メタルハライドランプ
【課題】 発光効率が高く、光束立ち上がりが早くなるとともに、製造が容易で、さらにランプ特性への影響が少ないメタルハライドランプを提供する。
【解決手段】 本発明のメタルハライドランプは、内部に放電空間１３が形成された発光管部１１、発光管部１１の両端に形成された封止部１２１、１２２を有する透光性の気密容器１と、放電空間１３に封入された少なくとも金属ハロゲン化物および希ガスとを含む放電媒体１４と、一端は封止部１２１、１２２に封止され、他端は放電空間１３内で対向配置された一対の電極３１、３２とを具備している。そして、放電空間１３は管軸方向に対して垂直な断面の形状が略円形であるとともに、一対の電極３１、３２間に放電媒体１４を堆積する構成であり、かつ発光管部１１の下部の肉厚が上部の肉厚よりも小さく形成されている。
【解決手段】 本発明のメタルハライドランプは、内部に放電空間１３が形成された発光管部１１、発光管部１１の両端に形成された封止部１２１、１２２を有する透光性の気密容器１と、放電空間１３に封入された少なくとも金属ハロゲン化物および希ガスとを含む放電媒体１４と、一端は封止部１２１、１２２に封止され、他端は放電空間１３内で対向配置された一対の電極３１、３２とを具備している。そして、放電空間１３は管軸方向に対して垂直な断面の形状が略円形であるとともに、一対の電極３１、３２間に放電媒体１４を堆積する構成であり、かつ発光管部１１の下部の肉厚が上部の肉厚よりも小さく形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の前照灯等に使用されるメタルハライドランプの構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、発光物質及び点灯状態で最も低い位置にある底面を有する放電空間を囲む放電容器を備え、底面は点灯中に形成されるアークに近接する隆起した第１の領域、点灯中、熱により移動する発光物質を貯蔵する第２の領域を有する高圧気体放電ランプの発明がある（例えば、特許文献１）。
【０００３】
上記特許文献１によれば、放電容器中の温度バランスを制御したり、最も冷却した底面の温度を上昇させたりすることで、高い発光効率を得るとともに、点灯電圧を増大させることができると記載されている。そして、点灯中に形成されるアーク放電と放電空間の底面との距離を短くすることで上記の目的を達成することを意図している。
【０００４】
また、上記高圧気体放電ランプの製造方法に関しても開示されている（例えば、特許文献２）。
【特許文献１】特開２００３−１８７７４５号公報（図２）
【特許文献２】特開２００３−２２９０５８号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１及び特許文献２のランプは、アーク放電と放電空間の底面との距離を短くするとともに、熱により移動する発光物質を貯蔵するという構造をとるため、放電容器の放電空間が非円形の特殊な形状の設計となる。そのため、下記に示すような問題が生じる。
【０００６】
第１に、発光物質を貯蔵する放電空間が底面に形成された構造により、底面上を発光物質が熱によって比較的自由に移動できるため、発光物質の堆積位置や堆積量が一定に定まりにくくなる。したがって、発光物質の蒸気化スピードなどにバラツキが生じてしまい、結果として、点灯毎にランプの光束立ち上がりや点灯直後の色度が変化してしまう。
【０００７】
第２に、放電空間の特殊形状により、放電中の蒸気の対流が複雑に変化することになり、放電が不安定になりやすくなる。これによって、輝度分布が変化し、点灯装置の設計が困難になる。
【０００８】
また、この種の放電空間を有するランプの製造は、製造が困難であるため、特別な製造方法を採用しなければならないだけでなく、放電空間の形状が所望の形状に対して少しでも変形したものを製造してしまうと、ランプ特性等が変化してしまうので、個々のランプにおいて、ランプ特性のバラツキが生じる可能性が高くなる。
【０００９】
そこで、本願の発明者等が研究を行った結果、発光管部において、最も温度が低い部分に放電媒体を堆積させるとともに、その部分の肉厚を小さくし、かつ放電空間の形状を円形にすることにより、上記のような問題が発生せず、発光効率が高く、さらに光束立ち上がりが早いメタルハライドランプを実現できることを見出し、提案するに至った。
【００１０】
本発明の目的は、発光効率が高く、光束立ち上がりが早くなるとともに、製造が容易で、さらにランプ特性への影響が少ないメタルハライドランプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明のメタルハライドランプは、内部に放電空間が形成された発光管部およびこの発光管部の両端に形成された封止部とを有する透光性の気密容器と、
前記放電空間に封入された少なくとも金属ハロゲン化物および希ガスを含む放電媒体と、
前記封止部に封止され、一端が前記放電空間内で対向配置された一対の電極とを具備し、
前記放電空間を形成する発光管部内の管軸に垂直な断面の形状は略円形であり、かつ、前記発光管部内の管軸に沿った垂直断面における底部の形状が前記一対の電極間において管軸に略平行でその高さが最も低く、その両端においてテーパー状に上昇するように形成され、これによってランプの点灯中において、前記発光管部の底部に流動化された前記放電媒体を貯蔵するとともに、前記発光管部底部の肉厚が天井部の肉厚よりも小さく形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、発光効率が高く、光束立ち上がりが早くなるとともに、製造が容易で、さらにランプ特性への影響を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（第１の実施の形態）
以下に、本発明の実施の形態のメタルハライドランプについて図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態であるメタルハライドランプの全体図である。
【００１４】
気密容器１は、例えば、透光性の石英ガラスからなり、主体は楕円形で、下部に平坦面１１１が形成された発光管部１１と、その長手方向の両端部に発光管部１１と同材料で形成された封止部１２１、１２２とからなる。発光管部１１の内部には、内容積が０．１ｃｃ以下の放電空間１３が形成されており、その管軸に沿った垂直断面における具体的な形状は、中央は管軸に略平行な直線状の水平部１３１とその両端に形成されたテーパー状のテーパー部１３２からなる。
【００１５】
