JP2002298780A - メタルハライドランプ、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 - Google Patents

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
に伴う始動直後の異常発光（強いオレンジ光など）を抑
制する。 【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、2種以上のハロゲン化金属から実質的にな
る混合発光物質６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が対向配置されている。このような水銀レ
スのメタルハライドランプ１において、ランプ消灯時に
電極軸３ａの周囲0.2mm以内の範囲に存在する混合発光
物質６の付着量をＡ(mg)、放電容器２の容積をＢ(cc)、
混合発光物質６の融点をＣ(K)、ランプ始動時の最大電
力Ｗ₁と定常時の電力Ｗ₂との比率（Ｗ₁／Ｗ₂）をＤとし
たとき、｛（Ａ／Ｂ）×Ｄ｝／（Ｃ／500）⁶ ≦3.11を
満足する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【０００７】すなわち、メタルハライドランプを前照灯
用光源として用いる場合、安全上の問題から電源投入か
ら所定時間後に照射面の明るさが所定値以上になってい
ることが要求される。例えば、自動車では日本電球工業
規格JEL-215において、ランプ単体での光束が1秒後に25
％以上、4秒後に80％以上になるように規定されてい
る。このようなことから、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、始動直後の投入電力を例
えば安定時の2倍以上とすることによって、始動直後の
明るさの規格値を満足させている。

【０００８】このように、自動車前照灯用のメタルハラ
イドランプにおいては、始動時に大きな電力が投入され
ることに起因して、ランプ消灯時に電極周囲に付着した
発光物質が急激に蒸発し、始動後0.2〜2秒程度の間に強
い発光が生じるという問題がある。この瞬間の明るさは
安定時の数倍になり、特に発光しやすいＮａによりオレ
ンジ色に見えることが多い。メタルハライドランプを自
動車用前照灯装置に用いる場合に、始動直後に強発光
（異常発光）が生じると危険性が高くなるため、上記し
たような異常発光を抑制することが強く求められてい
る。

【０００９】上述した始動直後の異常発光は、Ｈｇを含
むメタルハライドランプでは生じないか、あるいは極微
小であったのに対し、Ｈｇレスメタルハライドランプで
は生じやすい傾向があり、特にＨｇレスメタルハライド
ランプの特性改善のために、主発光物質としての第１の
ハロゲン化物（ＮａＩやＳｃＩ₃など）に加えて、第２
のハロゲン化物（ＺｎＩ₂など）や第３のハロゲン化物
（ＩｎＩなど）を封入した場合に顕著になる。

【００１０】すなわち、上述したような2種以上のハロ
ゲン化金属を含む発光物質は、ランプ点灯時および消灯
時のいずれにおいても混合物として存在し、ランプ消灯
時には固体状の混合物として電極の周囲に一部が付着す
る。この際、発光物質が第２のハロゲン化物や第３のハ
ロゲン化物を含んでいると、混合発光物質の融点が低下
して蒸発速度が増すため、始動直後に瞬間的なオレンジ
発光などが生じやすくなる。特に、Ｈｇレスメタルハラ
イドランプを自動車前照灯装置に適用して大電力での始
動を行うと、始動時に電極温度が高くなりやすいため、
電極の周囲に付着した発光物質が急激に蒸発して強い発
光が生じてしまう。

【００１１】さらに、Ｈｇレスメタルハライドランプに
おいては、石英ガラスなどからなる放電容器の封止部に
埋め込まれた電極軸の周囲に混合発光物質が侵入しやす
く、このことも始動直後の異常発光（強いオレンジ光な
ど）の発生を助長している。すなわち、上記したように
混合発光物質（2種以上のハロゲン化金属の混合物）の
融点は低下しやすく、これにより電極周辺の混合発光物
質が消灯後に液体から固体に変化するまでの時間が長く
なる。このため、放電容器の封止部と電極軸との僅かな
隙間に液体状の混合発光物質が流入しやすく、この隙間
に流入した混合発光物質が固化することで電極周囲の付
着量が増大する。従って、始動時に電極温度が上昇した
際に、電極周囲に付着した発光物質の蒸発量が増加して
強い発光が生じやすくなってしまう。

【００１２】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
用いないことに基づいて、特に発生しやすくなる始動直
後の異常発光（強いオレンジ光など）を抑制し、例えば
自動車前照灯装置に用いた場合においても安全性を維持
することを可能にした水銀レスの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。さらに、そのような
水銀レスのメタルハライドランプ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を提供する
ことを目的としている。

