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JP2008108713A - High-pressure discharge lamp, high-pressure discharge lamp lighting device, and lighting system - Google Patents

High-pressure discharge lamp, high-pressure discharge lamp lighting device, and lighting system Download PDF

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Publication number
JP2008108713A
JP2008108713A JP2007247195A JP2007247195A JP2008108713A JP 2008108713 A JP2008108713 A JP 2008108713A JP 2007247195 A JP2007247195 A JP 2007247195A JP 2007247195 A JP2007247195 A JP 2007247195A JP 2008108713 A JP2008108713 A JP 2008108713A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
small
discharge vessel
diameter cylindrical
sealed
translucent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007247195A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kozo Kamimura
幸三 上村
Hiroshi Kamata
博士 鎌田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Lighting and Technology Corp filed Critical Toshiba Lighting and Technology Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-pressure discharge lamp wherein cracks produced in ceramic of a sealed part are suppressed by regulating the dimensional relation of a small diameter tube part in an intended seal part, a current introducing conductor, and the sealed part formed by them within a prescribed range, a high-pressure discharge lamp lighting device, and a lighting system. <P>SOLUTION: This high-pressure discharge lamp is equipped with a translucent ceramic discharge vessel 1 having an enclosing part 1a and the small diameter tube part 1b, the current introducing conductor 3 inserted into the inside of the small diameter tube part, and sealed to the small diameter tube part mainly by fusion of the ceramic in the small diameter tube part in the translucent ceramic discharge vessel, an electrode 2 sealed and mounted in the translucent ceramic discharge vessel by connecting it to the current introducing conductor, and a discharge medium. When the cross section of the ceramic of the small diameter tube part is set as S<SB>T</SB>, and the cross section of the current introducing conductor is set as S<SB>W</SB>, in the immediate vicinity of the sealed part formed by sealing it to the current introducing conductor by fusion of the ceramic of the small diameter part, The ratio S<SB>W</SB>/S<SB>T</SB>satisfies the formula: 0.037≤S<SB>W</SB>/S<SB>T</SB>≤0.363. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、透光性セラミックス放電容器を備えた高圧放電ランプ、これを用いた高圧放電ランプ点灯装置および照明装置に関する。   The present invention relates to a high-pressure discharge lamp including a translucent ceramics discharge vessel, a high-pressure discharge lamp lighting device using the same, and an illumination device.

従来の透光性セラミックス放電容器を備えた高圧放電ランプにおいては、電流導入導体を介して上記放電容器を封止するために、種々の態様が提案されたり、試みられたりしてきた。その中でも最も普及しているのは、ガラスフリットを用いる態様である(例えば、特許文献1参照。)。   In a high-pressure discharge lamp equipped with a conventional translucent ceramic discharge vessel, various modes have been proposed or attempted in order to seal the discharge vessel via a current introduction conductor. Among them, the most widespread is an embodiment using a glass frit (see, for example, Patent Document 1).

特開平06−196131号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-196131

ところが、特許文献1に記載されているようなガラスフリットを用いて透光性セラミックス放電容器を封止する場合、ガラスフリットの耐熱性が充分に高いとはいえないことから、ランプの寿命特性を得るためには封止部の温度を所要に抑制しなければならず、そのために以下の構成を採用する必要がある。
(1)放電空間を画成する包囲部の両端から小径筒部を管軸方向に延在させる、いわゆるキャピラリー構造を形成する。
(2)管壁負荷を小さくする。
However, when a translucent ceramic discharge vessel is sealed using a glass frit as described in Patent Document 1, it cannot be said that the heat resistance of the glass frit is sufficiently high. In order to obtain it, the temperature of the sealing portion must be suppressed as required, and therefore the following configuration must be adopted.
(1) A so-called capillary structure is formed in which the small-diameter cylindrical portion extends in the tube axis direction from both ends of the surrounding portion that defines the discharge space.
(2) Reduce the tube wall load.

上記構成の採用により以下の問題が生じる。   The use of the above configuration causes the following problems.

上記(1)の結果、ランプの全長が大きくなってしまう。これに伴って、さらに次の問題が派生する。
・キャピラリー部分が折損しやすくなる。
・封入するハロゲン化物などの放電媒体の封入量がキャピラリーを形成しない場合に比較して数倍以上、場合によっては10倍以上必要になる。その結果、コストアップ、放電媒体の安定性、放電媒体から放出される不純ガス増加に起因する始動性低下、白濁、黒化および電極損耗などの不具合が発生しやすくなる。
As a result of the above (1), the total length of the lamp is increased. This leads to the following problem.
・ The capillary part is easily broken.
-The amount of discharge medium such as halide to be sealed needs to be several times or more, in some cases 10 times or more, compared to the case where no capillary is formed. As a result, problems such as an increase in cost, stability of the discharge medium, a decrease in startability due to an increase in impure gas discharged from the discharge medium, white turbidity, blackening, and electrode wear are likely to occur.

上記(2)の実施によって温度が低下するので、ハロゲン化物の蒸発が充分に行われなくなり、蒸気圧を高めることができない。その結果、発光効率を所期の程度まで高くすることができない。また、発光特性は良好であるが反応性が高いハロゲン化物を用いることができない。   Since the temperature is lowered by performing the above (2), the halide is not sufficiently evaporated and the vapor pressure cannot be increased. As a result, the luminous efficiency cannot be increased to the expected level. Further, it is not possible to use a halide having good light emission characteristics but high reactivity.

本発明者らは、フリットガラスを用いないで透光性セラミックス放電容器を封着する研究を行った結果、フリットガラスレスの構成を見出した。このフリットガラスレスの構成は、種々の材料および構造を用いる幾つかの態様を含んでいる。   As a result of research on sealing a light-transmitting ceramic discharge vessel without using frit glass, the present inventors have found a frit glass-less configuration. This frit glass-less configuration includes several embodiments using various materials and structures.

しかしながら、比較的高い信頼性および安定性で封着することのできる構成は、透光性セラミックス放電容器の封着予定部のセラミックスを加熱溶融して、電流導入導体に溶着させる封止構造であることが分かった。   However, the structure that can be sealed with relatively high reliability and stability is a sealing structure in which the ceramic in the portion to be sealed of the translucent ceramic discharge vessel is heated and melted and welded to the current introduction conductor. I understood that.

そこで、本発明者は、透光性セラミックス放電容器の封止予定部のセラミックスを加熱溶融して、電流導入導体に溶着させる封止構造についてさらに研究した結果、以下のことが判明した。すなわち、封着部にクラックが場合によっては発生して透光性セラミックス放電容器が破壊したりリークしたりする不具合となり、封着の信頼性および安定性を阻害することがある。これには透光性セラミックス放電容器の封着に直接関係する小径筒部、電流導入導体およびこれらが形成する封着部の寸法関係が大きく影響している。   Therefore, as a result of further research on the sealing structure in which the ceramic in the portion to be sealed of the translucent ceramic discharge vessel is heated and melted and welded to the current introduction conductor, the present inventors have found the following. In other words, cracks may occur in the sealing part in some cases, resulting in a problem that the translucent ceramic discharge vessel is broken or leaked, and the reliability and stability of sealing may be hindered. This is greatly influenced by the dimensional relationship between the small diameter cylindrical portion directly related to the sealing of the translucent ceramic discharge vessel, the current introduction conductor, and the sealing portion formed by these.

本発明は、透透光性セラミックス放電容器の封止予定部を加熱溶融して、電流導入導体に溶着させる封止構造において、封止予定部における小径筒部、電流導入導体およびこれらが形成する封着部の寸法関係を所定範囲内に規定して封着部のセラミックスに生じるクラック発生を抑制した高圧放電ランプ、高圧放電ランプ点灯装置および照明装置を提供することを目的とする。   The present invention relates to a sealing structure in which a portion to be sealed of a translucent ceramic discharge vessel is heated and melted and welded to a current introduction conductor. An object of the present invention is to provide a high-pressure discharge lamp, a high-pressure discharge lamp lighting device, and an illuminating device in which the dimensional relationship of the sealing portion is regulated within a predetermined range and cracks generated in the ceramic of the sealing portion are suppressed.

第1の発明の高圧放電ランプは、包囲部および包囲部に接続して形成された小径筒部を備えた透光性セラミックス放電容器と;透光性セラミックス放電容器の小径筒部の内部に挿入され、主として透光性セラミックス放電容器の小径筒部におけるセラミックスの融着によって上記小径筒部に封着された電流導入導体と;電流導入導体に接続して透光性セラミックス放電容器内に封装された電極と;透光性セラミックス放電容器内に封入された放電媒体と;を具備し、小径筒部のセラミックスの溶融により電流導入導体に封着して形成された封着部の直近における、小径筒部の断面積をSとし、電流導入導体の断面積をSとしたとき、比S/Sが数式1:0.037≦S/S≦0.363を満足することを特徴としている。 A high-pressure discharge lamp according to a first aspect of the present invention is a translucent ceramics discharge vessel provided with an enclosing part and a small-diameter cylindrical part connected to the enclosing part; and inserted into the small-diameter cylindrical part of the translucent ceramics discharge container A current introduction conductor sealed in the small diameter cylindrical portion mainly by fusion of ceramics in the small diameter cylindrical portion of the translucent ceramic discharge vessel; and connected to the current introduction conductor and sealed in the translucent ceramic discharge vessel And a discharge medium sealed in a translucent ceramic discharge vessel, and having a small diameter in the immediate vicinity of the sealed portion formed by sealing the current-introducing conductor by melting the ceramic in the small-diameter cylindrical portion. the cross-sectional area of the cylindrical portion to the S T, when the cross-sectional area of the current introducing conductor and the S W, formulas ratio S W / S T 1: 0.037 to satisfy ≦ S W / S T ≦ 0.363 It is characterized by.

本発明は、以下の各態様を含む。   The present invention includes the following aspects.

〔透光性セラミックス放電容器について〕 透光性セラミックス放電容器は、単結晶の金属酸化物例えばサファイヤと、多結晶の金属酸化物例えば半透明の気密性アルミニウム酸化物すなわち透光性多結晶アルミナセラミックス、イットリウム−アルミニウム−ガーネット(YAG)、イットリウム酸化物(YOX)と、多結晶非酸化物例えばアルミニウム窒化物(AlN)のような光透過性および耐熱性を備えたセラミック材料からなり、内部に放電空間が外部に対して気密に形成される容器である。しかし、上記材料の中でも透光性多結晶アルミナセラミックスは、工業的に量産できて比較的容易に入手できるため、透光性セラミックス放電容器の構成材料として好適である。   [Translucent Ceramic Discharge Vessel] The translucent ceramic discharge vessel is composed of a single crystal metal oxide such as sapphire and a polycrystalline metal oxide such as translucent airtight aluminum oxide, ie translucent polycrystalline alumina ceramics. , Yttrium-aluminum-garnet (YAG), yttrium oxide (YOX) and polycrystalline non-oxide, such as aluminum nitride (AlN), a light-transmitting and heat-resistant ceramic material, and discharge inside This is a container in which the space is formed airtight with respect to the outside. However, among the above materials, translucent polycrystalline alumina ceramics are suitable as a constituent material for translucent ceramic discharge vessels because they can be mass-produced industrially and are relatively easily available.