放電空間１３には、金属ハロゲン化物であるヨウ化ナトリウム、ヨウ化スカンジウム、ヨウ化亜鉛、および希ガスであるキセノンが放電媒体１４として封入され、これらの放電媒体１４は、放電空間１３の底部に相当する水平部１３１に、ランプの点灯中を含め、常にその大部分が貯蔵・堆積された状態となる。封入されている放電媒体１４のそれぞれの作用について説明すると、ヨウ化ナトリウムに含有されている金属ナトリウムおよびヨウ化スカンジウムに含有されている金属スカンジウムは、主に発光金属として作用し、ヨウ化亜鉛に含まれている金属亜鉛は、主に水銀に代わるランプ電圧形成媒体として作用し、キセノンは、主に始動ガスとして作用する。また、ハロゲン化物としては、他のハロゲン化物よりも反応性が低いヨウ素が最も好適である。
【００１６】
ここで、発光管部１１に封入される放電媒体１４には、水銀は本質的に含まれていない。この「本質的に水銀を含まない」とは、水銀を全く含まないか、または１ｃｃあたり２ｍｇ未満、好ましくは１ｍｇ以下の水銀量が存在していても許容するという意味である。つまり、従来の水銀入りのショートアーク形ランプのように、水銀蒸気によってランプの電圧を所要に高くする場合、１ｃｃあたり２０〜４０ｍｇ、場合によっては５０ｍｇ以上封入しており、この水銀量と比較すれば、２ｍｇ未満の水銀量は圧倒的に少なく、本質的に水銀が含まれないと言える。
【００１７】
例えば、ピンチシールにより形成された主封止部１２１、１２２は、一対の平坦なピンチ面と、厚み部分に相当する一対の面とからなり、封止部１２１、１２２の内部には、例えばモリブデンからなる金属箔２１、２２が封着されている。放電空間１３側の金属箔２１、２２の一端部には、直径が異なる大径部３１１、３２１と小径部３１２、３２２とが一体に形成され、かつ例えばタングステンからなる電極３１、３２の一端が、金属箔２１、２２とほぼ一体になるように抵抗溶接により接続され、電極３１、３２の他端は、発光管部１１付近の封止部１２１、１２２を通って、放電空間１３に延出し、所定の電極間距離を保って、その先端同士が対向するように配置されている。上記の所定とは、自動車の前照灯に使用する場合は４．２ｍｍ程度、プロジェクション用に使用する場合は２ｍｍ程度である。すなわち、ショートアーク形ランプでは５ｍｍ以下が好適である。
【００１８】
また、電極３１、３２の小径部３１２、３２２の金属箔２１、２２方向の軸部分には、金属導線を数回、回巻して形成したコイル４１、４２が、その外周面と接触するように接続されている。このコイル４１、４２は、金属箔２１、２２側の端部から放電空間１３に向けて所定距離巻かれ、コイル４１、４２の他端は封止部１２１、１２２に内在している。
【００１９】
金属箔２１、２２において、電極３１、３２の接続部分に対して反対側の端部には、導入導体５１、５２が溶接等により接続されており、この導入導体５２の他端は、封止部１２２の外部に延出し、Ｌ字状の給電端子５３の一端とほぼ直角になるように接続されている。この給電端子５３の他端は、導入導体５１の方向、かつ封止部１２１、１２２とほぼ平行に延出している。そして、封止部１２１、１２２と平行する給電端子５３には、例えば、セラミックからなる絶縁チューブ６が取着されている。
【００２０】
これらを備えた気密容器１の外側には、例えば紫外線を遮断する材料からなる筒状の外管７が、その長手方向に沿って覆うように設けられている。この外管７の長手方向の両端部には、縮径部７１、７２が形成されている。一方の縮径部７１は気密容器１の封止部１２１側をガラス溶着し、他方の縮径部７２は気密容器１の封止部１２２側をガラス溶着している。
【００２１】
そして、気密容器１を内部に覆った状態の外管７は、その外周面を挟持するように形成された固定金属具８を介して、ソケット９に接続されている。このソケット９の径小部分には、金属端子９１が、その外周面に沿って形成されており、この金属端子９１は、給電端子５３と電気的に接続されている。また、図示していないが、発光管部１１に対して反対方向に延出していた導入導体５１は、ソケット９内部を通って、ソケット９の底部部分に位置している。
【００２２】
これらで構成されたメタルハライドランプは、ランプの長手方向において、点灯中、電極３１、３２の軸間を結ぶ直線に対して、一方向に湾曲したアーク１０が形成される。
【００２３】
次に、発光管部１１について詳しく説明する。図２は、発光管部の中央部、かつ、管軸方向に対して垂直な一点鎖線Ｘ−Ｘ’において、矢印方向から見た発光管部の断面図である。ここで、図中の点線はアーク１０を示している。
【００２４】
発光管部１１の内側には、円形断面の放電空間１３が形成されており、放電空間１３の底部に放電媒体１４が堆積しているのがわかる。また、放電空間１３には、その中心に電極３１の先端部である大径部３１１が位置している。発光管部１１の外側は、放電空間と同心の略円形で、下部に平坦面１１１を有する形状となっている。
【００２５】
平坦面１１１の形成方法を説明する。平坦面１１１は、発光管部１１の形成工程以後、例えば、レーザーを用いて発光管部１１の下部をカットする、いわゆるバルブカット工程により簡単に形成することができる。ここで、「発光管部１１の形成工程以後」とは、発光管部１１を形成した以降であることを意味し、発光管部１１の形成直後や、気密容器１が完成した後でもよく、さらにはメタルハライドランプが完成した後であっても良い。
【００２６】
この際、平坦面１１１は、図３a、図３bに示すように、封止部１２１、１２２のピンチ面に対して平行に形成するのがよい。それは、図３ｂからわかるように、ピンチ面に対して垂直方向に平坦面１１１を形成しようとした場合には、ピンチ面の幅によって、バルブカット工程が妨げられ、発光管部１１の下部肉厚はある大きさから小さく形成するのが困難になるためである。ここで、「ピンチ面」とは、ピンチシール工程によって圧潰される主封止部１２１、１２２のうちの面積の広い面であることを示しているが、その面は平面に限らず、凹凸形状が形成されていても構わない。なお、金属箔２１、２２の平坦面は、ピンチシール工程のために、封止部１２１、１２２のピンチ面と平行になるので、発光管部１１の平坦面１１１とも平行の関係になっている。
【００２７】
また、平坦面１１１の形成工程後、カットされた発光管部１１の面を研磨する工程を行っても良い。この工程によって、平坦面１１１の透光性を高めることができ、光透過のロスを少なくすることができる。
【００２８】
図４は、図１のメタルハライドランプの仕様について説明するための発光管部付近の拡大図である。電極３１、３２の大径部３１１、３２１の直径は０．３５ｍｍ、小径部３１２、３２２の直径は０．３ｍｍ、発光管部１１の高温側の肉厚Ａ２は１．８５ｍｍ、内径Ｂは２．４ｍｍである。発光管部１１の長手方向の最大長Ｃは８．０ｍｍ、電極間距離Ｄは４．２ｍｍである。発光管部１１には、放電媒体１４として金属ハロゲン化物であるヨウ化スカンジウム−ヨウ化ナトリウム−ヨウ化亜鉛が０．５ｍｇと希ガスであるキセノンが１０ａｔｍそれぞれ封入されており、水銀は一切含まれていない。
【００２９】
