迅速な再点灯補助手段を備えたＨＩＤランプ
【課題】極度に高い電圧を使用することなく、迅速に再点弧するＨＩＤランプを提供すること
【解決手段】第１の始動電極は熱機械部材を含み、熱機械部材が低温状態にある場合には第１の始動電極の内側終端部が第１の位置にあり、高温状態にある場合には第１の始動電極の内側終端部が第２の位置にあり、低温状態において第１の始動電極の外側終端部から第１の始動電極内側終端部を通って第２の始動電極の内側終端部へ向かうインピーダンスは、第１の主電極の外側終端部から第１の主電極の内側終端部を通って第２の主電極の内側終端部へ向かうインピーダンスより低く、高温状態において第１の始動電極の外側終端部から第１の始動電極内側終端部を通って第２の始動電極の内側終端部へ向かうインピーダンスは、第１の主電極の外側終端部から第１の主電極の内側終端部を通って第２の主電極の内側終端部へ向かうインピーダンスより高い。
【解決手段】第１の始動電極は熱機械部材を含み、熱機械部材が低温状態にある場合には第１の始動電極の内側終端部が第１の位置にあり、高温状態にある場合には第１の始動電極の内側終端部が第２の位置にあり、低温状態において第１の始動電極の外側終端部から第１の始動電極内側終端部を通って第２の始動電極の内側終端部へ向かうインピーダンスは、第１の主電極の外側終端部から第１の主電極の内側終端部を通って第２の主電極の内側終端部へ向かうインピーダンスより低く、高温状態において第１の始動電極の外側終端部から第１の始動電極内側終端部を通って第２の始動電極の内側終端部へ向かうインピーダンスは、第１の主電極の外側終端部から第１の主電極の内側終端部を通って第２の主電極の内側終端部へ向かうインピーダンスより高い。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電灯、殊に放電ランプに関する。より詳細には、本発明は再点弧可能な放電ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
高輝度放電（ＨＩＤ）ランプの作動時にアークが一時的に中断され、消滅すると、高温になったランプ充填物の高い電気抵抗によって、新たなアークを瞬時に点弧するのは困難である。このような場合にはランプが冷めるのを待たなければならないか、または一時的な高い抵抗を克服するために充分に高い電圧を用いなければならない。これは高温再点弧問題であり、高温再点弧は幾つかの方法で克服可能である。しかし通常は主電極間の高い電界を用いることによって、例えば自動車用ＨＩＤランプにおいて２６キロボルトまたは４ミリメータよりも長いアークギャップを用いることによって克服される。この強力な手法の、自動車用ＨＩＤランプにおける使用は成功している。自動車用ＨＩＤランプでは、夜間運転を安全にするために、ＨＩＤヘッドランプを迅速に再点灯する必要性がクリチカルである。しかし高圧源は高価であり、安全に封入されていなければ高い圧力は危険である。ＨＩＤランプは消費者市場において競合しているので、ＨＩＤランプの始動電圧、殊に再始動電圧が低いことは重要である。消費者の安全性は最も重要であり、実戦的な視点から、既存の多くのランプ固定部は、５キロボルトを越える作動に対しては安全であると評価されない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、本発明の課題は、極度に高い電圧を使用することなく、迅速に再点弧するＨＩＤ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】
【０００４】
上述の課題は、高輝度放電ランプであって；封入された容積を定める壁部を備えた容器を有しており；当該封入された容積内に配置された充填化学物質および充填ガスを有しており；外側終端部および内側終端部を有する第１の主電極を有しており、当該第１の主電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；外側終端部および内側終端部を有する第２の主電極を有しており、当該第２の主電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；前記第１の主電極の内側終端部は前記第２の主電極の内側終端部からオフセットされており；前記第１の主電極および前記第２の主電極は自身の間で通常のランプ作動時にプラズマ放電領域を定め；少なくとも第１の始動電極を有しており、当該第１の始動電極は外側終端部および内側終端部を有しており、当該第１の始動電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；
第２の始動電極を有しており、当該第２の始動電極は外側終端部および内側終端部を有しており、前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；前記第１の始動電極の内側終端部は前記第２の始動電極の内側終端部からオフセットされて配置されており；前記第１の始動電極の内側終端部から前記第２の始動電極の内側終端部までの線が、通常のランプ作動中に前記第１の主電極の内側終端部と前記第２の主電極の内側終端部との間に形成されるプラズマ放電領域と交差するまたは当該プラズマ放電領域に近接するようにアライメントされており；前記第１の始動電極は熱機械部材を、前記壁部と当該第１の始動電極の内側終端部との間に含んでおり、当該熱機械部材が低温状態にある場合には前記第１の始動電極の内側終端部が第１の位置にあり、当該熱機械部材が高温状態にある場合には前記第１の始動電極の内側終端部が第２の位置にあり；低温状態において前記第１の位置にある前記第１の始動電極の外側終端部から、前記第１の始動電極内側終端部を通って、前記第２の始動電極の内側終端部へと向かうインピーダンスは、前記第１の主電極の外側終端部から、当該第１の主電極の内側終端部を通って、前記第２の主電極の内側終端部へと向かうインピーダンスよりも低く、高温状態において前記第２の位置にある前記第１の始動電極の外側終端部から、前記第１の始動電極内側終端部を通って、前記第２の始動電極の内側終端部へと向かうインピーダンスは、前記第１の主電極の外側終端部から、当該第１の主電極の内側終端部を通って、前記第２の主電極の内側終端部へと向かうインピーダンスよりも高い、ことを特徴とする、高輝度放電ランプによって解決される。さらに上述の課題は、高輝度放電ランプであって；封入された容積を定める壁部を備えた容器を有しており；当該封入された容積内に配置された充填化学物質および充填ガスを有しており；外側終端部および内側終端部を有する第１の主電極を有しており、当該第１の主電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；外側終端部および内側終端部を有する第２の主電極を有しており、当該第２の主電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；前記第１の主電極の内側終端部は前記第２の主電極の内側終端部からオフセットされており；前記第１の主電極および前記第２の主電極は自身の間で通常のランプ作動時にプラズマ放電領域を定め；少なくとも第１の始動電極を有しており、当該第１の始動電極は外側終端部および内側終端部を有しており、当該第１の始動電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；第２の始動電極を有しており、当該第２の始動電極は外側終端部および内側終端部を有しており、前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；前記第１の始動電極の内側終端部は前記第２の始動電極の内側終端部からオフセットされて配置されており；低温状態において、前記第１の始動電極の内側終端部から前記第２の始動電極の内側終端部までの距離が、前記第１の主電極の内側終端部から前記第２の主電極の内側終端部までの最短距離より短く、前記第１の始動電極の内側終端部から前記第２の始動電極の内側終端部までの線が、通常のランプ作動中に前記第１の主電極の内側終端部と前記第２の主電極の内側終端部との間に形成されるプラズマ放電領域と交差するまたは当該プラズマ放電領域に近接するようにアライメントされており；前記第１の始動電極は熱機械部材を、前記壁部と前記内側終端部との間に含んでおり、当該熱機械部材が低温状態にある場合には前記第１の始動電極の内側終端部が第１の位置にあり、当該熱機械部材が高温状態にある場合には前記第１の始動電極の内側終端部が第２の位置にあり；前記第１の始動電極から前記第２の始動電極までの最短距離は低温状態において、前記第１の主電極から前記第２の主電極までの最短距離よりも短く、前記第１の始動電極から前記第２の始動電極までの最短距離は高温状態において、前記第１の主電極から前記第２の主電極までの最短距離よりも長い、ことを特徴とする高輝度放電ランプによって解決される。さらに上述の課題は、高輝度放電ランプであって；封入された容積を定める壁部を備えた容器を有しており；当該封入された容積内に配置された充填化学物質および充填ガスを有しており；外側終端部および内側終端部を有する第１の主電極を有しており、当該第１の主電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；外側終端部および内側終端部を有する第２の主電極を有しており、当該第２の主電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；前記第１の主電極の内側終端部は前記第２の主電極の内側終端部からオフセットされており；前記第１の主電極および前記第２の主電極は自身の間で通常のランプ作動時にプラズマ放電領域を定め；少なくとも第１の始動電極を有しており、当該第１の始動電極は外側終端部および内側終端部を有しており、当該第１の始動電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；第２の始動電極を有しており、当該第２の始動電極は外側終端部および内側終端部を有しており、前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；前記第１の始動電極の内側終端部は前記第２の始動電極の内側終端部からオフセットされて配置されており；低温状態において、前記第１の始動電極の内側終端部から前記第２の始動電極の内側終端部までの距離が、前記第１の主電極の内側終端部から前記第２の主電極の内側終端部までの最短距離より短く、前記第１の始動電極の内側終端部から前記第２の始動電極の内側終端部までの線が、通常のランプ作動中に前記第１の主電極の内側終端部と前記第２の主電極の内側終端部との間に形成されるプラズマ放電領域と交差するまたは当該プラズマ放電領域に近接するようにアライメントされており；前記第１の始動電極は熱機械部材を、前記壁部と内側終端部との間に含んでおり、当該熱機械部材が低温状態にある場合には前記第１の始動電極の内側終端部が第１の位置にあり、当該熱機械部材が高温状態にある場合には前記第１の始動電極の内側終端部が第２の位置にあり；当該第２の位置にある前記第１の始動電極の内側終端部は、前記第１の主電極の内側終端部と前記第２の主電極の内側終端部との間に延在する線からより広い距離で離れて位置付けされている、ことを特徴とする高輝度放電ランプによって解決される。さらに、上述の課題は、アーク放電ランプの作動方法であって、以下のステップを有しており、すなわち：第１の主電極および第２の主電極を伴うアーク放電ランプを設けるステップを有しており、当該第１の主電極および第２の主電極は自身の間に通常のランプ作動中にアーク放電領域を定め、前記アーク放電ランプは少なくとも１つの始動電極を伴い、当該始動電極は熱機械部材から形成された部分を有しており；前記始動電極の内側終端部と第２の電極の間に始動アークを点弧するステップを有しており、前記始動アークは通常作動アーク放電の定められた領域において延在し；前記第１の主電極の内側終端部と前記第２の主電極の内側終端部との間に電圧差を誘導するステップを有しており；前記第１の主電極と第２の主電極の間にメインアークを点弧するステップを有しており；前記始動電極の熱機械部分を加熱するステップを有しており、これによって通常のランプ作動中にアーク放電領域から前記始動電極の内側終端部を機械的に偏位させる、ことを特徴とする、アーク放電ランプの作動方法によって解決される。さらに、上述の課題は、高輝度放電ランプであって；封入された容積を定める壁部を具備した容器を有しており；当該封入された容積内に配置された充填化学物質および充填ガスを有しており；外側終端部および内側終端部を有する第１の主電極を有しており、当該第１の主電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；外側終端部および内側終端部を有する第２の主電極を有しており、当該第２の主電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；前記第１の主電極の内側終端部は前記第２の主電極の内側終端部からオフセットされており；前記第１の主電極および前記第２の主電極は自身の間で通常のランプ作動中にプラズマ放電領域を定め；少なくとも第１の始動電極を有しており、当該第１の始動電極は外側終端部および内側終端部を有しており、前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；第２の始動電極を有しており、当該第２の始動電極は外側終端部および内側終端部を有しており、前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；前記第２の主電極はインピーダンス部材によって前記第２の始動電極に電気的に結合されており；前記第１の始動電極と第１の主電極との間に電気的に結合された第１のインピーダンス部材を有しており；前記第２の始動電極と第２の主電極との間で電気的に結合された第２のインピーダンス部材を有しており；前記第１の始動電極の内側終端部は前記第２の始動電極の内側終端部からオフセットされて配置されており；前記第１の始動電極の内側終端部から前記第２の始動電極の内側終端部までの線が、通常のランプ作動中に前記第１の主電極の内側終端部と前記第２の主電極の内側終端部との間に形成されるプラズマ放電領域と交差するまたは当該プラズマ放電領域に近接するようにアライメントされており；前記第１の始動電極は前記壁部と前記第１の始動電極の内側終端部との間に熱機械部材を有しており、当該熱機械部材が低温状態にある場合には前記第１の始動電極の内側終端部は第１の位置にあり、当該熱機械部材が高温状態にある場合には前記第１の始動電極の内側終端部は第２の位置にあり；前記第２の始動電極は前記壁部と前記第２の始動電極の内側終端部との中間に熱機械部材を有しており、当該熱機械部材が低温状態にある場合には前記第２の始動電極の内側終端部は第１の位置にあり、当該熱機械部材が高温状態にある場合には前記第２の始動電極の内側終端部は第２の位置にあり；低温状態において、前記第１の主電極の外側終端部から第１のインピーダンス装置を通り、および前記第１の位置にある第１の始動電極を通り、前記第１の位置にある前記第２の始動電極へ向かう、前記第２のインピーダンス装置を通り、前記第２の主電極の外側終端部へ向かうインピーダンスが、前記第１の主電極の外側終端部から、第１の主電極の内側終端部を通って、前記第２の主電極の内側終端部へと向かい、前記第２の主電極の外側終端部へと向かうインピーダンスより低く；高温状態において、前記第１の主電極の外側終端部から第１のインピーダンス装置を通り、および第２の位置にある前記第１の始動電極を通り、第２の位置にある第２の始動電極へ向かう、第２のインピーダンス装置を通って、前記第２の主電極の外側終端部へと向かうインピーダンスが、前記第１の主電極の外側終端部から、第１の主電極の内側終端部を通って、前記第２の主電極の内側終端部へ向かう、前記第２の主電極の外側終端部までのインピーダンスより大きい、ことを特徴とする、高輝度放電ランプによって解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
