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JP2002260581A - Metal halide lamp, metal halide lamp lighting device and automotive headlight device - Google Patents

Metal halide lamp, metal halide lamp lighting device and automotive headlight device

Info

Publication number
JP2002260581A
JP2002260581A JP2001055850A JP2001055850A JP2002260581A JP 2002260581 A JP2002260581 A JP 2002260581A JP 2001055850 A JP2001055850 A JP 2001055850A JP 2001055850 A JP2001055850 A JP 2001055850A JP 2002260581 A JP2002260581 A JP 2002260581A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal halide
halide lamp
metal
sealing
coating film
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.)
Withdrawn
Application number
JP2001055850A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kozo Kamimura
幸三 上村
Toshihiko Ishigami
敏彦 石神
Toshio Hiruta
寿男 蛭田
Mikio Matsuda
幹男 松田
Takuya Honma
卓也 本間
Shigehisa Kawazuru
滋久 川鶴
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
Harison Toshiba Lighting 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, Harison Toshiba Lighting Corp filed Critical Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority to JP2001055850A priority Critical patent/JP2002260581A/en
Publication of JP2002260581A publication Critical patent/JP2002260581A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps

Landscapes

  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Discharge Lamp (AREA)
  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 環境に悪影響を及ぼす水銀を本質的に用いて
いないメタルハライドランプにおいて、水銀を用いない
ことに伴う寿命特性の低下などを改善する。 【解決手段】 メタルハライドランプ1は、放電空間2
aと封止部2bを有する放電容器2を具備する。放電容
器2内には、ハロゲン化金属と希ガスとを含み、本質的
に水銀を含まない放電媒体が封入されている。放電空間
2a内には一対の電極3が対向配置されており、これら
電極3の基部側端部はそれぞれ封着金属箔(Mo箔)4
に接合されている。封着金属箔4の他方の端部側にはそ
れぞれ外部リード5が接合されており、この状態で封着
金属箔4は封止部2aにより気密に封着されている。封
着金属箔4の電極3との接合部を含む領域は、金属、金
属酸化物および金属窒化物から選ばれる少なくとも一種
からなるコーティング膜6により被覆されており、これ
により放電媒体との反応が抑制されている。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To improve the life characteristics of a metal halide lamp essentially free of mercury, which has a negative effect on the environment, due to no use of mercury. SOLUTION: A metal halide lamp 1 includes a discharge space 2.
a and a discharge vessel 2 having a sealing portion 2b. A discharge medium containing a metal halide and a rare gas and containing essentially no mercury is sealed in the discharge vessel 2. In the discharge space 2a, a pair of electrodes 3 are disposed so as to face each other, and the base-side ends of these electrodes 3 are sealed metal foil (Mo foil) 4 respectively.
Is joined to. External leads 5 are bonded to the other end of the sealing metal foil 4, respectively. In this state, the sealing metal foil 4 is hermetically sealed by the sealing portion 2a. The region of the sealing metal foil 4 including the joint with the electrode 3 is covered with a coating film 6 made of at least one selected from metals, metal oxides and metal nitrides, so that the reaction with the discharge medium is prevented. Is suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、メタルハライドラ
ンプと、それを用いたメタルハライドランプ点灯装置お
よび自動車用前照灯装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal halide lamp, a metal halide lamp lighting device using the same, and a vehicle headlight device.

【0002】[0002]

【従来の技術】メタルハライドランプは、発光管内に水
銀および希ガスと共に各種のハロゲン化金属(メタルハ
ライド)を封入することにより、ランプの発光効率や演
色性を向上させたものである。このように、メタルハラ
イドランプは高効率、高演色性などの特徴を有すること
から、店舗照明や道路照明などの一般照明用として幅広
く使用されている。さらに、自動車の前照灯装置におい
ても、光源としてメタルハライドランプが使用されるよ
うになってきている。
2. Description of the Related Art Metal halide lamps have improved luminous efficiency and color rendering properties by encapsulating various metal halides (metal halides) together with mercury and a rare gas in an arc tube. As described above, metal halide lamps have characteristics such as high efficiency and high color rendering properties, and are therefore widely used for general lighting such as store lighting and road lighting. Further, metal halide lamps have been used as light sources in headlight devices of automobiles.

【0003】上述したように、従来のメタルハライドラ
ンプにおいては、放電媒体の一部として水銀を用いたも
のが一般的である。しかし、環境問題が深刻化してきて
いる現在では、照明分野においても環境負荷が大きい水
銀の使用を減少させることが求められており、さらには
ランプ全般から水銀を廃絶することが非常に重要な問題
として考えられている。
As described above, conventional metal halide lamps generally use mercury as a part of the discharge medium. However, as environmental problems are becoming more serious, it is necessary to reduce the use of mercury, which has a large environmental impact in the field of lighting, and it is very important to eliminate mercury from all lamps. Is considered as.

【0004】このような問題に対して、メタルハライド
ランプにおいても水銀を使用しないための対策がいくつ
か提案されている。例えば、特許第2982198号公報や特
開平6-84496号公報には、スカンジウム(Sc)、ナト
リウム(Na)、希土類元素などのハロゲン化物と希ガ
スを放電媒体として封入したメタルハライドランプが記
載されている。
With respect to such a problem, several measures have been proposed for preventing the use of mercury even in metal halide lamps. For example, Japanese Patent No. 2982198 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-84496 describe a metal halide lamp in which a halide such as scandium (Sc), sodium (Na) or a rare earth element and a rare gas are sealed as a discharge medium. .

【0005】特開平11-238488号公報には、主発光物質
である第1のハロゲン化物に加えて、蒸気圧が高くて発
光しにくい第2のハロゲン化物を封入したメタルハライ
ドランプが記載されている。さらに、特開平11-307048
号公報には、ScとNaのハロゲン化物に加えて、第3
の添加物としてイットリウム(Y)やインジウム(I
n)のハロゲン化物などを封入したメタルハライドラン
プが記載されている。これらはいずれも水銀(Hg)を
用いないことに基づく種々の問題に対処したものであ
る。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-238488 describes a metal halide lamp in which a second halide having a high vapor pressure and difficult to emit light is enclosed in addition to a first halide as a main luminescent substance. . Further, JP-A-11-307048
In addition to the halides of Sc and Na,
Yttrium (Y) and indium (I)
A metal halide lamp enclosing a halide or the like of n) is described. These all address various problems based on not using mercury (Hg).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したH
gを用いないメタルハライドランプ(Hgレスメタルハ
ライドランプ)においては、放電媒体の一部としてHg
を使用しないことに基づいて、新たに以下に示すような
問題が生じている。
By the way, the above-mentioned H
In a metal halide lamp not using g (Hg-less metal halide lamp), Hg is used as a part of the discharge medium.
The following new problems have arisen on the basis of not using.

【0007】まず第1に、Hgレスメタルハライドラン
プでは、放電容器の気密性を確保するMo箔などからな
る封着金属箔と放電媒体との反応が起こりやすいという
問題がある。すなわち、石英ガラスなどからなる放電容
器は放電空間を有しており、この放電空間内に一対の電
極が対向して配置されている。これら電極は例えば電極
軸とその先端に設けられた電極先端部とを有している。
一対の電極はそれぞれ電極軸がMo箔などの封着金属箔
に接合されており、この封着金属箔を介して放電容器の
外部に導出される外部リードと接続されている。
First, the Hg-less metal halide lamp has a problem that a reaction between a sealing metal foil made of Mo foil or the like for ensuring airtightness of a discharge vessel and a discharge medium is likely to occur. That is, a discharge vessel made of quartz glass or the like has a discharge space, and a pair of electrodes are arranged in the discharge space so as to face each other. These electrodes have, for example, an electrode shaft and an electrode tip provided at the tip.
Each of the pair of electrodes has an electrode axis joined to a sealing metal foil such as a Mo foil, and is connected to an external lead led out of the discharge vessel via the sealing metal foil.

【0008】放電容器の気密性は、その両端部に設けら
れた封止部で電極軸や外部リードの一部をMo箔などの
封着金属箔と共に封着し、封止部とMo箔の中央付近と
を密着させることにより維持している。Mo箔の放電空
間側端部は電極軸が接合されているために、放電容器の
封止部に対して完全には密着していない。このため、H
g封入メタルハライドランプおよびHgレスメタルハラ
イドランプにかかわらず、Mo箔の放電空間側端部は放
電媒体と反応し、これによりMo箔の箔切れや封止部の
クラックなどの問題を招くおそれがある。
The airtightness of the discharge vessel is determined by sealing a part of the electrode shaft and external leads together with a sealing metal foil such as Mo foil at sealing portions provided at both ends thereof. It is maintained by close contact with the vicinity of the center. The end of the Mo foil on the discharge space side is not completely adhered to the sealing portion of the discharge vessel because the electrode shaft is joined thereto. For this reason, H
Regardless of the g-filled metal halide lamp or the Hg-less metal halide lamp, the end of the Mo foil on the discharge space side reacts with the discharge medium, which may cause problems such as the Mo foil being cut out of the foil or the sealing portion cracking.

【0009】Hgレスメタルハライドランプでは、上記
したMo箔と放電媒体との反応に基づく問題が顕著に生
じる。これは、Hg封入メタルハライドランプではHg
2などを形成するために、遊離ヨウ素などのハロゲン
ガスが発生しにくいのに対し、Hgレスメタルハライド
ランプでは金属と反応しやすい遊離ヨウ素などが発生し
やすく、特にMo箔はW電極より遊離ヨウ素と反応しや
すいためである。
In the Hg-less metal halide lamp, the above-mentioned problem due to the reaction between the Mo foil and the discharge medium is remarkably caused. This is Hg for Hg-filled metal halide lamps.
In order to form a I 2, with respect to halogen gases, such that hardly occurs free iodine, such as easy free iodine reacts with the metal is likely to occur in Hg-less metal halide lamp, free iodine than especially Mo foil W electrode It is because it is easy to react with.

【0010】さらに、Hgレスメタルハライドランプで
は、水銀の代わりにランプ電圧を確保するために、蒸気
圧が高いハロゲン化物を添加したメタルハライドを封入
する場合がある。そのようなランプでは、点灯中のメタ
ルハライド蒸気圧が高まることによって、Mo箔と放電
媒体(特に遊離ヨウ素などのハロゲンガス)との反応速
度が増すことになる。また、上記したような添加メタル
ハライドはそれ自体反応性が高い物質が多く、メタルハ
ライドとMo箔との反応も問題となる。
Further, in the case of a Hg-less metal halide lamp, a metal halide to which a halide having a high vapor pressure is added may be sealed in place of mercury in order to secure a lamp voltage. In such a lamp, the reaction speed between the Mo foil and the discharge medium (particularly a halogen gas such as free iodine) increases due to an increase in the metal halide vapor pressure during operation. In addition, the above-mentioned added metal halide has many highly reactive substances by itself, and the reaction between the metal halide and the Mo foil also poses a problem.

【0011】上述したように、Hgレスメタルハライド
ランプにおいては、Mo箔と放電媒体中のハロゲンガス
やハロゲン化金属との反応が大きな問題となっている。
Mo箔と放電媒体との反応が起こると、箔切れや封止部
にクラックが生じてリークが発生したり、さらには破裂
が発生するおそれがあり、これらがメタルハライドラン
プの寿命を決定する大きな要因となっている。このよう
なことから、Mo箔と放電媒体中のハロゲンガスやハロ
ゲン化金属との反応を抑制し、これによりHgレスメタ
ルハライドランプの寿命を高めることが強く望まれてい
る。
As described above, in the Hg-less metal halide lamp, the reaction between the Mo foil and the halogen gas or the metal halide in the discharge medium is a serious problem.
When the reaction between the Mo foil and the discharge medium occurs, the foil may break or a crack may occur in the sealing portion, causing a leak or even a rupture, which is a major factor determining the life of the metal halide lamp. It has become. For this reason, it is strongly desired that the reaction between the Mo foil and the halogen gas or the metal halide in the discharge medium be suppressed, thereby increasing the life of the Hg-less metal halide lamp.

【0012】Hgレスメタルハライドランプにおいて
は、第2に始動直後にバックアークが生じやすいという
問題がある。なお、ここで言うバックアークとは、電極
先端部間で放電が起こらず、電極軸やさらにその根元部
を起点として放電する異常放電のことである。
Second, the Hg-less metal halide lamp has a problem that a back arc is easily generated immediately after starting. Note that the back arc referred to here is an abnormal discharge in which no discharge occurs between the electrode tip portions and the discharge starts from the electrode axis or the root thereof.

【0013】すなわち、Hg封入メタルハライドランプ
では、消灯後に電極先端部に水銀が付着する。水銀は電
気伝導度が大きく、また温度上昇しやすいため、始動直
後から電極先端部間で放電が生じる。一方、Hgレスメ
タルハライドランプでは消灯後に電極先端部に遊離ハロ
ゲンが固化して付着する。なお、Hgが封入されている
場合、遊離ハロゲンは発生してもハロゲン化水銀を形成
するために消滅する。
That is, in the Hg-filled metal halide lamp, mercury adheres to the tip of the electrode after the light is turned off. Since mercury has a high electric conductivity and easily rises in temperature, a discharge occurs between the electrode tips immediately after starting. On the other hand, in the Hg-less metal halide lamp, after extinguishing, free halogen is solidified and adheres to the tip of the electrode. When Hg is enclosed, even if free halogen is generated, it disappears to form mercury halide.

【0014】電極先端部に遊離ハロゲンが固化して付着
した状態は、水銀が付着している状態より電気の導電性
が悪い。さらに、ランプを点灯した瞬間に電極先端部の
温度が上昇し、電極先端部に付着した遊離ハロゲン、ま
た場合によって付着しているメタルハライドが急激に蒸
発するため、電極先端部の周囲だけ遊離ハロゲンなどの
濃度が高くなる。遊離ハロゲンガスやメタルハライドガ
スは電子吸着性が高いため、電極先端部周囲での放電を
阻害し、より放電しやすい電極軸やさらにその根元部に
起点を移して放電が始まる。この状態がバックアークで
ある。その後、電極先端部周囲の遊離ハロゲンガスなど
の濃度が低下すると、電極先端部間での放電に移行す
る。
The state in which free halogen is solidified and adhered to the electrode tip has lower electric conductivity than the state in which mercury is adhered. In addition, the temperature of the electrode tip rises at the moment when the lamp is turned on, and free halogen adhering to the electrode tip and metal halide adhering in some cases evaporate rapidly. Concentration increases. Since the free halogen gas and the metal halide gas have a high electron-adsorbing property, the discharge around the tip of the electrode is hindered, and the discharge is started by shifting the starting point to the electrode axis where the discharge is more likely to occur and further to the root thereof. This state is a back arc. Thereafter, when the concentration of free halogen gas or the like around the tip of the electrode decreases, discharge starts between the tip of the electrode.

【0015】上述したようなバックアークが生じると、
次のような不具合が発生する。まず、バックアークは電
極の根元部で放電するため、Mo箔と放電との距離が近
くなり、Mo箔が温度上昇することで遊離ハロゲンやハ
ロゲン化金属との反応が促進される。このMo箔と遊離
ハロゲンやハロゲン化金属との反応は、上述したように
箔切れ、クラックによるリーク、破裂などを招き、これ
らによりHgレスメタルハライドランプの寿命を低下さ
せてしまう。
When the back arc as described above occurs,
The following problems occur. First, since the back arc discharges at the base of the electrode, the distance between the Mo foil and the discharge becomes short, and the temperature of the Mo foil rises, thereby promoting the reaction with free halogens and metal halides. The reaction between the Mo foil and free halogen or metal halide causes the foil to break, leak due to cracks, rupture, etc., as described above, thereby reducing the life of the Hg-less metal halide lamp.

