CN1977355A - 金属卤化物灯、金属卤化物灯点灯装置以及前照灯 - Google Patents

Abstract

提供一种改善起动刚开始后的光通量上升的、更实用地适用作前照灯用的无水银的金属卤化物灯，以及将其应用的金属卤化物灯点灯装置、前照灯。本发明的金属卤化物灯，具有：透光性气密容器、和一对电极、和放电介质，并且气密容器的单位内表面积的灯功率在60(W/cm²)或其以上。所述透光性气密容器具有形成有内容积在0.1cc或其以下、且在底面上具有平坦面的内部空间的包围部，并且当将在内部空间的管轴方向的中央部处的底面和上面间的距离设为D，将包围部长度设为L时，比D/L满足下式：0.29≤D/L≤0.43。所述一对电极，留有5mm或其以下的电极间距离而正对地被封装在透光性气密容器内。所述放电介质，包括选自Sc、Na、In、Zn以及稀土类金属的组中的多个金属的卤化物以及稀有气体，且在本质上不含有水银(Hg)。

Description

金属卤化物灯、金属卤化物灯点灯装置以及前照灯

技术领域

本发明涉及无水银的金属卤化物灯、应用了它的金属卤化物灯点灯装置以及前照灯。

背景技术

已知一种在本质上没有封入水银这样所谓的无水银的金属卤化物灯(以下、为了简便称作“无水银灯”)(例如，参照专利文献1)。无水银灯一般为，代替了以往的作为灯电压形成用的缓冲物质而封入的水银，封入有锌(Zn)等的蒸汽压力比较高、难于在可视区域发光的金属的卤化物。

无水银灯，特别是作为想要全部废除环境负荷物的使用这样的汽车的前照灯用的金属卤化物灯被期待而进行开发的。这种金属卤化物灯，根据规格需要在光通量上升4秒后产生额定光通量的80％的光通量(参照非专利文献1)。但是，无水银灯，由于不能得到水银发光、以及不能得到点灯刚开始后水银的高蒸汽压力，从而金属卤化物的蒸发变慢，因此，一般难以满足上述的条件。

因此，为了满足上述条件，以往提出了一些方案。例如，提出了这样的方案，其特征在于，在规定范围内选择发光管的内容积、壁厚以及Xe气的压力，并且封入低熔点金属卤化物(参照专利文献2)。另外，还提出了在规定范围内选择发光管的内径、电极突出长、壁厚、投入功率以及Xe封入压等这样的方案(参照专利文献3)。再者，提出了根据发光管内径与电弧的直径的关系来改善光通量上升这样的方案(参照专利文献4)。

另一方面，作为发光管的内部空间的形状，尝试取代这种用途中的一般形状、即大致圆筒状而作成异形。例如，在专利文献3中，提出了这样的方案：在其图11等中，公开了一些形状，其中，将内部空间的下部内面(底面)设为平坦面，并且在规定范围内选择在与通过电极间的轴线13成直角方向上的距离Hd、与电极间距离L之比。另外，还尝试了在将发光管的内部空间的下部内面(底面)设为平坦面的基础上，将下部外面设置为平坦(参照专利文献5)。

专利文献1：特开平11-238488号公报

非专利文献1：日本电球工业会规格JEL 215“汽车前照灯HID光源”

专利文献2：特开2001-006610号公报

专利文献3：特开2001-313001号公报

专利文献4：特开2003-187742号公报

专利文献5：特开2003-229058号公报

发明内容

本发明其目的在于，提供一种借助与以往技术不同的构造来改善起动刚开始后的光通量上升的、能更实用地适用于前照灯用的无水银的金属卤化物灯，以及应用了它的金属卤化物灯点灯装置、前照灯。

本发明的金属卤化物灯，其特征在于，具有：透光性气密容器、和一对电极、和放电介质，并且气密容器的单位内表面积的灯功率为60(W/cm²)或其以上；所述透光性气密容器具备形成有内容积为0.1cc或其以下、且在底面上具有平坦面的内部空间的包围部，并且当将在内部空间的管轴方向的中央部处底面以及上面之间的距离设为D，将包围部长度设为L时，比D/L满足下式：0.25≤D/L≤0.43，所述一对电极，留有5mm或其以下的电极间距离而正对地被封装在透光性气密容器内，所述放电介质，包括选自钪(Sc)、钠(Na)、铟(In)、锌(Zn)以及稀土类金属的组中的多个金属的卤化物、以及稀有气体、且在本质上不含有水银(Hg)地被封入在透光性气密容器内。