【００１３】

【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、前記封止部に一部が埋め込ま
れた電極軸を有する一対の電極と；前記放電容器内に封
入され、2種以上のハロゲン化金属から実質的になる混
合発光物質と希ガスとを含み、かつ本質的に水銀を含ま
ない放電媒体と；を具備するメタルハライドランプであ
って、前記ランプの消灯時に前記電極軸の周囲0.2mm以
内の範囲に存在する前記混合発光物質の付着量をＡ(m
g)、前記放電容器の容積をＢ(cc)、前記混合発光物質の
融点をＣ(K)、前記ランプの始動時最大電力Ｗ₁と定常時
電力Ｗ₂との比率（Ｗ₁／Ｗ₂）をＤとしたとき、 ｛（Ａ／Ｂ）×Ｄ｝／（Ｃ／500）⁶ ≦3.11 を満足することを特徴としている。

【００１４】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。

【００１５】（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得る耐火性を備
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。

【００１６】（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、放電容器の封止部に一部が埋め込
まれた電極軸を有するものである。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。

【００１７】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、電極先端部のみを径大とすること
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。

【００１８】一対の電極の電極間距離は、実用的には5m
m以下が好適である。すなわち、電極間距離が5mm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。

【００１９】（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、2種以上のハロゲン化金属か
ら実質的になる混合発光物質と希ガスとを含むものであ
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（Ｎａ）、スカン
ジウム（Ｓｃ）および希土類元素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。

【００２０】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。

【００２１】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）、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
の金属元素のハロゲン化物が用いられる。

【００２２】さらに、ハロゲン化金属は第３のハロゲン
化物として、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）およびセ
シウム（Ｃｓ）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含んでいてもよい。Ｉｎのハロゲン
化物は発光色度の改善などに寄与する。Ｓｎのハロゲン
化物は遊離ハロゲンの抑制に寄与する成分として添加さ
れる。また、Ｃｓのハロゲン化物は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。

【００２３】本発明における混合発光物質としては、上
述した第１のハロゲン化物に第２のハロゲン化物、さら
には第３のハロゲン化物を混合したハロゲン化金属が例
示されるが、必ずしもこれに限定されるものではなく、
第１のハロゲン化物のうちの2種以上のハロゲン化金属
の混合物であってもよい。また、2種以上のハロゲン化
金属の一部が複合ハロゲン化物を形成していてもよい。

【００２４】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。

【００２５】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（放電空間の体積）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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】（電極軸周囲の混合発光物質の付着量Ａに
ついて）本発明における混合発光物質の付着量Ａは、ラ
ンプ消灯時に一対の電極の各電極軸の周囲0.2mm以内の
範囲に付着している混合発光物質の合計量(mg)を示すも
のである。すなわち、後に詳述する図２に示すように、
各電極軸３ａの外周面に付着している混合発光物質６の
量、放電容器２の内壁面２ｃに付着している混合発光物
質６のうち、各電極軸３ａの周囲0.2mm以内の領域Ｘに
存在する混合発光物質６の量、放電容器２の封止部２ｂ
と各電極軸３ａとの隙間に侵入して固化した混合発光物
質６の量などを合計した量である。

【００３０】電極軸周囲の混合発光物質の付着量Ａは、
例えばランプ消灯時に各電極軸の周囲に、電極軸の直径
より内径が0.4mm大きい円筒管を被せ、この円筒管内に
存在する混合発光物質の量を定量分析することにより求
めることができる。

【００３１】このような混合発光物質の付着量Ａが多い
ほど、始動直後の異常発光（強いオレンジ光など）が生
じやすくなる。ただし、メタルハライドランプの始動直
後の異常発光には、混合発光物質の付着量Ａに加えて、
放電容器の容積Ｂ、混合発光物質の融点Ｃ、投入電力比
Ｄも影響することから、これら他の要因（Ｂ、Ｃ、Ｄ）
が一定の場合には混合発光物質の付着量Ａを低減するこ
とが好ましく、これにより始動直後の異常発光の発生を
抑制することができる。

【００３２】（放電容器の容積Ｂについて）放電容器の
容積Ｂは、上述した放電空間の体積に相当する放電容器
の内容積(cc)である。上記した混合発光物質の付着量Ａ
が始動直後の異常発光に及ぼす影響は、放電空間の体積
によっても異なることから、放電容器の容積Ｂあたりの
混合発光物質の付着量Ａ（Ａ／Ｂ）を低減することが好
ましい。

