JP2008084815A - High-pressure discharge lamp, method of manufacturing high-pressure discharge lamp and lighting apparatus - Google Patents

High-pressure discharge lamp, method of manufacturing high-pressure discharge lamp and lighting apparatus Download PDF

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Masazumi Ishida
正純 石田
Mikio Matsuda
幹男 松田
Kozo Kamimura
幸三 上村
Takuma Matsumoto
卓馬 松本
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  • Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-pressure discharge lamp which can accommodate a light emitting tube made of a translucent ceramic in an external tube and can seal the outer tube as well even if the outer tube is minimized. <P>SOLUTION: The high-pressure discharge lamp HDL is composed of an arc tube IT provided with a translucent ceramic airtight container 1, a pair of electrodes 2, 2, arranged facing with each other and sealed in the container, a discharging medium, and a current introducing conductor 3 which is introduced airtight in the translucent ceramic airtight container and connected with the electrodes and an outer tube OT, which is provided with a current supplying conductor 7 having a sliding connection part 7c which is introduced inside airtight and works in an axial direction, and which accommodates the arc tube in a condition that the current introducing conductor is connected capable of sliding in the axial direction with the sliding connection part of the current supplying conductor and is maintained airtight against an external atmosphere. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、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、その製造方法および高圧放電ランプ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 ceramic, a manufacturing method thereof, and an illumination device including the high-pressure discharge lamp.

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既知である(例えば、特許文献1参照。)。なお、特許文献1においては、透光性セラミックスの直線透過率が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ために、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)を用いている。   A high-pressure discharge lamp including a light-transmitting hermetic container made of a light-transmitting ceramic is known (for example, see Patent Document 1). In Patent Document 1, in order to obtain a ceramic metal halide lamp for a liquid crystal backlight with a linear transmittance of translucent ceramics of 60 to 85%, crystals having an average particle diameter of 5 μm or less are placed in a translucent ceramic discharge vessel. Polycrystalline yttrium aluminum garnet (YAG) made of

透光性セラミックスを用いた透光性気密容器を封止するには、フリットガラスを用いるのが一般的である。耐熱性が透光性セラミックスに比較して低いフリットガラスを用いて封止するために、透光性放電容器の両端から延長する小径筒部を形成し、小径筒部の端部において封止する。そして、小径筒部の内部に電極軸部と小径筒部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して温度勾配を生じさせることにより、封止部の温度を低くしている。   In order to seal a translucent airtight container using translucent ceramics, frit glass is generally used. In order to seal with a frit glass having lower heat resistance than translucent ceramics, a small-diameter cylindrical portion extending from both ends of the translucent discharge vessel is formed and sealed at the end of the small-diameter cylindrical portion. . Then, a small gap called a capillary is formed between the electrode shaft portion and the inner surface of the small diameter cylindrical portion inside the small diameter cylindrical portion, thereby generating a temperature gradient, thereby reducing the temperature of the sealing portion. Yes.

発光管が透光性セラミックスを用いて形成される場合、発光管を内部に収納する外管の内部を真空に保持することで、ニオブなどの酸化しやすい金属からなる電流導入導体の酸化を防止したり、発光管の最冷部温度を所望に高めたりすることができる。後者の場合、最冷部温度を高くすることで、石英ガラス製の透光性気密容器を用いるよりも発光効率を高くすることができる。また、ランプ電圧形成用媒体として亜鉛などの低融点金属のハロゲン化物を水銀に代えて封入する場合には、発光管の最冷部温度を高めることで、当該ハロゲン化物の蒸気圧が高くなり、ランプ電圧を一層高くすることができる。なお、外管内には所望により不活性ガスを所定圧力で封入することもできる。   When the arc tube is made of translucent ceramics, the inside of the outer tube that houses the arc tube is kept in a vacuum to prevent oxidation of current-introducing conductors made of oxidizable metals such as niobium Or the temperature at the coldest part of the arc tube can be increased as desired. In the latter case, by increasing the coldest part temperature, the light emission efficiency can be increased as compared with the case of using a light-transmitting airtight container made of quartz glass. In addition, when encapsulating a halogen of a low melting point metal such as zinc as a lamp voltage forming medium instead of mercury, the vapor pressure of the halide increases by increasing the coldest part temperature of the arc tube, The lamp voltage can be further increased. Note that an inert gas can be sealed in the outer tube at a predetermined pressure as desired.

また、透光性セラミックスを用いた発光管であっても、一般に外管は、硬質ガラス、石英ガラスまたは軟質ガラスなどのガラスを用いて形成されている。   Moreover, even if it is the arc_tube | light_emitting_tube using translucent ceramics, generally an outer tube is formed using glass, such as hard glass, quartz glass, or soft glass.

