境上望ましいことである。従来の水銀蒸気により放電ランプの電気特性を維持する場合、短アーク形では放電容器の内容積１ｃｃ当たり２０ｍｇ〜４０ｍｇ、場合によっては５０ｍｇ以上の水銀を封入していたことからすれば、この実施形態で使用される水銀量は、本質的に少ないといえる。
【００２４】
再び図１において、封止部１２ａ、１２ｂの内部には、マウント３ａ、３ｂが封止されている。マウント３ａ，３ｂは、金属箔３ａ１，３ｂ１、陽極３ａ２、陰極３ｂ２、外部リード３ａ３，３ｂ３からなる。金属箔３ａ１，３ｂ１は、例えば、モリブデン（Ｍｏ）のような高融点の短冊形状の薄い金属板である。
【００２５】
陽極３ａ２は、例えばドープタングステン製で軸形状をしており、その先端には球３１を形成している。また、陰極３ｂ２は軸形状をし、材料は例えば１．０％トリアが含有されたタングステンである。
【００２６】
図３は、この発明のメタルハライドランプを自動車用前照灯に適用した場合について説明するための概略的な構成図であり、図１と同一の構成部分には同一の符号を付し、ここでは異なる部分を中心して説明する。
図３において、メタルハライドランプの主要部を構成する放電容器１１は、２重管構造となっており、放電容器１１内部には例えば石英ガラス製の内管１が配置されている。内管１はランプ軸方向に細長い形状であって、その略中央部には略楕円形の放電容器１１が形成されている。放電容器１１の両端部には、板状の封止部１２ａ，１２ｂが形成されており、その両端には、筒状の非封止部１３ａ，１３ｂが形成されている。
【００２７】
放電容器１１の非封止部１３ａ側には、ソケット７が接続される。それらの接続は、非封止部１３ａ付近の外管９外周面に装着された金属バンド７１を、ソケット７の内管１保持側の開口端に形成された４本の金属製の舌片７２（図３では、２本を図示）により挟持することによって行なわれている。そして、接続をさらに強化するために、金属バンド７１および舌片７２の接触点を溶接している。なお、ソケット７の底部には外部リード３ａ３と図示しないサポートワイヤがそれぞれ接続される端子が形成される。
【００２８】
一端が金属箔３ａ１，３ｂ１の端部に接続された外部リード３ａ３，３ｂ３の他端は、管軸に沿って封止部１２ａ，１２ｂの外部に延出している。外部に延出した外部リード３ｂ３には、ニッケルからなるＬ字状のサポートワイヤ６の一端が接続され、その他端は、ソケット７の方向に延出している。そして、管軸と平行するサポートワイヤ６の部分には、セラミックからなる絶縁スリーブ８が被覆されている。なお、マウント３ａと３ｂはソケット７に対する配置を逆にすることも可能である。
【００２９】
上記で構成された内管１の外側には、管軸に沿って石英ガラスに紫外線の遮断作用を有する金属酸化物が添加された筒状の外管９が内管１と略同心状に設けられている。内管１と外管９の接続は、内管１両端の筒状の非封止部１３ａ，１３ｂ付近に外管９を溶着することにより行なわれており、内部空間は気密状態である。その空間には、例えば、窒素やネオン、アルゴン、キセノン等の希ガスを一種または混合して封入したりすることができる。
【００３０】
ここで、この発明のメタルハライドランプの具体例な実施例について図１、図２を参照しながら説明する。
【００３１】
（実施例１）
放電容器１１の内径ｒは２．４ｍｍである。
陽極３ａ１はＭｏ箔とし、厚さ２０μｍ、幅２．０ｍｍ、長さ１２ｍｍとし、このＭｏ箔にイオンプレーティング法でレ二ウム（Ｒｅ）を４００ｎｍの膜厚で被覆した。
陰極３ｂ１はＭｏ箔とし、厚さ２０μｍ、幅２．０ｍｍ、長さ７ｍｍとした。
【００３２】
気密容器１内には、薬品として、希ガス、第１のハロゲン化物および第２のハロゲン化物が封入されている。Ｘｅは１１気圧封入する。
封入物の組成は、重量比でヨウ化スカンジウム（ＳｃＩ３）：ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）：ヨウ化亜鉛（ＺｎＩ２）が１：２．７：１で混合された１粒が０．０５ｍｇのペレット状の薬品を使用する。
【００３３】