従来では思いもよらないことであったが、本発明者は、透光性セラミックスを比較的容易に溶融できることを見出した。本発明は、この発見に基づいてなされたものである。   Although this was unexpected, the present inventor has found that translucent ceramics can be melted relatively easily. The present invention has been made based on this discovery.

また、透光性多結晶アルミナセラミックスで一般的に使用されているものは、その結晶平均粒径が数十μmであるが、本発明においては、少なくとも小径筒部またはその封着予定部の結晶平均粒径が4μm以下のものが好適である。すなわち、上記部位の結晶平均粒径が4μm以下であると、小径筒部のセラミックスを溶融させて封止を行う際に、導入導体との馴染みが良好で、かつ溶融により小径筒部と電流導入導体とが接合した後の冷却時に、接合部やその近傍にクラックが発生しにくい。また、結晶平均粒径が1μm以下になると、接合によるクラック発生が極めて少なくなるので、より一層好適である。本発明においては特に優れている。さらに、結晶平均粒径が0.5μm以下になると、接合によるクラック発生が全く発生しなくなるので、最適である。   In addition, the commonly used translucent polycrystalline alumina ceramics has an average crystal grain size of several tens of μm. In the present invention, at least crystals of a small-diameter cylindrical part or a part to be sealed thereof are used. Those having an average particle size of 4 μm or less are preferred. That is, when the average crystal grain size of the above portion is 4 μm or less, when sealing is performed by melting the ceramic of the small-diameter cylindrical portion, the familiarity with the introduction conductor is good, and the small-diameter cylindrical portion and the current are introduced by melting. During cooling after bonding with the conductor, cracks are unlikely to occur at the bonded portion or in the vicinity thereof. In addition, when the average crystal grain size is 1 μm or less, cracking due to bonding is extremely reduced, which is more preferable. In the present invention, it is particularly excellent. Furthermore, when the average crystal grain size is 0.5 μm or less, cracks are not generated at all by joining, which is optimal.

上述した透光性セラミックス放電容器の少なくとも小径筒部の結晶平均粒径が4μm以下である態様において、結晶平均粒径が4μm以下になっている部位は、小径筒部のみであってもよいし、透光性セラミックス放電容器の全体であってもよい。また、所望により小径筒部以外の一部の部位において結晶平均粒径が4μm以下であってもよい。   In the embodiment in which the crystal average particle size of at least the small diameter cylindrical portion of the translucent ceramic discharge vessel is 4 μm or less, the portion where the crystal average particle size is 4 μm or less may be only the small diameter cylindrical portion. The entire translucent ceramics discharge vessel may be used. Further, if desired, the average crystal grain size may be 4 μm or less in some parts other than the small diameter cylindrical part.

なお、透光性セラミックス放電容器における透光性とは、放電によって発生した光を透過して外部に導出できる程度に光透過性であることをいい、透明ばかりでなく、光拡散性であってもよい。そして、少なくとも放電空間を包囲する部分の主要部が透光性を備えていればよく、要すれば上記主要部以外の付帯的構造を備えているときには、当該部分は遮光性であってもよい。   The translucency in the translucent ceramic discharge vessel means that the light generated by the discharge can be transmitted to the outside and transmitted to the outside, not only transparent but also light diffusive. Also good. Further, at least the main part of the part surrounding the discharge space only needs to have translucency, and if necessary, when it has an incidental structure other than the main part, the part may be light-shielding. .

透光性セラミックス放電容器は、放電空間を包囲するために、包囲部を備えている。包囲部の内部すなわち放電空間が適当な形状、例えば球状、楕円球状、ほぼ円柱状などの形状をなしていることを許容する。放電空間の容積は、高圧放電ランプの定格ランプ電力、電極間距離などに応じてさまざまな値が選択され得る。例えば、液晶プロジェクタ用ランプの場合、0.5cc以下にすることができる。自動車前照灯用ランプの場合、0.05cc以下にすることができる。また、一般照明用ランプの場合、定格ランプ電力に応じて1cc以上および以下のいずれにすることもできる。   The translucent ceramics discharge vessel is provided with an enclosing portion in order to enclose the discharge space. The inside of the enclosure, that is, the discharge space is allowed to have an appropriate shape, for example, a spherical shape, an elliptical spherical shape, a substantially cylindrical shape, or the like. Various values can be selected as the volume of the discharge space according to the rated lamp power of the high-pressure discharge lamp, the distance between the electrodes, and the like. For example, in the case of a liquid crystal projector lamp, it can be 0.5 cc or less. In the case of a vehicle headlamp, it can be 0.05 cc or less. In the case of a general illumination lamp, it can be set to 1 cc or more and any of the following depending on the rated lamp power.

また、透光性セラミックス放電容器は、包囲部に連通する小径筒部を備えている。小径筒部は、少なくとも後述する電流導入導体をそこに挿入し、かつその封止予定部が加熱溶融したときに電流導入導体と協働して封着部を形成することによって透光性セラミックス放電容器を封止するために機能する。そして、小径筒部における封着部の直近の断面積が後述する所定の関係となるような値に規定されている。また、後述する放電媒体を透光性セラミックス放電容器すなわち包囲部の内部へ封入するためにも機能させることができる。   Moreover, the translucent ceramics discharge container is provided with the small diameter cylinder part connected to the surrounding part. The small-diameter cylindrical portion is a translucent ceramic discharge by inserting at least a current introduction conductor, which will be described later, and forming a sealing portion in cooperation with the current introduction conductor when the portion to be sealed is heated and melted. Functions to seal the container. And it is prescribed | regulated to the value from which the cross-sectional area nearest to the sealing part in a small diameter cylinder part becomes the predetermined relationship mentioned later. Moreover, it can be made to function also in order to enclose the discharge medium mentioned later in the inside of a translucent ceramics discharge container, ie, an enclosure part.

小径筒部の数は、一般的な一対の電極を封装する構成のためには2つであるが、配設する電流導入導体の数に応じて1つないし3つ以上の複数であることを許容する。一対の電極を封装するために2つの開口部を配設する場合、各小径筒部は、それぞれ離間した位置に配設されるが、好適には管軸に沿って離間対向している。なお、小径筒部を構成するセラミックスは遮光性であってもよい。   The number of the small-diameter cylindrical portions is two for the configuration of sealing a general pair of electrodes, but it should be one to three or more depending on the number of current introduction conductors to be arranged. Allow. When two openings are provided to seal a pair of electrodes, each small-diameter cylindrical portion is provided at a position spaced apart from each other, but preferably is spaced apart from each other along the tube axis. In addition, the ceramic which comprises a small diameter cylinder part may be light-shielding.

本発明において、小径筒部は、その内部にキャピラリー構造を形成してもよいし、形成しなくてもよい。したがって、小径筒部の長さは本発明において特段限定されない。要するに、少なくとも小径筒部のセラミックスの溶融による電流導入導体との封着部を形成しやすい長さであればよい。上述の小径筒部の長さは、従来のフリットガラスを用いて封止する場合の小径筒部の長さより明らかに短くすることができる。   In the present invention, the small diameter cylindrical portion may or may not form a capillary structure inside. Therefore, the length of the small diameter cylindrical portion is not particularly limited in the present invention. In short, it is only necessary to have a length at which it is easy to form a sealing portion with at least the current introduction conductor by melting the ceramic of the small diameter cylindrical portion. The length of the small-diameter cylindrical portion described above can be clearly shorter than the length of the small-diameter cylindrical portion in the case of sealing using conventional frit glass.

透光性セラミックス放電容器を封止するために、小径筒部のセラミックスを溶融させる手段は、本発明において特段限定されない。例えば、小径筒部のセラミックスを加熱して、その溶融温度以上に温度を上昇させれば、セラミックスが溶融し、小径筒部に挿入されている電流導入導体の表面に馴染ませることができる。そうしたら、加熱を止めて馴染んだ個所を冷却すれば、セラミックスが固化して、電流導入導体が開口部に封着され、かつ小径筒部が封止される。小径筒部のセラミックスを加熱する手段は、例えばレーザーや反射鏡付ハロゲン電球などの熱線投射形の局部加熱手段、誘導加熱手段および電気ヒータなどを用いることができる。なお、レーザーとしては、例えばYAGレーザー、COレーザーなどを用いることができる。 In order to seal the translucent ceramic discharge vessel, the means for melting the ceramic of the small diameter cylindrical portion is not particularly limited in the present invention. For example, if the ceramic in the small-diameter cylindrical portion is heated and the temperature is raised above its melting temperature, the ceramic can be melted and adapted to the surface of the current introduction conductor inserted in the small-diameter cylindrical portion. Then, if heating is stopped and the familiar part is cooled, the ceramic is solidified, the current introduction conductor is sealed in the opening, and the small diameter cylindrical part is sealed. As a means for heating the ceramic in the small diameter cylindrical portion, for example, a heat ray projection type local heating means such as a laser or a halogen bulb with a reflecting mirror, an induction heating means, an electric heater, or the like can be used. As the laser, can be used, for example a YAG laser, CO 2 laser and the like.

熱線投射形の上記局部加熱手段を用いて小径筒部の封着予定部の全周を加熱する場合、局部加熱手段を上記予定部に対して所定の離間位置、例えば予定部の側方に固定し、局部加熱手段を作動させながら透光性セラミックス放電容器の小径筒部および局部加熱手段のいずれか一方または双方を回転させれば、小径筒部の全周を均一に加熱することができる。しかし、所望により、小径筒部の延在方向、例えば管軸方向からレーザーを照射したり、固定的に配置された小径筒部の周囲に複数の局部加熱手段を配置したり、局部加熱手段を小径筒部の周囲に回転させたり、あるいは小径筒部の全周を包囲する加熱手段を配設したりすれば、透光性セラミックス放電容器を静止状態で加熱することもできる。   When heating the entire circumference of the sealing target portion of the small-diameter cylindrical portion using the local heating means of the heat ray projection type, the local heating means is fixed to a predetermined separation position with respect to the planned portion, for example, the side of the planned portion. If either one or both of the small-diameter cylindrical portion and the local heating means of the translucent ceramic discharge vessel are rotated while operating the local heating means, the entire circumference of the small-diameter cylindrical portion can be heated uniformly. However, if desired, the laser is irradiated from the extending direction of the small-diameter cylindrical portion, for example, the tube axis direction, a plurality of local heating means are arranged around the small-diameter cylindrical portion fixedly arranged, or the local heating means is The light-transmitting ceramic discharge vessel can be heated in a stationary state by rotating around the small-diameter cylindrical portion or by disposing a heating means surrounding the entire circumference of the small-diameter cylindrical portion.

