JP2007299621A - High-pressure discharge lamp, and illumination device - Google Patents

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Kozo Kamimura
幸三 上村
Masazumi Ishida
正純 石田
Mikio Matsuda
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high pressure discharge lamp in which translucent polycrystalline alumina ceramics of a translucent airtight container is superior in mechanical strength and thermal shock resistance, and an illumination device using this. <P>SOLUTION: The high pressure discharge lamp is provided with surrounding part 1a which is composed of the translucent polycrystalline alumina ceramics and which surrounds a discharge space, and a pair of small diameter cylindrical parts 1b, 1b which extendedly exist from both ends of a tube axial direction, and equipped with the translucent airtight container 1 in which the alumina average particle diameter of the outer surface region R1 in the cross-sectional face of the wall thickness direction of the surrounding part is smaller by 8% or more than the alumina average particle diameter of the residual region R2, a pair of electrodes 2, 2 sealed in the translucent airtight container, and an ionized medium sealed in the translucent airtight container. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、透光性アルミナセラミックスからなる透光性気密容器を備えた高圧放電ランプおよびこれを備えた照明装置に関する。   The present invention relates to a high-pressure discharge lamp including a light-transmitting hermetic container made of a light-transmitting alumina ceramic and a lighting device including the same.

透光性セラミック放電容器に平均粒径が5μm以下の結晶からなる多結晶イットリウム・アルミニウム・ガーネット(YAG)を用いて直線透過率が60〜85%の液晶バックライト用セラミック製メタルハライドランプを得ることが知られている(特許文献1参照。)。   A ceramic metal halide lamp for liquid crystal backlights having a linear transmittance of 60 to 85% is obtained by using polycrystalline yttrium aluminum garnet (YAG) made of crystals having an average particle diameter of 5 μm or less in a translucent ceramic discharge vessel. Is known (see Patent Document 1).

また、透光性多結晶アルミナセラミックスの直線透過率を高める開発が行われている(例えば、非特許文献1参照。)。   Moreover, development which raises the linear transmittance of translucent polycrystalline alumina ceramic is performed (for example, refer nonpatent literature 1).

一方、耐蝕性および強度に優れた透光性多結晶アルミナセラミックス製の高輝度放電灯用の発光管を機械研磨やケミカル研磨工程を経ることなく得るために、表面の平均結晶粒径が肉厚の中心線を含む部分の平均結晶粒径に比べて2〜10倍大きくした多結晶アルミナを用いることが知られている(特許文献2参照。)。   On the other hand, in order to obtain a light-emitting tube for a high-intensity discharge lamp made of translucent polycrystalline alumina ceramics with excellent corrosion resistance and strength, the average crystal grain size on the surface is thick. It is known to use polycrystalline alumina that is 2 to 10 times larger than the average crystal grain size of the portion including the center line (see Patent Document 2).

特開平10−255719号公報JP-A-10-255719 特開2004−259447号公報JP 2004-259447 A K. Morinaga,T. Torikai, K. Nakagawa, and S. Fujino, “lochFabrication of fine α loch-alumina powders by thermaldecomposition of ammonium aluminium carbonate hydro-oxide (AACH)” lochActamaterialia, 48, p4375-4741(2000)K. Morinaga, T. Torikai, K. Nakagawa, and S. Fujino, “lochFabrication of fine α loch-alumina powders by thermaldecomposition of ammonium aluminum carbonate hydro-oxide (AACH)” lochActamaterialia, 48, p4375-4741 (2000)

ところが、特許文献1に記載されているメタルハライドランプの場合、多結晶YAGセラミックスからなる透光性セラミック放電容器を工業的規模で、しかも安価に得ることが困難である。また、自動車前照灯用として好適な透光性セラミックスからなる透光性気密容器を備えた高圧放電ランプは、その透光性気密容器を液晶バックライト用とは異なる構造にする必要があるが、特許文献1は、この点については開示していない。   However, in the case of the metal halide lamp described in Patent Document 1, it is difficult to obtain a translucent ceramic discharge vessel made of polycrystalline YAG ceramics on an industrial scale and at low cost. Further, a high-pressure discharge lamp provided with a light-transmitting hermetic container made of a light-transmitting ceramic suitable for an automobile headlamp needs to have a structure different from that for a liquid crystal backlight. Patent Document 1 does not disclose this point.

また、非特許文献1は、直線透過率の高い多結晶アルミナセラミックスを得る技術を開示しているものの、高圧放電ランプの透光性気密容器の構成については言及していない。   Non-Patent Document 1 discloses a technique for obtaining polycrystalline alumina ceramics having a high linear transmittance, but does not mention the configuration of a light-transmitting hermetic container of a high-pressure discharge lamp.

一方、特許文献2に記載されている高輝度放電灯用の発光管は、直線透過率が低いので、配光制御が困難で、自動車前照灯用のように高度の集光性が要求される高圧放電ランプには採用することができない。   On the other hand, the arc tube for a high-intensity discharge lamp described in Patent Document 2 has a low linear transmittance, so that it is difficult to control the light distribution, and a high degree of light condensing performance is required as in an automobile headlamp. It cannot be used for high-pressure discharge lamps.

本発明は、透光性気密容器の透光性多結晶アルミナセラミックスが機械的強度および耐熱衝撃性に優れている高圧放電ランプおよびこれを用いた照明装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a high-pressure discharge lamp in which a light-transmitting polycrystalline alumina ceramic of a light-transmitting hermetic container is excellent in mechanical strength and thermal shock resistance, and an illumination device using the same.

また、本発明は、加えて透光性気密容器が透明性に優れている高圧放電ランプおよびこれを用いた照明装置を提供することを他の目的とする。   In addition, another object of the present invention is to provide a high-pressure discharge lamp in which the light-transmitting hermetic container is excellent in transparency and a lighting device using the same.

第1の発明の高圧放電ランプは、透光性多結晶アルミナセラミックスからなり放電空間を包囲する包囲部および包囲部の管軸方向の両端から延在する一対の小径筒部を備えているとともに包囲部の肉厚方向の断面における外表面領域のアルミナ平均粒径が残余の領域のアルミナ平均粒径に対して8%以上小さい透光性気密容器と;透光性気密容器内に封装された一対の電極と;透光性気密容器内に封入されたイオン化媒体と;を具備していることを特徴としている。     A high pressure discharge lamp according to a first aspect of the present invention includes an enclosing portion made of translucent polycrystalline alumina ceramics and surrounding a discharge space, and a pair of small diameter cylindrical portions extending from both ends in the tube axis direction of the enclosing portion. A translucent airtight container in which the alumina average particle size of the outer surface region in the cross section in the thickness direction of the portion is 8% or more smaller than the alumina average particle size of the remaining region; and a pair sealed in the translucent airtight container And an ionization medium enclosed in a translucent airtight container.

第1の発明においては、透光性気密容器の包囲部におけるアルミナ平均粒径の分布が上記のように構成されていることにより、包囲部の機械的強度および耐熱衝撃性が向上するので、点灯時に加わる外表面への引っ張り応力に対して耐性が増し、始動時や消灯時などの熱衝撃に対しても耐久性が向上する。このとき、より高温になる内表面付近では粒径が相対的に大きいままなので、粒径が小さくなることによる耐熱性(粒成長しやすさ、クリープ温度が低いなど)は劣ることがない。したがって、粒径分布がないセラミックスを用いて形成した透光性気密容器よりも高性能化できる。   In the first invention, since the distribution of the average particle diameter of alumina in the surrounding portion of the translucent airtight container is configured as described above, the mechanical strength and thermal shock resistance of the surrounding portion are improved. Resistance to tensile stress on the outer surface that is sometimes applied increases, and durability is improved against thermal shocks such as starting and extinguishing. At this time, since the particle size remains relatively large near the inner surface where the temperature is higher, the heat resistance (ease of grain growth, low creep temperature, etc.) due to the small particle size is not inferior. Therefore, higher performance can be achieved than a translucent airtight container formed using ceramics having no particle size distribution.