放電容器１１内の両端の陽極３ａ２と陰極３ｂ２が封止部１２ａ、１２ｂで封止される間のバルブ長Ｌを０．１ｍｍずつ変えて７ｍｍ〜８．５ｍｍで封入薬品量を混合薬品ペレットで０．０５ｍｇずつ、バルブ長Ｌに応じて封入薬品量を０．３ｍｇ〜３ｍｇ封入したランプを製作した。キセノン（Ｘｅ）の封入量は常に１１気圧とした。ランプの点灯は直流点灯回路を使用した。直流点灯回路では始動時は７５Ｗ、定常時は３５Ｗの入力をランプに印加する。
【００３４】
この場合に、バルブ長Ｌが７．２ｍｍ未満では陰極３ｂ２側の放電容器１１の薬品付着面積が、陽極３ａ２側の放電容器１１の薬品付着面積の２倍以下であり、陽極３ａ２の封止部１２ａの侵食が激しく規格の寿命試験方法で１５００時間以下に不点となった。バルブ長Ｌが８．３ｍｍを越えると、ランプの全光束が規格下限の２７５０ｌｍ以下しか得られなかった。
【００３５】
バルブ長Ｌが７．２ｍｍ〜８．３ｍｍでは、陰極３ｂ２側の放電容器１１の薬品付着面積が陽極３ａ２側の放電容器１１の薬品付着面積の２倍以上である。
【００３６】
これらの多数のランプ初期の全光束を測定した所、全光束が２７５０ｌｍを超えるのはバルブ長Ｌを７．２ｍｍ≦Ｌ≦８．３ｍｍで、放電容器１１に封入されている薬品量をＭ（ｍｇ）としたときに、
５／３・Ｌ−１０．５≧Ｍ≧２／３・Ｌ−４．５ … （１）
の領域（図４に示す斜線部分）であることが分かった。この場合、ランプの色温度は４１００〜４３００Ｋであった。
【００３７】
これらの全光束が２７５０ｌｍを越えるランプを規格の寿命試験方法で点灯すると２５００時間以上の寿命が得られた。
【００３８】
（実施例２）
この実施例２は、放電容器１１の内径ｒを２．８ｍｍに変えただけで、他は実施例１と同条件で実験した。式（１）の領域でやはり２７５０ｌｍ以上が得られた。また、この領域のランプは、２５００時間以上の寿命を持つことを確認した。
【００３９】
（実施例３）
この実施例３は、陽極３ａ２側の金属箔３ａ１に、スラリー法でアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を３００ｎｍの膜厚で被覆したもので、他の構成は実施例１と同様である。
【００４０】
Ｍｏ製の金属箔３ａ１の表面上に、微粒子アルミナを塗布する方法は次の手順により行う。
（１）Ｍｏのアウターリード線を溶接した後に１１００℃×２分間水素処理させたＭｏ箔を、膜原料を溶かしたスラリーに浸して、Ｍｏ箔表面に微粒子の塗布膜を形成する。
（２）微粒子の塗布膜を自然乾燥させる。その際、Ｍｏ箔の電極溶接側先端が上側になるように垂直に立てる。
（３）微粒子膜付Ｍｏ箔を、アルゴン（Ａｒ）中に５％のＯ２を混合させた気体中で５００℃×５分間加熱して、膜中に残留している有機分を酸化、除去する。
（４）微粒子膜付Ｍｏ箔は１１００℃×２時間真空処理を施して、膜の脱ガスと焼成を図る。
【００４１】
このような方法により陽極３ａ２側を形成することにより、上記の式（１）の領域でやはり２７５０ｌｍ以上の光束を得ることができた。また、この領域のランプは、２５００時間以上の寿命を持つことを確認した。すなわち、実施例１のレニウムによる膜と同様に、この実施例３のアルミナによる膜は、陽極３ａ２側のＭｏ箔のヨウ素の侵食を防止する効果を持つことが分かった。
【００４２】
（実施例４）
この実施例４と実施例１の違いは、薬品の混合ペレットを組成が重量比でヨウ化スカンジウム（ＳｃＩ３）：ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）：ヨウ化亜鉛（ＺｎI２）が１：２：１である混合薬品ペレット（１粒が０．０５ｍｇ）を使用した点である。
【００４３】
この実施例においても、上記式（１）の領域でやはり２７５０ｌｍ以上が得られた。また、この領域のランプは、２５００時間以上の寿命を持つことを確認した。この場合、ランプの色温度は４２５０〜４５００Ｋであった。
【００４４】
上記した実施例１〜４から、バルブ長が長くなると、薬品の放電容器の付着面積は陰極側の比率が増し、陽極側のＭｏ箔へのヨウ素の侵食の激しさは低くなる。しかし、薬品の表面の実効温度がさがり、効率が低くなる。高効率を得るために、バルブ長と封入薬品量について好適な範囲が存在することが分かった。バルブ長を長くした場合に、封入薬品量を増加させると薬品は主に陰極背面部に付着する。付着薬品の厚みが増したり、温度が高い電極に近づくために薬品の実効的な表面温度が上昇したりするために効率が増大することになる。薬品量が多すぎると点灯中未蒸発の薬品が可視光を吸収して効率が低下する。