【００３３】（混合発光物質の融点Ｃについて）混合発
光物質の融点Ｃは、上述したような2種以上のハロゲン
化金属の混合物の融点(K)を示すものである。このよう
な混合物の融点は各ハロゲン化金属の融点とその混合比
によりおおよそ決定されるが、一部が複合ハロゲン化物
を形成しているような場合には融点が変動するため、本
発明における混合発光物質の融点Ｃは実験的に求めるも
のとする。

【００３４】このような混合発光物質の融点Ｃが低いほ
ど蒸発速度が増大し、電極軸の周囲に付着した混合発光
物質が始動直後に急激に蒸発して、例えばＮａによるオ
レンジ発光などを含む強い発光（異常発光）が生じやす
くなる。従って、他の要因（Ａ、Ｂ、Ｄ）が一定の場合
には、混合発光物質の融点Ｃを高く設定することが好ま
しく、これにより始動直後の異常発光の発生を抑制する
ことができる。

【００３５】（投入電力比Ｄについて）投入電力比Ｄ
は、始動直後の投入電力を安定時の電力より高く設定す
る場合の電力比であって、メタルハライドランプを始動
する際に投入される最大電力Ｗ₁の定常時電力（安定時
の電力）Ｗ₂に対する比率（Ｗ₁／Ｗ₂）を示すものであ
る。このような投入電力比Ｄを大きくするほど、始動直
後の電極軸の温度が上昇し、電極軸の周囲に付着した混
合発光物質が蒸発しやすくなるため、始動直後にオレン
ジ発光などを含む強い発光（異常発光）が生じやすくな
る。従って、他の要因（Ａ、Ｂ、Ｃ）が一定の場合に
は、投入電力比Ｄを小さく設定することが好ましく、こ
れにより始動直後の異常発光の発生を抑制することがで
きる。

【００３６】本発明のメタルハライドランプは、上述し
たように始動直後の異常発光に対して、電極軸周囲の混
合発光物質の付着量Ａ、放電容器の容積Ｂ、混合発光物
質の融点Ｃ、投入電力比Ｄがそれぞれ影響を及ぼすこと
を見出すと共に、これら各要因（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）の値
に基づいて算出される異常発光の発生因子Ｘ［Ｘ＝
｛（Ａ／Ｂ）×Ｄ｝／（Ｃ／500）⁶ ］を所定の値以下
に制御することによって、ランプ始動直後の異常発光の
発生を大幅に抑制し得ることを見出したことに基づいて
成されたものである。すなわち、異常発光の発生因子Ｘ
を3.11以下に制御することによって、ランプ始動直後の
異常発光の発生を大幅に抑制することが可能となる。

【００３７】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、混合発光物質の融点が低下しやすい
ことから、電極軸の周囲、特に放電容器の封止部と電極
軸との僅かな隙間などに混合発光物質が付着しやすいと
共に、始動直後の混合発光物質の蒸発量が増大し、これ
らにより始動直後に例えばＮａによるオレンジ発光など
を含む強い発光（異常発光）が生じやすくなる。さら
に、Ｈｇレスメタルハライドランプを自動車前照灯装置
に適用して大電力での始動を行うと、始動時の電極温度
が高くなるため、異常発光がさらに生じやすくなる。

【００３８】このような始動直後の異常発光に対して、
例えばＨｇレスメタルハライドランプの放電容器の内壁
形状や電極の突出長さなどに影響される混合発光物質の
付着量Ａを低減し、異常発光の発生因子Ｘを3.11以下に
制御することによって、ランプ始動直後の異常発光の発
生を大幅に抑制することが可能となる。また、混合発光
物質の付着量Ａや放電容器の容積Ｂが一定とした場合に
は、混合発光物質の融点Ｃを高く設定したり、あるいは
投入電力比Ｄを小さく設定することによっても同様な効
果を得ることができる。いずれにしても、異常発光の発
生因子Ｘを3.11以下とすることによって、ランプ始動直
後の異常発光の発生を大幅に抑制することが可能とな
る。

