JP2003123698A

JP2003123698A - 高圧放電ランプ

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Publication number: JP2003123698A
Application number: JP2001319524A
Authority: JP
Inventors: Koji Nohara; 浩司野原; Yoshiharu Nishiura; 義晴西浦; Takashi Maniwa; 隆司馬庭; Hiroshi Enami; 博司榎並; Fuminori Nakayama; 史紀中山
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-10-17
Filing date: 2001-10-17
Publication date: 2003-04-25
Anticipated expiration: 2021-10-17
Also published as: JP3576133B2

Abstract

(57)【要約】【課題】メタライズ封着技術を利用することによりラ
ンプ効率の向上を図りながら発光管黒化による光束低下
を防止できる高圧放電ランプを提供すること。【解決手段】本管部３の両端に接合された細管部４、
５内にモリブデン細管６、７をメタライズ封着により接
合し、モリブデン細管６、７の放電空間側と反対側の端
部をレーザ溶接により封止すると共にタングステン電極
１０、１１のタングステン電極軸１２、１３と接合す
る。この場合、ランプ電力をＰ（Ｗ）、タングステン電
極１０、１１の先端部からモリブデン細管６、７の放電
空間側先端部６１、７１との距離をＬｍｅ（ｍｍ）とし
たとき、モリブデン細管６、７は、当該距離Ｌｍｅが
０．０１２Ｐ＋２．５（ｍｍ）以上となる位置に配され
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
ンプ等の高圧放電ランプに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、発光管材料として石英に代えて透
光性セラミック、主に多結晶体アルミナセラミックを用
いた高圧放電ランプ、特にメタルハライドランプの開発
が進められている。このアルミナセラミックの発光管
は、石英のものよりも耐熱性が高いので、それだけ高温
で発光させることができ、石英のものよりも高効率、高
演色性のランプ特性が得られるという特徴がある。

【０００３】このメタルハライドランプは、放電空間が
形成される本管部の両端に細管部が設けられたものが一
般に用いられており、電極を保持するモリブデン等の導
電性の保持部材を細管部内に封止材として挿入し、その
保持部材と細管部とを接合することによって発光管を気
密に封止するようにしている。この接合技術としては、
従来からフリット封着技術（例えば、特開平６−１９６
１３１号公報参照）が実用化されている。

【０００４】しかしながら、このフリット封着は、物理
的接合によるため比較的接合力が弱く、そのため封着部
分の気密性が低く発光管内の封入希ガスがリークして寿
命が短くなる場合がある。また、フリットが発光物質と
しての金属ハライドと高温下で反応し易いため、それを
避けるべく、細管部の管軸方向長さを長くして封着部分
を放電空間から離間させる必要があり、熱損失が大きく
ランプ効率も良いものとはいえない。さらに、封着部分
を放電空間から離間させたとしてもその反応により発光
色が変化する場合があるなど品質面で解決すべき問題が
残されている。

【０００５】一方、セラミックからなる部材と金属等の
導電性の部材とを接合する技術として、最近メタライズ
封着技術（例えば、特開２０００−１００３８５号、特
開２０００１−５８８８２号公報等参照）が注目されて
きている。このメタライズ封着は、化学的接合によるも
のであるためフリット封着よりも接合力が強く、またフ
リットに比べて発光物質との反応が少ないという利点が
ある。

【０００６】そこで、本願発明者は、このメタライズ封
着により細管部と保持部材とを接合したメタルハライド
ランプの実用化開発に取り組んだ。そして、その開発目
標として、特に従来のフリット封着によるメタルハライ
ドランプよりもランプ効率を高めることを設定した。上
記したようにメタライズ封着によれば、接合力が強く、
発光物質との反応が少ないためフリット封着の場合より
も封着部分の面積を少なくできると共に封着部分を放電
空間から離間させる必要がない。したがって、細管部の
管軸方向長さをフリット封着による場合に比べて短縮さ
せることが可能であり、その長さを短くできればその分
熱損失を低減できるので、発光管内の金属ハライドの蒸
気圧を上昇できランプ効率を高めることが可能になる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際に
細管部の長さをできる限り短くした構成（１５０Ｗのラ
ンプにおいてフリット封着による場合に１６．８（ｍ
ｍ）であったものを４．０（ｍｍ）にまで短縮した構
成）のメタルハライドランプを試作し寿命試験にかけて
みると、ランプ効率は期待通り上昇したものの、５００
時間程度という初期段階において本管部内面が黒化しラ
ンプ光束が著しく低下してしまうという新たな問題が発
生した。