図４の仕様のランプにおいて、平坦面１１１を形成することで発光管部１１の下部の肉厚Ａ１を１．００ｍｍ、肉厚Ａ２を１．８５ｍｍとした本発明のランプと、肉厚Ａ１及び肉厚Ａ２を１．８５ｍｍとした従来のランプとで、特性の比較を行った。図５a、図５ｂは、その結果を説明するための図である。なお、図５ａは、本発明のランプと従来のランプの光束立ち上がりの違いを説明するための図５ｂは、発光管部の下部の温度立ち上がりの違いを説明するための図である。
【００３０】
その結果、図５ａにおいて、本発明のランプは、従来のランプに比べて、安定時に５０ｌｍ程度の大きな全光束の差が生じており、発光効率が大きく向上していることがわかる。これは、図５ｂにおいて、発光管部１１の底部の最冷部温度が従来のランプよりも６５℃も高くなったことに関係している。ここで、本発明のランプの発光管部１１の底部温度が高くなった理由について推測すると、第１に発光管部１１下部の肉厚を小さくしたことによる発光管部１１底部の熱容量が低下したこと、第２に底部の形状が球面から平面になったことによって、外管７内の雰囲気に対して接する表面積が小さくなり、気密容器１と外管７の間の気体に熱を奪われる量が減少したことの２つの要因が考えられる。
【００３１】
また、点灯直後の光束立ち上がりでは、図５ａに示すように、本発明のランプの方が、従来のランプよりも全体として立ち上がりカーブが早くなっており、特に本発明のランプでは約８秒で光束の急峻な立ち上がりが発生するのに対し、従来のランプでは約１２秒と４秒も早くなっている。これは、図５ｂに示すように、本発明のランプの方が温度上昇傾きが急であることに関係し、つまり、ナトリウムやスカンジウムといった放電媒体が蒸気化する温度に早く到達し、それらが早い段階から発光に寄与したということを意味している。
【００３２】
なお、図５aのような高い効果が得られるのは、放電空間１３の電極間の下部に放電媒体１４のほとんどが堆積している場合に限られる。これは、その部分に放電媒体１４に堆積していなければ、放電媒体１４に熱が効率よく伝わらず、光束立ち上がりに支障が出るばかりか、光束立ち上がり時間にバラツキが発生してしまうからである。ここで、一対の電極３１、３２間に放電媒体１４を堆積する構成とするには、例えば、一対の電極３１、３２の略中央から放電空間１３の下部までの距離Ｘと、一対の電極３１、３２の先端部から放電空間１３の下部までの距離Ｙとの関係が、Ｘ≧Ｙ、好適にはＸ＞Ｙを満たすよう構成すればよい。なお、上記式を満たすものであれば、本実施の形態のように放電空間１３下部の軸方向の形状が水平状である場合に限らず、放電空間１３の略中央部が最も深くなる曲面状であっても良い。また、一対の電極３１、３２間に放電媒体１４を堆積する構成とするその他の例として、本実施の形態のように放電空間１３の底部を管軸に対して略平行な形状にし、その水平部１３１の軸方向の長さｄと、一対の電極３１、３２で形成される電極間距離Ｄとの関係を、ｄ≦Ｄ、好適にはｄ＜Ｄを満たすように構成すればよい。
【００３３】
図６は、平坦面の形成位置を変えることで、下部の肉厚のみを変化させた図４の仕様のランプにおいて、３５Ｗの電力で点灯したときの全光束を測定した結果を説明する図である。
【００３４】
下部と上部の肉厚の比Ａ１／Ａ２＝１、すなわち両方の肉厚が等しいとき、全光束が３１５０ｌｍであるのに対して、低温側の肉厚Ａ１を小さくしていくと全光束が増していくことがわかる。
【００３５】
ここで、Ａ１／Ａ２の比が０．８よりも大きくなると、全光束上昇の効果が少なく、Ａ１／Ａ２の比が０．２よりも小さくなると、発光管下部の強度に問題が生じると考えられるため、Ａ１／Ａ２の比は、０．２≦Ａ１／Ａ２≦０．８が良い。また、さらに好適には、効率よく全光束増加の割合が向上する傾向があるため、効率よく全光束の増加が期待できる０．２≦Ａ１／Ａ２≦０．６５であるのがよい。
【００３６】
また、平坦面が形成されたランプについて、日本電球工業会に定められている自動車前照灯用メタルハライドランプの寿命試験条件であるＥＵ１２０分モードでの点滅点灯試験を行ったところ、２０００時間経過しても寿命に至らなかったことが確認された。
【００３７】
上記のように、実用的な寿命を達成するということは、本発明のメタルハライドランプにおいて、非常に重要な特性である。すなわち、従来、ランプに高負荷がかかるために温度が高くなるメタルハライドランプにおいては、本実施の形態のように発光管部の一部の肉厚を薄くする構成であると、発光管自体の強度の低下を招いたり、その肉薄部分で点灯中に膨らみの現象が発生したりするために、寿命が低下してしまうと考えられていた。しかし、本発明では実用レベルの寿命特性が得られ、上記問題は発生しないことが確認された。
【００３８】
したがって、本実施の形態では、発光管部１１の下部に平坦面１１１を形成し、下部の肉厚を上部の肉厚よりも小さく形成することで、光束立ち上がりを早くすることができ、全光束も高くすることができる。
【００３９】
また、発光管部１１の内部に形成された放電空間１３の管軸方向に垂直な断面の形状が円形であるので、放電媒体１４が常に定量、定位置に堆積させやすくなり、そのため、光束立ち上がりや色度のランプ特性のバラツキの影響を少なくすることができる。
【００４０】
また、電極３１、３２が管軸方向に垂直な断面において、放電空間１３の中央に位置するので、アークが安定しやすくなり、したがって安定した放電を得ることができる。
【００４１】
さらに、発光管部１１の下部の平坦面１１１は、発光管部１１を形成した後に、カットすることで形成することができるので、製造が非常に簡単であるとともに、発光管底部の肉厚を所望によって自由に調整できる。
【００４２】
（第２の実施の形態）
図７a乃至図７cは、本発明の第２の実施の形態のメタルハライドランプについて説明するための断面図である。この第２の実施の形態の各部について、図２の第１の実施の形態のメタルハライドランプの各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。第２の実施の形態では、発光管部１１の下部を多面形状とした点である。
【００４３】
図７ａでは、発光管部１１の底部に、平坦面１１１と、その平坦面１１１に接続される傾斜平坦面１１２ａ、１１２ｂとが形成されている。
【００４４】
本実施の形態では、第１の実施の形態の効果を得ることができるとともに、平坦面１１１と傾斜平坦面１１２ａ、１１２ｂによる多面的な形状によって、平坦面１１１のみの場合よりも、底部の熱容量を少なくすることができるので、更なる早期の光束立ち上がりと全光束の向上が期待できる。
【００４５】
また、第２の実施の形態の変形例として、図７ｂのように、発光管部１１の底部から中部にかけて、傾斜的に肉厚を変化させるように、平坦面１１１と、さらに多くの傾斜平坦面１１２ｃ〜１１２ｆによって形成された発光管部１１であってもよい。
【００４６】
さらに、図７ｃのように、発光管部１１の底部に平坦面１１１を形成しないで、傾斜平坦面１１２ｇ〜１１２ｊによって形成された発光管部１１であってもよい。
【００４７】
（第３の実施の形態）