高輝度放電ランプは壁部を伴う容器によって構成されている。この壁部は、封入された容積、封入された容積内の充填化学物質および充填ガスを定める。第１の主電極は外側終端部と内側終端部を有しており、封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて壁部を通って延在している。
第２の主電極は外側終端部および内側終端部を有し、この第２の主電極も、封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて壁部を通って延在している。第１の主電極の外側終端部は、第２の主電極の内側終端部からずれている。この第１の主電極および第２の主電極は、自身の間で、通常のランプ作動時にプラズマ放電領域を定める。少なくとも、外側終端部および内側終端部を有する第１の始動電極は、封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて壁部を通って延在している。第１の主電極は電気的に、インピーダンス素子によって第１の始動電極に結合される。外側終端部および内側終端部を有する第２の始動電極も、封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて壁部を通って延在している。第１の始動電極の内側終端部は、第２の始動電極の内側終端部からずれている；これらは次のようにアライメントされている。すなわち、ランプ作動中に第１の始動電極の内側終端部から、第２の始動電極の内側終端部へと続く線が、第１の主電極の内側終端部と第２の主電極の内側終端部との間に形成されたプラズマ放電領域と交差する、またはこれに近接するようにアライメントされている。第１の始動電極は熱機械（サーモメカニカル）素子を、壁部と第１の始動電極の内側終端部との間に次のように含んでいる。すなわち、熱機械素子が低温状態にある場合には、第１の始動電極の内側終端部が第１の位置にあり、サーモ機構素子が高温状態にあるときは、第１の始動電極の内側終端部が第２の位置にあるように含んでいる。始動電極の位置付けは次のようにされている。すなわち、低温状態において第１の主電極の外側終端部からインピーダンス装置を通り、場合によっては、第１の位置の第１の始動電極を通り、第２の始動電極へと向かうインピーダンスが、第１の主電極の外側終端部から第１の主電極の内側終端部を通って、第２の主電極へ向かうインピーダンスより低いようにされている。始動電極の位置付けは高温の安定した、作動状態において次のようなものである。すなわち第１の主電極の外側終端部から、インピーダンス装置を通り、場合によっては第２の位置にある第１の始動電極を通り、第２の始動電極へ向かうインピーダンスが、第１の主電極の外側終端部から第１の主電極の内側終端部を通って第２の主電極へと向かうインピーダンスより高いというものである。
【実施例】
【０００６】
図１は室温状態における高輝度放電ランプ１０の概略的な断面図を示しており、図２は作動温度状態における、図１に示された高輝度放電ランプの概略的な断面図を示している。高輝度放電ランプ１０は容器１２、充填化学物質１４、第１の主電極１６、第２の主電極１８、第１の始動電極アセンブリ２０および第２の始動電極アセンブリ２２によって形成されている。
【０００７】
容器１２はこの分野では既知のように、あらゆる光透過セラミックから製造される。これには、石英として知られている融解石英、多結晶性アルミナ（ＰＣＡ）等が含まれる。容器１２は、封入されている容積２６を定める壁部２４および１つまたは複数の密封領域２８、２９を含んでいる。
【０００８】
封入されている容積２６内に含まれているのは適切な化学的充填物１４であり、これは、２つ（または２つよりも多い）、バイメタル始動電極部材アセンブリを含んでいる、封入されている要素に対して反応しない。このような充填物１４は化学的にメタルハライド充填物（塩）を含んでおり、これはランプ製造業界では良く知られている。有利な化学的特性は、タリウム、ジスプロシウム、ホルミウム、ナトリウムおよび金属性水銀と類似したツリウム等の金属のヨージド塩の混合物である。中性の充填ガスが充填物１４内に含まれており、これは例えば希ガスである。有利な充填ガスは、２００００パスカル（約１５０トル）の寒冷圧を伴うアルゴンである。他の化学充填物１４およびガスが既知であり、使用されており、提供されている。このコンポーネントはバイメタル始動電極アセンブリ要素と反応しない。
【０００９】
第１の主電極１６は外側終端部３０と内側終端部３２を有している。第１の主電極１６は容器１２の壁部２４を通って延在しており、封入された容積２６内に配置された内側終端部３２は密封されている。第１の主電極１６は、あらゆる材料およびＨＩＤランプ電極の構造を有していてよい。有利な電極はタングステン内部シャフト終端部を有している。
【００１０】
第２の主電極１８も外側終端部３４と内側終端部３６を有しており、容器壁部２４の密封領域２９を通って延在し、封入された容積２６内に配置された内側終端部３６が密閉されている。第１の主電極１６の内側終端部３２は軸方向で、第２の主電極１８の内側終端部３６からオフセットされている。第１の主電極１６および第２の主電極１８は、それらの間で、通常のランプ作動時にアーク領域３８を定める。これは一般的に、２つの主電極の内側終端部３２、３６の間の最短直線を取り囲む。これらの間ではプラズマ放電が形成される。
【００１１】
第１の始動電極アセンブリ２０は外側終端部４０と内側終端部４２とを有しており、壁部２４を通って、封入された容積２６内に配置された内側終端部４２が密封されて延在している。
【００１２】
第２の始動電極アセンブリ２２も内側終端部４４と外側終端部４８を有しており、容器壁部２４の密封領域２９を通って、封入された容積２６内に配置された内側終端部４４が密封されて延在している。第１の始動電極アセンブリ２０の内側終端部４２は、第２の始動電極アセンブリ２２の内側終端部４４から横方向にずれている。第１の始動電極アセンブリ２０の内側終端部４２および第２の始動電極アセンブリ２２の内側終端部４４は低温状態において次のようにアライメントされている。すなわち、第１の始動電極アセンブリ２０の内側終端部４２から、第２の始動電極アセンブリ２２の内側終端部４４までの距離５２が、第１の主電極１６の内側終端部３２から、第２の主電極１８の内側終端部３６までの距離５０を下回るようにアライメントされている。さらに、第１の始動電極アセンブリ２０の内側終端部４２から、第２の始動電極アセンブリ２２の内側終端部４４までの最短線５２は、第１の主電極１６の内側終端部３２と第２の主電極１８の内側終端部３６との間に形成された、定められたアーク領域３８と交差するか、またはそれに近接する。
【００１３】
図３はバイメタル始動電極アセンブリ２０の概略図を示している。第１の始動電極アセンブリ２０は熱機械部材６０を、壁部２４と第１の始動電極アセンブリ２０の内側終端部４２との間に次のように含んでいる。すなわち、熱機械部材６０が低温状態にある場合には、内側終端部４２が第１の位置にあり、熱機械部材６０が通常のランプ作動温度の高温状態にある場合には内側終端部４２が第２の位置にあるように含んでいる。熱機械部材６０は、第１の金属６２と第２金属６４とから成るバイメタル部品であってよい。第１の金属６２と第２の金属６４はそれぞれ、ランプ１０の通常の内部作動温度よりも高い融解温度を有しており、ここでバイメタルはその高温位置および偏位位置にある。これは、高温位置および偏位位置に隣接した局部的な温度であり、しばしば考慮される。有利な第１の金属６２および有利な第２の金属６４の融解温度が、最も熱い、放電プラズマのコア温度を上回る必要はない。第１の金属６２および第２の金属６４は、それぞれ他方とは異なる熱膨張係数を有する。提案されたバイメタル部材は第１の金属または第１の金属の本質的な合金と、第２の金属または第２の金属の本質的な合金を含んでおり、これらはそれぞれ以下のグループから選択された金属である：すなわち、タングステン、モリブデン、レニウム、オスミウム、タンタル、ニオブ、イリジウムおよびルテニウムである。２つの金属６２，６４は薄いシートとして形成されており、その後、１つの延在したシャフトまたはストリップとして結合される。これは例えばレーザ溶接、ｅ−ビーム溶接、超音波溶接または類似の側方エッジ融着またはシートの隣接面の融着によって行われ、部品のように固体の結合された単独の細長いシャフトが形成される。バイメタル部材６０はその後、機械的かつ電気的に、電気的接続外側終端部または密封部分６６と結合される。例えばこれは、密封領域２８を通る主電極部分に類似した部分である。始動電極アセンブリ２０は密封薄膜６８および外側コンタクトリード７０を含む。第１の始動電極アセンブリ２０の外側終端部または密封部分６６はその後、密封領域２８によって密封される。バイメタル部材６０の内側終端部は機械的にかつ電気的に、導電性の内側終端部７２に結合されている。これは例えばタングステン先端部である。有利な実施形態では、第２の始動電極アセンブリ２２は同じように形成されている。第１の始動電極アセンブリ２０および第２の始動電極アセンブリ２２は次のように配置されている。すなわち、それらの各内側終端部４２、４４が低温（室温）状態において、第１の主電極１６の内側終端部と第２の主電極１８の内側終端部との間の分断距離５０より短い分断距離５２を有するように配置されている。さらに最短分断線５２はアークエンベロープ３８領域の近傍を通過するか、またはこれを横切る。第１の始動電極アセンブリ２０および第２の始動電極アセンブリ２２はさらに次のように配置される。すなわち、相当する内側終端部４２、４４が、高温状態において分断距離７４を有するように配置されている。これは第１の主電極１６と第２の主電極１８との間の分断距離５０よりも長い。従って、主電極１６、１８の間の放電距離が有利になる。第１の始動電極２０および第２の始動電極２２の内側終端部４２、４４は高温（偏位）状態において、各反対側の主電極１６、１８からも十分にオフセットされる。これによって、典型的な通常のランプ作動の高温状態時に、択一的な放電経路として作動することはなくなる。
【００１４】
図４は熱機械始動電極を伴う、ランプの択一的な実施形態の概略的な断面図を示している。第１の始動電極９０は、第２の始動電極９４とともに始動アーク９２を点弧させるように配置される。この第２の始動電極はバイメタル部分を含んでいない。第２の始動電極９４はこの場合には機械的に固定される。これは廉価に製造される。なぜなら、第２の始動電極９４はより少ないコンポーネントを有しているからである。他方では、対称性のあるランプを形成するのは容易であり、２つの始動電極は主アーク領域から引っ込んでおり、これによって、より小さい偏位要求を有するように各始動電極を設計することができる。
【００１５】
図５は熱機械始動電極を伴う、ランプの択一的な実施形態の概略的な断面図を示している。第１の始動電極１００は第２の主電極１０４とともに始動アーク１０２を点弧するように位置付けされている。この第２の主電極は作用的には、第２の始動電極と同じである。これはそれほど有効な選択肢ではない。なぜなら、主電極１０４のフルパワーはバイメタル始動電極を圧倒するからである。電流制限抵抗の使用または他の電子回路が付加的に使用され、バイメタル始動電極を保護する。オーバーパワーはバラストによって収容される。このバラストは、バイメタル始動電極による初期始動アークを提供する。また、主電極によるメインアークへの移動をセンシングする。メインアークが始まると、パワーが増大する。なぜならバイメタル始動電極１００が迅速に加熱され、偏位し、メインアーク回路から離れるからである。
【００１６】
図６は熱機械始動電極１１０を伴うランプの択一的な実施形態の概略図を示している。第１の始動電極１１０は、機械的および電気的に、第１の主電極１１２の根元部分からサポートされている。この場合には始動電極１１０の電力は、第１の主電極１１２を通る。これはそれほど有利な実施形態ではない。なぜなら主電極１１２のフルパワーはバイメタル始動電極１１０を圧倒するからである。オーバーパワーはここでもバラストによって収容される。これは、バイメタル始動電極１１０によって初期始動アークを提供する。また、主電極１１２によるメインアークへの移動をセンシングする。