【００３９】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、混合発光物質は
Ｎａ、Ｓｃおよび希土類元素から選ばれる少なくとも一
種の金属のハロゲン化物と、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、
Ｚｎ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｓｂ、Ｂｅ、Ｒｅ、Ｇａ、Ｔ
ｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｉｎ、ＳｎおよびＣｓから選ばれる少
なくとも一種の金属のハロゲン化物とを含むことを特徴
としている。請求項２記載のメタルハライドランプは、
上述した本発明の作用がより顕著に得られる混合発光物
質の構成を規定したものである。

【００４０】すなわち、前述した第１のハロゲン化物
（Ｎａ、Ｓｃおよび希土類元素から選ばれる少なくとも
一種の金属のハロゲン化物）に、第２のハロゲン化物
（Ｍｇ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ、
Ｓｂ、Ｂｅ、Ｒｅ、Ｇａ、Ｔｉ、ＺｒおよびＨｆから選
ばれる少なくとも一種の金属のハロゲン化物）や第３の
ハロゲン化物（Ｉｎ、ＳｎおよびＣｓから選ばれる少な
くとも一種の金属のハロゲン化物）を添加すると、混合
発光物質の融点が低下する場合が多い。従って、従来の
Ｈｇレスメタルハライドランプでは、ランプ始動直後に
異常発光が生じやすくなるが、そのような場合でも本発
明に基づいて異常発光の発生因子Ｘを3.11以下に制御す
ることによって、ランプ始動直後の異常発光の発生を確
実に抑制することが可能となる。

【００４１】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、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。安定時のランプ電力は50W以下である
ことがより好ましい。さらに、メタルハライドランプの
始動時の最大電流は3A以上であることが好ましく、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。

【００４２】請求項４記載の発明は、上述した請求項１
ないし３の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
プ点灯装置である。請求項４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。

【００４３】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。これは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、直流点灯の場合には陽極の温度上昇が激しく、陽
極側での発光物質の蒸発量が増大して異常発光が生じや
すい。本発明によれば、このような直流点灯に起因する
異常発光についても確実に解消することができる。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。

【００４４】請求項５記載の発明は、上述した請求項１
ないし３の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である。

【００４５】本発明の自動車用前照灯装置は、本発明の
メタルハライドランプに基づいて始動直後の異常発光、
特にＮａによるオレンジ発光などを含む強い発光の発生
を抑制することができるため、自動車用前照灯装置の安
全性を高めることが可能となる。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。

【００４６】

【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。

【００４７】（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の電
極軸近傍の構造を拡大して示す図である。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、５は外部リード、６は混合発
光物質である。

【００４８】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。なお、図中
２ｃは放電容器２の内壁面を示している。

【００４９】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。電極先端部３ｂは球状構
造とされており、電極軸３ａと一体に形成されている。

【００５０】また、各電極軸３ａの基部側端部は、それ
ぞれＭｏ箔４などからなる封着金属箔の一方の端部側に
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。
放電容器２の気密状態は、Ｍｏ箔４を封止部２の石英ガ
ラスに密着させることで維持されている。

【００５１】放電容器２内には放電媒体として、2種以
上のハロゲン化金属から実質的になる混合発光物質６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。混合発光物質６には種々のハロゲ
ン化金属の混合物を使用することができる。例えば、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のハロゲン化物に、前
述した第２のハロゲン化物や第３のハロゲン化物を添加
した混合発光物質が用いられる。

【００５２】そして、上述したＨｇレスのメタルハライ
ドランプ１は、ランプ始動直後の異常発光に影響を及ぼ
す各要因、すなわちランプ消灯時の電極軸３ａの周囲0.
2mm以内の範囲（領域Ｘ）の混合発光物質６の付着量Ａ
(mg)、放電容器２の容積Ｂ(cc)、混合発光物質６の融点
Ｃ(K)、ランプ始動時の最大電力Ｗ₁と定常時の電力Ｗ ₂
との投入電力比（Ｗ₁／Ｗ₂）Ｄに基づいて、 Ｘ＝｛（Ａ／Ｂ）×Ｄ｝／（Ｃ／500）⁶ の式により算出される異常発光の発生因子Ｘの値を3.11
以下に制御している。

【００５３】上述したＨｇレスメタルハライドランプ１
によれば、異常発光の発生因子Ｘを3.11以下に制御して
いることに基づいて、ランプ始動直後の異常発光の発生
を大幅に抑制することが可能となる。異常発光の発生因
子Ｘを3.11以下に制御するためには、まず第１にランプ
消灯時に電極軸３ａの周囲0.2mm以内の範囲に存在する
混合発光物質６の付着量Ａを低減することが有効であ
る。