図８は、本発明の第３の実施の形態のメタルハライドランプについて説明するための断面図である。この第３の実施の形態の各部について、図２の第１の実施の形態のメタルハライドランプの各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。第３の実施の形態では、発光管部１１は、その形成工程において、偏肉形成することで底部の肉厚を上部の肉厚よりも小さく形成したランプである。
【００４８】
本実施の形態でも、底部の肉厚Ａ１と天井の肉厚Ａ２との関係をＡ１＜Ａ２とすることで、光束立ち上がりを早くすることができ、全光束も高くすることができる等の効果を得ることができる。
【００４９】
なお、本発明は、上記した実施の形態に限られるわけではなく、例えば次のように変更してもよい。
【００５０】
第１および第２の実施の形態の平坦面１１１は、水平点灯する際、水平に対して平行に位置させるのが最も望ましいが、例えば、２〜３度程度の傾斜があっても構わない。これは、本発明の効果を得ることに対して、全く問題がないためである。
【００５１】
また、第１および第２の実施の形態の平坦面１１１は、平坦面１１１の形成予定部分を研磨によって厚みを削ったり、薬品で溶かしたりするなどによって形成してもよい。また、第３の実施の形態は、ガラスを形成する工程において、所定の発光管部形状の鋳型にガラス材料を入れ、焼結成形することで形成してもよい。
【００５２】
放電空間１３の断面形状は、略円形であればよく、この形状であれば本発明と同等の効果を得ることができる。ここで、「略」とは、放電空間１３が角を有さなければ、多少変形した円形であっても許容することを意味している。
【００５３】
発光管部１１の肉厚を小さく形成した下部部分に、赤外線を反射する、例えば、五酸化タンタル等の酸化物をコーティングしても良い。この場合、点灯中の発光管部１１下部の赤外反射光を利用して、下部の温度を昇温することができる。また、上記の酸化物にシリカを交互に複数層、積層するとさらに高い効果が得られる。
【００５４】
本発明では、気密容器１をソケット９の基本軸に一致させて固定した場合、下部付近には上部付近よりも空間が形成されることになるため、その空間方向に気密容器１全体を移動させて、ソケット９の基本軸から電極３１、３２を下側にオフセットさせることが簡単にできる。この構成を採用することにより、点灯中にアーク１０が湾曲するランプにおいては、車両用灯具等の反射鏡の焦点にアーク１０を配置することができるため、配光特性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明のメタルハライドランプの第１の実施の形態について説明するための全体図。
【図２】図１において、管軸に対して垂直な直線Ｘ−Ｘ’において、矢印方向から見た発光管部の断面を説明するための図。
【図３ａ】図１に示すメタルハライドランプにおける平坦面と封止部の関係を内部構造を透視して示す側面図。
【図３ｂ】図１に示すメタルハライドランプにおける平坦面と封止部の関係を内部構造を透視して示す側面図。
【図４】図１に示すメタルハライドランプにおける平坦面と封止部の関係を内部構造を透視して示す拡大側面図。
【図５ａ】図１に示すメタルハライドランプと従来のランプの特性を比較した結果を説明するための図。
【図５ｂ】図１に示すメタルハライドランプと従来のランプの特性を比較した結果を説明するための図。
【図６】図１に示すメタルハライドランプの発光管部底部の肉厚を変化させた場合に、ランプから発生する全光束を測定した結果を示すランプ特性図。
【図７ａ】本発明のメタルハライドランプの第２の実施の形態について説明するための断面図。
【図７ｂ】本発明のメタルハライドランプの第２の実施の形態について説明するための断面図
【図７ｃ】本発明のメタルハライドランプの第２の実施の形態について説明するための断面図
【図８】本発明のメタルハライドランプの第３の実施の形態について説明するための断面図。
【符号の説明】
【００５６】
１ 気密容器
１１ 発光管部
１１１ 平坦面
１２１、１２２ 封止部
１３ 放電空間
１３１ 水平部
１３２ テーパー部
１４ 放電媒体
２１、２２ 金属箔
３１、３２ 電極
４１、４２ コイル
５１、５２ 導入導体
５３ 給電端子
６ 絶縁チューブ
７ 外管
８ 固定金属具
９ 口金
１０ アーク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の前照灯等に使用されるメタルハライドランプの構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、発光物質及び点灯状態で最も低い位置にある底面を有する放電空間を囲む放電容器を備え、底面は点灯中に形成されるアークに近接する隆起した第１の領域、点灯中、熱により移動する発光物質を貯蔵する第２の領域を有する高圧気体放電ランプの発明がある（例えば、特許文献１）。
【０００３】
上記特許文献１によれば、放電容器中の温度バランスを制御したり、最も冷却した底面の温度を上昇させたりすることで、高い発光効率を得るとともに、点灯電圧を増大させることができると記載されている。そして、点灯中に形成されるアーク放電と放電空間の底面との距離を短くすることで上記の目的を達成することを意図している。
【０００４】
また、上記高圧気体放電ランプの製造方法に関しても開示されている（例えば、特許文献２）。
【特許文献１】特開２００３−１８７７４５号公報（図２）
【特許文献２】特開２００３−２２９０５８号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１及び特許文献２のランプは、アーク放電と放電空間の底面との距離を短くするとともに、熱により移動する発光物質を貯蔵するという構造をとるため、放電容器の放電空間が非円形の特殊な形状の設計となる。そのため、下記に示すような問題が生じる。
【０００６】
第１に、発光物質を貯蔵する放電空間が底面に形成された構造により、底面上を発光物質が熱によって比較的自由に移動できるため、発光物質の堆積位置や堆積量が一定に定まりにくくなる。したがって、発光物質の蒸気化スピードなどにバラツキが生じてしまい、結果として、点灯毎にランプの光束立ち上がりや点灯直後の色度が変化してしまう。
【０００７】
第２に、放電空間の特殊形状により、放電中の蒸気の対流が複雑に変化することになり、放電が不安定になりやすくなる。これによって、輝度分布が変化し、点灯装置の設計が困難になる。
【０００８】
また、この種の放電空間を有するランプの製造は、製造が困難であるため、特別な製造方法を採用しなければならないだけでなく、放電空間の形状が所望の形状に対して少しでも変形したものを製造してしまうと、ランプ特性等が変化してしまうので、個々のランプにおいて、ランプ特性のバラツキが生じる可能性が高くなる。
【０００９】