【０００８】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであって、発光管黒化による光束低下を防止で
きる高圧放電ランプを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、放電空間を形成する本管部と当該本管部
の両端に設けられた細管部とからなり、透光性セラミッ
ク材料で形成された発光管と、当該細管部に支持された
軸部を有し、先端部同士が前記放電空間内において間隔
をおいて対向するように設けられた一対の電極とを有
し、前記一対の電極の内、少なくとも一方の電極は、そ
の軸部が、耐ハライド性金属からなる筒状の保持部材に
挿通された状態で前記細管部に支持されており、前記保
持部材と前記細管部とが、耐ハライド性金属焼結体と当
該焼結体の開気孔中に含浸された混合ガラスとを含む接
合体を介して、封着されてなる高圧放電ランプであっ
て、前記電極の先端部と前記保持部材の放電空間側先端
部との間の管軸方向における距離をＬ（ｍｍ）、ランプ
電力をＰ（Ｗ）としたとき、当該保持部材は、当該距離
Ｌが０．０１２Ｐ＋２．５（ｍｍ）以上となる位置に配
されていることを特徴としている。

【００１０】これにより、ランプ始動時に導電性の保持
部材の放電空間側先端部からグロー放電が発生すること
がなく寿命中における発光管内面の黒化現象を防止でき
る。そして、上記式により得られる距離Ｌの範囲におい
て、細管部を短縮させることにより従来のフリット封着
による場合よりもランプ効率を向上させることが可能と
なる。

【００１１】また、前記電極の軸部の、前記保持部材に
挿通されている部分の少なくとも一部には、耐ハライド
性金属からなる巻回部材が巻き付けられていることを特
徴としている。これにより、金属ハライドからなる発光
物質が筒状の保持部材内に入り難くなり巻回部材を電極
の軸部に巻き回していない場合に比べて発光物質の封入
量を少なくすることができる。

【００１２】また、前記巻回部材の放電空間側の端部
が、前記電極の軸部の、管軸方向における保持部材の放
電空間側先端部から細管部の放電空間側先端部までの間
に位置し、その放電空間と逆側の端部が前記保持部材内
に位置するように、前記巻回部材が当該電極の軸部に巻
き付けられていることを特徴としている。このようにす
れば、保持部材内だけでなく細管部内に入り込もうとす
る発光物質の量も少なくできる。

【００１３】さらに、前記発光管の外周には、始動補助
用の近接導体が付設され、当該近接導体の少なくとも一
方の取付端部は、管軸方向において巻回部材の放電空間
側の端部と前記保持部材の放電空間側先端部との間の位
置に配置されていることを特徴としている。これによ
り、ランプ始動時に近接導体の取付端部と巻回部材との
間から放電が開始されるようになり、近接導体を付設す
ることによる始動性の向上を図れる。

【００１４】また、前記耐ハライド性金属焼結体は、モ
リブデンを含む金属焼結体であり、前記混合ガラスは、
アルミナを含むガラスであることを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る高圧放電ラン
プの実施の形態をメタルハライドランプを例にとって、
図面を参照しながら説明する。（第１の実施の形態）図１は、第１の実施の形態におけ
る１５０Ｗタイプのメタルハライドランプ（以下、単に
「ランプ」という。）２１の全体構成を示す局部断面図
である。このランプ２１は、交流電源の供給を受けて発
光し、店舗などの一般屋内照明に用いられるものであ
る。

【００１６】図１に示すように、ランプ２１は、発光管
１を有する発光管ユニット２が石英あるいは硬質ガラス
からなる外管ガラスバルブ２２内に設置され、外管ガラ
スバルブ２２には、口金２３が装着されて構成されてい
る。そして、外管ガラスバルブ２２内には、窒素主体の
ガスが封入され、また発光管１の周囲には外管ガラスバ
ルブ２２破損防止用のシールド石英管２４が設けられて
いる。

【００１７】図２は、ランプ２１の発光管ユニット２を
示す断面図である。同図に示すように、発光管ユニット
２は、発光管１、タングステン電極１０、１１等を備え
る。発光管１は、放電空間２５を形成する本管部３と、
その両端に焼結された一対の細管部４、５とから構成さ
れ、約１２００℃の耐熱性を有する透光性のアルミナセ
ラミック材料で形成される。細管部４は、タングステン
電極１０を、細管部５は、タングステン電極１１を支持
している。

