JP3318250B2 - 金属蒸気放電ランプ - Google Patents
金属蒸気放電ランプInfo
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/30—Vessels; Containers
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/82—Lamps with high-pressure unconstricted discharge having a cold pressure > 400 Torr
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- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、セラミックス材料
を発光管材料として用いた金属蒸気放電ランプに関する
ものである。
を発光管材料として用いた金属蒸気放電ランプに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】セラミック材料を発光管材料として用い
た従来技術に係る高圧金属蒸気放電ランプは、例えば、
特開平６−１９６１３１号公報に開示されている。この
従来技術においては、円筒部の両端をディスクで焼きば
め閉塞した発光管を用いて高圧金属蒸気放電ランプが構
成されている。この高圧金属蒸気放電ランプによれば、
点灯方向の変動が起こった場合、すなわち鉛直方向の点
灯時においても、電極を水平に配した水平点灯時におい
ても、余剰発光金属化合物の凝縮相が焼きばめ閉塞部に
存在するので、点灯方向に依存しない特性を有する高圧
金属蒸気放電ランプを得ることができる。
た従来技術に係る高圧金属蒸気放電ランプは、例えば、
特開平６−１９６１３１号公報に開示されている。この
従来技術においては、円筒部の両端をディスクで焼きば
め閉塞した発光管を用いて高圧金属蒸気放電ランプが構
成されている。この高圧金属蒸気放電ランプによれば、
点灯方向の変動が起こった場合、すなわち鉛直方向の点
灯時においても、電極を水平に配した水平点灯時におい
ても、余剰発光金属化合物の凝縮相が焼きばめ閉塞部に
存在するので、点灯方向に依存しない特性を有する高圧
金属蒸気放電ランプを得ることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術においては、高圧金属蒸気放電ランプを構成す
る発光管の円筒部の両端が、ディスクで焼きばめ閉塞さ
れているので、焼きばめ閉塞部の気密性に対する信頼度
が低く、寿命中の特性確保が十分ではないという問題が
あった。
従来技術においては、高圧金属蒸気放電ランプを構成す
る発光管の円筒部の両端が、ディスクで焼きばめ閉塞さ
れているので、焼きばめ閉塞部の気密性に対する信頼度
が低く、寿命中の特性確保が十分ではないという問題が
あった。
【０００４】また、セラミック材料を発光管材料として
用いた他の構成に係る高圧金属蒸気放電ランプとして
は、発光管を円筒部とテーパ部とからなる形状とし、円
筒部の両端をディスクなしで焼きばめする構成の高圧金
属蒸気放電ランプが考案されている。このような構成を
有する高圧金属蒸気放電ランプによれば、ディスクなし
で発光管の焼きばめを行うので、気密性に対する信頼性
を確保することができるが、点灯方向に依存して、余剰
発光金属化合物の凝縮相の位置が変化し、特性が変動す
る懸念がある。
用いた他の構成に係る高圧金属蒸気放電ランプとして
は、発光管を円筒部とテーパ部とからなる形状とし、円
筒部の両端をディスクなしで焼きばめする構成の高圧金
属蒸気放電ランプが考案されている。このような構成を
有する高圧金属蒸気放電ランプによれば、ディスクなし
で発光管の焼きばめを行うので、気密性に対する信頼性
を確保することができるが、点灯方向に依存して、余剰
発光金属化合物の凝縮相の位置が変化し、特性が変動す
る懸念がある。
【０００５】そこで、本発明は、このような課題を解決
するためになされたもので、発光管を構成する部品から
ディスクを排除し、発光管形状に検討を加えることによ
って、寿命中の特性を確保するとともに、点灯方向の変
動に対して特性の変化が少ない金属蒸気放電ランプを提
供することを目的とする。
するためになされたもので、発光管を構成する部品から
ディスクを排除し、発光管形状に検討を加えることによ
って、寿命中の特性を確保するとともに、点灯方向の変
動に対して特性の変化が少ない金属蒸気放電ランプを提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る金属蒸気放電ランプは、セラミックスを
用いて形成された容器内に一対の電極を有し、前記容器
内に少なくとも発光金属化合物が封入されている発光管
を備えた金属蒸気放電ランプにおいて、前記容器が、筒
状の第一筒部と、前記第一筒部の内径よりも小さな外径
を有する筒状の第二筒部と、前記第二筒部の内径とほぼ
同じ大きさの外径を有する筒状の第三筒部とを有し、前
記第一筒部の両端に、テーパ部を介して前記第二筒部が
それぞれ設けられ、前記第二筒部に、前記第三筒部がそ
れぞれ固着され、前記電極のそれぞれが前記第三筒部内
を通って、前記電極の先端が前記容器内で対向し、前記
電極が、封着体を用いて前記第三筒部に固着されてお
り、前記第三筒部の内壁と前記電極との間に隙間を有
し、前記テーパ部の内面と前記電極の中心軸との角度が
４０〜８０度であることを特徴とする。
の本発明に係る金属蒸気放電ランプは、セラミックスを
用いて形成された容器内に一対の電極を有し、前記容器
内に少なくとも発光金属化合物が封入されている発光管
を備えた金属蒸気放電ランプにおいて、前記容器が、筒
状の第一筒部と、前記第一筒部の内径よりも小さな外径
を有する筒状の第二筒部と、前記第二筒部の内径とほぼ
同じ大きさの外径を有する筒状の第三筒部とを有し、前
記第一筒部の両端に、テーパ部を介して前記第二筒部が
それぞれ設けられ、前記第二筒部に、前記第三筒部がそ
れぞれ固着され、前記電極のそれぞれが前記第三筒部内
を通って、前記電極の先端が前記容器内で対向し、前記
電極が、封着体を用いて前記第三筒部に固着されてお