【0016】また、バックアークの発生に伴う放電起点
の移動は、始動の失敗やチラツキなどの原因となる。さ
らに、放電容器の封止部内の電極軸周囲に侵入している
メタルハライドが、放電起点の接近により急激に昇温し
て蒸発し、明るいNaのオレンジ発光などを生じさせる
という問題もある。
Further, the movement of the discharge starting point due to the generation of the back arc causes a failure in starting or a flicker. Further, there is also a problem that the metal halide invading around the electrode axis in the sealing portion of the discharge vessel rapidly rises in temperature due to the approach of the discharge starting point and evaporates, causing bright orange orange emission or the like.

【0017】このように、Hgレスメタルハライドラン
プにおいては、電極軸やその根元部を起点とする異常放
電、すなわちバックアークが生じやすく、これによりM
o箔と遊離ハロゲンやハロゲン化金属との反応がより促
進されやすいという問題がある。さらに、バックアーク
は始動時の点灯失敗やチラツキ、また異常発光の原因と
なることから、Hgレスメタルハライドランプにおける
始動直後のバックアークの発生を抑制することが求めら
れている。
As described above, in the Hg-less metal halide lamp, abnormal discharge starting from the electrode axis and the base thereof, that is, a back arc is likely to occur.
There is a problem that the reaction between o-foil and free halogen or metal halide is more easily promoted. Furthermore, since the back arc causes lighting failure, flicker, and abnormal light emission at the time of starting, it is required to suppress the occurrence of the back arc immediately after the starting in the Hg-less metal halide lamp.

【0018】さらに、Hgレスメタルハライドランプは
自動車の前照灯用光源に用いられることが多いが、この
ような場合には特に以下に示すような第3の問題が生じ
やすい。自動車用前照灯装置に用いられるメタルハライ
ドランプは、一般のメタルハライドランプと比較して著
しく点滅回数が多く、さらに始動直後の投入電力は安定
時の2倍以上になる。一方、メタルハライドランプの封
止部は、上述したようにMo箔に電極軸を接合した状態
で封着している、すなわち放電容器を構成する石英ガラ
スなどと接合しているため、その形状などに基づいて他
の部位より大きな歪応力が発生しやすい。
Further, Hg-less metal halide lamps are often used as light sources for headlights of automobiles. In such a case, the following third problem is particularly likely to occur. Metal halide lamps used in automotive headlamp devices have a significantly higher number of flashes than ordinary metal halide lamps, and the input power immediately after starting is more than twice that of a stable state. On the other hand, the sealing portion of the metal halide lamp is sealed in a state where the electrode axis is bonded to the Mo foil as described above, that is, since it is bonded to quartz glass or the like constituting the discharge vessel, Based on this, a larger strain stress is more likely to be generated than in other parts.

【0019】上述した封止部の歪応力が大きい場合に
は、点滅動作に伴う熱応力などにより封止部にクラック
や破裂が生じるおそれが高くなる。しかも、自動車用前
照灯装置では、上述したようにランプの点滅回数が多
く、さらに始動直後の投入電力が大きく、大きな熱応力
が発生しやいために、特に封止部のクラックや破裂によ
りメタルハライドランプが短寿命化しやすい。このよう
なことから、放電容器の封止部における歪応力や熱応力
を軽減し、これによりHgレスメタルハライドランプの
寿命向上を図ることが求められている。
In the case where the strain stress of the above-mentioned sealing portion is large, there is a high possibility that cracks or ruptures occur in the sealing portion due to thermal stress accompanying the blinking operation. In addition, in the headlight device for automobiles, as described above, the number of times the lamp blinks is large, the input power immediately after starting is large, and large thermal stress is easily generated. Lamps can be shortened in life. For these reasons, it is required to reduce the strain stress and the thermal stress in the sealing portion of the discharge vessel, thereby improving the life of the Hg-less metal halide lamp.

【0020】本発明はこのような課題に対処するために
なされたもので、環境に悪影響を及ぼす水銀を本質的に
用いていないメタルハライドランプにおいて、水銀を用
いないことに伴う寿命特性の低下などを改善したメタル
ハライドランプを提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to address such a problem, and it is intended to reduce the life characteristics of a metal halide lamp which does not essentially use mercury because it does not use mercury. It aims to provide an improved metal halide lamp.

【0021】具体的には、第1にMo箔などからなる封
着金属箔と放電媒体中の遊離ハロゲンやハロゲン化金属
などとの反応を抑制することによって、寿命特性を向上
させたHgレスメタルハライドランプを提供することを
目的としている。第2に、電極軸やその根元部を起点と
する異常放電(バックアーク)の発生を抑制することに
よって、寿命特性を向上させると共に、チラツキや異常
発光を抑えたHgレスメタルハライドランプを提供する
ことを目的としている。第3に、放電容器の封止部にお
ける歪応力や熱応力を軽減することによって、寿命特性
の向上などを図ったHgレスメタルハライドランプを提
供することを目的としている。
More specifically, first, an Hg-less metal halide having improved life characteristics by suppressing a reaction between a sealing metal foil made of Mo foil or the like and a free halogen or a metal halide in a discharge medium. It is intended to provide lamps. Second, to provide an Hg-less metal halide lamp that has improved life characteristics and reduced flicker and abnormal light emission by suppressing the occurrence of abnormal discharge (back arc) starting from the electrode axis and its root. It is an object. Third, it is an object of the present invention to provide a Hg-less metal halide lamp that has improved life characteristics and the like by reducing strain stress and thermal stress in a sealing portion of a discharge vessel.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明のメ
タルハライドランプは、放電空間と前記放電空間の両端
に設けられた封止部とを有する放電容器と;前記放電空
間内に対向して配置された一対の電極と;前記一対の電
極の基部側端部にそれぞれ接合され、かつ前記封止部に
より気密に封着された封着金属箔と;前記封着金属箔の
他方の端部側にそれぞれ接合され、かつ前記放電容器外
に導出された一対の外部リードと;前記封着金属箔の前
記電極との接合部を含む領域を被覆するように部分的に
形成され、金属、金属酸化物および金属窒化物から選ば
れる少なくとも一種からなるコーティング膜と;前記放
電容器内に封入され、ハロゲン化金属と希ガスとを含
み、かつ本質的に水銀を含まない放電媒体と;を具備す
ることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a metal halide lamp comprising: a discharge vessel having a discharge space and sealing portions provided at both ends of the discharge space; A pair of electrodes arranged; a sealing metal foil bonded to the base-side ends of the pair of electrodes and hermetically sealed by the sealing portion; the other end of the sealing metal foil A pair of external leads respectively joined to the sides and led out of the discharge vessel; and a part formed so as to cover a region including a joint part of the sealing metal foil with the electrode; A coating film made of at least one selected from oxides and metal nitrides; and a discharge medium sealed in the discharge vessel and containing a metal halide and a rare gas and containing essentially no mercury. Characterized by

【0023】上述した請求項1記載の発明および以下に
示す各発明において、特に指定しない限り用語の定義お
よび技術的意味は次による。
In the invention described in claim 1 and each invention described below, the definitions and technical meanings of terms are as follows unless otherwise specified.

【0024】(放電容器について)放電容器は、耐火性
で透光性の気密容器により構成されており、放電空間と
その両端に設けられた封止部とを有する。気密容器は、
放電ランプの通常の作動温度に十分耐える耐火性を備
え、かつ放電によって発生した所望波長域の可視光を外
部に導出することができれば、どのよう材料で作られて
いてもよい。例えば、石英ガラスや透光性アルミナ、Y
AGなどのセラミックス、またはこれらの単結晶などを
用いることができる。なお、必要に応じて、気密容器の
内面に耐ハロゲン性または耐金属性の透明性被膜を形成
するか、気密容器の内面を改質することが許容される。
(Discharge Vessel) The discharge vessel is made of a fire-resistant and light-transmitting airtight container, and has a discharge space and sealing portions provided at both ends thereof. The airtight container is
The discharge lamp may be made of any material as long as it has fire resistance enough to withstand the normal operating temperature of the discharge lamp and can emit visible light of a desired wavelength range generated by the discharge to the outside. For example, quartz glass, translucent alumina, Y
Ceramics such as AG or single crystals thereof can be used. If necessary, a halogen-resistant or metal-resistant transparent film may be formed on the inner surface of the hermetic container, or the inner surface of the hermetic container may be modified.

【0025】(電極について)一対の電極は放電空間内
に対向して配置される。本発明のメタルハライドランプ
は、交流および直流のいずれで点灯するように構成して
もよい。従って、交流で作動させる場合には、一対の電
極は同一構造とすることができる。また、本発明のメタ
ルハライドランプを自動車前照灯用として用いる場合に
は、電極先端部を電極軸より径大にすると好都合であ
る。
(Regarding the Electrodes) A pair of electrodes are arranged to face each other in the discharge space. The metal halide lamp of the present invention may be configured to be lit by either AC or DC. Therefore, when operated by alternating current, the pair of electrodes can have the same structure. When the metal halide lamp of the present invention is used for a headlight of an automobile, it is advantageous to make the tip of the electrode larger in diameter than the electrode axis.

【0026】すなわち、自動車前照灯ではランプの点滅
回数が非常に多くなると共に、始動時には定常時より大
きな電流を流すため、電極先端部のみ径大とすることで
頻繁な点滅に対応させることができ、また電極軸は細径
とすることで封止部におけるクラックの発生を抑制する
ことができる。さらに、直流で作動させる場合には、一
般に陽極は温度上昇が激しいから、同様に電極先端部に
径大部を形成して放熱面積を大きくすることが好まし
い。陰極の電極先端部には必ずしも径大部を形成する必
要はない。
That is, in a vehicle headlamp, the number of times the lamp blinks becomes very large, and a larger current flows at the time of starting. In addition, by making the electrode shaft small, generation of cracks in the sealing portion can be suppressed. Further, in the case of operating with a direct current, since the temperature of the anode generally rises sharply, it is preferable to similarly form a large diameter portion at the tip of the electrode to increase the heat radiation area. It is not always necessary to form a large diameter portion at the electrode tip of the cathode.

【0027】一対の電極の電極間距離は、実用的には6m
m以下が好適である。すなわち、電極間距離が6mmを超え
ると、点光源から離れてしまい、光学系の焦点特性が悪
くなり、例えば自動車前照灯用光源として用いた場合
に、照射面の明るさが低下してしまう。なお、ここで言
う電極間距離は、短アーク形のメタルハライドランプに
対応するものであるが、本発明は必ずしもこれに限られ
るものではなく、長アーク形のメタルハライドランプを
構成することも可能である。
The distance between the pair of electrodes is practically 6 m.
m or less is preferred. That is, when the distance between the electrodes exceeds 6 mm, the distance from the point light source is increased, and the focusing characteristic of the optical system is deteriorated. For example, when used as a light source for a vehicle headlight, the brightness of an irradiation surface is reduced. . The distance between electrodes referred to here corresponds to a short arc type metal halide lamp. However, the present invention is not necessarily limited to this, and a long arc type metal halide lamp can be configured. .

【0028】(封着金属箔について)封着金属箔はMo
のような高融点金属箔からなり、一方の端部側に電極が
接合されると共に、他方の端部側に外部リードが接合さ
れて使用される。このような状態で、封着金属箔は放電
容器の封止部により封着され、石英ガラスなどに対して
密着させることで、放電容器の気密性が維持される。な
お、封着金属箔と電極との接合は特に限定されるもので
はなく、溶接接合であっても、またろう付け接合であっ
てもよい。
(About Sealing Metal Foil) The sealing metal foil is Mo.
The electrodes are joined to one end and external leads are joined to the other end. In such a state, the sealing metal foil is sealed by the sealing portion of the discharge vessel, and is brought into close contact with quartz glass or the like, thereby maintaining the airtightness of the discharge vessel. The joining between the sealing metal foil and the electrode is not particularly limited, and may be welding joining or brazing joining.

【0029】封着金属箔は短冊形状などを有し、さらに
その長手方向の両端にエッジ部を設けて封着性を高めた
形状などが適用される。このような封着金属箔の厚さ
は、実用的には10〜50μmの範囲とすることが好まし
い。さらに、封着金属箔の長さはコーティング膜を形成
した上で、放電容器に対する封着性を確保するために、
3〜20mmの範囲とすることが好ましい。
The sealing metal foil has a strip shape or the like, and a shape in which edges are provided at both ends in the longitudinal direction to improve the sealing property is used. The thickness of such a sealing metal foil is practically preferably in the range of 10 to 50 μm. Furthermore, the length of the sealing metal foil, after forming the coating film, in order to ensure the sealing property to the discharge vessel,
It is preferable to set the range of 3 to 20 mm.

【0030】(コーティング膜について)コーティング
膜は、金属、金属酸化物および金属窒化物から選ばれる
少なくとも一種の材料からなる。コーティング膜は封着
金属箔と共に封止部により封着されるため、その構成材
料には1500℃で5〜60秒の条件に対して実質的に耐性を
有する材料が使用される。ここで、実質的に耐性を有す
る材料とは、上記した条件下で膜厚の2/3以上が失われ
たり、またランプ点灯に問題となるガスを放出すること
がない材料を意味し、特に上記した条件下で変質しない
材料を用いることが好ましい。
(Regarding Coating Film) The coating film is made of at least one material selected from metals, metal oxides and metal nitrides. Since the coating film is sealed by the sealing portion together with the sealing metal foil, a material which is substantially resistant to the condition of 1500 ° C. for 5 to 60 seconds is used. Here, the substantially resistant material means a material that loses 2/3 or more of the film thickness under the above-described conditions, and does not emit a gas that causes a problem in lamp operation. It is preferable to use a material that does not deteriorate under the above conditions.

【0031】上述したようなコーティング膜は、まず第
1に封着金属箔と放電媒体中の特に遊離ハロゲンやメタ
ルハライドとの反応を抑制するものであり、そのために
金属、金属酸化物および金属窒化物から選ばれる少なく
とも一種の材料からなると共に、封着金属箔の電極との
接合部を含む領域を被覆するように形成される。すなわ
ち、放電媒体中の遊離ハロゲンガスやメタルハライドガ
スが侵入する部位は、封着金属箔の電極との接合部端で
あり、少なくともこのような部位が被覆されるように、
コーティング膜を形成する。コーティング膜は電極との
接合部を含む封着金属箔の片面領域のみに形成してもよ
いが、封着金属箔の放電空間側端部については両面、さ
らには側面(例えば上記したエッジ部や放電空間側端
面)を含めた封着金属箔の全面を覆うように形成するこ
とが好ましい。
The coating film as described above firstly suppresses the reaction between the sealing metal foil and a free halogen or a metal halide in the discharge medium. For this reason, a metal, a metal oxide and a metal nitride are used. And formed so as to cover a region including a joint with the electrode of the sealing metal foil. That is, the site where the free halogen gas or the metal halide gas in the discharge medium enters is the end of the joint between the sealing metal foil and the electrode, so that at least such a site is covered.
Form a coating film. The coating film may be formed only on one surface region of the sealing metal foil including the bonding portion with the electrode. It is preferable that the metal foil is formed so as to cover the entire surface of the sealing metal foil including the discharge space side end face).

【0032】また、コーティング膜は封着金属箔と遊離
ハロゲンやメタルハライドとの反応を抑制する上で、こ
れらのガスと封着金属箔が直接接しない緻密性を有する
部位を面積比で95%以上有していることが好ましい。ガ
スが侵入するような緻密性の低い部位がコーティング膜
の面積の5%を超えると、封着金属箔と遊離ハロゲンや
メタルハライドとの反応による不具合の発生を十分に抑
制できないおそれがある。この条件はコーティング膜を
金属酸化物や金属窒化物で形成する場合に、特に満足さ
せることが好ましい。
In order to suppress the reaction between the sealing metal foil and free halogen or metal halide, the coating film should have a dense area where these gases do not directly contact the sealing metal foil in an area ratio of 95% or more. It is preferable to have. If the low-density portion into which gas enters enters exceeds 5% of the area of the coating film, the occurrence of problems due to the reaction between the sealing metal foil and free halogen or metal halide may not be sufficiently suppressed. These conditions are preferably satisfied particularly when the coating film is formed of a metal oxide or a metal nitride.

