JP2001283772A

JP2001283772A - メタルハライドランプおよび照明装置

Info

Publication number: JP2001283772A
Application number: JP2000094998A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Takayama; 大輔高山; Akira Ito; 彰伊藤
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2000-03-30
Filing date: 2000-03-30
Publication date: 2001-10-12

Abstract

(57)【要約】【課題】外管２に発光管１が収納されているメタルハラ
イドランプにおいて、発光管の配光の妨げになることな
く、またメタルハライドランプの寿命特性を安定させ
る。【解決手段】外管２内に収納されるゲッター材に、ニオ
ブ、タンタルまたはチタンの少なくとも１つの金属材料
で構成されたゲッター２１を線状に加工し外部リード線
１６に巻回して固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外管を有するメタ
ルハライドランプに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、メタルハライドランプは、ランプ
寿命中に発光管から放出された水分および／または水素
が外管内部に残留し、発光管の放電開始電圧を上昇させ
るなどの不具合が生じていた。このような不具合を解消
するものとして、特公昭５０−３９９４６号公報には、
外管内部にバリウムフラッシュゲッターとジルコン−ア
ルミニウムの化合物およびバリウム酸化物を用いたバル
クゲッターを外管内に収納した金属蒸気放電灯（従来例
１）が記載されている。

【０００３】また、近年のこの種のランプの小型化の要
求によって、発光管および外管の小型化が求められてい
る。このような要求を満足させるものとして、特開昭６
３−２１８１４６号公報には、発光管端部に封止された
電極導体に接続された導電体にゲッターを付着させた放
電ランプ（従来例２）が記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
１にあるゲッターを小型のメタルハライドランプに封入
すると、発光管からの発光の影になりやすく、また発光
管の近傍にゲッターを封入すると、発光管内部に封入さ
れた放電媒体（特にアルカリ金属）が、ゲッターの電位
に引かれて発光管内部から放出され、ランプ特性が不安
定になる、または、発光管の放電容器が劣化し、発光管
の破損するなどの不具合が生じる虞があった。

【０００５】また、従来例２の様に導電体にゲッターを
付着させると、導電体の機械的強度に問題があり、振動
および輸送時に発光管が脱落するなどの不具合が生じる
虞があった。

【０００６】そこで、本発明は外管に発光管が収納され
たメタルハライドランプにおいて、発光管の配光を妨げ
ることなく、ゲッターを配置し、寿命特性を安定させる
メタルハライドランプを提供するとともに、外管に収納
された発光管を支持する導電体の機械的強度を確保する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明のメタル
ハライドランプは、少なくとも一対の電極を封入してな
る発光管と；発光管を収納する外管と；発光管と外管の
間に配設されたニオブ、タンタルおよびチタンのうち少
なくとも１つの金属材料で構成されたゲッターと；を具
備している。

【０００８】本発明および以下の各発明において、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。

【０００９】発光管は、石英ガラスなどの透光性容器の
内部に少なくとも１対の電極を封止している。この透光
性容器は放電空間を形成する膨出部および封止部からな
る。膨出部の形状は球形および回転楕円形を許容する。
また、封止部は膨出部の両端に配設される両封止構造で
も、片側のみに封止部を配設する片封止構造でもかまわ
ない。また、放電空間である膨出部には、放電媒体が封
入される。放電媒体は、水銀、希ガス、金属化合物など
を所望に応じて封入することができる。

【００１０】電極は、タングステンなどの高融点金属ま
たはタングステンと電子放射性物質であるトリウムなど
の合金を使用することを許容する。また、ドープタング
ステンなどでもかまわない。電極は、電極軸に電極コイ
ルを巻きつける、または、切り出し加工によって所望の
形に加工することができる。また、電極材質に電子放射
性を容易とするために電子放射性物質であるバリウム酸
化物などを塗付することも許容する。

【００１１】電極は金属箔導体、外部リード線を介して
封止部に封装される。金属箔導体は、モリブデンなどの
高融点金属を箔状に加工したものを許容し、金属箔導体
で、透光性容器の封止部と気密に封じされる。外部リー
ド線は、モリブデン等の高融点金属を棒状に加工したも
のを使用することができる。