【００５４】ここで、混合発光物質６はランプ消灯時に
は固体として放電容器２の内壁面２ｃに付着している。
図２に示すように、混合発光物質６は電極軸３ａの周囲
にも一部付着するが、例えば電極３の突出長さＬを短く
して、電極３からの熱を封止部２ｂの電極軸３ａ近傍部
分に伝わりやすくすることによって、電極軸３ａの周囲
に付着する混合発光物質６の量Ａを低減することができ
る。

【００５５】さらに、放電容器２の内壁面２ｃの形状を
変更することによっても、電極軸３ａの周囲に付着する
混合発光物質６の量を低減することができる。例えば、
図２に示すように、封止部２ｂによる電極軸３ａのくわ
え込み部分の形状を、従来の電極軸３ａに沿ってなだら
かに封着していた形状（図２に一点鎖線で示す）から、
電極軸３ａの外表面に対して垂直に近い形状とすること
が有効である。これによって、電極軸３ａのくわえ込み
部分に混合発光物質６が溜まる空間が減少し、その結果
としてランプ消灯時に電極軸３ａの周囲に付着する混合
発光物質６の量Ａを低減することができる。

【００５６】放電容器２の形状については、さらに電極
軸３ａのくわえ込み部分に近い内壁面２ｃの形状を、従
来の放物線形状（図２に一点鎖線で示す）から、直線状
に近い形状とすることが有効である。これによって、電
極軸３ａと内壁面２ｃとの距離が近くなるため、電極軸
３ａのくわえ込み部分に近い内壁面２ｃの温度が上昇
し、その結果としてランプ点灯時に電極軸３ａの周囲に
溜まる混合発光物質６の量が減少する。従って、ランプ
消灯時に電極軸３ａの周囲に付着する混合発光物質６の
量を低減することができる。

【００５７】なお、図３は従来のメタルハライドランプ
の電極軸近傍の一般的な形状を示している。このような
従来形状のＨｇレスメタルハライドランプでは、図３に
示したように、ランプ消灯時に電極軸３ａの周囲に付着
する混合発光物質６の量が増大し、その結果として異常
発光の発生因子Ｘが3.11を超えて、ランプ始動直後にオ
レンジ発光などを含む強い発光（異常発光）が生じやす
い。

【００５８】上述したランプ形状などに基づく電極軸周
囲の混合発光物質６の付着量Ａが同一である仮定した場
合には、異常発光の発生因子Ｘを3.11以下に制御する上
で、混合発光物質６の融点Ｃを高く設定することが有効
である。また、投入電力比Ｄを小さく設定することも有
効である。これらの手段を適用して異常発光の発生因子
Ｘを3.11以下に制御することによって、Ｈｇレスメタル
ハライドランプ１のランプ始動直後の異常発光を大幅に
抑制することが可能となる。

【００５９】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。

【００６０】比較例１ 放電容器としては、内径が3mm、内容積（Ｂ）が0.03c
c、発光空間長さが6.4mmの石英ガラス製気密容器を使用
した。放電容器の形状は図３に示した通りである。一対
の電極は電極軸の外径が0.4mmのＷ電極を用い、電極間
距離は4.2mm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、Ｓｃ
Ｉ₃とＮａＩの比率を質量比でＳｃＩ₃：ＮａＩ＝1：5と
し、これに適量のＺｎＩ₂を添加して封入した。この混
合発光物質の融点（Ｃ）は650Kであり、封入量は混合物
の量として1.2mgとした。また、希ガスとしてはＸｅを
用い、Ｘｅは10気圧で封入した。

【００６１】このようなＨｇレスメタルハライドランプ
を、始動時の最大電力Ｗ₁＝120W、定常時の電力Ｗ₂＝40
Wで点灯させた。このＨｇレスメタルハライドランプの
投入電力比（Ｄ）は3である。このような条件下での点
灯において、点灯直後の瞬間光束は安定時の160％であ
り、オレンジ発光が確認された。また、光束立上り率と
始動後経過時間との関係を図４に示す。