次に、透光性セラミックス放電容器を製作するには、包囲部を一体的に成形して形成してもよいし、複数の構成部材を接合させたり、嵌合させたりして形成してもよい。例えば、包囲部の他に小径の筒部などの付帯的構造を備えている場合、包囲部の両端または一端に付帯的構造を最初から一体に成形することができる。しかし、例えば包囲部と、付帯的構造とを、それぞれ別に仮焼結してから所要に接合させて、全体を焼結することにより、一体の透光性セラミックス放電容器を形成することもできる。また、筒状部分と端板部分とをそれぞれ別に仮焼結してから接合して、全体を焼結することにより、一体化された包囲部を形成することもできる。   Next, in order to manufacture a translucent ceramic discharge vessel, the surrounding portion may be formed by integrally molding, or may be formed by joining or fitting a plurality of constituent members. Good. For example, when an incidental structure such as a small-diameter cylindrical portion is provided in addition to the surrounding portion, the incidental structure can be integrally formed from the beginning at both ends or one end of the surrounding portion. However, it is also possible to form an integral translucent ceramic discharge vessel by, for example, pre-sintering the surrounding portion and the incidental structure separately from each other and then joining them as required to sinter the whole. Alternatively, the cylindrical portion and the end plate portion can be pre-sintered separately and then joined together to sinter the whole, thereby forming an integrated surrounding portion.

〔電流導入導体について〕 電流導入導体は、後述する電極に電圧を印加して、電極に電流を供給し、かつ小径筒部を協働して透光性セラミックス放電容器を封止するために機能する導体である。そのために、透光性セラミックス放電容器の小径筒部の内部に挿入されている先端側の部分が電極に接続し、基端側が透光性セラミックス放電容器の外部に露出している。また、小径筒部と協働して形成する封着部の直近における電流導入導体の断面積が後述する所定の値に規定されている。なお、上記において、透光性セラミックス放電容器の外部に露出しているとは、透光性セラミックス放電容器から外部へ突出していてもよいし、また突出していなくてもよいが、外部から給電できる程度に外部に臨んでいればよい。   [About the current introduction conductor] The current introduction conductor functions to apply voltage to the electrode described later, supply current to the electrode, and seal the translucent ceramic discharge vessel in cooperation with the small diameter cylindrical portion. Conductor. Therefore, the tip side portion inserted into the small diameter cylindrical portion of the translucent ceramic discharge vessel is connected to the electrode, and the base end side is exposed to the outside of the translucent ceramic discharge vessel. Further, the cross-sectional area of the current introduction conductor in the immediate vicinity of the sealing portion formed in cooperation with the small-diameter cylindrical portion is defined as a predetermined value described later. In addition, in the above, being exposed to the outside of the translucent ceramic discharge vessel may or may not protrude from the translucent ceramic discharge vessel, but power can be supplied from the outside. It only needs to face the outside.

次に、電流導入導体の封着部直近の断面積について説明する。本発明においては、上記断面積をSとし、前述の小径筒部のセラミックスにおける封着部直近の断面積をSとしたとき、比S/Sが数式1:0.037≦S/S≦0.363を満足するように構成されている。この条件を満足する電流導入導体の断面積は、従来のフリットガラスを用いる封着構造に用いられてきた電流導入導体の断面積より小さくなっている。このため、小径筒部のセラミックスと電流導入導体の間に熱膨張率の差があったとしても、その差に起因して生じる応力が低減してクラック発生が抑制される。しかしながら、電流導入導体が細くなりすぎると、電流導入導体の通電抵抗が無視できない程度の大きくなり、発熱による電力損失が生じるので、上記の範囲内である必要がある。なお、封着部直近の位置とは、封着部の端から管軸方向に0.2〜1mm程度離間し、かつ電流導入導体の封着部におけるのと同じ材質の部分に対向する位置である。 Next, the cross-sectional area immediately adjacent to the sealed portion of the current introduction conductor will be described. In the present invention, the cross-sectional area as S T, when the most recent cross-sectional area sealed portion in the ceramics of the small-diameter cylindrical portion of the above was S W, the ratio S W / S T is Formula 1: 0.037 ≦ S W / S T ≦ 0.363 is satisfied. The cross-sectional area of the current introduction conductor that satisfies this condition is smaller than the cross-sectional area of the current introduction conductor that has been used in the conventional sealing structure using frit glass. For this reason, even if there is a difference in the coefficient of thermal expansion between the ceramics of the small-diameter cylindrical portion and the current introduction conductor, the stress generated due to the difference is reduced and the generation of cracks is suppressed. However, if the current introduction conductor becomes too thin, the current-carrying resistance of the current introduction conductor becomes so large that it cannot be ignored, and power loss due to heat generation occurs, so it must be within the above range. It should be noted that the position closest to the sealing portion is a position that is separated from the end of the sealing portion by about 0.2 to 1 mm in the tube axis direction and faces a portion of the same material as that of the sealing portion of the current introduction conductor. is there.

上記のように断面積を、数式1を満足するように規定する場合の一般的および好適な電流導入導体の直径は、以下のとおりである。すなわち、
1.定格ランプ電力800W以下の場合、電流導入導体の直径は2.5mm以下、好適には1.8mm以下であるのがよい。
2.以下同様に400W以下の場合、1.5mm以下、好適には1.2以下であるのがよい。
3.100W以下の場合、0.5mm以下、好適には0.5mm以下であるのがよい。
The general and preferred current-introducing conductor diameters when the cross-sectional area is defined so as to satisfy Equation 1 as described above are as follows. That is,
1. When the rated lamp power is 800 W or less, the diameter of the current introduction conductor is 2.5 mm or less, preferably 1.8 mm or less.
2. Similarly, in the case of 400 W or less, it is 1.5 mm or less, preferably 1.2 or less.
3. In the case of 100 W or less, it is 0.5 mm or less, preferably 0.5 mm or less.

ところで、電流導入導体は、封着性金属またはサーメットを用いて構成できる。   By the way, the current introduction conductor can be configured using a sealing metal or cermet.

封着性金属としては、その熱膨張係数が透光性セラミックス放電容器の小径筒部を構成している透光性セラミックスのそれと近似している導電性金属であるニオブ(Nb)、タンタル(Ta)、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、バナジウム(V)、白金(Pt)、モリブデン(Mo)およびタングステン(W)などの金属やサーメットなどを用いることができる。また、透光性セラミックス放電容器の材料に透光性多結晶アルミナセラミックスなどのアルミニウム酸化物を用いる場合、ニオブおよびタンタルは、平均熱膨張係数がアルミニウム酸化物とほぼ同一であり、またモリブデンはその平均熱膨張係数が上記酸化物のそれと接近しているから、封止に好適である。イットリウム酸化物およびYAGの場合も差が少ない。窒化アルミニウムを透光性セラミックス放電容器に用いる場合には、電流導入導体にジルコニウムを用いるとよい。また、電流導入導体を複数の材料部分を接合して形成することもできる。例えば、一部を上記のグループから選択した金属の部分とし、この金属部分にサーメットを管軸方向に接合したり、管軸と直交する周方向に接合したりした構成とすることができる。そして、電流導入導体の少なくとも一部にサーメットを用いる場合、当該サーメットの部分で透光性セラミックス放電容器の小径筒部と電流導入導体との間の封着を行うことができる。   Sealing metals include niobium (Nb) and tantalum (Ta), which are conductive metals whose thermal expansion coefficient approximates that of translucent ceramics constituting the small-diameter cylindrical portion of translucent ceramic discharge vessel. ), Titanium (Ti), zirconium (Zr), hafnium (Hf), vanadium (V), platinum (Pt), molybdenum (Mo), tungsten (W), or a metal such as cermet can be used. Also, when aluminum oxide such as translucent polycrystalline alumina ceramics is used as the material of translucent ceramic discharge vessel, niobium and tantalum have the same average thermal expansion coefficient as aluminum oxide, and molybdenum Since the average coefficient of thermal expansion is close to that of the oxide, it is suitable for sealing. In the case of yttrium oxide and YAG, the difference is small. When aluminum nitride is used for the translucent ceramic discharge vessel, zirconium may be used for the current introduction conductor. Further, the current introduction conductor can be formed by joining a plurality of material portions. For example, a part of the metal selected from the above group may be used, and a cermet may be joined to the metal part in the tube axis direction or may be joined in the circumferential direction orthogonal to the tube axis. And when using a cermet for at least one part of a current introduction conductor, the small diameter cylinder part of a translucent ceramics discharge container and a current introduction conductor can be performed in the said cermet part.

上記サーメットは、その構成材料のセラミックスが例えばアルミナセラミックスで、金属が上記グループから選択された一種または複数種の金属、例えばモリブデンまたはタングステンからなるものを用いることができる。また、電流導入導体の透光性セラミックス放電容器に封着されるサーメット部分は、少なくともニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)およびタングステンなどの金属成分と、アルミナ、YAGおよびイットリアなどのセラミックス成分とを含み、金属成分の含有比率が5〜60質量%であることを許容する。   As the cermet, a ceramic material of which is made of, for example, alumina ceramics, and one or more kinds of metals selected from the above group, for example, molybdenum or tungsten can be used. Further, the cermet portion sealed in the translucent ceramic discharge vessel of the current introduction conductor includes at least a metal component such as niobium (Nb), molybdenum (Mo) and tungsten and a ceramic component such as alumina, YAG and yttria. Including, the content ratio of the metal component is allowed to be 5 to 60 mass%.

そうして、サーメットが上記のような構成であると、加熱手段による封着予定部を加熱した際に、加熱の仕方にもよるが、一般的には透光性セラミックス放電容器では熱吸収が生じにくい。これに対して、サーメット表面では熱吸収が大きくなり、その結果サーメットの表面が加熱されて温度上昇し、さらに透光性セラミックス放電容器の小径筒部に伝熱されることで封着予定部が溶融する。   Thus, when the cermet is configured as described above, when the portion to be sealed by the heating means is heated, it generally depends on the heating method, but the translucent ceramic discharge vessel generally does not absorb heat. Hard to occur. On the other hand, heat absorption increases on the cermet surface, and as a result, the surface of the cermet is heated and the temperature rises. To do.