第2の発明の高圧放電ランプは、透光性アルミナ多結晶セラミックスからなり放電空間を包囲する包囲部および包囲部の管軸方向の両端から延在する一対の小径筒部を備えているとともに包囲部の肉厚方向の断面における外表面領域のポア含有量が残余の領域のポア含有量に対して7%以上少ない透光性気密容器と;透光性気密容器内に封装された一対の電極と;透光性気密容器内に封入されたイオン化媒体と;を具備していることを特徴としている。     A high pressure discharge lamp according to a second aspect of the present invention comprises an enclosing portion made of translucent alumina polycrystalline ceramic and surrounding a discharge space and a pair of small diameter cylindrical portions extending from both ends of the enclosing portion in the tube axis direction. A translucent airtight container in which the pore content of the outer surface region in the cross section in the thickness direction of the portion is 7% or less less than the pore content of the remaining region; a pair of electrodes sealed in the translucent airtight container And an ionization medium enclosed in a translucent airtight container.

第1の発明によれば、包囲部の肉厚方向の断面におけるアルミナ平均粒径の分布を所定範囲に規定したことで透光性気密容器が機械的強度および耐熱衝撃性に優れている高圧放電ランプおよびこれを用いた照明装置を提供することができる。   According to the first invention, the translucent airtight container is excellent in mechanical strength and thermal shock resistance by defining the distribution of the average particle diameter of alumina in the cross section in the thickness direction of the surrounding portion within a predetermined range. A lamp and an illumination device using the lamp can be provided.

第2の発明によれば、包囲部の肉厚方向の断面におけるポア含有量の分布を所定範囲に規定したことで透光性気密容器が機械的強度および耐熱衝撃性に優れている高圧放電ランプおよびこれを用いた照明装置を提供することができる。   According to the second invention, the translucent airtight container is excellent in mechanical strength and thermal shock resistance by defining the pore content distribution in the cross section in the thickness direction of the surrounding portion within a predetermined range. And an illuminating device using the same can be provided.

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

図1および図2は、本発明の高圧放電ランプを実施するための第1の形態を示し、図1は発光管の断面図、図2は透光性気密容器の包囲部の肉厚方向の断面の一部におけるアルミナ平均粒径分布を説明する模式図である。なお、第1の形態は、第1の発明に対応している。     1 and 2 show a first embodiment for carrying out the high-pressure discharge lamp according to the present invention, FIG. 1 is a sectional view of an arc tube, and FIG. 2 is a thickness direction of a surrounding portion of a translucent airtight container. It is a schematic diagram explaining the alumina average particle diameter distribution in a part of cross section. The first form corresponds to the first invention.

本形態の高圧放電ランプは、一般照明用や自動車前照灯用など多様な用途の高圧放電ランプに実施することが可能なメタルハライドランプであり、透光性気密容器1、一対の電極2、2、一対の電流導入導体4、4、一対のシール材6、6およびイオン化媒体からなる。上記透光性気密容器1、一対の電極2、2、一対の電流導入導体4、4、一対のシール材6、6および放電媒体は、一体化されて透光性発光管ITを構成し、図示を省略している外管内に封装されて、使用に供される。   The high-pressure discharge lamp according to the present embodiment is a metal halide lamp that can be implemented as a high-pressure discharge lamp for various uses such as for general lighting and automobile headlamps. The translucent hermetic container 1, the pair of electrodes 2, 2 , A pair of current introduction conductors 4, 4, a pair of sealing materials 6, 6 and an ionization medium. The translucent airtight container 1, the pair of electrodes 2, 2, the pair of current introduction conductors 4, 4, the pair of sealing materials 6, 6 and the discharge medium are integrated to form a translucent arc tube IT, It is sealed in an outer tube (not shown) and used.

最初に、透光性気密容器1について以下詳細に説明する。   First, the translucent airtight container 1 will be described in detail below.

透光性気密容器1は、透光性多結晶アルミナセラミックスからなり、包囲部1aおよび一対の小径筒状部1b、1bを備えていて、一体化構造に形成されている。   The translucent airtight container 1 is made of translucent polycrystalline alumina ceramics, and includes an enclosing portion 1a and a pair of small diameter cylindrical portions 1b and 1b, and is formed in an integrated structure.

包囲部1aは、その内部に放電空間1cを包囲する中空の部分であり、自動車前照灯用などの高圧放電ランプなどの場合には、上記放電空間1cが好ましくはほぼ円柱状をなしていて、少なくとも後述する一対の電極間に対向する領域の肉厚がほぼ均一であるのが好ましいので、この場合の包囲部はほぼ円筒状をなす。しかし、包囲部の外形および放電空間の形状は、所望によりその他の形状、例えば球状および楕円球状などの形状を有していることを許容する。包囲部1aの内部に形成される放電空間1cの容積は、高圧放電ランプの定格ランプ電力、電極間距離などに応じてさまざまな値が選択され得る。   The surrounding portion 1a is a hollow portion that surrounds the discharge space 1c. In the case of a high-pressure discharge lamp for automobile headlamps, the discharge space 1c preferably has a substantially cylindrical shape. In addition, since it is preferable that the thickness of the region facing at least a pair of electrodes, which will be described later, is substantially uniform, the surrounding portion in this case has a substantially cylindrical shape. However, the outer shape of the surrounding portion and the shape of the discharge space are allowed to have other shapes such as a spherical shape and an elliptical spherical shape as desired. Various values can be selected as the volume of the discharge space 1c formed in the surrounding portion 1a according to the rated lamp power of the high-pressure discharge lamp, the distance between the electrodes, and the like.

また、本発明において、包囲部1aは、図2に示すように、その肉厚方向の断面における外表面領域R1の結晶粒子のアルミナ平均粒径が残余の領域R2の結晶粒子のアルミナ平均粒径に対して8%以上小さくなっている。要するに、包囲部1aの肉厚方向のアルミナ平均粒径が外表面領域R1で小さくて、残余の領域R2の平均粒径が大きくて、その平均粒径の相対比率が8%以上であるという不均一な平均粒径分布になっている。なお、図2は、外表面領域R1およびこれに連続する残余の領域R2の一部のみを示しており、したがって内面側の部分が示されていない。   In the present invention, as shown in FIG. 2, the surrounding portion 1a has an alumina average particle diameter of crystal grains in the remaining surface R2 in the outer surface region R1 in the cross section in the thickness direction. It is 8% or smaller than that. In short, the average alumina particle size in the thickness direction of the surrounding portion 1a is small in the outer surface region R1, the average particle size in the remaining region R2 is large, and the relative ratio of the average particle size is 8% or more. It has a uniform average particle size distribution. Note that FIG. 2 shows only a part of the outer surface region R1 and the remaining region R2 continuous to the outer surface region R1, and therefore, the portion on the inner surface side is not shown.

また、上記の肉厚方向の断面における外表面領域R1とは、外表面側の領域が最大でも肉厚全体の半分より少ない割合の領域であり、好ましくは肉厚の外側1/3以下、例えば20%の領域である。また、肉厚方向の断面は、包囲部の管軸方向の少なくとも主要部の全体において上記の条件を満足するのが好ましいが、包囲部1aの管軸方向の中央部ないしその近傍における断面とする。   Further, the outer surface region R1 in the cross section in the thickness direction is a region where the region on the outer surface side is at most less than half of the entire thickness, and is preferably less than or equal to the outer third of the thickness, for example, It is a 20% area. In addition, the cross section in the thickness direction preferably satisfies the above-mentioned conditions in at least the entire main portion in the tube axis direction of the surrounding portion, but is a cross section in the central portion in the tube axis direction of the surrounding portion 1a or in the vicinity thereof. .