【0033】さらに、コーティング膜は封着金属箔の表
面を部分的に覆うように形成され、封着金属箔の少なく
とも一部はコーティング膜で覆われていない状態が維持
される。これは封着金属箔の表面を全面的にコーティン
グ膜で被覆してしまうと、封着金属箔による放電容器の
気密性を維持することが困難になるためである。
Further, the coating film is formed so as to partially cover the surface of the sealing metal foil, and at least a part of the sealing metal foil is kept uncovered by the coating film. This is because if the entire surface of the sealing metal foil is covered with the coating film, it becomes difficult to maintain the airtightness of the discharge vessel with the sealing metal foil.

【0034】封着金属箔のコーティング膜で覆われてい
ない領域は、電極の封着金属箔との接合部端と外部リー
ドの封着金属箔との接合部端との距離をL1、この距離
1のうちのコーティング膜で覆われていない距離をL2
としたとき、まず距離L2が3mm以上となるように設定す
ることが好ましい。距離L2が3mm未満になると、放電容
器の気密性を維持することが困難になる。
In the area of the sealing metal foil that is not covered with the coating film, the distance between the end of the electrode and the sealing metal foil and the end of the external lead and the sealing metal foil is L 1 . The distance of the distance L 1 not covered by the coating film is represented by L 2
When a, first the distance L 2 is preferably set such that the above 3 mm. If the distance L 2 is less than 3 mm, it is difficult to maintain the airtightness of the discharge vessel.

【0035】コーティング膜で覆われている領域につい
ても考慮すると、距離L1と距離L2との比が0.005<L2
/L1<0.8の範囲となるように、コーティング膜の被覆
領域を設定することが好ましい。このような条件を満足
させることによって、放電容器の気密性を維持した上
で、コーティング膜による効果を十分に得ることが可能
となる。
Considering the area covered with the coating film, the ratio of the distance L 1 to the distance L 2 is 0.005 <L 2
It is preferable to set the coating region of the coating film so that / L 1 <0.8. By satisfying such conditions, it is possible to maintain the airtightness of the discharge vessel and sufficiently obtain the effect of the coating film.

【0036】上述したようなコーティング膜の形成方法
は、特に限定されるものではなく、種々のコーティング
法を適用することができる。例えば、溶液の塗布焼成
法、メッキ法、薄膜形成法などを適用することによっ
て、封着金属箔の電極との接合部を含む領域にコーティ
ング膜を形成することができる。
The method for forming the coating film as described above is not particularly limited, and various coating methods can be applied. For example, a coating film can be formed in a region including a bonding portion of the sealing metal foil with the electrode by applying a solution coating / baking method, a plating method, a thin film forming method, or the like.

【0037】溶液の塗布焼成法を適用する場合には、ま
ず金属、金属酸化物および金属窒化物から選ばれる少な
くとも一種の材料粉末を有機溶媒や水などに分散させて
スラリー溶液を調製し、これを封着金属箔の必要部位に
塗布して乾燥させた後、封着金属箔(例えばMo箔)が
著しく酸化もしくは劣化しない条件で焼成することによ
って、コーティング膜を形成することができる。また、
薄膜形成法としては、蒸着法、イオンプレーティング
法、溶射法などを適用することができる。
In the case of applying and firing a solution, first, a slurry solution is prepared by dispersing at least one material powder selected from metals, metal oxides and metal nitrides in an organic solvent or water. Is applied to a required portion of the sealing metal foil and dried, and then fired under conditions where the sealing metal foil (for example, Mo foil) is not significantly oxidized or deteriorated, whereby a coating film can be formed. Also,
As a thin film forming method, an evaporation method, an ion plating method, a thermal spraying method, or the like can be applied.

【0038】コーティング膜の形成は、電極を接合する
前の封着金属箔に対して実施してもよいし、また電極を
封着金属箔に接合した後に実施してもよい。電極を封着
金属箔に接合した後にコーティング膜を形成した場合に
は、後述するように、コーティング膜を封着金属箔の表
面のみならず、電極の封着金属箔との接合部近傍領域、
すなわち電極の基部側表面も覆うように形成することが
できる。
The formation of the coating film may be performed on the sealing metal foil before bonding the electrodes, or may be performed after bonding the electrodes to the sealing metal foil. When the coating film is formed after bonding the electrode to the sealing metal foil, as described later, not only the surface of the coating film sealing metal foil, the region near the bonding portion of the electrode with the sealing metal foil,
That is, it can be formed so as to cover the base side surface of the electrode.

【0039】(放電媒体について)放電媒体は放電容器
内に封入されて用いられ、ハロゲン化金属と希ガスを含
むものである。ハロゲン化金属としては、種々の金属元
素のハロゲン化物を用いることができ、例えば主として
発光に寄与する金属のハロゲン化物が使用される。この
ような第1のハロゲン化物としては、ナトリウム(N
a)、スカンジウム(Sc)および希土類金属から選ば
れる一種または複数種の金属元素のハロゲン化物を用い
ることができる。NaやScは特に高効率な発光物質で
ある。
(Discharge Medium) The discharge medium is used by being enclosed in a discharge vessel and contains a metal halide and a rare gas. As the metal halide, various metal element halides can be used. For example, a metal halide mainly contributing to light emission is used. As such a first halide, sodium (N
a), a halide of one or more metal elements selected from scandium (Sc) and rare earth metals can be used. Na and Sc are particularly highly efficient luminescent substances.

【0040】ハロゲン化金属は、蒸気圧が相対的に高
く、かつ第1のハロゲン化物の金属に比較して可視光域
に発光しにくい金属の一種または複数種のハロゲン化物
を、第2のハロゲン化物として含むことができる。可視
光域に発光しにくい金属とは、第1のハロゲン化物の金
属よりエネルギー準位が高く、第1のハロゲン化物の金
属が主として発光する状態であればよい。このような第
2のハロゲン化物を添加することによって、Hgを含む
ランプに近いランプ電圧を得ることができるため、Hg
レスメタルハライドランプの電気特性や発光特性を改善
することが可能となる。第2のハロゲン化物は色度改善
などに対しても寄与する。
As the metal halide, one or more kinds of metal halides having a relatively high vapor pressure and hardly emitting light in the visible light region as compared with the metal of the first halide can be used as the second halogen. As a compound. The metal which does not easily emit light in the visible light region may be any metal as long as it has a higher energy level than the metal of the first halide and the metal of the first halide mainly emits light. By adding such a second halide, a lamp voltage close to that of a lamp containing Hg can be obtained.
It is possible to improve the electric characteristics and the luminous characteristics of the less metal halide lamp. The second halide also contributes to chromaticity improvement and the like.

【0041】第2のハロゲン化物としては、例えばマグ
ネシウム(Mg)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ク
ロム(Cr)、亜鉛(Zn)、ニッケル(Ni)、マン
ガン(Mn)、アルミニウム(Al)、アンチモン(S
b)、ベリリウム(Be)、レニウム(Re)、ガリウ
ム(Ga)、インジウム(In)、チタン(Ti)、ジ
ルコニウム(Zr)およびハフニウム(Hf)から選ば
れる一種または複数種の金属のハロゲン化物が用いられ
る。
Examples of the second halide include magnesium (Mg), iron (Fe), cobalt (Co), chromium (Cr), zinc (Zn), nickel (Ni), manganese (Mn), and aluminum (Al). ), Antimony (S
b), one or more metal halides selected from beryllium (Be), rhenium (Re), gallium (Ga), indium (In), titanium (Ti), zirconium (Zr) and hafnium (Hf) Used.

【0042】さらに、ハロゲン化金属は第3のハロゲン
化物を含んでいてもよい。第3のハロゲン化物は、遊離
ハロゲンの抑制に寄与する成分、アーク温度の分布を補
正して熱損失を低減する成分などとして添加される。前
者としては、例えば錫(Sn)のハロゲン化物が例示さ
れる。後者としてはセシウム(Cs)のハロゲン化物が
挙げられる。
Further, the metal halide may contain a third halide. The third halide is added as a component that contributes to suppression of free halogen, a component that corrects the distribution of arc temperature to reduce heat loss, and the like. As the former, for example, a halide of tin (Sn) is exemplified. The latter includes a cesium (Cs) halide.

【0043】ハロゲン化金属を構成するハロゲンとして
は、ヨウ素(I)が反応性が最も適当であり、臭素(B
r)、塩素(Cl)、フッ素(F)の順に反応性が強く
なっていくが、要すれば以上のいずれを用いてもよい。
また、例えばヨウ化物と臭化物のように、異なるハロゲ
ンの化合物を併用することもできる。
As the halogen constituting the metal halide, iodine (I) is most suitable for reactivity, and bromine (B
The reactivity increases in the order of r), chlorine (Cl), and fluorine (F), and any of the above may be used if necessary.
In addition, different halogen compounds such as iodide and bromide can be used in combination.

【0044】ハロゲン化金属の封入量については、例え
ば主として発光に寄与する第1のハロゲン化物は、放電
容器の内容積(放電空間の容積)1cc当たり5〜110mgの
範囲で封入することができる。さらに好適な範囲は、放
電容器の内容積1cc当たり5〜35mgである。このような範
囲において、光束の立ち上がりを早くすることができる
と共に、光色を安定させることができる。第2のハロゲ
ン化物は、放電容器の内容積1cc当たり0.05〜200mgの範
囲で封入することができる。他のハロゲン化物について
は適宜調整される。
Regarding the amount of the metal halide to be enclosed, for example, the first halide mainly contributing to light emission can be enclosed in the range of 5 to 110 mg per 1 cc of the inner volume of the discharge vessel (volume of the discharge space). A more preferred range is from 5 to 35 mg per cc of the internal volume of the discharge vessel. In such a range, the rise of the light beam can be made faster and the light color can be stabilized. The second halide can be enclosed in the range of 0.05 to 200 mg per 1 cc of the internal volume of the discharge vessel. Other halides are appropriately adjusted.

【0045】希ガスは、始動用および緩衝ガスとして作
用すると共に、始動直後には主発光を担うように作用す
るもので、一般的には気密容器を透過しなければ特に限
定されないが、ネオン(Ne)は石英ガラスを透過しや
すいので、気密容器を石英ガラスで形成する場合には、
アルゴン(Ar)、クリプトン(Kr)またはキセノン
(Xe)が推奨される。始動直後の発光を希ガスに依存
する場合には、最も発光効率が高いのはキセノンである
ため、キセノンが最適である。
The rare gas acts as a starting gas and as a buffer gas, and acts so as to emit main light immediately after the starting. Generally, the rare gas is not particularly limited as long as it does not pass through the airtight container. Ne) easily permeates quartz glass, so when forming an airtight container with quartz glass,
Argon (Ar), krypton (Kr) or xenon (Xe) is recommended. When light emission immediately after starting depends on a rare gas, xenon is optimal because xenon has the highest light emission efficiency.

【0046】また、希ガスの封入圧力を高くすると、メ
タルハライドランプのランプ電圧が高くなり、同一ラン
プ電流に対してランプ入力を大きくして、光束の立ち上
がり特性を向上させることができる。光束の立ち上がり
特性が良好であることは、どのような使用目的であって
も好都合であるが、特に自動車用前照灯装置や液晶プロ
ジェクタなどにおいて極めて重要である。希ガスは例え
ば3気圧以上の圧力で封入され、特に5〜15気圧の範囲で
封入することが好ましい。
Further, when the rare gas sealing pressure is increased, the lamp voltage of the metal halide lamp is increased, the lamp input is increased for the same lamp current, and the rising characteristics of the luminous flux can be improved. Good luminous flux rising characteristics are advantageous for any purpose of use, but they are extremely important especially in automotive headlamp devices and liquid crystal projectors. The rare gas is sealed, for example, at a pressure of 3 atm or more, and particularly preferably in a range of 5 to 15 atm.

【0047】本発明のメタルハライドランプは、水銀が
本質的に封入されていない。ここで、「本質的に水銀が
封入されていない」とは、水銀を全く封入していない状
態に限られるものではなく、放電容器の内容積1cc当た
り2mg未満の水銀、好ましくは1mg以下の水銀が存在して
いることを許容することを意味する。しかし、水銀を全
く封入しないことは環境上望ましいことである。従来の
ように、水銀蒸気により放電ランプの電気特性を維持す
る場合、短アーク形においては放電容器の内容積1cc当
たり20〜40mg、さらに場合によっては50mg以上の水銀を
封入していたことからすれば、本発明は水銀量が本質的
に少ないといえる。
The metal halide lamp of the present invention is essentially free of mercury. Here, `` essentially no mercury is enclosed '' is not limited to a state in which no mercury is enclosed, but less than 2 mg of mercury, preferably 1 mg or less of mercury per 1 cc of the inner volume of the discharge vessel. Means to allow the presence of However, it is environmentally desirable not to encapsulate any mercury. As in the past, when maintaining the electrical characteristics of a discharge lamp using mercury vapor, the short-arc type was filled with 20 to 40 mg, and in some cases, 50 mg or more of mercury per 1 cc of the internal volume of the discharge vessel. If so, it can be said that the present invention has an essentially small amount of mercury.

【0048】本発明のメタルハライドランプの作用につ
いては、以上の説明からも明らかなように、電極が放電
容器の封止部に対して完全には密着していないことに起
因して、放電媒体が封止部内に侵入したとしても、金
属、金属酸化物および金属窒化物から選ばれる少なくと
も一種からなるコーティング膜で、封着金属箔の電極と
の接合部を含む領域を被覆しているため、Mo箔などか
らなる封着金属箔と放電媒体中の遊離ハロゲンやメタル
ハライドとの反応を抑制することができる。
As is clear from the above description, the operation of the metal halide lamp according to the present invention is based on the fact that the electrode is not completely adhered to the sealing portion of the discharge vessel, and the discharge medium is not fully sealed. Even if it enters the sealing portion, the coating film made of at least one selected from metals, metal oxides, and metal nitrides covers the region including the bonding portion of the sealing metal foil with the electrode. It is possible to suppress the reaction between the sealing metal foil made of a foil or the like and free halogen or metal halide in the discharge medium.

【0049】前述したように、Hgレスメタルハライド
ランプにおいては、遊離ヨウ素のような金属との反応性
が高い遊離ハロゲンが発生しやすく、これが特にMo箔
などの封着金属箔と顕著に反応して、封着金属箔の箔切
れ、封止部のクラックや破裂などが生じやすい。本発明
のメタルハライドランプによれば、このようなHgレス
メタルハライドランプ特有の問題をコーティング膜によ
り改善することができるため、封着金属箔の箔切れやク
ラックリークによる不点灯、さらには破裂の発生などに
起因する寿命特性の低下を抑制することが可能となる。
すなわち、Hgレスメタルハライドランプの長寿命化を
実現することができる。
As described above, in the Hg-less metal halide lamp, free halogen having high reactivity with a metal such as free iodine is liable to be generated, and this reacts particularly with a sealing metal foil such as Mo foil. In addition, the sealing metal foil is liable to be broken, cracked or ruptured in the sealed portion. According to the metal halide lamp of the present invention, such a problem peculiar to the Hg-less metal halide lamp can be improved by the coating film. It is possible to suppress a decrease in the life characteristics caused by the above.
That is, the life of the Hg-less metal halide lamp can be extended.