そこで、本願の発明者等が研究を行った結果、発光管部において、最も温度が低い部分に放電媒体を堆積させるとともに、その部分の肉厚を小さくし、かつ放電空間の形状を円形にすることにより、上記のような問題が発生せず、発光効率が高く、さらに光束立ち上がりが早いメタルハライドランプを実現できることを見出し、提案するに至った。
【００１０】
本発明の目的は、発光効率が高く、光束立ち上がりが早くなるとともに、製造が容易で、さらにランプ特性への影響が少ないメタルハライドランプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明のメタルハライドランプは、内部に放電空間が形成された発光管部およびこの発光管部の両端に形成された封止部とを有する透光性の気密容器と、
前記放電空間に封入された少なくとも金属ハロゲン化物および希ガスを含む放電媒体と、
前記封止部に封止され、一端が前記放電空間内で対向配置された一対の電極とを具備し、
前記放電空間を形成する発光管部内の管軸に垂直な断面の形状は略円形であり、かつ、前記発光管部内の管軸に沿った垂直断面における底部の形状が前記一対の電極間において管軸に略平行でその高さが最も低く、その両端においてテーパー状に上昇するように形成され、これによってランプの点灯中において、前記発光管部の底部に流動化された前記放電媒体を貯蔵するとともに、前記発光管部底部の肉厚が天井部の肉厚よりも小さく形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、発光効率が高く、光束立ち上がりが早くなるとともに、製造が容易で、さらにランプ特性への影響を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（第１の実施の形態）
以下に、本発明の実施の形態のメタルハライドランプについて図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態であるメタルハライドランプの全体図である。
【００１４】
気密容器１は、例えば、透光性の石英ガラスからなり、主体は楕円形で、下部に平坦面１１１が形成された発光管部１１と、その長手方向の両端部に発光管部１１と同材料で形成された封止部１２１、１２２とからなる。発光管部１１の内部には、内容積が０．１ｃｃ以下の放電空間１３が形成されており、その管軸に沿った垂直断面における具体的な形状は、中央は管軸に略平行な直線状の水平部１３１とその両端に形成されたテーパー状のテーパー部１３２からなる。
【００１５】
放電空間１３には、金属ハロゲン化物であるヨウ化ナトリウム、ヨウ化スカンジウム、ヨウ化亜鉛、および希ガスであるキセノンが放電媒体１４として封入され、これらの放電媒体１４は、放電空間１３の底部に相当する水平部１３１に、ランプの点灯中を含め、常にその大部分が貯蔵・堆積された状態となる。封入されている放電媒体１４のそれぞれの作用について説明すると、ヨウ化ナトリウムに含有されている金属ナトリウムおよびヨウ化スカンジウムに含有されている金属スカンジウムは、主に発光金属として作用し、ヨウ化亜鉛に含まれている金属亜鉛は、主に水銀に代わるランプ電圧形成媒体として作用し、キセノンは、主に始動ガスとして作用する。また、ハロゲン化物としては、他のハロゲン化物よりも反応性が低いヨウ素が最も好適である。
【００１６】
ここで、発光管部１１に封入される放電媒体１４には、水銀は本質的に含まれていない。この「本質的に水銀を含まない」とは、水銀を全く含まないか、または１ｃｃあたり２ｍｇ未満、好ましくは１ｍｇ以下の水銀量が存在していても許容するという意味である。つまり、従来の水銀入りのショートアーク形ランプのように、水銀蒸気によってランプの電圧を所要に高くする場合、１ｃｃあたり２０〜４０ｍｇ、場合によっては５０ｍｇ以上封入しており、この水銀量と比較すれば、２ｍｇ未満の水銀量は圧倒的に少なく、本質的に水銀が含まれないと言える。
【００１７】
例えば、ピンチシールにより形成された主封止部１２１、１２２は、一対の平坦なピンチ面と、厚み部分に相当する一対の面とからなり、封止部１２１、１２２の内部には、例えばモリブデンからなる金属箔２１、２２が封着されている。放電空間１３側の金属箔２１、２２の一端部には、直径が異なる大径部３１１、３２１と小径部３１２、３２２とが一体に形成され、かつ例えばタングステンからなる電極３１、３２の一端が、金属箔２１、２２とほぼ一体になるように抵抗溶接により接続され、電極３１、３２の他端は、発光管部１１付近の封止部１２１、１２２を通って、放電空間１３に延出し、所定の電極間距離を保って、その先端同士が対向するように配置されている。上記の所定とは、自動車の前照灯に使用する場合は４．２ｍｍ程度、プロジェクション用に使用する場合は２ｍｍ程度である。すなわち、ショートアーク形ランプでは５ｍｍ以下が好適である。
【００１８】
また、電極３１、３２の小径部３１２、３２２の金属箔２１、２２方向の軸部分には、金属導線を数回、回巻して形成したコイル４１、４２が、その外周面と接触するように接続されている。このコイル４１、４２は、金属箔２１、２２側の端部から放電空間１３に向けて所定距離巻かれ、コイル４１、４２の他端は封止部１２１、１２２に内在している。
【００１９】
金属箔２１、２２において、電極３１、３２の接続部分に対して反対側の端部には、導入導体５１、５２が溶接等により接続されており、この導入導体５２の他端は、封止部１２２の外部に延出し、Ｌ字状の給電端子５３の一端とほぼ直角になるように接続されている。この給電端子５３の他端は、導入導体５１の方向、かつ封止部１２１、１２２とほぼ平行に延出している。そして、封止部１２１、１２２と平行する給電端子５３には、例えば、セラミックからなる絶縁チューブ６が取着されている。
【００２０】
これらを備えた気密容器１の外側には、例えば紫外線を遮断する材料からなる筒状の外管７が、その長手方向に沿って覆うように設けられている。この外管７の長手方向の両端部には、縮径部７１、７２が形成されている。一方の縮径部７１は気密容器１の封止部１２１側をガラス溶着し、他方の縮径部７２は気密容器１の封止部１２２側をガラス溶着している。
【００２１】
そして、気密容器１を内部に覆った状態の外管７は、その外周面を挟持するように形成された固定金属具８を介して、ソケット９に接続されている。このソケット９の径小部分には、金属端子９１が、その外周面に沿って形成されており、この金属端子９１は、給電端子５３と電気的に接続されている。また、図示していないが、発光管部１１に対して反対方向に延出していた導入導体５１は、ソケット９内部を通って、ソケット９の底部部分に位置している。
【００２２】
これらで構成されたメタルハライドランプは、ランプの長手方向において、点灯中、電極３１、３２の軸間を結ぶ直線に対して、一方向に湾曲したアーク１０が形成される。
【００２３】