【００１８】発光管１内には、例えば金属ハライド（Dy
I₃+TmI₃+HoI₃+TlI+NaI）からなる発光物質２０、緩衝ガ
スとして水銀および始動補助用希ガスとしてアルゴンが
それぞれ所定量封入されている。タングステン電極１０
は、タングステン電極軸１２の先端部にタングステンコ
イル１４が巻き付けられてなり、タングステン電極１１
は、タングステン電極軸１３の先端部にタングステンコ
イル１５が巻き付けられてなる。タングステン電極１
０、１１は、放電空間２５において、先端部同士が間隔
（Ｌｅ）をおいて対向するように設けられている。

【００１９】タングステン電極１０、１１は、そのタン
グステン電極軸１２、１３を保持するための保持部材で
あるモリブデン細管６、７に挿通されており、当該モリ
ブデン細管６、７を介して細管部４、５に支持される。
モリブデン細管６、７は、その放電空間２５と反対側の
開口部がタングステン電極軸１２、１３が挿通された状
態でレーザ溶接によって封止されており、その封止部分
１８、１９において当該タングステン電極軸１２、１３
を保持するようになっている。なお、この封止部分１
８、１９から外側に飛び出した軸部は、それぞれ外部リ
ード線として用いられる。

【００２０】また、モリブデン細管６、７は、細管部
４、５の放電空間２５と反対側の端部の内側部分に嵌挿
された状態で接合体８、９を介して上述のメタライズ封
着技術により封着されている。図３は、前記接合体８に
よる封着部の一部を拡大した断面図であり、細管部４
（アルミナセラミック）とモリブデン細管６（モリブデ
ン）の、接合体８による接合（封着）状態を詳細に示す
図である。なお、もう一方の接合体９は接合体８と同じ
ものであるので、ここでは、接合体８を代表に説明する
こととする。

【００２１】同図に示すように、接合体８は、モリブデ
ン細管６に接する主層８１と、細管部４と主層８１との
界面に存在するDy₂O₃-Al₂O₃系ガラスからなる界面ガラ
ス層８２とから構成されている。主層８１は、モリブデ
ン等の金属粉末の焼結体からなり、開気孔を有する多孔
質骨格８３と、前記開気孔中に含浸されている、Dy₂O ₃-
Al₂O₃を主成分とするDy₂O₃-Al₂O₃系の混合ガラスからな
る含浸ガラス層８４とからなっている。なお、Dy₂O₃-Al
₂O₃系混合ガラスには、La₂O₃やY₂O₃などの副成分を含ま
せてもよい。また、上記金属粉末としては、モリブデン
の他に、例えばタングステン、これらの合金群の中から
選択することもできる。

【００２２】上記の構成からなる接合体８によれば、開
気孔中に含浸されている混合ガラスが、一種の緩衝材と
して機能するので、耐衝撃性が高められるのである。す
なわち、上記接合体８は、開気孔を有する金属焼結体と
当該開気孔中に含浸された混合ガラスとを含むことを特
徴とするものである。なお、上記接合体８およびその製
造方法、ならびに当該接合体を用いた接合方法について
は、特開２００１−５８８８２号公報に詳細に開示され
ているので、これ以上の説明については省略する。

【００２３】このように細管部４、５とモリブデン細管
６、７とのメタライズ封着による接合およびモリブデン
細管６、７の放電空間２５と反対側の開口の封止によ
り、発光管ユニット２は封止されることになる。図２に
戻って、この発光管ユニット２の主要部の寸法は、次の
通りである。すなわち、本管部３の管中央部内径φｉが
１０．７（ｍｍ）、内側全長が１５．４（ｍｍ）、電極
管距離Ｌｅが、１０．０（ｍｍ）、細管部４、５の外径
が３．２（ｍｍ）、その孔径が１．３０（ｍｍ）、その
全長Ｌｓが７．０（ｍｍ）、モリブデン細管６、７の外
径が１．２（ｍｍ）、その肉厚が０．１０（ｍｍ）、タ
ングステン電極軸１２、１３の線径が０．５（ｍｍ）に
なっている。また、発光管１の管壁負荷ｗｅは、約２７
（Ｗ／cm²）に設定されている。