り、前記第三筒部の内壁と前記電極との間に隙間を有
し、前記テーパ部の内面と前記電極の中心軸との角度が
４０〜８０度であることを特徴とする。
【０００７】本発明に係る金属蒸気放電ランプによれ
ば、前記発光管の円筒部の両端が、ディスクを用いた焼
きばめ閉塞ではなく、前記第一筒部と前記第二筒部とが
前記テーパ部を介して連接されている（前記第一筒部と
前記第二筒部とが前記テーパ部を介して一体成形されて
いる）ので、気密性に対する信頼度を向上させることが
可能となり、寿命中の特性を十分に確保することができ
る。また、前記テーパ部の内面と前記電極の中心軸との
角度を４０〜８０度に規定しているので、点灯方向に依
存しないランプ特性を得ることができる。したがって、
本発明によれば、高効率で高演色の特性を有し、点灯方
向に対する制限がなく、優れた寿命特性を有する金属蒸
気放電ランプを得ることができる。
ば、前記発光管の円筒部の両端が、ディスクを用いた焼
きばめ閉塞ではなく、前記第一筒部と前記第二筒部とが
前記テーパ部を介して連接されている（前記第一筒部と
前記第二筒部とが前記テーパ部を介して一体成形されて
いる）ので、気密性に対する信頼度を向上させることが
可能となり、寿命中の特性を十分に確保することができ
る。また、前記テーパ部の内面と前記電極の中心軸との
角度を４０〜８０度に規定しているので、点灯方向に依
存しないランプ特性を得ることができる。したがって、
本発明によれば、高効率で高演色の特性を有し、点灯方
向に対する制限がなく、優れた寿命特性を有する金属蒸
気放電ランプを得ることができる。
【０００８】また、本発明に係る金属蒸気放電ランプに
おいては、前記第三筒部内に位置している前記電極の少
なくとも一部分の外径をＤ（ｍｍ）とし、前記第三筒部
の内径をｄ（ｍｍ）としたときに、前記電極の少なくと
も一部分の外径Ｄと前記第三筒部の内径ｄとの間に、次
式のような関係が成立することが好ましい。
おいては、前記第三筒部内に位置している前記電極の少
なくとも一部分の外径をＤ（ｍｍ）とし、前記第三筒部
の内径をｄ（ｍｍ）としたときに、前記電極の少なくと
も一部分の外径Ｄと前記第三筒部の内径ｄとの間に、次
式のような関係が成立することが好ましい。
【０００９】
【数１】 ０．８ｄ≦Ｄ≦０．９５ｄ この好ましい例によれば、点灯中に、それぞれの寸法を
上記［数１］のように設定することにより、封入物の凝
縮相が、前記電極の少なくとも一部分と第三筒部との間
に入り込みにくいので、点灯方向依存性が小さく、しか
も寿命特性に優れた金属蒸気放電ランプを得ることがで
きる。
上記［数１］のように設定することにより、封入物の凝
縮相が、前記電極の少なくとも一部分と第三筒部との間
に入り込みにくいので、点灯方向依存性が小さく、しか
も寿命特性に優れた金属蒸気放電ランプを得ることがで
きる。
【００１０】また、本発明に係る金属蒸気放電ランプに
おいては、前記第三筒部の内壁と前記電極との間に形成
されている隙間の軸方向の長さＬ（ｍｍ）が、次式の範
囲に設定されることが好ましい。
おいては、前記第三筒部の内壁と前記電極との間に形成
されている隙間の軸方向の長さＬ（ｍｍ）が、次式の範
囲に設定されることが好ましい。
【００１１】
【数２】 ３ｍｍ≦Ｌ≦１０ｍｍ 本発明によれば、隙間の軸方向の長さＬが３ｍｍよりも
小さい場合には、前記第三筒部内のフリット端面が、放
電空間に近いため、フリットと封入物との反応により短
寿命となることがある。さらに、隙間の軸方向の長さＬ
が１０ｍｍよりも大きい場合には、点灯中に、前記第三
筒部内に位置する電極の給電部分と第三筒部との隙間に
入り込む封入物の凝縮相の量が多くなりすぎるため、ラ
ンプの初期特性を得ることができなくなる。したがっ
て、本発明においては、隙間の軸方向の長さＬを上記
［数２］の範囲に設定することが好ましい。
小さい場合には、前記第三筒部内のフリット端面が、放
電空間に近いため、フリットと封入物との反応により短
寿命となることがある。さらに、隙間の軸方向の長さＬ
が１０ｍｍよりも大きい場合には、点灯中に、前記第三
筒部内に位置する電極の給電部分と第三筒部との隙間に
入り込む封入物の凝縮相の量が多くなりすぎるため、ラ
ンプの初期特性を得ることができなくなる。したがっ
て、本発明においては、隙間の軸方向の長さＬを上記
［数２］の範囲に設定することが好ましい。
【００１２】また、本発明に係る金属蒸気放電ランプに
おいては、前記封着体が、サーメットを用いて形成され
ていることが好ましい。この好ましい例によれば、前記
サーメットは、給電部分に比べて、発光管材料であるセ
ラミックスに近い膨張係数を有しているため、前記サー
メットを用いて前記封着体（封着部）を形成することに
より、発光管封着時やランプ点灯、消灯時の熱衝撃に強
い封着部を有する金属蒸気放電ランプを得ることができ
る。
おいては、前記封着体が、サーメットを用いて形成され
ていることが好ましい。この好ましい例によれば、前記
サーメットは、給電部分に比べて、発光管材料であるセ
ラミックスに近い膨張係数を有しているため、前記サー
メットを用いて前記封着体（封着部）を形成することに
より、発光管封着時やランプ点灯、消灯時の熱衝撃に強
い封着部を有する金属蒸気放電ランプを得ることができ
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。 （第一の実施形態）図１は、本発明の第一の実施形態に
係る高圧金属蒸気放電ランプの概略構成断面図を示した
ものである。本実施形態に係る高圧金属蒸気放電ランプ
は、図１に示すように、発光管１と、この発光管１を囲
むように設けられた透光性筒２と、この透光性筒２を保
持するように設けられた金属プレート３ａ，３ｂと、発
光管１の一方から導出された電流供給線４ａと、発光管
１の他方から導出された電流供給線４ｂと、ステム５
と、金属プレート３ｂを貫通してステム５に林立してい
る支持線６ａと、支持線６ｂと、この支持線６ｂに接続
されたサポートワイヤ８と、金属プレート３ｂに設けら
れた絶縁スリーブ７と、外管９と、口金１０とを用いて
構成されている。
て、図面を参照しながら説明する。 （第一の実施形態）図１は、本発明の第一の実施形態に