本发明的金属卤化物灯点灯装置，其特征在于，具有本发明的金属卤化物灯、和点灯金属卤化物灯的点灯电路。

本发明的前照灯，其特征在于，具有前照灯本体、和配置在前照灯本体上的本发明的金属卤化物灯、和点灯金属卤化物灯的点灯电路。

根据本发明，可提供一种借助与以往技术不同的构造来改善起动刚开始后的光通量上升从而适于用作前照灯的无水银的金属卤化物灯，以及金属卤化物灯点灯装置、前照灯。

附图说明

图1是表示作为用于实施本发明金属卤化物灯的第一实施方式的汽车前照灯用金属卤化物灯整体的主视图。

图2是表示其发光管部分的放大纵剖面图。

图3是其横剖面图。

图4是表示比D/L与光通量上升以及在点灯1000小时的白浊量之间的关系的图表。

图5是表示作为用于本发明金属卤化物灯的第二实施方式的汽车前照灯用金属卤化物灯的主要部件的主视图。

图6是表示其长度与色度变化的关系的图表。

图7是表示其长度与漏泄发生率的关系的图表。

图8是用于本发明的金属卤化物灯点灯装置的一个实施方式的电路图。

图9是表示作为用于本发明的前照灯的一个实施方式的汽车前照灯的概念图。

标号说明

1   透光性气密容器          1a  包围

1a1 密封部                  1a2 密封

1a3 底面                    1a4 上面

1a5 上部外面                1a6 下部外面

1b  电极                    1c  内部空间

2   封固金属箔              3A  外部引线

3B  外部引线                IT  发光管

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施方式。

图1至图3所示的本发明第一形态的汽车前照灯用的金属卤化物灯MHL，具有发光管IT、绝缘管T、外管OT、以及灯头B。

〔关于发光管IT〕发光管IT具有透光性气密容器1、一对电极1b、1b、一对外部引线3A、3B、以及放电介质。

(关于透光性气密容器1)透光性气密容器1，有耐火性、透光性，且具备形成内容积在0.1cc或其以下、且在底面1a3上具有平坦面的内部空间1c的包围部1a，并且当将在内部空间1c的管轴方向的中央部处底面1a3以及上面1a4之间的距离设为D，将包围部长度设为L时，比D/L的关系为满足公式0.25≤D/L≤0.43。

并且，距离D，虽然如上所述是在透光性气密容器1的内部空间1c的管轴方向中央部处的底面1a3与上面1a4之间的距离，但是是指相对于与连接后述的一对电极1b、1b之间的管轴正交的方向在与管轴交叉的点正对的位置上所计测的距离。包围部长度L是包围部1a的管轴方向的长度，在透光性气密容器1a在包围部1a的两端上具有一对密封部1a1、1a1的情况下，是指在包围部1a的两端侧与密封部1a1之间所形成的一对不连续部之间的距离。

另外，关于透光性气密容器1的内部空间1c的形状，除去了底面1a3的平坦面部分而得到的剩余部分，优选横截面大体为圆形，在管轴方向上优选呈圆筒状或平缓的纺锤状。与透光性气密容器1的内部空间1c的底面1a3正对的外面形状，没有特别地限定，但是优选形成为平坦面。并且，内部空间1c的平坦面，只要整体形成平坦状，不仅可以是完全的平坦，还可以有一些凸凹、或平缓地弯曲。

并且，在透光性气密容器1的包围部1a中，与内部空间1c的上面1a4相对的上部外面1a6呈椭圆球面状，并且它们之间的壁厚变大。与此相对，与内部空间1c的底面1a3相对的下部外面1a5呈与底面1a3平行的平坦面，并且成为相对薄的壁厚。

另外，透光性气密容器1“有耐火性、透光性”是指，至少将发光向包围部1a的外部导出的部位、即导光部位有透光性，并且至少具有可充分承受金属卤化物灯MHL的通常工作温度这种程度的耐热性。因此，透光性气密容器1，只要是具备耐火性的材料、且其所需的导光部分可将由放电产生的所需波长区域的可视光向外部导出，可以用任何材料来制作。例如，可用透光性陶瓷、石英玻璃等形成透光性气密容器1。并且，在为前照灯用的金属卤化物灯的情况下，透光性气密容器1一般采用直线透过率高的石英玻璃。另外，在为石英玻璃制的情况下，根据需要，容许在透光性气密容器1的包围部1a的内面上形成耐卤化性或耐卤化物性的透明性被覆膜，或者将透光性气密容器1的内面改良。