平均粒径は、包囲部1aの肉厚方向の断面を電子顕微鏡で観察して求めるものとする。上記平均粒径の相対比率が8%以上であれば、第1の発明の作用、効果を奏するが、8%以下であると、十分な作用、効果を奏することができなくなる。   The average particle diameter is obtained by observing a cross section in the thickness direction of the surrounding portion 1a with an electron microscope. If the relative ratio of the average particle diameter is 8% or more, the effects and effects of the first invention are exhibited, but if it is 8% or less, sufficient actions and effects cannot be achieved.

また、包囲部1aは、好ましくはその主要部の直線透過率が20%以上であるとともに、外表面領域R1のアルミナ平均粒径が1.2μm以下になっている。上記平均粒径が小さいほど直線透過率が高くなり、平均粒径が1.2μm以下であると、直線透過率を20%以上に高めるのが容易になる。なお、平均粒径が1.2μm以下である場合、残余の領域R2の平均粒径が1.3μm以上であれば、第1の発明の上記平均粒径の相対比率の要件を満足する。   Further, the surrounding portion 1a preferably has a linear transmittance of 20% or more in the main portion thereof, and an alumina average particle size of the outer surface region R1 is 1.2 μm or less. The smaller the average particle size is, the higher the linear transmittance becomes. When the average particle size is 1.2 μm or less, it becomes easy to increase the linear transmittance to 20% or more. In addition, when the average particle diameter is 1.2 μm or less, if the average particle diameter of the remaining region R2 is 1.3 μm or more, the requirement of the relative ratio of the average particle diameter of the first invention is satisfied.

さらに、包囲部1aは、好ましくはその包囲部の肉厚方向の断面における外表面領域R1のポア含有量が残余の領域R2のポア含有量に対して7%以上少なくなっている。なお、ポア含有量とは、アルミナ中のポアの数および大きさでその含有量を評価するものとし、包囲部の肉厚方向の断面を電子顕微鏡で観察して含有量を決定する。   Furthermore, the surrounding portion 1a preferably has a pore content in the outer surface region R1 in the cross section in the thickness direction of the surrounding portion that is 7% or more less than the pore content in the remaining region R2. The pore content is evaluated by the number and size of pores in alumina, and the content is determined by observing a cross section in the thickness direction of the surrounding portion with an electron microscope.

次に、一対の小径筒部1b、1bは、包囲部1aに、その管軸方向の両端に接続している。小径筒部1bの内径は、包囲部1aの内径より明らかに小さくて、例えばその1/10以下である。そして、透光性気密容器1が封止されない状態において、小径筒部1aの内部には管軸方向に延在する細長い貫通孔を有していて、その一端が包囲部1aの放電空間1cに連通し、他端が外部へ開口している。   Next, the pair of small diameter cylindrical portions 1b and 1b are connected to the surrounding portion 1a at both ends in the tube axis direction. The inner diameter of the small diameter cylindrical portion 1b is clearly smaller than the inner diameter of the surrounding portion 1a, for example, 1/10 or less. And in the state which the translucent airtight container 1 is not sealed, it has the elongate through-hole extended in a pipe-axis direction inside the small diameter cylinder part 1a, The one end is in the discharge space 1c of the enclosure part 1a. The other end is open to the outside.

また、一対の小径筒部1b、1bの管軸方向の長さは、特段限定されない。小径筒部1bの長さを比較的大きく形成して、その内部に電極2の軸部と小径筒部1bの内面との間にキャピラリーと称されるわずかな隙間を形成するように延在させることができる。この構成は、シール材6としてガラスフリットを用いて透光性気密容器1を封止する場合に好適である。しかし、ガラスフリットを用いないで、透光性気密容器1と電極2を支持する電流導入導体4とを直接的に封止するなど耐熱性が高くなる封止構造を採用する場合には、小径筒部1bを短くして最冷部温度を高くことにより、発光効率の向上および発光管の小形化を図ることができる。   Further, the length of the pair of small diameter cylindrical portions 1b and 1b in the tube axis direction is not particularly limited. The length of the small diameter cylindrical portion 1b is formed to be relatively large, and is extended so as to form a slight gap called a capillary between the shaft portion of the electrode 2 and the inner surface of the small diameter cylindrical portion 1b. be able to. This configuration is suitable when the translucent airtight container 1 is sealed using a glass frit as the sealing material 6. However, when a sealing structure with high heat resistance such as directly sealing the translucent airtight container 1 and the current introduction conductor 4 supporting the electrode 2 without using a glass frit is adopted, By shortening the cylindrical part 1b and raising the coldest part temperature, the luminous efficiency can be improved and the arc tube can be downsized.

さらに、一対の小径筒部1b、1bは、好ましくはその直線透過率が包囲部1aにおける直線透過率より低くなるように構成することができる。小径筒部1bの直線透過率は、直接配光に影響することが少ないので、包囲部1aの直線透過率より低くてもよい。   Furthermore, the pair of small-diameter cylindrical portions 1b and 1b can preferably be configured such that the linear transmittance is lower than the linear transmittance in the surrounding portion 1a. Since the linear transmittance of the small-diameter cylindrical portion 1b hardly affects the direct light distribution, it may be lower than the linear transmittance of the surrounding portion 1a.

ところで、透光性気密容器1の包囲部1aおよび一対の小径筒部1b、1bは、連続して一体化されている。このため、透光性気密容器1には熱的および光学的な不連続部分が形成されていない。この構成における最も典型的な構造によれば、透光性気密容器1の包囲部1aおよび一対の小径筒部1b、1bは一体成形により形成されている。また、異なる構造によれば、透光性気密容器1を形成する前の段階において、包囲部1aおよび一対の小径筒部1b、1bの全体またはそれらの部分がそれぞれ別の部材としてアルミナセラミックス微粒子材料を圧縮成形するか、または仮焼結して用意され、次にそれぞれの部材を焼結型内にて透光性気密容器1の形になるように組み込んで本焼結することで、隣接する別部材間のアルミナ粒子が直接結合して熱的および光学的な不連続部分の存在しない透光性気密容器1を得る。なお、いわゆる焼き嵌め構造の透光性気密容器1では、熱的および光学的な不連続部分が形成されているので、本発明の目的を達成することができない。   By the way, the surrounding part 1a and a pair of small diameter cylinder parts 1b and 1b of the translucent airtight container 1 are continuously integrated. For this reason, the translucent airtight container 1 is not formed with thermal and optical discontinuous portions. According to the most typical structure in this configuration, the surrounding portion 1a and the pair of small diameter cylindrical portions 1b, 1b of the translucent airtight container 1 are formed by integral molding. Moreover, according to the different structure, in the stage before forming the translucent airtight container 1, the whole of the surrounding portion 1a and the pair of small-diameter cylindrical portions 1b, 1b or those portions are used as separate members, respectively. Are prepared by compression molding or pre-sintering, and then each member is incorporated into the shape of the light-transmitting hermetic container 1 in the sintering mold and subjected to main sintering to be adjacent. The alumina particles between the separate members are directly bonded to obtain a light-transmitting hermetic container 1 free from thermal and optical discontinuities. In addition, in the translucent airtight container 1 having a so-called shrink fitting structure, since the thermal and optical discontinuous portions are formed, the object of the present invention cannot be achieved.