係る高圧金属蒸気放電ランプの概略構成断面図を示した
ものである。本実施形態に係る高圧金属蒸気放電ランプ
は、図１に示すように、発光管１と、この発光管１を囲
むように設けられた透光性筒２と、この透光性筒２を保
持するように設けられた金属プレート３ａ，３ｂと、発
光管１の一方から導出された電流供給線４ａと、発光管
１の他方から導出された電流供給線４ｂと、ステム５
と、金属プレート３ｂを貫通してステム５に林立してい
る支持線６ａと、支持線６ｂと、この支持線６ｂに接続
されたサポートワイヤ８と、金属プレート３ｂに設けら
れた絶縁スリーブ７と、外管９と、口金１０とを用いて
構成されている。
【００１４】ここで、発光管１の口金１０側から導出さ
れた電流供給線４ｂは、金属プレート３ｂを貫通してス
テム５に林立する支持線６ａと接続され、反対側から導
出された電流供給線４ａは、金属プレート３ａに溶接さ
れると同時に支持線６ｂに接続されたサポートワイヤ８
に溶接固定され、発光管１は、外管９内に装着されてい
る。
れた電流供給線４ｂは、金属プレート３ｂを貫通してス
テム５に林立する支持線６ａと接続され、反対側から導
出された電流供給線４ａは、金属プレート３ａに溶接さ
れると同時に支持線６ｂに接続されたサポートワイヤ８
に溶接固定され、発光管１は、外管９内に装着されてい
る。
【００１５】本実施形態において、電流供給線４ｂと金
属プレート３ｂとは、絶縁スリーブ７により絶縁されて
いる。そして、かかる接続がなされたステム５は、外管
９内に発光管１が挿入されるように封着され、その封止
部を覆うように口金１０が取り付けられている。この
際、外管９内は真空排気されている。
属プレート３ｂとは、絶縁スリーブ７により絶縁されて
いる。そして、かかる接続がなされたステム５は、外管
９内に発光管１が挿入されるように封着され、その封止
部を覆うように口金１０が取り付けられている。この
際、外管９内は真空排気されている。
【００１６】図２は、図１に示された高圧金属蒸気放電
ランプを構成している発光管の拡大断面図を示したもの
である。そして、図３は、図２に示された発光管のIII
部の拡大断面図を示したものである。本実施形態に係る
発光管は、図２および図３に示すように、第一円筒部１
１と、第二円筒部１２ａ，１２ｂと、第三円筒部１３
ａ，１３ｂと、第一円筒部１１と第二円筒部１２，１２
ｂとをつなぐテーパ部１４ａ，１４ｂとを用いて構成さ
れている。第一円筒部１１、テーパ部１４ａ，１４ｂお
よび第二円筒部１２ａ，１２ｂは、一体成形されてお
り、テーパ部と電極１７ａ，１７ｂの中心軸とが挟む角
をαとする。また、第二円筒部１２ａ，１２ｂと、第三
円筒部１３ａ，１３ｂとは、焼きばめにより接続されて
おり、第三円筒部１３ａ，１３ｂの内径をｄ（ｍｍ）と
する。本実施形態において、電極１７ａ，１７ｂは、給
電部分１６ａ，１６ｂと、一端部に電極コイル１５ａ，
１５ｂが固着された電極棒１９ａ，１９ｂとを用いて構
成され、給電部分１６ａ，１６ｂの一端部と電極棒１９
ａ，１９ｂの他端部とが接続、一体化されたものであ
る。そして、給電部分１６ａ，１６ｂの他端部には、電
流供給線４ａ，４ｂが接続されている。また、電流供給
線４ａ，４ｂの一部と電極１７ａ，１７ｂを構成してい
る給電部分１６ａ，１６ｂの一部は、第三円筒部１３
ａ，１３ｂとフリット１８で気密封着されている。そし
て、給電部分１６ａ，１６ｂにはコイルが巻回されてお
り、このコイルも含めた給電部分１６ａ，１６ｂの外径
をＤ（ｍｍ）とし、給電部分１６ａ，１６ｂのうち、第
三円筒部１３ａ，１３ｂとの間に僅かに隙間を設けた部
分の長さをＬ（ｍｍ）とする。
ランプを構成している発光管の拡大断面図を示したもの
である。そして、図３は、図２に示された発光管のIII
部の拡大断面図を示したものである。本実施形態に係る
発光管は、図２および図３に示すように、第一円筒部１
１と、第二円筒部１２ａ，１２ｂと、第三円筒部１３
ａ，１３ｂと、第一円筒部１１と第二円筒部１２，１２
ｂとをつなぐテーパ部１４ａ，１４ｂとを用いて構成さ
れている。第一円筒部１１、テーパ部１４ａ，１４ｂお
よび第二円筒部１２ａ，１２ｂは、一体成形されてお
り、テーパ部と電極１７ａ，１７ｂの中心軸とが挟む角
をαとする。また、第二円筒部１２ａ，１２ｂと、第三
円筒部１３ａ，１３ｂとは、焼きばめにより接続されて
おり、第三円筒部１３ａ，１３ｂの内径をｄ（ｍｍ）と
する。本実施形態において、電極１７ａ，１７ｂは、給
電部分１６ａ，１６ｂと、一端部に電極コイル１５ａ，
１５ｂが固着された電極棒１９ａ，１９ｂとを用いて構
成され、給電部分１６ａ，１６ｂの一端部と電極棒１９
ａ，１９ｂの他端部とが接続、一体化されたものであ
る。そして、給電部分１６ａ，１６ｂの他端部には、電
流供給線４ａ，４ｂが接続されている。また、電流供給
線４ａ，４ｂの一部と電極１７ａ，１７ｂを構成してい
る給電部分１６ａ，１６ｂの一部は、第三円筒部１３
ａ，１３ｂとフリット１８で気密封着されている。そし
て、給電部分１６ａ，１６ｂにはコイルが巻回されてお
り、このコイルも含めた給電部分１６ａ，１６ｂの外径
をＤ（ｍｍ）とし、給電部分１６ａ，１６ｂのうち、第
三円筒部１３ａ，１３ｂとの間に僅かに隙間を設けた部
分の長さをＬ（ｍｍ）とする。
【００１７】以上のような構成を有する発光管１につい
て、発明者らは、角度αを３０度から８０度まで変化さ
せた場合の点灯方向変動に対する初期特性を調査した。
点灯方向変動に対する初期特性として、１５０Ｗのラン
プ電力で垂直点灯と水平点灯との相関色温度の差を用い
た。
て、発明者らは、角度αを３０度から８０度まで変化さ
せた場合の点灯方向変動に対する初期特性を調査した。
点灯方向変動に対する初期特性として、１５０Ｗのラン
プ電力で垂直点灯と水平点灯との相関色温度の差を用い
た。
【００１８】ここで、電極コイル１５ａ，１５ｂとして
は、０．２５ｍｍのタングステンワイヤーを５ターン巻
いたものを用い、給電部分１６ａ，１６ｂとしては、
０．５ｍｍのタングステン棒を用い、第三円筒部の内径
は１ｍｍとし、給電部分１６ａ，１６ｂに巻かれている
コイルとしては、０．２ｍｍのモリブデンワイヤを５０
ターン巻いたものを用い、電流供給線４ａ，４ｂとして
