CN1460279A

CN1460279A - 汽车前灯用金属卤化物灯

Info

Publication number: CN1460279A
Application number: CN02801000.0A
Authority: CN
Inventors: 吉田正人; 桐生英明
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2002-03-27
Publication date: 2003-12-03
Anticipated expiration: 2022-03-27
Also published as: JP3759498B2; US6809478B2; DE10291427B4; DE10291427T1; US20030178940A1; CN1235260C; WO2002082500A1; JPWO2002082500A1

Abstract

一种汽车前灯用金属卤化物灯，这种灯具备把一对钨电极设在管两端中、且在管内封入了作为发光物质主成分的金属卤化物及作为缓冲气体的氙的发光管，通过将这种灯构成为，上述钨电极中氧化钍的添加量在0.4质量％以下的范围内，上述金属卤化物包含碘化钪。上述氙的封入压力在0.4MPa以上的范围内来提供能够更加改善以点亮时间在2000小时以上的灯之光束维持率为主的诸寿命特性的，长寿命的汽车前灯用金属卤化物灯。

Description

汽车前灯用金属卤化物灯

技术领域

本发明涉及汽车前灯用金属卤化物灯的结构。

背景技术

近年来，作为汽车前灯用，开发、展现了代替现有卤素电灯泡的、新的小型金属卤化物灯。与现有的55W卤素电灯泡不同，这种灯具有以低到35W的灯功率得到约3倍的高光速之特长，特别是作为在夜间汽车能够进一步安全行驶的下一代高照度、节能灯正在普及开来。

图9示出这种汽车前灯用金属卤化物灯的发光管结构。在灯的发光管19的结构中，其壳体20由石英构成，把由钨棒构成的一对电极21、22设在管两端部中。把钨电极21、22的后端部的每一个焊接连接到与壳体密封端部23、24气密密封的钼箔25、26的一端上，把由钼构成的外部引线27、28分别焊接连接到钼箔25、26的另一端上。在管内，作为发光物质29的主要成分封入了钠、钪碘化物(NaI+ScI₃)0.01～1.0mg，作为缓冲气体30封入了水银0.1～1.0mg及氙0.1～1.5MPa。发光管19的典型尺寸为，电极间距离Le是4.2mm，发光管内径φ_i是2.8mm，管内容积最大是30mm³。再有，在管内，有时也封入ThI4、LiI、TLI等之外的金属卤化物。

与通常的一般照明用金属卤化物灯不同，上述灯的点亮为特有的更加严格的点亮方式：作为汽车前灯用，重复地进行还包含更加频繁地进行所谓的瞬时再起动的点灯动作，此外，即使在点亮之后相对于稳定点亮时的0.4A来说、点亮之后的灯电流也以约7倍的2.6A进行点亮动作等。

在图9现有的金属卤化物灯开发之初的第1个问题是，在发光管19的壳体密封端部23、24的、特别是钨电极21、22的密封部分上，在500小时以下的较短时间内，在石英上产生了裂缝、损坏，灯到了短寿命。这可以说是与上述那样特有的点亮方式有关联的问题。

其后，进行了涉及上述问题的各种研究，例如在特开平7-282719号公报、特开平7-21981号公报、特开平10-223175号公报、特开平10-269941号公报等中公开了其解决方法。

作为防止上述电极密封部分的石英裂缝、损坏的一种方法，采用了特别是由含有以1～2质量％的氧化钍(ThO₂)为添加剂的所谓的敷钍钨材料构成的电极21、22。由此，电极、石英的粘着强度增大，如图10中扩大后示出的那样，在钨电极21周缘(电极22也相同)上形成了在机械上未与壳体密封端部23的石英连结的石英覆盖膜31。

其结果，由于在发光管19亮灭时、在壳体密封端部23的石英上不存在由钨电极与石英的热膨胀差引起的应力变形了，故防止了上述石英的裂缝、损坏。因为这种方法在防止石英裂缝、损坏方面极为有效，所以在图9的现有灯中是通常采用的主要技术。