所望により透光性気密容器1を以下のようにクリープが低い透光性多結晶アルミナセラミックスを用いて形成することができる。すなわち、内圧50気圧にて1300℃(最低1200℃)24時間で機械的な膨張変形や破裂が生じる透光性多結晶アルミナセラミックスを用いて透光性気密容器1を形成するとともに、この透光性気密容器1を点灯中の最高温度(指定の条件での測定値)が900〜1100℃の間で作動させる。このような透光性気密容器1を用いることで、製造コストを低減することができる。   If desired, the translucent airtight container 1 can be formed using translucent polycrystalline alumina ceramics with low creep as follows. That is, the translucent airtight container 1 is formed using translucent polycrystalline alumina ceramics that undergoes mechanical expansion deformation and rupture in 1300 ° C. (minimum 1200 ° C.) for 24 hours at an internal pressure of 50 atm. The hermetic container 1 is operated at a maximum temperature during lighting (measured value under specified conditions) of 900 to 1100 ° C. By using such a translucent airtight container 1, manufacturing cost can be reduced.

上記において、透光性気密容器1の温度は、次のようにして測定した。すなわち、高圧放電ランプの外管または外管および保護管を取り除き、発光管ITのみとしたものと、高圧放電ランプの外管内雰囲気と同じ気密容器内で発光管を点灯させて、同一点灯方向および同一ランプ電力における発光管ITの最高温度(多くの場合、包囲部の中央部の温度)を計測する。計測には、Japan Sensor 社製の放射温度計TMZ54S-2300Gを用いた。   In the above, the temperature of the translucent airtight container 1 was measured as follows. That is, the outer tube of the high-pressure discharge lamp or the outer tube and the protective tube are removed, and only the arc tube IT and the arc tube are turned on in the same airtight container as the atmosphere in the outer tube of the high-pressure discharge lamp. The maximum temperature of the arc tube IT at the same lamp power (in many cases, the temperature at the center of the enclosure) is measured. For the measurement, a radiation thermometer TMZ54S-2300G manufactured by Japan Sensor was used.

また、上記の場合、透光性気密容器1の少なくとも包囲部1aにおけるアルミナ平均粒径が3μm以下、好ましくは1.2μm以下であると、加えて直線透過率が高くて透明でる透光性気密容器が得られる。   In the above case, if the average particle diameter of alumina in at least the surrounding portion 1a of the light-transmitting airtight container 1 is 3 μm or less, preferably 1.2 μm or less, the light-transmitting airtightness is high because the linear transmittance is high and transparent. A container is obtained.

さらに、従来から用いられているアルミナ平均粒径が相対的に大きい透光性アルミナセラミックスでは1200〜1300℃程度かそれ以上の温度でも形状変化が生じないが、上記のようにアルミナの平均粒径が小さくなると、上記温度で膨張や変形が生じることが分かった。しかしながら、上述のように透光性気密容器1の作動温度を低く設定すれば、膨張や変形を生じることなく点灯させることができる。   Furthermore, the translucent alumina ceramics having a relatively large average particle diameter of alumina used in the past do not change in shape even at a temperature of about 1200 to 1300 ° C. or higher, but the average particle diameter of alumina as described above. It was found that expansion and deformation occur at the above temperature when becomes smaller. However, if the operating temperature of the translucent airtight container 1 is set low as described above, it can be lit without causing expansion or deformation.

次に、一対の電極2、2について説明する。   Next, the pair of electrodes 2 and 2 will be described.

一対の電極2、2は、透光性気密容器1に封装されてその内部の放電空間1cに離間して臨むように配設される。一対の電極2、2間に形成される電極間距離は、一般的には5mm以下が好適であり、自動車前照灯用の高圧放電ランプの場合には、中心値で4.2mmが規格化されている。   The pair of electrodes 2 and 2 are disposed so as to be sealed in the translucent airtight container 1 and face the discharge space 1c inside. In general, the distance between the electrodes formed between the pair of electrodes 2 and 2 is preferably 5 mm or less. In the case of a high-pressure discharge lamp for an automobile headlamp, the center value is 4.2 mm. Has been.

また、電極2の構成材としては、耐火性があって、導電性の金属、例えば純タングステン(W)、ドープ剤(例えばスカンジウム(Sc)、アルミニウム(Al)、カリウム(K)およびケイ素(Si)などのグループから選択された一種または複数種)を含有するドープドタングステン、酸化トリウムを含有するトリエーテッドタングステン、レニウム(Re)またはタングステン−レニウム(W−Re)合金などを用いて形成することができる。   Further, the constituent material of the electrode 2 is fire-resistant and has a conductive metal such as pure tungsten (W), a dopant (for example, scandium (Sc), aluminum (Al), potassium (K) and silicon (Si). 1) or a doped tungsten containing thorium oxide, rhenium (Re) or tungsten-rhenium (W-Re) alloy, or the like. Can do.

さらに、小形の高圧放電ランプの場合、直棒状の線材や先端部に径大部を形成した線材を電極2として用いることができる。中形ないし大形の電極2の場合、電極軸の先端部に電極構成材製の電極コイルを巻回したりすることができる。なお、一対の電極2、2は、交流で作動する場合に同一構造とする。しかし、直流で作動する場合には、一般に陽極は温度上昇が激しいから、陰極より放熱面積の大きい、したがって主部が太いものを用いることができる。   Furthermore, in the case of a small high-pressure discharge lamp, a straight rod-shaped wire or a wire having a large diameter portion at the tip can be used as the electrode 2. In the case of a medium or large electrode 2, an electrode coil made of an electrode constituent material can be wound around the tip of the electrode shaft. The pair of electrodes 2 and 2 have the same structure when operating with an alternating current. However, when operating with direct current, since the temperature of the anode is generally large, the heat radiation area is larger than that of the cathode, and thus the main part can be thick.

また、一対の電極2、2は、その中間部および基端が透光性気密容器1の小径筒部1b、1b内に挿入することにより、前述のように小径筒部1bの内面との間にキャピラリーと称されるわずかな隙間を形成することができる。なお、一対の電極2、2の基端は、後述する電流導入導体3の先端に接続して支持される。   In addition, the pair of electrodes 2 and 2 are inserted into the small-diameter cylindrical portions 1b and 1b of the translucent airtight container 1 at the intermediate portion and the base end thereof, so that the inner surface of the small-diameter cylindrical portion 1b is interposed as described above. A slight gap called a capillary can be formed. The base ends of the pair of electrodes 2 and 2 are connected to and supported by the distal end of a current introduction conductor 3 to be described later.

次に、イオン化媒体について説明する。   Next, the ionization medium will be described.

イオン化媒体は、少なくとも始動ガスおよび発光に寄与するイオン化媒体を含んでいる。なお、発光に寄与する媒体は、所望により始動ガスがこれを兼ねていていもよい。また、好ましくはランプ電圧形成用のイオン化媒体を含んでいる。   The ionization medium includes at least a starting gas and an ionization medium that contributes to light emission. Note that the start gas may serve as a medium that contributes to light emission if desired. It preferably also includes an ionization medium for forming a lamp voltage.

始動ガスは、緩衝ガスとしても作用し、キセノン(Xe)、アルゴン(Ar)およびネオン(Ne)などのグループの一種を単独で、または複数種を混合して封入することができる。希ガスの封入圧力は、高圧放電ランプの用途に応じて適宜設定することができる。   The starting gas also acts as a buffer gas, and can enclose one kind of group such as xenon (Xe), argon (Ar), and neon (Ne) alone, or a mixture of plural kinds. The enclosure pressure of the rare gas can be appropriately set according to the use of the high pressure discharge lamp.