【００２４】そして、このランプ２１では、タングステ
ン電極１０の先端部からモリブデン細管６の放電空間側
先端部６１までの管軸方向（同図では上下方向）におけ
る離間距離およびタングステン電極１１の先端部からモ
リブデン細管７の放電空間側先端部７１までの離間距離
Ｌｍｅが、５．５（ｍｍ）に設定されている。以下、こ
の離間距離Ｌｍｅの値をこのように設定した理由につい
て説明する。

【００２５】本願発明者は、上記「従来の技術」で説明
したように、メタライズ封着技術を用いてランプ効率の
向上を図るため細管部４、５の長さＬｓを４．０（ｍ
ｍ）まで短くしたランプを試作した。この試作ランプに
おける距離Ｌｍｅは、２．５（ｍｍ）であった。そし
て、５．５時間オン、０．５時間オフという寿命試験に
かけたところ、初期ランプ効率として、従来のフリット
封着によるランプの９０（ｌｍ／Ｗ）に対し９７（ｌｍ
／Ｗ）の値が得られ、約８％という期待通りの高い上昇
が達成された。また、一般演色評価数Ｒａについても、
従来のフリット封着によるランプの約９０という値に対
し、約９２という値が得られ、これも改善されているこ
とが判った。また、本管部３の根元端部Ｃの温度Ｔｃを
測定してみると、その値は、フリット封着によるランプ
の場合に比べて約２５０℃上昇していた。

【００２６】このことから、細管部を短縮したことによ
る熱損失低減によってランプ効率が上昇し、さらに主に
金属ハライドからなる発光物質２０の蒸気圧上昇によっ
てランプ効率の上昇に加えて一般演色評価数Ｒａ値が改
善されたといえる。しかしながら、試験開始から５００
時間経過すると、本管部３の内面が黒化し、光束が１０
０時間経過時における値の約７０％にまで低下するとい
う問題が生じた。本願発明者は、その原因を究明すべ
く、ランプ始動時の放電の様子を観察したところ、導電
性部材として使用しているモリブデン細管６、７から放
電が開始されていることが判った。すなわち、試作され
たランプは、モリブデン細管６、７の放電空間側先端部
６１、７１が放電空間２５に極めて近いため、モリブデ
ン細管６、７の細管断面を通して熱が外側に逃げてしま
い、アーク放電に移行するまでの時間が長くなってお
り、アーク放電に移行するまでの間に、モリブデン細管
６、７の放電空間側先端部から開始されるグロー放電時
のスパッタによってモリブデンが飛散し、本管部３内面
に付着して黒化現象が発生し、寿命中に光束低下に至る
ことが明らかとなった。

【００２７】そこで、本願発明者は、この問題を解決す
るための手段を種々講じたところ、モリブデン細管６、
７の放電空間側先端部６１、７１を放電空間２５から管
軸方向にある程度離間させれば当該先端部６１、７１か
らグロー放電が開始されないことを突き止めた。具体的
には、ランプの各種寸法の内、距離Ｌｍｅが長くなるよ
うに細管部４、５の長さＬｓを、モリブデン細管６、７
の長さＬｍをそのままにした状態で延長することを試み
た。すなわち、Ｌｓを４．０（ｍｍ）（Ｌｍｅを２．５
ｍｍ）から順次長くしたランプを準備して、これらを上
記同様の寿命試験にかけてみた。

【００２８】図４は、この寿命試験の結果から得られた
５００時間経過後の光束維持率とＬｍｅとの関係を示す
グラフである。同図に示すように、Ｌｍｅが長くなるに
連れて光束維持率が高くなっていることがわかり、これ
は上記黒化現象が少なくなっていることを示すものであ
る。離間距離Ｌｍｅが４．３（ｍｍ）以上になると、モ
リブデン細管６、７の先端からグロー放電が全く発生し
なくなることが確認され、Ｌｍｅが４．３（ｍｍ）の場
合、５００時間経過後のその光束維持率は１００時間経
過時における値の９３％になっており、試作当初のラン
プ（離間距離Ｌｍｅが２．５（ｍｍ）の場合）の光束維
持率が約７０％だったのに比べて格段に改善されている
ことを確認できた。また、６０００時間経過後の光束維
持率は７５％であった。そして、初期ランプ効率は、９
４．５（ｌｍ／Ｗ）となり、従来より約５％上昇してお
り、本管部３の内面黒化に伴うランプ発光色の変化によ
る不良が発生しないこと、およびランプ効率の向上とい
う目的をも達成していることを確認できた。