【００１２】金属箔導体の一端に片側に電極をその他端
に外部導入線をそれぞれ溶接して電極マウントを構成す
ることができる。この際電極マウントを透光性容器に封
止部内に電極の一部を膨出部に延出し所定の位置で固定
して透高性容器の封止部を過熱溶融して固着させる。こ
の固着方法としては、封止部を溶融したのちピンチシー
ルのように外部から圧力を加える方法も許容する。

【００１３】外管は、少なくとも一部が透光性に形成さ
れていて、透光性の部分から発光管の発光が出力される
ように構成されていればよく外管全体が透光性容器にて
構成されていることを許容する。外管の形状は、円錐
形、球形、円柱形、回転楕円形、球体と円柱を組み合わ
せた形状などでもかまわない。また、発光管の発光を所
望の配光とするために外管の内面の一部に反射膜を蒸着
または塗布することも許容する。外管は、用途に応じて
不活性ガスを封入することまたは、真空に封装する事が
できる。不活性ガスを用いる場合は、窒素またはアルゴ
ンなどを選択し、発光管点灯時に外管内部の圧力が略大
気圧であることが、万が一の外管が破損したときに破裂
を防止できるので好ましい。また、外管を真空に封じす
るとは内部の圧力が０．１Ｐａ以下、好ましくは０．０
１Ｐａ以下の真空度を意味する。外管内部を真空にする
と、発光管周辺のガスの対流が低減できるため発光管の
発光特性を安定させる作用がある。

【００１４】発光管は、外部リード線および金属箔導体
などを介して外管に封装される。または、金属箔導体を
用いる替わりに、ステムまたは、フェルールを用いて気
密を保持することもできる。

【００１５】ゲッターは、ニオブ、タンタルおよびチタ
ンのうち少なくとも１つの金属材料で構成されている。
これらの金属材料を用いることにより従来のジルコンー
アルミニウムの合金からなるゲッターと同等の吸着特性
を有し、また、従来のゲッターと比較して所望の形状に
加工することが可能となる。

【００１６】これらの外管に収納されたメタルハライド
ランプを所望に応じてさらに透光性容器に封装すること
も可能である。

【００１７】請求項１の発明によれば、ゲッターを所望
の形状に加工して外管内に封装できるため発光管の発光
部の近傍にゲッターを配置することが低減できるため、
配光の妨げになることを抑止しまた、メタルハライドラ
ンプの寿命特性が安定することができる。

【００１８】請求項２の発明のメタルハライドランプ
は、少なくとも一対の電極と、電極に電力を供給する外
部リード線とを封入してなる発光管と；発光管を収納す
る外管と；発光管の外部リード線に巻回されているニオ
ブ、タンタルおよびチタンのうち少なくとも１つの金属
材料で構成されたゲッターと；を具備している。

【００１９】請求項２の発明によれば、外部リード線に
ゲッター材を巻回しているため、外部リード線の機械的
強度が増大しメタルハライドランプの耐震性が増すこと
ができる。

【００２０】請求項３の発明は、請求項１または２一記
載のメタルハライドランプであって、発光管は放電媒体
として少なくともナトリウムを封入し、外管の内容積は
５００ｍｌ以下であることを特徴としている。

【００２１】請求項３の発明によれば、請求項１または
２の効果を有する小型のメタルハライドランプを提供す
ることができる。

【００２２】請求項４の照明装置は、照明装置本体と；
照明装置本体に装着された請求項１ないし３のいずれか
一記載のメタルハライドランプと；高圧放電ランプの安
定点灯を行う点灯手段と；を具備している。

【００２３】照明装置は、高圧放電ランプの発光を利用
するあらゆる装置を含む広い概念を示す。したがって、
照明、光投射および光化学反応などの各種用途に幅広く
適応する。