特開平10−255719号公報JP-A-10-255719

ところが、自動車前照灯用の高圧放電ランプなどにおいて、規格に適合させるなどのためにランプ全体をコンパクトにする場合、外管を最小化する必要がある。そこで、外管の内径を発光管の外径に接近した値にしようとすると、発光管の外管内への収納作業と外管の封止の両立を図ることが困難になるという問題がある。   However, in the case of a high pressure discharge lamp for an automobile headlamp or the like, when the entire lamp is made compact in order to conform to the standard, it is necessary to minimize the outer tube. Therefore, if the inner diameter of the outer tube is set to a value close to the outer diameter of the arc tube, there is a problem that it is difficult to achieve both the storing operation of the arc tube in the outer tube and the sealing of the outer tube.

本発明は、外管を最小化しても透光性セラミックスを用いた発光管の外管内への収納作業と外管の封止の両立を図れる高圧放電ランプ、その製造方法および高圧放電ランプを備えた照明装置を提供することを目的とする。   The present invention includes a high-pressure discharge lamp, a method for manufacturing the same, and a high-pressure discharge lamp that can achieve both a housing operation of an arc tube using translucent ceramics and sealing of the outer tube even when the outer tube is minimized. An object of the present invention is to provide a lighting device.

第1の発明の高圧放電ランプは、透光性セラミックス気密容器、透光性セラミックス気密容器内に離間対向して封装された一対の電極、透光性セラミックス気密容器内に封入された放電媒体および透光性セラミックス気密容器内に気密に導入されて電極に接続した電流導入導体を備えた発光管と;内部に気密に導入されて軸方向に作用する摺接接続部を有する電流供給導体を備え、電流供給導体の摺接接続部に少なくとも一方の電流導入導体が軸方向に摺接可能に接続した状態で発光管を内部に収納するとともに、外気に対して気密に保持され内部に気密空間を形成した外管と;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 a translucent ceramic hermetic container, a pair of electrodes sealed in a translucent ceramic hermetic container at a distance from each other, a discharge medium sealed in the translucent ceramic hermetic container, and An arc tube having a current introduction conductor hermetically introduced into a translucent ceramic hermetic container and connected to an electrode; and a current supply conductor having a sliding contact portion that is hermetically introduced inside and acts in the axial direction The arc tube is housed in the state where at least one current introduction conductor is slidably connected in the axial direction to the sliding contact portion of the current supply conductor, and is kept airtight against the outside air and has an airtight space inside. And an outer tube formed.

第1の発明は、上記のように外管内に導入される電流供給導体の構成を改良して本発明の目的を達成するものである。すなわち、電流供給導体に発光管の電流導入導体を軸方向に摺接可能に接続する摺接接続部を配設したものである。   The first invention achieves the object of the present invention by improving the configuration of the current supply conductor introduced into the outer tube as described above. That is, a sliding contact connecting portion for connecting the current introducing conductor of the arc tube so as to be slidable in the axial direction is disposed on the current supply conductor.

発光管は、基端側が外部に露出し、中間部が透光性セラミックス気密容器に形成された封止部を気密に貫通し、先端側が透光性セラミックス気密容器の内部に露出して電極に接続する電流導入導体を備えている。また、放電媒体は、高圧放電ランプの種類に応じて多様な構成を採用することができる。   The arc tube has a proximal end exposed to the outside, an intermediate portion hermetically penetrating a sealing portion formed in the translucent ceramic hermetic container, and a distal end exposed to the inside of the translucent ceramic hermetic container to serve as an electrode. A current introduction conductor to be connected is provided. In addition, the discharge medium can employ various configurations depending on the type of the high-pressure discharge lamp.

また、発光管は、その透光性セラミックス気密容器がフリットガラスを用いて封止した構造であることを許容するが、所望によりフリットガラスを用いないで封止した構造であってよい。したがって、透光性セラミックス気密容器は、キャピラリーと称されるわずかな隙間を形成するための小径筒部を備えていてもよいし、実質的に小径筒部を備えていないものであってもよい。   In addition, the arc tube allows the translucent ceramic hermetic container to have a structure sealed with frit glass, but may have a structure sealed without using frit glass if desired. Therefore, the translucent ceramic hermetic container may be provided with a small-diameter cylindrical portion for forming a slight gap called a capillary, or may be substantially not provided with a small-diameter cylindrical portion. .

外管が備えている電流供給導体は、外部の点灯回路に接続して電流の供給手段として機能し、また外管内に気密に導入されている。したがって、電流供給導体は、その基端部が外管の外部に露出し、中間部が外管に気密に封着され、先端部が外管の内部に露出する。   The current supply conductor provided in the outer tube is connected to an external lighting circuit to function as a current supply means, and is airtightly introduced into the outer tube. Therefore, the base end portion of the current supply conductor is exposed to the outside of the outer tube, the intermediate portion is hermetically sealed to the outer tube, and the distal end portion is exposed to the inside of the outer tube.

なお、電流供給導体は、導電体により構成されているが、その材質および構成については特段限定されない。また、電流供給導体を外管内に気密に導入するための手段も特段限定されない。   The current supply conductor is made of a conductor, but the material and configuration are not particularly limited. Further, the means for introducing the current supply conductor into the outer tube in an airtight manner is not particularly limited.