メインアークが始まると、電力が増大する。なぜならバイメタル始動電極１１０は迅速に加熱され、メインプラズマアークから偏位し、回路から離れるからである。始動アークがバイメタル始動電極と第２の主電極との間で点弧されることは明らかである。第２の主電極はこの場合には、効果的に第２の始動電極としても第２の主電極としても用いられる。
【００１７】
図７は熱機械始動電極を伴う、ランプの択一的な実施形態の概略図を示している。引き込み線１２０がバイメタルスパイラルストリップ１２２の第１の終端部に取り付けられている。バイメタルスパイラルストリップ１２２の第２の終端部は、軸方向に突出する始動電極先端部１２４として形成されるか、またはこれに取り付けられる。同じように形成された構造体が、ランプ内部の反対側終端部に配置されてもよい。低温状態においてバイメタルスパイラルストリップ１２２は収縮し、第１の始動電極先端部１２４は半径方向に内側へ、中央ランプ軸の方に向かって動く。これによって、第１の始動電極先端部１２４から第２の始動電極先端部１２６までの距離が短くなる。第２の始動電極端１２６は同じように、同様に形成された第２のスパイラルバイメタル構造上に形成されるか、または上述した横方向に偏位する構造体上に形成されるか、または固定された第２の始動電極上に形成されるか、または第２の主電極先端部上に形成される。加熱状態において、スパイラルバイメタルストリップ１２２は半径方向に延在するか、またはその対応する始動電極先端部は回転するか、または両者とも、第１の始動電極端部１２４をさらに、対応する第２の始動電極先端部１２６から離れるように動かす。ここでも、低温状態における始動電極先端部１２４、１２６の間の短い距離によって、第１の主電極の固定された終端部と第２の主電極の固定された終端部の間で、容易にアークを点弧することができる。始動アークはその後プラズマ放電を供給する。これは第１の主電極と第２の主電極との間のアークの迅速な開始を可能にする。
【００１８】
図８は、熱機械始動補助部１４２および一般的なインピーダンス部材１４４、１４６を備えたランプ１４０の概略図を示している。これらのインピーダンス部材はそれぞれ、第１の主電極１４８と第１の始動電極１５０との間で、および第２の主電極１５２と第２の始動電極１５４との間で結合されている。ランプ１４０は次のように構成されている。すなわち、低温状態において、バイメタル電極１４２、１５６を通る回路が低温状態においてインピーダンスを有しており、これはインピーダンス部材１４４、１４６のインピーダンスを含んでおり、低温状態において主電極１４８および１５２を通る回路のインピーダンスよりも低いように構成されている；さらにバイメタル電極１４２、１５６を通る回路は、高温状態においてインピーダンス部材１４４、１４６を含んでおり、高温状態において主電極１４８、１５２を通る回路のインピーダンスよりも高いインピーダンスを有するように構成されている。加熱によってバイメタル電極１４２、１５６の間の距離が増し、バイメタル始動電極路インピーダンスが、主電極１４８、１５２によるインピーダンスに比べて高くなる。ここでバイメタル始動電極路インピーダンスはインピーダンス部材１４４、１４６によって提供されるインピーダンスを補足し、バイメタル始動電極１４２、１５６によるインピーダンスが十分に作成される。バイメタル始動電極路の相対的なインピーダンスは主電極路のインピーダンスを越えて増大するので、バイメタル始動電極１４２、１５６の間から主電極１４８、１５２の間へと誘導が切り替わる。インピーダンス部材１４４はシンプルな抵抗であるか、または、タイミング機能、コントロール機能またはその他の機能を有するより複雑な回路である。インピーダンス部材の１つまたは両者が使用されるか、または低温状態および高温状態において各経路の残留インピーダンスに依存して除去されることを理解されたい。
【００１９】
１つの実施形態では、熱機械部材６０は０．２２８ミリメータ（０．００９インチ）の厚さのモリブデン基板から形成されている。これは、対応する０．０３３ミリメータ（０．００１３インチ）の厚さのタングステンリボンと結合されて、２５ミリメータの長さと４ミリメータの幅を有する、構造的に堅固なタングステンモリブデンバイメタルシャフト状構造体が形成される。このバイメタル構造体は、合成ストリップの長方形の周長を取り囲む連続的な継ぎ目をレーザ溶接することによって製造される。この溶接は、モリブデンおよびタングステンコンポーネントの酸化を妨げるために、溶接領域周辺にアルゴン雰囲気を流している間に行われる。モリブデンおよびタングステンストリップは、超音波手段または熱間圧延結合によって溶接される。
【００２０】
酸化ダメージのリスク無しに、トーチ炎からの外部放射加熱によるバイメタルストリップの偏位テストを容易にするために、バイメタルストリップが片持ちスタイルで、真空状態にされかつ密封された円柱状の石英カプセル内に取り付けられる（１５ミリメータの外側直径×１３ミリメータの内側直径×６４ミリメータの長さ）。カプセルを摂氏約９００℃まで加熱することによって、タングステン−モリブデンバイメタルストリップの自由終端部は約２．５ミリメータの横方向に偏位し、これはモリブデンから側方に湾曲する。タングステン−モリブデンバイメタルストリップの自由端部の横方向偏位を示す実演されたバイメタル湾曲は、ＨＩＤアークチューブ内の軸方向に可変の長さのアークギャップとして組み込まれる。モリブデンの熱膨張係数とタングステンの熱膨張係数との間の差は非常に小さく、対象温度領域（約１０００℃までの室温）の上方では、１．５ｐｐｍ／Ｃのオーダーである。
【００２１】
熱によって引き起こされる、バイメタルストリップの自由終端部の偏位（他方の終端部はクランプ結合されている）は通常は、２つの金属の熱膨張係数における差の積およびバイメタルストリップが曝されている温度の変化に比例する。他の金属を使用する多くの他の低温アプリケーションでは、例えば約２０ｐｐｍ／Ｃの場合、熱膨張係数の間の差は大きい。しかし動作温度領域は小さい。
【００２２】
理論によると、熱によって引き起こされる偏位は実質的に、ストリップの全体的な厚さを低減させること、またはストリップを長くすることによって増大される。有効化のために、第２のタングステン−モリブデンバイメタル部材（これは５０．０８ｍｍの長さ×３．２ｍｍの幅×０．０６６ｍｍ（０．００２６インチ）の厚さを有する）が、同じレーザ溶接プロセスを用いて製造される。バイメタルストリップはこの場合には、大きい円柱状の石英カプセル（５０ｍｍの外側直径×４７ｍｍの内側直径×８０ｍｍの長さ）で密封される。第１の場合と類似した加熱状態（１００トルの窒素において９００℃）曝された場合の、約２０ｍｍ横方向に偏位された単独のバイメタルストリップの先端は、４００ワットのメタルハライドＨＩＤアーク管での使用に対して十分である（約１８ｍｍの内側直径）。
【００２３】
外部電流制限抵抗が、軸方向のバイメタル始動電極と直列で使用される。バイメタルストリップの自由終端部は、対応する主電極の先端よりも相互に近いので、適切なイグニッションパルスがアーク管に加えられると、小さいスタートアップアークが、バイメタルストリップの自由終端部の間に形成される。余分のタングステン先端部が有利には各バイメタルストリップの自由終端部に溶接され、始動アークが開始されると、上昇するアーク温度に抵抗する。
【００２４】
スタートアップアークはバイメタルアセンブリを加熱し、これによって各自由端部がアーク管の中心線から、円柱状カプセルの側壁に向かって偏位する。幾つかの点では、バイメタル始動電極が横方向に偏位し、先端から先端への距離が増大し、スタートアップアークが消去する。アークギャップの効果的な抵抗がアークギャップの長さとともに増大するので、これが起こる。この結果、始動電極ギャップにわたる電圧（または電力）が、必要とされる電圧（または電力）まで増大し、バラスト電力供給部の出力能力を超える。これによってスタートアップアークが消去する。
【００２５】
主電極１６、１８の間の、取り囲んでいるガスのスタートアップアークから生成される残留イオンによって、主電極１６、１８の間のインピーダンス（完全にオープンな回路電位で維持される）が低減され、これによって電極１６、１８の間のメインアークが点弧される。点弧されると、メインアークがランプを加熱する。これには始動電極２０、２２が含まれる。このメインアークによって生成された維持熱によって始動電極２０、２２のバイメタル部材が偏位されたままになるか、または広がってさらに離れる。これによって始動電極先端部４２、４４はアーク管の側壁の近傍または側壁に存在する。このメインアークは、スタートアップアークが消去する前に点弧される。メインアークが点弧されると、このメインアークにわたる電圧はオープン回路開始値から、格段に低い定常状態値まで低減され、効果的にスタートアップアークをオフにする。この結果は、スタートアップアークが、始動電極の十分な横方向偏位によって消去する場合と同じである。
【００２６】
アーク管への電力がオフにされると、完全に広がったバイメタル部材６０の自由終端部が冷却される。始動電極２０、２２の内側終端部４２、４４は相互に再び近づく、なぜなら、熱がバイメタル部材６０から引き出されるからである。これは主に、対応する始動電極コンポーネントを通り、アーク管の外側へと向かう、および放射および対流によるレーザ延在部への熱伝導によって行われる。この伝導熱移動プロセスは、アーク管全体（主に放射による）から外部環境までの熱移動より迅速である（少なくとも１０倍またはそれ以上迅速であると見積もられる）。バイメタルタングステン先端部間の効果的なギャップが、元来の室温ミッドライン状態に向かって低減するので、スタートアップアークの再点弧が可能であり、これによって上述したサイクルが繰り返される。
【００２７】
バイメタル部材６０の冷却（および効果を有するアークギャップ長の必従の低減）は、アーク管囲い領域および封入されたガス充填物の全体的な冷却よりも迅速である。メインアークが消滅した後のメインアークの再点灯（再点弧）能力が実質的に改善される。石英テスト容器内の５０．８ｍｍ長のタングステン−モリブデンバイメタルストリップによる加熱実験では、始動電極の自由終端部は約２５秒で約２０ｍｍ戻る。
この戻り偏位時間遅延は、従来構造の４００ワットＨＩＤ石英ランプで必要とされる典型的な１０分再点弧時間よりも格段に短い。上述したアーク管におけるバイメタル始動電極の戻り偏位時間が減少することが予期される。なぜなら、消去したメインアークから、バイメタル始動電極を通ってこれに向かう熱移動は、放射よりも熱伝導によって支配されるからである。
【００２８】
同じ原理を用いたセラミックアーク管を、２つの単独の終端アーク管を用いて形成することができる。２つの大きくない欠点は、バイメタルストリップの付加的なコストと、バイメタルストリップによって生じる僅かな陰影（光掩蔽）である。僅かなルーメン損失は、迅速な再点弧能力に対して支払われる小さい代償であると考えられる。 現時点で本発明の有利な実施形態と見なされるものについて示し、説明してきたが、付属の特許請求の範囲によって定義されている本発明の範囲を逸脱することなく多様な変更および改良を行えることは当業者にとって明らかであることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】室温状態における高輝度放電ランプの概略的な断面図
【図２】作動温度状態における、図１に示された高輝度放電ランプの概略的な断面図
【図３】バイメタル始動電極の概略的な斜視図
【図４】熱機械始動電極を伴うランプの択一的な実施形態の概略的な断面図
【図５】熱機械始動電極を伴うランプの択一的な実施形態の概略的な断面図
【図６】熱機械始動電極を伴うランプの択一的な実施形態の概略図
【図７】熱機械始動電極を伴うランプの択一的な実施形態の概略図
【図８】熱機械始動補助手段およびインピーダンス部材を伴うランプの概略図
【符号の説明】
【００３０】
１０ ランプ、 １２ 容器、 １４ 充填物、 １６ 第１の主電極、 １８ 第２の主電極、 ２０ 第１の始動電極アセンブリ、 ２２ 第２の始動電極アセンブリ、 ２４ 壁部、 ２６ 容積、 ２８、２９ 密封領域、 ３０、３４、４０、４８ 外側終端部、 ３２、３６、４２、４４ 内側終端部、 ６０ 熱機械部材、 ６２、６４ 金属、 ６６ 密封部分、 ６８ 薄膜、 ７０ 外側コンタクトリード、 １４４、１４６ インピーダンス部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は電灯、殊に放電ランプに関する。より詳細には、本発明は再点弧可能な放電ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
高輝度放電（ＨＩＤ）ランプの作動時にアークが一時的に中断され、消滅すると、高温になったランプ充填物の高い電気抵抗によって、新たなアークを瞬時に点弧するのは困難である。このような場合にはランプが冷めるのを待たなければならないか、または一時的な高い抵抗を克服するために充分に高い電圧を用いなければならない。これは高温再点弧問題であり、高温再点弧は幾つかの方法で克服可能である。しかし通常は主電極間の高い電界を用いることによって、例えば自動車用ＨＩＤランプにおいて２６キロボルトまたは４ミリメータよりも長いアークギャップを用いることによって克服される。この強力な手法の、自動車用ＨＩＤランプにおける使用は成功している。自動車用ＨＩＤランプでは、夜間運転を安全にするために、ＨＩＤヘッドランプを迅速に再点灯する必要性がクリチカルである。しかし高圧源は高価であり、安全に封入されていなければ高い圧力は危険である。ＨＩＤランプは消費者市場において競合しているので、ＨＩＤランプの始動電圧、殊に再始動電圧が低いことは重要である。消費者の安全性は最も重要であり、実戦的な視点から、既存の多くのランプ固定部は、５キロボルトを越える作動に対しては安全であると評価されない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、本発明の課題は、極度に高い電圧を使用することなく、迅速に再点弧するＨＩＤ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】