透光性气密容器1的内部空间1c，如前所述，其内容积在0.1cc或其以下，但是在为前照灯用的情况下，优选为0.05cc或其以下。

内部空间1c，呈在管轴方向上延伸的细长形状，其横截面如图3所示，优选为由圆形构成的基本形，并且管轴方向呈圆柱状。由此，放电电弧在水平点灯时会向上方弯曲，从而与包围部1a的内部空间1c的上面1a4接近。因此，包围部1a的上面1a4的温度上升变快。另外，内部空间1c，由于其圆筒部分的底部被切除而形成由平坦面构成的底面1a3。因此，内部空间1c的上面1a4，由圆筒形状的顶部部分形成。

并且，为了在透光性气密容器1的内部空间1c内形成由平坦面构成的底面1a3，只要通过在形成了内部空间1c呈大致圆筒状的电极封装前的透光性气密容器1之后，将透光性气密容器1加热软化，并将其底部按压在平坦的基准面上等来成形即可。通过将与内部空间1c的底面1a3正对的底部外面1a5相对于上面1a4的同样部分形成为相对薄壁的平坦面，由此易于将透光性气密容器1的底面1a3的温度维持得更高。

并且，透光性气密容器1，可将其包围部1a的中央部的壁厚设为较大。也就是说，可以将电极间距离的大致中央部的壁厚设置得比其两侧的壁厚大。由此，透光性气密容器1的导热良好，从而在其内部空间1c的底面1a3以及侧部内面上附着的放电介质的温度上升加快，因此，有效地使光通量上升加快。

在透光性气密容器1由石英玻璃构成的情况下，可在包围部1a的管轴方向的两端上形成一对的密封部1a1、1a1。一对密封部1a1、1a1是密封包围部1a、并且在其中埋设有后述的电极1b的轴部、且有助于从图未示的点灯电路将电流气密地导入电极1b的装置，并且从包围部1a的两端一体地延伸。并且，为了封装电极1b、且从点灯电路将电流气密地导入电极1b，在内部气密地埋设有适当的气密封止导通装置、优选为封固金属箔2。

并且，封固金属箔2是这样的装置，其被气密地埋设在密封部1a1的内部，从而一边协助密封部1a1气密地维持透光性气密容器1的包围部1a的内部，一边作为电流导通导体发挥作用。在透光性气密容器1由石英玻璃构成的情况下，作为其材料，优选使用钼(Mo)、或铼-钨合金(W-Re)等的箔。并且，由于钼在到达350℃时会氧化，所以以外部侧的端部的温度比该温度低的方式将其埋设。另外，在铼-钨合金的情况下，可通过使合金中的铼的含有量比为37质量％或其以下，得到加工性良好的合金。

将封固金属箔2埋设在密封部1a1中的方法，没有特别地限定。例如，可以单独使用减压密封法、收缩密封法等，或者也可将其组合地使用。在是内容积为0.1cc或其以下的小型、且将氙(Xe)等的稀有气体在室温下封入5个或其以上的大气压的前照灯等所使用的金属卤化物灯的情况下，优选为后者。

另外，在图1中，在形成左方的密封部1a1后，密封管1a2不被切除而从密封部1a1的外侧端部一体地延长，延伸到后述的灯头B内。

(关于一对电极1b、1b)一对电极1b、1b，分离相对地封装在透光性气密容器1的包围部1a的两端内部。金属卤化物灯MHL的内部空间1c的内容积小型到0.1cc或其以下，因此电极间距离为5mm或其以下，在为前照灯用的情况下，设定为被规格化的4.2±0.1mm。另外，一对电极1b、1b，最好其轴部的直径一般在0.25～0.5mm、优选在0.25～0.35mm的范围内设定为适当的值。