作为另一种有效的方法，如图11所示，在发光管19的钨电极21的密封部分周缘上新缠绕了钨线圈32。由此，与上述使用敷钍钨电极的方法相反，在壳体密封端部23中钨电极21与其周缘石英的粘着变得极为平缓，在此情况下在发光管亮灭时在周缘石英中的应力变形也变小，能够防止石英的裂缝、损坏。再有，同样的方法也是在现有卤素电灯泡中应用了的技术。

在图9现有的灯开发中的第2个问题是，与灯经过点亮时间一起产生的发光管19的光束维持率降低。如上所述，由于容积小的小型发光管19以灯功率35W稳定动作、而且以瞬时再起动或在点亮之后的高电流动作等严格的点亮方式动作，故特别是起因于由石英构成的壳体20的工作温度上升到1000℃以上以及钨电极21、22的蒸发、损耗过大的壳体20的透明消失及变暗现象所引起的灯之光束维持率降低是不可避免的问题。

关于第2个问题，正如在特开平7-21981号公报中也公开了的那样，认为：也是上述第1个问题的解决方法的添加了ThO₂的敷钍钨电极21、22，在第2个问题的解决中也是有效的，并且采用了这种电极。即，在迄今使用了敷钍钨电极的高压放电灯中，钨电极前端部的功函数因在灯工作中形成了Th单原子层而降低，其工作温度显著降低，特别是可以抑制起因于来自钨电极的钨蒸发的发光管变暗，这一点作为一般的说法熟知了。事实上，在一般照明用的现有NaI-ScI₃系列金属卤化物灯中，为了抑制在寿命中发光管变暗所引起的光束维持率降低，通常采用了敷钍钨电极。

作为第2个问题的具体解决方法，开发、引入了高纯度制造工序，它充分去除了在封入发光物质或石英中所含的H₂O等杂质，及制造工序中混入的H₂O、O₂等杂质。由此，作为图9现有的金属卤化物灯的平均光束维持率，在开发之初规定的寿命时间1500小时内达到了规定值70％的水平。再有，光束维持率用老化时间15小时中的光束值相对于初始光束值的百分比来规定。

最进，作为对于汽车前灯用的金属卤化物灯的新课题，可举出灯的长寿命化。即，上述金属卤化物灯的最初寿命时间为1500小时，主要是根据在发光管壳体密封端部上的上述石英裂缝、损坏方面来规定的。但是，当利用上述方法解决了该问题时，顾客希望把灯的寿命时间从最初值1500小时提高到2000小时以上。该寿命时间相当于汽车平均行驶距离约为10万Km以上，由此，大致可以把灯作为免维护部件来使用。这对顾客来说，是个大优点。

但是，实际上，在对于现有的金属卤化物灯进行范围在1500小时以上的寿命实验时判明了：作为该1500小时以上的寿命特性中的问题，除了(a)上述平均光束维持率降低到规定值70％以下之外，新显著地产生了：(b)灯发光的色温、色度坐标的变化；(c)在水平点亮的发光管中放电弧区域之扩散引起的中心弧亮度的降低；以及(d)点亮时的热引起的发光管膨胀(壳体内径的增大)等。

如上所述，在汽车前灯用金属卤化物灯中，为了响应顾客的希望来实现2000小时以上的长寿命，主要的具体技术课题是，把该灯的寿命时间内的上述平均光束维持率提高到规定值70％以上，对其它上述诸寿命特性也更加改善。

发明的公开

本发明是为了解决上述现有问题而进行的，其目的在于提供能够更加改善以点亮时间在2000小时以上的灯之光束维持率为主要诸寿命特性的，长寿命的汽车前灯用金属卤化物灯。

为了达到上述目的，本发明汽车前灯用金属卤化物灯是具备把一对钨电极设在管两端中、且在管内封入了作为发光物质主成分的金属卤化物及作为缓冲气体的氙的发光管的金属卤化物灯，其特征在于，上述钨电极中氧化钍的添加量在0.4质量％以下的范围内，上述金属卤化物包含碘化钪。

由此，作为寿命时间2000小时内的平均光束维持率能够达到规定值70％以上的水平，而且能够分别抑制色温变化、点亮时的热引起的发光管膨胀、及中心弧亮度的降低，能够得到响应顾客希望的寿命时间2000小时以上的长寿命灯。