次に、発光管部１１について詳しく説明する。図２は、発光管部の中央部、かつ、管軸方向に対して垂直な一点鎖線Ｘ−Ｘ’において、矢印方向から見た発光管部の断面図である。ここで、図中の点線はアーク１０を示している。
【００２４】
発光管部１１の内側には、円形断面の放電空間１３が形成されており、放電空間１３の底部に放電媒体１４が堆積しているのがわかる。また、放電空間１３には、その中心に電極３１の先端部である大径部３１１が位置している。発光管部１１の外側は、放電空間と同心の略円形で、下部に平坦面１１１を有する形状となっている。
【００２５】
平坦面１１１の形成方法を説明する。平坦面１１１は、発光管部１１の形成工程以後、例えば、レーザーを用いて発光管部１１の下部をカットする、いわゆるバルブカット工程により簡単に形成することができる。ここで、「発光管部１１の形成工程以後」とは、発光管部１１を形成した以降であることを意味し、発光管部１１の形成直後や、気密容器１が完成した後でもよく、さらにはメタルハライドランプが完成した後であっても良い。
【００２６】
この際、平坦面１１１は、図３a、図３bに示すように、封止部１２１、１２２のピンチ面に対して平行に形成するのがよい。それは、図３ｂからわかるように、ピンチ面に対して垂直方向に平坦面１１１を形成しようとした場合には、ピンチ面の幅によって、バルブカット工程が妨げられ、発光管部１１の下部肉厚はある大きさから小さく形成するのが困難になるためである。ここで、「ピンチ面」とは、ピンチシール工程によって圧潰される主封止部１２１、１２２のうちの面積の広い面であることを示しているが、その面は平面に限らず、凹凸形状が形成されていても構わない。なお、金属箔２１、２２の平坦面は、ピンチシール工程のために、封止部１２１、１２２のピンチ面と平行になるので、発光管部１１の平坦面１１１とも平行の関係になっている。
【００２７】
また、平坦面１１１の形成工程後、カットされた発光管部１１の面を研磨する工程を行っても良い。この工程によって、平坦面１１１の透光性を高めることができ、光透過のロスを少なくすることができる。
【００２８】
図４は、図１のメタルハライドランプの仕様について説明するための発光管部付近の拡大図である。電極３１、３２の大径部３１１、３２１の直径は０．３５ｍｍ、小径部３１２、３２２の直径は０．３ｍｍ、発光管部１１の高温側の肉厚Ａ２は１．８５ｍｍ、内径Ｂは２．４ｍｍである。発光管部１１の長手方向の最大長Ｃは８．０ｍｍ、電極間距離Ｄは４．２ｍｍである。発光管部１１には、放電媒体１４として金属ハロゲン化物であるヨウ化スカンジウム−ヨウ化ナトリウム−ヨウ化亜鉛が０．５ｍｇと希ガスであるキセノンが１０ａｔｍそれぞれ封入されており、水銀は一切含まれていない。
【００２９】
図４の仕様のランプにおいて、平坦面１１１を形成することで発光管部１１の下部の肉厚Ａ１を１．００ｍｍ、肉厚Ａ２を１．８５ｍｍとした本発明のランプと、肉厚Ａ１及び肉厚Ａ２を１．８５ｍｍとした従来のランプとで、特性の比較を行った。図５a、図５ｂは、その結果を説明するための図である。なお、図５ａは、本発明のランプと従来のランプの光束立ち上がりの違いを説明するための図５ｂは、発光管部の下部の温度立ち上がりの違いを説明するための図である。
【００３０】
その結果、図５ａにおいて、本発明のランプは、従来のランプに比べて、安定時に５０ｌｍ程度の大きな全光束の差が生じており、発光効率が大きく向上していることがわかる。これは、図５ｂにおいて、発光管部１１の底部の最冷部温度が従来のランプよりも６５℃も高くなったことに関係している。ここで、本発明のランプの発光管部１１の底部温度が高くなった理由について推測すると、第１に発光管部１１下部の肉厚を小さくしたことによる発光管部１１底部の熱容量が低下したこと、第２に底部の形状が球面から平面になったことによって、外管７内の雰囲気に対して接する表面積が小さくなり、気密容器１と外管７の間の気体に熱を奪われる量が減少したことの２つの要因が考えられる。
【００３１】
また、点灯直後の光束立ち上がりでは、図５ａに示すように、本発明のランプの方が、従来のランプよりも全体として立ち上がりカーブが早くなっており、特に本発明のランプでは約８秒で光束の急峻な立ち上がりが発生するのに対し、従来のランプでは約１２秒と４秒も早くなっている。これは、図５ｂに示すように、本発明のランプの方が温度上昇傾きが急であることに関係し、つまり、ナトリウムやスカンジウムといった放電媒体が蒸気化する温度に早く到達し、それらが早い段階から発光に寄与したということを意味している。
【００３２】
なお、図５aのような高い効果が得られるのは、放電空間１３の電極間の下部に放電媒体１４のほとんどが堆積している場合に限られる。これは、その部分に放電媒体１４に堆積していなければ、放電媒体１４に熱が効率よく伝わらず、光束立ち上がりに支障が出るばかりか、光束立ち上がり時間にバラツキが発生してしまうからである。ここで、一対の電極３１、３２間に放電媒体１４を堆積する構成とするには、例えば、一対の電極３１、３２の略中央から放電空間１３の下部までの距離Ｘと、一対の電極３１、３２の先端部から放電空間１３の下部までの距離Ｙとの関係が、Ｘ≧Ｙ、好適にはＸ＞Ｙを満たすよう構成すればよい。なお、上記式を満たすものであれば、本実施の形態のように放電空間１３下部の軸方向の形状が水平状である場合に限らず、放電空間１３の略中央部が最も深くなる曲面状であっても良い。また、一対の電極３１、３２間に放電媒体１４を堆積する構成とするその他の例として、本実施の形態のように放電空間１３の底部を管軸に対して略平行な形状にし、その水平部１３１の軸方向の長さｄと、一対の電極３１、３２で形成される電極間距離Ｄとの関係を、ｄ≦Ｄ、好適にはｄ＜Ｄを満たすように構成すればよい。
【００３３】
図６は、平坦面の形成位置を変えることで、下部の肉厚のみを変化させた図４の仕様のランプにおいて、３５Ｗの電力で点灯したときの全光束を測定した結果を説明する図である。
【００３４】
下部と上部の肉厚の比Ａ１／Ａ２＝１、すなわち両方の肉厚が等しいとき、全光束が３１５０ｌｍであるのに対して、低温側の肉厚Ａ１を小さくしていくと全光束が増していくことがわかる。
【００３５】
ここで、Ａ１／Ａ２の比が０．８よりも大きくなると、全光束上昇の効果が少なく、Ａ１／Ａ２の比が０．２よりも小さくなると、発光管下部の強度に問題が生じると考えられるため、Ａ１／Ａ２の比は、０．２≦Ａ１／Ａ２≦０．８が良い。また、さらに好適には、効率よく全光束増加の割合が向上する傾向があるため、効率よく全光束の増加が期待できる０．２≦Ａ１／Ａ２≦０．６５であるのがよい。
【００３６】
また、平坦面が形成されたランプについて、日本電球工業会に定められている自動車前照灯用メタルハライドランプの寿命試験条件であるＥＵ１２０分モードでの点滅点灯試験を行ったところ、２０００時間経過しても寿命に至らなかったことが確認された。
【００３７】