另外，一对的电极1b、1b，具有钨(W)、掺杂质的钨、铼(Re)、钨-铼合金(W-Re)等的耐火金属制的轴部，该轴部的基端焊接在封固金属箔2上从而埋设在密封部1a1中，其中间借助透光性气密容器1的密封部1a1平稳地支撑，其前端以面向透光性气密容器1的内部空间1c的方式分离相对地配设在内部空间1c的两端。

另外，在金属卤化物灯MHL为前照灯用的情况下，将电极1b的轴部，使其直径不变大地一直延长到前端部，并将其前端形状设为切头圆锥状、半球状或半椭圆球状，由此，放电电弧的起点容易稳定。另外，在此基础之上通过在前端部形成有小突起，可使效果倍增。并且，在本方式中，电极1b的前端，如图2所示，呈曲率为电极轴直径的1/2的半球状。但是，如果有必要的话，也可以将电极1b的前端部附近设为比轴部的直径大的例如大致球状或椭圆球状。也就是说，由于灯的点灭次数非常多、且起动时会流过比平常大的电流，因此当与此相对应地将电极1b整体设为大径时，与电极轴接触的透光性气密容器1的构成材料在每次点灭时都会受到热应力，从而易于产生裂纹。所以，通过将电极1b的前端部附近形成大径部，可以使电极1b应对点灭，而因没有将轴部设为大径，从而难于产生裂纹。

另外，电极1b也可构成为，以交流以及直流的某一种来动作。在以交流动作的情况下，一对的电极1b为相同的构造。在以直流动作的情况下，一般阳极的温度上升激烈，所以若在前端部附近形成大径部，就可使放热面积变大，并且可应对频繁的点灭。与此相对，阴极不一定要形成大径部。

(关于一对外部引线3A、3B)一对外部引线3A、3B，其前端在透光性气密容器1的两端的密封部1a1内，焊接在封固金属箔2的另一端、即与电极1b的轴部的连接部相对的相反侧上，并且，基端侧向外部导出。在图1中，从发光管IT向右方导出的外部引线3A，中间部沿着后述的外管OT折回并导入后述的灯头B内，连接在图未示的灯头端子的一方t1上。在图1中，从发光管IT向左方导出的外部引线3B，沿着管轴在密封管1a2内延伸，导入灯头B内，连接在灯头端子的另一方(图未示)上。

(关于放电介质)放电介质，包括金属卤化物以及稀有气体，本质上不含有水银。金属卤化物，包括选自钪(Sc)、钠(Na)、铟(In)、锌(Zn)以及稀土类金属的组中的多种金属的卤化物。但是，放电介质，并不限于仅由属于上述组的金属的卤化物构成，也容许辅助地含有组以外的金属卤化物。例如，可通过作为主发光物质添加铊(Tl)的卤化物，可进一步提高发光效率。

另外，可在锌(Zn)的基础上，添加由以下的组构成的灯电压形成用的金属卤化物。也就是说，可添加选自镁(Mg)、钴(Co)、铬(Cr)、锰(Mn)、锑(Sb)、铼(Re)、镓(Ga)、锡(Sn)、铁(Fe)、铝(Al)、钛(Ti)、锆(Zr)、以及铪(Hf)的组中的一种或多种的金属的卤化物，从而将灯电压调整到希望值。上述组的金属，均为蒸汽压力高且在可视区域内不发光、或发光较少额金属，即，不期望其作为产生光通量的发光金属，而是主要适于形成灯电压的金属。

稀有气体，作为起动气体以及缓冲气体起作用，可以使用氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)等的一种或多种。另外，作为汽车前照灯用的金属卤化物灯，将氙以5个或其以上的大气压、优选以7～17个大气压的范围、更优选以9～15个大气压的范围封入，或者以点灯时的内部空间的压力达到50个或其以上的大气压的方式封入，由此，可在刚起动后的发光金属的蒸汽压力较低时，作为光通量上升时的光速贡献Xe的白色发光。

并且，先说一下水银。在本发明中，“在本质上不包括水银”，不仅是指完全没有封入水银(Hg)，还指容许每1cc的气密容器的内容积存在小于2mg、优选1mg或其以下的水银。但是，从环境上考虑优选一点水银也没封入。在以往那样借助水银蒸汽将放电灯的灯电压升高到所需水平的情况下，在短电弧型中，每1cm³的气密容器的内容积封入20～40mg，并且根据情况会封入50mg或其以上，从以往这样的情况来看，可以说水银量实际上是相当少的。