此外，本发明汽车前灯用金属卤化物灯的特征在于，上述氙的封入压力在0.4MPa以上的范围内。

由此，特别是尽管钨电极中的氧化钍(ThO₂)添加量减少了，还能控制点亮中的钨电极的蒸发、损耗引起的发光管变暗，其结果，作为寿命时间2000小时内的灯平均光束维持率能够达到规定值70％以上的水平，能够得到响应顾客希望的寿命时间2000小时以上的长寿命灯。

再有，考虑到发光管的耐压性，氙的封入压力在1.0MPa以下是较为理想的。当然，如果发光管的壁厚等不同，则其封入压力的上限值不同。

此外，本发明汽车前灯用金属卤化物灯的特征在于，在从起动之后至到达稳定点亮之间灯电流为稳定点亮时的3倍以上。

此外，在本发明汽车前灯用金属卤化物灯中，在假定上述发光管的内容积为V(mm³)、在上述钨电极在发光管内部伸出来的部分中所含全部钍元素的质量为m_e(mg)、在除了上述钨电极的发光管空间内存在的全部钍元素的质量为m_x(mg)的情况下，下述关系式成立是更为理想的。

(1/12×m_e+m_x)/V≥5(mg/mm³)

由此，能够防止在2000小时以上、在发光管壳体密封端部的钼箔的电极侧前端附近多发的石英裂缝、损坏，能够得到响应顾客希望的寿命时间2000小时以上的长寿命灯。

此外，在本发明汽车前灯用金属卤化物灯中，上述钨电极中氧化钍的添加量进而在0.2质量％以下的范围内是较为理想的。

由此，能够更加改善以点亮时间2000小时以上的灯的光束维持率为主的其它诸寿命特性，能够得到响应顾客希望的寿命时间2000小时以上长寿命的、品位更高的灯。

此外，在本发明汽车前灯用金属卤化物灯中，上述金属卤化物包含碘化钠是较为理想的。

此外，在本发明汽车前灯用金属卤化物灯中，在上述钨电极与上述发光管之间设有对于上述钨电极与上述发光管的热膨胀差引起的应力变形进行缓和的缓冲构件是较为理想的。

此外，在本发明汽车前灯用金属卤化物灯中，上述缓冲构件为热膨胀系数比钨小、且比石英大的中间玻璃是较为理想的。

此外，在本发明汽车前灯用金属卤化物灯中，上述缓冲构件为缠绕在上述钨电极的壳体密封端部中的密封部分周缘上的钨线圈是较为理想的。

由此，特别是尽管钨电极中的氧化钍(ThO₂)添加量减少了，还能够防止点亮、熄灭引起的在钨电极壳体密封端部上的石英裂缝、损坏，能够得到响应顾客希望的寿命时间2000小时以上的长寿命灯。

此外，在本发明汽车前灯用金属卤化物灯中，上述钨电极的壳体密封端部中的密封部分被从由铼、铂、铑、钌及金构成的组中选择的至少一种覆盖着是较为理想的。

此外，在本发明汽车前灯用金属卤化物灯中，把金属箔密封在上述发光管的壳体密封端部中，通过对于上述钨电极与上述发光管的热膨胀差引起的应力变形进行缓和的缓冲构件、把上述钨电极与上述金属箔电连接起来是较为理想的。