は、０．９２ｍｍのニオブ線を用いた。また、封入金属
化合物としては、沃化ディスプロシウム、沃化タリウ
ム、沃化ナトリウム、及び沃化リチウムを２２：１９：
５５：４の重量比で５．０ｍｇ、アルゴンガス１６ＫＰ
ａ、そしてランプ電圧が９３Ｖとなるように適量の水銀
を封入している。
は、０．２５ｍｍのタングステンワイヤーを５ターン巻
いたものを用い、給電部分１６ａ，１６ｂとしては、
０．５ｍｍのタングステン棒を用い、第三円筒部の内径
は１ｍｍとし、給電部分１６ａ，１６ｂに巻かれている
コイルとしては、０．２ｍｍのモリブデンワイヤを５０
ターン巻いたものを用い、電流供給線４ａ，４ｂとして
は、０．９２ｍｍのニオブ線を用いた。また、封入金属
化合物としては、沃化ディスプロシウム、沃化タリウ
ム、沃化ナトリウム、及び沃化リチウムを２２：１９：
５５：４の重量比で５．０ｍｇ、アルゴンガス１６ＫＰ
ａ、そしてランプ電圧が９３Ｖとなるように適量の水銀
を封入している。
【００１９】以上の調査結果を図４に示す。この図４に
おいては、角度αを横軸にとり、相関色温度の差を縦軸
にとっている。この図４から明らかなように、点灯方向
の変動特性の変化は、角度αを大きくすれば減少し、３
００Ｋ以下の変化量に抑えるためには、αを４０度以上
にしなければならない。なお、αが８０度以上の場合
は、発光管の作成が困難であるため評価の対象から省い
た。
おいては、角度αを横軸にとり、相関色温度の差を縦軸
にとっている。この図４から明らかなように、点灯方向
の変動特性の変化は、角度αを大きくすれば減少し、３
００Ｋ以下の変化量に抑えるためには、αを４０度以上
にしなければならない。なお、αが８０度以上の場合
は、発光管の作成が困難であるため評価の対象から省い
た。
【００２０】次に、発明者らは、角度αを４５度で一定
とし、また、第三円筒部１３の内径ｄを１ｍｍで一定と
した状態で、給電部分１６ａ，１６ｂに巻かれているモ
リブデンワイヤの径を変化させて、給電部分１６ａ，１
６ｂの外径Ｄが、０．７ｍｍから０．９５ｍｍになるよ
うにして、この時の点灯方向変動に対する初期特性を、
先程と同様に、相関色温度の差の変化により調査した。
とし、また、第三円筒部１３の内径ｄを１ｍｍで一定と
した状態で、給電部分１６ａ，１６ｂに巻かれているモ
リブデンワイヤの径を変化させて、給電部分１６ａ，１
６ｂの外径Ｄが、０．７ｍｍから０．９５ｍｍになるよ
うにして、この時の点灯方向変動に対する初期特性を、
先程と同様に、相関色温度の差の変化により調査した。
【００２１】以上の調査結果を図５に示す。この図５に
おいては、第三円筒部の内径ｄ（ｍｍ）に対する給電部
分の外径Ｄ（ｍｍ）を横軸にとり、相関色温度の差を縦
軸にとっている。この図５から明らかなように、点灯方
向の変動特性の変化は、外径Ｄを大きくすれば減少し、
３００Ｋ以下の変化量に抑えるためには、外径Ｄを０．
８ｍｍ以上にしなければならない。なお、外径Ｄが０．
９５ｍｍ以上の場合は、給電部分１６ａ，１６ｂや、第
三円筒部１３ａ，１３ｂの寸法ばらつきにより、給電部
分１６ａ，１６ｂに巻回されているコイルが第三円筒部
１３ａ，１３ｂに挿入できない可能性があり、製造上歩
留まりがとれないので評価の対象から省いた。したがっ
て、この調査結果から、第三円筒部１３の内径ｄと、給
電部分１６ａ，１６ｂの外径Ｄとの間には、先に述べた
［数１］の関係が成立することが望ましい。
おいては、第三円筒部の内径ｄ（ｍｍ）に対する給電部
分の外径Ｄ（ｍｍ）を横軸にとり、相関色温度の差を縦
軸にとっている。この図５から明らかなように、点灯方
向の変動特性の変化は、外径Ｄを大きくすれば減少し、
３００Ｋ以下の変化量に抑えるためには、外径Ｄを０．
８ｍｍ以上にしなければならない。なお、外径Ｄが０．
９５ｍｍ以上の場合は、給電部分１６ａ，１６ｂや、第
三円筒部１３ａ，１３ｂの寸法ばらつきにより、給電部
分１６ａ，１６ｂに巻回されているコイルが第三円筒部
１３ａ，１３ｂに挿入できない可能性があり、製造上歩
留まりがとれないので評価の対象から省いた。したがっ
て、この調査結果から、第三円筒部１３の内径ｄと、給
電部分１６ａ，１６ｂの外径Ｄとの間には、先に述べた
［数１］の関係が成立することが望ましい。
【００２２】次に、本発明者らは、角度αを４５度で一
定とし、第三円筒部１３の内径ｄを１ｍｍで一定とし、
給電部分の外径Ｄを０．９ｍｍで一定とした状態で、給
電部分１６ａ，１６ｂのうち、第三円筒部１３ａ，１３
ｂとの間に僅かに隙間を設けた部分の長さＬを１ｍｍか
ら１２ｍｍまで変化させた場合の、光束維持率と鉛直方
向の点灯時の初期の相関色温度の変化とを調査した。
定とし、第三円筒部１３の内径ｄを１ｍｍで一定とし、
給電部分の外径Ｄを０．９ｍｍで一定とした状態で、給
電部分１６ａ，１６ｂのうち、第三円筒部１３ａ，１３
ｂとの間に僅かに隙間を設けた部分の長さＬを１ｍｍか
ら１２ｍｍまで変化させた場合の、光束維持率と鉛直方
向の点灯時の初期の相関色温度の変化とを調査した。
【００２３】以上の調査結果を図６および図７に示す。
図６に示すように、Ｌが３ｍｍ未満、すなわちＬ＝１ｍ
ｍ、Ｌ＝２ｍｍの場合には、寿命時間である６０００時
間を達成できず、早期に光束維持率が７０％以下となっ
てしまう。一方、Ｌが３ｍｍ以上の場合には、寿命時間
６０００時間においても光束維持率を７０％以上に維持
することができることが確認された。しかしながら、図
７から明らかなように、長さＬが１１ｍｍ以上の場合に
は、初期の相関色温度が目的の４１００Ｋ〜４５００Ｋ
の範囲からはずれる。これを是正するためには、封入物
量を増加させるか、または管壁負荷を上げるなどの方法
があるが、いずれの場合も寿命特性が悪化する。したが
って、本実施形態においては、給電部分（に隙間を設け
た部分）の長さＬは、先に述べた［数２］の範囲内に設
定されることが望ましい。
図６に示すように、Ｌが３ｍｍ未満、すなわちＬ＝１ｍ
ｍ、Ｌ＝２ｍｍの場合には、寿命時間である６０００時
間を達成できず、早期に光束維持率が７０％以下となっ
てしまう。一方、Ｌが３ｍｍ以上の場合には、寿命時間
６０００時間においても光束維持率を７０％以上に維持
することができることが確認された。しかしながら、図