また、金属成分の含有量が60質量%以下なので、透光性セラミックス放電容器の熱膨張率に大きな差がなく、透光性セラミックス放電容器が直接モリブデンに接触した場合と比較して、高圧放電ランプを点灯した際のヒートショックによる破損およびリークが生じにくい。   Moreover, since the content of the metal component is 60% by mass or less, there is no large difference in the coefficient of thermal expansion of the translucent ceramic discharge vessel, and the high-pressure discharge is compared with the case where the translucent ceramic discharge vessel is in direct contact with molybdenum. Damage and leakage due to heat shock when the lamp is turned on are less likely to occur.

上記サーメットは、上記とは異なる以下の観点からすれば、金属成分の含有比率が50〜80質量%であるのが好ましい。   If the said cermet is taken from the following viewpoints different from the above, it is preferable that the content rate of a metal component is 50-80 mass%.

すなわち、主としてサーメットの導電性を重視する観点からすれば、金属成分の含有比率を上記の範囲内にあるようにすれば、十分な導電性を得ることができる。そして、サーメットが上記のような構成であれば、所要の導電性を有するサーメットであっても、そ
の直径を小さくすることができるので、本発明による封着がより一層容易になる。
That is, from the viewpoint of placing importance on the conductivity of the cermet, sufficient conductivity can be obtained if the content ratio of the metal component is within the above range. And if a cermet is the above structures, even if it is a cermet which has required electroconductivity, since the diameter can be made small, the sealing by this invention becomes still easier.

しかし、金属成分の含有量が80質量%を超えると、透光性セラミックス放電容器との間の熱膨張率差が大きくなりすぎるので、所望の封着を得るのが困難になる。また、金属成分の含有量が50質量%になると、所望の導電性を得るのがやや困難になる。   However, if the content of the metal component exceeds 80% by mass, the difference in coefficient of thermal expansion from the translucent ceramic discharge vessel becomes too large, making it difficult to obtain a desired seal. Moreover, when the content of the metal component is 50% by mass, it is somewhat difficult to obtain desired conductivity.

また、金属成分の含有量が60質量%以下にすれば、透光性セラミックス放電容器の熱膨張率に大きな差がなく、透光性セラミックス放電容器が直接モリブデンに接触した場合と比較して、高圧放電ランプを点灯した際のヒートショックによる破損およびリークが生じにくい。   Further, if the content of the metal component is 60% by mass or less, there is no great difference in the coefficient of thermal expansion of the translucent ceramic discharge vessel, compared with the case where the translucent ceramic discharge vessel is in direct contact with molybdenum, Damage and leakage due to heat shock when the high-pressure discharge lamp is turned on are less likely to occur.

さらに、所望により少なくとも封着予定部におけるサーメットを、主として封着性を良好に構成した第1のサーメットが外周側に位置し、主として導電性を良好にした第2のサーメットを中心側に位置する傾斜構造とすることもできる。なお、この場合、第1および第2のサーメットを段階傾斜構造または無段階傾斜構造とすることができる。   Further, if desired, at least the cermet in the portion to be sealed is located, the first cermet having mainly good sealing properties is located on the outer peripheral side, and the second cermet having mainly good conductivity is located on the center side. An inclined structure can also be used. In this case, the first and second cermets can be stepped or steplessly tilted.

さらにまた、電流導入導体には、主として透光性セラミックス放電容器の小径筒部に封着する部分と、主として電極を支持する部分との機能がある。そこで、各部分をそれぞれの機能に対して最適化するために、各部分を別の材料を用いたり、別のサイズや構造にして形成し、かつそれらを接続して電流導入導体を構成したりすることがきる。例えば、主として透光性セラミックス放電容器の小径筒部に封着する部分をサーメットとし、主として電極を支持する部分を耐ハロゲン性金属により形成することが既知である。本発明においても主たる機能に応じた材料、サイズおよび形状などの仕様を異ならせて、これらを管軸方向に接続して電流導入導体を構成することを許容する。しかし、本発明においては、所望により電流導入導体のほぼ全長を通じて同一材質の導電性部材を用いることもできる。   Furthermore, the current introduction conductor mainly has a function of a portion that is sealed to the small-diameter cylindrical portion of the translucent ceramic discharge vessel and a portion that mainly supports the electrode. Therefore, in order to optimize each part for each function, each part is made of a different material, formed in a different size or structure, and connected to form a current introduction conductor. I can do it. For example, it is known that a portion sealed mainly to a small-diameter cylindrical portion of a translucent ceramic discharge vessel is a cermet, and a portion mainly supporting an electrode is formed of a halogen-resistant metal. Also in the present invention, it is allowed to configure the current introduction conductor by changing the specifications such as the material, size and shape according to the main function and connecting them in the tube axis direction. However, in the present invention, a conductive member made of the same material can be used over almost the entire length of the current introduction conductor if desired.

〔電極について〕 電極は、透光性セラミックス放電容器の内部に後述する放電媒体の放電を生起させる手段である。電極は、一般的にその一対が透光性セラミックス放電容器の内部において電極間でアーク放電が生起されるように離間対向して配設される。なお、本発明においては、少なくとも1個の電極が上記導入導体に接続して透光性セラミックス放電容器内に封装されている。   [Regarding Electrode] The electrode is a means for causing discharge of a discharge medium, which will be described later, inside the translucent ceramic discharge vessel. In general, a pair of electrodes are disposed so as to be opposed to each other so that an arc discharge is generated between the electrodes inside the translucent ceramic discharge vessel. In the present invention, at least one electrode is connected to the introduction conductor and sealed in the translucent ceramic discharge vessel.

また、電極は、電流導入導体に接続して透光性セラミックス放電容器内の所定位置に支持されている。例えば、電極の基端が電流導入導体の透光性セラミックス放電容器の内部側に位置する先端部に接続される。   The electrode is connected to the current introduction conductor and supported at a predetermined position in the translucent ceramic discharge vessel. For example, the proximal end of the electrode is connected to the distal end located on the inner side of the translucent ceramic discharge vessel of the current introduction conductor.

さらに、電極を電極主部または/および電極軸部により構成することができる。電極主部は、放電の起点となる部分で、したがって主として陰極およびまたは陽極として作用する部分であり、所望により電極軸部を介さないで直接電流導入導体に接続することができる。また、電極主部の表面積を大きくして放熱を良好にするために、必要に応じてタングステンのコイルを巻装したり、電極軸部より径大にしたりすることができる。電極が電極軸部を備えている場合、電極軸部は、電極主部と一体に、または溶接されて、電極主部の背面から後方へ突出して電極主部を支持し、かつ、電流導入導体に接続する。なお、所望により電極軸部と電流導入導体の先端部を単一のタングステンにより一体化させることができる。   Furthermore, an electrode can be comprised by an electrode main part or / and an electrode axial part. The electrode main part is a part that serves as a starting point of discharge, and therefore functions mainly as a cathode and / or an anode, and can be directly connected to the current introduction conductor without going through the electrode shaft part as desired. Further, in order to increase the surface area of the electrode main part to improve heat dissipation, a tungsten coil can be wound as necessary, or the diameter can be made larger than that of the electrode shaft part. When the electrode includes an electrode shaft portion, the electrode shaft portion is integrally or welded with the electrode main portion, protrudes rearward from the back surface of the electrode main portion, supports the electrode main portion, and the current introduction conductor. Connect to. If desired, the electrode shaft portion and the tip portion of the current introduction conductor can be integrated with a single tungsten.

さらにまた、電極の材料には、タングステン、ドープドタングステン、トリエーテッドタングステン、レニウムまたはタングステン−レニウム合金などを用いることができる。   Furthermore, tungsten, doped tungsten, triated tungsten, rhenium, tungsten-rhenium alloy, or the like can be used as an electrode material.

さらにまた、一対の電極を用いる場合、交流点灯形の場合にはそれらを対称構造とするが、直流点灯形の場合には、非対称構造にすることができる。   Furthermore, when a pair of electrodes is used, they have a symmetrical structure in the case of an AC lighting type, but can be made an asymmetric structure in the case of a DC lighting type.

〔放電媒体について〕 放電媒体は、その放電により所望の発光を得るための手段であるが、本発明においてその構成が特段限定されない。例えば、下記に列挙する態様であることを許容する。しかし、好ましくは発光金属のハロゲン化物、ランプ電圧形成媒体および希ガスにより構成される。なお、本発明において、「高圧放電」とは、イオン化媒体の点灯中の圧力が大気圧以上になる放電をいい、いわゆる超高圧放電を含む概念である。   [Discharge Medium] The discharge medium is a means for obtaining desired light emission by the discharge, but the configuration is not particularly limited in the present invention. For example, the following modes are allowed. However, it is preferably composed of a luminescent metal halide, a lamp voltage forming medium and a rare gas. In the present invention, “high-pressure discharge” refers to a discharge in which the pressure during lighting of the ionized medium is equal to or higher than atmospheric pressure, and is a concept including so-called ultrahigh-pressure discharge.

発光金属のハロゲン化物は、主として可視光を発光する発光金属のハロゲン化物であり、既知の各種金属ハロゲン化物を採用することができる。すなわち、発光金属の金属ハロゲン化物は、発光色、平均演色評価数Raおよび発光効率などについて所望の発光特性を備えた可視光の放射を得るため、さらには透光性セラミックス放電容器のサイズおよび入力電力に応じて、既知の金属ハロゲン化物の中から任意所望に選択することができる。例えば、ナトリウム(Na)、スカンジウム(Sc)、希土類金属(ジスプロシウム(Dy)、ツリウム(Tm)、ホルミウム(Ho)、プラセオジム(Pr)、ランタン(La)およびセリウム(Ce)など)、タリウム(Tl)、インジウム(In)およびリチウム(Li)からなるグループの中から選択された一種または複数種のハロゲン化物を用いることができる。   The luminescent metal halide is a luminescent metal halide that mainly emits visible light, and various known metal halides can be employed. That is, the metal halide of the luminescent metal obtains visible light radiation having desired luminescent characteristics with respect to luminescent color, average color rendering index Ra, luminescent efficiency, etc., and further, the size and input of the translucent ceramic discharge vessel Depending on the power, any desired metal halide can be selected as desired. For example, sodium (Na), scandium (Sc), rare earth metals (such as dysprosium (Dy), thulium (Tm), holmium (Ho), praseodymium (Pr), lanthanum (La) and cerium (Ce)), thallium (Tl) ), Indium (In) and lithium (Li), one or a plurality of halides selected from the group consisting of.