【０００４】
上述の課題は、高輝度放電ランプであって；封入された容積を定める壁部を備えた容器を有しており；当該封入された容積内に配置された充填化学物質および充填ガスを有しており；外側終端部および内側終端部を有する第１の主電極を有しており、当該第１の主電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；外側終端部および内側終端部を有する第２の主電極を有しており、当該第２の主電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；前記第１の主電極の内側終端部は前記第２の主電極の内側終端部からオフセットされており；前記第１の主電極および前記第２の主電極は自身の間で通常のランプ作動時にプラズマ放電領域を定め；少なくとも第１の始動電極を有しており、当該第１の始動電極は外側終端部および内側終端部を有しており、当該第１の始動電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；
第２の始動電極を有しており、当該第２の始動電極は外側終端部および内側終端部を有しており、前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；前記第１の始動電極の内側終端部は前記第２の始動電極の内側終端部からオフセットされて配置されており；前記第１の始動電極の内側終端部から前記第２の始動電極の内側終端部までの線が、通常のランプ作動中に前記第１の主電極の内側終端部と前記第２の主電極の内側終端部との間に形成されるプラズマ放電領域と交差するまたは当該プラズマ放電領域に近接するようにアライメントされており；前記第１の始動電極は熱機械部材を、前記壁部と当該第１の始動電極の内側終端部との間に含んでおり、当該熱機械部材が低温状態にある場合には前記第１の始動電極の内側終端部が第１の位置にあり、当該熱機械部材が高温状態にある場合には前記第１の始動電極の内側終端部が第２の位置にあり；低温状態において前記第１の位置にある前記第１の始動電極の外側終端部から、前記第１の始動電極内側終端部を通って、前記第２の始動電極の内側終端部へと向かうインピーダンスは、前記第１の主電極の外側終端部から、当該第１の主電極の内側終端部を通って、前記第２の主電極の内側終端部へと向かうインピーダンスよりも低く、高温状態において前記第２の位置にある前記第１の始動電極の外側終端部から、前記第１の始動電極内側終端部を通って、前記第２の始動電極の内側終端部へと向かうインピーダンスは、前記第１の主電極の外側終端部から、当該第１の主電極の内側終端部を通って、前記第２の主電極の内側終端部へと向かうインピーダンスよりも高い、ことを特徴とする、高輝度放電ランプによって解決される。さらに上述の課題は、高輝度放電ランプであって；封入された容積を定める壁部を備えた容器を有しており；当該封入された容積内に配置された充填化学物質および充填ガスを有しており；外側終端部および内側終端部を有する第１の主電極を有しており、当該第１の主電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；外側終端部および内側終端部を有する第２の主電極を有しており、当該第２の主電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；前記第１の主電極の内側終端部は前記第２の主電極の内側終端部からオフセットされており；前記第１の主電極および前記第２の主電極は自身の間で通常のランプ作動時にプラズマ放電領域を定め；少なくとも第１の始動電極を有しており、当該第１の始動電極は外側終端部および内側終端部を有しており、当該第１の始動電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；第２の始動電極を有しており、当該第２の始動電極は外側終端部および内側終端部を有しており、前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；前記第１の始動電極の内側終端部は前記第２の始動電極の内側終端部からオフセットされて配置されており；低温状態において、前記第１の始動電極の内側終端部から前記第２の始動電極の内側終端部までの距離が、前記第１の主電極の内側終端部から前記第２の主電極の内側終端部までの最短距離より短く、前記第１の始動電極の内側終端部から前記第２の始動電極の内側終端部までの線が、通常のランプ作動中に前記第１の主電極の内側終端部と前記第２の主電極の内側終端部との間に形成されるプラズマ放電領域と交差するまたは当該プラズマ放電領域に近接するようにアライメントされており；前記第１の始動電極は熱機械部材を、前記壁部と前記内側終端部との間に含んでおり、当該熱機械部材が低温状態にある場合には前記第１の始動電極の内側終端部が第１の位置にあり、当該熱機械部材が高温状態にある場合には前記第１の始動電極の内側終端部が第２の位置にあり；前記第１の始動電極から前記第２の始動電極までの最短距離は低温状態において、前記第１の主電極から前記第２の主電極までの最短距離よりも短く、前記第１の始動電極から前記第２の始動電極までの最短距離は高温状態において、前記第１の主電極から前記第２の主電極までの最短距離よりも長い、ことを特徴とする高輝度放電ランプによって解決される。さらに上述の課題は、高輝度放電ランプであって；封入された容積を定める壁部を備えた容器を有しており；当該封入された容積内に配置された充填化学物質および充填ガスを有しており；外側終端部および内側終端部を有する第１の主電極を有しており、当該第１の主電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；外側終端部および内側終端部を有する第２の主電極を有しており、当該第２の主電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；前記第１の主電極の内側終端部は前記第２の主電極の内側終端部からオフセットされており；前記第１の主電極および前記第２の主電極は自身の間で通常のランプ作動時にプラズマ放電領域を定め；少なくとも第１の始動電極を有しており、当該第１の始動電極は外側終端部および内側終端部を有しており、当該第１の始動電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；第２の始動電極を有しており、当該第２の始動電極は外側終端部および内側終端部を有しており、前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；前記第１の始動電極の内側終端部は前記第２の始動電極の内側終端部からオフセットされて配置されており；低温状態において、前記第１の始動電極の内側終端部から前記第２の始動電極の内側終端部までの距離が、前記第１の主電極の内側終端部から前記第２の主電極の内側終端部までの最短距離より短く、前記第１の始動電極の内側終端部から前記第２の始動電極の内側終端部までの線が、通常のランプ作動中に前記第１の主電極の内側終端部と前記第２の主電極の内側終端部との間に形成されるプラズマ放電領域と交差するまたは当該プラズマ放電領域に近接するようにアライメントされており；前記第１の始動電極は熱機械部材を、前記壁部と内側終端部との間に含んでおり、当該熱機械部材が低温状態にある場合には前記第１の始動電極の内側終端部が第１の位置にあり、当該熱機械部材が高温状態にある場合には前記第１の始動電極の内側終端部が第２の位置にあり；当該第２の位置にある前記第１の始動電極の内側終端部は、前記第１の主電極の内側終端部と前記第２の主電極の内側終端部との間に延在する線からより広い距離で離れて位置付けされている、ことを特徴とする高輝度放電ランプによって解決される。さらに、上述の課題は、アーク放電ランプの作動方法であって、以下のステップを有しており、すなわち：第１の主電極および第２の主電極を伴うアーク放電ランプを設けるステップを有しており、当該第１の主電極および第２の主電極は自身の間に通常のランプ作動中にアーク放電領域を定め、前記アーク放電ランプは少なくとも１つの始動電極を伴い、当該始動電極は熱機械部材から形成された部分を有しており；前記始動電極の内側終端部と第２の電極の間に始動アークを点弧するステップを有しており、前記始動アークは通常作動アーク放電の定められた領域において延在し；前記第１の主電極の内側終端部と前記第２の主電極の内側終端部との間に電圧差を誘導するステップを有しており；前記第１の主電極と第２の主電極の間にメインアークを点弧するステップを有しており；前記始動電極の熱機械部分を加熱するステップを有しており、これによって通常のランプ作動中にアーク放電領域から前記始動電極の内側終端部を機械的に偏位させる、ことを特徴とする、アーク放電ランプの作動方法によって解決される。さらに、上述の課題は、高輝度放電ランプであって；封入された容積を定める壁部を具備した容器を有しており；当該封入された容積内に配置された充填化学物質および充填ガスを有しており；外側終端部および内側終端部を有する第１の主電極を有しており、当該第１の主電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；外側終端部および内側終端部を有する第２の主電極を有しており、当該第２の主電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；前記第１の主電極の内側終端部は前記第２の主電極の内側終端部からオフセットされており；前記第１の主電極および前記第２の主電極は自身の間で通常のランプ作動中にプラズマ放電領域を定め；少なくとも第１の始動電極を有しており、当該第１の始動電極は外側終端部および内側終端部を有しており、前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；第２の始動電極を有しており、当該第２の始動電極は外側終端部および内側終端部を有しており、前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；前記第２の主電極はインピーダンス部材によって前記第２の始動電極に電気的に結合されており；前記第１の始動電極と第１の主電極との間に電気的に結合された第１のインピーダンス部材を有しており；前記第２の始動電極と第２の主電極との間で電気的に結合された第２のインピーダンス部材を有しており；前記第１の始動電極の内側終端部は前記第２の始動電極の内側終端部からオフセットされて配置されており；前記第１の始動電極の内側終端部から前記第２の始動電極の内側終端部までの線が、通常のランプ作動中に前記第１の主電極の内側終端部と前記第２の主電極の内側終端部との間に形成されるプラズマ放電領域と交差するまたは当該プラズマ放電領域に近接するようにアライメントされており；前記第１の始動電極は前記壁部と前記第１の始動電極の内側終端部との間に熱機械部材を有しており、当該熱機械部材が低温状態にある場合には前記第１の始動電極の内側終端部は第１の位置にあり、当該熱機械部材が高温状態にある場合には前記第１の始動電極の内側終端部は第２の位置にあり；前記第２の始動電極は前記壁部と前記第２の始動電極の内側終端部との中間に熱機械部材を有しており、当該熱機械部材が低温状態にある場合には前記第２の始動電極の内側終端部は第１の位置にあり、当該熱機械部材が高温状態にある場合には前記第２の始動電極の内側終端部は第２の位置にあり；低温状態において、前記第１の主電極の外側終端部から第１のインピーダンス装置を通り、および前記第１の位置にある第１の始動電極を通り、前記第１の位置にある前記第２の始動電極へ向かう、前記第２のインピーダンス装置を通り、前記第２の主電極の外側終端部へ向かうインピーダンスが、前記第１の主電極の外側終端部から、第１の主電極の内側終端部を通って、前記第２の主電極の内側終端部へと向かい、前記第２の主電極の外側終端部へと向かうインピーダンスより低く；高温状態において、前記第１の主電極の外側終端部から第１のインピーダンス装置を通り、および第２の位置にある前記第１の始動電極を通り、第２の位置にある第２の始動電極へ向かう、第２のインピーダンス装置を通って、前記第２の主電極の外側終端部へと向かうインピーダンスが、前記第１の主電極の外側終端部から、第１の主電極の内側終端部を通って、前記第２の主電極の内側終端部へ向かう、前記第２の主電極の外側終端部までのインピーダンスより大きい、ことを特徴とする、高輝度放電ランプによって解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
高輝度放電ランプは壁部を伴う容器によって構成されている。この壁部は、封入された容積、封入された容積内の充填化学物質および充填ガスを定める。第１の主電極は外側終端部と内側終端部を有しており、封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて壁部を通って延在している。