【００６２】上記した比較例１によるＨｇレスメタルハ
ライドランプにおいて、消灯時に各電極軸の周囲0.2mm
以内の範囲に存在する混合発光物質の付着量（Ａ）を測
定したところ、両電極の合計量として0.22mgであった。
この付着量Ａと上記したＢ、Ｃ、Ｄの各値から、異常発
光の発生因子Ｘ［＝｛（Ａ／Ｂ）×Ｄ｝／（Ｃ／500）
⁶ ］の値は4.56となり、本発明で規定する3.11を超えて
いることが分かる。

【００６３】実施例１ 放電容器としては、内径が3mm、内容積（Ｂ）が0.03c
c、発光空間長さが6mmの石英ガラス製気密容器を使用し
た。放電容器の形状は図２に示した通りであり、電極３
の突出長さを短くすると共に、封止部２ｂによる電極軸
３ａのくわえ込み部分の形状を電極軸３ａの外表面に対
して垂直に近い形状とした。さらに、電極軸３ａのくわ
え込み部分に近い内壁面２ｃの形状は直線に近い形状と
した。これらによって、ランプ点灯時に電極軸３ａの周
囲に溜まる混合発光物質量の減少を図った。

【００６４】電極や放電媒体については、比較例１と同
一構成とした。すなわち、一対の電極には電極軸の外径
が0.4mmのＷ電極を用い、電極間距離は4.2mmとした。放
電媒体のうち、ハロゲン化金属についてはＳｃＩ₃、Ｎ
ａＩおよびＺｎＩ₂を用い、ＳｃＩ₃とＮａＩの比率を質
量比でＳｃＩ₃：ＮａＩ＝1：5とし、これに適量のＺｎ
Ｉ₂を添加して封入した。この混合発光物質の融点
（Ｃ）は650Kであり、封入量は混合物の量として1.2mg
とした。また、希ガスとしてはＸｅを用い、Ｘｅは10気
圧で封入した。

【００６５】このようなＨｇレスメタルハライドランプ
を、比較例１と同様に、始動時の最大電力Ｗ₁＝120W、
定常時の電力Ｗ₂＝40Wで点灯させた。このＨｇレスメタ
ルハライドランプの投入電力比（Ｄ）は3である。この
ような条件下での点灯において、点灯直後の瞬間光束は
安定時の105％であり、視認できるオレンジ発光はなか
った。光束立上り率と始動後経過時間との関係を図４に
示す。

【００６６】実施例１によるＨｇレスメタルハライドラ
ンプにおいて、消灯時に各電極軸の周囲0.2mm以内の範
囲に存在する混合発光物質の付着量（Ａ）を測定したと
ころ、両電極の合計量として0.03mgであった。この付着
量ＡとＢ、Ｃ、Ｄの各値から、異常発光の発生因子Ｘ
［＝｛（Ａ／Ｂ）×Ｄ｝／（Ｃ／500）⁶ ］の値は0.62
となり、本発明で規定する3.11以下であることが分か
る。

【００６７】図４から明らかなように、本発明で規定す
る異常発光の発生因子Ｘの値が3.11以下の実施例１によ
れば、点灯直後の異常発光が大幅に抑制されていること
が分かる。また、放電容器の内形状を変更し、電極軸周
囲の混合発光物質の付着量Ａを変化させたＨｇレスメタ
ルハライドランプをそれぞれ作製し、これらの点灯直後
の瞬間光束量を安定時の光束に対する相対値（Ｅ）とし
て測定した。それらの結果を表１および図５に示す。表
１および図５から、異常発光の発生因子Ｘの値が3.11以
下のＨｇレスメタルハライドランプは、点灯直後の異常
発光が少ないことが分かる。

【００６８】

【表１】

【００６９】実施例２ 放電容器としては、内径が3mm、内容積（Ｂ）が0.03c
c、発光空間長さが6.4mmの石英ガラス製気密容器を使用
した。放電容器の形状は図３に示した通りである。一対
の電極は電極軸の外径が0.4mmのＷ電極を用い、電極間
距離は4.2mm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、Ｓｃ
Ｉ₃とＮａＩの比率を質量比でＳｃＩ₃：ＮａＩ＝1：5と
し、これに適量のＺｎＩ₂を添加して封入した。ＺｎＩ₂
の添加量は比較例１に比べて60％とした。この混合発光
物質の融点（Ｃ）は750Kであり、封入量は混合物の量と
して1.2mgとした。また、希ガスとしてはＸｅを用い、
Ｘｅは10気圧で封入した。