【００２９】すなわち、１５０Ｗランプの場合、Ｌｍｅ
を４．３（ｍｍ）よりも短くするとランプ効率は向上す
るが、その一方で黒化現象が発生することが判明した。
本願発明者は、１５０Ｗランプ以外の他のワット数のラ
ンプについても上記同様の寿命試験を行い、黒化現象を
防止できるＬｍｅの最小値を求めた。その結果として
は、２０Ｗ、３５Ｗ、７０Ｗ、１００Ｗ、２５０Ｗ、４
００Ｗランプについて、ランプのＬｍｅ最小値は、順に
２．６（ｍｍ）、２．９（ｍｍ）、３．３（ｍｍ）、
３．７（ｍｍ）、５．４（ｍｍ）、７．２（ｍｍ）であ
った。

【００３０】図５は、その寿命試験の結果から得られた
ランプ電力とＬｍｅとの関係を示すグラフである。同図
に示すように、各ランプ電力（Ｗ）に対するＬｍｅの値
をプロットしていくと直線２８でほぼ結ぶことができ、
Ｌｍｅの値とランプ電力の値の関係式は、１次関数でほ
ぼ示せることが判り、この１次関数の式としては、Ｌｍ
ｅ＝０．０１２Ｐ＋２．５（ｍｍ）となった。

【００３１】この式よりＬｍｅの値はランプ電力が上が
るに連れて長くなっていくことが解る。このようになる
のは、次の理由による。すなわち、メタルハライドラン
プ等の高圧放電ランプにおいては、電極間距離Ｌｅは、
通常、ランプのワット数（ランプ電力）が小さい場合に
は短く、ランプのワット数が大きくなると長くなる。そ
して、電極間距離Ｌｅが短いと、それだけタングステン
電極の先端からアーク放電が開始される確率が高くな
る。換言すれば、電極間距離Ｌｅが長くなるとグロー放
電が開始される確率が高くなる。したがって、小ワット
のランプでは電極間距離Ｌｅが短いために、離間距離Ｌ
ｍｅを短くしてもモリブデン細管６、７の放電空間側先
端部６１、７１からグロー放電が開始されることがない
が、大ワットのランプになるに連れて電極間距離Ｌｅが
長くなるため、離間距離Ｌｍｅの値を長くしていかない
とグロー放電が発生する確率が高くなっていくからであ
る。

【００３２】このように各ワット数のランプにおいて、
離間距離Ｌｍｅの値を上記式により算出される値以上に
すれば、黒化現象を防止できることになるが、必要以上
にＬｍｅの値を大きくし過ぎると熱損失により逆にラン
プ効率が低下してくることになるから、ランプ寸法、ラ
ンプ寿命中におけるランプ効率、光束維持率等を考慮し
ながら、例えば図５における斜線範囲内において最適な
値を選択することが好ましい。

【００３３】本願発明者は、１５０Ｗランプにおいて、
Ｌｍｅを５．５（ｍｍ）に、Ｌｓを７．０（ｍｍ）に設
定し、初期ランプ特性の測定と上記同様の寿命試験とを
行った。その結果、初期ランプ効率９５（ｌｍ／Ｗ）お
よび一般演色評価数９１．４の特性が得られ、また６０
００時間に至るまで黒化現象、細管部４、５の破損やリ
ークおよび発光色変化が発生しないことが確認された。

【００３４】以上、説明したように、タングステン電極
の先端部とモリブデン細管の放電空間側先端部との離間
距離Ｌｍｅの値を上記式に基づいて適正な値に設定する
ことにより、ランプ寿命中において発光管内面の黒化現
象を防止することができると共にランプ効率の向上を実
現できるという効果を得られる。なお、本実施の形態で
は、本管部３の両端に細管部４、５を焼結したものを発
光管１としたが、本管部３と細管部４、５を一体成型し
たものを発光管とすることもできる。