第２の主電極は外側終端部および内側終端部を有し、この第２の主電極も、封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて壁部を通って延在している。第１の主電極の外側終端部は、第２の主電極の内側終端部からずれている。この第１の主電極および第２の主電極は、自身の間で、通常のランプ作動時にプラズマ放電領域を定める。少なくとも、外側終端部および内側終端部を有する第１の始動電極は、封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて壁部を通って延在している。第１の主電極は電気的に、インピーダンス素子によって第１の始動電極に結合される。外側終端部および内側終端部を有する第２の始動電極も、封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて壁部を通って延在している。第１の始動電極の内側終端部は、第２の始動電極の内側終端部からずれている；これらは次のようにアライメントされている。すなわち、ランプ作動中に第１の始動電極の内側終端部から、第２の始動電極の内側終端部へと続く線が、第１の主電極の内側終端部と第２の主電極の内側終端部との間に形成されたプラズマ放電領域と交差する、またはこれに近接するようにアライメントされている。第１の始動電極は熱機械（サーモメカニカル）素子を、壁部と第１の始動電極の内側終端部との間に次のように含んでいる。すなわち、熱機械素子が低温状態にある場合には、第１の始動電極の内側終端部が第１の位置にあり、サーモ機構素子が高温状態にあるときは、第１の始動電極の内側終端部が第２の位置にあるように含んでいる。始動電極の位置付けは次のようにされている。すなわち、低温状態において第１の主電極の外側終端部からインピーダンス装置を通り、場合によっては、第１の位置の第１の始動電極を通り、第２の始動電極へと向かうインピーダンスが、第１の主電極の外側終端部から第１の主電極の内側終端部を通って、第２の主電極へ向かうインピーダンスより低いようにされている。始動電極の位置付けは高温の安定した、作動状態において次のようなものである。すなわち第１の主電極の外側終端部から、インピーダンス装置を通り、場合によっては第２の位置にある第１の始動電極を通り、第２の始動電極へ向かうインピーダンスが、第１の主電極の外側終端部から第１の主電極の内側終端部を通って第２の主電極へと向かうインピーダンスより高いというものである。
【実施例】
【０００６】
図１は室温状態における高輝度放電ランプ１０の概略的な断面図を示しており、図２は作動温度状態における、図１に示された高輝度放電ランプの概略的な断面図を示している。高輝度放電ランプ１０は容器１２、充填化学物質１４、第１の主電極１６、第２の主電極１８、第１の始動電極アセンブリ２０および第２の始動電極アセンブリ２２によって形成されている。
【０００７】
容器１２はこの分野では既知のように、あらゆる光透過セラミックから製造される。これには、石英として知られている融解石英、多結晶性アルミナ（ＰＣＡ）等が含まれる。容器１２は、封入されている容積２６を定める壁部２４および１つまたは複数の密封領域２８、２９を含んでいる。
【０００８】
封入されている容積２６内に含まれているのは適切な化学的充填物１４であり、これは、２つ（または２つよりも多い）、バイメタル始動電極部材アセンブリを含んでいる、封入されている要素に対して反応しない。このような充填物１４は化学的にメタルハライド充填物（塩）を含んでおり、これはランプ製造業界では良く知られている。有利な化学的特性は、タリウム、ジスプロシウム、ホルミウム、ナトリウムおよび金属性水銀と類似したツリウム等の金属のヨージド塩の混合物である。中性の充填ガスが充填物１４内に含まれており、これは例えば希ガスである。有利な充填ガスは、２００００パスカル（約１５０トル）の寒冷圧を伴うアルゴンである。他の化学充填物１４およびガスが既知であり、使用されており、提供されている。このコンポーネントはバイメタル始動電極アセンブリ要素と反応しない。
【０００９】
第１の主電極１６は外側終端部３０と内側終端部３２を有している。第１の主電極１６は容器１２の壁部２４を通って延在しており、封入された容積２６内に配置された内側終端部３２は密封されている。第１の主電極１６は、あらゆる材料およびＨＩＤランプ電極の構造を有していてよい。有利な電極はタングステン内部シャフト終端部を有している。
【００１０】
第２の主電極１８も外側終端部３４と内側終端部３６を有しており、容器壁部２４の密封領域２９を通って延在し、封入された容積２６内に配置された内側終端部３６が密閉されている。第１の主電極１６の内側終端部３２は軸方向で、第２の主電極１８の内側終端部３６からオフセットされている。第１の主電極１６および第２の主電極１８は、それらの間で、通常のランプ作動時にアーク領域３８を定める。これは一般的に、２つの主電極の内側終端部３２、３６の間の最短直線を取り囲む。これらの間ではプラズマ放電が形成される。
【００１１】
第１の始動電極アセンブリ２０は外側終端部４０と内側終端部４２とを有しており、壁部２４を通って、封入された容積２６内に配置された内側終端部４２が密封されて延在している。
【００１２】
第２の始動電極アセンブリ２２も内側終端部４４と外側終端部４８を有しており、容器壁部２４の密封領域２９を通って、封入された容積２６内に配置された内側終端部４４が密封されて延在している。第１の始動電極アセンブリ２０の内側終端部４２は、第２の始動電極アセンブリ２２の内側終端部４４から横方向にずれている。第１の始動電極アセンブリ２０の内側終端部４２および第２の始動電極アセンブリ２２の内側終端部４４は低温状態において次のようにアライメントされている。すなわち、第１の始動電極アセンブリ２０の内側終端部４２から、第２の始動電極アセンブリ２２の内側終端部４４までの距離５２が、第１の主電極１６の内側終端部３２から、第２の主電極１８の内側終端部３６までの距離５０を下回るようにアライメントされている。さらに、第１の始動電極アセンブリ２０の内側終端部４２から、第２の始動電極アセンブリ２２の内側終端部４４までの最短線５２は、第１の主電極１６の内側終端部３２と第２の主電極１８の内側終端部３６との間に形成された、定められたアーク領域３８と交差するか、またはそれに近接する。
【００１３】
図３はバイメタル始動電極アセンブリ２０の概略図を示している。第１の始動電極アセンブリ２０は熱機械部材６０を、壁部２４と第１の始動電極アセンブリ２０の内側終端部４２との間に次のように含んでいる。すなわち、熱機械部材６０が低温状態にある場合には、内側終端部４２が第１の位置にあり、熱機械部材６０が通常のランプ作動温度の高温状態にある場合には内側終端部４２が第２の位置にあるように含んでいる。熱機械部材６０は、第１の金属６２と第２金属６４とから成るバイメタル部品であってよい。第１の金属６２と第２の金属６４はそれぞれ、ランプ１０の通常の内部作動温度よりも高い融解温度を有しており、ここでバイメタルはその高温位置および偏位位置にある。これは、高温位置および偏位位置に隣接した局部的な温度であり、しばしば考慮される。有利な第１の金属６２および有利な第２の金属６４の融解温度が、最も熱い、放電プラズマのコア温度を上回る必要はない。第１の金属６２および第２の金属６４は、それぞれ他方とは異なる熱膨張係数を有する。提案されたバイメタル部材は第１の金属または第１の金属の本質的な合金と、第２の金属または第２の金属の本質的な合金を含んでおり、これらはそれぞれ以下のグループから選択された金属である：すなわち、タングステン、モリブデン、レニウム、オスミウム、タンタル、ニオブ、イリジウムおよびルテニウムである。２つの金属６２，６４は薄いシートとして形成されており、その後、１つの延在したシャフトまたはストリップとして結合される。これは例えばレーザ溶接、ｅ−ビーム溶接、超音波溶接または類似の側方エッジ融着またはシートの隣接面の融着によって行われ、部品のように固体の結合された単独の細長いシャフトが形成される。バイメタル部材６０はその後、機械的かつ電気的に、電気的接続外側終端部または密封部分６６と結合される。例えばこれは、密封領域２８を通る主電極部分に類似した部分である。始動電極アセンブリ２０は密封薄膜６８および外側コンタクトリード７０を含む。第１の始動電極アセンブリ２０の外側終端部または密封部分６６はその後、密封領域２８によって密封される。バイメタル部材６０の内側終端部は機械的にかつ電気的に、導電性の内側終端部７２に結合されている。これは例えばタングステン先端部である。有利な実施形態では、第２の始動電極アセンブリ２２は同じように形成されている。第１の始動電極アセンブリ２０および第２の始動電極アセンブリ２２は次のように配置されている。すなわち、それらの各内側終端部４２、４４が低温（室温）状態において、第１の主電極１６の内側終端部と第２の主電極１８の内側終端部との間の分断距離５０より短い分断距離５２を有するように配置されている。さらに最短分断線５２はアークエンベロープ３８領域の近傍を通過するか、またはこれを横切る。第１の始動電極アセンブリ２０および第２の始動電極アセンブリ２２はさらに次のように配置される。すなわち、相当する内側終端部４２、４４が、高温状態において分断距離７４を有するように配置されている。これは第１の主電極１６と第２の主電極１８との間の分断距離５０よりも長い。従って、主電極１６、１８の間の放電距離が有利になる。第１の始動電極２０および第２の始動電極２２の内側終端部４２、４４は高温（偏位）状態において、各反対側の主電極１６、１８からも十分にオフセットされる。これによって、典型的な通常のランプ作動の高温状態時に、択一的な放電経路として作動することはなくなる。
【００１４】
図４は熱機械始動電極を伴う、ランプの択一的な実施形態の概略的な断面図を示している。第１の始動電極９０は、第２の始動電極９４とともに始動アーク９２を点弧させるように配置される。この第２の始動電極はバイメタル部分を含んでいない。第２の始動電極９４はこの場合には機械的に固定される。これは廉価に製造される。なぜなら、第２の始動電極９４はより少ないコンポーネントを有しているからである。他方では、対称性のあるランプを形成するのは容易であり、２つの始動電極は主アーク領域から引っ込んでおり、これによって、より小さい偏位要求を有するように各始動電極を設計することができる。
【００１５】
図５は熱機械始動電極を伴う、ランプの択一的な実施形態の概略的な断面図を示している。第１の始動電極１００は第２の主電極１０４とともに始動アーク１０２を点弧するように位置付けされている。この第２の主電極は作用的には、第２の始動電極と同じである。これはそれほど有効な選択肢ではない。なぜなら、主電極１０４のフルパワーはバイメタル始動電極を圧倒するからである。電流制限抵抗の使用または他の電子回路が付加的に使用され、バイメタル始動電極を保護する。オーバーパワーはバラストによって収容される。このバラストは、バイメタル始動電極による初期始動アークを提供する。また、主電極によるメインアークへの移動をセンシングする。メインアークが始まると、パワーが増大する。なぜならバイメタル始動電極１００が迅速に加熱され、偏位し、メインアーク回路から離れるからである。
【００１６】
図６は熱機械始動電極１１０を伴うランプの択一的な実施形態の概略図を示している。第１の始動電極１１０は、機械的および電気的に、第１の主電極１１２の根元部分からサポートされている。この場合には始動電極１１０の電力は、第１の主電極１１２を通る。これはそれほど有利な実施形態ではない。なぜなら主電極１１２のフルパワーはバイメタル始動電極１１０を圧倒するからである。オーバーパワーはここでもバラストによって収容される。これは、バイメタル始動電極１１０によって初期始動アークを提供する。また、主電極１１２によるメインアークへの移動をセンシングする。
メインアークが始まると、電力が増大する。なぜならバイメタル始動電極１１０は迅速に加熱され、メインプラズマアークから偏位し、回路から離れるからである。始動アークがバイメタル始動電極と第２の主電極との間で点弧されることは明らかである。第２の主電極はこの場合には、効果的に第２の始動電極としても第２の主電極としても用いられる。
【００１７】
図７は熱機械始動電極を伴う、ランプの択一的な実施形態の概略図を示している。引き込み線１２０がバイメタルスパイラルストリップ１２２の第１の終端部に取り付けられている。バイメタルスパイラルストリップ１２２の第２の終端部は、軸方向に突出する始動電極先端部１２４として形成されるか、またはこれに取り付けられる。同じように形成された構造体が、ランプ内部の反対側終端部に配置されてもよい。低温状態においてバイメタルスパイラルストリップ１２２は収縮し、第１の始動電極先端部１２４は半径方向に内側へ、中央ランプ軸の方に向かって動く。これによって、第１の始動電極先端部１２４から第２の始動電極先端部１２６までの距離が短くなる。第２の始動電極端１２６は同じように、同様に形成された第２のスパイラルバイメタル構造上に形成されるか、または上述した横方向に偏位する構造体上に形成されるか、または固定された第２の始動電極上に形成されるか、または第２の主電極先端部上に形成される。加熱状態において、スパイラルバイメタルストリップ１２２は半径方向に延在するか、またはその対応する始動電極先端部は回転するか、または両者とも、第１の始動電極端部１２４をさらに、対応する第２の始動電極先端部１２６から離れるように動かす。ここでも、低温状態における始動電極先端部１２４、１２６の間の短い距離によって、第１の主電極の固定された終端部と第２の主電極の固定された終端部の間で、容易にアークを点弧することができる。始動アークはその後プラズマ放電を供給する。これは第１の主電極と第２の主電極との間のアークの迅速な開始を可能にする。
【００１８】
図８は、熱機械始動補助部１４２および一般的なインピーダンス部材１４４、１４６を備えたランプ１４０の概略図を示している。これらのインピーダンス部材はそれぞれ、第１の主電極１４８と第１の始動電極１５０との間で、および第２の主電極１５２と第２の始動電極１５４との間で結合されている。ランプ１４０は次のように構成されている。すなわち、低温状態において、バイメタル電極１４２、１５６を通る回路が低温状態においてインピーダンスを有しており、これはインピーダンス部材１４４、１４６のインピーダンスを含んでおり、低温状態において主電極１４８および１５２を通る回路のインピーダンスよりも低いように構成されている；さらにバイメタル電極１４２、１５６を通る回路は、高温状態においてインピーダンス部材１４４、１４６を含んでおり、高温状態において主電極１４８、１５２を通る回路のインピーダンスよりも高いインピーダンスを有するように構成されている。加熱によってバイメタル電極１４２、１５６の間の距離が増し、バイメタル始動電極路インピーダンスが、主電極１４８、１５２によるインピーダンスに比べて高くなる。ここでバイメタル始動電極路インピーダンスはインピーダンス部材１４４、１４６によって提供されるインピーダンスを補足し、バイメタル始動電極１４２、１５６によるインピーダンスが十分に作成される。バイメタル始動電極路の相対的なインピーダンスは主電極路のインピーダンスを越えて増大するので、バイメタル始動電極１４２、１５６の間から主電極１４８、１５２の間へと誘導が切り替わる。インピーダンス部材１４４はシンプルな抵抗であるか、または、タイミング機能、コントロール機能またはその他の機能を有するより複雑な回路である。インピーダンス部材の１つまたは両者が使用されるか、または低温状態および高温状態において各経路の残留インピーダンスに依存して除去されることを理解されたい。