【0050】請求項2記載の発明は、上述した請求項1
記載のメタルハライドランプにおいて、コーティング膜
はハロゲンおよびハロゲン化金属との反応性が封着金属
箔より低い材料からなることを特徴としている。請求項
2記載のメタルハライドランプは、Mo箔などからなる
封着金属箔と放電媒体中の遊離ハロゲンやメタルハライ
ドとの反応を抑制する上で、より好ましい構成を規定し
たものである。
The second aspect of the present invention is the first aspect of the present invention.
In the metal halide lamp described above, the coating film is made of a material having lower reactivity with halogen and a metal halide than the sealing metal foil. The metal halide lamp according to the second aspect defines a more preferable configuration for suppressing a reaction between a sealing metal foil made of Mo foil or the like and a free halogen or a metal halide in a discharge medium.

【0051】ここで、ハロゲンおよびハロゲン化金属と
の反応性が封着金属箔より低い材料とは、例えば同一条
件下でハロゲンやハロゲン化金属と反応させた場合に、
反応に伴う腐食速度やガス発生速度などが封着金属箔
(例えばMo箔)より低い材料を示すものであり、特に
ハロゲンやハロゲン化金属に対して化学的に不活性な材
料を用いることが好ましい。
Here, the material having a lower reactivity with the halogen and the metal halide than the sealing metal foil means, for example, that when reacted with the halogen or the metal halide under the same conditions,
It indicates a material whose corrosion rate or gas generation rate accompanying the reaction is lower than that of a sealing metal foil (for example, Mo foil), and it is particularly preferable to use a material which is chemically inert to halogen or metal halide. .

【0052】このような条件を満足する金属材料として
は、例えば白金(Pt)、タンタル(Ta)、タングス
テン(W)、レニウム(Re)、ニオブ(Nb)、バナ
ジウム(V)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(H
f)、ホルミウム(Ho)、ジスプロシウム(Dy)、
イットリウム(Y)、スカンジウム(Sc)、およびホ
ウ素(B)から選ばれる少なくとも一種が挙げられる。
金属材料は単体金属として用いる場合に限らず、上記金
属元素を含む合金として使用してもよい。
Examples of the metal material satisfying such conditions include platinum (Pt), tantalum (Ta), tungsten (W), rhenium (Re), niobium (Nb), vanadium (V), and zirconium (Zr). , Hafnium (H
f), holmium (Ho), dysprosium (Dy),
At least one selected from yttrium (Y), scandium (Sc), and boron (B) is given.
The metal material is not limited to being used as a single metal, but may be used as an alloy containing the above metal element.

【0053】また、金属酸化物としては、シリカ(Si
2)、アルミナ(Al23)、ジルコニア(Zr
2)、ハフニア(HfO2)、イットリア(Y23)、
酸化ホルミウム(Ho23)、酸化ジスプロシウム(D
23)、酸化スカンジウム(Sc23)、および酸化
タンタル(Ta25)から選ばれる少なくとも一種が挙
げられる。金属窒化物としては同様な金属元素の窒化物
が挙げられ、さらにSi、Al、Tiの窒化物などが例
示される。これらの化合物は複数種の混合物として使用
してもよいし、また酸窒化物のような複合化合物でもあ
ってよい。
As the metal oxide, silica (Si
O 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), zirconia (Zr
O 2), hafnia (HfO 2), yttria (Y 2 O 3),
Holmium oxide (Ho 2 O 3 ), dysprosium oxide (D
y 2 O 3), scandium oxide (Sc 2 O 3), and at least one can be cited selected from tantalum oxide (Ta 2 O 5). Examples of the metal nitride include nitrides of similar metal elements, and further include nitrides of Si, Al, and Ti. These compounds may be used as a mixture of plural kinds, or may be a compound compound such as oxynitride.

【0054】上述したような材料からなるコーティング
膜を適用することによって、ハロゲンやハロゲン化金属
との反応をより一層有効に抑制することができるため、
この反応に起因する封止部のクラック発生、さらには破
裂の発生などを大幅に抑制することが可能となる。従っ
て、Hgレスメタルハライドランプの寿命をより確実に
延ばすことができる。
By applying a coating film made of the above-mentioned materials, the reaction with halogen or metal halide can be more effectively suppressed.
It is possible to significantly suppress the occurrence of cracks in the sealing portion and the occurrence of rupture due to this reaction. Therefore, the life of the Hg-less metal halide lamp can be extended more reliably.

【0055】請求項3記載の発明は、上述した請求項1
または2記載のメタルハライドランプにおいて、コーテ
ィング膜の膜厚は50nm以上でかつ封着金属箔の最大厚の
80%以下であることを特徴としている。請求項3記載の
メタルハライドランプは、コーティング膜の好適な膜厚
を規定したものである。
The third aspect of the present invention is the first aspect of the present invention.
Or the metal halide lamp according to 2, wherein the thickness of the coating film is 50 nm or more and the maximum thickness of the sealing metal foil is
It is characterized by being less than 80%. In the metal halide lamp according to the third aspect, a preferable thickness of the coating film is specified.

【0056】すなわち、コーティング膜の膜厚が50nm未
満であると、封着金属箔の電極との接合部を含む領域を
被覆する効果が十分に得られず、封着金属箔とハロゲン
やハロゲン化金属との反応を確実に抑制できないおそれ
がある。一方、コーティング膜の膜厚が封着金属箔(例
えばMo箔)の最大厚の80%を超えると、コーティング
膜自体に剥離などが生じやすくなることから、同様に封
着金属箔とハロゲンやハロゲン化金属との反応を確実に
抑制できないおそれがある。コーティング膜の膜厚は10
0nm以上でかつ封着金属箔の最大厚の40%以下の範囲で
あることがより好ましい。
That is, if the thickness of the coating film is less than 50 nm, the effect of covering the region including the joint of the sealing metal foil with the electrode cannot be sufficiently obtained, and the sealing metal foil and the halogen or halogenated metal cannot be obtained. The reaction with the metal may not be reliably suppressed. On the other hand, if the thickness of the coating film exceeds 80% of the maximum thickness of the sealing metal foil (for example, Mo foil), the coating film itself is likely to be peeled off. There is a possibility that the reaction with the metal oxide cannot be reliably suppressed. Coating film thickness is 10
More preferably, it is in the range of 0 nm or more and 40% or less of the maximum thickness of the sealing metal foil.

【0057】また、コーティング膜をMo箔などの封着
金属箔の全面を覆うように形成する際に、封着金属箔の
端部がエッジ形状となっている場合には、このようなエ
ッジ部の膜厚が10μm以上となるように、コーティング
膜を形成することが好ましい。コーティング膜に金属酸
化物や金属窒化物を使用する際には、特にこの条件を満
足させることが好ましい。すなわち、金属酸化物や金属
窒化物でコーティング膜を形成する場合、エッジ部を一
様に被覆することが困難であり、このような部位からハ
ロゲンやハロゲン化金属による反応が生じやすいためで
ある。エッジ部の膜厚を10μm以上とすることによっ
て、このような問題の発生を有効に回避することができ
る。
When the coating film is formed so as to cover the entire surface of the sealing metal foil such as Mo foil, if the edge of the sealing metal foil has an edge shape, such an edge portion may be formed. It is preferable to form a coating film such that the thickness of the film becomes 10 μm or more. When using a metal oxide or a metal nitride for the coating film, it is particularly preferable to satisfy this condition. That is, when a coating film is formed with a metal oxide or a metal nitride, it is difficult to uniformly cover the edge portion, and a reaction by a halogen or a metal halide easily occurs from such a portion. By setting the film thickness of the edge portion to 10 μm or more, the occurrence of such a problem can be effectively avoided.

【0058】請求項4記載の発明は、上述した請求項1
ないし3いずれか一項記載のメタルハライドランプにお
いて、コーティング膜の形成領域は封着金属箔と電極と
の接合部端からの距離が0.05mm以上4mm以下に設定され
ていることを特徴としている。請求項4記載のメタルハ
ライドランプは、コーティング膜の好適な形成領域を規
定したものである。
The invention according to claim 4 is the above-described claim 1.
4. The metal halide lamp according to any one of claims 3 to 3, wherein the coating film formation region has a distance from the end of the joint between the sealing metal foil and the electrode of 0.05 mm or more and 4 mm or less. According to the metal halide lamp of the fourth aspect, a preferable formation region of the coating film is defined.

【0059】すなわち、コーティング膜の形成範囲が接
合部端から0.05mm未満であると、封着金属箔とハロゲン
やハロゲン化金属との反応を十分に抑制できないおそれ
がある。封着金属箔の放電空間側端部については、上述
したように放電空間側の端面やエッジ部を含めて全面を
覆うように、コーティング膜を形成することが好ましい
が、コーティング膜の形成範囲があまり広くなりすぎる
と封着金属箔の露出表面の面積が相対的に減少するた
め、コーティング膜の形成範囲は接合部から4mm以内、
さらには2mm以内とすることが好ましい。封着金属箔の
露出表面自体については前述した通りである。
That is, if the formation range of the coating film is less than 0.05 mm from the end of the joint, the reaction between the sealing metal foil and the halogen or metal halide may not be sufficiently suppressed. Regarding the discharge space side end of the sealing metal foil, it is preferable to form a coating film so as to cover the entire surface including the end surface and the edge portion on the discharge space side as described above. If it is too large, the area of the exposed surface of the sealing metal foil is relatively reduced, so the formation range of the coating film is within 4 mm from the joint,
More preferably, it is within 2 mm. The exposed surface itself of the sealing metal foil is as described above.

【0060】請求項5記載の発明は、上述した請求項1
記載のメタルハライドランプにおいて、コーティング膜
は電極の封着金属箔との接合部側の一部を含む領域を被
覆するように形成されていることを特徴としている。請
求項5記載のメタルハライドランプは、コーティング膜
を電極の一部まで覆うように形成することを規定したも
のであり、これにより以下に示すような作用が得られ
る。
The fifth aspect of the present invention is the first aspect of the present invention.
The metal halide lamp described above is characterized in that the coating film is formed so as to cover an area including a part of the electrode on the side of the joint with the sealing metal foil. The metal halide lamp according to the fifth aspect defines that the coating film is formed so as to cover a part of the electrode, whereby the following effects can be obtained.

【0061】すなわち、前述したようにHgレスメタル
ハライドランプにおいては、消灯後に電極先端部に遊離
ハロゲンなどが固化して付着しやすく、この遊離ハロゲ
ンが付着した状態は比抵抗が大きくて通電しにくいと共
に、ランプ点灯後に電極先端部の周囲だけ遊離ハロゲン
などの濃度が高くなるため、電極先端部周囲での放電が
阻害されて、電極軸などを起点とした異常放電、いわゆ
るバックアークが生じやすいという問題がある。このよ
うな点に対して、コーティング膜を電極軸の一部まで覆
うように形成することで、その部分を通電しにくくする
ことができ、これによりバックアークの発生を抑制する
ことが可能となる。
That is, as described above, in the Hg-less metal halide lamp, free halogen and the like are solidified and easily adhered to the tip of the electrode after the light is turned off. However, after the lamp is turned on, the concentration of free halogen and the like becomes high only around the tip of the electrode, so that the discharge around the tip of the electrode is hindered and abnormal discharge starting from the electrode axis or the like, so-called back arc, is likely to occur There is. With respect to such a point, by forming the coating film so as to cover a part of the electrode axis, it is possible to make it difficult to conduct electricity to that part, thereby suppressing the occurrence of back arc. .

【0062】バックアークの抑制効果は、希ガスを5〜1
5気圧の範囲で封入したメタルハライドランプに対して
特に有効である。言い換えると、希ガスを5〜15気圧の
範囲で封入したHgレスメタルハライドランプでは、特
にバックアークが発生しやすいが、上述したようにコー
ティング膜を電極軸の一部まで覆うように形成すること
によって、そのようなHgレスメタルハライドランプに
おけるバックアークの発生を有効に抑制することができ
る。
The effect of suppressing the back arc is as follows.
This is particularly effective for metal halide lamps sealed in a range of 5 atm. In other words, in a Hg-less metal halide lamp in which a rare gas is sealed in a range of 5 to 15 atm, a back arc is particularly likely to occur. However, as described above, by forming the coating film so as to cover a part of the electrode axis, The generation of a back arc in such an Hg-less metal halide lamp can be effectively suppressed.

【0063】電極の一部を覆うコーティング膜は、封止
部内に位置する電極表面のみを覆うように形成してもよ
いが、上述したバックアークの抑制効果をより有効に得
る上で、放電空間内に露出している電極の一部まで覆う
ように形成することが好ましい。ただし、コーティング
膜の形成範囲が電極先端部に近くなりすぎると、放電時
にコーティング膜が高温となり、コーティング膜の蒸発
などが生じるおそれがあるため、以下に示すような条件
を満足させることが好ましい。
The coating film covering a part of the electrode may be formed so as to cover only the electrode surface located in the sealing portion. However, in order to more effectively obtain the above-described effect of suppressing the back arc, the discharge space is formed. It is preferable to form so as to cover a part of the electrode exposed inside. However, if the formation range of the coating film is too close to the tip of the electrode, the temperature of the coating film becomes high at the time of electric discharge, and the coating film may evaporate. Therefore, it is preferable to satisfy the following conditions.

【0064】すなわち、電極の放電空間側先端部から封
止部に埋め込まれている根元部までの距離をL3とした
とき、コーティング膜の形成範囲は根元部から距離L3
の30%までの範囲とすることが好ましい。言い換える
と、電極の根元部から距離L3の30%の位置から電極の
放電空間側先端部までの範囲は、放電時に高温となりや
すいため、コーティング膜を形成しないことが好まし
い。
That is, assuming that the distance from the discharge space side tip of the electrode to the root embedded in the sealing portion is L 3 , the formation range of the coating film is L 3 from the root.
Is preferably in the range of up to 30%. In other words, the range from 30% at a distance L 3 from the root portion of the electrode to the discharge space side tip of the electrode, and is easily heated to a high temperature during discharge, it is preferable not to form a coating film.

【0065】請求項6記載の発明は、上述した請求項5
記載のメタルハライドランプにおいて、コーティング膜
は電極より比抵抗が大きい材料からなることを特徴とし
ている。このように、コーティング膜を電極より比抵抗
が大きい材料で形成することによって、バックアークを
より確実に抑制することが可能となる。電極より比抵抗
が大きい材料としては、特に金属酸化物を用いることが
望ましい。
The invention according to claim 6 is the same as the above-described claim 5.
In the metal halide lamp described above, the coating film is made of a material having a higher specific resistance than the electrode. As described above, by forming the coating film from a material having a higher specific resistance than the electrode, the back arc can be more reliably suppressed. As a material having a higher specific resistance than an electrode, it is particularly desirable to use a metal oxide.

【0066】請求項7記載の発明は、上述した請求項5
記載のメタルハライドランプにおいて、コーティング膜
は、封着金属箔の電極との接合部を含む領域を被覆する
と共に、ハロゲンおよびハロゲン化金属との反応性が封
着金属箔より低い材料からなる第1の部分と、電極の封
着金属箔との接合部側の一部を被覆すると共に、電極よ
り比抵抗が大きい材料からなる第2の部分とを有するこ
とを特徴としている。このようなメタルハライドランプ
によれば、封着金属箔の反応抑制効果とバックアークの
抑制効果をより確実に得ることができる。
The invention according to claim 7 is the same as the above-described claim 5.
In the metal halide lamp described above, the coating film covers a region including a bonding portion of the sealing metal foil with the electrode, and is formed of a material having lower reactivity with halogen and a metal halide than the sealing metal foil. It is characterized in that it has a portion and a second portion made of a material having a higher specific resistance than the electrode while covering a portion of the electrode on the side of the joint with the sealing metal foil. According to such a metal halide lamp, the effect of suppressing the reaction of the sealing metal foil and the effect of suppressing the back arc can be more reliably obtained.