【００３５】また、上記ランプ電力（Ｗ）とＬｍｅの値
（ｍｍ）の関係式は、ランプ電力が４００（Ｗ）までの
ランプに限られない。図５では示していないが、ランプ
電力が４００（Ｗ）よりも大きな、例えば１（ＫＷ）、
２（ＫＷ）のランプについても当該関係式を適用するこ
とができる。（第２の実施の形態）本実施の形態は、上記タングステ
ン電極軸１２、１３に、耐ハライド性金属としてモリブ
デンからなる部材（以下、「モリブデンコイル」とい
う。）が巻き付けられた構成になっており、この部分だ
けが第１の実施の形態と異なっている。ここでは、第１
の実施の形態と異なる部分を中心に説明し、同じ部分に
ついては、その説明を省略すると共に図面には同符号を
付するものとする。

【００３６】図６は、本実施の形態の発光管ユニット３
０の構成を示す図である。同図に示すように、ここでは
タングステン電極軸１２にモリブデンコイル３２が、タ
ングステン電極軸１３にモリブデンコイル３３がそれぞ
れ巻き付けられて構成されており、細管部とタングステ
ン電極軸の隙間、およびモリブデン細管とタングステン
電極軸の隙間を埋めるようにしている。このようにした
のは次の理由による。

【００３７】すなわち、本実施の形態のような本管部３
の両端に細管部４、５を設けた構成の場合、発光管１内
に封入された発光物質２０は本管部３内に液状に溜まる
が、その一部は細管部４、５、モリブデン細管６、７内
に凝集するようになる。これら凝集した物質は、本来の
発光のために使用されることがなくなるので、安定的な
発光色を得ようとすれば、それら凝集する量を見越して
発光物質を予め大目に封入しておく必要があり、発光物
質の使用量が多くなってしまうことになる。

【００３８】これら凝集する発光物質の量を減らして全
体の封入量を減らすには、タングステン電極軸１２と細
管部４、モリブデン細管６との隙間およびタングステン
電極軸１３と細管部５、モリブデン細管７の隙間に発光
物質が入り込まないようにその隙間を耐ハライド性金属
からなる何らかの部材で埋めるようにすればよい。そし
て、その隙間を埋める部材としてコイル状のものを用い
れば、例えば筒状にする場合に比べて断面積が小さく熱
が当該部材を介して外側に逃げにくいためアーク放電に
移行するまでの時間が長くなってしまうといったことが
ないからである。

【００３９】実際の寿命試験の結果においてもスパッタ
による影響がほとんどなく、モリブデン飛散による黒化
現象が起こることはなかった。そして、封入量もモリブ
デンコイル３２、３３がない場合に比べて約３０％削減
できた。また、コイル状であれば、タングステン電極軸
１２、１３に巻き付けていくだけで容易に製作できる
が、例えば筒状にする場合、その内径がタングステン電
極軸１２、１３の外径よりも大きく、その外径がモリブ
デン細管６、７の内径よりも小さいものを厳密に製作す
る必要が生じ容易ではない。

【００４０】発光物質の細管部４、５等への入り込みを
極力防止するためには、同図に示すようにタングステン
電極軸１２、１３の、細管部４、５内に挿通されている
（位置している）全ての部分に渡って、モリブデンコイ
ル３２、３３が巻き付けられていることが望ましい。ま
た、モリブデンコイル３２、３３の放電空間側の端部３
２１、３３１が、管軸方向においてモリブデン細管６、
７の放電空間側先端部６１、７１から細管部４、５の放
電空間側先端部４１、５１までの間のいずれかに位置し
ていれば、モリブデン細管６、７内はもちろん、細管部
４、５内への発光物質の入り込み量も少なくできるとい
う効果を奏する。

【００４１】さらに、タングステン電極軸１２、１３
の、モリブデン細管６、７内に挿通されている部分の
内、少なくとも一部分にだけモリブデンコイルを巻き付
ける構成にしても、当該コイルが全く配されていない場
合に比べると発光物質の全体の封入量を少なくできると
いう効果がある。なお、モリブデンコイル３２の基端部
（放電空間２５と反対側の端部）は、モリブデン細管６
内において封止部分１８と、モリブデンコイル３３の基
端部は、モリブデン細管７内において封止部分１９とレ
ーザ溶接の際に一緒に接合され固定される。