７から明らかなように、長さＬが１１ｍｍ以上の場合に
は、初期の相関色温度が目的の４１００Ｋ〜４５００Ｋ
の範囲からはずれる。これを是正するためには、封入物
量を増加させるか、または管壁負荷を上げるなどの方法
があるが、いずれの場合も寿命特性が悪化する。したが
って、本実施形態においては、給電部分（に隙間を設け
た部分）の長さＬは、先に述べた［数２］の範囲内に設
定されることが望ましい。
【００２４】（第二の実施形態）図８は、本発明の第二
の実施形態に係る高圧金属蒸気放電ランプを構成してい
る発光管の部分拡大断面図を示したものである。本実施
形態に係る発光管は、基本的には、第一の実施形態に係
る発光管と同様の構成を有しているが、給電部分の構成
が異なる。すなわち、第一の実施形態においては、給電
部分にコイルが巻回されており、このコイルをも含んだ
外径Ｄと第三円筒部の内径ｄとの間隔が規定されていた
が、本実施形態においては、給電部分３６にコイルは巻
回されておらず、給電部分３６自身の外径Ｄと第三円筒
部３３の内径ｄとの間隔が規定されている。
の実施形態に係る高圧金属蒸気放電ランプを構成してい
る発光管の部分拡大断面図を示したものである。本実施
形態に係る発光管は、基本的には、第一の実施形態に係
る発光管と同様の構成を有しているが、給電部分の構成
が異なる。すなわち、第一の実施形態においては、給電
部分にコイルが巻回されており、このコイルをも含んだ
外径Ｄと第三円筒部の内径ｄとの間隔が規定されていた
が、本実施形態においては、給電部分３６にコイルは巻
回されておらず、給電部分３６自身の外径Ｄと第三円筒
部３３の内径ｄとの間隔が規定されている。
【００２５】本実施形態に係る発光管は、第一円筒部３
１、テーパ部３４および第二円筒部３２が一体成形され
ており、第二円筒部３２と第三円筒部３３とが、焼きば
めにより接続されている。また、本実施形態において、
電極３７は、一端に電極コイル３５が固着された電極棒
３９と、この電極棒３９の他端部に接続された給電部分
３６とを用いて構成されている。そして、給電部分３６
の他端部（電極棒３９と接続されていない端部）には、
電流供給線４が接続されている。また、電流供給線４の
一部と電極３７を構成している給電部分３６の一部は、
第三円筒部３３とフリット３８で気密封着されている。
１、テーパ部３４および第二円筒部３２が一体成形され
ており、第二円筒部３２と第三円筒部３３とが、焼きば
めにより接続されている。また、本実施形態において、
電極３７は、一端に電極コイル３５が固着された電極棒
３９と、この電極棒３９の他端部に接続された給電部分
３６とを用いて構成されている。そして、給電部分３６
の他端部（電極棒３９と接続されていない端部）には、
電流供給線４が接続されている。また、電流供給線４の
一部と電極３７を構成している給電部分３６の一部は、
第三円筒部３３とフリット３８で気密封着されている。
【００２６】本実施形態に係る高圧金属蒸気放電ランプ
を構成している発光管は、以上のように、第一の実施形
態に係る発光管とは電極軸を構成している給電部分の構
成が異なる（本実施形態においてはコイルが巻回されて
いない）が、他の構成要素および構造は基本的に同様で
あり、給電部分３６の外径Ｄと第三円筒部３３の内径ｄ
との間には先に述べた式［数１］の関係が成立し、ま
た、給電部分３６と第三円筒部３３との間に隙間を設け
た部分の長さＬについても、先に述べた式［数２］の関
係が成立するように、各要素が設定されている。したが
って、本実施形態においても、第一の実施形態と同様の
効果を得ることができる。ここで、例えば、給電部分３
６の外径Ｄは０．９２ｍｍに、第三円筒部３３の内径ｄ
は１．０ｍｍに、隙間を設けた部分の長さＬは７ｍｍ
に、そして電極コイル３５が巻回されている電極の外径
は０．５ｍｍに設定されている。
を構成している発光管は、以上のように、第一の実施形
態に係る発光管とは電極軸を構成している給電部分の構
成が異なる（本実施形態においてはコイルが巻回されて
いない）が、他の構成要素および構造は基本的に同様で
あり、給電部分３６の外径Ｄと第三円筒部３３の内径ｄ
との間には先に述べた式［数１］の関係が成立し、ま
た、給電部分３６と第三円筒部３３との間に隙間を設け
た部分の長さＬについても、先に述べた式［数２］の関
係が成立するように、各要素が設定されている。したが
って、本実施形態においても、第一の実施形態と同様の
効果を得ることができる。ここで、例えば、給電部分３
６の外径Ｄは０．９２ｍｍに、第三円筒部３３の内径ｄ
は１．０ｍｍに、隙間を設けた部分の長さＬは７ｍｍ
に、そして電極コイル３５が巻回されている電極の外径
は０．５ｍｍに設定されている。
【００２７】また、本実施形態においては、給電部分３
６が以上のように構成されているので、封入物の凝縮相
が、第三円筒部内に位置する電極３７の部分（給電部分
３６）と第三円筒部３３との間に入り込みにくいので、
点灯方向依存性が小さく、しかも寿命特性に優れた高圧
金属蒸気放電ランプを得ることが可能となる。
６が以上のように構成されているので、封入物の凝縮相
が、第三円筒部内に位置する電極３７の部分（給電部分
３６）と第三円筒部３３との間に入り込みにくいので、
点灯方向依存性が小さく、しかも寿命特性に優れた高圧
金属蒸気放電ランプを得ることが可能となる。
【００２８】（第三の実施形態）図９は、本発明の第三
の実施形態に係る高圧金属蒸気放電ランプを構成してい
る発光管の拡大断面図を示したものである。本実施形態
に係る発光管は、基本的には第一の実施形態に係る発光
管と同様の構成を有しているが、電極２７ａ，２７ｂの
構造と、この電極２７ａ，２７ｂと第三円筒部２３ａ，
２３ｂとの封着方法が異なる。
の実施形態に係る高圧金属蒸気放電ランプを構成してい
る発光管の拡大断面図を示したものである。本実施形態
に係る発光管は、基本的には第一の実施形態に係る発光
管と同様の構成を有しているが、電極２７ａ，２７ｂの
構造と、この電極２７ａ，２７ｂと第三円筒部２３ａ，
２３ｂとの封着方法が異なる。
【００２９】すなわち、電極２７ａ，２７ｂは、一端に
電極コイル２５ａ，２５ｂが固着された電極棒２９ａ，
２９ｂと、この電極棒２９ａ，２９ｂの他端部に接続さ
