JP2006516350A - 乗物用ヘッドランプ - Google Patents

Abstract

外側管球容器にクリアランスをもって包囲された放電容器であって、キセノン（Ｘｅ）とイオン化可能な充填物とを含む放電空間を封入するセラミック壁を有する放電容器を備えたメタルハライドランプが設けられ、その放電空間内に、２つの電極が配されており、それら２つの電極の先端が、それら２つの電極の間の放電経路を規定するように相互間隔ＥＡを有しており、放電容器が、少なくともその距離ＥＡに亘って内径Ｄｉを有しており、Ｄｉが２ｍｍ以下であり、ＥＡ／Ｄｉが６未満である乗物用ヘッドランプであって、特に、放電経路の側方に、１つ以下の帯状の光吸収性コーティングを有することを特徴とする乗物用ヘッドランプ。

Description

本発明は、外側管球容器にクリアランス（隙間）をもって包囲された放電容器であって、キセノン（Ｘｅ）とイオン化可能な充填物とを含む放電空間を封入するセラミック壁を有する放電容器を備えたメタルハライドランプが設けられ、その放電空間内に、２つの電極が配されており、それら２つの電極の先端が、それら２つの電極の間の放電経路を規定するように相互間隔ＥＡを有しており、上記の放電容器が、少なくとも上記の距離ＥＡに亘って内径Ｄｉを有しており、Ｄｉが２ｍｍ以下であり、ＥＡ／Ｄｉが６未満である乗物用ヘッドランプに関するものである。本発明はまた、本発明のヘッドランプにおいて使用されるメタルハライドランプにも関するものである。

上記のようなランプは、本願と出願人を同じくする、国際公開公報ＷＯ００／６７２９４号より知られている。この既知の電気放電ランプは、管状かつ光透過性のセラミック製ランプ容器（たとえば多結晶酸化アルミニウム）と、互いに反対側の位置においてランプ容器内に入り込み、それぞれランプ容器内において電極（たとえば、それぞれの電流伝導体に溶着されたタングステン電極）を支持する第１および第２の電流伝導体とを有している。第２の電流伝導体は、石英により作られた外側管球容器の外面に沿って延設された、返し部分を有している。溶融処理で付与されたセラミック製のシール材が、電流伝導体の周囲において、ランプを気密状態に封止している。ランプ容器は、希ガスとしてのキセノンと、メタルハライド（ハロゲン化金属）とを含む、イオン化可能な充填物を有している。この既知のランプの放電容器の、上記に述べた特定の寸法は、極めてコンパクトかつ軽量なランプを保証する。

上記に引用した国際公開公報に記載されている乗物用ランプの１つの欠点は、以下のとおりである。特に欧州仕様のパッシングビームを有するヘッドランプを得るためには、たとえばグレア（ぎらつき）を生じさせるような光の放射を防止するため、ビームパターン内に、十分に鮮鋭なビーム輪郭（ｂｅａｍ ｄｅｌｉｎｅａｔｉｏｎ）を形成する必要がある。ここで、光の放射それ自体は、迷光のみを指して言うものではない点に留意されたい。ビームパターン内の明暗境界のすぐ下には、長い距離に亘って道路を照明するため、非常に高い光強度が存在しなくてはならず、一方、明暗境界のすぐ上には、グレアを防止するため、非常に低い光強度が存在しなくてはならない。対向車のランプのそのような眩しさは、危険な、すなわち命を脅かす交通状況に繋がりかねないことは明らかである。そのため、欧州仕様のパッシングビーム・ヘッドランプに関するＥＣＥの規制は非常に厳しいものとなっている。

本発明の１つの目的は、本明細書の冒頭で述べたタイプの乗物用ヘッドランプであって、グレアをもたらす光の発生が防止され、非常に鮮鋭なビーム輪郭が得られる乗物用ヘッドランプを提供することである。

上記の目的を達成するため、本発明のヘッドランプは、放電容器の放電軸の側方に、１つ以下の帯状の光吸収性コーティングを有することを特徴とする。

したがって、本発明のヘッドランプは、帯状の光吸収性コーティングを全く有さないか、あるいは１つのみの帯状の光吸収性コーティングが、外側管球容器上または放電容器のセラミック壁の外面上に存在する。後者の場合には、帯状の光吸収性コーティングは、放電容器の放電軸の側方に、すなわち多少の差はあれ放電経路の側方に延設されている。放電容器のセラミック壁の外面上に帯状の光吸収性コーティングを付与することの１つの利点は、外側管球容器に帯状の光吸収性コーティングを付与する場合に比べて、コーティングの幅がずっと小さくて済む点である。具体的には、コーティングの幅は、主として、その帯状の光吸収性コーティングと、メタルハライドランプの中心軸との間の距離によって決定される。帯状の光吸収性コーティングが、放電容器内の放電により近接していれば、より狭い幅の帯状の光吸収性コーティングで、より鮮鋭なビーム輪郭が得られるようになる。