【００１９】
１つの実施形態では、熱機械部材６０は０．２２８ミリメータ（０．００９インチ）の厚さのモリブデン基板から形成されている。これは、対応する０．０３３ミリメータ（０．００１３インチ）の厚さのタングステンリボンと結合されて、２５ミリメータの長さと４ミリメータの幅を有する、構造的に堅固なタングステンモリブデンバイメタルシャフト状構造体が形成される。このバイメタル構造体は、合成ストリップの長方形の周長を取り囲む連続的な継ぎ目をレーザ溶接することによって製造される。この溶接は、モリブデンおよびタングステンコンポーネントの酸化を妨げるために、溶接領域周辺にアルゴン雰囲気を流している間に行われる。モリブデンおよびタングステンストリップは、超音波手段または熱間圧延結合によって溶接される。
【００２０】
酸化ダメージのリスク無しに、トーチ炎からの外部放射加熱によるバイメタルストリップの偏位テストを容易にするために、バイメタルストリップが片持ちスタイルで、真空状態にされかつ密封された円柱状の石英カプセル内に取り付けられる（１５ミリメータの外側直径×１３ミリメータの内側直径×６４ミリメータの長さ）。カプセルを摂氏約９００℃まで加熱することによって、タングステン−モリブデンバイメタルストリップの自由終端部は約２．５ミリメータの横方向に偏位し、これはモリブデンから側方に湾曲する。タングステン−モリブデンバイメタルストリップの自由端部の横方向偏位を示す実演されたバイメタル湾曲は、ＨＩＤアークチューブ内の軸方向に可変の長さのアークギャップとして組み込まれる。モリブデンの熱膨張係数とタングステンの熱膨張係数との間の差は非常に小さく、対象温度領域（約１０００℃までの室温）の上方では、１．５ｐｐｍ／Ｃのオーダーである。
【００２１】
熱によって引き起こされる、バイメタルストリップの自由終端部の偏位（他方の終端部はクランプ結合されている）は通常は、２つの金属の熱膨張係数における差の積およびバイメタルストリップが曝されている温度の変化に比例する。他の金属を使用する多くの他の低温アプリケーションでは、例えば約２０ｐｐｍ／Ｃの場合、熱膨張係数の間の差は大きい。しかし動作温度領域は小さい。
【００２２】
理論によると、熱によって引き起こされる偏位は実質的に、ストリップの全体的な厚さを低減させること、またはストリップを長くすることによって増大される。有効化のために、第２のタングステン−モリブデンバイメタル部材（これは５０．０８ｍｍの長さ×３．２ｍｍの幅×０．０６６ｍｍ（０．００２６インチ）の厚さを有する）が、同じレーザ溶接プロセスを用いて製造される。バイメタルストリップはこの場合には、大きい円柱状の石英カプセル（５０ｍｍの外側直径×４７ｍｍの内側直径×８０ｍｍの長さ）で密封される。第１の場合と類似した加熱状態（１００トルの窒素において９００℃）曝された場合の、約２０ｍｍ横方向に偏位された単独のバイメタルストリップの先端は、４００ワットのメタルハライドＨＩＤアーク管での使用に対して十分である（約１８ｍｍの内側直径）。
【００２３】
外部電流制限抵抗が、軸方向のバイメタル始動電極と直列で使用される。バイメタルストリップの自由終端部は、対応する主電極の先端よりも相互に近いので、適切なイグニッションパルスがアーク管に加えられると、小さいスタートアップアークが、バイメタルストリップの自由終端部の間に形成される。余分のタングステン先端部が有利には各バイメタルストリップの自由終端部に溶接され、始動アークが開始されると、上昇するアーク温度に抵抗する。
【００２４】
スタートアップアークはバイメタルアセンブリを加熱し、これによって各自由端部がアーク管の中心線から、円柱状カプセルの側壁に向かって偏位する。幾つかの点では、バイメタル始動電極が横方向に偏位し、先端から先端への距離が増大し、スタートアップアークが消去する。アークギャップの効果的な抵抗がアークギャップの長さとともに増大するので、これが起こる。この結果、始動電極ギャップにわたる電圧（または電力）が、必要とされる電圧（または電力）まで増大し、バラスト電力供給部の出力能力を超える。これによってスタートアップアークが消去する。
【００２５】
主電極１６、１８の間の、取り囲んでいるガスのスタートアップアークから生成される残留イオンによって、主電極１６、１８の間のインピーダンス（完全にオープンな回路電位で維持される）が低減され、これによって電極１６、１８の間のメインアークが点弧される。点弧されると、メインアークがランプを加熱する。これには始動電極２０、２２が含まれる。このメインアークによって生成された維持熱によって始動電極２０、２２のバイメタル部材が偏位されたままになるか、または広がってさらに離れる。これによって始動電極先端部４２、４４はアーク管の側壁の近傍または側壁に存在する。このメインアークは、スタートアップアークが消去する前に点弧される。メインアークが点弧されると、このメインアークにわたる電圧はオープン回路開始値から、格段に低い定常状態値まで低減され、効果的にスタートアップアークをオフにする。この結果は、スタートアップアークが、始動電極の十分な横方向偏位によって消去する場合と同じである。
【００２６】
アーク管への電力がオフにされると、完全に広がったバイメタル部材６０の自由終端部が冷却される。始動電極２０、２２の内側終端部４２、４４は相互に再び近づく、なぜなら、熱がバイメタル部材６０から引き出されるからである。これは主に、対応する始動電極コンポーネントを通り、アーク管の外側へと向かう、および放射および対流によるレーザ延在部への熱伝導によって行われる。この伝導熱移動プロセスは、アーク管全体（主に放射による）から外部環境までの熱移動より迅速である（少なくとも１０倍またはそれ以上迅速であると見積もられる）。バイメタルタングステン先端部間の効果的なギャップが、元来の室温ミッドライン状態に向かって低減するので、スタートアップアークの再点弧が可能であり、これによって上述したサイクルが繰り返される。
【００２７】
バイメタル部材６０の冷却（および効果を有するアークギャップ長の必従の低減）は、アーク管囲い領域および封入されたガス充填物の全体的な冷却よりも迅速である。メインアークが消滅した後のメインアークの再点灯（再点弧）能力が実質的に改善される。石英テスト容器内の５０．８ｍｍ長のタングステン−モリブデンバイメタルストリップによる加熱実験では、始動電極の自由終端部は約２５秒で約２０ｍｍ戻る。
この戻り偏位時間遅延は、従来構造の４００ワットＨＩＤ石英ランプで必要とされる典型的な１０分再点弧時間よりも格段に短い。上述したアーク管におけるバイメタル始動電極の戻り偏位時間が減少することが予期される。なぜなら、消去したメインアークから、バイメタル始動電極を通ってこれに向かう熱移動は、放射よりも熱伝導によって支配されるからである。
【００２８】
同じ原理を用いたセラミックアーク管を、２つの単独の終端アーク管を用いて形成することができる。２つの大きくない欠点は、バイメタルストリップの付加的なコストと、バイメタルストリップによって生じる僅かな陰影（光掩蔽）である。僅かなルーメン損失は、迅速な再点弧能力に対して支払われる小さい代償であると考えられる。 現時点で本発明の有利な実施形態と見なされるものについて示し、説明してきたが、付属の特許請求の範囲によって定義されている本発明の範囲を逸脱することなく多様な変更および改良を行えることは当業者にとって明らかであることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】室温状態における高輝度放電ランプの概略的な断面図
【図２】作動温度状態における、図１に示された高輝度放電ランプの概略的な断面図
【図３】バイメタル始動電極の概略的な斜視図
【図４】熱機械始動電極を伴うランプの択一的な実施形態の概略的な断面図
【図５】熱機械始動電極を伴うランプの択一的な実施形態の概略的な断面図
【図６】熱機械始動電極を伴うランプの択一的な実施形態の概略図
【図７】熱機械始動電極を伴うランプの択一的な実施形態の概略図
【図８】熱機械始動補助手段およびインピーダンス部材を伴うランプの概略図
【符号の説明】
【００３０】
１０ ランプ、 １２ 容器、 １４ 充填物、 １６ 第１の主電極、 １８ 第２の主電極、 ２０ 第１の始動電極アセンブリ、 ２２ 第２の始動電極アセンブリ、 ２４ 壁部、 ２６ 容積、 ２８、２９ 密封領域、 ３０、３４、４０、４８ 外側終端部、 ３２、３６、４２、４４ 内側終端部、 ６０ 熱機械部材、 ６２、６４ 金属、 ６６ 密封部分、 ６８ 薄膜、 ７０ 外側コンタクトリード、 １４４、１４６ インピーダンス部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高輝度放電ランプであって；封入された容積を定める壁部を備えた容器を有しており；
当該封入された容積内に配置された充填化学物質および充填ガスを有しており；
外側終端部および内側終端部を有する第１の主電極を有しており、当該第１の主電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；
外側終端部および内側終端部を有する第２の主電極を有しており、当該第２の主電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；
前記第１の主電極の内側終端部は前記第２の主電極の内側終端部からオフセットされており；
前記第１の主電極および前記第２の主電極は自身の間で通常のランプ作動時にプラズマ放電領域を定め；
少なくとも第１の始動電極を有しており、当該第１の始動電極は外側終端部および内側終端部を有しており、当該第１の始動電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；
第２の始動電極を有しており、当該第２の始動電極は外側終端部および内側終端部を有しており、前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；
前記第１の始動電極の内側終端部は前記第２の始動電極の内側終端部からオフセットされて配置されており；前記第１の始動電極の内側終端部から前記第２の始動電極の内側終端部までの線が、通常のランプ作動中に前記第１の主電極の内側終端部と前記第２の主電極の内側終端部との間に形成されるプラズマ放電領域と交差するまたは当該プラズマ放電領域に近接するようにアライメントされており；
前記第１の始動電極は熱機械部材を、前記壁部と当該第１の始動電極の内側終端部との間に含んでおり、当該熱機械部材が低温状態にある場合には前記第１の始動電極の内側終端部が第１の位置にあり、当該熱機械部材が高温状態にある場合には前記第１の始動電極の内側終端部が第２の位置にあり；
低温状態において前記第１の位置にある前記第１の始動電極の外側終端部から、前記第１の始動電極内側終端部を通って、前記第２の始動電極の内側終端部へと向かうインピーダンスは、前記第１の主電極の外側終端部から、当該第１の主電極の内側終端部を通って、前記第２の主電極の内側終端部へと向かうインピーダンスよりも低く、
高温状態において前記第２の位置にある前記第１の始動電極の外側終端部から、前記第１の始動電極内側終端部を通って、前記第２の始動電極の内側終端部へと向かうインピーダンスは、前記第１の主電極の外側終端部から、当該第１の主電極の内側終端部を通って、前記第２の主電極の内側終端部へと向かうインピーダンスよりも高い、
ことを特徴とする、高輝度放電ランプ。
【請求項２】
前記第２の始動電極は前記第２の主電極とは異なる、請求項１記載のランプ。
【請求項３】
前記第２の始動電極は前記第２の主電極である、請求項１記載のランプ。
【請求項４】
前記第１の主電極は電気的に、インピーダンス部材によって前記第１の始動電極と結合されている、請求項１記載のランプ。
【請求項５】
前記第２の主電極は電気的に、インピーダンス部材によって前記第２の始動電極と結合されている、請求項２記載のランプ。
【請求項６】
前記第２の始動電極はバイメタル部材を含んでおり、当該バイメタル部材は前記壁部と前記内側終端部との間で前記第２の始動電極の少なくとも一部を形成する、請求項２記載のランプ。
【請求項７】
前記第２の始動電極は、前記壁部と前記内側終端部との間で始動電極の少なくとも一部を形成するバイメタル部材を含んでいない、請求項２記載のランプ。
【請求項８】
前記第１の始動電極は機械的かつ電気的に、前記封入された容積内で、前記第１の主電極の根元部分と結合されている、請求項１記載のランプ。
【請求項９】
前記バイメタル部材は第１の金属を含んでいるか、または以下のグループから選択された第１の金属の実質的な合金を含んでおり、当該グループはタングステン、モリブデン、レニウム、オスミウム、タンタル、ニオブ、イリジウムおよびルテニウムを含む、請求項１記載のランプ。
【請求項１０】
前記第１の始動電極は低温状態において、前記第２の主電極によって始動アークが形成されるように配置されている、請求項１記載のランプ。
【請求項１１】
前記第１の始動電極は低温状態において、前記第２の主電極とは異なる第２の始動電極によって始動アークが形成されるように配置されている、請求項１記載のランプ。
【請求項１２】
前記第２の始動電極はバイメタル部材を含んでおり、当該バイメタル部材は前記壁部と前記内側終端部との間で前記始動電極の少なくとも一部を形成する、請求項２記載のランプ。
【請求項１３】
前記第２の始動電極は、前記壁部と前記内側終端部との間で始動電極の少なくとも一部を形成するバイメタル部材を含んでいない、請求項１２記載のランプ。