此外，在本发明汽车前灯用金属卤化物灯中，上述缓冲构件为热膨胀系数比钨小、且比石英大的导电构件是较为理想的。

附图的简单说明

图1为本发明汽车前灯用金属卤化物灯的发光管剖面图。

图2为本发明汽车前灯用金属卤化物灯的主要部分剖面图。

图3为示出点亮2000小时后的光束维持率与钨电极中的ThO₂添加量之关系的图。

图4为示出点亮2000小时后的色温变化与钨电极中的ThO₂添加量之关系的图。

图5为示出点亮2000小时后的发光管内径增加率与钨电极中的ThO₂添加量之关系的图。

图6为示出点亮2000小时后的弧最大亮度维持率与钨电极中的ThO₂添加量之关系的图。

图7为示出依据朝向金属卤化物灯的钨电极的ThO₂添加量的寿命中的光谱分布的图。

图8为示出依据朝向金属卤化物灯的钨电极的ThO₂添加量的寿命中的光谱分布的图。

图9为现有的汽车前灯用金属卤化物灯的发光管剖面图。

图10为现有的钨电极中添加了ThO₂的灯的发光管壳体密封端部的扩大剖面图。

图11为现有的钨电极上缠绕了钨线圈的灯的发光管壳体密封端部的扩大剖面图。

图12为示出点亮2000小时后的光束维持率与发光管内的钍元素之关系的图。

图13为示出点亮2000小时后的弧最大亮度维持率与发光管内的钍元素量之关系的图。

图14为在钨电极上设有中间玻璃的灯的发光管壳体密封端部的扩大剖面图。

图15为在钨电极上设有导电构件的灯的发光管壳体密封端部的扩大剖面图。

用于实施发明的最佳形态

以下，使用从图1到图8，说明本发明的实施形态。

图1示出本发明汽车前灯用金属卤化物灯35W的发光管结构图。这基本上与上述现有的金属卤化物灯的发光管的结构相同。此外，图2示出本发明金属卤化物灯的整体结构图。

在灯的发光管1的结构中，其壳体2由石英构成，把由钨棒构成的一对电极3、4(电极棒的直径为0.25mm，全长为7mm，其中密封长度ds为6.0mm)设在管两端部中。把钨电极3、4的后端部的每一个焊接连接到与壳体密封端部5、6气密密封的钼箔7、8(宽1.5mm，全长7mm)的一端上，把由钼构成的外部引线9、10(直径0.4mm)分别焊接连接到钼箔7、8的另一端上。此时，在壳体密封端部5、6中的钨电极3、4的密封部分上，作为缓冲构件缠绕设有钨线圈11、12(线圈线径0.10mm，螺距0.20mm，圈数20圈)。在管内，作为发光物质13的主成分至少封入了碘化钠及碘化钪(NaI+ScI₃)，此外，作为缓冲气体14封入了水银0.8mg及氙0.7MPa。发光管1的尺寸为，电极间距离Le是4.2mm，发光管内径φ_i是2.8mm，管内容积最大是30mm³。也可以铼、铂、铑、钌、金等覆盖在上述钨电极3、4的壳体密封端部上的密封部分，来代替上述钨线圈11、12。

作为完成了灯15的结构，把上述发光管1设置在由紫外线雕玻璃构成的外管壳体16内，灯头17安装在外管壳体16上。此外，发光管1的外部引线9、10通过连接导线18等分别连接到灯头17的端子上。

以使发光管1呈水平位置的方式、把上述灯15设置在汽车前灯用的带反射镜的灯具内，利用电子稳定器以稳定点亮时的频率约为100～400Hz的矩形波使灯15进行点亮动作。在此，如上所述，在瞬时再起动时，通过施加约20kV的高压脉冲电压使灯15点亮，相对于在起动之后稳定点亮时的0.4A来说以约7倍的大电流使灯15进行点亮动作。

本发明人首先对于作为由图1结构构成的发光管1的钨电极3、4使用分别添加了依据现有技术的ThO₂1.0质量％及1.5质量％的敷钍钨材料的这2种灯15，进行范围在1500小时以上在灯具内点亮的寿命实验，研究了其寿命特性。此时，作为发光物质13封入了组成为NaI：70质量％/ScI₃：29质量％/ThI₄：1质量％的钠、钪、钍碘化物0.2mg。

其结果，灯15在目标寿命时间2000小时内的平均光束维持率降低到59％(规定值为70％)，发光色的色度坐标值x、y都在正方向上位移(即，朝向粉红区域位移)，且发光色的平均色温从4000°K降低了约500deg。此外，表明了以水平点亮的发光管壳体2的上侧部分因温度上升而膨胀，由此发光管内径增大，同时发光管1的放电弧区域宽度(以亮度100％值为中心，由±20％值的宽度来规定)扩展，其相对的中心弧亮度降低到初始值的30％的水平。另一方面，根据在寿命实验中的灯15发光谱分布的观测表明，如图7所示，在点亮时间经过100小时的时候Sc谱的强度衰减，即Sc从发光管内消失了。而且，与此并行地观测到特别是发光管1的壳体2中的石英的透明消失变得过重。