外管を構成する透光性部材、好適にはガラスと気密導入部における電流供給導体の材質に応じて既知の封着手段を適宜採用することができる。例えば、外管が石英ガラスで電流供給導体を気密に導入するためには、モリブデン箔を封着金属箔として用いて、当該封着金属箔を封止部内に気密に埋設させるシュリンク封止や圧潰封止またはそれらの組み合わせを用いることができる。なお、この構成においては、モリブデン箔に接続して外管の外部へ露出する部分および同じく外管内部へ露出する部分に例えばモリブデン、タングステンおよび白金などの高融点金属を用いることができる。   A known sealing means can be appropriately employed depending on the translucent member constituting the outer tube, preferably glass and the material of the current supply conductor in the airtight introduction portion. For example, in order to airtightly introduce the current supply conductor with quartz glass as the outer tube, molybdenum sealing is used as a sealing metal foil, and the sealing metal foil is hermetically embedded in the sealing portion, such as shrink sealing or crushing. Sealing or a combination thereof can be used. In this configuration, a refractory metal such as molybdenum, tungsten, or platinum can be used for a portion that is connected to the molybdenum foil and exposed to the outside of the outer tube and a portion that is also exposed to the inside of the outer tube.

さらに、電流供給導体の摺接接続部は、電流供給導体が一対配設される場合、その両方または一方に配設される。そして、発光管から外部に露出する電流導入導体との間で電気的に導通する機能、発光管を支持するのに寄与する程度の機械的保持機能および電流供給導体と電流導入導体とが導通を維持しながら相対的な摺動を許容する摺動機能を有している。また、所望により上記の機能に加えて発光管の透光性セラミックス気密容器の端部部分を抱持する補助的支持機能を追加することができる。   Further, when the pair of current supply conductors is disposed, the sliding contact connecting portions of the current supply conductors are disposed on both or one of them. The function of electrically conducting between the current introducing conductor exposed from the arc tube to the outside, the mechanical holding function that contributes to supporting the arc tube, and the current supply conductor and the current introducing conductor are conducted. It has a sliding function that allows relative sliding while maintaining. In addition to the above function, an auxiliary support function for holding the end portion of the translucent ceramic hermetic container of the arc tube can be added as desired.

電流供給導体は、上記機能を具有している摺接接続部であればよく、したがって摺接接続部の具体的な構造は、本発明においては特段限定されない。例えば、電流供給導体の先端部がコイル状、スリーブ状などをなした構造を採用することができる。   The current supply conductor may be a slidable contact portion having the above function, and the specific structure of the slidable contact portion is not particularly limited in the present invention. For example, a structure in which the tip of the current supply conductor has a coil shape or a sleeve shape can be employed.

また、一対の電流供給導体の両方に摺接接続部を配設する場合、両方の摺接接続部がその機能を持続し続けるような構成であるだけでなく、一方の摺接接続部は、そこに電流導入導体が接続された後に、溶接または加締めなどで当該電流供給導体と電流導入導体とが固着されることによって、その摺動機能がランプ完成後においては喪失されている構成であってもよい。   In addition, when the sliding contact connection portions are disposed on both of the pair of current supply conductors, not only the configuration in which both sliding contact connection portions continue their functions, but also one sliding contact connection portion, After the current introduction conductor is connected thereto, the current supply conductor and the current introduction conductor are fixed by welding or caulking, so that the sliding function is lost after the lamp is completed. May be.

そうして、第1の発明においては、発光管と外管の熱膨張係数の違いによりランプ製造時や使用中点灯、消灯などにおいて、電流供給導体と電流導入導体との間に応力が作用したときに、電流供給導体の摺接接続部とそこに接続する電流導入導体との間の相対的な摺動が生じるために、当該応力が吸収される。その結果、透光性セラミックス気密容器の封止部のシール材にクラックを生じるなどの不具合発生が抑制される。   Thus, in the first aspect of the invention, stress is applied between the current supply conductor and the current introduction conductor at the time of manufacturing the lamp and during lighting and extinguishing due to the difference in thermal expansion coefficient between the arc tube and the outer tube. In some cases, the relative sliding between the slidable contact portion of the current supply conductor and the current introduction conductor connected thereto occurs, so that the stress is absorbed. As a result, the occurrence of defects such as cracks in the sealing material of the sealing portion of the translucent ceramic hermetic container is suppressed.

また、電流供給導体が摺接接続部を有しているので、この部分の表面積が大きくなり、かつ熱容量も大きくなるので、電流導入導体の封止部と外管の封止部との間の熱的な影響を軽減することができる。   Further, since the current supply conductor has the sliding contact portion, the surface area of this portion is increased and the heat capacity is also increased, so that the gap between the sealing portion of the current introduction conductor and the sealing portion of the outer tube is increased. Thermal effects can be reduced.