【0067】請求項8記載の発明は、上述した請求項1
記載のメタルハライドランプにおいて、コーティング膜
は電極の封着金属箔との接合部側の一部を含む領域を被
覆するように形成されており、かつコーティング膜と封
止部との間に隙間が設けられていることを特徴としてい
る。請求項8記載のメタルハライドランプは、コーティ
ング膜を電極の一部まで覆うように形成すると共に、コ
ーティング膜に基づいて封止部との間に隙間を設けたこ
とを規定したものであり、これにより以下に示すような
作用が得られる。
The invention according to claim 8 is the above-described claim 1.
In the metal halide lamp described above, the coating film is formed so as to cover a region including a part of the electrode on the side of the bonding portion with the sealing metal foil, and a gap is provided between the coating film and the sealing portion. It is characterized by being. The metal halide lamp according to claim 8 defines that the coating film is formed so as to cover a part of the electrode, and that a gap is provided between the metal film and the sealing portion based on the coating film. The following effects are obtained.

【0068】前述したように、メタルハライドランプの
封止部においては、電極軸が接合された封着金属箔が石
英ガラスなどにより封着されているため、その形状など
に基づいて他の部位より大きな歪応力が発生しやすい。
特に、メタルハライドランプを自動車用前照灯装置に用
いた場合、ランプの点滅回数が多いことに加えて、始動
直後の投入電力が大きいため、ランプ点滅に伴う熱衝撃
などにより封止部にクラックや破裂が発生しやすい。
As described above, in the sealing portion of the metal halide lamp, the sealing metal foil to which the electrode shaft is joined is sealed with quartz glass or the like. Strain stress is easily generated.
In particular, when a metal halide lamp is used for an automotive headlamp, in addition to the large number of flashes of the lamp, the input power immediately after start-up is large, so that cracks or cracks may occur in the sealing part due to thermal shock caused by the flashing of the lamp. Explodes easily.

【0069】このような点に対して、コーティング膜を
電極軸の一部まで覆うように形成することで、その部分
の石英ガラスなどに対する濡れ性を低下させることがで
き、この石英ガラスなどに対する濡れ性の違いに基づい
て、コーティング膜と封止部との間に隙間を設けること
ができる。このような隙間を設けることによって、電極
封着時に発生する歪応力やランプの点滅に伴って封止部
に加わる熱応力などが大幅に緩和されるため、ランプの
点滅回数の増加などに基づく封止部のクラックや破裂を
有効に抑制することが可能となる。これによって、Hg
レスメタルハライドランプの寿命特性をより一層高める
ことができる。
In view of such a point, by forming the coating film so as to cover a part of the electrode axis, the wettability of the portion to the quartz glass or the like can be reduced, and the wettability to the quartz glass or the like can be reduced. A gap can be provided between the coating film and the sealing portion based on the difference in gender. By providing such a gap, the strain stress generated at the time of electrode sealing and the thermal stress applied to the sealing portion due to the blinking of the lamp are greatly reduced. It is possible to effectively suppress cracks and rupture of the stop portion. As a result, Hg
The life characteristics of the less metal halide lamp can be further enhanced.

【0070】コーティング膜と封止部との間の隙間につ
いて、さらに詳しく説明する。すなわち、コーティング
膜により応力の緩和効果を得る場合には、電極軸の一部
を覆うコーティング膜は、例えば石英ガラスなどに対す
る濡れ性が封着金属箔(例えばMo箔)や電極(例えば
W電極)より低い材料で形成することが好ましい。この
ようなコーティング膜の形成材料としては、例えばCr
やPtなどの金属材料が挙げられる。他の金属材料や金
属酸化物もMo箔より石英ガラスなどに対する濡れ性が
低い場合が多い。
The gap between the coating film and the sealing portion will be described in more detail. That is, in the case where a stress relieving effect is obtained by the coating film, the coating film covering a part of the electrode shaft has a wettability to quartz glass or the like, for example, a sealing metal foil (for example, Mo foil) or an electrode (for example, W electrode). Preferably, it is formed of a lower material. As a material for forming such a coating film, for example, Cr
And a metal material such as Pt. Other metal materials and metal oxides often have lower wettability to quartz glass and the like than Mo foil.

【0071】電極軸が接合された封着金属箔を石英ガラ
スなどにより封着する場合、石英ガラスの融点以上の高
温で封着金属箔や電極軸は石英ガラスに対して密着す
る。上記したようなコーティング膜が形成されている部
分では、コーティング膜が石英ガラスと接触する。その
後、冷却過程で金属部材は石英ガラスより約1桁多い比
率で収縮するため、石英ガラスは金属部材に引っ張られ
る。封止部および封着条件は元々Mo箔などの封着金属
箔を気密封止するように設定されているため、Mo箔が
露出した部分については冷却後においても石英ガラスが
密着している。
When the sealing metal foil to which the electrode shaft is bonded is sealed with quartz glass or the like, the sealing metal foil and the electrode shaft adhere to the quartz glass at a high temperature higher than the melting point of the quartz glass. In the portion where the above-mentioned coating film is formed, the coating film comes into contact with quartz glass. Thereafter, since the metal member shrinks at a rate of about one order of magnitude higher than that of the quartz glass in the cooling process, the quartz glass is pulled by the metal member. Since the sealing portion and the sealing conditions are originally set so as to hermetically seal the sealing metal foil such as Mo foil, the quartz glass adheres to the exposed portion of the Mo foil even after cooling.

【0072】一方、封着金属箔や電極に比べて濡れ性が
低いコーティング膜が存在している部分では、冷却過程
で石英ガラスを十分に引っ張ることができず、冷却後に
コーティング膜と封止部との間に隙間が形成される。な
お、電極軸と封止部との間にも微小な隙間が形成される
が、コーティング膜に基づく隙間はそれ以上の間隙を持
たせることができるため、封着時の歪応力やランプの点
滅に伴う熱応力などをより確実に緩和することが可能と
なる。従って、Hgレスメタルハライドランプの長寿命
化をより確実に実現することができる。
On the other hand, in a portion where a coating film having low wettability as compared with the sealing metal foil or the electrode exists, the quartz glass cannot be sufficiently pulled in the cooling process, and after the cooling, the coating film and the sealing portion are not removed. Is formed between them. Although a minute gap is also formed between the electrode shaft and the sealing portion, the gap based on the coating film can have a gap larger than that, so that the strain stress at the time of sealing and the blinking of the lamp are generated. It is possible to more surely alleviate the thermal stress and the like accompanying the above. Therefore, a longer life of the Hg-less metal halide lamp can be realized more reliably.

【0073】電極の一部を覆うコーティング膜は、上述
した応力緩和効果をより確実に得る上で、電極と封着金
属箔との接合部端から0.1mm以上の範囲に形成すること
が好ましい。最適なコーティング膜の形成範囲は、電極
軸の封止部に埋め込まれている部分の全長をL4、電極
軸の封着金属箔との接合部の長さをL5としたとき、電
極軸の接合部側端部から(L5+(L4−L5)×0.5)の
範囲である。このようなコーティング膜によれば、封止
部との間に応力緩和効果に優れる隙間をより良好に形成
することができる。
The coating film covering a part of the electrode is preferably formed in a range of 0.1 mm or more from the end of the joint between the electrode and the sealing metal foil in order to more reliably obtain the above-mentioned stress relaxation effect. Forming range of optimum coating film, when the total length of the portion that is embedded in the sealing portion of the electrode shaft L 4, the length of the joint between the sealed metal foil electrode axis was L 5, the electrode axis (L 5 + (L 4 −L 5 ) × 0.5) from the end of the joint side. According to such a coating film, a gap having an excellent stress relaxation effect can be formed more favorably with the sealing portion.

【0074】ここで、上述したコーティング膜と封止部
との間の隙間に基づく応力緩和効果は、Hgレスメタル
ハライドランプに特有のものである。すなわち、Hgを
含むメタルハライドランプでは、電極軸にコーティング
膜を形成して封止部との間に隙間を設けたとしても、H
gが隙間に侵入してしまうために温度変化時の応力が逆
に増加してしまい、封止部のクラックや破裂の発生を抑
制することはできない。Hgレスメタルハライドランプ
では、例え遊離ハロゲンやハロゲン化物が隙間に侵入し
たとしても、放電空間側で直ぐに固化してしまうため、
応力緩和効果を示す隙間は有効に作用する。
Here, the stress relaxation effect based on the gap between the coating film and the sealing portion is peculiar to the Hg-less metal halide lamp. That is, in the metal halide lamp containing Hg, even if a coating film is formed on the electrode axis to provide a gap between the electrode shaft and the sealing portion,
Since g intrudes into the gap, the stress at the time of temperature change increases conversely, and it is not possible to suppress the occurrence of cracks and ruptures in the sealing portion. With Hg-less metal halide lamps, even if free halogens or halides enter the gaps, they solidify immediately on the discharge space side,
The gap exhibiting the stress relaxation effect works effectively.

【0075】請求項9記載の発明は、上述した請求項1
ないし8いずれか一項記載のメタルハライドランプにお
いて、安定時に100W以下のランプ電力で動作することを
特徴としている。ランプに投入されるランプ電力が100W
以下の小形のメタルハライドランプは、自動車用前照灯
装置の光源として好適である。
The ninth aspect of the present invention is the first aspect of the present invention.
9. The metal halide lamp according to any one of items 8 to 8, characterized in that it operates with a lamp power of 100 W or less when stable. Lamp power input to the lamp is 100W
The following small metal halide lamps are suitable as light sources for headlight devices for automobiles.

【0076】請求項10記載の発明は、上述した請求項
1ないし9いずれか一項記載のメタルハライドランプに
おいて、始動時の最大電流が3A以上であることを特徴と
している。このようなメタルハライドランプは、自動車
用前照灯装置の光源として好適である。
According to a tenth aspect of the present invention, in the metal halide lamp according to any one of the first to ninth aspects, the maximum current at the time of starting is 3 A or more. Such a metal halide lamp is suitable as a light source of a headlight device for an automobile.

【0077】請求項11記載の発明のメタルハライドラ
ンプ点灯装置は、上述した請求項1ないし10いずれか
一項記載のメタルハライドランプと;前記メタルハライ
ドランプを直流で点灯する点灯回路と;を具備すること
を特徴としている。請求項11記載のメタルハライドラ
ンプ点灯装置は、本発明のメタルハライドランプを直流
点灯することを規定したものである。
According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided a metal halide lamp lighting device comprising: the metal halide lamp according to any one of the first to tenth aspects; and a lighting circuit for lighting the metal halide lamp with direct current. Features. The metal halide lamp lighting device according to the eleventh aspect specifies that the metal halide lamp of the present invention is DC-lighted.

【0078】すなわち、本発明のメタルハライドランプ
を直流点灯することによって、Hg封入のメタルハライ
ドランプを交流点灯する場合に比べて、装置を小形化す
ることができる。自動車では直流が用いられているた
め、交流に電力変換する必要がないためである。さら
に、直流点灯の場合に生じる遊離ヨウ素は負の電荷を帯
び、これが陽極側のMo箔に電気的に引かれ、陽極側M
o箔と急激に反応する。このため、交流点灯の場合より
もMo箔のクラックなどの問題が重大となる。本発明に
よれば、このような直流点灯の問題点を解消することが
でき、直流点灯の場合においても大きな寿命改善効果が
得られる。このように、本発明のメタルハライドランプ
点灯装置は、特に自動車の前照灯装置に好適である。
That is, by lighting the metal halide lamp of the present invention by direct current, the size of the apparatus can be reduced as compared with the case of lighting the metal halide lamp enclosing Hg by alternating current. This is because direct current is used in automobiles, and there is no need to convert power to alternating current. Further, the free iodine generated in the case of DC lighting has a negative charge, and this is electrically attracted to the Mo foil on the anode side, and the anode side M foil.
o Reacts rapidly with foil. Therefore, problems such as cracks in the Mo foil become more serious than in the case of AC lighting. According to the present invention, such a problem of DC lighting can be solved, and a large life improvement effect can be obtained even in the case of DC lighting. As described above, the metal halide lamp lighting device of the present invention is particularly suitable for a headlight device of an automobile.

【0079】請求項12記載の発明の自動車用前照灯装
置は、上述した請求項1ないし10いずれか一項記載の
メタルハライドランプと;前記メタルハライドランプが
配設され、前記メタルハライドランプの前記放電容器の
長手方向に沿った光軸を有する自動車用前照灯装置本体
と;を具備することを特徴としている。
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided an automotive headlamp apparatus comprising: the metal halide lamp according to any one of the first to tenth aspects; and the discharge vessel of the metal halide lamp, wherein the metal halide lamp is provided. And a vehicle headlamp device main body having an optical axis along the longitudinal direction of the vehicle.

【0080】本発明の自動車用前照灯装置は、寿命特性
などに優れる本発明のメタルハライドランプを光源とし
て備えているため、前照灯としての機能を長期間にわた
って安全に維持することができる。なお、自動車用前照
灯装置本体とは、自動車用前照灯装置からメタルハライ
ドランプを除いた残余の構成を全て含むものである。
The headlamp device for an automobile of the present invention includes the metal halide lamp of the present invention having excellent life characteristics and the like as a light source, so that the function as a headlight can be maintained safely for a long period of time. In addition, the vehicle headlight device main body includes all the remaining components excluding the metal halide lamp from the vehicle headlight device.

【0081】[0081]

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施するための形
態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below.

【0082】(第1の実施形態)図1は本発明のメタル
ハライドランプの第1の実施形態の概略構成を示す断面
図である。図2は図1に示すメタルハライドランプで使
用した封着金属箔部分(電極および外部リードが接合さ
れた封着金属箔)の構成を示す平面図である。図3は図
2に示す封着金属箔部分を放電容器の封止部により封着
した状態を拡大して示す断面図である。
(First Embodiment) FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of a first embodiment of a metal halide lamp according to the present invention. FIG. 2 is a plan view showing a configuration of a sealing metal foil portion (a sealing metal foil to which an electrode and an external lead are joined) used in the metal halide lamp shown in FIG. FIG. 3 is an enlarged sectional view showing a state in which the sealing metal foil portion shown in FIG. 2 is sealed by a sealing portion of a discharge vessel.

【0083】これら各図において、1はメタルハライド
ランプ、2は放電容器、3は電極、4は封着金属箔とし
てのMo箔、5は外部リード、6はコーティング膜であ
る。
In these figures, 1 is a metal halide lamp, 2 is a discharge vessel, 3 is an electrode, 4 is a Mo foil as a sealing metal foil, 5 is an external lead, and 6 is a coating film.

【0084】メタルハライドランプ1は、中空紡錘形状
の石英ガラス製気密容器からなる放電容器2を有してい
る。この放電容器2の内部には、細長い放電空間2aが
形成されており、さらに放電容器2の両端には一対の封
止部2bがそれぞれ一体に設けられている。
The metal halide lamp 1 has a discharge vessel 2 made of a hollow spindle-shaped quartz glass airtight vessel. An elongated discharge space 2a is formed inside the discharge vessel 2, and a pair of sealing portions 2b are provided integrally at both ends of the discharge vessel 2, respectively.

【0085】放電空間2a内には一対の電極3が対向し
て配置されており、これら電極3はそれぞれ電極軸3a
とそれより径大とされた電極先端部3bを有している。
一対の電極3は、それぞれ電極軸3aの基部側端部を封
止部2b内に埋設することによって、放電空間2a内の
所定の位置に支持されている。径大の電極先端部3b
は、電極軸3aと一体に形成されている。
In the discharge space 2a, a pair of electrodes 3 are disposed so as to face each other.
And an electrode tip 3b having a diameter larger than that.
Each of the pair of electrodes 3 is supported at a predetermined position in the discharge space 2a by embedding the base end of the electrode shaft 3a in the sealing portion 2b. Large electrode tip 3b
Are formed integrally with the electrode shaft 3a.