【００７０】この実施例２では、混合発光物質中のＺｎ
Ｉ₂の封入量を比較例１に比べて60％としており、これ
により混合発光物質の融点Ｃを750Kとしている。このよ
うなＨｇレスメタルハライドランプを、比較例１と同様
に、始動時の最大電力Ｗ₁＝120W、定常時の電力Ｗ₂＝40
Wで点灯させた。このＨｇレスメタルハライドランプの
投入電力比（Ｄ）は3である。このような条件下での点
灯において、点灯直後の瞬間光束は安定時の105％であ
り、視認できるオレンジ発光はなかった。

【００７１】実施例２によるＨｇレスメタルハライドラ
ンプにおいて、消灯時に各電極軸の周囲0.2mm以内の範
囲に存在する混合発光物質の付着量（Ａ）を測定したと
ころ、両電極の合計量として0.15mgであった。この付着
量ＡとＢ、Ｃ、Ｄの各値から、異常発光の発生因子Ｘ
［＝｛（Ａ／Ｂ）×Ｄ｝／（Ｃ／500）⁶ ］の値は1.31
となり、本発明で規定する3.11以下であることが分か
る。

【００７２】また、ハロゲン化金属の混合量を変更し
て、混合発光物質の融点Ｃを変化させたＨｇレスメタル
ハライドランプをそれぞれ作製し、これらの点灯直後の
瞬間光束量を安定時の光束に対する相対値（Ｅ）として
測定した。それらの結果を表２および図６に示す。表２
および図６から、本発明に基づいて異常発光の発生因子
Ｘの値を3.11以下としたＨｇレスメタルハライドランプ
は、点灯直後の異常発光が少ないことが分かる。

【００７３】

【表２】

【００７４】実施例３ 放電容器としては、内径が3mm、内容積（Ｂ）が0.03c
c、発光空間長さが6.4mmの石英ガラス製気密容器を使用
した。放電容器の形状は図３に示した通りである。一対
の電極は電極軸の外径が0.4mmのＷ電極を用い、電極間
距離は4.2mm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、Ｓｃ
Ｉ₃とＮａＩの比率を質量比でＳｃＩ₃：ＮａＩ＝1：5と
し、これに適量のＺｎＩ₂を添加して封入した。この混
合発光物質の融点（Ｃ）は650Kであり、封入量は混合物
の量として1.2mgとした。また、希ガスとしてはＸｅを
用い、Ｘｅは10気圧で封入した。

【００７５】このようなＨｇレスメタルハライドランプ
を、比較例１と同様に、始動時の最大電力Ｗ₁＝80W、定
常時の電力Ｗ₂＝40Wで点灯させた。このＨｇレスメタル
ハライドランプの投入電力比（Ｄ）は2である。この実
施例３では、始動時の最大電力Ｗ₁を低く設定すること
により、投入電力比Ｄを2としている。このような条件
下での点灯において、点灯直後の瞬間光束は安定時の60
％であり、視認できるオレンジ発光はなかった。

【００７６】実施例３によるＨｇレスメタルハライドラ
ンプにおいて、消灯時に各電極軸の周囲0.2mm以内の範
囲に存在する混合発光物質の付着量（Ａ）を測定したと
ころ、両電極の合計量として0.15mgであった。この付着
量ＡとＢ、Ｃ、Ｄの各値から、異常発光の発生因子Ｘ
［＝｛（Ａ／Ｂ）×Ｄ｝／（Ｃ／500）⁶ ］の値は2.07
となり、本発明で規定する3.11以下であることが分か
る。

【００７７】また、上記したＨｇレスメタルハライドラ
ンプの始動時最大電力Ｗ₁を変更し、投入電力比Ｄを変
化させた場合の点灯直後の瞬間光束量Ｅ（相対値）をそ
れぞれ測定した。それらの結果を表３および図７に示
す。表３および図７から、本発明に基づいて異常発光の
発生因子Ｘの値を3.11以下としたＨｇレスメタルハライ
ドランプは、点灯直後の異常発光が少ないことが分か
る。

【００７８】

【表３】

【００７９】（第２の実施形態）図８は本発明のメタル
ハライドランプの第２の実施形態の概略構成を示す正面
図である。この第２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。

【００８０】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。

【００８１】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。

【００８２】（第３の実施形態）図９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。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。

【００８３】（第４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、
２１は直流電源、２２はチョッパ、２３は制御手段、２
４はランプ電流検出手段、２５はランプ電圧検出手段、
２６は始動手段、２７はメタルハライドランプである。