希ガスの中でもキセノンは、その原子量が他の希ガスより大きいため、熱伝導率が相対的に小さいので、これを0.6気圧以上、好適には5気圧以上封入することにより、点灯直後のランプ電圧形成に寄与するとともに、ハロゲン化物の蒸気圧が低い段階で白色の可視光放射を行って光束立ち上がりに寄与するので、前照灯用の高圧放電ランプの場合に効果的である。この場合、キセノンの好ましい封入圧は、6気圧以上、より好適には8〜16気圧の範囲である。このため、点灯直後からの光束立ち上がりおよび光色立ち上がりに寄与して点灯直後から自動車前照灯用のHID光源としての白色発光の規格を満足することができる。   Among rare gases, xenon has a relatively low thermal conductivity because its atomic weight is larger than other rare gases, so that it is sealed at 0.6 atm or more, preferably at least 5 atm. This contributes to the formation of the lamp voltage and emits white visible light when the vapor pressure of the halide is low, thereby contributing to the rise of the luminous flux, which is effective in the case of a high-pressure discharge lamp for a headlamp. In this case, the preferable sealing pressure of xenon is 6 atmospheres or more, more preferably in the range of 8 to 16 atmospheres. For this reason, it contributes to luminous flux rise and light color rise immediately after lighting, and can satisfy the standard of white light emission as an HID light source for automobile headlamps immediately after lighting.

発光に寄与する媒体は、発光金属のハロゲン化物を主体とする他、所望により発光金属をそのまま封入することも許容される。発光金属は、本発明において、特段限定されないが、一好適例としてツリウム(Tm)ハロゲン化物を主体として封入することができる。   The medium that contributes to light emission is mainly composed of a halide of a light emitting metal, and it is allowed to enclose the light emitting metal as it is if desired. In the present invention, the luminescent metal is not particularly limited, but as a preferred example, a thulium (Tm) halide can be mainly encapsulated.

ツリウムハロゲン化物は、水銀フリーランプとして好適な発光金属のハロゲン化物であり、放電により主として可視光を放射する。また、ツリウムハロゲン化物は、透光性気密容器1内に封入されるイオン化媒体中最大封入比率、好適にはこの条件に加えて40〜90質量%で封入することができる。そして、ツリウムハロゲン化物は、後述するランプ電圧形成用のイオン化媒体であるところの蒸気圧が高くて、可視光発光の少ない金属のハロゲン化物との共存下において、それ自体電極2、2間の電位傾度、したがってランプ電圧を高くする作用を有している。   Thulium halide is a luminescent metal halide suitable as a mercury-free lamp, and mainly emits visible light by discharge. Further, thulium halide can be sealed at a maximum sealing ratio in the ionization medium sealed in the light-transmitting hermetic container 1, preferably 40 to 90% by mass in addition to this condition. Thulium halide itself has a high vapor pressure, which is an ionization medium for forming a lamp voltage, which will be described later, and is itself a potential between electrodes 2 and 2 in the presence of a metal halide that emits less visible light. It has the effect of increasing the gradient and hence the lamp voltage.

また、ツリウムハロゲン化物は、その蒸気圧が低いが、ツリウムの発光のピークが視感度曲線のピークに一致するので、発光効率を向上させるのに極めて効果的な発光金属である。ツリウムの発光強度は、高圧放電ランプの点灯中の動作温度に大きく依存しており、その最冷部温度が約800℃となる条件下で効率が最大になる。透光性気密容器1が透光性セラミックスからなる場合、最冷部温度が約800℃となる条件下での動作に全く問題がなく、しかも耐薬品性が強いので、本発明の場合、ツリウムハロゲン化物の封入は、ランプ寿命および光束維持率に悪影響を与えない。すなわち、ツリウムハロゲン化物は、透光性セラミックスからなる気密容器を用いる高圧放電ランプに好適な発光金属ハロゲン化物である。   In addition, thulium halide has a low vapor pressure, but the thulium emission peak coincides with the peak of the visibility curve. Therefore, thulium halide is a luminescent metal that is extremely effective for improving the luminous efficiency. The emission intensity of thulium greatly depends on the operating temperature during lighting of the high-pressure discharge lamp, and the efficiency becomes maximum under the condition that the coldest part temperature is about 800 ° C. When the translucent airtight container 1 is made of translucent ceramics, there is no problem in operation under conditions where the coldest part temperature is about 800 ° C., and the chemical resistance is strong. The inclusion of the halide does not adversely affect the lamp life and the luminous flux maintenance factor. That is, thulium halide is a luminescent metal halide suitable for a high-pressure discharge lamp using an airtight container made of translucent ceramics.

上記以外に封入することが許容されるその他の発光金属のハロゲン化物としては以下がある。   In addition to the above, other luminescent metal halides allowed to be sealed include the following.

1.(アルカリ金属) アルカリ金属を封入する場合には、透光性気密容器1内に封入されている全ての金属ハロゲン化物に対して10質量%未満の範囲内で許容される。アルカリ金属の封入比率が10質量%以上になると、ランプ電圧が低下しやすくなるので、ランプ電圧の形成の観点からは好ましくない。しかしながら、アルカリ金属の封入比率が10質量%未満であれば、ランプ電圧の低下は最小限に抑制される一方、発光効率、ランプ寿命改善および光色調整、特に色偏差改善が可能になる。このような観点から、所要のランプ電圧を確保できる場合には、上記の範囲内であれば封入が許容される。なお、好ましくは2〜8質量%、より好ましくは3〜7質量%、なお一層好ましくは4〜6質量%である。また、アルカリ金属としては、主としてナトリウム(Na)、しかし所望によりまたは/およびセシウム(Cs)およびリチウム(Li)の少なくとも一方を選択的に封入することができる。   1. (Alkali Metal) When the alkali metal is encapsulated, it is allowed within a range of less than 10% by mass with respect to all metal halides encapsulated in the translucent airtight container 1. When the sealing ratio of the alkali metal is 10% by mass or more, the lamp voltage tends to decrease, which is not preferable from the viewpoint of forming the lamp voltage. However, if the sealing ratio of the alkali metal is less than 10% by mass, a decrease in lamp voltage is suppressed to the minimum, while light emission efficiency, lamp life improvement, and light color adjustment, particularly color deviation improvement are possible. From such a point of view, when a required lamp voltage can be ensured, sealing is permitted within the above range. In addition, Preferably it is 2-8 mass%, More preferably, it is 3-7 mass%, More preferably, it is 4-6 mass%. Further, as the alkali metal, it is possible to selectively enclose mainly sodium (Na), but / or if desired, and / or at least one of cesium (Cs) and lithium (Li).

ナトリウム(Na)は、主として発光効率向上に寄与する。セシウム(Cs)は、放電アーク温度の適正化による寿命特性の向上に寄与する。リチウム(Li)は、赤色演色性の改善に寄与する。   Sodium (Na) mainly contributes to the improvement of luminous efficiency. Cesium (Cs) contributes to the improvement of life characteristics by optimizing the discharge arc temperature. Lithium (Li) contributes to the improvement of red color rendering.

2.(その他の希土類金属のハロゲン化物) ツリウムハロゲン化物に加えて以下の金属ハロゲン化物を主として発光金属のハロゲン化物として封入することができる。プラセオジム(Pr)、セリウム(Ce)、ホルミウム(Ho)、ネオジム(Nd)およびサマリウム(Sm)からなるグループの希土類金属の一種または複数種のハロゲン化物である。   2. (Other Rare Earth Metal Halides) In addition to thulium halides, the following metal halides can be encapsulated mainly as luminescent metal halides. One or a plurality of halides of rare earth metals in the group consisting of praseodymium (Pr), cerium (Ce), holmium (Ho), neodymium (Nd) and samarium (Sm).