ランプ電圧形成媒体は、ランプ電圧を形成するのに効果的な媒体であり、例えば水銀または下記の金属のハロゲン化物を用いることができる。すなわち、ランプ電圧形成媒体としてのハロゲン化物は、点灯中の蒸気圧が相対的に大きくて、かつ、可視域の発光量が上記発光金属による可視域の発光量に比較して少ない金属、例えばアルミニウム(Al)、鉄(Fe)、亜鉛(Zn)、アンチモン(Sb)、マンガン(Mn)などのハロゲン化物が好適である。   The lamp voltage forming medium is an effective medium for forming a lamp voltage. For example, mercury or a metal halide described below can be used. That is, a halide as a lamp voltage forming medium is a metal such as aluminum, which has a relatively high vapor pressure during lighting and a small amount of light in the visible region compared to the amount of light emitted in the visible region. Halides such as (Al), iron (Fe), zinc (Zn), antimony (Sb), and manganese (Mn) are suitable.

希ガスは、始動ガスおよび緩衝ガスとして作用し、キセノン(Xe)、アルゴン(Ar)、クリプトン(Kr)、ネオン(Ne)などを単体でまたは混合して用いることができる。   The rare gas acts as a starting gas and a buffer gas, and xenon (Xe), argon (Ar), krypton (Kr), neon (Ne), or the like can be used alone or in combination.

1.発光金属のハロゲン化物+水銀+希ガス:いわゆる水銀入りのメタルハライドランプの構成である。   1. Luminescent metal halide + mercury + noble gas: a so-called mercury-containing metal halide lamp.

2.発光金属のハロゲン化物+ランプ電圧形成媒体としてのハロゲン化物+希ガス:環境負荷の大きな水銀を用いないいわゆる水銀フリーのメタルハライドランプの構成である。   2. Luminescent metal halide + halide as lamp voltage forming medium + rare gas: This is a so-called mercury-free metal halide lamp configuration that does not use mercury with a large environmental load.

3.水銀+希ガス:いわゆる高圧水銀ランプの構成である。   3. Mercury + noble gas: This is a so-called high-pressure mercury lamp configuration.

4.希ガス:希ガスとしてXeを用いると、いわゆるキセノンランプの構成である。   4). Noble gas: When Xe is used as a noble gas, it is a so-called xenon lamp configuration.

次に、発光金属のハロゲン化物は、ハロゲンとしてよう素、臭素、塩素またはフッ素のいずれか一種または複数種を用いることができる。   Next, in the halide of the luminescent metal, any one or plural kinds of iodine, bromine, chlorine or fluorine can be used as the halogen.

〔本発明のその他の構成について〕 本発明の必須構成要件ではないが、所望により以下の構成の一部または全部を具備することにより、高圧放電ランプの機能が付加されたり、性能が向上したりする。   [Other Configurations of the Present Invention] Although not an essential component of the present invention, the function of a high-pressure discharge lamp can be added or the performance can be improved by including some or all of the following configurations as desired. To do.

(1)(外管について) 本発明の高圧放電ランプは、透光性セラミックス放電容器が大気中に露出した状態で点灯するように構成することができる。しかし、要すれば、透光性セラミックス放電容器を外管内に収納することができる。なお、外管内は、真空、ガス入り、または大気に連通した雰囲気にすることもできる。   (1) (Outer tube) The high-pressure discharge lamp of the present invention can be configured to light up in a state where the translucent ceramic discharge vessel is exposed to the atmosphere. However, if necessary, the translucent ceramic discharge vessel can be accommodated in the outer tube. Note that the inside of the outer tube may be vacuum, gas-filled, or an atmosphere communicating with the atmosphere.

(2)(反射鏡について) 本発明の高圧放電ランプは、反射鏡を一体化して具備することができる。   (2) (Reflecting mirror) The high-pressure discharge lamp of the present invention can be integrated with a reflecting mirror.

第2の発明の高圧放電ランプは、包囲部および包囲部に接続して形成された小径筒部を備えた透光性セラミックス放電容器と;透光性セラミックス放電容器の小径筒部の内部に挿入され、主として透光性セラミックス放電容器の小径筒部におけるセラミックスの溶融によって上記小径筒部に封着された電流導入導体と;電流導入導体に接続して透光性セラミックス放電容器内に封装された電極と;透光性セラミックス放電容器内に封入された放電媒体と;を具備し、小径筒部のセラミックスの溶融により電流導入導体に封着して形成された封着部の最大外径をφで、長さをLとし、封着部の直近における小径筒部の外径をφとしたとき、比φ/φ(%)が数式2:100≦φ/φ≦200を満足し、かつ比L/φ(%)が数式3:100≦L/φ≦300することを特徴としている。 A high pressure discharge lamp according to a second aspect of the present invention is a translucent ceramics discharge vessel provided with an enclosing part and a small diameter cylindrical part connected to the enclosing part; and inserted into the small diameter cylindrical part of the translucent ceramics discharge container A current introduction conductor sealed in the small diameter cylindrical portion mainly by melting of the ceramic in the small diameter cylindrical portion of the translucent ceramic discharge vessel; and connected to the current introduction conductor and sealed in the translucent ceramic discharge vessel An electrode; and a discharge medium sealed in a translucent ceramic discharge vessel; and the maximum outer diameter of the sealed portion formed by sealing the current-introducing conductor by melting the ceramic in the small-diameter cylindrical portion is φ in S, the length and L S, when the outer diameter of the small diameter cylinder portion at the nearest sealing portion was phi T, the ratio φ S / φ T (%) is equation 2: 100 ≦ φ S / φ T ≦ 200 satisfied, and the ratio L S / φ T ( ) Formulas 3: a 100 ≦ L S / φ T ≦ 300 , characterized in that.

本発明は、封着部のサイズの寸法比を規定することで封着時のクラック発生を抑制している。
封着部のサイズは、小径筒部の直径および肉厚、封着時の加熱時間、加熱領域、加熱手段および加熱方法などに影響されて変化する。したがって、本発明の規定する範囲内に入るように封着部を形成するには、上記パラメータを適宜選定して封着すればよい。例えば、レーザー照射により封止予定部を局部加熱し、その際にレーザーおよび透光性セラミックス放電容器を相対的に、好ましくは透光性セラミックス放電容器を10〜500回転/分、好適には100〜300回転/分の割合で回転させ、さらには所要によりレーザー出力を加減して封止予定部のセラミックスを溶融させる。
In the present invention, the generation of cracks during sealing is suppressed by defining the size ratio of the size of the sealing portion.
The size of the sealing portion varies depending on the diameter and thickness of the small diameter cylindrical portion, the heating time at the time of sealing, the heating region, the heating means, the heating method, and the like. Therefore, in order to form the sealing portion so as to fall within the range defined by the present invention, the above parameters may be appropriately selected and sealed. For example, the part to be sealed is locally heated by laser irradiation, and at that time, the laser and the translucent ceramic discharge vessel are relatively placed, preferably the translucent ceramics discharge vessel is 10 to 500 revolutions / minute, preferably 100. It is rotated at a rate of ˜300 revolutions / minute, and further, the laser output is adjusted as necessary to melt the ceramics to be sealed.

数式2:100≦φ/φ≦200および数式3:100≦L/φ≦300をともに満足する範囲内であれば、点灯可能な封着部が得られるが、上記範囲を逸脱すると、点灯可能な封着部が得られなくなる。なお、加熱封着工程において、レーザーおよび透光性セラミックス放電容器の相対的回転を行う場合、その回転数が高くなりすぎると、封着部が短くなりすぎて数式3の下限値から逸脱してクラックが発生しやすくなる。 A sealing part that can be lit can be obtained as long as both the numerical formula 2: 100 ≦ φ S / φ T ≦ 200 and the numerical formula 3: 100 ≦ L S / φ T ≦ 300 are satisfied. Then, the sealing part which can be lighted cannot be obtained. In the heat sealing step, when the relative rotation of the laser and the translucent ceramic discharge vessel is performed, if the number of rotations becomes too high, the sealing portion becomes too short and deviates from the lower limit of Equation 3. Cracks are likely to occur.

本発明において、その他の構成については第1の発明に関して説明した構成を所望により適宜採用することを許容する。   In the present invention, as to other configurations, the configurations described in regard to the first invention can be appropriately adopted as desired.

次に、本発明の高圧放電ランプ点灯装置は、前記本発明の高圧放電ランプと;高圧放電ランプを点灯する点灯回路と;を具備していることを特徴としている。     Next, a high pressure discharge lamp lighting device according to the present invention includes the high pressure discharge lamp according to the present invention; and a lighting circuit for lighting the high pressure discharge lamp.

本発明において、点灯回路は、どのような構成であってもよい。また、交流点灯および直流点灯のいずれの点灯方式であってもよい。交流点灯の場合、例えばインバータを主体とする電子化点灯回路を構成することができる。所望により、インバータの入力端子間に接続する直流電源に昇圧チョッパまたは降圧チョッパなどの直流−直流間変換回路を付加することができる。直流点灯の場合、例えば上記直流−直流間変換回路を主体とする電子化点灯回路を構成することができる。   In the present invention, the lighting circuit may have any configuration. Moreover, any lighting system of AC lighting and DC lighting may be used. In the case of AC lighting, for example, an electronic lighting circuit mainly composed of an inverter can be configured. If desired, a DC-DC converter circuit such as a step-up chopper or a step-down chopper can be added to a DC power source connected between the input terminals of the inverter. In the case of DC lighting, for example, an electronic lighting circuit mainly composed of the above-described DC-DC conversion circuit can be configured.

本発明の照明装置は、照明装置本体と;照明装置本体に配設された本発明の高圧放電ランプと;高圧放電ランプを点灯する点灯回路と;を具備していることを特徴としている。     The illuminating device of the present invention is characterized by comprising: an illuminating device main body; a high-pressure discharge lamp of the present invention disposed in the illuminating device main body; and a lighting circuit for lighting the high-pressure discharge lamp.

本発明において、照明装置は、高圧放電ランプを光源とする全ての装置を含む概念である。例えば、屋外用および屋内用の各種照明器具、自動車前照灯、画像または映像投射装置、標識灯、信号灯、表示灯、化学反応装置、検査装置などである。   In the present invention, the illumination device is a concept including all devices using a high-pressure discharge lamp as a light source. Examples include various outdoor and indoor lighting fixtures, automobile headlamps, image or video projection devices, marker lamps, signal lights, indicator lights, chemical reaction devices, inspection devices, and the like.

照明装置本体は、照明装置から高圧放電ランプおよび点灯回路を除いた残余の部分をいう。   The illuminating device main body refers to the remaining part of the illuminating device excluding the high-pressure discharge lamp and the lighting circuit.

点灯回路は、照明装置本体から離間した位置に配置されるのであってもよい。   The lighting circuit may be disposed at a position separated from the lighting device main body.