构成卤化物的卤素，就反应性来说在卤素当中碘是最适合的，至少上述主发光金属，主要是作为碘化物封入的。但是，如果有必要的话，也可以并用碘化物以及溴化物这样不相同的卤素化合物。

〔关于绝缘管T〕绝缘管T，由陶瓷构成，被覆在外部引线3A上。

〔关于外管OT〕外管OT是由石英玻璃或者高硅酸盐玻璃等构成，在其内部收纳发光管的至少主要部分的装置。并且，遮蔽从发光管IT向外部放射的紫外线，在机械上起到保护，并且，避免因手触到发光管IT的透光性气密容器1而粘附人的指纹、油脂从而引起失透，或者对透光性气密容器1进行保温。另外，在外管OT的内部，根据目的可相对于大气气密地密封，也可封入与大气相同程度或被减压后的空气、或者惰性气体。并且，如果有必要的话，也可与大气连通。并且，也可在外管OT的外面或内面上配设遮光膜。

另外，在图示的形态中，在形成外管OT时，可构成为将其两端玻璃熔敷在从透光性气密容器1的两端在管轴方向上延伸的密封部1a1上，由此将外管OT支撑在透光性气密容器1上。外管OT，具有紫外线切断性能，在内部收纳有发光管IT，两端的缩颈部4玻璃熔敷在放电容器IT的密封部1a1上。但是，内部不是气密的，而与外界连通。

〔关于灯头B〕灯头B，是用于将金属卤化物灯MHL连接在图未示的点灯电路上、或还可机械地支撑它而工作的装置。在图示的形态中，作为汽车前照灯用而被规格化，被构成为，将发光管IT以及外管OT沿着中心轴直立地支撑，可装卸地安装在汽车前照灯的背面上。

〔关于本发明的金属卤化物灯的作用〕在将以往的金属卤化物灯以水平状态或接近水平的倾斜状态点灯的情况下，一般来说，经过从刚起动开始到稳定点灯时，通常电弧的等离子体向上弯曲，因此，从连接一对的电极之间的管轴向接近于透光性气密容器的内部空间的上面侧的方向偏移。所以，内部空间的上面，由于等离子体的接近而容易温度上升，而相反地底面由于距电弧的等离子体的间隔距离变大，所以难以温度上升。

在本发明中，透光性气密容器1的内部空间1c的底面1a3形成平坦面，由此构成为易于提高底部，因此，在比D/L满足上式的范围内，在从刚起动到稳定点灯中的期间，电弧的等离子体与底面1a3的距离相对地适度变小，所以在刚起动后容易温度上升。因此，放电介质的金属卤化物被加热，促进蒸发，其结果是，使金属卤化物的蒸汽压力的升高加快，改善了刚起动后的光通量上升。

但是，随着比D/L变小，透光性气密容器1的内面易于白浊的倾向呈指数函数地升高，所以，比D/L必须在0.25或其以上。并且，优选0.29或其以上。另外，随着比D/L变大，刚起动后的光通量上升降低，并且当比D/L超过0.43时，急剧地降低，从而刚起动后的光通量上升的改善效果少，因此，比D/L必须在0.43或其以下。并且，比D/L的优选范围是0.29≤D/L≤0.4，更优选为0.32≤D/L≤0.4。在为前照灯用的金属卤化物灯的情况下，可在该范围内，从距离D为1.5～3mm、包围部长度L为6～8.5mm的范围内选择适当的值。

因此，根据本发明，由于比D/L满足上式，因此可改善刚起动后的光通量上升。所以，可容易地在起动后4秒时产生规定光通量的80％或其以上，并且透光性气密容器的白浊良好达到不会产生问题的程度，从而可得到适于用作前照灯用的金属卤化物灯。

另外，在本发明中，除了比D/L的要件以外，作为要件还分别规定了：(1)电极间距离在5mm或其以下，(2)放电介质的金属卤化物为选自钪(Sc)、钠(Na)、铟(In)、锌(Zn)以及稀土类金属的组中的多种金属的卤化物，以及(3)放电介质在本质上不包括水银，(4)气密容器的单位内表面的灯功率、即管壁负荷在60(W/cm²)或其以上；其理由如下。也就是说，