【0086】電極先端部3bは球状とされている。この
ような電極先端部3bによれば、良好な電気特性や発光
特性を得ることができる。また、電極先端部3bの形状
については、全体の概略形状を球状とすると共に、相対
する先端部分を平面(例えば直径0.2〜0.5mmの円形)と
することも有効である。このような電極先端部3bによ
れば、球状電極で生じるおそれがあるアークスポットの
不安定やチラツキを防止することができる。
The electrode tip 3b has a spherical shape. According to such an electrode tip 3b, it is possible to obtain good electric characteristics and light emission characteristics. As for the shape of the electrode tip 3b, it is also effective to make the overall schematic shape spherical and to make the opposed tip flat (for example, a circle having a diameter of 0.2 to 0.5 mm). According to such an electrode tip 3b, it is possible to prevent arc spot instability and flicker that may occur in the spherical electrode.

【0087】ここで、放電容器2は放電空間2aを包囲
する部分の肉厚が比較的厚い気密容器により構成されて
いる。具体的には、一対の電極3間の距離をX(mm)、そ
の中央寄りの80%の中に位置する放電空間2aの最大内
径をD(mm)、最大肉厚をt(mm)としたとき、D/Xが0.
25〜1.50、またt/Xが0.16〜1.10の範囲となるように
設定されている。このような放電容器2によれば温度上
昇を早めることができるため、光束の立ち上がりが早く
なる、光色の変化が少なくなる、ランプ電圧が低くな
る、などの効果が得られる。ただし、本発明のメタルハ
ライドランプ1における放電容器2の形状は上記したも
のに限られるものではない。
Here, the discharge vessel 2 is composed of an airtight vessel having a relatively thick wall surrounding the discharge space 2a. Specifically, the distance between the pair of electrodes 3 is X (mm), the maximum inner diameter of the discharge space 2a located in 80% near the center thereof is D (mm), and the maximum thickness is t (mm). D / X is 0.
25 to 1.50, and t / X is set in the range of 0.16 to 1.10. According to such a discharge vessel 2, the temperature rise can be accelerated, so that effects such as faster rise of the luminous flux, less change in light color, lower lamp voltage, and the like can be obtained. However, the shape of the discharge vessel 2 in the metal halide lamp 1 of the present invention is not limited to the above.

【0088】また、封止部2bの形状は、Mo箔4の幅
方向の石英ガラスの幅が2.5〜6mm(最適には4mm)、M
o箔4の厚さ方向の石英ガラスの厚さが1.5〜3.5mm(最
適には2mm)とされている。
The shape of the sealing portion 2b is such that the width of the quartz glass in the width direction of the Mo foil 4 is 2.5 to 6 mm (optimally 4 mm).
o The thickness of the quartz glass in the thickness direction of the foil 4 is 1.5 to 3.5 mm (optimally 2 mm).

【0089】一対の電極3の電極軸3aは、Mo箔4の
一方の端部側に接合されている。Mo箔4の他方の端部
側には、それぞれ外部リード5の一方の端部が溶接接合
されており、これら外部リード5の他方の端部は放電容
器2外に導出されている。Mo箔4は電極軸3aおよび
外部リード5が接合された状態で、封止部2により気密
に封着されている。
The electrode shafts 3 a of the pair of electrodes 3 are joined to one end of the Mo foil 4. One end of an external lead 5 is welded to the other end of the Mo foil 4, and the other end of the external lead 5 is led out of the discharge vessel 2. The Mo foil 4 is hermetically sealed by the sealing portion 2 in a state where the electrode shaft 3a and the external lead 5 are joined.

【0090】放電容器2内の気密状態は、Mo箔4を封
止部2の石英ガラスで封着することにより維持されてい
る。Mo箔4は10〜30μmの範囲の厚さを有し、かつ5〜
15mmの範囲の長さを有する。Mo箔4の長手方向の両端
には、気密封着性を高めるように、エッジ部が設けられ
ている。
The airtight state in the discharge vessel 2 is maintained by sealing the Mo foil 4 with the quartz glass of the sealing portion 2. The Mo foil 4 has a thickness in the range of 10-30 μm and
It has a length in the range of 15mm. Edge portions are provided at both ends in the longitudinal direction of the Mo foil 4 so as to enhance hermetic sealing.

【0091】Mo箔4と電極軸3aとの接合部近傍は、
図2に示すように、金属、金属酸化物および金属窒化物
から選ばれる少なくとも一種からなるコーティング膜6
により被覆されている。コーティング膜6は、Mo箔4
の電極軸3aとの接合部を含む領域を被覆するように部
分的に形成されており、Mo箔4の一部は露出状態、す
なわち封止部2の石英ガラスとの密着状態が維持されて
いる。コーティング膜6の膜厚は50nm以上でかつMo箔
4の最大厚の80%以下である。
The vicinity of the joint between the Mo foil 4 and the electrode shaft 3a is as follows:
As shown in FIG. 2, a coating film 6 made of at least one selected from metals, metal oxides and metal nitrides
Coated with The coating film 6 is made of Mo foil 4
The Mo foil 4 is partially formed so as to cover a region including a joint portion with the electrode shaft 3a, and a part of the Mo foil 4 is maintained in an exposed state, that is, a state in which the sealing portion 2 is in close contact with quartz glass. I have. The thickness of the coating film 6 is not less than 50 nm and not more than 80% of the maximum thickness of the Mo foil 4.

【0092】コーティング膜6の形成領域は、Mo箔4
と電極軸3aとの接合部端から0.05mm以上0.4mm以下の
範囲とされている。また、コーティング膜6の形成領域
は、電極軸3aのMo箔4との接合部端と外部リード5
のMo箔4との接合部端との距離L1のうち、コーティ
ング膜6で覆われていない部分に対応する距離L2が3mm
以上となるように設定されている。さらに、距離L1
距離L2との比は0.005<L2/L1<0.8の範囲となるよ
うに設定されている。
The area where the coating film 6 is formed is the Mo foil 4
It is in the range of 0.05 mm or more and 0.4 mm or less from the end of the joint between the electrode and the electrode shaft 3a. Further, the region where the coating film 6 is formed is formed by the joint end of the electrode shaft 3 a with the Mo foil 4 and the external lead 5.
Mo foils 4 and of the distance L 1 between the joint end of the distance L 2 is 3mm corresponding to portions not covered with the coating film 6
It is set so as to be as described above. Furthermore, the ratio of the distance L 1 and the distance L 2 is set to be in the range of 0.005 <L 2 / L 1 < 0.8.

【0093】上述したコーティング膜6は、Mo箔4と
放電媒体中の遊離ハロゲンやメタルハライドとの反応を
抑制するものである。Mo箔4と遊離ハロゲンやメタル
ハライドとの反応を抑制する上で、コーティング膜6は
Mo箔4の両面および放電空間2a側の端面やエッジ端
部を含む全面を被覆するように形成されている。
The above-mentioned coating film 6 suppresses the reaction between the Mo foil 4 and free halogen or metal halide in the discharge medium. In order to suppress the reaction between the Mo foil 4 and free halogen or metal halide, the coating film 6 is formed so as to cover both surfaces of the Mo foil 4 and the entire surface including the end face and the edge end on the side of the discharge space 2a.

【0094】コーティング膜6は、Mo箔4に電極軸3
aを接合した後に形成されているため、電極軸3aのM
o箔4との接合部分がコーティング膜6により覆われて
いると共に、電極軸3aのMo箔4とは重なっていない
部分の一部もコーティング膜6で覆われている。電極軸
3aのコーティング膜6による被覆領域は、電極軸3a
のMo箔4との接合部端から0.1mm以上とされており、
さらに電極軸3aの封止部2bに埋め込まれている部分
の全長L4、電極軸3aのMo箔4との接合部の長さL5
に対して、電極軸3aの接合部側端部からの距離L6
(L5+(L4−L5)×0.5)以下となるように形成され
ている。
The coating film 6 is formed on the Mo foil 4 by the electrode shaft 3.
a of the electrode shaft 3 a
The joint with the o-foil 4 is covered with the coating film 6, and a part of the electrode shaft 3 a that does not overlap with the Mo foil 4 is also covered with the coating film 6. The area covered by the coating film 6 on the electrode shaft 3a is the electrode shaft 3a
0.1 mm or more from the end of the joint with the Mo foil 4
Furthermore the total length of the portion that is embedded in the sealing portion 2b of the electrode shaft 3a L 4, the length of the joint between the Mo foil 4 of the electrode shaft 3a L 5
Respect, the distance L 6 from the joint-side end portion of the electrode shaft 3a (L 5 + (L 4 -L 5) × 0.5) is formed so as to become less.

【0095】上述したようなコーティング膜6を適用す
ることによって、図3に示すような隙間7がコーティン
グ膜6と封止部2bとの間に形成される。なお、コーテ
ィング膜6で覆われていない部分の電極軸3aと封止部
2bとの間にも微小な隙間が形成されるが、コーティン
グ膜6と封止部2bとの間にはそれ以上の幅を有する隙
間7が形成される。このような隙間7は応力緩和効果に
優れるものである。
By applying the coating film 6 as described above, a gap 7 as shown in FIG. 3 is formed between the coating film 6 and the sealing portion 2b. Although a minute gap is also formed between the electrode shaft 3a and the sealing portion 2b in a portion not covered with the coating film 6, a further gap is formed between the coating film 6 and the sealing portion 2b. A gap 7 having a width is formed. Such a gap 7 is excellent in a stress relaxation effect.

【0096】放電容器2内には、放電媒体としてハロゲ
ン化金属と希ガスとが封入されている。放電媒体は本質
的にHgを含まないものである。ハロゲン化金属は、主
として発光に寄与するNa、Scおよび希土類金属から
選ばれる一種または複数種の第1のハロゲン化物を少な
くとも含み、さらに蒸気圧が相対的に高く、かつ第1の
ハロゲン化物の金属に比較して可視光域に発光しにくい
金属の一種または複数種の第2のハロゲン化物、遊離ハ
ロゲンの抑制や熱損失の低減などに寄与する第3のハロ
ゲン化物などを含んでいてもよい。
The discharge vessel 2 is filled with a metal halide and a rare gas as a discharge medium. The discharge medium is essentially free of Hg. The metal halide contains at least one or a plurality of first halides selected from Na, Sc and rare earth metals mainly contributing to light emission, further has a relatively high vapor pressure, and is a metal of the first halide. May contain one or more second halides of a metal that are less likely to emit light in the visible light region than the above, and a third halide that contributes to suppression of free halogens and reduction of heat loss.

【0097】次に、第1の実施形態によるHgレスメタ
ルハライドランプ1の具体例とその評価結果について述
べる。
Next, a specific example of the Hg-less metal halide lamp 1 according to the first embodiment and evaluation results thereof will be described.

【0098】実施例1〜4 放電容器2としては、外径6.5mm、内径3mmの形状を有す
る石英ガラス製気密容器を使用した。一対の電極3は電
極軸3aの外径が4mmのW電極を用い、電極間距離は4.2
mmとした。放電媒体のうち、ハロゲン化金属について
は、ScI3、NaIおよびZnI2を用い、これらの比
率を体積比でScI3:NaI:ZnI2=1:5:3とす
ると共に、全体量で1mg封入した。希ガスとしてはXe
を用い、Xeは8気圧で封入した。
Examples 1 to 4 As the discharge vessel 2, an airtight vessel made of quartz glass having an outer diameter of 6.5 mm and an inner diameter of 3 mm was used. As the pair of electrodes 3, a W electrode having an outer diameter of the electrode shaft 3a of 4 mm is used, and the distance between the electrodes is 4.2.
mm. Among the discharge media, for the metal halide, ScI 3 , NaI, and ZnI 2 are used, and the ratio thereof is ScI 3 : NaI: ZnI 2 = 1: 5: 3, and 1 mg is encapsulated in the total amount. did. Xe is a rare gas
And Xe was sealed at 8 atm.

【0099】さらに、厚さ25μm、長さ10mmのMo箔4
を用意し、これに電極3の電極軸3bを溶接接合した
後、それぞれ以下のコーティング膜6を形成した。実施
例1では膜厚5μmのSc23膜を水溶液塗布焼成法によ
り形成した。実施例2では膜厚10μmのDy23膜をア
ルコキシド液塗布焼成法により形成し、実施例3では膜
厚10μmのPt膜をメッキ法により形成し、実施例4で
は膜厚8μmのHf膜を蒸着法により形成した。
Further, Mo foil 4 having a thickness of 25 μm and a length of 10 mm
Was prepared, and the electrode shaft 3b of the electrode 3 was welded thereto, and then the following coating films 6 were formed. In Example 1, a 5 μm thick Sc 2 O 3 film was formed by an aqueous solution coating and firing method. In the second embodiment, a 10 μm-thick Dy 2 O 3 film is formed by an alkoxide liquid coating and baking method. In the third embodiment, a 10 μm-thick Pt film is formed by a plating method. In the fourth embodiment, an 8 μm-thick Hf film is formed. Was formed by an evaporation method.

【0100】上記したコーティング膜6の構成材料は、
いずれもハロゲンおよびハロゲン化金属との反応性がM
o箔より低く、さらに石英ガラスに対する濡れ性がMo
箔やW電極より低いものである。また、各コーティング
膜6は、Mo箔4の電極軸3aとの接合部を含む領域と
電極軸3aの一部を覆うように形成した。各コーティン
グ膜6の形成領域は、Mo箔4と電極軸3aとの接合部
端から1.5mm以内の範囲とし、また距離L2は5.5mmとし
た。電極軸3aの被覆部分は、Mo箔4との接合部端か
ら5mmとした。
The constituent materials of the coating film 6 are as follows:
All have reactivity with halogen and metal halides of M
Mo is lower than o-foil and wettability to quartz glass
It is lower than foil or W electrode. Further, each coating film 6 was formed so as to cover a region including the joint of the Mo foil 4 with the electrode shaft 3a and a part of the electrode shaft 3a. Forming regions of each coating film 6 is in the range of 1.5mm or less from the junction end of the Mo foil 4 and the electrode shaft 3a, and the distance L 2 is set to 5.5 mm. The covering portion of the electrode shaft 3a was 5 mm from the end of the joint with the Mo foil 4.

【0101】上述した実施例1〜4による各Hgレスメ
タルハライドランプ1をランプ電力40Wで点灯し、その
際の寿命時間を測定した。なお、本発明との比較例1と
して、コーティング膜6を形成しない以外は同一構成を
有するHgレスメタルハライドランプを作製し、これに
ついても同様にランプ電力40Wで寿命時間を測定した。
これらの結果を図4に示す。
Each of the Hg-less metal halide lamps 1 according to Examples 1 to 4 was turned on at a lamp power of 40 W, and the life time at that time was measured. As Comparative Example 1 with the present invention, an Hg-less metal halide lamp having the same configuration except that the coating film 6 was not formed was produced, and the life time was measured for the same at a lamp power of 40 W in the same manner.
These results are shown in FIG.

【0102】図4から明らかなように、実施例1〜4に
よる各Hgレスメタルハライドランプ1は、比較例1の
Hgレスメタルハライドランプに比べて寿命時間が延び
ており、コーティング膜6が有効に働いていることが分
かる。なお、実施例1〜4による各Hgレスメタルハラ
イドランプ1は、点灯動作後においてもコーティング膜
6と封止部2bとの間の隙間7が維持されており、この
隙間7が応力緩和部として機能することが確認された。
As is apparent from FIG. 4, the life time of each of the Hg-less metal halide lamps 1 of Examples 1 to 4 is longer than that of the Hg-less metal halide lamp of Comparative Example 1, and the coating film 6 works effectively. You can see that it is. In each of the Hg-less metal halide lamps 1 according to Examples 1 to 4, the gap 7 between the coating film 6 and the sealing portion 2b is maintained even after the lighting operation, and the gap 7 functions as a stress relaxation portion. It was confirmed that.