第1および第2の発明によれば、透光性セラミックス放電容器の封止予定部を加熱溶融して、電流導入導体に溶着させる封止構造において、封止予定部における小径筒部、電流導入導体およびこれらが形成する封着部の寸法関係を所定範囲内に規定して封着部のセラミックスに生じるクラック発生を抑制した高圧放電ランプ、高圧放電ランプ点灯装置および照明装置を提供することができる。   According to the first and second inventions, in the sealing structure in which the part to be sealed of the translucent ceramic discharge vessel is heated and melted and welded to the current introduction conductor, the small diameter cylindrical part in the part to be sealed, the current introduction It is possible to provide a high-pressure discharge lamp, a high-pressure discharge lamp lighting device, and an illuminating device in which the dimensional relationship between the conductor and the sealing portion formed by the conductor is defined within a predetermined range and cracks generated in the ceramic of the sealing portion are suppressed. .

また、第1の発明によれば、小径筒部のセラミックスの断面積Sと電流導入導体の断面積Sとを数式1を満足する範囲内に規定したことにより、電流導入導体の断面積が小さいので、電流導入導体とこれに融着するセラミックスとの熱膨張率の差に基づいて生じる応力が小さくなるため、封着部のセラミックスに発生するクラックを抑制することができる。一方、電流導入導体の断面積が小さすぎることのない範囲に設定されているので、ランプ電流が電流導入導体に流れることによって電流導入導体に発生する電力ロスが増大しすぎることがない。 Further, according to the first invention, by defining the sectional area S W of the cross-sectional area S T and the current introducing conductor ceramics of the small-diameter cylindrical portion within a range satisfying the equation 1, the cross-sectional area of the current introducing conductor Therefore, since the stress generated based on the difference in coefficient of thermal expansion between the current introduction conductor and the ceramic fused to the current introduction conductor becomes small, it is possible to suppress cracks generated in the ceramic of the sealing portion. On the other hand, since the cross-sectional area of the current introduction conductor is set in a range in which the current introduction conductor is not too small, the power loss generated in the current introduction conductor does not increase excessively when the lamp current flows through the current introduction conductor.

さらに、第2の発明によれば、形成された封着部の最大外径φ、長さLおよび電流導入導体外径を数式2および数式3をともに満足する範囲内に規定したことにより、電流導入導体の直径が封着時の応力が低減してクラック発生を効果的に抑制するとともに、封着部を小形にして高圧放電ランプ全体の小形化に寄与させることができる。 Further, according to the second invention, the maximum outer diameter φ S , the length L S and the current introduction conductor outer diameter of the formed sealing portion are defined within the ranges satisfying both Expression 2 and Expression 3. The diameter of the current-introducing conductor can reduce the stress at the time of sealing and effectively suppress the generation of cracks, and can reduce the size of the sealing portion and contribute to the miniaturization of the entire high-pressure discharge lamp.

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

図1ないし図4は、本発明の高圧放電ランプにおける第1の実施形態としての自動車前照灯用メタルハライドランプを示し、図1はランプ全体の正面図、図2は発光管の拡大断面図、図3は発光管の封着部の外観の一例を示す正面図、図4は発光管の要部拡大断面図である。自動車前照灯用メタルハライドランプMHLは、発光管IT、リード線L1、L2、絶縁チューブT、外管OTおよび口金Bを主たる部品として構成されている。     1 to 4 show a metal halide lamp for an automobile headlamp as a first embodiment of the high-pressure discharge lamp of the present invention, FIG. 1 is a front view of the entire lamp, and FIG. 2 is an enlarged sectional view of an arc tube, FIG. 3 is a front view showing an example of the appearance of the sealing portion of the arc tube, and FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the arc tube. The metal halide lamp MHL for automobile headlamps is mainly composed of a luminous tube IT, lead wires L1 and L2, an insulating tube T, an outer tube OT, and a base B.

発光管ITは、透光性セラミックス放電容器1、電流導入導体2、電極3および放電媒体からなり、封着部SPを有している。   The arc tube IT includes a translucent ceramic discharge vessel 1, a current introduction conductor 2, an electrode 3, and a discharge medium, and has a sealing portion SP.

透光性セラミックス放電容器1は、図2に示すように、透光性セラミックスを主材料として一体成形により形成されており、包囲部1aおよび一対の小径筒部1b、1bを具備している。包囲部1aは、肉厚がほぼ一定な中空の紡錘形状に成形され、内部に同様形状の放電空間1cが形成されている。放電空間1cの内容積は、約0.05cc以下である。一対の小径筒部1b、1bは、それぞれが包囲部1aの管軸方向の両端から一体に延長された比較的短くて細い筒状部分によって形成されている。そして、その封止予定部に封着部SPが形成されている。また、封着部SPの直近における断面積が前記数式1(0.037≦S/S≦0.363)を満足するように設定されている。 As shown in FIG. 2, the translucent ceramic discharge vessel 1 is formed by integral molding using translucent ceramic as a main material, and includes an enclosing portion 1a and a pair of small-diameter cylindrical portions 1b and 1b. The surrounding portion 1a is formed into a hollow spindle shape having a substantially constant thickness, and a discharge space 1c having the same shape is formed therein. The internal volume of the discharge space 1c is about 0.05 cc or less. The pair of small-diameter cylindrical portions 1b and 1b are formed by relatively short and thin cylindrical portions that are integrally extended from both ends of the surrounding portion 1a in the tube axis direction. And the sealing part SP is formed in the scheduled sealing part. Further, the cross-sectional area in the immediate vicinity of the sealing portion SP is set so as to satisfy the formula 1 (0.037 ≦ S W / S T ≦ 0.363).

上記封着部SPは、図3および図4に示すように、主として小径筒部1bのセラミックスが溶融し表面張力で管軸方向に収縮し、かつ管軸と直交する方向に膨出ないし収縮して異形な形状をなしている。また、封着部SPは、セラミックス中に後述する電流導入導体2の構成物質が固溶して固溶体を構成していることが多く、この場合にはセラミックスの固有色と異なる色に変色している。さらに、封着部SPのサイズは、以下のとおりであり、前記数式2および数式3をともに満足している。すなわち、最大外径はφで、管軸方向の長さはLで示されている。なお、封着部SPの直近における小径筒部1bの直径はφで示されている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the sealing portion SP mainly melts the ceramic of the small-diameter cylindrical portion 1b and contracts in the tube axis direction due to surface tension, and expands or contracts in a direction perpendicular to the tube axis. It has an unusual shape. Further, the sealing portion SP often forms a solid solution by dissolving the constituent material of the current introduction conductor 2 described later in the ceramic, and in this case, the color changes to a color different from the intrinsic color of the ceramic. Yes. Furthermore, the size of the sealing part SP is as follows, and both the mathematical formulas 2 and 3 are satisfied. That is, the maximum outer diameter is phi S, the length of the tube axis direction is indicated by L S. The diameter of the small-diameter cylindrical portion 1b in the immediate vicinity of the sealing portion SP is indicated by phi T.

電流導入導体2は、サーメットやニオブ棒などからなり、透光性セラミックス放電容器1のそれぞれの小径筒部1bに挿入され、かつ少なくとも小径筒部1bのセラミックスの溶融により封着されている。図示の形態において、電流導入導体2は、ニオブ部2a、サーメット部2bおよびモリブデン部2cの直列接合体から構成されている。ニオブ部2aは電流導入導体2の基端側に位置し、モリブデン部2cは先端側に位置し、サーメット部2bは中間に位置している。そして、ニオブ部2aおよびサーメット部2bに跨る部位において封着部SPが形成されている。なお、図示形態において、封着部SPの直近位置は、封着部SPの端から管軸方向に0.2〜1mm程度離間した領域で、かつサーメット部2bに対向している部分である。   The current introduction conductor 2 is made of a cermet, a niobium rod, or the like, inserted into each small-diameter cylindrical portion 1b of the translucent ceramic discharge vessel 1, and sealed by melting at least the ceramic in the small-diameter cylindrical portion 1b. In the illustrated form, the current introduction conductor 2 is composed of a series joined body of a niobium part 2a, a cermet part 2b, and a molybdenum part 2c. The niobium part 2a is located on the proximal end side of the current introduction conductor 2, the molybdenum part 2c is located on the distal end side, and the cermet part 2b is located in the middle. And the sealing part SP is formed in the site | part straddling the niobium part 2a and the cermet part 2b. In the illustrated embodiment, the closest position of the sealing portion SP is a portion that is spaced from the end of the sealing portion SP by about 0.2 to 1 mm in the tube axis direction and that faces the cermet portion 2b.

したがって、電流導入導体2の先端部は小径筒部1b内に挿入されていて、基端部は透光性セラミックス放電容器1の外部へ露出している。なお、小径筒部1bは、電流導入導体2を封着する際に、加熱されて十分に溶融すると、表面張力により軸方向に凝縮しながら径方向に膨出して図3および図4に示すように楕円球状ないし涙滴状に変形した封着部SPを形成する傾向がある。   Therefore, the distal end portion of the current introduction conductor 2 is inserted into the small diameter cylindrical portion 1 b and the proximal end portion is exposed to the outside of the translucent ceramic discharge vessel 1. When the small diameter cylindrical portion 1b is heated and sufficiently melted when the current introduction conductor 2 is sealed, the small diameter cylindrical portion 1b expands in the radial direction while condensing in the axial direction due to surface tension, as shown in FIGS. There is a tendency to form a sealing portion SP that is deformed into an oval or teardrop shape.

電極3は、タングステン線からなり、軸方向の先端部、中間部および基端部にわたり軸部の直径が同じで、かつ先端部および中間部の一部が放電空間1c内に露出している。また、電極3は、その基端部が電流導入導体2の先端部に溶接により接続していることによって、透光性セラミックス放電容器1の管軸方向に沿って支持されている。なお、電極3の中間部と小径筒部1bの内面との間に管軸方向に短いわずかな隙間gすなわちキャピラリーが形成されている。しかし、このキャピラリーは、フリットガラスを用いて透光性セラミックス放電容器を封止する従来の高圧放電ランプにおけるそれに比較すると、明らかに短くすることができる。   The electrode 3 is made of a tungsten wire, and the diameter of the shaft portion is the same over the distal end portion, the intermediate portion, and the proximal end portion in the axial direction, and a part of the distal end portion and the intermediate portion is exposed in the discharge space 1c. The electrode 3 is supported along the tube axis direction of the translucent ceramic discharge vessel 1 by connecting the base end of the electrode 3 to the tip of the current introduction conductor 2 by welding. A slight gap g that is short in the tube axis direction, that is, a capillary, is formed between the intermediate portion of the electrode 3 and the inner surface of the small-diameter cylindrical portion 1b. However, this capillary can be clearly shortened compared to that in a conventional high-pressure discharge lamp in which a translucent ceramic discharge vessel is sealed using frit glass.