【００８４】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。

【００８５】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。

【００８６】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
定格ランプ電流の例えば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。

【００８７】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。

【００８８】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。

【００８９】（第５の実施形態）図１１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１０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。

【００９０】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。

【００９１】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１０と同様な制御が
行われるようになっている。

【００９２】

【発明の効果】請求項１ないし３の各発明によれば、点
灯直後の異常発光に影響を及ぼす各要因を総体的に制御
しているため、放電媒体として水銀を本質的に用いない
ことに基づく始動直後の異常発光（強いオレンジ光な
ど）の発生を抑制することができる。これによって、例
えば自動車前照灯装置に用いた場合においても、安全性
に優れる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。

【００９３】請求項４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できる。さ
らに、直流点灯により発生しやすくなる始動直後の異常
発光を確実に抑制することが可能となる。

【００９４】また、請求項５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、安全性や信頼性に優れる自動車用前照灯
装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態によるＨｇレスメタ
ルハライドランプの構成を示す断面図である。

【図２】 図１に示すメタルハライドランプの電極軸近
傍の構造を拡大して示す断面図である。

【図３】 従来のメタルハライドランプの電極軸近傍の
構造を拡大して示す断面図である。

【図４】 本発明の実施例１によるメタルハライドラン
プの光束立上り特性を従来のメタルハライドランプ（比
較例１）と比較して示す図である。

【図５】 本発明で規定する電極軸周囲の混合発光物質
の付着量Ａと放電容器の容積Ｂとの比（Ａ／Ｂ）と異常
発光の発生因子Ｘの値およびランプ点灯直後の瞬間光束
量との関係を示す図である。

【図６】 本発明で規定する混合発光物質の融点Ｃと異
常発光の発生因子Ｘの値およびランプ点灯直後の瞬間光
束量との関係を示す図である。

【図７】 本発明で規定するランプ投入電力比Ｄと異常
発光の発生因子Ｘの値およびランプ点灯直後の瞬間光束
量との関係を示す図である。

【図８】 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。

【図９】 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。

【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一例を示す回路図である。

【図１１】 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。

【符号の説明】

１……Ｈｇレス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，
６……混合発光物質

───────────────────────────────────────────────────── 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 41/24 Ｆ２１Ｗ 101:10 // Ｆ２１Ｗ 101:10 Ｆ２１Ｙ 101:00 Ｆ２１Ｙ 101:00 Ｆ２１Ｍ 3/02 Ｇ (72)発明者 川島 弘道 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 (72)発明者 片山 栄 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 (72)発明者 上村 幸三 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 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 Ｆターム(参考） 3K042 AA08 AC06 CC04 3K072 AA11 BA03 CA16 GA02 GB18 5C015 QQ13 5C039 HH03 HH05

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【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、前記封止部に一部が埋め込まれた電極
   軸を有する一対の電極と；前記放電容器内に封入され、
   2種以上のハロゲン化金属から実質的になる混合発光物
   質と希ガスとを含み、かつ本質的に水銀を含まない放電
   媒体と；を具備するメタルハライドランプであって、 前記ランプの消灯時に前記電極軸の周囲0.2mm以内の範
   囲に存在する前記混合発光物質の付着量をＡ(mg)、前記
   放電容器の容積をＢ(cc)、前記混合発光物質の融点をＣ
   (K)、前記ランプの始動時最大電力Ｗ₁と定常時電力Ｗ₂
   との比率（Ｗ₁／Ｗ₂）をＤとしたとき、 ｛（Ａ／Ｂ）×Ｄ｝／（Ｃ／500）⁶ ≦3.11 を満足することを特徴とするメタルハライドランプ。
2. 【請求項２】 前記混合発光物質は、ナトリウム、スカ
   ンジウムおよび希土類元素から選ばれる少なくとも一種
   の金属のハロゲン化物と、マグネシウム、鉄、コバル
   ト、クロム、亜鉛、ニッケル、マンガン、アルミニウ
   ム、アンチモン、ベリリウム、レニウム、ガリウム、チ
   タン、ジルコニウム、ハフニウム、インジウム、錫およ
   びセシウムから選ばれる少なくとも一種の金属のハロゲ
   ン化物とを含む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。
3. 【請求項３】 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または２記載のメタルハラ
   イドランプ。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３の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。
5. 【請求項５】 請求項１ないし３の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。