第2の発明の高圧放電ランプは、透光性セラミックス気密容器、透光性セラミックス気密容器内に離間対向して封装された一対の電極、透光性セラミックス気密容器内に封入された放電媒体および透光性セラミックス気密容器内に気密に導入されて電極に接続した電流導入導体を備えた発光管と;透光性セラミックス気密容器の最大外径より大きな内径を有する管状の外管主体部、外管主体部の一端に接続する細管部、外管主体部の他端に形成された第1の封止部、細管部に形成された第2の封止部、ならびに基端が第1および第2の封止部を経由して内部にそれぞれ気密に導入されて先端が電流導入導体に接続して発光管を支持している一対の電流供給導体を備えた外管と;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 includes a light-transmitting ceramic hermetic container, a pair of electrodes sealed in a light-transmitting ceramic air-tight container so as to face each other, a discharge medium sealed in the light-transmitting ceramic hermetic container, and An arc tube having a current introduction conductor hermetically introduced into the translucent ceramic hermetic container and connected to the electrode; a tubular outer tube main body having an inner diameter larger than the maximum outer diameter of the translucent ceramic hermetic container, A thin tube portion connected to one end of the tube main portion, a first sealing portion formed at the other end of the outer tube main portion, a second sealing portion formed in the thin tube portion, and a base end of the first and first And an outer tube having a pair of current supply conductors that are hermetically introduced into the interior via the two sealing portions and whose tip is connected to the current introduction conductor to support the arc tube. It is characterized by that.

第2の発明は、上記のように外管の封止構造を改良して本発明の目的を達成するものである。すなわち、外管の両端に配設する一対の封止部を非対称な第1および第2の封止部として構成している。なお、第1の発明が内在する構成であるのが好ましい。   The second invention achieves the object of the present invention by improving the sealing structure of the outer tube as described above. That is, a pair of sealing portions disposed at both ends of the outer tube are configured as asymmetric first and second sealing portions. It is preferable that the first invention is included.

発光管は、第1の発明におけるのと同様な構成であることを許容する。   The arc tube is allowed to have the same configuration as in the first invention.

外管は、外管主体部、細管部、第1および第2の封止部ならびに一対の電流供給導体を備えていて、外気に対して気密に保持されている。   The outer tube includes an outer tube main body portion, a thin tube portion, first and second sealing portions, and a pair of current supply conductors, and is kept airtight against the outside air.

外管主体部は、その内径が発光管の外径より大きい。高圧放電ランプをなるべくコンパクトにするためには、外管主体部の内径を、発光管の外径の1.2〜3.5倍程度、好ましくは1.5〜3.0倍の範囲に設定するのがよい。また、外管主体部は、少なくともその内部に発光管を収納可能な程度の管軸方向の長さを有しているものとする。さらに、外管主体部は、その内部形状が円筒状にすることでその製作が容易になるが、発光管を収納できれば内部形状は特段限定されない。   The outer tube main body has an inner diameter larger than the outer diameter of the arc tube. In order to make the high-pressure discharge lamp as compact as possible, the inner diameter of the outer tube main body is set to a range of about 1.2 to 3.5 times, preferably 1.5 to 3.0 times the outer diameter of the arc tube. It is good to do. In addition, the outer tube main body portion is assumed to have a length in the tube axis direction at least enough to accommodate the arc tube therein. Further, the outer tube main body can be easily manufactured by making the inner shape cylindrical, but the inner shape is not particularly limited as long as the arc tube can be accommodated.

第1の封止部は、管状の外管主体部の他端である開放端を閉止して形成されているとともに、一対の電流供給導体の一方を気密に封着して導入している。第1の封止部を形成する前の段階において、管状の外管主体部の他端である開放端から発光管をその内部へ挿入することができる。このため、外管の内径が発光管の外径よりわずかに大きい程度であれば、発光管を外管内部に収納することが可能になる。なお、第1の封止部の形状は、好適には管軸に直交する方向の断面がほぼ円形を成すように形成される。また、所望により第1の封止部を高圧放電ランプに口金を装着する際の装着部として利用することができる。   The first sealing portion is formed by closing the open end which is the other end of the tubular outer tube main portion, and introduces one of the pair of current supply conductors in an airtight manner. Before the first sealing portion is formed, the arc tube can be inserted into the inside from the open end which is the other end of the tubular outer tube main body. For this reason, if the inner diameter of the outer tube is slightly larger than the outer diameter of the arc tube, the arc tube can be housed inside the outer tube. In addition, the shape of the first sealing portion is preferably formed so that the cross section in the direction orthogonal to the tube axis is substantially circular. Further, if desired, the first sealing portion can be used as a mounting portion when the base is mounted on the high pressure discharge lamp.

また、第1の封止部は、所望により一方の電流供給導体の封着と外管主体部の開放端の閉止とが時間的および空間的に分離して形成される構造を採用することができる。   Further, the first sealing portion may employ a structure in which the sealing of one current supply conductor and the closing of the open end of the outer tube main body are separated in time and space if desired. it can.