【0103】なお、上述した各コーティング膜に代え
て、SiO2膜、ZrO2膜、HfO2膜、Y23膜、H
23Ta23膜、Al23膜、Si34膜、Al
N膜、TiN膜、Ta膜、W膜、Re膜、Nb膜、V
膜、Zr膜、Ho膜、Dy膜、Y膜、Sc膜をそれぞれ
用いたHgレスメタルハライドランプについても、同様
に良好な寿命特性を有していることを確認した。
Note that, instead of the above-described coating films, a SiO 2 film, a ZrO 2 film, a HfO 2 film, a Y 2 O 3 film, a H
o 2 O 3 film , Ta 2 O 3 film, Al 2 O 3 film, Si 3 N 4 film, Al
N film, TiN film, Ta film, W film, Re film, Nb film, V
It was also confirmed that the Hg-less metal halide lamp using the film, the Zr film, the Ho film, the Dy film, the Y film, and the Sc film had good life characteristics.

【0104】(第2の実施形態)図5は本発明のメタル
ハライドランプの第2の実施形態の要部(電極および外
部リードが接合された封着金属箔部分)を示す平面図で
ある。図1および図2と同一部分については同一符号が
付されている。なお、メタルハライドランプの全体構成
は図1と同様であるため、その説明は省略する。
(Second Embodiment) FIG. 5 is a plan view showing a main part (a sealing metal foil portion where electrodes and external leads are joined) of a metal halide lamp according to a second embodiment of the present invention. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals. Note that the overall configuration of the metal halide lamp is the same as that in FIG. 1, and a description thereof will be omitted.

【0105】この第2の実施形態において、コーティン
グ膜6は第1の実施形態と同様に、Mo箔4の電極軸3
aとの接合部を含む領域、電極軸3aのMo箔4との接
合部分、電極軸3aのMo箔4とは重なっていない部分
の一部を覆うように形成されている。電極軸3aのコー
ティング膜6による被覆領域は、封止部2b内に埋め込
まれた部分のみならず、放電空間2aに露出した部分の
一部まで及んでいる。
In the second embodiment, the coating film 6 is formed on the electrode shaft 3 of the Mo foil 4 similarly to the first embodiment.
The electrode shaft 3a is formed so as to cover a part including a joint portion with the electrode shaft 3a, a joint portion with the Mo foil 4 of the electrode shaft 3a, and a part of the electrode shaft 3a not overlapping with the Mo foil 4. The area covered by the coating film 6 on the electrode shaft 3a extends not only to the part embedded in the sealing part 2b but also to a part of the part exposed to the discharge space 2a.

【0106】この際、電極先端部3bから電極軸3aの
封止部2bに埋め込まれている根元部までの距離L3
対して、コーティング膜6の形成範囲は電極軸3aの根
元部から距離L3の30%までの範囲とされている。言い
換えると、電極軸3aの根元部から距離L3の30%の位
置と電極先端部3bとの間には、コーティング膜6は形
成されていない。
[0106] The distance this time, with respect to the distance L 3 from the electrode tip portion 3b to the root portion that is embedded in the sealing portion 2b of the electrode shaft 3a, the formation range of the coating film 6 from the root portion of the electrode shaft 3a there is a range of up to 30% of L 3. In other words, between the 30% position and the electrode tip 3b of the distance L 3 from the root portion of the electrode shaft 3a, the coating film 6 is not formed.

【0107】上述したように、コーティング膜6で放電
空間2aに露出した電極軸3aの一部まで覆うことによ
って、電極軸3aを通電しにくくすることができるた
め、バックアークの発生を抑制することが可能となる。
この際、コーティング膜を電極3より比抵抗が大きい材
料、特にSiO2、Al23、Sc23、Dy23など
の金属酸化物で形成することによって、バックアークの
発生をより確実に抑制することができる。なお、上述し
た以外の構成については、第1の実施形態と同様とされ
ている。
As described above, by covering a part of the electrode shaft 3a exposed to the discharge space 2a with the coating film 6, it is possible to make the electrode shaft 3a difficult to conduct, thereby suppressing the occurrence of back arc. Becomes possible.
At this time, by forming the coating film from a material having a higher specific resistance than the electrode 3, in particular, a metal oxide such as SiO 2 , Al 2 O 3 , Sc 2 O 3 , Dy 2 O 3, etc. It can be suppressed reliably. The configuration other than that described above is the same as in the first embodiment.

【0108】また、図6に示すように、コーティング膜
6を2種類の材料で形成することも有効である。図6に
示すコーティング膜6は、Mo箔4の電極軸3aとの接
合部を含む領域を被覆すると共に、ハロゲンおよびハロ
ゲン化金属との反応性がMo箔4より低い材料からなる
第1の部分6aと、電極軸3aの一部を被覆すると共
に、電極3より比抵抗が大きい材料からなる第2の部分
6bとを有している。このような構成によれば、Mo箔
4の反応抑制効果とバックアークの抑制効果を同時によ
り確実に得ることができる。
As shown in FIG. 6, it is also effective to form the coating film 6 with two kinds of materials. The coating film 6 shown in FIG. 6 covers a region including the joint of the Mo foil 4 with the electrode axis 3a, and a first portion made of a material having lower reactivity with the halogen and the metal halide than the Mo foil 4. 6a and a second portion 6b which covers a part of the electrode shaft 3a and is made of a material having a higher specific resistance than the electrode 3. According to such a configuration, the effect of suppressing the reaction of the Mo foil 4 and the effect of suppressing the back arc can be simultaneously and more reliably obtained.

【0109】次に、第2の実施形態によるHgレスメタ
ルハライドランプの具体例とその評価結果について述べ
る。
Next, a specific example of the Hg-less metal halide lamp according to the second embodiment and evaluation results thereof will be described.

【0110】実施例5〜7 厚さ25μm、長さ10mmのMo箔4を用意し、これに電極
3の電極軸3aを溶接接合した後、それぞれ以下のコー
ティング膜6を形成した。実施例5では膜厚10μmのA
23膜をアルコキシド液塗布焼成法により形成した。
実施例6では膜厚8μmのTa膜をイオンプレーティング
法により形成した。また、実施例7については、Mo箔
4の電極軸3aとの接合部を含む領域を膜厚10μmのC
r膜で被覆し、また電極軸3a側は膜厚10μmのAl2
3膜で被覆した。
Examples 5 to 7 A Mo foil 4 having a thickness of 25 μm and a length of 10 mm was prepared, and the electrode shaft 3a of the electrode 3 was welded to the Mo foil 4, and then the following coating films 6 were formed. In Example 5, A having a film thickness of 10 μm was used.
An l 2 O 3 film was formed by an alkoxide liquid coating and firing method.
In Example 6, a Ta film having a thickness of 8 μm was formed by an ion plating method. In the seventh embodiment, the region including the joint of the Mo foil 4 and the electrode axis 3a is formed by a 10 μm-thick C film.
and a 10 μm-thick Al 2 O film on the electrode shaft 3a side.
Coated with 3 films.

【0111】各コーティング膜6による電極軸3aの被
覆範囲は、電極軸3aの封止部2bに埋め込まれている
根元部から放電空間側の電極先端方向に1mmまでとし
た。これらの条件以外は実施例1と同一として、それぞ
れHgレスメタルハライドランプを作製した。
The coating range of the electrode shaft 3a with each coating film 6 was set to 1 mm from the root embedded in the sealing portion 2b of the electrode shaft 3a in the direction of the electrode tip on the discharge space side. Except for these conditions, Hg-less metal halide lamps were manufactured in the same manner as in Example 1.

【0112】上述した実施例5〜7の各Hgレスメタル
ハライドランプ、さらにコーティング膜6を形成しない
以外は同一構成を有する比較例2のHgレスメタルハラ
イドランプの点滅試験を、ランプ電力40Wで実施した。
その結果、実施例5〜7の各Hgレスメタルハライドラ
ンプによれば、比較例2に比べてバックアークの発生が
大幅に少ないことが確認された。さらに、寿命特性につ
いても実施例1〜4と同様に良好な結果を示した。
The blinking test of each of the Hg-less metal halide lamps of Examples 5 to 7 and the Hg-less metal halide lamp of Comparative Example 2 having the same configuration except that the coating film 6 was not formed was performed at a lamp power of 40 W.
As a result, according to each of the Hg-less metal halide lamps of Examples 5 to 7, it was confirmed that the occurrence of back arc was significantly less than that of Comparative Example 2. Furthermore, good results were also obtained for the life characteristics as in Examples 1 to 4.

【0113】(第3の実施形態)図7は本発明のメタル
ハライドランプの第3の実施形態の概略構成を示す正面
図である。この第3の実施形態は、図1と同様な構成を
有するメタルハライドランプ1を、さらに自動車用前照
灯装置に装着するのに適した構造を示すものである。同
図において、11は外管、12は口金、13は絶縁チュ
ーブである。
(Third Embodiment) FIG. 7 is a front view showing a schematic configuration of a third embodiment of the metal halide lamp according to the present invention. The third embodiment shows a structure suitable for mounting a metal halide lamp 1 having a configuration similar to that of FIG. 1 to an automobile headlight device. In the figure, 11 is an outer tube, 12 is a base, and 13 is an insulating tube.

【0114】外管11は紫外線カット性能を備えてお
り、その内部に図1と同様な構成を有するメタルハライ
ドランプ1が収納されている。外管11の両端はメタル
ハライドランプ1の封止部2bにそれぞれ固定されてい
るが、内部は気密ではなく、外気に連通している。メタ
ルハライドランプ1の一方の封止部2bは、口金12に
植立されている。他端から導出された外部リード5は、
外管11に平行に配置されており、先端は口金12内に
導入されて図示しない端子に接続されている。この外部
リード5の周囲は絶縁チューブ13で覆われている。
The outer tube 11 has a function of cutting off ultraviolet rays, and houses therein the metal halide lamp 1 having the same structure as that of FIG. Both ends of the outer tube 11 are respectively fixed to the sealing portions 2b of the metal halide lamp 1, but the inside is not airtight but communicates with the outside air. One sealing portion 2 b of the metal halide lamp 1 is planted on the base 12. The external lead 5 derived from the other end is
It is arranged in parallel with the outer tube 11, and the tip is introduced into the base 12 and connected to a terminal (not shown). The periphery of the external lead 5 is covered with an insulating tube 13.

【0115】メタルハライドランプ1による光照射方向
は、絶縁チューブ13と反対側の方向になる。この際、
絶縁チューブ13をセラミックスチューブで構成し、こ
のセラミックスチューブを黒色などに着色することも有
効である。黒色のセラミックスチューブによれば、メタ
ルハライドランプ1からの光が反射しにくいため、光の
乱反射によるグレアを抑制することができる。グレアの
抑制は自動車用前照灯装置に対して特に有効である。セ
ラミックスチューブの黒色化は、金属酸化物の塗布、焼
成などにより実施可能である。
The direction of light irradiation by the metal halide lamp 1 is the direction opposite to the insulating tube 13. On this occasion,
It is also effective to form the insulating tube 13 with a ceramic tube and color the ceramic tube with black or the like. According to the black ceramic tube, since the light from the metal halide lamp 1 is hardly reflected, glare due to irregular reflection of light can be suppressed. Glare suppression is particularly effective for automotive headlamp devices. The blackening of the ceramic tube can be performed by applying a metal oxide, baking, or the like.

【0116】(第4の実施形態)図8は本発明の自動車
用前照灯装置の一実施形態の概略構成を示す斜視図であ
め。同図において、14は反射鏡、15は前面カバーで
ある。
(Fourth Embodiment) FIG. 8 is a perspective view showing a schematic structure of one embodiment of a vehicle headlamp apparatus according to the present invention. In the figure, 14 is a reflecting mirror and 15 is a front cover.

【0117】反射鏡14は、プラスチックスの成形によ
って異形の回転放物面に形成され、頂部背面から図7に
示すメタルハライドランプ(図示せず)を着脱するよう
に構成されている。前面カバー15は、透明性のプラス
チックスの成形によりプリズムまたはレンズが一体に形
成されており、反射鏡14の前面開口部に気密に装着さ
れている。
The reflecting mirror 14 is formed on a paraboloid of revolution having a deformed shape by molding plastics, and is configured so that a metal halide lamp (not shown) shown in FIG. The front cover 15 is integrally formed with a prism or a lens by molding a transparent plastic, and is hermetically attached to the front opening of the reflecting mirror 14.

【0118】(第5の実施形態)図9は本発明のメタル
ハライドランプ点灯装置の第1の実施形態を示す回路図
である。この実施形態は、メタルハライドランプを直流
点灯するように構成したものである。同図において、2
1は直流電源、22はチョッパ、23は制御手段、24
はランプ電流検出手段、25はランプ電圧検出手段、2
6は始動手段、27はメタルハライドランプである。
(Fifth Embodiment) FIG. 9 is a circuit diagram showing a first embodiment of the metal halide lamp lighting device of the present invention. In this embodiment, a metal halide lamp is configured to perform DC lighting. In the figure, 2
1 is a DC power supply, 22 is a chopper, 23 is control means, 24
Is lamp current detecting means, 25 is lamp voltage detecting means, 2
6 is a starting means, and 27 is a metal halide lamp.

【0119】直流電源21には、バッテリーまたは整流
化直流電源が用いられる。自動車の場合には、一般的に
バッテリーが用いられる。しかし、交流を整流する整流
化直流電源であってもよい。また必要に応じて、電解コ
ンデンサ21aを並列接続して平滑化を行う。
As the DC power supply 21, a battery or a rectified DC power supply is used. In the case of an automobile, a battery is generally used. However, a rectified DC power supply that rectifies AC may be used. If necessary, the electrolytic capacitor 21a is connected in parallel to perform smoothing.

【0120】チョッパ22は、直流電圧を所要値の電圧
に変換すると共に、メタルハライドランプ27を所要に
制御する。直流電源電圧が低い場合には、昇圧チョッパ
を用い、反対に高い場合には降圧チョッパを用いる。
The chopper 22 converts the DC voltage into a required voltage and controls the metal halide lamp 27 as required. When the DC power supply voltage is low, a step-up chopper is used, and when it is high, a step-down chopper is used.

【0121】制御手段23は、チョッパ22を制御す
る。例えば、点灯直後にはメタルハライドランプ27に
定格ランプ電流の3倍以上のランプ電流をチョッパ22
から流し、その後時間の経過と共に徐々にランプ電流を
絞っていき、やがて定格ランプ電流にするように制御す
る。また、制御手段23はランプ電流とランプ電圧との
検出信号が帰還入力されることにより、定電力制御信号
を発生してチョッパ22を定電力制御する。さらに、制
御手段23には時間的な制御パターンが予め組み込まれ
たマイコンが内蔵されていて、これによりランプ電流を
制御するように構成されている。
The control means 23 controls the chopper 22. For example, immediately after lighting, the chopper 22 applies a lamp current of three times or more of the rated lamp current to the metal halide lamp 27.
After that, the lamp current is gradually reduced with the passage of time, and the lamp current is controlled so as to reach the rated lamp current. Further, the control means 23 generates a constant power control signal when the detection signals of the lamp current and the lamp voltage are fed back and performs constant power control of the chopper 22. Further, the control means 23 has a built-in microcomputer incorporating a temporal control pattern in advance, and is configured to control the lamp current.

【0122】ランプ電流検出手段24は、ランプと直列
に挿入されてランプ電流を検出して制御手段23に制御
入力する。ランプ電圧検出手段25は、ランプと並列的
に接続されてランプ電圧を検出して制御手段23に制御
入力する。始動手段26は、始動時に20kVのパルス電圧
をメタルハライドランプ27に供給できるように構成さ
れている。
The lamp current detecting means 24 is inserted in series with the lamp, detects the lamp current, and inputs the control to the control means 23. The lamp voltage detecting means 25 is connected in parallel with the lamp, detects the lamp voltage, and performs control input to the control means 23. The starting means 26 is configured to supply a pulse voltage of 20 kV to the metal halide lamp 27 at the time of starting.