れた給電部分２６ａ，２６ｂとを用いて構成されてい
る。そして、給電部分２６ａ，２６ｂの他端部は、サー
メットの一端部に、また、このサーメットの他端部には
電流供給線４ａ，４ｂの一端部が接続されている。ま
た、電極２７ａ，２７ｂは、サーメット２８ａ，２８ｂ
により、第三円筒部２３ａ，２３ｂに封着されている。
電極コイル２５ａ，２５ｂが固着された電極棒２９ａ，
２９ｂと、この電極棒２９ａ，２９ｂの他端部に接続さ
れた給電部分２６ａ，２６ｂとを用いて構成されてい
る。そして、給電部分２６ａ，２６ｂの他端部は、サー
メットの一端部に、また、このサーメットの他端部には
電流供給線４ａ，４ｂの一端部が接続されている。ま
た、電極２７ａ，２７ｂは、サーメット２８ａ，２８ｂ
により、第三円筒部２３ａ，２３ｂに封着されている。
【００３０】本実施形態に係る発光管は、第一円筒部２
１、テーパ部２４ａ，２４ｂおよび第二円筒部２２ａ，
２２ｂが一体成形されており、第二円筒部２２ａ，２２
ｂと、第三円筒部２３ａ，２３ｂとが、焼きばめにより
接続されている。
１、テーパ部２４ａ，２４ｂおよび第二円筒部２２ａ，
２２ｂが一体成形されており、第二円筒部２２ａ，２２
ｂと、第三円筒部２３ａ，２３ｂとが、焼きばめにより
接続されている。
【００３１】本実施形態に係る高圧金属蒸気放電ランプ
を構成している発光管は、以上のように、第一の実施形
態に係る発光管とは電極と第三円筒部との封着方法（構
造）が異なるが、他の構成要素および構造は基本的に同
様であるため、第一の実施形態で説明したように、種々
の要素の寸法等を適切な範囲内に設定することによっ
て、第一の実施形態と同様の効果を得ることができる。
を構成している発光管は、以上のように、第一の実施形
態に係る発光管とは電極と第三円筒部との封着方法（構
造）が異なるが、他の構成要素および構造は基本的に同
様であるため、第一の実施形態で説明したように、種々
の要素の寸法等を適切な範囲内に設定することによっ
て、第一の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３２】また、本実施形態においては、電極２７
ａ，２７ｂと、第三円筒部２３ａ，２３ｂとの封着を、
サーメット２８ａ，２８ｂを用いて行っているので、発
光管封着時やランプ点灯、消灯時の熱衝撃に強く、クラ
ックが発生しにくい封着部を有する金属蒸気放電ランプ
を得ることができる。これは、サーメットが、給電部分
（電極）に比べて、発光管材料であるセラミックスに近
い膨張係数を有しているからである。
ａ，２７ｂと、第三円筒部２３ａ，２３ｂとの封着を、
サーメット２８ａ，２８ｂを用いて行っているので、発
光管封着時やランプ点灯、消灯時の熱衝撃に強く、クラ
ックが発生しにくい封着部を有する金属蒸気放電ランプ
を得ることができる。これは、サーメットが、給電部分
（電極）に比べて、発光管材料であるセラミックスに近
い膨張係数を有しているからである。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
発光管を構成する部品からディスクを排除し、発光管形
状に検討を加えることによって、寿命中の特性を確保す
るとともに、点灯方向の変動に対して特性の変化が少な
い金属蒸気放電ランプを得ることができる。
発光管を構成する部品からディスクを排除し、発光管形
状に検討を加えることによって、寿命中の特性を確保す
るとともに、点灯方向の変動に対して特性の変化が少な
い金属蒸気放電ランプを得ることができる。
【図１】本発明の第一の実施形態に係る高圧金属蒸気放
電ランプの概略構成断面図
電ランプの概略構成断面図
【図２】図１に示された高圧金属蒸気放電ランプを構成
している発光管の拡大断面図
している発光管の拡大断面図
【図３】図２に示された発光管のIII部の拡大断面図
【図４】本発明の第一の実施形態に係る高圧金属蒸気放
電ランプのテーパ部の角度αを変化させたときの点灯方
向による相関色温度の差を示す図
電ランプのテーパ部の角度αを変化させたときの点灯方
向による相関色温度の差を示す図
【図５】本発明の第一の実施形態に係る高圧金属蒸気放
電ランプの給電部分の外径Ｄを変化させたときの点灯方
向による相関色温度の差を示す図
電ランプの給電部分の外径Ｄを変化させたときの点灯方
向による相関色温度の差を示す図
【図６】本発明の第一の実施形態に係る高圧金属蒸気放
電ランプの給電部分と第三円筒部との間に隙間を設けた
部分の長さＬを変化させたときの光束維持率を示す図
電ランプの給電部分と第三円筒部との間に隙間を設けた
部分の長さＬを変化させたときの光束維持率を示す図
【図７】本発明の第一の実施形態に係る高圧金属蒸気放
電ランプの給電部分と第三円筒部との間に隙間を設けた
部分の長さＬを変化させたときの初期の相関色温度を示
す図
電ランプの給電部分と第三円筒部との間に隙間を設けた
部分の長さＬを変化させたときの初期の相関色温度を示
す図
【図８】本発明の第二の実施形態に係る高圧金属蒸気放
電ランプを構成している発光管の部分拡大断面図
電ランプを構成している発光管の部分拡大断面図
【図９】本発明の第三の実施形態に係る高圧金属蒸気放
電ランプを構成している発光管の拡大断面図
電ランプを構成している発光管の拡大断面図
１ 発光管 ２ 透光性筒 ３ａ，３ｂ 金属プレート ４，４ａ，４ｂ 電流供給線 ５ ステム ６ａ，６ｂ 支持線 ７ 絶縁スリーブ ８ サポートワイヤ ９ 外管 １０ 口金 １１，２１，３１ 第一円筒部 １２ａ，１２ｂ，２２ａ，２２ｂ，３２ 第二円筒部 １３ａ，１３ｂ，２３ａ，２３ｂ，３３ 第三円筒部 １４ａ，１４ｂ，２４ａ，２４ｂ，３４ テーパ部 １５ａ，１５ｂ，２５ａ，２５ｂ，３５ 電極コイル １６ａ，１６ｂ，２６ａ，２６ｂ，３６ 給電部分 １７ａ，１７ｂ，２７ａ，２７ｂ，３７ 電極 １８，３８ フリット １９ａ，１９ｂ，２９ａ，２９ｂ，３９ 電極棒 ２８ａ，２８ｂ サーメット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武田 一男 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工 業株式会社内 (72)発明者 山本 高詩 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工 業株式会社内 (72)発明者 中山 史紀 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工 業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−14245（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−196131（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−213273（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01J 61/30