【００４２】また、本実施の形態では、電極軸に巻き付
ける巻回部材としてモリブデンからなる部材を用いた
が、この部材は耐ハライド性金属からなるものであれば
よく、例えばタングステンからなる部材を用いることも
できる。また、当該部材の径は、当該部材がタングステ
ン電極軸１２、１３の表面とモリブデン細管６、７の内
表面との間にできる隙間に入り込める範囲のものになる
ことはいうまでもないが、モリブデン細管への発光物質
の入り込み量を出来るだけ少なくするためにはその隙間
が出来るだけ少なくなる方が良いのであるから、当該部
材を電極軸に巻き付けたときに当該部材の表面がモリブ
デン細管６、７の内表面に接触するような太さであるこ
とが好ましい。また、その巻き付けピッチについては入
り込み量の程度等に基づいて決められる。

【００４３】（第３の実施の形態）本実施の形態の発光
管ユニット５０は、図７に示すように、第２の実施の形
態の発光管１に公知の始動補助用の近接導体５１を付設
した構成になっている。同図に示すように、発光管１に
付設された近接導体５１は、針金状のものであり、その
一方の取付端部５１１は細管部４の周囲に巻き回されて
おり、他方の取付端部５１２は細管部５の周囲に巻き回
されている。

【００４４】そして、一方の取付端部５１１の、細管部
４への管軸方向おける巻回位置は、モリブデン細管６の
放電空間側先端部６１から管軸方向において放電空間側
に２（ｍｍ）離れた位置になっており、他方の取付端部
５１２の、細管部５への管軸方向おける巻回位置も同様
に、モリブデン細管７の放電空間側先端部７１から２
（ｍｍ）離れた位置になっている。

【００４５】これは、近接導体を設ければ、ランプ始動
時には近接導体と最も近い位置から放電が開始されるよ
うになるからであり、仮に近接導体５１の取付端部５１
１を細管部４の図中Ａの位置に巻き回せば、ランプ始動
時におけるグロー放電が当該取付端部５１１とモリブデ
ン細管６との間で生じてしまい、上記した発光管黒化現
象が生じるおそれがあるからである。

【００４６】したがって、近接導体５１をモリブデン細
管６、７との間でグロー放電が生じない位置に付設す
る、すなわちその取付端部５１１を細管部４上において
モリブデン細管６の放電空間側先端部６１とモリブデン
コイル３２の放電空間側の端部３２１との間の位置に巻
き回し、取付端部５１２を細管部５上においてモリブデ
ン細管７の放電空間側先端部７１とモリブデンコイル３
３の放電空間側の端部３３１との間の位置に巻き回す構
成にすれば、モリブデンコイル３３、３４の、近接導体
５１に最も近い位置から放電が開始される、すなわちモ
リブデン細管６、７からグロー放電が開始されないよう
になる。

【００４７】この場合、モリブデンコイル３２、３３は
コイル状であるため、上記した理由によりスパッタによ
るモリブデンの飛散が起こることはほとんどなく、近接
導体を付設することによるランプ始動性の向上という効
果を得ることができる。なお、ランプ始動性はランプ始
動時における放電がより放電空間２５に近い方が良くな
ることを考えると、ランプ始動性をより向上させるに
は、取付端部５１１、５１２の細管部４、５への巻回位
置をなるべく放電空間２５に近い位置にすることが好ま
しい。

【００４８】また、ここでは、近接導体５１の一方の取
付端部５１１を細管部４の周囲に、他方の取付端部５１
２を細管部５の周囲に巻き回すようにしたが、近接導体
として作用すればよいのであるから、例えば一方の取付
端部５１１を細管部４の周囲に巻き回し、他方の取付端
部５１２を封止部分１９に接続する構成にすることもで
きる。なお、近接導体５１は、針金状のものでなくと
も、例えば板状のものを使用することもできる。

【００４９】（変形例）以上、本発明を実施の形態に基
づいて説明してきたが、本発明は、上述の実施の形態に
限定されないのは勿論であり、以下のような変形例が考
えられる。（１）上記実施の形態では、両方の細管部４、５に導電
部材としてのモリブデン細管６、７がメタライズ封着さ
れた構成例を説明したが、一方の細管部についてはその
他の例えばフリット封着により導電部材を接合する構成
にすることも可能であろう。少なくとも一方の細管部に
ついてメタライズ封着が成されれば、両方がフリット封
着による場合よりもメタライズ封着された方の細管部の
長さを短縮できることによるランプ効率の向上を期待で
きる。