上記のように、実用的な寿命を達成するということは、本発明のメタルハライドランプにおいて、非常に重要な特性である。すなわち、従来、ランプに高負荷がかかるために温度が高くなるメタルハライドランプにおいては、本実施の形態のように発光管部の一部の肉厚を薄くする構成であると、発光管自体の強度の低下を招いたり、その肉薄部分で点灯中に膨らみの現象が発生したりするために、寿命が低下してしまうと考えられていた。しかし、本発明では実用レベルの寿命特性が得られ、上記問題は発生しないことが確認された。
【００３８】
したがって、本実施の形態では、発光管部１１の下部に平坦面１１１を形成し、下部の肉厚を上部の肉厚よりも小さく形成することで、光束立ち上がりを早くすることができ、全光束も高くすることができる。
【００３９】
また、発光管部１１の内部に形成された放電空間１３の管軸方向に垂直な断面の形状が円形であるので、放電媒体１４が常に定量、定位置に堆積させやすくなり、そのため、光束立ち上がりや色度のランプ特性のバラツキの影響を少なくすることができる。
【００４０】
また、電極３１、３２が管軸方向に垂直な断面において、放電空間１３の中央に位置するので、アークが安定しやすくなり、したがって安定した放電を得ることができる。
【００４１】
さらに、発光管部１１の下部の平坦面１１１は、発光管部１１を形成した後に、カットすることで形成することができるので、製造が非常に簡単であるとともに、発光管底部の肉厚を所望によって自由に調整できる。
【００４２】
（第２の実施の形態）
図７a乃至図７cは、本発明の第２の実施の形態のメタルハライドランプについて説明するための断面図である。この第２の実施の形態の各部について、図２の第１の実施の形態のメタルハライドランプの各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。第２の実施の形態では、発光管部１１の下部を多面形状とした点である。
【００４３】
図７ａでは、発光管部１１の底部に、平坦面１１１と、その平坦面１１１に接続される傾斜平坦面１１２ａ、１１２ｂとが形成されている。
【００４４】
本実施の形態では、第１の実施の形態の効果を得ることができるとともに、平坦面１１１と傾斜平坦面１１２ａ、１１２ｂによる多面的な形状によって、平坦面１１１のみの場合よりも、底部の熱容量を少なくすることができるので、更なる早期の光束立ち上がりと全光束の向上が期待できる。
【００４５】
また、第２の実施の形態の変形例として、図７ｂのように、発光管部１１の底部から中部にかけて、傾斜的に肉厚を変化させるように、平坦面１１１と、さらに多くの傾斜平坦面１１２ｃ〜１１２ｆによって形成された発光管部１１であってもよい。
【００４６】
さらに、図７ｃのように、発光管部１１の底部に平坦面１１１を形成しないで、傾斜平坦面１１２ｇ〜１１２ｊによって形成された発光管部１１であってもよい。
【００４７】
（第３の実施の形態）
図８は、本発明の第３の実施の形態のメタルハライドランプについて説明するための断面図である。この第３の実施の形態の各部について、図２の第１の実施の形態のメタルハライドランプの各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。第３の実施の形態では、発光管部１１は、その形成工程において、偏肉形成することで底部の肉厚を上部の肉厚よりも小さく形成したランプである。
【００４８】
本実施の形態でも、底部の肉厚Ａ１と天井の肉厚Ａ２との関係をＡ１＜Ａ２とすることで、光束立ち上がりを早くすることができ、全光束も高くすることができる等の効果を得ることができる。
【００４９】
なお、本発明は、上記した実施の形態に限られるわけではなく、例えば次のように変更してもよい。
【００５０】
第１および第２の実施の形態の平坦面１１１は、水平点灯する際、水平に対して平行に位置させるのが最も望ましいが、例えば、２〜３度程度の傾斜があっても構わない。これは、本発明の効果を得ることに対して、全く問題がないためである。
【００５１】
また、第１および第２の実施の形態の平坦面１１１は、平坦面１１１の形成予定部分を研磨によって厚みを削ったり、薬品で溶かしたりするなどによって形成してもよい。また、第３の実施の形態は、ガラスを形成する工程において、所定の発光管部形状の鋳型にガラス材料を入れ、焼結成形することで形成してもよい。
【００５２】
放電空間１３の断面形状は、略円形であればよく、この形状であれば本発明と同等の効果を得ることができる。ここで、「略」とは、放電空間１３が角を有さなければ、多少変形した円形であっても許容することを意味している。
【００５３】
発光管部１１の肉厚を小さく形成した下部部分に、赤外線を反射する、例えば、五酸化タンタル等の酸化物をコーティングしても良い。この場合、点灯中の発光管部１１下部の赤外反射光を利用して、下部の温度を昇温することができる。また、上記の酸化物にシリカを交互に複数層、積層するとさらに高い効果が得られる。
【００５４】
本発明では、気密容器１をソケット９の基本軸に一致させて固定した場合、下部付近には上部付近よりも空間が形成されることになるため、その空間方向に気密容器１全体を移動させて、ソケット９の基本軸から電極３１、３２を下側にオフセットさせることが簡単にできる。この構成を採用することにより、点灯中にアーク１０が湾曲するランプにおいては、車両用灯具等の反射鏡の焦点にアーク１０を配置することができるため、配光特性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明のメタルハライドランプの第１の実施の形態について説明するための全体図。
【図２】図１において、管軸に対して垂直な直線Ｘ−Ｘ’において、矢印方向から見た発光管部の断面を説明するための図。
【図３ａ】図１に示すメタルハライドランプにおける平坦面と封止部の関係を内部構造を透視して示す側面図。
【図３ｂ】図１に示すメタルハライドランプにおける平坦面と封止部の関係を内部構造を透視して示す側面図。
【図４】図１に示すメタルハライドランプにおける平坦面と封止部の関係を内部構造を透視して示す拡大側面図。
【図５ａ】図１に示すメタルハライドランプと従来のランプの特性を比較した結果を説明するための図。
【図５ｂ】図１に示すメタルハライドランプと従来のランプの特性を比較した結果を説明するための図。
【図６】図１に示すメタルハライドランプの発光管部底部の肉厚を変化させた場合に、ランプから発生する全光束を測定した結果を示すランプ特性図。
【図７ａ】本発明のメタルハライドランプの第２の実施の形態について説明するための断面図。
【図７ｂ】本発明のメタルハライドランプの第２の実施の形態について説明するための断面図
【図７ｃ】本発明のメタルハライドランプの第２の実施の形態について説明するための断面図
【図８】本発明のメタルハライドランプの第３の実施の形態について説明するための断面図。
【符号の説明】
【００５６】
１ 気密容器
１１ 発光管部