(1)电极间距离在5mm或其以下的金属卤化物灯，因为被用于前照灯以及投影等需要或者希望刚起动后开始的光通量上升良好这样的用途中，因此本发明是有用的。并且，作为汽车前照灯用的金属卤化物灯，电极间距离被规格化为4.2mm，而作为投影用，优选2mm或其以下。

(2)放电介质的金属卤化物是从上述组中选择出的多种，从而可得到适应各种用途的金属卤化物灯。上述组中的金属中，钪(Sc)以及钠(Na)，特别是在它们的组合中，可高效地产生白色系的发光，因此，可采用其作为可视光的主发光物质。铟(In)以及锌(Zn)可进行蓝色系的发光，因此可采用其作为色度调整用。另外，锌的蒸汽压力比较高，因此可用作灯电压形成用。稀土类金属，主要可用作可视发光以及色度调整用。并且，也有一些灯电压形成用的作用。

因此，通过适当地选择多个上述族类的金属卤化物，就可得到前照灯用、投影用等的小型且高光输出类型的各种金属卤化物灯。

(3)关于放电介质在本质上不包括水银这一点，对于水银(Hg)来说，为了削减环境负荷物质，希望完全不含有。但是，也容许以本质上不影响本发明的作用效果的程度、换而言之以杂质程度含有水银。

(4)之所以管壁负荷在60(W/cm²)或其以上，是为了明确本发明对于前照灯用、投影用等的小型且高光输出类型的各种金属卤化物灯来说是有效果的。

接下来，将实施例1与比较例1以及比较例2一起进行说明。并且，比较例1是市场上出售的装入水银的汽车前照灯用的金属卤化物灯，比较例2是不具有本发明的构造的汽车前照灯用的无水银灯。

实施例1

透光性气密容器1：内部空间的内容积0.020cc、距离D2.3mm

                 内径2.6mm、包围部长度7.0mm、包围部外径

                 6.0mm、D/L0.33

电极间距离     ：4.2mm

放电介质       ：金属卤化物ScI₃-NaI-ZnI₂-InI-CsI、

                 合计0.5mg、稀有气体Xe10atm

刚起动后投入功率：85W

刚起动后投入电流：2.8A

稳定时灯电压：42V

稳定时灯电流：0.8A

稳定时灯功率：35W

起动4秒时的光通量：1370lm

〔比较例〕

透光性气密容器1：内部空间的内容积0.020cc、内径2.6mm、包围部

                 长度7.0mm、包围部外径6.0mm

电极间距离     ：4.2mm

放电介质       ：金属卤化物ScI₃-NaI-Hg、稀有气体Xe约为4atm

刚起动后投入功率：65W

刚起动后投入电流：3.0A

稳定时灯电压：90V

稳定时灯电流：0.4A

稳定时灯功率：35W

起动4秒时的光通量：2900lm

〔比较例2〕

透光性气密容器1：内部空间的内容积0.033cc、内径2.6mm、包围部

                 长度7.8mm、包围部外径6.0mm

电极间距离     ：4.2mm

放电介质       ：金属卤化物ScI₃-NaI-ZnI₂-InI-CsI、

                 合计0.8mg、稀有气体Xe12atm

刚起动后投入功率：85W

刚起动后投入电流：2.8A

稳定时灯电压：45V

稳定时灯电流：0.8A

稳定时灯功率：35W

起动4秒时的光通量：1200lm

接下来，参照图4，说明制作在实施例中使透光性气密容器的比D/L进行各种变化的金属卤化物灯、并对该灯进行点灯试验的情况下的，比D/L与起动4秒时的光通量即起动时的光通量上升、以及点灯1000小时的白浊量之间的关系。并且，在图中，横轴表示比D/L，纵轴为右侧表示相对于1000h的白浊量，左侧表示光通量上升(lm)。图中，曲线A表示白浊量，曲线B表示光通量上升。

如图中的曲线A所示，当比D/L小于0.25时，白浊量容易呈指数函数地发生，但是如果比D/L在0.25或其以上、优选0.29或其以上，则白浊量降低到收敛在容许范围内。另一方面，关于起动4秒时的光通量上升，如图中的曲线B所示，当比D/L超过0.43时，开始急剧地降低从而不能满足在1200lm或其以上。

因此，从图4中可以理解到：满足公式0.25≤D/L≤0.43，在小型且高光输出的无水银的金属卤化物灯中，在改善刚起动后的光通量上升的同时抑制白浊这一点上是有效的。