【請求項１４】
前記第１の始動電極は、前記壁部と前記内側終端部との間に熱機械部材を含んでおり、当該熱機械部材が高温状態にあると、前記第１の始動電極の内側終端部は、前記第１の主電極の内側終端部と前記第２の主電極の内側終端部との間に延在する線からより大きな距離で離れて位置付けされる、請求項１記載のランプ。
【請求項１５】
インピーダンス部材を有しており、当該インピーダンス部材は前記第１の始動電極と前記第１の主電極との間で電気的に結合されている、請求項１記載のランプ。
【請求項１６】
前記インピーダンス部材は抵抗である、請求項１５記載のランプ。
【請求項１７】
インピーダンス部材を有しており、当該インピーダンス部材は前記第２の始動電極と前記第２の主電極との間で電気的に結合されている、請求項１５記載のランプ。
【請求項１８】
前記第２の始動電極と前記第２の主電極との間で結合されている前記インピーダンス部材は抵抗である、請求項１７記載のランプ。
【請求項１９】
高輝度放電ランプであって；封入された容積を定める壁部を備えた容器を有しており；
当該封入された容積内に配置された充填化学物質および充填ガスを有しており；
外側終端部および内側終端部を有する第１の主電極を有しており、当該第１の主電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；
外側終端部および内側終端部を有する第２の主電極を有しており、当該第２の主電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；
前記第１の主電極の内側終端部は前記第２の主電極の内側終端部からオフセットされており；
前記第１の主電極および前記第２の主電極は自身の間で通常のランプ作動時にプラズマ放電領域を定め；
少なくとも第１の始動電極を有しており、当該第１の始動電極は外側終端部および内側終端部を有しており、当該第１の始動電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；
第２の始動電極を有しており、当該第２の始動電極は外側終端部および内側終端部を有しており、前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；
前記第１の始動電極の内側終端部は前記第２の始動電極の内側終端部からオフセットされて配置されており；低温状態において、前記第１の始動電極の内側終端部から前記第２の始動電極の内側終端部までの距離が、前記第１の主電極の内側終端部から前記第２の主電極の内側終端部までの最短距離より短く、前記第１の始動電極の内側終端部から前記第２の始動電極の内側終端部までの線が、通常のランプ作動中に前記第１の主電極の内側終端部と前記第２の主電極の内側終端部との間に形成されるプラズマ放電領域と交差するまたは当該プラズマ放電領域に近接するようにアライメントされており；
前記第１の始動電極は熱機械部材を、前記壁部と前記内側終端部との間に含んでおり、当該熱機械部材が低温状態にある場合には前記第１の始動電極の内側終端部が第１の位置にあり、当該熱機械部材が高温状態にある場合には前記第１の始動電極の内側終端部が第２の位置にあり；
前記第１の始動電極から前記第２の始動電極までの最短距離は低温状態において、前記第１の主電極から前記第２の主電極までの最短距離よりも短く、前記第１の始動電極から前記第２の始動電極までの最短距離は高温状態において、前記第１の主電極から前記第２の主電極までの最短距離よりも長い、
ことを特徴とする高輝度放電ランプ。
【請求項２０】
高輝度放電ランプであって；
封入された容積を定める壁部を備えた容器を有しており；
当該封入された容積内に配置された充填化学物質および充填ガスを有しており；
外側終端部および内側終端部を有する第１の主電極を有しており、当該第１の主電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；
外側終端部および内側終端部を有する第２の主電極を有しており、当該第２の主電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；
前記第１の主電極の内側終端部は前記第２の主電極の内側終端部からオフセットされており；
前記第１の主電極および前記第２の主電極は自身の間で通常のランプ作動時にプラズマ放電領域を定め；
少なくとも第１の始動電極を有しており、当該第１の始動電極は外側終端部および内側終端部を有しており、当該第１の始動電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；
第２の始動電極を有しており、当該第２の始動電極は外側終端部および内側終端部を有しており、前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；
前記第１の始動電極の内側終端部は前記第２の始動電極の内側終端部からオフセットされて配置されており；低温状態において、前記第１の始動電極の内側終端部から前記第２の始動電極の内側終端部までの距離が、前記第１の主電極の内側終端部から前記第２の主電極の内側終端部までの最短距離より短く、前記第１の始動電極の内側終端部から前記第２の始動電極の内側終端部までの線が、通常のランプ作動中に前記第１の主電極の内側終端部と前記第２の主電極の内側終端部との間に形成されるプラズマ放電領域と交差するまたは当該プラズマ放電領域に近接するようにアライメントされており；
前記第１の始動電極は熱機械部材を、前記壁部と内側終端部との間に含んでおり、当該熱機械部材が低温状態にある場合には前記第１の始動電極の内側終端部が第１の位置にあり、当該熱機械部材が高温状態にある場合には前記第１の始動電極の内側終端部が第２の位置にあり；
当該第２の位置にある前記第１の始動電極の内側終端部は、前記第１の主電極の内側終端部と前記第２の主電極の内側終端部との間に延在する線からより広い距離で離れて位置付けされている、
ことを特徴とする高輝度放電ランプ。
【請求項２１】
アーク放電ランプの作動方法であって、以下のステップを有しており、すなわち：
第１の主電極および第２の主電極を伴うアーク放電ランプを設けるステップを有しており、当該第１の主電極および第２の主電極は自身の間に通常のランプ作動中にアーク放電領域を定め、前記アーク放電ランプは少なくとも１つの始動電極を伴い、当該始動電極は熱機械部材から形成された部分を有しており；
前記始動電極の内側終端部と第２の電極の間に始動アークを点弧するステップを有しており、前記始動アークは通常作動アーク放電の定められた領域において延在し；
前記第１の主電極の内側終端部と前記第２の主電極の内側終端部との間に電圧差を誘導するステップを有しており；
前記第１の主電極と第２の主電極の間にメインアークを点弧するステップを有しており；
前記始動電極の熱機械部分を加熱するステップを有しており、これによって通常のランプ作動中にアーク放電領域から前記始動電極の内側終端部を機械的に偏位させる、
ことを特徴とする、アーク放電ランプの作動方法。
【請求項２２】
高輝度放電ランプであって；封入された容積を定める壁部を具備した容器を有しており；
当該封入された容積内に配置された充填化学物質および充填ガスを有しており；
外側終端部および内側終端部を有する第１の主電極を有しており、当該第１の主電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；
外側終端部および内側終端部を有する第２の主電極を有しており、当該第２の主電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；
前記第１の主電極の内側終端部は前記第２の主電極の内側終端部からオフセットされており；
前記第１の主電極および前記第２の主電極は自身の間で通常のランプ作動中にプラズマ放電領域を定め；
少なくとも第１の始動電極を有しており、当該第１の始動電極は外側終端部および内側終端部を有しており、前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；
第２の始動電極を有しており、当該第２の始動電極は外側終端部および内側終端部を有しており、前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；
前記第２の主電極はインピーダンス部材によって前記第２の始動電極に電気的に結合されており；
前記第１の始動電極と第１の主電極との間に電気的に結合された第１のインピーダンス部材を有しており；
前記第２の始動電極と第２の主電極との間で電気的に結合された第２のインピーダンス部材を有しており；
前記第１の始動電極の内側終端部は前記第２の始動電極の内側終端部からオフセットされて配置されており；前記第１の始動電極の内側終端部から前記第２の始動電極の内側終端部までの線が、通常のランプ作動中に前記第１の主電極の内側終端部と前記第２の主電極の内側終端部との間に形成されるプラズマ放電領域と交差するまたは当該プラズマ放電領域に近接するようにアライメントされており；
前記第１の始動電極は前記壁部と前記第１の始動電極の内側終端部との間に熱機械部材を有しており、当該熱機械部材が低温状態にある場合には前記第１の始動電極の内側終端部は第１の位置にあり、当該熱機械部材が高温状態にある場合には前記第１の始動電極の内側終端部は第２の位置にあり；
前記第２の始動電極は前記壁部と前記第２の始動電極の内側終端部との中間に熱機械部材を有しており、当該熱機械部材が低温状態にある場合には前記第２の始動電極の内側終端部は第１の位置にあり、当該熱機械部材が高温状態にある場合には前記第２の始動電極の内側終端部は第２の位置にあり；
低温状態において、前記第１の主電極の外側終端部から第１のインピーダンス装置を通り、および前記第１の位置にある第１の始動電極を通り、前記第１の位置にある前記第２の始動電極へ向かう、前記第２のインピーダンス装置を通り、前記第２の主電極の外側終端部へ向かうインピーダンスが、前記第１の主電極の外側終端部から、第１の主電極の内側終端部を通って、前記第２の主電極の内側終端部へと向かい、前記第２の主電極の外側終端部へと向かうインピーダンスより低く；
高温状態において、前記第１の主電極の外側終端部から第１のインピーダンス装置を通り、および第２の位置にある前記第１の始動電極を通り、第２の位置にある第２の始動電極へ向かう、第２のインピーダンス装置を通って、前記第２の主電極の外側終端部へと向かうインピーダンスが、前記第１の主電極の外側終端部から、第１の主電極の内側終端部を通って、前記第２の主電極の内側終端部へ向かう、前記第２の主電極の外側終端部までのインピーダンスより大きい、
ことを特徴とする、高輝度放電ランプ。
【請求項１】
高輝度放電ランプであって；封入された容積を定める壁部を備えた容器を有しており；
当該封入された容積内に配置された充填化学物質および充填ガスを有しており；
外側終端部および内側終端部を有する第１の主電極を有しており、当該第１の主電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；
外側終端部および内側終端部を有する第２の主電極を有しており、当該第２の主電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；
前記第１の主電極の内側終端部は前記第２の主電極の内側終端部からオフセットされており；
前記第１の主電極および前記第２の主電極は自身の間で通常のランプ作動時にプラズマ放電領域を定め；
少なくとも第１の始動電極を有しており、当該第１の始動電極は外側終端部および内側終端部を有しており、当該第１の始動電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；
第２の始動電極を有しており、当該第２の始動電極は外側終端部および内側終端部を有しており、前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；
前記第１の始動電極の内側終端部は前記第２の始動電極の内側終端部からオフセットされて配置されており；前記第１の始動電極の内側終端部から前記第２の始動電極の内側終端部までの線が、通常のランプ作動中に前記第１の主電極の内側終端部と前記第２の主電極の内側終端部との間に形成されるプラズマ放電領域と交差するまたは当該プラズマ放電領域に近接するようにアライメントされており；
前記第１の始動電極は熱機械部材を、前記壁部と当該第１の始動電極の内側終端部との間に含んでおり、当該熱機械部材が低温状態にある場合には前記第１の始動電極の内側終端部が第１の位置にあり、当該熱機械部材が高温状態にある場合には前記第１の始動電極の内側終端部が第２の位置にあり；
低温状態において前記第１の位置にある前記第１の始動電極の外側終端部から、前記第１の始動電極内側終端部を通って、前記第２の始動電極の内側終端部へと向かうインピーダンスは、前記第１の主電極の外側終端部から、当該第１の主電極の内側終端部を通って、前記第２の主電極の内側終端部へと向かうインピーダンスよりも低く、
高温状態において前記第２の位置にある前記第１の始動電極の外側終端部から、前記第１の始動電極内側終端部を通って、前記第２の始動電極の内側終端部へと向かうインピーダンスは、前記第１の主電極の外側終端部から、当該第１の主電極の内側終端部を通って、前記第２の主電極の内側終端部へと向かうインピーダンスよりも高い、
ことを特徴とする、高輝度放電ランプ。
【請求項２】
前記第２の始動電極は前記第２の主電極とは異なる、請求項１記載のランプ。
【請求項３】
前記第２の始動電極は前記第２の主電極である、請求項１記載のランプ。
【請求項４】
前記第１の主電極は電気的に、インピーダンス部材によって前記第１の始動電極と結合されている、請求項１記載のランプ。
【請求項５】
前記第２の主電極は電気的に、インピーダンス部材によって前記第２の始動電極と結合されている、請求項２記載のランプ。
【請求項６】