本发明人最初如上述那样进行了用于改善使用了现有敷钍钨电极的灯15之寿命特性的研究。

例如，在上述结果中，由于随着点亮时间的推移Sc谱强度衰减、发光色向粉红区域位移，故设想为对于目标寿命时间2000小时来说、作为发光物质13的NaI及ScI₃中的ScI₃的封入绝对量不足，把与上述相同组成的NaI及ScI₃的封入量增长到0.2～1.0mg，进行了研究。该结果判明了，虽然确实可抑制Sc谱衰减及发光色位移，但是特别是当ScI₃的封入绝对量增长到0.1mg以上的范围时，特别是在点亮时间1500小时以上时、在发光管1的壳体密封端部5、6中的钼箔7、8的电极侧前端附近出现了新的石英裂缝、损坏多发的情况，产生了到达灯寿命结束这样的新问题。此外，还表明了，由于ScI₃的增长最重点的光束维持率反而降低，特别是ScI₃的封入绝对量在上述0.1mg以上的范围内时发光管1的壳体2的再结晶所引起的透明消失现象过重，规定值70％以上的平均光束维持率无论如何也达不到了。这是因为增长了的ScI₃在灯点亮时以未蒸发的液相状态存在，它与由石英构成的壳体2发生反应使其透明消失现象加速进行。

如上所述表明了，通过增长ScI₃来得到本发明作为目的的目标寿命时间为2000小时的灯，是困难的。

其次，本发明人研究了，使用了上述现有敷钍钨电极的灯15的寿命特性变差的、基本的主要原因。该结果确认了，如下所述，最终，添加到钨电极中的上述ThO₂本身是主要原因。

本发明人对于作为图1的发光管1的钨电极3、4使添加剂ThO₂从1.0质量％开始依次减少直到0质量％的灯15，与上述同样进行、研究了其寿命特性。此时，作为发光物质13封入了与上述相同组成的NaI：70质量％/ScI₃：29质量％/ThI₄：1质量％的钠、钪、钍碘化物0.2mg。其结果表明了，随着ThO₂添加量的减少，(a)光束维持率、(b)色温变化、(c)发光管内径变化及(d)弧最大亮度维持率哪一个的寿命特性都改善了。此外，如图8所示，还抑制了在点亮时间经过100小时时的Sc谱强度的衰减。在用点亮时间为2000小时的特性值进行了比较的图3～图6中，示出上述(a)～(d)的寿命特性与ThO₂向钨电极的添加量之关系。首先，如从图3可知的那样，作为在目标寿命时间2000小时上的最重点的寿命特性即平均光束维持率、为了达到规定值70％以上的水平，把ThO₂添加量规定为0.4质量％以下的范围是必要条件。进而，可以说，如从图4～图6可知的那样，为了得到包含其它诸寿命特性在内的、进一步改善了的高品位灯，ThO₂添加量在0.2质量％以下的范围是更为理想的。

根据上述可以说，通过依据上述现有技术的ThO₂的添加、寿命特性之所以变差是下述机制引起的，特别是，(1)在寿命中，氧(O₂)从ThO₂中解离并释放出来、与作为发光物质13的ScI₃发生反应，由此ScI₃从发光管1内就消失了，同时，(2)生成了的Sc₂O₃与由石英构成的壳体2发生反应，使其再结晶所引起的透明消失现象及发光管内径的增大加速进行。本发明的ThO₂添加量的减少基本上抑制了上项(1)及(2)的反应，抑制了ScI₃的消失及由石英构成的壳体的透明消失现象。

另一方面，对于利用本发明使用ThO₂添加0质量％的钨电极3、4、把与上述相同组成的NaI、ScI₃、ThI₄的封入量增长到0.2～1.0mg的灯15，进行了同样的寿命实验。其结果表明了，与上述相同随着ScI₃的增长在钼箔7、8的电极侧前端部上产生了新的石英裂缝、损坏，此外，由石英构成的壳体2的透明消失现象也变得过重。