上記希土類金属は、ツリウムハロゲン化物に次いで発光金属として有用であり、所定量以下の封入比率で封入することが許容される。すなわち、上記希土類金属は、そのいずれも視感度特性曲線のピーク波長付近で無数の輝線スペクトルを有するため、発光効率向上に寄与することができる。   The rare earth metal is useful as a luminescent metal next to thulium halide, and is allowed to be encapsulated at an encapsulation ratio of a predetermined amount or less. That is, any of the rare earth metals has an infinite number of bright line spectra in the vicinity of the peak wavelength of the visibility characteristic curve, and thus can contribute to an improvement in luminous efficiency.

また、上記希土類金属のハロゲン化物を添加する場合には、ツリウム(Tm)ハロゲン化物を含めて全イオン化媒体に対する封入比率が50質量%以上になるように構成するのが好ましい。   In addition, when the rare earth metal halide is added, it is preferable that the encapsulation ratio with respect to the total ionization medium including the thulium (Tm) halide is 50 mass% or more.

3.(タリウムまたは/およびインジウムのハロゲン化物) タリウム(Tl)または/およびインジウム(In)のハロゲン化物は、所望の演色性および/または色温度などを得るなどの目的で副成分として選択的に封入することが許容される。また、インジウムは、ランプ電圧形成用のイオン化媒体としても効果的である。   3. (Thallium or / and indium halide) The thallium (Tl) and / or indium (In) halide is selectively encapsulated as a secondary component for the purpose of obtaining a desired color rendering property and / or color temperature. It is acceptable. Indium is also effective as an ionization medium for forming a lamp voltage.

タリウム(Tl)ハロゲン化物は、波長535nmに輝線を有するタリウムの緑色成分を発光中に加えることができる。なお、一般的に採用し得るタリウムハロゲン化物の封入比率範囲は、封入される全ての金属ハロゲン化物に対して30質量%未満であるのが望ましい。タリウムハロゲン化物の封入比率範囲が30質量%以上になると、発光効率の低下が顕著になる。なお、好適には15質量%未満の範囲で封入するのがよい。   The thallium (Tl) halide can add a green component of thallium having an emission line at a wavelength of 535 nm during light emission. In addition, it is desirable that the enclosure ratio range of thallium halide that can be generally adopted is less than 30% by mass with respect to all the metal halides to be enclosed. When the enclosure ratio range of thallium halide is 30% by mass or more, the decrease in luminous efficiency becomes significant. In addition, it is preferable to enclose within a range of less than 15% by mass.

また、インジウム(In)ハロゲン化物を添加することにより、ハロゲン化物の発光中に青色成分を増加させることができるとともに、ランプ電圧形成にも寄与する。   Further, by adding indium (In) halide, the blue component can be increased during light emission of the halide, and also contributes to the formation of a lamp voltage.

以上説明した各発光金属ハロゲン化物のハロゲンとしては、適度の反応性を有していることからヨウ素が好適であるが、所望により臭素および塩素のいずれかでもよく、またヨウ素、臭素および塩素のうち所望の二種以上を用いてもよい。   As the halogen of each luminescent metal halide described above, iodine is suitable because it has moderate reactivity. However, if desired, either bromine or chlorine may be used, and iodine, bromine and chlorine may be used. Two or more desired ones may be used.

次に、ランプ電圧形成用のイオン化媒体は、水銀フリーの高圧放電ランプを得る場合には、前記のように蒸気圧が高くて、可視光発光の少ない金属のハロゲン化物を封入するのがよい。この場合、水銀(Hg)は、全く含まないのが環境負荷物質削減のために好ましいことであるが、不純物程度に含んでいても許容される。また、水銀入りの高圧放電ランプを得る場合には、水銀を封入する。   Next, as a lamp voltage forming ionization medium, when a mercury-free high-pressure discharge lamp is obtained, it is preferable to enclose a metal halide having a high vapor pressure and low visible light emission as described above. In this case, it is preferable not to contain mercury (Hg) at all for the purpose of reducing environmentally hazardous substances, but it is acceptable even if it is contained to the extent of impurities. Further, when obtaining a high-pressure discharge lamp containing mercury, mercury is enclosed.

また、水銀フリーの場合に、ランプ電圧形成用のイオン化媒体として封入するのが効果的な金属は、例えば次のとおりである。すなわち、亜鉛(Zn)、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、クロム(Cr)、ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)、アルミニウム(Al)、アンチモン(Sb)、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)からなるグループから選択された一種または複数種の金属である。上記の各金属のハロゲン化物は、蒸気圧が高く、電子との衝突断面積が大きくて、しかもイオン化ポテンシャルが大きいため、前述の透光性気密容器1との組み合わせにおいて、水銀に代わるランプ電圧形成用のイオン化媒体として好適な物質である。   In the case of mercury-free, for example, the following metals are effective to be sealed as an ionization medium for forming a lamp voltage. That is, zinc (Zn), aluminum (Al), magnesium (Mg), iron (Fe), cobalt (Co), chromium (Cr), nickel (Ni), manganese (Mn), aluminum (Al), antimony (Sb) ), Beryllium (Be), rhenium (Re), gallium (Ga), titanium (Ti), zirconium (Zr), and hafnium (Hf). Since each metal halide has a high vapor pressure, a large cross-sectional area of collision with electrons, and a large ionization potential, in combination with the light-transmitting hermetic vessel 1 described above, a lamp voltage can be formed instead of mercury. It is a material suitable as an ionization medium for use.

本形態において、発光管ITは、以上の各構成に加えて電流導入導体4およびシール材6を具備している。   In the present embodiment, the arc tube IT includes a current introduction conductor 4 and a sealing material 6 in addition to the above-described components.

電流導入導体4は、電極2に給電するための機能、小径筒部1bおよび後述するシール材6と協働して透光性気密容器1を封止する機能および電極2を支持する機能を有する部材である。そして、その基端部が小径筒部1bの端部から外部へ露出して図示しない点灯回路に接続し、先端部が電極2の基端に接続する。電流導入導体4の先端部は、透光性気密容器1の小径筒部1bの内部に挿入され、さらに小径筒部1bの内部において電極2の基端に接続している。   The current introduction conductor 4 has a function for supplying power to the electrode 2, a function for sealing the translucent airtight container 1 in cooperation with the small-diameter cylindrical portion 1 b and a sealing material 6 described later, and a function for supporting the electrode 2. It is a member. Then, the base end portion is exposed to the outside from the end portion of the small diameter cylindrical portion 1 b and connected to a lighting circuit (not shown), and the tip end portion is connected to the base end of the electrode 2. The distal end portion of the current introduction conductor 4 is inserted into the small diameter cylindrical portion 1b of the translucent airtight container 1, and is further connected to the proximal end of the electrode 2 inside the small diameter cylindrical portion 1b.

また、電流導入導体4の小径筒部1b内に挿入される部分の直径を、電極2の少なくとも基端部、好ましくは電極軸の直径より大きくすることができる。これにより、電極2または電極軸2aの直径を電流導入導体4の直径に影響されることなく最適なサイズに設定することができるとともに、イオン化媒体の滞留に伴う侵蝕が低減する。   Moreover, the diameter of the part inserted in the small diameter cylinder part 1b of the current introduction conductor 4 can be made larger than the diameter of at least the base end part of the electrode 2, preferably the electrode shaft. As a result, the diameter of the electrode 2 or the electrode shaft 2a can be set to an optimum size without being affected by the diameter of the current introduction conductor 4, and erosion due to retention of the ionized medium is reduced.