接下来，参照图5至图7，说明本发明的金属卤化物灯的第二实施方式。第二实施方式，如图5所示，其特征点在于，一对电极1b、1b，在其轴部的基端部侧配设有金属被覆体SC。并且，在本形态中，金属被覆体SC之外的构造，可以采用在图1至图3所示的本发明的第一实施方式中所说明的构造的全部或一部分。但是，也可根据需要不必具有透光性气密容器1的平对面、以及与此相关的构造。

金属被覆体SC，是由耐火性金属构成、被覆电极1b的轴部的基端部侧的部件。作为耐火性金属，可以有选择地使用钨、铼-钨合金以及钼等。

另外，在埋设在密封部1a1内的电极1b的轴部中，没有配设金属被覆体SC的部分的长度L_E(mm)满足公式1≤L_E≤5。

并且，作为金属被覆体SC，容许是线圈体、套筒体以及被覆膜体等。

接下来，说明本发明的第二实施方式的实施例2。

实施例2

金属被覆体SC：作为一个例子由线圈体构成。

线圈的直径0.07mm，线圈节距100％，电极轴方向的长度5.5mm，其中封固金属箔2上的电极轴方向长度1.5mm

电极1b，其轴部的直径在密封部内为0.3mm，在放电空间内为0.38mm。

透光性气密容器1：其包围部1a的内径为2.6mm，外径为6.0mm，纵方向的最大长度为6.6mm。

放电介质：金属卤化物为碘化钪-碘化钠-碘化锌0.5mg，稀有气体为氙大约11个大气压，并且完全不含水银。

图6是表示在本发明的第二实施方式中长度L_E(mm)与色度变化的关系的图表。该图表是这样得出的：在埋设于透光性气密容器1的密封部1a1内的电极1b的轴部上，使金属被覆体SC的长度变化从而将没有配设金属被覆体SC的部分的长度L_E(mm)调节到规定距离，这样制作多个金属卤化物灯，然后对分别实施了作为日本电球工业会规格JEL215《自動車前照灯HID光源》(汽车前照灯HID光源)所规定的汽车前照灯用金属卤化物灯的寿命试验条件的EU120分钟模式的2000小时点灭试验之后的色度变化描绘曲线，从而得到该图表。

并且，在图6中，纵轴表示长度L_E(mm)，横轴表示色度变化。另外，在图中，曲线x表示从蓝色到红色的色度，曲线y表示从蓝色到绿色的色度。

从图6可以理解出：对于色度x来说，在长度L_E(mm)约为0.7mm之处，是色度变化的比例的变化点，即使将长度L_E(mm)设定为达到或者超过它的长度，也不太会产生色度变化。但是，当将长度L_E(mm)设定为比0.7mm短时，色度变化会急剧地变大。

对于色度y来说，在长度L_E(mm)约为1mm之处存在色度变化的比例的变化点，将长度L_E(mm)设为1mm或其以上的情况、和设为比其短的情况，与色度x得到几乎相同的结果。

从以上可知，当长度L_E(mm)为1mm或其以上时，可将色度x以及色度y的色度变化变少。

图7是表示在本发明的第二实施方式中长度L_E(mm)与漏泄发生率的关系的图表。该图表，是对上述制作例将EU120分钟模式的2000小时点灭试验后的漏泄发生率描绘曲线而得到的。并且，在图7中，纵轴表示长度L_E(mm)，横轴表示漏泄发生率(％)。

从图7中可以理解出：在长度L_E(mm)为0～5mm的情况下，不产生与漏泄相关联的裂纹，但是，当超过5mm时，与漏泄相关联的裂纹的发生率增加。

也就是说，当L的长度在0mm或其以上5mm或其以下时，可减少与漏泄相关联的裂纹的发生。

因此，在第二实施方式中，可借助满足公式1≤L_E≤5，得到抑制寿命中的色度变化、且防止漏泄的效果。

并且，在本发明中，不仅限于上述的构造，可以像例如以下那样进行变更。

1.关于金属被覆体SC的配设位置

金属被覆体SC，也可配设在从避开封固金属箔2与电极1b的轴部的端部的连接部的位置、到可确保长度L_E的位置之间。

2.关于在金属被覆体SC是线圈体时的节距

金属被覆体SC是线圈体时的节距，为了相对于与漏泄相关联的裂纹的发生能得到高效果，优选接近100％，但是也可根据希望设为小于100％。

3.金属被覆体SC也可不必遍及电极1b的轴部的全周地形成。

图8，是本发明的金属卤化物灯点灯装置的一个实施方式的电路图。也就是说，金属卤化物灯点灯装置，具有主点灯电路12A以及起动器12B。主点灯电路12A如下述那样构成，并可安装在后述的前照灯本体11上。