【００２４】照明用としては屋内用、屋外用等の各種照
明器具に適用する。このとき高圧放電ランプは、外管に
収納することも許容する。

【００２５】光投射用としては、液晶プロジェクタ、オ
ーバーヘッドプロジェクタなどの投光用に適応する。こ
のとき高圧放電ランプは反射鏡と組み合わせて所望の配
光を得るなどすることができる。

【００２６】高圧放電ランプ点灯装置は、高圧放電ラン
プを安定点灯を行うものであればよく、チョークコイル
形安定器、電子式安定器などを許容する。

【００２７】請求項４の発明によれば、請求項１ないし
３の効果を有する照明装置を提供することができる。

【００２８】

【発明の実施形態】本発明のメタルハライドランプの第
１の実施例を図１を参照して説明する。図１は、片封止
構造のメタルハライドランプの正面図である。図１にお
いて、１は発光管、２は外管、３は口金である。

【００２９】発光管１の透光性容器１０は、石英ガラス
からなり放電空間１１が形成される膨出部１２、膨出部
１２の一端には封止部１３が構成されている。放電空間
１１は回転楕円形状を有しており、内部には、放電媒体
として水銀、希ガス、ハロゲン化金属として沃化ナトリ
ウム、沃化錫などが封入されている。

【００３０】金属箔導体１４はモリブデン箔であり、幅
３．０ｍｍ、長さ２０ｍｍ、厚さ３０μｍの略長方形状
である。

【００３１】電極１５は、電極コイル１５ａおよび電極
軸１５ｂにて構成されている。電極３の構造は、レニウ
ム−タングステンの合金を材料とした長さ１４ｍｍ、太
さ０．５ｍｍの電極軸１５ｂに線径０．５ｍｍのタング
ステンワイヤを３回密巻きにした電極コイル１５ａを巻
回して構成されている。

【００３２】電極１５は金属箔導体１４の一端に溶接さ
れおり、金属箔導体１４の他端には外部リード線１６が
溶接されている。外部リード線１６は、直径１．０ｍｍ
のモリブデン金属棒からなる。

【００３３】金属箔導体１４に溶接された電極１５、外
部リード線１６を透光性容器１０の封止部１３所定の位
置に挿入し封止部１３を溶融過熱を行ない外部よりピン
チにて圧力を加えて電極軸１５ｂ、金属箔導体１４およ
び外部リード線１６を密着させ封止している。

【００３４】外部リード線１６には、ニオブ線からなる
線径０．３９ｍｍのゲッターワイヤー２１を数回巻回し
溶接して接続している。

【００３５】外部リード線１６の他端には、外管封止用
の金属箔導体２２が溶接して取りつけられ外管外部リー
ド線（図示しない）に接続されている。外管２の透光性
容器２３もまた石英ガラスからなり発光管１を所定の位
置に挿入し透光性容器２３を溶融過熱を行ない外部より
ピンチにて圧力を加えて外管の金属箔導体２２および外
部リード線を密着させ封止し、外管封止部２４を形成し
ている。

【００３６】この外管２は、口金３とセラミックセメン
トで固着されている。この口金の接続ピン３１は、外管
２の外部リード線と接続されており、外部の点灯装置
（図示しない）からの電力の供給発光管に供給する役割
を担っている。

【００３７】なお、なお、本実施例のランプ電圧９５
Ｖ、ランプ電流１．８Ａ、ランプ電力１５０Ｗである。
このメタルハライドランプの寿命特性を観察した。この
結果、ニオブワイヤーによる水素などの吸着効果が顕著
に現れ、寿命末期においてもランプ始動電圧が上昇する
ことなく、また、発光管も不点灯となるものもなく寿命
特性を満足することができた。

【００３８】また、外部リード線１６にニオブワイヤー
２１を巻回することによって、外部リード線１６の機械
的強度も向上するため、輸送中および振動を与えた結果
においても発光管は所定の位置を保持することが確認で
きた。

【００３９】次に、本発明のメタルハライドランプの第
２の実施例を図２を参照して説明する。図２は、両封止
構造のメタルハライドランプの正面図である。なお、図
１と同一部分には同一符号を付してある。