１１１ 平坦面
１２１、１２２ 封止部
１３ 放電空間
１３１ 水平部
１３２ テーパー部
１４ 放電媒体
２１、２２ 金属箔
３１、３２ 電極
４１、４２ コイル
５１、５２ 導入導体
５３ 給電端子
６ 絶縁チューブ
７ 外管
８ 固定金属具
９ 口金
１０ アーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に放電空間が形成された発光管部およびこの発光管部の両端に形成された封止部を有する透光性の気密容器と、
前記放電空間に封入された少なくとも金属ハロゲン化物および希ガスを含む放電媒体と、
前記封止部に封止され、一端が前記放電空間内で対向配置された一対の電極と、を具備し、
前記放電空間を形成する発光管部内の管軸に垂直な断面の形状は略円形であり、かつ、前記発光管部内の管軸に沿った垂直断面における底部の形状が前記一対の電極間において管軸に略平行でその高さが最も低く、その両端においてテーパー状に上昇するように形成され、これによってランプの点灯中において、前記発光管部の底部に流動化された前記放電媒体を貯蔵するとともに、前記発光管部底部の肉厚が天井部の肉厚よりも小さく形成されていることを特徴とするメタルハライドランプ。
【請求項２】
前記一対の電極間の略中央から前記発光管部内の底部までの距離Ｘと、前記一対の電極の先端部から前記発光管部内の底部までの距離Ｙとの関係が、Ｘ≧Ｙ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。
【請求項３】
前記発光管部内の管軸方向に略平行な底部の長さｄと、前記一対の電極の先端間で形成される電極間距離Ｄとの関係が、ｄ≦Ｄであ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】
前記発光管部の底部の肉厚Ａ１と天井部の肉厚Ａ２との関係は、０．２≦Ａ１／Ａ２≦０．８であることを特徴とする請求項３記載のメタルハライドランプ。
【請求項５】
前記発光管部の底部の肉厚Ａ１と天井部の肉厚Ａ２との関係は、０．２≦Ａ１／Ａ２≦０．６５であることを特徴とする請求項４記載のメタルハライドランプ。
【請求項６】
前記発光管部は、その外側の下部に少なくとも一つの平坦面が形成されていることを特徴とする請求項４記載のメタルハライドランプ。
【請求項７】
前記平坦面は、前記封止部と略平行に形成されていることを特徴とする請求項６記載のメタルハライドランプ。
【請求項８】
前記平坦面は、管軸に対して略回転対称である前記発光管部の下部が除去されて形成されていることを特徴とする請求項７記載のメタルハライドランプ。
【請求項９】
前記平坦面は、前記封止部のピンチ面に対してほぼ平行に形成されていることを特徴とする請求項８記載のメタルハライドランプ。
【請求項１】
内部に放電空間が形成された発光管部およびこの発光管部の両端に形成された封止部を有する透光性の気密容器と、
前記放電空間に封入された少なくとも金属ハロゲン化物および希ガスを含む放電媒体と、
前記封止部に封止され、一端が前記放電空間内で対向配置された一対の電極と、を具備し、
前記放電空間を形成する発光管部内の管軸に垂直な断面の形状は略円形であり、かつ、前記発光管部内の管軸に沿った垂直断面における底部の形状が前記一対の電極間において管軸に略平行でその高さが最も低く、その両端においてテーパー状に上昇するように形成され、これによってランプの点灯中において、前記発光管部の底部に流動化された前記放電媒体を貯蔵するとともに、前記発光管部底部の肉厚が天井部の肉厚よりも小さく形成されていることを特徴とするメタルハライドランプ。
【請求項２】
前記一対の電極間の略中央から前記発光管部内の底部までの距離Ｘと、前記一対の電極の先端部から前記発光管部内の底部までの距離Ｙとの関係が、Ｘ≧Ｙ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。
【請求項３】
前記発光管部内の管軸方向に略平行な底部の長さｄと、前記一対の電極の先端間で形成される電極間距離Ｄとの関係が、ｄ≦Ｄであ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】
前記発光管部の底部の肉厚Ａ１と天井部の肉厚Ａ２との関係は、０．２≦Ａ１／Ａ２≦０．８であることを特徴とする請求項３記載のメタルハライドランプ。
【請求項５】
前記発光管部の底部の肉厚Ａ１と天井部の肉厚Ａ２との関係は、０．２≦Ａ１／Ａ２≦０．６５であることを特徴とする請求項４記載のメタルハライドランプ。
【請求項６】
前記発光管部は、その外側の下部に少なくとも一つの平坦面が形成されていることを特徴とする請求項４記載のメタルハライドランプ。
【請求項７】
前記平坦面は、前記封止部と略平行に形成されていることを特徴とする請求項６記載のメタルハライドランプ。
【請求項８】
前記平坦面は、管軸に対して略回転対称である前記発光管部の下部が除去されて形成されていることを特徴とする請求項７記載のメタルハライドランプ。
【請求項９】
前記平坦面は、前記封止部のピンチ面に対してほぼ平行に形成されていることを特徴とする請求項８記載のメタルハライドランプ。
【図１】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図４】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図６】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【図７ｃ】
【図８】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図４】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図６】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【図７ｃ】
【図８】
【公開番号】特開２００６−１８５８９７（Ｐ２００６−１８５８９７Ａ）
【公開日】平成１８年７月１３日（２００６．７．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２４９４６３（Ｐ２００５−２４９４６３）
【出願日】平成１７年８月３０日（２００５．８．３０）
【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１８年７月１３日（２００６．７．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月３０日（２００５．８．３０）
【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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