放電媒体は、発光金属のハロゲン化物、ランプ電圧形成用媒体および希ガスからなる。ランプ電圧形成用媒体は、水銀またはランプ電圧計形容用ハロゲン化物からなる。なお、ランプ電圧形成用ハロゲン化物は、蒸気圧が高くて発光金属のハロゲン化物との共存下で可視域の発光量が発光金属の発光量に比較して少ない金属のハロゲン化物である。   The discharge medium includes a light emitting metal halide, a lamp voltage forming medium, and a rare gas. The medium for forming the lamp voltage is made of mercury or a halide for forming a lamp voltmeter. The lamp voltage forming halide is a metal halide having a high vapor pressure and a small amount of luminescence in the visible region in the coexistence with the luminescent metal halide compared to the luminescent metal.

リード線L1、L2は、それぞれの先端が電流導入導体2、2の基端に溶接により接続して発光管ITを支持している。リード線L1は、管軸に沿って延在して後述する口金B内に導出され、図示されていない中央に配設されたピン状をなす他方の口金端子に接続している。リード線L2は、中間部が後述する外管OTに沿って折り返されて口金B内に導入されて口金Bの外周面に配設されたリング状をなす一方の口金端子t1に接続している。   The lead wires L1 and L2 are connected to the base ends of the current introduction conductors 2 and 2 by welding to support the arc tube IT. The lead wire L1 extends along the tube axis, is led out into a base B which will be described later, and is connected to the other base terminal having a pin shape disposed in the center (not shown). The lead wire L2 is folded back along an outer tube OT described later, introduced into the base B, and connected to one base terminal t1 having a ring shape disposed on the outer peripheral surface of the base B. .

絶縁チューブTは、セラミックスのチューブからなり、リード線L2を被覆している。   The insulating tube T is made of a ceramic tube and covers the lead wire L2.

外管OTは、紫外線カット性能を備えており、内部に発光管ITを収納していて、両端の縮径部4(図では右方の一端のみが示されている。)がリード線L2にガラス溶着している。しかし、外管OTの内部は気密ではなく、外気に連通している。   The outer tube OT has an ultraviolet ray cutting performance, accommodates the arc tube IT therein, and the diameter-reduced portions 4 at both ends (only one end on the right side is shown in the figure) are connected to the lead wire L2. Glass welded. However, the inside of the outer tube OT is not airtight but communicates with the outside air.

口金Bは、自動車前照灯用として規格化されているもので、発光管ITおよび外管OTを中心軸に沿って植立して支持していて、自動車前照灯の背面から内部へ着脱可能に装着される。また、装着時に電源側のランプソケットと接続し得るように筒状部の外周面に配設されたリング状をなす一方の口金端子t1と、筒状部の内部に形成された一端開放の凹部内において中央で軸方向に突出して配設されたピン状をなす他方の口金端子とを備えて構成されている。   The base B is standardized for automotive headlamps. It supports the arc tube IT and the outer tube OT planted along the central axis, and is attached to and detached from the back of the vehicle headlamp. Installed as possible. In addition, one cap terminal t1 having a ring shape disposed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion so that it can be connected to the lamp socket on the power source side when mounted, and a concave portion with one end open formed inside the cylindrical portion In the inside, it is configured to include the other base terminal having a pin shape disposed so as to protrude in the axial direction at the center.

実施例1は、図1ないし図3に示す高圧放電ランプである。
透光性セラミックス放電容器:一体成形の透光性アルミナセラミックス製、
包囲部;最大内径6mm、最大内径5mm、肉厚0.5mm、
小径筒部;外径2.7mm、内径0.7mm、長さ5mm
電流導入導体 :Mo-Al2O3=50:50体積%のサーメット棒、直径0.65mm
電極 :電極間距離3mm
放電媒体 :DyI3-NdI3-CsI=3mg、Xe0.5気圧
定格ランプ電力 :35W
Example 1 is a high-pressure discharge lamp shown in FIGS. 1 to 3.
Translucent ceramic discharge vessel: Made of integral translucent alumina ceramic,
Enclosure: Maximum inner diameter 6mm, Maximum inner diameter 5mm, Wall thickness 0.5mm,
Small diameter cylindrical part: 2.7mm outer diameter, 0.7mm inner diameter, 5mm length
Current-introducing conductor: Mo-Al 2 O 3 = 50: 50% by volume cermet rod, diameter 0.65mm
Electrode: 3mm distance between electrodes
Discharge medium: DyI 3 -NdI 3 -CsI = 3mg, Xe0.5 bar rated lamp power: 35W

透光性セラミックス放電容器:一体成形の透光性アルミナセラミックス製、
包囲部;最大内径6mm、最大内径5mm、肉厚0.5mm、
小径筒部;外径1.7mm、内径0.4mm、長さ5mm
電流導入導体 :Mo-Al2O3=50:50体積%のサーメット棒、直径0.35mm
その他の仕様は、実施例1と同じである。
Translucent ceramic discharge vessel: Made of integral translucent alumina ceramic,
Enclosure: Maximum inner diameter 6mm, Maximum inner diameter 5mm, Wall thickness 0.5mm,
Small diameter cylindrical part: Outer diameter 1.7mm, Inner diameter 0.4mm, Length 5mm
Current-introducing conductor: Mo-Al 2 O 3 = 50: 50% by volume cermet rod, diameter 0.35mm
Other specifications are the same as those in the first embodiment.

図5は、小径筒部および電流導入導体の封着部の直近における断面積比とクラック発生率および電力ロス発生率との関係を示すグラフである。図において、横軸の封着体断面積の比率は小径筒部および電流導入導体の封着部の直近における断面積比を示し、縦軸の左側がクラック発生率%(◆)、右側が電力ロス発生率%(■)を、それぞれ示している。     FIG. 5 is a graph showing the relationship between the cross-sectional area ratio, crack generation rate, and power loss generation rate in the immediate vicinity of the small-diameter cylindrical portion and the sealed portion of the current introduction conductor. In the figure, the ratio of the cross-sectional area of the sealing body on the horizontal axis shows the ratio of the cross-sectional area in the immediate vicinity of the small-diameter cylindrical part and the sealing part of the current introduction conductor. The loss rate% (■) is shown respectively.

図から理解できるように、小径筒部および電流導入導体の封着部の直近における断面積比(封着体断面積の比率)が0.037〜0.363の範囲内であれば、クラック発生率および電力ロス発生率がともに顕著に低減する。なお、上記において、電力ロスとは、電流導入導体の通電部断面積不足により、ランプ電力に対して1%以上の電力損失が電流導入導体で発生して熱ロスとなることを意味する。したがって、電力ロス発生率は、電流導入導体が細すぎて無視できない発熱不良が発生する割合を示す。   As can be understood from the drawing, if the cross-sectional area ratio (ratio of the cross-sectional area of the sealing body) in the immediate vicinity of the small-diameter cylindrical portion and the sealing portion of the current introduction conductor is within the range of 0.037 to 0.363, cracks are generated. Both the rate and the power loss occurrence rate are significantly reduced. In the above, the power loss means that a power loss of 1% or more with respect to the lamp power is generated in the current introduction conductor due to a shortage of a cross-sectional area of the current introduction conductor, resulting in a heat loss. Therefore, the power loss occurrence rate indicates a rate at which heat generation defects that cannot be ignored due to the current introduction conductor being too thin are generated.

実用的なランプ性能を得るためには、熱ロスによる効率低下や(放電媒体が小径筒部内に滞留する分を見込んで封入量を決めることによる)放電媒体の封入量の増加に伴う不純物増加、始動不調、短寿命および特性不安定化を抑制する必要がある。このため、小径筒部をあまり大径にできない。そのため、図6における横軸の封着導体断面積の比率が小さいほど実質的に電流導入導体の断面積、特に封着部における電流導入導体部分であるところの封着導体の断面積が小さくなる傾向になる。ランプ仕様ごとの定格ランプ電流に対して電流導入導体、特に封着導体の断面積がある一定範囲より小さくなると、温度上昇により電流導入導体での抵抗発熱が電流導入導体の温度を明確に上昇させるようになる。そうなると、温度上昇により電流導入導体の抵抗率が急増するにもかかわらず、ほぼ同じランプ電流が流れるので、抵抗発熱はさらに増大し、電流導入導体の温度をさらに上昇させることになる。その結果、さらに抵抗発熱が増加し、さらなる温度上昇につながるといった連鎖サイクルが生じ、結果として図6の曲線(四角)の左側の領域に示されているように、ある横軸値以下で比較的急激に発熱(電力ロス)が増加する現象が生じる。   In order to obtain practical lamp performance, the efficiency decreases due to heat loss and the increase in the amount of impurities accompanying the increase in the amount of discharge medium encapsulated (by determining the amount of entrapment in anticipation of the discharge medium staying in the small diameter cylinder) It is necessary to suppress start-up failure, short life, and characteristic instability. For this reason, a small diameter cylinder part cannot be made large diameter too much. Therefore, the smaller the ratio of the cross-sectional area of the sealed conductor on the horizontal axis in FIG. 6, the smaller the cross-sectional area of the current introduction conductor, in particular, the cross-sectional area of the sealed conductor that is the current introduction conductor portion in the sealing portion. Become a trend. If the cross-sectional area of the current introduction conductor, especially the sealing conductor, becomes smaller than a certain range with respect to the rated lamp current for each lamp specification, the resistance heat generation in the current introduction conductor will clearly raise the temperature of the current introduction conductor due to the temperature rise. It becomes like this. Then, even though the resistivity of the current introduction conductor rapidly increases due to the temperature rise, almost the same lamp current flows, so that the resistance heat generation further increases, and the temperature of the current introduction conductor is further increased. As a result, a chain cycle in which the resistance heat generation further increases and the temperature rises further occurs. As a result, as shown in the region on the left side of the curve (square) in FIG. A phenomenon in which heat generation (power loss) suddenly increases occurs.

図7は、封着部のサイズである封着部の最大外径、長さおよび封着部の直近における小径筒部の外径を変えた高圧放電ランプを製作して点灯試験をした結果を示すグラフである。図において、横軸は比φ/φを、縦軸は比L/φを、それぞれ示す。 FIG. 7 shows the results of a lighting test in which a high-pressure discharge lamp was manufactured by changing the maximum outer diameter and length of the sealing portion, which is the size of the sealing portion, and the outer diameter of the small-diameter cylindrical portion in the immediate vicinity of the sealing portion. It is a graph to show. In the figure, the horizontal axis represents the ratio φ S / φ T , and the vertical axis represents the ratio L S / φ T.

図から理解できるように、比φ/φが100〜200(%)、比L/φが100〜300%)の範囲内であれば、封着が良好で点灯可能であるが、上記の範囲を逸脱すると、点灯不可となる。 As can be understood from the figure, if the ratio φ S / φ T is within the range of 100 to 200 (%) and the ratio L S / φ T is within the range of 100 to 300%, the sealing is good and the lamp can be lit. When deviating from the above range, lighting is impossible.