すなわち、その第1の態様としては、予め一方の電流供給導体を気密に導入して第1の封止部とこの封止部から電流供給導体の軸方向に離間したガラス部分、例えば杯状部分とを有する封着用ガラスバルブを製作しておき、発光管を収納した外管主体部の開放端に上記封着用ガラスバルブの上記ガラス部分をガラス溶着する構成である。   That is, as a first aspect thereof, one current supply conductor is introduced in advance in an airtight manner, and the first sealing portion and a glass portion separated from the sealing portion in the axial direction of the current supply conductor, for example, a cup-shaped portion The glass portion of the sealing glass bulb is glass-welded to the open end of the outer tube main body housing the arc tube.

また、その第2の態様としては、予め一方の電流供給導体を気密に導入して第1の封止部を主体とする封着用ガラスバルブを製作しておき、発光管を収納した外管主体部の開放端を主として上記封着用ガラスバルブにおける第1の封止部の外周部にガラス溶着する構成である。   Further, as the second aspect, a sealing glass bulb mainly composed of the first sealing portion by introducing one current supply conductor in an airtight manner in advance, and an outer tube main body containing the arc tube The glass is welded mainly to the outer peripheral portion of the first sealing portion in the sealing glass bulb.

したがって、上述した第1の封止部における上記第1および第2の態様は、後述する第3の発明を実施することにより得られる。   Therefore, the first and second aspects of the first sealing portion described above can be obtained by implementing a third invention to be described later.

細管部または排気管部は、外管主体部の一端に接続し、しかも外管に比較して細くなっていて、かつ外管の内部に連通している。なお、細管の接続を容易にするために、外管主部の一端側を半球状など順次縮径するように予め成形することができる。また、予め発光管を収納し、さらに第1の封止部を形成しておくことにより、細管を経由して外管の内部を排気することができる。さらに、所望により排気後に外管内に所望の雰囲気ガスを封入することもできる。   The narrow tube portion or the exhaust tube portion is connected to one end of the outer tube main body, is thinner than the outer tube, and communicates with the inside of the outer tube. In order to facilitate the connection of the thin tubes, the one end side of the outer tube main portion can be formed in advance so as to be sequentially reduced in diameter such as a hemisphere. Further, by storing the arc tube in advance and forming the first sealing portion, the inside of the outer tube can be exhausted through the narrow tube. Furthermore, if desired, a desired atmospheric gas can be sealed in the outer tube after exhausting.

さらに、細管部には、他方の電流供給導体が挿通し、後述する第2の封止部を経由して外管内へ気密に導入されている。   Further, the other current supply conductor is inserted into the thin tube portion and is airtightly introduced into the outer tube via a second sealing portion described later.

そうして、細管部を利用して外管の内部を排気後またはそれに続く封入後に、後述する第2の封止部を形成することができる。したがって、細管の内径および肉厚は、外管内の排気、封入および電流供給導体の封着が可能な程度であればよく、特段限定されない。   Thus, the second sealing portion described later can be formed after exhausting the inside of the outer tube using the narrow tube portion or after the subsequent sealing. Therefore, the inner diameter and the wall thickness of the thin tube are not particularly limited as long as they are such that exhaust, sealing, and current supply conductors in the outer tube can be sealed.

第2の封止部は、上述から理解できるように細管部に形成されている。したがって、第2の封止部を第1の封止部に比較して小さく形成することができる。そうすれば、第2の封止部を形成する際に必要な熱量が少なくなり、外管内に発光管が収納されている状態で第2の封止部を形成しても、発光管の第2の封止部側に位置する封止部が受熱により損傷するのを防止することができる。   As can be understood from the above, the second sealing portion is formed in the narrow tube portion. Therefore, the second sealing portion can be formed smaller than the first sealing portion. By doing so, the amount of heat required for forming the second sealing portion is reduced, and even if the second sealing portion is formed in a state where the arc tube is housed in the outer tube, the arc tube It can prevent that the sealing part located in the 2 sealing part side is damaged by heat receiving.

第1および第2の封止部の態様は、本発明において特段限定されない。外管を構成する透光性部材、好適にはガラスと封止部内に気密に埋設される電流供給導体の材質に応じて既知の封止手段を適宜採用することができる。例えば、外管が石英ガラスで電流供給導体がモリブデンの場合には、モリブデン箔を封着金属箔として用いて、当該封着金属箔を封止部内に気密に埋設させるシュリンク封止や圧潰封止またはそれらの組み合わせを用いることができる。   The aspects of the first and second sealing portions are not particularly limited in the present invention. A known sealing means can be appropriately employed according to the material of the translucent member constituting the outer tube, preferably the glass and the material of the current supply conductor that is hermetically embedded in the sealing portion. For example, if the outer tube is quartz glass and the current supply conductor is molybdenum, then using a molybdenum foil as a sealing metal foil, shrink sealing or crushing sealing that seals the sealing metal foil in a sealed portion Or a combination thereof can be used.