【0123】そして、この実施形態のメタルハライドラ
ンプ点灯装置を用いてメタルハライドランプを直流点灯
すると、点灯直後から所要の光束を発生する。これによ
り、自動車用前照灯として必要な電源投入後1秒後に定
格に対して光束25%、4秒後に光束80%の点灯を実現す
ることができる。また、直流−交流変換回路が不要にな
るため、交流点灯に比較して約30%のコスト低減が可能
である。また、重量で15%軽減できる。これに伴い点灯
回路が安価になる。
Then, when the metal halide lamp is DC-lighted using the metal halide lamp lighting device of this embodiment, a required luminous flux is generated immediately after lighting. As a result, it is possible to achieve lighting of 25% of the rated light one second after the power is turned on and 80% of the rated light four seconds after the power is turned on. Further, since a DC-AC conversion circuit becomes unnecessary, the cost can be reduced by about 30% as compared with AC lighting. In addition, the weight can be reduced by 15%. Accordingly, the lighting circuit becomes inexpensive.

【0124】(第6の実施形態)図10は、本発明のメ
タルハライドランプ点灯装置の第2の実施形態を示す回
路図である。図9と同一部分には同一符号を付して説明
は省略する。この実施形態は、メタルハライドランプを
交流点灯するように構成した点で異なる。
(Sixth Embodiment) FIG. 10 is a circuit diagram showing a metal halide lamp lighting device according to a second embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. This embodiment is different in that a metal halide lamp is configured to be turned on by AC.

【0125】28は交流変換手段である。この交流変換
手段28は、フルブリッジインバータからなる。すなわ
ち、一対のスイッチング手段28a、28aの直列回路
の一対をチョッパ22の出力端間に並列接続してブリッ
ジ回路を構成し、発振器28bの発振出力を4個のスイ
ッチング手段28aの対角方向のスイッチング手段に交
互に供給してブリッジ回路の出力端間に高周波交流を発
生するものである。
Reference numeral 28 denotes an AC converter. This AC conversion means 28 comprises a full-bridge inverter. That is, a bridge circuit is formed by connecting a pair of series circuits of a pair of switching means 28a and 28a in parallel between the output terminals of the chopper 22, and switching the oscillation output of the oscillator 28b in the diagonal direction of the four switching means 28a. The high frequency alternating current is generated between the output terminals of the bridge circuit by alternately supplying them to the means.

【0126】そして、高周波交流によってメタルハライ
ド放電ランプ27が点灯されるようになっている。この
交流点灯形式の構成においても、図9と同様な制御が行
われるようになっている。
Then, the metal halide discharge lamp 27 is turned on by high-frequency alternating current. In this AC lighting type configuration, the same control as that in FIG. 9 is performed.

【0127】[0127]

【発明の効果】請求項1ないし4の各発明によれば、封
着金属箔と放電媒体中の遊離ハロゲンやハロゲン化金属
などとの反応をコーティング膜により抑制しているた
め、封着金属箔の反応に伴う箔切れ、封止部のクラック
やそれによるリーク、さらには破裂などの発生を抑える
ことができ、これにより長寿命のHgレスメタルハライ
ドランプを提供することが可能となる。
According to the first to fourth aspects of the present invention, the reaction between the sealing metal foil and free halogen or metal halide in the discharge medium is suppressed by the coating film. , The occurrence of cracks in the sealing portion, leaks due to the cracks, and further ruptures, and the like, can be suppressed, whereby a long-life Hg-less metal halide lamp can be provided.

【0128】請求項5ないし7の各発明によれば、コー
ティング膜によりバックアークなどの異常放電の発生を
抑制しているため、より一層封着金属箔の反応を抑える
ことができると共に、チラツキや異常発光の発生を抑え
ることができ、これにより高性能で長寿命のHgレスメ
タルハライドランプを提供することが可能となる。
According to each of the fifth to seventh aspects of the present invention, since the occurrence of abnormal discharge such as back arc is suppressed by the coating film, the reaction of the sealing metal foil can be further suppressed, and the flicker and flicker can be suppressed. The occurrence of abnormal light emission can be suppressed, thereby making it possible to provide a high-performance, long-life Hg-less metal halide lamp.

【0129】請求項8の発明によれば、コーティング膜
により封止部との間に隙間を設け、これによりランプ作
製時の歪応力や点滅動作に伴う熱応力を軽減しているた
め、封止部のクラックやそれによるリーク、さらには破
裂などの発生を抑えることができ、これにより長寿命の
Hgレスメタルハライドランプを提供することが可能と
なる。
According to the eighth aspect of the present invention, a gap is provided between the sealing portion and the sealing portion by the coating film, thereby reducing the strain stress at the time of manufacturing the lamp and the thermal stress accompanying the flickering operation. It is possible to suppress the occurrence of cracks in parts, leaks due to the cracks, and furthermore, rupture and the like, whereby it is possible to provide a long-life Hg-less metal halide lamp.

【0130】請求項11の発明によれば、メタルハライ
ドランプを直流で点灯する点灯回路を具備することによ
り、Hg封入メタルハライドランプを交流点灯する場合
よりも小形化した点灯装置を提供することが可能とな
る。
According to the eleventh aspect of the present invention, by providing the lighting circuit for lighting the metal halide lamp with direct current, it is possible to provide a lighting device which is smaller than the case where the Hg-filled metal halide lamp is lighted with alternating current. Become.

【0131】請求項12の発明によれば、自動車用前照
灯装置本体に本発明のメタルハライドランプを装着して
いるため、長寿命で信頼性の高い自動車用前照灯装置を
提供することが可能となる。
According to the twelfth aspect of the present invention, since the metal halide lamp of the present invention is mounted on the vehicle headlamp apparatus main body, a long life and high reliability of the vehicle headlamp apparatus can be provided. It becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の第1の実施形態によるメタルハライ
ドランプの構成を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of a metal halide lamp according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 図1に示すメタルハライドランプの封着金属
箔部分を示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a sealing metal foil portion of the metal halide lamp shown in FIG.

【図3】 図2に示す封着金属箔部分を放電容器の封止
部により封着した状態を拡大して示す断面図である。
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a state in which the sealing metal foil portion shown in FIG.

【図4】 本発明の実施例1〜4によるメタルハライド
ランプの寿命特性を従来のメタルハライドランプと比較
して示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing life characteristics of metal halide lamps according to Examples 1 to 4 of the present invention in comparison with a conventional metal halide lamp.

【図5】 本発明の第2の実施形態によるメタルハライ
ドランプの封着金属箔部分を示す平面図である。
FIG. 5 is a plan view showing a sealing metal foil portion of a metal halide lamp according to a second embodiment of the present invention.

【図6】 図5に示す封着金属箔部分の変形例を示す平
面図である。
FIG. 6 is a plan view showing a modified example of the sealing metal foil portion shown in FIG.

【図7】 本発明のメタルハライドランプを自動車用前
照灯装置に適用する際の一構成例を示す正面図である。
FIG. 7 is a front view showing a configuration example when the metal halide lamp of the present invention is applied to a headlight device for a vehicle.

【図8】 本発明の自動車用前照灯装置の一構成例を示
す斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view showing one configuration example of a vehicle headlight device of the present invention.

【図9】 本発明のメタルハライドランプを点灯する際
に用いられる点灯装置の一例を示す回路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram showing an example of a lighting device used when lighting the metal halide lamp of the present invention.

【図10】 本発明のメタルハライドランプを点灯する
際に用いられる点灯装置の他の例を示す回路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram showing another example of a lighting device used for lighting the metal halide lamp of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1……メタルハライドランプ,2……放電容器,2a…
…放電空間,2b……封止部,3……電極,4……封着
金属箔,5……外部リード,6……コーティング膜,7
……隙間
1 ... Metal halide lamp, 2 ... Discharge vessel, 2a ...
... discharge space, 2b ... sealing part, 3 ... electrode, 4 ... sealing metal foil, 5 ... external lead, 6 ... coating film, 7
...... Gap

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H05B 41/282 F21M 3/02 G F21Y 101:00 H05B 41/29 B (72)発明者 石神 敏彦 東京都品川区東品川四丁目3番1号 東芝 ライテック株式会社内 (72)発明者 蛭田 寿男 東京都品川区東品川四丁目3番1号 東芝 ライテック株式会社内 (72)発明者 松田 幹男 東京都品川区東品川四丁目3番1号 東芝 ライテック株式会社内 (72)発明者 本間 卓也 東京都品川区東品川四丁目3番1号 東芝 ライテック株式会社内 (72)発明者 川鶴 滋久 愛媛県今治市旭町5丁目2番地の1 ハリ ソン東芝ライティング株式会社内 Fターム(参考) 3K042 AA08 AC06 BB03 3K072 AA11 AC11 AC20 BA03 DD06 DE02 DE04 GA03 GB03 GB18 5C015 QQ32 5C043 AA20 CC03 DD11 EA11 EC02──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H05B 41/282 F21M 3/02 G F21Y 101: 00 H05B 41/29 B (72) Inventor Toshihiko Ishigami Tokyo 4-3-1, Higashishinagawa, Shinagawa-ku Toshiba Lighting & Technology Corporation (72) Inventor Toshio Hiruda 4-3-1 Higashishinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Toshiba Lighting & Technology Corporation (72) Inventor Mikio Matsuda Shinagawa-ku, Tokyo 4-3-1 Higashishinagawa, Toshiba Lighting & Technology Corporation (72) Inventor Takuya Honma 4-3-1-1, Higashishinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Toshiba Lighting Corporation (72) Inventor Shihisa Kawatsuru Asahimachi, Imabari-shi, Ehime Harison Toshiba Lighting Co., Ltd. F term (reference) 3K042 AA08 AC06 BB03 3K072 AA11 AC11 AC20 BA03 DD06 DE02 DE04 GA03 GB03 GB18 5C015 QQ32 5C043 AA20 CC03 DD11 EA11 EC02

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 放電空間と前記放電空間の両端に設けら
れた封止部とを有する放電容器と;前記放電空間内に対
向して配置された一対の電極と;前記一対の電極の基部
側端部にそれぞれ接合され、かつ前記封止部により気密
に封着された封着金属箔と;前記封着金属箔の他方の端
部側にそれぞれ接合され、かつ前記放電容器外に導出さ
れた一対の外部リードと;前記封着金属箔の前記電極と
の接合部を含む領域を被覆するように部分的に形成さ
れ、金属、金属酸化物および金属窒化物から選ばれる少
なくとも一種からなるコーティング膜と;前記放電容器
内に封入され、ハロゲン化金属と希ガスとを含み、かつ
本質的に水銀を含まない放電媒体と;を具備することを
特徴とするメタルハライドランプ。
1. A discharge vessel having a discharge space and sealing portions provided at both ends of the discharge space; a pair of electrodes disposed in the discharge space so as to face each other; and a base side of the pair of electrodes. A sealing metal foil bonded to each end and hermetically sealed by the sealing portion; respectively bonded to the other end side of the sealing metal foil and led out of the discharge vessel A pair of external leads; and a coating film partially formed so as to cover a region including a joint portion of the sealing metal foil with the electrode, and made of at least one selected from a metal, a metal oxide, and a metal nitride. And a discharge medium sealed in the discharge vessel and containing a metal halide and a rare gas and containing essentially no mercury.
【請求項2】 前記コーティング膜は、ハロゲンおよび
ハロゲン化金属との反応性が前記封着金属箔より低い材
料からなることを特徴とする請求項1記載のメタルハラ
イドランプ。
2. The metal halide lamp according to claim 1, wherein the coating film is made of a material having lower reactivity with halogen and a metal halide than the sealing metal foil.
【請求項3】 前記コーティング膜の膜厚は、50nm以上
でかつ前記封着金属箔の最大厚の80%以下であることを
特徴とする請求項1または2記載のメタルハライドラン
プ。
3. The metal halide lamp according to claim 1, wherein a thickness of the coating film is 50 nm or more and 80% or less of a maximum thickness of the sealing metal foil.
【請求項4】 前記コーティング膜の形成領域は、前記
封着金属箔と前記電極との接合部端からの距離が0.05mm
以上4mm以下に設定されていることを特徴とする請求項
1ないし3いずれか一項記載のメタルハライドランプ。
4. The area where the coating film is formed has a distance of 0.05 mm from a joint end between the sealing metal foil and the electrode.
The metal halide lamp according to any one of claims 1 to 3, wherein the distance is set to not less than 4 mm.
【請求項5】 前記コーティング膜は、前記電極の前記
封着金属箔との接合部側の一部を含む範囲を被覆するよ
うに形成されていることを特徴とする請求項1記載のメ
タルハライドランプ。
5. The metal halide lamp according to claim 1, wherein the coating film is formed so as to cover an area including a part of the electrode on a side of a joint with the sealing metal foil. .
【請求項6】 前記コーティング膜は、前記電極より比
抵抗が大きい材料からなることを特徴とする請求項5記
載のメタルハライドランプ。
6. The metal halide lamp according to claim 5, wherein said coating film is made of a material having a higher specific resistance than said electrode.
【請求項7】 前記コーティング膜は、前記封着金属箔
の前記電極との接合部を含む領域を被覆すると共に、ハ
ロゲンおよびハロゲン化金属との反応性が前記封着金属
箔より低い材料からなる第1の部分と、前記電極の一部
を被覆すると共に、前記電極より比抵抗が大きい材料か
らなる第2の部分とを有することを特徴とする請求項5
記載のメタルハライドランプ。
7. The coating film covers a region including a joint of the sealing metal foil with the electrode, and is made of a material having lower reactivity with halogen and metal halide than the sealing metal foil. 6. The semiconductor device according to claim 5, further comprising a first portion, and a second portion covering a part of the electrode and made of a material having a higher specific resistance than the electrode.
The described metal halide lamp.
【請求項8】 前記コーティング膜は、前記電極の前記
封着金属箔との接合部側の一部を含む範囲を被覆するよ
うに形成されており、かつ前記コーティング膜と前記封
止部との間に隙間が設けられていることを特徴とする請
求項1記載のメタルハライドランプ。
8. The coating film is formed so as to cover a range including a part of the electrode on a side of a bonding portion with the sealing metal foil, and is formed between the coating film and the sealing portion. 2. The metal halide lamp according to claim 1, wherein a gap is provided between the metal halide lamps.
【請求項9】 安定時に100W以下のランプ電力で動作す
ることを特徴とする請求項1ないし8いずれか一項記載
のメタルハライドランプ。
9. The metal halide lamp according to claim 1, wherein the metal halide lamp operates at a lamp power of 100 W or less when the lamp is stable.
【請求項10】 始動時の最大電流が3A以上であること
を特徴とする請求項1ないし9いずれか一項記載のメタ
ルハライドランプ。
10. The metal halide lamp according to claim 1, wherein the maximum current at the time of starting is 3 A or more.
【請求項11】 請求項1ないし10いずれか一項記載
のメタルハライドランプと;前記メタルハライドランプ
を直流で点灯する点灯回路と;を具備することを特徴と
するメタルハライドランプ点灯装置。
11. A metal halide lamp lighting device, comprising: the metal halide lamp according to claim 1; and a lighting circuit for lighting the metal halide lamp with direct current.
【請求項12】 請求項1ないし10いずれか一項記載
のメタルハライドランプと;前記メタルハライドランプ
が配設され、前記メタルハライドランプの前記放電容器
の長手方向に沿った光軸を有する自動車用前照灯装置本
体と;を具備することを特徴とする自動車用前照灯装
置。
12. The metal halide lamp according to claim 1, wherein the metal halide lamp is provided, and the vehicle headlight has an optical axis along a longitudinal direction of the discharge vessel of the metal halide lamp. A headlight device for a vehicle, comprising: a device main body;
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6969950B2 (en) * 2002-04-24 2005-11-29 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Sealing foil and associated lamp having this foil
US7514871B2 (en) * 2002-10-02 2009-04-07 Koninklijke Philips Electronics, N.V. High-pressure gas-discharge lamp with improved temperature resistance

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