本発明は、乗物用ヘッドランプが有する極めてコンパクトな形状（特に、極めて小さな管径、および対応の極めて小さな外側バルブ径）により、放電容器上または放電容器にごく近接した位置に１つ以下の帯状の光吸収性コーティングを配することができるよう保証されるので、かかる１つ以下の帯状の光吸収性コーティングのみで、直線的な明暗境界を実現することができるという認識に基づいている。したがって、ヘッドランプ内に存在する実質的に放物面形状の反射器は、その反射器に入射する光が、ヘッドランプのレンズを介してビーム内において外側に投射されないように（すなわち、「ビームパターン内のグレア領域に向けられないように」）保証し、代わりに、その光が有用な光と混ざり合うように（すなわち、「ビームパターン内の照明領域に向けられるように」）保証する。

本発明に係る乗物用ヘッドランプの１つの好ましい実施形態では、帯状の光吸収性コーティングは、外側管球容器の内面上に付与される。また、別の１つの実施形態では、帯状の光吸収性コーティングは、外側管球容器の外面上に付与される。

本発明に係る乗物用ヘッドランプの別の１つの好ましい実施形態では、帯状の光吸収性コーティングが、動作時において、メタルハライドランプの中心軸に沿った水平面の下方に位置し、その帯状の光吸収性コーティングの水平面に近い側の端縁と、水平面自体とが、互いに実質的に１５°の角度をなす。好ましくは、帯状の光吸収性コーティングの水平面に近い側の端縁と、帯状の光吸収性コーティングの水平面から離れた側の端縁とは、互いに１５°と５５°との間の角度をなす。当然ながら、右手側の交通と左手側の交通とに対しては、帯状の光吸収性コーティングは異なる位置を有する。

本発明に係る乗物用ヘッドランプの別の１つの好ましい実施形態では、放電容器は、外側管球容器内に最大５ｍｍの周囲クリアランスを有する。

本発明に係る乗物用ヘッドランプの別の１つの好ましい実施形態では、外側管球容器が円錐形状とされ、帯状の光吸収性コーティングが、外側管球容器によって支持されているランプキャップの側から見て、放電容器から離れていくように外向き方向へと延設される。この構成は、ビーム輪郭の鮮鋭度をさらに高める。明暗境界の鮮鋭度をさらに一層高めるためには、帯状の光吸収性コーティングは、以下でさらに説明するような形状作られた形（ｐｒｏｆｉｌｅｄ ｓｈａｐｅ）を有するものとされる。反射器上に放射される光の量を増大させるため、したがってより狭い幅の帯状の光吸収性コーティングを得るためには、メタルハライドランプの中心軸は、動作時において、ヘッドランプ内に存在する反射器の光軸よりも、ある距離だけ上方に位置させられ、その距離は、０．１ｍｍと０．９ｍｍとの間で変動する距離とされ、好ましくは０．５ｍｍとされ、さらに好ましくは０．４５ｍｍとされる。

ここで、本発明は、メタルハライドランプのイオン化可能な充填物の一部として水銀（Ｈｇ）を使用したものに限られるものではなく、ランプ内において水銀を含まない充填物が用いられてもよい点に留意されたい。後者の場合は、ＥＡ／Ｄｉは８未満となる。

本発明に係るヘッドランプの上記およびその他の特徴を、以下、図面（実際の縮尺で描かれてはいない）を参照して説明する。

図１において、電気放電ランプは、管状かつ光透過性のセラミック製ランプ容器（図示の例では、多結晶酸化アルミニウム製）と、互いに反対側の位置においてランプ容器１内に入り込み、それぞれランプ容器１内において電極４および５（すなわち、図示の例では、それぞれの電流伝導体２、３に溶着されたタングステン電極）を支持する、第１の電流伝導体２および第２の電流伝導体３とを有している。溶融処理で付与されたセラミック製のシール材６（図示の例では、３０重量％の酸化アルミニウム、４０重量％の酸化珪素、および３０重量％の酸化ジスプロシウム）が、電流伝導体２および３の周囲において、ランプ容器１を気密状態に封止している。ランプ容器は、希ガスとしてのアルゴンと、メタルハライドとを含む、イオン化可能な充填物を有している。ナトリウムと、タリウムと、ジスプロシウムとのヨウ化物の混合物が、メタルハライドとして用いられている。

第１の電流伝導体２は、ランプ容器１の中に配された第１の耐ハライド部分２１と、セラミック製のシール材６からランプ容器の外部へと延設されている、第１の部分２１に溶着された第２の部分２２とを有している。

第１の電流伝導体２の第１の部分２１は、たとえば、珪化タングステン、モリブデンアルミナイド、ホウ化モリブデン、三珪化ペンタモリブデン、およびこれらの材料の少なくとも２つの組合せから選択された材料からなる。

図示のランプでは、第２の電流伝導体３は、第１の電流伝導体２に類似の、第１の部分３１および第２の部分３２を有している。２つの電流伝導体２および３のそれぞれの第２の部分２２および３２は、ニオブからなっており、それぞれの第１の部分２１および３１は、珪化タングステン（たとえばＷ_５Ｓｉ_３）からなっている。