外管内に気密に導入される一対の電流供給導体の少なくとも一方に、第1の発明における摺接接続部を形成することができる。この態様によれば、後述する第3の発明において封着用ガラスバルブを形成する際に、一方の電流供給導体に発光管を接続しないでおくことが可能になる。これにより、封着用ガラスバルブを形成する際の加熱で発光管の封止部が受熱により損傷するのを防止できる。   The sliding contact connection portion according to the first aspect of the present invention can be formed on at least one of the pair of current supply conductors that are airtightly introduced into the outer tube. According to this aspect, when forming the sealing glass bulb in the third invention to be described later, it is possible to leave the arc tube not connected to one of the current supply conductors. Thereby, it can prevent that the sealing part of an arc_tube | light_emitting_tube is damaged by heat reception by the heating at the time of forming the glass bulb | ball for sealing.

次に、第1および第2の発明における電流供給導体の外管内部への導入の好ましい態様について説明する。すなわち、その第1の態様は、電流供給導体を、傾斜機能材からなるシール体の導電性部分を介して外管の内部に気密に導入している。     Next, a preferable aspect of introducing the current supply conductor into the outer tube in the first and second inventions will be described. That is, in the first aspect, the current supply conductor is airtightly introduced into the outer tube through the conductive portion of the sealing body made of the functionally gradient material.

シール体は、耐火性導電性金属粉末および耐火性絶縁体粉末の混合焼結体であって、導電性部分、中間部分および非導電性部分が順次隣接した傾斜機能材である。耐火性導電性金属粉末としては、例えばMoやWなどの耐火性導電性金属の粉末を用いることができる。   The seal body is a mixed sintered body of a refractory conductive metal powder and a refractory insulator powder, and is a functionally graded material in which a conductive portion, an intermediate portion, and a nonconductive portion are sequentially adjacent. As the refractory conductive metal powder, for example, a refractory conductive metal powder such as Mo or W can be used.

導電性部分は、耐火性導電性金属リッチであり、相対的に高い導電性を有していて、電流供給導体の一部を構成する。   The conductive portion is rich in refractory conductive metal, has a relatively high conductivity, and constitutes a part of the current supply conductor.

また、導電性部分には、外部リード部材および電流供給導体の主体部分が接続される。外部リード部材および電流供給導体の主体部分を、棒状をなした単一の導電体で構成してシール体の導電性部分を貫通するように構成することもできるが、高い気密性を得るためには導電性部分が外部リード部材および電流供給導体の主体部分間に介在するように外部リード部材および電流供給導体の主体部分を別体として構成し、かつ導電性部分内において相互に離間するように配置するのがよい。   The main portion of the external lead member and the current supply conductor is connected to the conductive portion. Although the main part of the external lead member and the current supply conductor can be constituted by a single conductor having a rod shape so as to penetrate the conductive part of the seal body, in order to obtain high airtightness The main part of the external lead member and the current supply conductor are configured separately so that the conductive part is interposed between the main part of the external lead member and the current supply conductor, and are separated from each other in the conductive part. It is good to arrange.

非導電性部分は、耐火性絶縁体リッチであり、相対的に高い絶縁性を有していて、その熱膨張率が外管のそれに近似している。そして、非導電性部分が外管の開口部に封着することにより、シール体と外管とが協働して封止部を形成する。耐火性絶縁体粉末としては、例えばSiOなどの粉末を用いることができる。 The non-conductive portion is rich in a refractory insulator and has a relatively high insulating property, and its thermal expansion coefficient approximates that of the outer tube. And a nonelectroconductive part seals to the opening part of an outer tube | pipe, and a sealing body and an outer tube | pipe cooperate and form a sealing part. As the refractory insulator powder, for example, a powder such as SiO 2 can be used.

また、非導電性部分は、その熱膨張率が外管のそれと近似した値に予め調整されているのが好ましい。非導電性部分を外管の熱膨張率と近似した値にするには、外管の構成材料と同様な材料を主成分として用いるのがよい。外管が石英ガラスや硬質ガラスから構成されている場合、SiOを主成分とする材料を用いることにより、外管との間に良好な封着性を得ることができる。 Moreover, it is preferable that the non-conductive portion is adjusted in advance to have a coefficient of thermal expansion approximate to that of the outer tube. In order to make the non-conductive portion approximate to the coefficient of thermal expansion of the outer tube, it is preferable to use a material similar to the constituent material of the outer tube as a main component. When the outer tube is made of quartz glass or hard glass, good sealing properties can be obtained between the outer tube and the outer tube by using a material mainly composed of SiO 2 .