金属卤化物灯14，由如图1至图3、或图5所示的本发明的金属卤化物灯构成。

上述主点灯电路12A，由直流电源21、升压斩波器22、逆变器23以及控制电路24构成，将金属卤化物灯13点灯。

直流电源21，由电池电源、整流化直流电源等构成，并且具有连接在直流输出端之间的平滑电容器C1。

升压斩波器22，将从直流电源21供给的直流电压升压到所需的电压，并且使之平滑化，从而向后述的逆变器23供给输入电压。并且，标号22a是驱动电路，驱动升压斩波器22的开关元件。

逆变器23，由全桥形逆变器构成。并且，将四个开关元件Q1～Q4桥式连接，使构成其相对两边的一对开关元件O1、Q2与构成另一相对两边的一对开关元件Q2、Q4，交替地开闭，从而从其输出端间输出矩形波交流电压。并且，标号23a是驱动电路，驱动逆变器23的各个开关元件Q1～Q4。

控制电路24，根据需要控制升压斩波器22以及逆变器23，例如在金属卤化物灯13为冷却状态时，控制使得将金属卤化物灯在刚起动后的数秒间以规定灯功率的大约2倍或其以上、例如2.3倍的程度点灯，并逐渐降低转移成稳定点灯时的规定灯功率。

于是，金属卤化物灯点灯装置，起动金属卤化物灯13，并且使之稳定地点灯。另外，作为汽车前照灯用的金属卤化物灯点灯装置，动作如下：起动金属卤化物灯13，并且，在刚开始点灯后在数秒间连续地投入规定灯功率的2倍或其以上的功率，之后在卤化物急剧地蒸发时，以一定比率降低灯功率，接着一边使降低率从较大的值顺次减小，一边降低到规定灯功率，同时使之转移到稳定点灯，以这样的方法控制并点灯金属卤化物灯。

图9表示了作为本发明前照灯的一个实施方式的汽车前照灯。在图中，11是前照灯本体，12是点灯电路，13是金属卤化物灯。

在本发明中，前照灯本体11是指，从前照灯除去金属卤化物灯13以及点灯电路12所剩余的部分。另外，前照灯本体11，呈容器状，在内部具有反射镜11a、在前面具有透镜11b以及省略了图示的灯座。

Claims (4)

1.一种金属卤化物灯，其特征在于，具有：

透光性气密容器，其具备形成有内容积为0.1cc或其以下、且在底面上具有平坦面的内部空间的包围部，并且当将在内部空间的管轴方向的中央部处底面和上面间的距离设为D，将包围部长度设为L时，比D/L满足下式：0.25≤D/L≤0.43；

一对电极，其留有5mm或其以下的电极间距离而相对地封装在透光性气密容器内；和

放电介质，其包括选自钪(Sc)、钠(Na)、铟(In)、锌(Zn)以及稀土类金属的组中的多个金属的卤化物以及稀有气体、且本质上不含有水银(Hg)地被封入在透光性气密容器内；

并且，气密容器的单位内表面积的灯功率为60(W/cm²)或其以上。

2.如权利要求1所述的金属卤化物灯，其特征在于：

上述透光性气密容器，具有与包围部的两端连接、且在内部气密地埋设有封固金属箔的密封部；

上述一对电极，在基端部侧配设有金属被覆体、且基端部与封固金属箔连接，中间部在密封部内贯通、且没有配设金属被覆体的部分中的贯通部的长度L_E(mm)满足下式：1≤L_E≤5，并且前端部在包围部内露出。

3.一种金属卤化物灯点灯装置，其特征在于：具有

权利要求1或2所述的金属卤化物灯；和

对金属卤化物灯进行点灯的点灯电路。

4.一种前照灯，其特征在于：具有

前照灯本体；

配设在前照灯本体上的权利要求1或2所述的金属卤化物灯；和

对金属卤化物灯进行点灯的点灯电路。

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