ランプ容器１は、幅の狭い端部１１および１２を有しており、これらの端部１１および１２内に、それぞれの電流伝導体２および３が包まれている。端部１１および１２は、自由端１１１および１２１を有しており、これらの自由端１１１および１２１において、ランプ容器１がセラミック製のシール材６によって封止されている。ランプ容器１の中央部分１０は、焼結によって端部１１および１２に結合されている。

各電流伝導体の第２の部分２２および３２は、ランプ容器１を伴うセラミック製のシール材６と完全に一体化している。

図１では、ランプ容器１は、外側管球容器７によって包囲されている。この外側管球容器７は、電流伝導体２および３のニオブ製の第２の部分２２および３２を保護するため、気密状態に封止されており、さらに真空引きまたは不活性ガス充填されている。外側管球容器７は、ランプキャップ８を支持している。別の実施形態では、外側管球容器７に、２つのランプキャップ（たとえばＲ７ランプキャップ）が設けられていてもよい。

図２は、動作時における帯状の光吸収性コーティング９を示した図である。この帯状の光吸収性コーティング９は、メタルハライドランプの中心軸に沿って広がる水平面Ｘの下方に位置している。帯状の光吸収性コーティング９の水平面Ｘに近い側の端縁１４と、水平面自体とは、互いに実質的に１５°の角度をなしている。好ましくは、帯状の光吸収性コーティング９の水平面Ｘに近い側の端縁１４と、帯状の光吸収性コーティング９の水平面Ｘから離れた側の端縁１５とは、互いに１５°と５５°との間の角度をなす。当然ながら、右手側の交通と左手側の交通とに対しては、帯状の光吸収性コーティング９は異なる位置を有する。この帯状の光吸収性コーティング９は、ひだ付形状（すなわち波形形状）といったような、形状作られた形を有していてもよい。

電極の先端間の距離ＥＡは５ｍｍ、内径Ｄｉは１．４ｍｍであり、したがってＥＡ／Ｄｉ＝３．５７である。

本発明の１つの実施形態の側面図 図１の実施形態の断面図

Claims (11)

1. 外側管球容器にクリアランスをもって包囲された放電容器であって、キセノン（Ｘｅ）とイオン化可能な充填物とを含む放電空間を封入するセラミック壁を有する放電容器を備えたメタルハライドランプが設けられ、前記放電空間内に、２つの電極が配されており、該２つの電極の先端が、該２つの電極の間の放電経路を規定するように相互間隔ＥＡを有しており、前記放電容器が、少なくとも前記距離ＥＡに亘って内径Ｄｉを有しており、該Ｄｉが２ｍｍ以下であり、ＥＡ／Ｄｉが６未満である乗物用ヘッドランプであって、前記放電経路の側方に、１つ以下の帯状の光吸収性コーティングを有することを特徴とする乗物用ヘッドランプ。
2. 前記帯状の光吸収性コーティングが、前記放電容器の前記セラミック壁の外面上に付与されていることを特徴とする請求項１記載の乗物用ヘッドランプ。
3. 前記帯状の光吸収性コーティングが、前記外側管球容器の内面上に付与されていることを特徴とする請求項１記載の乗物用ヘッドランプ。
4. 前記帯状の光吸収性コーティングが、前記外側管球容器の外面上に付与されていることを特徴とする請求項１記載の乗物用ヘッドランプ。
5. 前記帯状の光吸収性コーティングが、動作時において、前記メタルハライドランプの中心軸に沿った水平面の下方に位置し、該帯状の光吸収性コーティングの該水平面に近い側の端縁と、該水平面自体とが、互いに実質的に１５°の角度をなすことを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載の乗物用ヘッドランプ。
6. 前記帯状の光吸収性コーティングの前記水平面に近い側の端縁と、前記帯状の光吸収性コーティングの前記水平面から離れた側の端縁とが、互いに１５°と５５°との間の角度をなすことを特徴とする請求項５記載の乗物用ヘッドランプ。
7. 前記放電容器が、前記外側管球容器内に最大５ｍｍの周囲クリアランスを有することを特徴とする請求項１から６いずれか１項記載の乗物用ヘッドランプ。
8. 前記外側管球容器が円錐形状とされており、前記帯状の光吸収性コーティングが、前記外側管球容器によって支持されているランプキャップの側から見て、前記放電容器から離れていくように外向き方向へと延設されていることを特徴とする請求項１から７いずれか１項記載の乗物用ヘッドランプ。
9. 前記帯状の光吸収性コーティングが、形状作られた形を有していることを特徴とする請求項１から８いずれか１項記載の乗物用ヘッドランプ。
10. 前記メタルハライドランプの中心軸が、動作時において、当該ヘッドランプ内に存在する反射器の光軸よりも、ある距離だけ上方に位置し、該距離が、０．１ｍｍと０．９ｍｍとの間で変動する距離であり、好ましくは０．５ｍｍであり、さらに好ましくは０．４５ｍｍであることを特徴とする請求項１から９いずれか１項記載の乗物用ヘッドランプ。
11. 請求項１から１０いずれか１項記載の乗物用ヘッドランプ内で使用されるメタルハライドランプ。

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