中間部分は、導電性部分と非導電性部分との間に介在しており、耐火性導電性金属粉末および耐火性絶縁体粉末が導電性部分および非導電性部分における混合割合に対して中間の割合で混合されていて、導電性部分および非導電性部分のそれぞれの有する熱膨張率に対して中間の熱膨張率になっている。また、同時に中間の導電率を有する部分を構成している。そして、中間部分は、導電性部分および非導電性部分の熱膨張率差の緩和帯として機能する。   The intermediate portion is interposed between the conductive portion and the nonconductive portion, and the refractory conductive metal powder and the refractory insulator powder are intermediate to the mixing ratio in the conductive portion and the nonconductive portion. They are mixed in proportions, and have an intermediate thermal expansion coefficient with respect to the thermal expansion coefficient of each of the conductive portion and the non-conductive portion. At the same time, a portion having an intermediate conductivity is formed. The intermediate portion functions as a relaxation zone for the difference in thermal expansion coefficient between the conductive portion and the non-conductive portion.

また、中間部分は、シール体の導電性部分に隣接する部位の熱膨張率が導電性部分の熱膨張率に接近し、かつ非導電性部分に隣接する部位の熱膨張率が非導電性部分の熱膨張率に接近するように構成される。したがって、中間の熱膨張率部分の好適な構成としては、導電性部分と非導電性部分との間において熱膨張率および導電率が複数の値をもって分布している。そして、複数の値の態様としては連続的および段階的のいずれであってもよい。   The intermediate portion has a thermal expansion coefficient of a portion adjacent to the conductive portion of the sealing body close to that of the conductive portion, and a thermal expansion coefficient of the portion adjacent to the nonconductive portion is a nonconductive portion. It is comprised so that the coefficient of thermal expansion may approach. Therefore, as a preferable configuration of the intermediate coefficient of thermal expansion, the coefficient of thermal expansion and the conductivity are distributed with a plurality of values between the conductive part and the non-conductive part. And as a mode of a plurality of values, any of continuous and stepwise may be sufficient.

なお、シール体の傾斜機能材を製作するには、既知の各種構成および製造方法を適宜採用することができる。   In order to manufacture the functionally graded material for the sealing body, various known configurations and manufacturing methods can be appropriately employed.

そうして、電流供給導体の外管内に導入される部分が傾斜機能材からなるシール体により構成されているので、外管の封止時にはシール体の導電性部分を包囲する非導電性部分を加熱して外管に封着するので、電流供給導体およびシール体の導電性部分を直接加熱する必要がない。さらに、封止のために加熱する非導電性部分と導電性部分との間には中間部分が介在しているので、外管とシール体とを封着する際に外管内に位置する電流供給導体に伝わる熱が少なくなる。   Thus, since the portion of the current supply conductor introduced into the outer tube is constituted by the sealing body made of the functionally gradient material, the non-conductive portion that surrounds the conductive portion of the sealing body is sealed when the outer tube is sealed. Since it is heated and sealed to the outer tube, it is not necessary to directly heat the current supply conductor and the conductive portion of the seal body. Furthermore, since an intermediate portion is interposed between the non-conductive portion and the conductive portion that are heated for sealing, the current supply located in the outer tube when sealing the outer tube and the seal body Less heat is transferred to the conductor.

以上の結果、本態様においては、外管の封止時に熱によって発光管に作用する熱的ダメージが効果的に抑制される。すなわち、本態様では電流供給導体を経由する伝導熱が低減するので、効果的である。   As a result, in this embodiment, thermal damage that acts on the arc tube due to heat when the outer tube is sealed is effectively suppressed. That is, this embodiment is effective because the conduction heat passing through the current supply conductor is reduced.

一方、従来のこの種高圧放電ランプにおいては、発光管の透光性セラミックス気密容器を封止するために一般的なフリットガラスを用いて封止している場合、発光管の封止部の耐熱性が低いので、発光管の封止部と外管の封止部との間の距離をなるべく大きく設定する必要がある。そのために、高圧放電ランプが大型化してしまうという問題がある。   On the other hand, in the conventional high-pressure discharge lamp of this type, when the light-transmitting ceramic hermetic container of the arc tube is sealed with a general frit glass, the heat resistance of the sealed portion of the arc tube is high. Therefore, it is necessary to set the distance between the sealed portion of the arc tube and the sealed portion of the outer tube as large as possible. Therefore, there exists a problem that a high pressure discharge lamp will enlarge.

また、第1の態様によれば、傾斜機能材からなるシール体を用いて外管を封止することにより、封止部自体の長さを短縮することができる。例えば、封着金属箔を用いる封止に比較して封止部長を約半分程度に短縮することができる。   Moreover, according to the 1st aspect, the length of sealing part itself can be shortened by sealing an outer tube | pipe using the sealing body which consists of a functionally gradient material. For example, the length of the sealing portion can be reduced to about half compared to sealing using a sealing metal foil.