【００４５】
上記したように、この発明のメタルハライドランプの実施形態では、陽極側の封止部とアウターリードとの接合部における石英ガラスのクラックを防ぐと同時に、高効率を得るために、ランプ長と薬品封入量の好適な関係を見出して、長寿命で高効率な水銀フリーの直流点灯のランプを実現できる。
【００４６】
図５はこの発明の点灯装置に関する一実施形態について説明するための回路図である。この実施形態では、この発明のメタルハライドランプを直流点灯させるための回路構成を示したものである。
同図において、４１は直流電源、４２はチョッパ、４３は制御部、Ｒはランプ電流検出手段、ＶＲはランプ電圧検出手段、４４は始動部、４５は図１の構成のメタルハライドランプである。直流電源４１には、バッテリーまたは整流化直流電源が用いられる。自動車の場合には、一般的にバッテリーが用いられる。しかし、交流を整流する整流化直流電源であってもよい。また必要に応じて、電解コンデンサＣを並列接続して平滑化を行う。チョッパ４２は、直流電圧を所要値の電圧に変換するとともに、メタルハライドランプ４５を所要に制御する。直流電源電圧が低い場合には、昇圧チョッパを用い、反対に高い場合には降圧チョッパを用いる。制御部４３は、チョッパ２２を制御する。例えば、点灯直後にはメタルハライドランプ４５に定格電流の２倍以上のランプ電流をチョッパ４２から流し、その後時間の経過とともに徐々にランプ電流を絞っていき、やがて定格ランプ電流にするように制御する。また、制御部４３はランプ電流とランプ電圧との検出信号が帰還入力されることにより、定電力制御信号を発生させてチョッパ４２を定電力制御する。さらに、制御部４３には時間的な制御パターンが予め組み込まれたマイコンが内蔵されて、これによりランプ電流を制御するように構成されている。ランプ電流検出手段Ｒは、ランプと直列に挿入されてランプ電流を検出して制御部４３に制御入力する。ランプ電圧検出手段ＶＲは、ランプと並列的に接続されてランプ電圧を検出して制御部２３に制御入力する。始動部４４は、始動時に２０ｋＶのパルス電圧をメタルハライドランプ４５に供給できるように構成されている。
【００４７】
そして、この実施形態のメタルハライドランプ点灯装置を用いてメタルハライドランプを直流点灯すると、点灯直後から所要の光束を発生する。これにより、自動車前照灯として必要な電源投入後１秒間に定格に対して光束２５％、４秒後に光束８０％の点灯を実現できる。また、ＤＣ／ＡＣ変換回路が不要で、直流点灯のメタルハライドランプの有利性を享受しながら寿命特性の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】この発明のメタルハライドランプに関する一実施形態について説明するための概略的な構成図。
【図２】図１要部を拡大して示した構成図。
【図３】この発明のメタルハライドランプを自動車前照灯用に適用した場合について説明するための概略的な構成図。
【図４】この発明の効果について説明するための説明図。
【図５】直流方式のメタルハライド放電ランプの回路図。
【符号の説明】
【００４９】
１ 内管
１１ 放電容器
１２ａ、１２ｂ 封止部
１３ａ，１３ｂ 非封止部
１４ 放電空間
２ 金属ハロゲン化物
３ａ、３ｂ マウント
３ａ１，３ｂ１ 金属箔
３ａ２ 陽極
３ｂ２ 陰極
３ａ３，３ｂ３ 外部リード
４１ 直流電源
４２ チョッパ
４３ 制御部
４４ 始動部
４５ メタルハライドランプ
Ｒ ランプ電流検出手段
ＶＲ ランプ電圧検出手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電空間と該放電空間の両端に設けられた封止部とを有する放電容器と、
前記放電空間内に対向して配置された陽極および陰極と、
前記陽極および陰極の基部側端部にそれぞれ一端部が接合され、かつ前記封止部により気密に封着された金属箔と、
前記金属箔の他端部にそれぞれ接合され、かつ前記封止部外に導出された一対の外部リードと、