在图1的作为本实施形态的发光管1的结构中，当利用本发明使ThO₂的添加量减少时如与上述现有技术有关联地描述了的那样，在钨电极3、4的壳体密封端部5、6中的密封部分上的石英裂缝、损坏变得容易产生。因而，在本发明中，把用于防止这种问题的方法组合起来是较为理想的。在图1本实施形态的结构中，作为特别有效的方法在钨电极3、4的密封部分周缘上，作为对于钨电极与发光管之热膨胀差引起的应力变形进行缓和的缓冲构件缠绕了钨线圈11、12。作为其它方法，还有利用铼、铂、铑、钌、金等覆盖上述钨电极的壳体密封端部中的密封部分的方法。

进而，作为上述缓冲构件可以使用热膨胀系数比钨小、且比石英大的中间玻璃。图14为在钨电极33上作为缓冲构件设有中间玻璃34的灯的发光管壳体密封端部35的扩大剖面图。图14中，为了容易进行制造，把中间玻璃34的层的厚度d定为0.1mm以上是较为理想的。作为该中间玻璃例如可使用在超硬质玻璃(热膨胀系数：32×10^-7/℃)、GE公司制的GSC-No1(热膨胀系数：12.8×10^-7/℃)、GE公司制的GSC-No3(热膨胀系数：17×10^-7/℃)、Shot公司制的8228(热膨胀系数：13×10^-7/℃)、在石英玻璃或高硼硅酸耐热玻璃的微结晶中混合了钼或钨的烧结体、或者在石英玻璃或高硼硅酸耐热玻璃的微结晶中混合了钼或钨的烧结体中，越靠近钨电极、钼或钨的成分越多的倾斜材料等。

此外，也可以通过对上述钨电极与上述发光管之热膨胀差引起的应力变形进行缓和的缓冲构件，把上述钨电极与上述金属箔电连接起来。该缓冲构件为热膨胀系数比钨小、且比石英大的导电构件是较为理想的。图15为在钨电极33上设有导电构件36的灯的发光管壳体密封端部35的扩大剖面图。作为该导电构件使用铼、钌、铂等是较为理想的。

此外，在依据本发明的使ThO₂添加量减少了的灯中、之所以也能抑制钨电极的蒸发、损耗引起的发光管变暗并得到了作为目标的寿命特性，基本上是因为以0.7MPa这样的高压封入了作为缓冲气体14的氙。迄今，在一般照明用NaI-ScI₃系列灯中，只不过以约25KPa封入了氩(Ar)。事实上，例如在使用了在图1中把钨电极3、4的ThO₂添加量设定为0质量％、只使氙气的封入压力依次降低其它为同一结构的发光管1的灯15中，当封入压力下降到0.4MPa时电极蒸发、损耗引起的发光管变暗过重，在点亮时间2000小时时的灯平均光束维持率达不到规定值70％了。

此外，在假定上述发光管的内容积为V(mm³)、在上述钨电极在发光管内部伸出来的部分中所含全部钍元素的质量为m_e(mg)、在除了上述钨电极的发光管空间内存在的全部钍元素的质量为m_x(mg)的情况下，通过使ThI₄的封入量发生变化而使(1/12×m_e+m_x)/V之值发生变化，测定了点亮2000小时后的光束维持率及弧最大亮度维持率。将其结果示于图12、图13。正如从图12及图13可知的那样，表明了在(1/12×m_e+m_x)/V≥5(mg/mm³)的范围内能够达到光束维持率70％以上及弧最大亮度维持率60％以上。

图12、图13中，A是钨电极中ThO₂的添加量为0质量％的曲线、B是钨电极中ThO₂的添加量为0.001质量％的曲线、C是钨电极中ThO₂的添加量为0.2质量％的曲线、D是钨电极中ThO₂的添加量为0.4质量％的曲线。此外，在上述中使用的钨电极棒的直径为0.25mm，钨电极在发光管内部伸出来的部分的长度为1.0mm，发光管的内容积为25mm³。