さらに、電流導入導体4は、その全体を封着性導電部材により形成してもよいし、また封着性導電部材および耐ハロゲン性導電部材の直列接続構体により形成することができる。電流導入導体4の全体を封着性導電部材により形成する場合には、当然ながら封着性導電部材が上記3機能を奏するように配慮して構成される。これに対して、電流導入導体4が封着性導電部材および耐ハロゲン性導電部材の直列接続構体により形成される場合には、封着性導電部材が小径筒部および後述するシール材6と協働して透光性気密容器1を封止する機能を担当し、耐ハロゲン性導電部材が電極を支持する機能を担当し、さらに両部材はともに電極に給電する機能を担当する。   Further, the entire current introducing conductor 4 may be formed of a sealing conductive member, or may be formed of a series connection structure of a sealing conductive member and a halogen-resistant conductive member. When the entire current introduction conductor 4 is formed of a sealing conductive member, it is a matter of course that the sealing conductive member takes into account the above three functions. On the other hand, when the current introduction conductor 4 is formed of a serially connected structure of a sealing conductive member and a halogen-resistant conductive member, the sealing conductive member cooperates with the small-diameter cylindrical portion and a sealing material 6 described later. It is in charge of the function of sealing the translucent airtight container 1, the halogen-resistant conductive member is in charge of supporting the electrode, and both members are in charge of supplying power to the electrode.

封着性導電部材としては、電極の熱膨張係数に近い熱膨張係数を有する導電性部材を用いるのがよい。例えば、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)、白金(Pt)およびサーメットなどから選択された物質を用いることができる。なお、透光性多結晶アルミナセラミックスには熱膨張係数の点でニオブが好適である。   As the sealing conductive member, a conductive member having a thermal expansion coefficient close to that of the electrode is preferably used. For example, a material selected from niobium (Nb), tantalum (Ta), platinum (Pt), cermet, and the like can be used. Niobium is suitable for the light-transmitting polycrystalline alumina ceramics in terms of thermal expansion coefficient.

耐ハロゲン性導電部材としては、電極からの伝熱に耐える耐火性と電極構成物質の接近した熱膨張係数を有している部材を用いるのがよい。例えば、タングステン(W)、モリブデン(Mo)およびサーメットなどから選択することができる。なお、サーメットは、セラミックス粒子と耐火性の導電性金属(例えば、MoやW)粉末の混合体を焼成して形成される。   As the halogen-resistant conductive member, a member having fire resistance that can withstand heat transfer from the electrode and a thermal expansion coefficient close to that of the electrode constituent material is preferably used. For example, it can be selected from tungsten (W), molybdenum (Mo), cermet and the like. The cermet is formed by firing a mixture of ceramic particles and refractory conductive metal (for example, Mo or W) powder.

電流導入導体4に予め電極2を接続して電極2を支持し、透光性気密容器1に対する組立を容易にするために、例えば両者を突合せ溶接により一体化して電極マウントを構成することができる。また、電流導入導体4を封着性導電部材および耐ハロゲン性導電部材により形成する場合にもこれらを突合せ溶接して一体化することができる。   In order to connect the electrode 2 in advance to the current introduction conductor 4 to support the electrode 2 and facilitate assembly with respect to the translucent airtight container 1, for example, both can be integrated by butt welding to constitute an electrode mount. . Further, when the current introduction conductor 4 is formed of a sealing conductive member and a halogen-resistant conductive member, they can be integrated by butt welding.

シール材6は、高融点フリットガラスなどからなり、透光性気密容器1の小径筒部1bの内面と電流導入導体4との間に進入して透光性気密容器1を気密に封止する。この封止を行うには、一般的な方法として採用されているように、小径筒部1bの端部において、電流導入導体4の周囲にシール材6のペレットを施与して、加熱溶融させることができる。そうすると、高温で溶融したシール材4が小径筒部1bの内面と導入導体3との間に形成されるわずかな隙間に進入して固化するので、封止が形成される。なお、シール材4は、導入導体3の封止に機能する部位を被覆するので、ニオブのように耐ハロゲンに劣る物質であっても問題ない。   The sealing material 6 is made of high melting point frit glass or the like, and enters between the inner surface of the small-diameter cylindrical portion 1b of the translucent airtight container 1 and the current introduction conductor 4 to seal the translucent airtight container 1 in an airtight manner. . In order to perform this sealing, a pellet of the sealing material 6 is applied around the current introduction conductor 4 at the end of the small-diameter cylindrical portion 1b and is heated and melted as is adopted as a general method. be able to. If it does so, since the sealing material 4 fuse | melted at high temperature will approach into the slight clearance gap formed between the inner surface of the small diameter cylinder part 1b, and the introductory conductor 3, it will solidify. In addition, since the sealing material 4 covers the site | part which functions for sealing of the introductory conductor 3, even if it is a substance inferior to halogen resistance like niobium, it is satisfactory.

次に、本発明の高圧放電ランプを実施するための第2の形態を説明する。なお、第2の形態は、第2の発明に対応している。なお、ランプ形状は、図1と同様であるので、図1を参照しながら説明する。     Next, a second mode for carrying out the high-pressure discharge lamp of the present invention will be described. The second form corresponds to the second invention. The lamp shape is the same as in FIG. 1, and will be described with reference to FIG.

第2の形態は、透光性気密容器1の包囲部1aの肉厚方向の断面における外表面領域のポア含有量が残余の領域のポア含有量に対して7%以上少ない以外は、第1の形態と同様な構成であることを許容する。   The second form is the first except that the pore content of the outer surface region in the cross section in the thickness direction of the surrounding portion 1a of the translucent airtight container 1 is 7% or more less than the pore content of the remaining region. It is allowed to have the same configuration as that of the embodiment.

そうして、第2の形態においては、外表面領域R1のポア含有量を残余の領域R2に対して7%少なくすることにより、第1の形態におけるのと同様に透光性多結晶アルミナセラミックスの機械的強度および耐熱衝撃性が向上する。   Thus, in the second embodiment, by reducing the pore content of the outer surface region R1 by 7% with respect to the remaining region R2, the translucent polycrystalline alumina ceramics as in the first embodiment are used. Improves mechanical strength and thermal shock resistance.

透光性気密容器:一体成形
包囲部;長さ6mm、内径5mm、肉厚0.5mm、
平均粒径が外表面領域(肉厚の20%)25μm、残余領域30μm、
外表面領域(肉厚の20%)の残余領域に対する平均ポア含有量比85%、
直線透過率10%
小径筒部;内径0.7mm、肉厚0.5mm、長さ12mm、直線透過率7%
放電媒体 :希ガス;Ar0.4気圧、Hg1mg、NaI-TlI-InI(50:40:10wt%):3mg、
ZnI2:0.5mg
Translucent airtight container: Integrated molding
Enclosure; length 6mm, inner diameter 5mm, wall thickness 0.5mm,
The average particle size is 25μm on the outer surface area (20% of wall thickness), the remaining area is 30μm,
85% average pore content ratio of the outer surface area (20% of wall thickness) to the remaining area,
Linear transmittance 10%
Small diameter cylindrical part: 0.7mm inner diameter, 0.5mm thickness, 12mm length, 7% linear transmittance
Discharge medium: Noble gas; Ar 0.4 atm, Hg 1 mg, NaI-TlI-InI (50:40:10 wt%): 3 mg,
ZnI 2 : 0.5mg

透光性気密容器:一体成形
包囲部;長さ8mm、内径2.9mm、肉厚0.5mm、
平均粒径が外表面領域(肉厚の20%)0.6μm、残余領域0.7μm、
外表面領域(肉厚の20%)の残余領域に対する平均ポア含有量比85%、
直線透過率30%、
小径筒部;内径0.7mm、肉厚0.5mm、長さ12mm、直線透過率20%
放電媒体 :希ガス;Xe10気圧、TmI3-TlI-NaI- ZnI2(50:20:20:10wt%):3mg、
Translucent airtight container: Integrated molding
Enclosure: length 8mm, inner diameter 2.9mm, wall thickness 0.5mm,
Average particle size is 0.6μm for the outer surface area (20% of wall thickness), 0.7μm for the remaining area,
85% average pore content ratio of the outer surface area (20% of wall thickness) to the remaining area,
Linear transmittance 30%,
Small diameter cylindrical part: 0.7mm ID, 0.5mm wall thickness, 12mm length, 20% linear transmittance
Discharge medium: Noble gas; Xe 10 atm, TmI 3 -TlI-NaI-ZnI 2 (50: 20: 20: 10 wt%): 3 mg,