Claims (4)
- 【請求項１】 セラミックスを用いて形成された容器内
に一対の電極を有し、前記容器内に少なくとも発光金属
化合物が封入されている発光管を備えた金属蒸気放電ラ
ンプにおいて、 前記容器が、筒状の第一筒部と、前記第一筒部の内径よ
りも小さな外径を有する筒状の第二筒部と、前記第二筒
部の内径とほぼ同じ大きさの外径を有する筒状の第三筒
部とを有し、前記第一筒部の両端に、テーパ部を介して
前記第二筒部がそれぞれ設けられ、前記第二筒部に、前
記第三筒部がそれぞれ固着され、前記電極のそれぞれが
前記第三筒部内を通って、前記電極の先端が前記容器内
で対向し、前記電極が、封着体を用いて前記第三筒部に
固着されており、 前記第三筒部の内壁と前記電極との間に隙間を有し、前
記テーパ部の内面と前記電極の中心軸との角度が４０〜
８０度であることを特徴とする金属蒸気放電ランプ。 - 【請求項２】 前記第三筒部内に位置している前記電極
の少なくとも一部分の外径をＤ（ｍｍ）とし、前記第三
筒部の内径をｄ（ｍｍ）としたときに、次式の関係が成
立する請求項１に記載の金属蒸気放電ランプ。 ０．８ｄ≦Ｄ≦０．９５ｄ - 【請求項３】 前記三筒部の内壁と前記電極との間に形
成されている隙間の軸方向の長さＬ（ｍｍ）に、次式の
関係が成立する請求項１または２に記載の金属蒸気放電
ランプ。 ３ｍｍ≦Ｌ≦１０ｍｍ - 【請求項４】 前記封着体が、サーメットを用いて形成
されている請求項１、２または３に記載の金属蒸気放電
ランプ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36082697A JP3318250B2 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 金属蒸気放電ランプ |
| DE69805390T DE69805390T2 (de) | 1997-12-26 | 1998-12-21 | Metalldampfentladungslampe |
| EP98124341A EP0926703B1 (en) | 1997-12-26 | 1998-12-21 | Metal vapour discharge lamp |
| US09/218,480 US6208070B1 (en) | 1997-12-26 | 1998-12-22 | Metal vapor discharged lamp with specific angle between electrodes and tapered envelope wall |
| CNB981263488A CN1143359C (zh) | 1997-12-26 | 1998-12-28 | 金属蒸气放电灯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36082697A JP3318250B2 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 金属蒸気放電ランプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11191386A JPH11191386A (ja) | 1999-07-13 |
| JP3318250B2 true JP3318250B2 (ja) | 2002-08-26 |
Family
ID=18471089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36082697A Expired - Fee Related JP3318250B2 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 金属蒸気放電ランプ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6208070B1 (ja) |
| EP (1) | EP0926703B1 (ja) |
| JP (1) | JP3318250B2 (ja) |
| CN (1) | CN1143359C (ja) |
| DE (1) | DE69805390T2 (ja) |
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| US6633110B2 (en) | 1994-03-22 | 2003-10-14 | Tailored Lighting Inc. | Underwater lamp |
| HU227250B1 (en) * | 1998-05-27 | 2010-12-28 | Ngk Insulators Ltd | Discharge tube for high-pressure gas discharge lamp, high-pressure gas discharge lamp and method for their production |
| US6731067B1 (en) * | 1999-09-10 | 2004-05-04 | General Electric Company | Elimination of weld in ceramic metal halide electrode-leadwire |