【００４０】本実施例の発光管１は放電空間１１が形成
されている膨出部１２の両端に封止部１３が形成され、
膨出部１２の一部から封止部１３にかけて保温膜１７が
放電空間の温度を保持するために両端に形成されてい
る。

【００４１】また、外管２の両端に外管封止部２４が設
けられており、外部リード線１６を介して発光管の支持
を行っている。また、外管２内部の外部リード線１６に
は、箔状に形成されたタンタル材がゲッター材２１ａと
して固着されている。

【００４２】外管封止部２４の各端部にはセラミック性
の口金３がセラミックセメントにて固着されており、口
金３内部のターミナル端子（図示しない）によって外管
２の外部リード線１６と接続されており、外部の点灯装
置（図示しない）からの電力の供給発光管に供給する役
割を担っている。

【００４３】なお、本実施例のランプ電圧９５Ｖ、ラン
プ電流１．８Ａ、ランプ電力１５０Ｗである。このメタ
ルハライドランプの寿命特性を観察した。この結果、ゲ
ッター材２１ａによる水素などの吸着効果が顕著に現
れ、寿命末期においてもランプ始動電圧が上昇すること
なく、また、発光管も不点灯となるものもなく寿命特性
を満足することができた。

【００４４】本発明の第３の実施形態を図３を参照して
説明する。図３は第１の実施例のメタルハライドランプ
ＬＰを装着した照明装置７を示している。

【００４５】照明装置７は、反射笠７１、ソケット７２
及び安定器７３などから構成されている。メタルハライ
ドランプＬＰの口金３は照明装置のソケット７２に装着
されて使用される。ソケット７２には安定器７３の二次
出力端が接続されメタルハライドランプＬＰに電力の供
給を行なっている。照明装置７は天井面７０によって支
持される。

【００４６】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、ゲッターを所
望の形状に加工して外管内に封装できるため発光管の発
光部の近傍にゲッターを配置することが低減できるた
め、配光の妨げになることを抑止できる。また、ゲッタ
ー材を発光管の配光のない位置に配置することも可能で
あるため放電媒体である薬品が発光管から放出されるな
どの不具合を低減でき、メタルハライドランプの寿命特
性が安定することができる。

【００４７】請求項２の発明によれば、請求項１の効果
に加えて、外部リード線にゲッター材を巻回しているた
め、外部リード線の機械的強度が増大しメタルハライド
ランプの耐震性が増すことができる。請求項３の発明に
よれば、請求項１または２の効果を有する小型のメタル
ハライドランプを提供することができる。

【００４８】請求項４の発明によれば、請求項１ないし
３の効果を有する照明装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のメタルハライドランプ
の正面図

【図２】本発明の第２の実施例のメタルハライドランプ
の正面図

【図３】本発明の第３の実施例の照明装置の概略図

【符号の説明】

１…発光管１６…外部リード線２…外管２１…ニオブ線３…口金

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一対の電極を封入してなる発光
管と；発光管を収納する外管と；発光管と外管の間に配
設されたニオブ、タンタルおよびチタンのうち少なくと
も１つの金属材料で構成されたゲッターと；を具備して
いることを特徴とするメタルハライドランプ。
【請求項２】少なくとも一対の電極と、電極に電力を供
給する外部リード線とを封入してなる発光管と；発光管
を収納する外管と；発光管の外部リード線に巻回されて
いるニオブ、タンタルおよびチタンのうち少なくとも１
つの金属材料で構成されたゲッターと；を具備している
ことを特徴とするメタルハライドランプ。
【請求項３】発光管は放電媒体として少なくともナトリ
ウムを封入し、外管の内容積は５００ｍｌ以下であるこ
とを特徴としている請求項１または２記載のメタルハラ
イドランプ。
【請求項４】照明装置本体と；照明装置本体に装着され
た請求項１ないし３のいずれか一記載のメタルハライド
ランプと；高圧放電ランプの安定点灯を行う点灯手段
と；を具備していることを特徴とする照明装置。