透光性気密容器:一体成形
包囲部;長さ8mm、内径2.9mm、肉厚0.5mm、直線透過率30%、
アルミナ平均粒径0.5〜1.0μm
小径筒部;内径0.7mm、肉厚0.5mm、長さ12mm、直線透過率20%、
アルミナ平均粒径0.5〜1.0μm
放電媒体 :希ガス;Xe10気圧、TmI3-TlI-NaI- ZnI2(50:20:20:10wt%):3mg、
透光性気密容器動作温度:1050℃
透光性気密容器変形膨張開始温度(24h):1300℃

図3は、本発明の照明装置を実施するための一形態としての自動車前照灯の模式図である。図において、11は前照灯本体、12は高圧放電ランプ点灯装置、13は高圧放電ランプである。
Translucent airtight container: Integrated molding
Enclosure: length 8mm, inner diameter 2.9mm, wall thickness 0.5mm, linear transmittance 30%,
Alumina average particle size 0.5-1.0μm
Small diameter cylindrical part: 0.7mm inner diameter, 0.5mm thickness, 12mm length, 20% linear transmittance,
Alumina average particle size 0.5-1.0μm
Discharge medium: Noble gas; Xe 10 atm, TmI 3 -TlI-NaI-ZnI 2 (50: 20: 20: 10 wt%): 3 mg,
Translucent airtight container Operating temperature: 1050 ℃
Translucent airtight container deformation expansion start temperature (24h): 1300 ℃

FIG. 3 is a schematic diagram of an automobile headlamp as an embodiment for carrying out the lighting device of the present invention. In the figure, 11 is a headlamp body, 12 is a high pressure discharge lamp lighting device, and 13 is a high pressure discharge lamp.

前照灯本体11は、容器状をなし、内部に反射鏡11a、前面にレンズ11bおよび図示を省略しているランプソケットなどを備えている。   The headlamp body 11 has a container shape, and includes a reflecting mirror 11a inside, a lens 11b on the front surface, and a lamp socket not shown.

高圧放電ランプ点灯装置12は、図4に示す回路構成を備えていて、主点灯回路12Aおよび始動器12Bを具備している。   The high pressure discharge lamp lighting device 12 has a circuit configuration shown in FIG. 4 and includes a main lighting circuit 12A and a starter 12B.

高圧放電ランプ13は、上記ランプソケットに装着されて点灯する。   The high-pressure discharge lamp 13 is mounted on the lamp socket and lights up.

本発明の高圧放電ランプを実施するための第1の形態を示す断面図Sectional drawing which shows the 1st form for implementing the high pressure discharge lamp of this invention 同じく透光性気密容器の包囲部の肉厚方向の断面の一部におけるアルミナ平均粒径分布を説明する模式図Similarly, a schematic diagram for explaining the alumina average particle size distribution in a part of the cross section in the thickness direction of the surrounding portion of the light-transmitting hermetic container 本発明の照明装置を実施するための一形態としての自動車前照灯を示す概念図The conceptual diagram which shows the motor vehicle headlamp as one form for implementing the illuminating device of this invention

符号の説明Explanation of symbols

1…透光性気密容器、1a…包囲部、1b…小径筒部、1c…放電空間、2…電極、4…電流導入導体、6…シール材、IT…発光管   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Translucent airtight container, 1a ... Enclosing part, 1b ... Small diameter cylinder part, 1c ... Discharge space, 2 ... Electrode, 4 ... Current introduction conductor, 6 ... Sealing material, IT ... Arc tube

Claims (6)

透光性多結晶アルミナセラミックスからなり放電空間を包囲する包囲部および包囲部の管軸方向の両端から延在する一対の小径筒部を備えているとともに包囲部の肉厚方向の断面における外表面領域のアルミナ平均粒径が残余の領域のアルミナ平均粒径に対して8%以上小さい透光性気密容器と;
透光性気密容器内に封装された一対の電極と;
透光性気密容器内に封入されたイオン化媒体と;
を具備していることを特徴とする高圧放電ランプ。
An outer surface of a cross section in the wall thickness direction of the enclosure portion, which is made of translucent polycrystalline alumina ceramics and includes a surrounding portion surrounding the discharge space and a pair of small diameter cylindrical portions extending from both ends of the surrounding portion in the tube axis direction A translucent airtight container having an alumina average particle size in the region of 8% or more smaller than the alumina average particle size in the remaining region;
A pair of electrodes sealed in a translucent airtight container;
An ionization medium enclosed in a translucent airtight container;
A high-pressure discharge lamp comprising:
透光性多結晶アルミナセラミックスからなり放電空間を包囲する包囲部および包囲部の管軸方向の両端から延在する一対の小径筒部を備えているとともに包囲部の肉厚方向の断面における外表面領域のポア含有量が残余の領域のポア含有量に対して7%以上少ない透光性気密容器と;
透光性気密容器内に封装された一対の電極と;
透光性気密容器内に封入されたイオン化媒体と;
を具備していることを特徴とする高圧放電ランプ。
An outer surface of a cross section in the wall thickness direction of the enclosure portion, which is made of translucent polycrystalline alumina ceramics and includes a surrounding portion surrounding the discharge space and a pair of small diameter cylindrical portions extending from both ends of the surrounding portion in the tube axis direction A translucent airtight container having a pore content in the region of 7% or more less than the pore content in the remaining region;
A pair of electrodes sealed in a translucent airtight container;
An ionization medium enclosed in a translucent airtight container;
A high-pressure discharge lamp comprising:
包囲部は、直線透過率が小径筒部における直線透過率より高くて、かつ20%を超えているとともに、アルミナの平均粒径が1.2μm以下であることを特徴とする請求項1または2記載の高圧放電ランプ。   The envelope portion has a linear transmittance higher than that of the small-diameter cylindrical portion and exceeds 20%, and an average particle diameter of alumina is 1.2 μm or less. The high-pressure discharge lamp described. 透光性気密容器は、その包囲部の肉厚方向の断面における外表面領域のポア含有量が残余の領域のポア含有量に対して7%以上少ないことを特徴とする請求項1記載の高圧放電ランプ。   2. The high-pressure hermetic container according to claim 1, wherein the pore content of the outer surface region in the cross section in the thickness direction of the surrounding portion of the translucent airtight container is 7% or more less than the pore content of the remaining region. Discharge lamp. 透光性気密容器は、その包囲部の肉厚方向の断面における表面領域のアルミナ平均粒径が残余の領域のアルミナ平均粒径に対して8%以上小さいことを特徴とする請求項2記載の高圧放電ランプ。   3. The translucent airtight container according to claim 2, wherein the alumina average particle size of the surface region in the cross section in the thickness direction of the surrounding portion is 8% or more smaller than the alumina average particle size of the remaining region. High pressure discharge lamp. 照明装置本体と;
照明装置本体に配設された請求項1ないし5のいずれか一記載の高圧放電ランプと;
高圧放電ランプを点灯する点灯装置と;
を具備していることを特徴とする照明装置。
A lighting device body;
A high-pressure discharge lamp according to any one of claims 1 to 5 disposed in a lighting device body;
A lighting device for lighting the high-pressure discharge lamp;
An illumination device comprising:
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