再有，钨电极中的钍元素在固体中扩散之后到达电极前端而发挥作用。即，由于不是电极中的全部钍元素发挥作用，故考虑到这一点在上述关系式中系数1/12是必要的。

此外，在作为上述本实施形态的发光管1的结构中，作为封入管内的发光物质13还可以附加LiI、TLi等之外的金属卤化物。

根据以上结果证实了，在现有技术中作为一般的说法认为在改善高压放电灯的寿命特性方面是有效的添加ThO₂、在本发明作为目的的汽车前灯用的小型金属卤化物灯中反而使寿命变差了。这基本上是与下述情况有关联的，与现有的一般照明用NaI-ScI₃系列金属卤化物灯不同，发光管内容积小到最大才30mm³、与来自ThO₂的氧(O₂)放出量相比较ScI₃的封入绝对量相对来说较小。

产业上的利用可能性

如上所述，本发明是具备把一对钨电极设在管两端中、且在管内封入了作为发光物质主成分的金属卤化物及作为缓冲气体的氙的发光管的金属卤化物灯，通过作成上述钨电极中氧化钍的添加量在0.4质量％以下的范围内，上述金属卤化物包含碘化钪的汽车前灯用金属卤化物灯，可改善以灯的光束维持率为主的诸寿命特性，可得到寿命时间2000小时以上的长寿命灯。

Claims

1.一种汽车前灯用金属卤化物灯，这种灯具备把一对钨电极设在管两端中、且在管内封入了作为发光物质主成分的金属卤化物及作为缓冲气体的氙的发光管，其特征在于，上述钨电极中氧化钍的添加量在0.4质量％以下的范围内，上述金属卤化物包含碘化钪。

2.根据权利要求1中所述的汽车前灯用金属卤化物灯，其特征在于，在假定上述发光管的内容积为V(mm³)、在上述钨电极在发光管内部伸出来的部分中所含全部钍元素的质量为m_e(mg)、在除了上述钨电极的发光管空间内存在的全部钍元素的质量为m_x(mg)的情况下，下述关系式成立

(1/12×m_e+m_x)/V≥5(mg/mm³)。

3.根据权利要求1中所述的汽车前灯用金属卤化物灯，其特征在于，上述钨电极中氧化钍的添加量进而在0.2质量％以下的范围内。

4.根据权利要求1中所述的汽车前灯用金属卤化物灯，其特征在于，上述金属卤化物包含碘化钠。

5.根据权利要求1中所述的汽车前灯用金属卤化物灯，其特征在于，在上述钨电极与上述发光管之间设有对于上述钨电极与上述发光管的热膨胀差引起的应力变形进行缓和的缓冲构件。

6.根据权利要求5中所述的汽车前灯用金属卤化物灯，其特征在于，上述缓冲构件为热膨胀系数比钨小、且比石英大的中间玻璃。

7.根据权利要求5中所述的汽车前灯用金属卤化物灯，其特征在于，上述缓冲构件为缠绕在上述钨电极的壳体密封端部中的密封部分周缘上的钨线圈。

8.根据权利要求1中所述的汽车前灯用金属卤化物灯，其特征在于，上述钨电极的壳体密封端部中的密封部分被从由铼、铂、铑、钌及金构成的组中选择的至少一种覆盖着。

9.根据权利要求1中所述的汽车前灯用金属卤化物灯，其特征在于，把金属箔密封在上述发光管的壳体密封端部中，通过对于上述钨电极与上述发光管的热膨胀差引起的应力变形进行缓和的缓冲构件、把上述钨电极与上述金属箔电连接起来。

10.根据权利要求9中所述的汽车前灯用金属卤化物灯，其特征在于，上述缓冲构件为热膨胀系数比钨小、且比石英大的导电构件。

11.一种汽车前灯用金属卤化物灯，这种灯具备把一对钨电极设在管两端中、且在管内封入了作为发光物质主成分的金属卤化物及作为缓冲气体的氙的发光管，其特征在于，上述钨电极中氧化钍的添加量在0.4质量％以下的范围内，上述金属卤化物包含碘化钪，上述氙的封入压力在0.4MPa以上的范围内。

12.根据权利要求11中所述的汽车前灯用金属卤化物灯，其特征在于，在假定上述发光管的内容积为V(mm³)、在上述钨电极在发光管内部伸出来的部分中所含全部钍元素的质量为m_e(mg)、在除了上述钨电极的发光管空间内存在的全部钍元素的质量为m_x(mg)的情况下，下述关系式成立