| US6724144B2 (en) * | 2000-03-21 | 2004-04-20 | Japan Storage Battery Co., Ltd. | Discharge lamp |
| US6876151B2 (en) * | 2000-04-03 | 2005-04-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Discharge lamp and lamp unit |
| WO2001082331A1 (en) * | 2000-04-19 | 2001-11-01 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | High-pressure discharge lamp |
| EP1160831B1 (en) | 2000-05-30 | 2003-08-06 | Japan Storage Battery Co., Ltd. | Discharge lamp |
| DE60117486T2 (de) * | 2000-08-23 | 2006-11-16 | General Electric Co. | Spritzgegossene Keramik-Metallhalogenidbogenröhre mit einem nicht-konischen Ende |
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| JP4144176B2 (ja) * | 2000-11-22 | 2008-09-03 | 日本碍子株式会社 | 高圧放電灯用発光容器 |
| JP2002245971A (ja) * | 2000-12-12 | 2002-08-30 | Toshiba Lighting & Technology Corp | 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 |
| JP4862240B2 (ja) * | 2001-09-14 | 2012-01-25 | 岩崎電気株式会社 | 金属蒸気放電ランプの製造方法および金属蒸気放電ランプ |
| DE10214777A1 (de) * | 2002-04-03 | 2003-10-16 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Metallhalogenidlampe mit keramischem Entladungsgefäß |
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| CN100576421C (zh) * | 2002-08-30 | 2009-12-30 | 松下电器产业株式会社 | 能够保持稳定特性的金属蒸汽放电灯和照明设备 |
| JP3778920B2 (ja) * | 2003-06-16 | 2006-05-24 | 松下電器産業株式会社 | メタルハライドランプ |
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| JP2008527677A (ja) | 2005-01-19 | 2008-07-24 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 高圧放電ランプ |
| US7279838B2 (en) | 2005-03-09 | 2007-10-09 | General Electric Company | Discharge tubes |
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| DE202006002833U1 (de) * | 2006-02-22 | 2006-05-04 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Hochdruckentladungslampe mit keramischem Entladungsgefäß |
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| DE202007007688U1 (de) | 2007-05-31 | 2008-07-10 | Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Hochdruckentladungslampe |
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|---|---|---|---|---|
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| NL8502509A (nl) | 1985-09-13 | 1987-04-01 | Philips Nv | Hogedrukkwikdampontladingslamp. |
| US4749905A (en) * | 1985-11-15 | 1988-06-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | High pressure discharge lamp |
| JPS62283543A (ja) | 1986-05-31 | 1987-12-09 | Iwasaki Electric Co Ltd | 金属蒸気放電灯 |
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| ES2150433T3 (es) | 1992-09-08 | 2000-12-01 | Koninkl Philips Electronics Nv | Lampara de descarga de alta presion. |
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-
1997
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