図7は本発明の高圧放電ランプ点灯装置における一実施形態を示すブロック回路図である。本発明の高圧放電ランプ点灯装置は、第1または第2の本発明の高圧放電ランプMHLと、高圧放電ランプMHLを点灯する点灯回路とを具備している。なお、本形態において、その点灯回路が低周波交流点灯回路方式を採用している。     FIG. 7 is a block circuit diagram showing an embodiment of the high pressure discharge lamp lighting device of the present invention. The high pressure discharge lamp lighting device of the present invention includes the high pressure discharge lamp MHL of the first or second aspect of the present invention and a lighting circuit for lighting the high pressure discharge lamp MHL. In this embodiment, the lighting circuit employs a low-frequency AC lighting circuit system.

本形態において、点灯回路は、電子化されていて、直流電源DC、昇圧チョッパBUT、フルブリッジ形インバータFBIおよびイグナイタIGを具備しており、自動車前照灯用メタルハライドランプMHLを点灯する。   In this embodiment, the lighting circuit is digitized and includes a DC power source DC, a boost chopper BUT, a full bridge inverter FBI, and an igniter IG, and lights a metal halide lamp MHL for an automobile headlamp.

直流電源DCは、例えば自動車のバッテリーからなる。   The DC power source DC is composed of, for example, a car battery.

昇圧チョッパBUTは、その入力端が直流電源DCに接続している。   The input terminal of the boost chopper BUT is connected to the DC power source DC.

フルブリッジ形インバータFBIは、その入力端が昇圧チョッパBUTの出力端に接続している。   The full bridge type inverter FBI has its input terminal connected to the output terminal of the boost chopper BUT.

イグナイタIGは、フルブリッジ形インバータFBIの低周波交流出力を入力して高電圧始動パルスを発生し、始動時に後述する自動車前照灯用メタルハライドランプMHLの一対の電極間に印加する。   The igniter IG receives a low-frequency AC output from the full-bridge inverter FBI, generates a high-voltage start pulse, and applies it between a pair of electrodes of a metal halide lamp MHL for an automobile headlamp described later at the start.

自動車前照灯用メタルハライドランプMHLは、図1および図2に示す構成であり、フルブリッジ形インバータFBIの出力端間に接続して低周波交流点灯する。   The metal halide lamp MHL for automobile headlamps has the configuration shown in FIGS. 1 and 2, and is connected between the output terminals of the full bridge inverter FBI to be lit at a low frequency.

図8は、本発明の照明装置における一実施形態としての自動車前照灯を示す概念的側面図である。図において、11は前照灯本体、12は高圧放電ランプ点灯装置、13は自動車前照灯用メタルハライドランプである。     FIG. 8 is a conceptual side view showing an automobile headlamp as an embodiment of the illumination device of the present invention. In the figure, 11 is a headlamp body, 12 is a high pressure discharge lamp lighting device, and 13 is a metal halide lamp for automobile headlamps.

前照灯本体11は、容器状をなし、内部に反射鏡11a、前面にレンズ11bおよび図示を省略しているランプソケットなどを備えている。   The headlamp body 11 has a container shape, and includes a reflecting mirror 11a inside, a lens 11b on the front surface, and a lamp socket not shown.

高圧放電ランプ点灯装置12は、図7に示す回路構成を備えていて、主点灯回路12Aおよび始動器12Bを具備している。主点灯回路12Aは、図3の昇圧チョッパBUTおよびフルブリッジ形インバータFBIを主構成要素として構成されている。始動器12Bは、同じくイグナイタIGを主構成要素として構成されている。   The high-pressure discharge lamp lighting device 12 has the circuit configuration shown in FIG. 7, and includes a main lighting circuit 12A and a starter 12B. The main lighting circuit 12A includes the boost chopper BUT and the full bridge inverter FBI of FIG. 3 as main components. Similarly, the starter 12B includes an igniter IG as a main component.

自動車前照灯用メタルハライドランプ13は、上記ランプソケットに装着されて点灯する。   The metal halide lamp 13 for automobile headlamps is mounted on the lamp socket and lights up.

本発明の高圧放電ランプにおける第1の実施形態としての自動車前照灯用メタルハライドランプを示す正面図The front view which shows the metal halide lamp for motor vehicle headlamps as 1st Embodiment in the high pressure discharge lamp of this invention 同じく発光管の拡大断面図Similarly enlarged sectional view of arc tube 同じく発光管の封着部の外観の一例を示す正面図Similarly, a front view showing an example of the appearance of the sealed portion of the arc tube 同じく発光管の拡大断面図Similarly enlarged sectional view of arc tube 小径筒部および電流導入導体の封着部の直近における断面積比とクラック発生率および電力ロス発生率との関係を示すグラフA graph showing the relationship between the cross-sectional area ratio, crack occurrence rate, and power loss occurrence rate in the immediate vicinity of the small diameter cylindrical portion and the sealed portion of the current introduction conductor 封着部のサイズである封着部の最大外径、長さおよび封着部の直近における小径筒部の外径を変えた高圧放電ランプを製作して点灯試験をした結果を示すグラフA graph showing the results of lighting tests after manufacturing a high-pressure discharge lamp in which the maximum outer diameter and length of the sealing part, which is the size of the sealing part, and the outer diameter of the small-diameter cylindrical part in the immediate vicinity of the sealing part were changed. 本発明の高圧放電ランプ点灯装置における一実施形態を示すブロック回路図The block circuit diagram which shows one Embodiment in the high pressure discharge lamp lighting device of this invention 本発明の照明装置における一実施形態としての自動車前照灯を示す概念的側面図The conceptual side view which shows the motor vehicle headlamp as one Embodiment in the illuminating device of this invention

符号の説明Explanation of symbols

1…透光性セラミックス放電容器、1a…包囲部、1b…小径筒部、2…電流導入導体、IT…発光管、SP…封着部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Translucent ceramics discharge container, 1a ... Enveloping part, 1b ... Small diameter cylinder part, 2 ... Current introduction conductor, IT ... Arc tube, SP ... Sealing part

Claims (5)

包囲部および包囲部に接続して形成された小径筒部を備えた透光性セラミックス放電容器と;
透光性セラミックス放電容器の小径筒部の内部に挿入され、主として透光性セラミックス放電容器の小径筒部におけるセラミックスの融着によって上記小径筒部に封着された電流導入導体と;
電流導入導体に接続して透光性セラミックス放電容器内に封装された電極と;
透光性セラミックス放電容器内に封入された放電媒体と;
を具備し、小径筒部のセラミックスの溶融により電流導入導体に封着して形成された封着部の直近における、小径筒部のセラミックスの断面積をSとし、電流導入導体の断面積をSとしたとき、比S/Sが数式1:0.037≦S/S≦0.363を満足することを特徴とする高圧放電ランプ。
A translucent ceramics discharge vessel comprising a surrounding portion and a small diameter tubular portion formed connected to the surrounding portion;
A current-introducing conductor inserted into the small-diameter cylindrical portion of the translucent ceramic discharge vessel and sealed to the small-diameter cylindrical portion mainly by fusion of ceramics in the small-diameter cylindrical portion of the translucent ceramic discharge vessel;
An electrode connected to a current introducing conductor and sealed in a translucent ceramic discharge vessel;
A discharge medium enclosed in a translucent ceramic discharge vessel;
Comprises a, in the immediate vicinity of the sealing portion formed by sealing the current introducing conductor by melting ceramics of the small-diameter tubular portion, the cross-sectional area of the ceramic of the small diameter cylinder portion and S T, the cross-sectional area of the current introducing conductor when the S W, the ratio S W / S T is formula 1: 0.037 ≦ S W / S T ≦ 0.363 pressure discharge lamp which satisfies the.
電流導入導体は、その直径が定格ランプ電力800W以下に対して2.5mm以下で、400W以下に対して1.5mm以下で、100W以下に対して0.5mm以下であることを特徴とする請求項1記載の高圧放電ランプ。   The current introduction conductor has a diameter of 2.5 mm or less for a rated lamp power of 800 W or less, 1.5 mm or less for 400 W or less, and 0.5 mm or less for 100 W or less. Item 6. The high-pressure discharge lamp according to Item 1. 包囲部および包囲部に接続して形成された小径筒部を備えた透光性セラミックス放電容器と;
透光性セラミックス放電容器の小径筒部の内部に挿入され、主として透光性セラミックス放電容器の小径筒部におけるセラミックスの溶融によって上記小径筒部に封着された電流導入導体と;
電流導入導体に接続して透光性セラミックス放電容器内に封装された電極と;
透光性セラミックス放電容器内に封入された放電媒体と;
を具備し、小径筒部のセラミックスの溶融により電流導入導体に封着して形成された封着部の最大外径をφSで、長さをLとし、封着部の直近における小径筒部の外径をφTとしたとき、比φS/φT(%)が数式2:100≦φ/φ≦200を満足し、かつ比LS/φT(%)が数式3:100≦LS/φT≦300することを特徴とする高圧放電ランプ。
A translucent ceramics discharge vessel comprising a surrounding portion and a small diameter tubular portion formed connected to the surrounding portion;
A current-introducing conductor inserted into the small-diameter cylindrical portion of the translucent ceramic discharge vessel and sealed to the small-diameter cylindrical portion mainly by melting of the ceramic in the small-diameter cylindrical portion of the translucent ceramic discharge vessel;
An electrode connected to a current introducing conductor and sealed in a translucent ceramic discharge vessel;
A discharge medium enclosed in a translucent ceramic discharge vessel;
A small diameter cylinder in the immediate vicinity of the sealing portion, wherein the maximum outer diameter of the sealing portion formed by sealing the current introduction conductor by melting of the ceramic in the small diameter cylindrical portion is φ S and the length is L S When the outer diameter of the portion is φ T , the ratio φ S / φ T (%) satisfies Formula 2: 100 ≦ φ S / φ T ≦ 200, and the ratio L S / φ T (%) is expressed by Formula 3. : 100 ≦ L S / φ T ≦ 300
請求項1ないし3のいずれか一記載の高圧放電ランプと;
高圧放電ランプを点灯する点灯回路と;
を具備していることを特徴とする高圧放電ランプ点灯装置。
A high-pressure discharge lamp according to any one of claims 1 to 3;
A lighting circuit for lighting the high-pressure discharge lamp;
A high-pressure discharge lamp lighting device comprising:
照明装置本体と;
照明装置本体に配設された請求項1ないし3のいずれか一記載の高圧放電ランプと;
高圧放電ランプを点灯する点灯回路と;
を具備していることを特徴とする照明装置。
A lighting device body;
A high-pressure discharge lamp according to any one of claims 1 to 3 disposed in a lighting device body;
A lighting circuit for lighting the high-pressure discharge lamp;
An illumination device comprising:
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