前記放電容器内に封入され、ハロゲン化物および希ガスとを含み、かつ本質的に水銀を含まない薬品と、を具備し、
前記放電容器内に流れる電流の向きが一定方向であり、前記放電容器内の陽極と陰極間の真中を基準として前記陰極側の内面に付着している薬品の面積が、前記陽極側の内面に付着している面積より２倍以上大きく、前記放電容器内の前記陽極および陰極が前記封止部で封止される間のバルブ長Ｌを、７．２ｍｍ≦Ｌ≦８．３ｍｍとしたときに、前記放電容器に封入されている薬品Ｍ（ｍｇ）は、
５／３・Ｌ−１０．５≧Ｍ≧２／３・Ｌ−４．５
の関係を満足してなることを特徴とするメタルハライドランプ。
【請求項２】
少なくとも前記陽極側の前記金属箔をモリブデン（Ｍｏ）で形成し、該金属箔の表面に金属または酸化物でコーティングされていることを特徴とする請求項１記載のメタルハライドランプ
【請求項３】
前記コーティングは、レ二ウム（Ｒｅ）またはアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を主成分とすることを特徴とする請求項２記載のメタルハライドランプ
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のメタルハライドランプと、
前記放電容器内に流れる電流の向きが時間とともに変化せず、常に単一方向である電流をメタルハライドランプに供給して点灯する点灯回路と、を具備したことを特徴とするメタルハライドランプ点灯装置。
【請求項１】
放電空間と該放電空間の両端に設けられた封止部とを有する放電容器と、
前記放電空間内に対向して配置された陽極および陰極と、
前記陽極および陰極の基部側端部にそれぞれ一端部が接合され、かつ前記封止部により気密に封着された金属箔と、
前記金属箔の他端部にそれぞれ接合され、かつ前記封止部外に導出された一対の外部リードと、
前記放電容器内に封入され、ハロゲン化物および希ガスとを含み、かつ本質的に水銀を含まない薬品と、を具備し、
前記放電容器内に流れる電流の向きが一定方向であり、前記放電容器内の陽極と陰極間の真中を基準として前記陰極側の内面に付着している薬品の面積が、前記陽極側の内面に付着している面積より２倍以上大きく、前記放電容器内の前記陽極および陰極が前記封止部で封止される間のバルブ長Ｌを、７．２ｍｍ≦Ｌ≦８．３ｍｍとしたときに、前記放電容器に封入されている薬品Ｍ（ｍｇ）は、
５／３・Ｌ−１０．５≧Ｍ≧２／３・Ｌ−４．５
の関係を満足してなることを特徴とするメタルハライドランプ。
【請求項２】
少なくとも前記陽極側の前記金属箔をモリブデン（Ｍｏ）で形成し、該金属箔の表面に金属または酸化物でコーティングされていることを特徴とする請求項１記載のメタルハライドランプ
【請求項３】
前記コーティングは、レ二ウム（Ｒｅ）またはアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を主成分とすることを特徴とする請求項２記載のメタルハライドランプ
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のメタルハライドランプと、
前記放電容器内に流れる電流の向きが時間とともに変化せず、常に単一方向である電流をメタルハライドランプに供給して点灯する点灯回路と、を具備したことを特徴とするメタルハライドランプ点灯装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−２７００３１（Ｐ２００８−２７００３１Ａ）
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１１３２３３（Ｐ２００７−１１３２３３）
【出願日】平成１９年４月２３日（２００７．４．２３）
【出願人】（０００１１１６７２）ハリソン東芝ライティング株式会社 (995)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月２３日（２００７．４．２３）
【出願人】（０００１１１６７２）ハリソン東芝ライティング株式会社 (995)
【Ｆターム（参考）】
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