(1/12×m_e+m_x)/V≥5(mg/mm³)。

13.根据权利要求11中所述的汽车前灯用金属卤化物灯，其特征在于，上述钨电极中氧化钍的添加量进而在0.2质量％以下的范围内。

14.根据权利要求11中所述的汽车前灯用金属卤化物灯，其特征在于，上述金属卤化物包含碘化钠。

15.根据权利要求11中所述的汽车前灯用金属卤化物灯，其特征在于，在上述钨电极与上述发光管之间设有对于上述钨电极与上述发光管的热膨胀差引起的应力变形进行缓和的缓冲构件。

16.根据权利要求15中所述的汽车前灯用金属卤化物灯，其特征在于，上述缓冲构件为热膨胀系数比钨小、且比石英大的中间玻璃。

17.根据权利要求15中所述的汽车前灯用金属卤化物灯，其特征在于，上述缓冲构件为缠绕在上述钨电极的壳体密封端部中的密封部分周缘上的钨线圈。

18.根据权利要求11中所述的汽车前灯用金属卤化物灯，其特征在于，上述钨电极的壳体密封端部中的密封部分被从由铼、铂、铑、钌及金构成的组中选择的至少一种覆盖着。

19.根据权利要求11中所述的汽车前灯用金属卤化物灯，其特征在于，把金属箔密封在上述发光管的壳体密封端部中，通过对于上述钨电极与上述发光管的热膨胀差引起的应力变形进行缓和的缓冲构件、把上述钨电极与上述金属箔电连接起来。

20.根据权利要求19中所述的汽车前灯用金属卤化物灯，其特征在于，上述缓冲构件为热膨胀系数比钨小、且比石英大的导电构件。

21.一种汽车前灯用金属卤化物灯，这种灯具备把一对钨电极设在管两端中、且在管内封入了作为发光物质主成分的金属卤化物及作为缓冲气体的氙的发光管，其特征在于，上述钨电极中氧化钍的添加量在0.4质量％以下的范围内，所述金属卤化物包含碘化钪，在从起动之后至到达稳定点亮之间灯电流为稳定点亮时的3倍以上。

22.根据权利要求21中所述的汽车前灯用金属卤化物灯，其特征在于，在假定上述发光管的内容积为V(mm³)、在上述钨电极在发光管内部伸出来的部分中所含全部钍元素的质量为m_e(mg)、在除了上述钨电极的发光管空间内存在的全部钍元素的质量为m_x(mg)的情况下，下述关系式成立

(1/12×m_e+m_x)/V≥5(mg/mm³)。

23.根据权利要求21中所述的汽车前灯用金属卤化物灯，其特征在于，上述钨电极中氧化钍的添加量进而在0.2质量％以下的范围内。

24.根据权利要求21中所述的汽车前灯用金属卤化物灯，其特征在于，上述金属卤化物包含碘化钠。

25.根据权利要求21中所述的汽车前灯用金属卤化物灯，其特征在于，在上述钨电极与上述发光管之间设有对于上述钨电极与上述发光管的热膨胀差引起的应力变形进行缓和的缓冲构件。

26.根据权利要求25中所述的汽车前灯用金属卤化物灯，其特征在于，上述缓冲构件为热膨胀系数比钨小、且比石英大的中间玻璃。

27.根据权利要求25中所述的汽车前灯用金属卤化物灯，其特征在于，上述缓冲构件为缠绕在上述钨电极的壳体密封端部中的密封部分周缘上的钨线圈。

28.根据权利要求21中所述的汽车前灯用金属卤化物灯，其特征在于，上述钨电极的壳体密封端部中的密封部分被从由铼、铂、铑、钌及金构成的组中选择的至少一种覆盖着。

29.根据权利要求21中所述的汽车前灯用金属卤化物灯，其特征在于，把金属箔密封在上述发光管的壳体密封端部中，通过对于上述钨电极与上述发光管的热膨胀差引起的应力变形进行缓和的缓冲构件、把上述钨电极与上述金属箔电连接起来。

30.根据权利要求29中所述的汽车前灯用金属卤化物灯，其特征在于，上述缓冲构件为热膨胀系数比钨小、且比石英大的导电构件。