【００５０】（２）上記実施の形態では、本発明をメタ
ルハライドランプに適用した例を説明したが、他の例え
ば高圧水銀ランプ等の高圧放電ランプでも同様であり、
これら一般の高圧放電ランプに適用することができる。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の高圧放電
ランプは、電極の先端部と保持部材の放電空間側先端部
との間の管軸方向における距離をＬ（ｍｍ）、ランプ電
力をＰ（Ｗ）としたとき、当該保持部材は、当該距離Ｌ
が０．０１２Ｐ＋２．５（ｍｍ）以上となる位置に配さ
れていることを特徴としている。これにより、ランプ始
動時に導電部材の放電空間側先端部からグロー放電が発
生することがなくランプ寿命中における発光管内面の黒
化現象を防止できる。そして、上記式により得られる距
離Ｌの範囲において、細管部を短縮させることにより従
来のフリット封着による場合よりもランプ効率を向上さ
せることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態における１５０Ｗタイプのメ
タルハライドランプ２１の全体構成を示す局部断面図で
ある。

【図２】メタルハライドランプ２１の発光管ユニット２
の構成を示す断面図である。

【図３】接合体８による封着部の一部を拡大した断面図
である。

【図４】寿命試験の結果から得られた光束維持率とＬｍ
ｅとの関係を示すグラフである。

【図５】寿命試験の結果から得られたランプ電力とＬｍ
ｅとの関係を示すグラフである。

【図６】第２の実施の形態の発光管ユニット３０の構成
を示す図である。

【図７】第３の実施の形態の発光管ユニット５０の構成
を示す図である。

【符号の説明】

１発光管２、３０、５０発光管ユニット３本管部４、５細管部６、７モリブデン細管８、９接合体１０、１１タングステン電極１２、１３タングステン電極軸１８、１９封止部分２１メタルハライドランプ２５放電空間３２、３３モリブデンコイル５１近接導体６１、７１放電空間側先端部３２１、３３１放電空間側の端部５１１、５１２取付端部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者馬庭隆司大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者榎並博司大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者中山史紀大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5C039 BA07 HH05 HH07 5C043 AA02 AA06 CC03 CD01 CD05 DD15 DD17 EB14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放電空間を形成する本管部と当該本管部
の両端に設けられた細管部とからなり、透光性セラミッ
ク材料で形成された発光管と、当該細管部に支持された軸部を有し、先端部同士が前記
放電空間内において間隔をおいて対向するように設けら
れた一対の電極とを有し、前記一対の電極の内、少なくとも一方の電極は、その軸
部が、耐ハライド性金属からなる筒状の保持部材に挿通
された状態で前記細管部に支持されており、前記保持部材と前記細管部とが、耐ハライド性金属焼結
体と当該焼結体の開気孔中に含浸された混合ガラスとを
含む接合体を介して、封着されてなる高圧放電ランプで
あって、前記電極の先端部と前記保持部材の放電空間側先端部と
の間の管軸方向における距離をＬ（ｍｍ）、ランプ電力
をＰ（Ｗ）としたとき、当該保持部材は、当該距離Ｌが
０．０１２Ｐ＋２．５（ｍｍ）以上となる位置に配され
ていることを特徴とする高圧放電ランプ。
【請求項２】前記電極の軸部の、前記保持部材に挿通
されている部分の少なくとも一部には、耐ハライド性金
属からなる巻回部材が巻き付けられていることを特徴と
する請求項１に記載の高圧放電ランプ。
【請求項３】前記巻回部材の放電空間側の端部が、前
記電極の軸部の、管軸方向における保持部材の放電空間
側先端部から細管部の放電空間側先端部までの間に位置
し、その放電空間と逆側の端部が前記保持部材内に位置
するように、前記巻回部材が当該電極の軸部に巻き付け
られていることを特徴とする請求項２に記載の高圧放電
ランプ。
【請求項４】前記発光管の外周には、始動補助用の近
接導体が付設され、当該近接導体の少なくとも一方の取付端部は、管軸方向
において巻回部材の放電空間側の端部と前記保持部材の
放電空間側先端部との間の位置に配置されていることを
特徴とする請求項３に記載の高圧放電ランプ。
【請求項５】前記耐ハライド性金属焼結体は、モリブ
デンを含む金属焼結体であり、前記混合ガラスは、アル
ミナを含むガラスであることを特徴とする請求項１乃至
４のいずれかに記載の高圧放電ランプ。