前記第２の始動電極はバイメタル部材を含んでおり、当該バイメタル部材は前記壁部と前記内側終端部との間で前記第２の始動電極の少なくとも一部を形成する、請求項２記載のランプ。
【請求項７】
前記第２の始動電極は、前記壁部と前記内側終端部との間で始動電極の少なくとも一部を形成するバイメタル部材を含んでいない、請求項２記載のランプ。
【請求項８】
前記第１の始動電極は機械的かつ電気的に、前記封入された容積内で、前記第１の主電極の根元部分と結合されている、請求項１記載のランプ。
【請求項９】
前記バイメタル部材は第１の金属を含んでいるか、または以下のグループから選択された第１の金属の実質的な合金を含んでおり、当該グループはタングステン、モリブデン、レニウム、オスミウム、タンタル、ニオブ、イリジウムおよびルテニウムを含む、請求項１記載のランプ。
【請求項１０】
前記第１の始動電極は低温状態において、前記第２の主電極によって始動アークが形成されるように配置されている、請求項１記載のランプ。
【請求項１１】
前記第１の始動電極は低温状態において、前記第２の主電極とは異なる第２の始動電極によって始動アークが形成されるように配置されている、請求項１記載のランプ。
【請求項１２】
前記第２の始動電極はバイメタル部材を含んでおり、当該バイメタル部材は前記壁部と前記内側終端部との間で前記始動電極の少なくとも一部を形成する、請求項２記載のランプ。
【請求項１３】
前記第２の始動電極は、前記壁部と前記内側終端部との間で始動電極の少なくとも一部を形成するバイメタル部材を含んでいない、請求項１２記載のランプ。
【請求項１４】
前記第１の始動電極は、前記壁部と前記内側終端部との間に熱機械部材を含んでおり、当該熱機械部材が高温状態にあると、前記第１の始動電極の内側終端部は、前記第１の主電極の内側終端部と前記第２の主電極の内側終端部との間に延在する線からより大きな距離で離れて位置付けされる、請求項１記載のランプ。
【請求項１５】
インピーダンス部材を有しており、当該インピーダンス部材は前記第１の始動電極と前記第１の主電極との間で電気的に結合されている、請求項１記載のランプ。
【請求項１６】
前記インピーダンス部材は抵抗である、請求項１５記載のランプ。
【請求項１７】
インピーダンス部材を有しており、当該インピーダンス部材は前記第２の始動電極と前記第２の主電極との間で電気的に結合されている、請求項１５記載のランプ。
【請求項１８】
前記第２の始動電極と前記第２の主電極との間で結合されている前記インピーダンス部材は抵抗である、請求項１７記載のランプ。
【請求項１９】
高輝度放電ランプであって；封入された容積を定める壁部を備えた容器を有しており；
当該封入された容積内に配置された充填化学物質および充填ガスを有しており；
外側終端部および内側終端部を有する第１の主電極を有しており、当該第１の主電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；
外側終端部および内側終端部を有する第２の主電極を有しており、当該第２の主電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；
前記第１の主電極の内側終端部は前記第２の主電極の内側終端部からオフセットされており；
前記第１の主電極および前記第２の主電極は自身の間で通常のランプ作動時にプラズマ放電領域を定め；
少なくとも第１の始動電極を有しており、当該第１の始動電極は外側終端部および内側終端部を有しており、当該第１の始動電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；
第２の始動電極を有しており、当該第２の始動電極は外側終端部および内側終端部を有しており、前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；
前記第１の始動電極の内側終端部は前記第２の始動電極の内側終端部からオフセットされて配置されており；低温状態において、前記第１の始動電極の内側終端部から前記第２の始動電極の内側終端部までの距離が、前記第１の主電極の内側終端部から前記第２の主電極の内側終端部までの最短距離より短く、前記第１の始動電極の内側終端部から前記第２の始動電極の内側終端部までの線が、通常のランプ作動中に前記第１の主電極の内側終端部と前記第２の主電極の内側終端部との間に形成されるプラズマ放電領域と交差するまたは当該プラズマ放電領域に近接するようにアライメントされており；
前記第１の始動電極は熱機械部材を、前記壁部と前記内側終端部との間に含んでおり、当該熱機械部材が低温状態にある場合には前記第１の始動電極の内側終端部が第１の位置にあり、当該熱機械部材が高温状態にある場合には前記第１の始動電極の内側終端部が第２の位置にあり；
前記第１の始動電極から前記第２の始動電極までの最短距離は低温状態において、前記第１の主電極から前記第２の主電極までの最短距離よりも短く、前記第１の始動電極から前記第２の始動電極までの最短距離は高温状態において、前記第１の主電極から前記第２の主電極までの最短距離よりも長い、
ことを特徴とする高輝度放電ランプ。
【請求項２０】
高輝度放電ランプであって；
封入された容積を定める壁部を備えた容器を有しており；
当該封入された容積内に配置された充填化学物質および充填ガスを有しており；
外側終端部および内側終端部を有する第１の主電極を有しており、当該第１の主電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；
外側終端部および内側終端部を有する第２の主電極を有しており、当該第２の主電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；
前記第１の主電極の内側終端部は前記第２の主電極の内側終端部からオフセットされており；
前記第１の主電極および前記第２の主電極は自身の間で通常のランプ作動時にプラズマ放電領域を定め；
少なくとも第１の始動電極を有しており、当該第１の始動電極は外側終端部および内側終端部を有しており、当該第１の始動電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；
第２の始動電極を有しており、当該第２の始動電極は外側終端部および内側終端部を有しており、前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；
前記第１の始動電極の内側終端部は前記第２の始動電極の内側終端部からオフセットされて配置されており；低温状態において、前記第１の始動電極の内側終端部から前記第２の始動電極の内側終端部までの距離が、前記第１の主電極の内側終端部から前記第２の主電極の内側終端部までの最短距離より短く、前記第１の始動電極の内側終端部から前記第２の始動電極の内側終端部までの線が、通常のランプ作動中に前記第１の主電極の内側終端部と前記第２の主電極の内側終端部との間に形成されるプラズマ放電領域と交差するまたは当該プラズマ放電領域に近接するようにアライメントされており；
前記第１の始動電極は熱機械部材を、前記壁部と内側終端部との間に含んでおり、当該熱機械部材が低温状態にある場合には前記第１の始動電極の内側終端部が第１の位置にあり、当該熱機械部材が高温状態にある場合には前記第１の始動電極の内側終端部が第２の位置にあり；
当該第２の位置にある前記第１の始動電極の内側終端部は、前記第１の主電極の内側終端部と前記第２の主電極の内側終端部との間に延在する線からより広い距離で離れて位置付けされている、
ことを特徴とする高輝度放電ランプ。
【請求項２１】
アーク放電ランプの作動方法であって、以下のステップを有しており、すなわち：
第１の主電極および第２の主電極を伴うアーク放電ランプを設けるステップを有しており、当該第１の主電極および第２の主電極は自身の間に通常のランプ作動中にアーク放電領域を定め、前記アーク放電ランプは少なくとも１つの始動電極を伴い、当該始動電極は熱機械部材から形成された部分を有しており；
前記始動電極の内側終端部と第２の電極の間に始動アークを点弧するステップを有しており、前記始動アークは通常作動アーク放電の定められた領域において延在し；
前記第１の主電極の内側終端部と前記第２の主電極の内側終端部との間に電圧差を誘導するステップを有しており；
前記第１の主電極と第２の主電極の間にメインアークを点弧するステップを有しており；
前記始動電極の熱機械部分を加熱するステップを有しており、これによって通常のランプ作動中にアーク放電領域から前記始動電極の内側終端部を機械的に偏位させる、
ことを特徴とする、アーク放電ランプの作動方法。
【請求項２２】
高輝度放電ランプであって；封入された容積を定める壁部を具備した容器を有しており；
当該封入された容積内に配置された充填化学物質および充填ガスを有しており；
外側終端部および内側終端部を有する第１の主電極を有しており、当該第１の主電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；
外側終端部および内側終端部を有する第２の主電極を有しており、当該第２の主電極は前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；
前記第１の主電極の内側終端部は前記第２の主電極の内側終端部からオフセットされており；
前記第１の主電極および前記第２の主電極は自身の間で通常のランプ作動中にプラズマ放電領域を定め；
少なくとも第１の始動電極を有しており、当該第１の始動電極は外側終端部および内側終端部を有しており、前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；
第２の始動電極を有しており、当該第２の始動電極は外側終端部および内側終端部を有しており、前記壁部を通って、前記封入された容積内に配置された内側終端部で密封されて延在しており；
前記第２の主電極はインピーダンス部材によって前記第２の始動電極に電気的に結合されており；
前記第１の始動電極と第１の主電極との間に電気的に結合された第１のインピーダンス部材を有しており；
前記第２の始動電極と第２の主電極との間で電気的に結合された第２のインピーダンス部材を有しており；
前記第１の始動電極の内側終端部は前記第２の始動電極の内側終端部からオフセットされて配置されており；前記第１の始動電極の内側終端部から前記第２の始動電極の内側終端部までの線が、通常のランプ作動中に前記第１の主電極の内側終端部と前記第２の主電極の内側終端部との間に形成されるプラズマ放電領域と交差するまたは当該プラズマ放電領域に近接するようにアライメントされており；
前記第１の始動電極は前記壁部と前記第１の始動電極の内側終端部との間に熱機械部材を有しており、当該熱機械部材が低温状態にある場合には前記第１の始動電極の内側終端部は第１の位置にあり、当該熱機械部材が高温状態にある場合には前記第１の始動電極の内側終端部は第２の位置にあり；
前記第２の始動電極は前記壁部と前記第２の始動電極の内側終端部との中間に熱機械部材を有しており、当該熱機械部材が低温状態にある場合には前記第２の始動電極の内側終端部は第１の位置にあり、当該熱機械部材が高温状態にある場合には前記第２の始動電極の内側終端部は第２の位置にあり；
低温状態において、前記第１の主電極の外側終端部から第１のインピーダンス装置を通り、および前記第１の位置にある第１の始動電極を通り、前記第１の位置にある前記第２の始動電極へ向かう、前記第２のインピーダンス装置を通り、前記第２の主電極の外側終端部へ向かうインピーダンスが、前記第１の主電極の外側終端部から、第１の主電極の内側終端部を通って、前記第２の主電極の内側終端部へと向かい、前記第２の主電極の外側終端部へと向かうインピーダンスより低く；
高温状態において、前記第１の主電極の外側終端部から第１のインピーダンス装置を通り、および第２の位置にある前記第１の始動電極を通り、第２の位置にある第２の始動電極へ向かう、第２のインピーダンス装置を通って、前記第２の主電極の外側終端部へと向かうインピーダンスが、前記第１の主電極の外側終端部から、第１の主電極の内側終端部を通って、前記第２の主電極の内側終端部へ向かう、前記第２の主電極の外側終端部までのインピーダンスより大きい、
ことを特徴とする、高輝度放電ランプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−７６４５９（Ｐ２００９−７６４５９Ａ）
【公開日】平成２１年４月９日（２００９．４．９）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２００８−２４００５８（Ｐ２００８−２４００５８）
【出願日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【出願人】（５９６１０４１３１）オスラム シルヴェニア インコーポレイテッド (72)
【氏名又は名称原語表記】ＯＳＲＡＭ ＳＹＬＶＡＮＩＡ Ｉｎｃ．
【住所又は居所原語表記】１００ Ｅｎｄｉｃｏｔｔ Ｓｔｒｅｅｔ， Ｄａｎｖｅｒｓ， Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ ０１９２３， ＵＳＡ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月９日（２００９．４．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４００５８（Ｐ２００８−２４００５８）
【出願日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【出願人】（５９６１０４１３１）オスラム シルヴェニア インコーポレイテッド (72)
【氏名又は名称原語表記】ＯＳＲＡＭ ＳＹＬＶＡＮＩＡ Ｉｎｃ．
【住所又は居所原語表記】１００ Ｅｎｄｉｃｏｔｔ Ｓｔｒｅｅｔ， Ｄａｎｖｅｒｓ， Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ ０１９２３， ＵＳＡ
【Ｆターム（参考）】
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