以上を要約すれば、第1の態様においては、外管の封止部と発光管との間の距離および封止部長を短縮することができるので、高圧放電ランプのコンパクト化を図る目的に対して頗る効果的である。   To summarize the above, in the first aspect, the distance between the sealing portion of the outer tube and the arc tube and the length of the sealing portion can be shortened. It is effective.

電流供給導体を外管内部へ導入するための好ましい第2の態様は、前記シール体と外管がシュリンク封止部を形成している構成である。シール体は、これを例えば円柱状に成形するなどシュリンク封止に効果的な所望の形状に成形することができる。     A preferred second mode for introducing the current supply conductor into the outer tube is a configuration in which the seal body and the outer tube form a shrink seal portion. The seal body can be formed into a desired shape effective for shrink sealing, for example, by forming it into a columnar shape.

なお、シュリンク封止は、シール体を外管の開口部内に挿入した状態で開口部を、その外周側から加熱して軟化させるとともに、外管内を排気して減圧状態に維持しながら封止することにより、軟化した開口部がシール体に縮径しながら溶着して封止部を形成する封止である。なお、本発明においては、シュリンク封止により形成された封止部をシュリンク封止部という。   Shrink sealing is performed by heating and softening the opening from the outer peripheral side in a state where the sealing body is inserted into the opening of the outer tube, and sealing the outer tube while evacuating and maintaining a reduced pressure state. Thus, the softened opening is welded while being reduced in diameter to the sealing body to form a sealing portion. In the present invention, a sealing portion formed by shrink sealing is referred to as a shrink sealing portion.

そうして、第2の態様によれば、良好な封止を得ることができるとともに、封止が容易になる。   And according to the 2nd aspect, while being able to obtain favorable sealing, sealing becomes easy.

第3の発明の高圧放電ランプの製造方法は、透光性セラミックス気密容器、透光性セラミックス気密容器内に離間対向して封装された一対の電極、透光性セラミックス気密容器内に封入された放電媒体および透光性セラミックス気密容器内に気密に導入されて電極に接続した電流導入導体を備えた発光管を製作する第1の工程と;一方の電流供給導体が気密に封着された第1の封止部を備えている封着用ガラスバルブを準備し、発光管の少なくとも一方の電流導入導体を一方の電流供給導体に接続して発光管を封着用ガラスバルブに支持させる第2の工程と;透光性セラミックス気密容器の最大外径より大きな内径を有し一端が開放した管状の外管主体部および外管主体部の他端に接続した細管を備えているガラス製の外管を準備して、外管主体部の開放端から第2の工程で得た封着用ガラスバルブに支持された発光管を外管主体部の内部に挿入し、外管主体部の開放端および封着用ガラスバルブの間を気密にガラス溶着して外管主体部の開放端を気密に封止する第3の工程と;発光管の他方の電流導入導体を他方の電流供給導体に接続した状態にして、外管の細管内部に他方の電流供給導体を挿通し、当該電流供給導体が細管部に気密に封着された第2の封止部を形成する第4の工程と;を具備していることを特徴としている。     According to a third aspect of the present invention, there is provided a high pressure discharge lamp manufacturing method comprising: a translucent ceramic hermetic container; a pair of electrodes sealed in a translucent ceramic hermetic container spaced apart from each other; A first step of manufacturing an arc tube having a current introduction conductor hermetically introduced into a discharge medium and a translucent ceramic hermetic vessel and connected to an electrode; and first current supply conductor hermetically sealed A second step of preparing a sealing glass bulb having one sealing portion and connecting at least one current introduction conductor of the arc tube to one current supply conductor to support the arc tube on the sealing glass bulb. And a glass outer tube having a tubular outer tube main body having an inner diameter larger than the maximum outer diameter of the translucent ceramic hermetic container and having one end opened, and a thin tube connected to the other end of the outer tube main body. Prepare the outer tube The arc tube supported by the sealing glass bulb obtained in the second step from the open end of the body part is inserted into the outer tube main part, and the space between the open end of the outer pipe main part and the sealing glass bulb is hermetically sealed A third step of hermetically sealing the open end of the main part of the outer tube with glass; and connecting the other current introduction conductor of the arc tube to the other current supply conductor, And a fourth step of forming a second sealing portion in which the other current supply conductor is inserted and the current supply conductor is hermetically sealed to the thin tube portion.

第3の発明は、第2の発明の高圧放電ランプを製造するのに好適な方法である。   The third invention is a method suitable for manufacturing the high-pressure discharge lamp of the second invention.

第1の工程には、既知の発光管製造工程を採用することができる。   A known arc tube manufacturing process can be adopted for the first process.

第2の工程において、封着用ガラスバルブは、一方の電流供給導体が気密に封着された第1の封止部を備えている。すなわち、ガラスバルブ素材に一方の電流供給導体を気密に封着して第1の封止部を形成しているとともに、ガラスバルブ素材を外管主体部の開放端に挿入してガラス溶着により上記開放端を封止する。このため、上記ガラスバルブ素材は、これを外管主体部の開放端に挿入して、上記開放端を封止するのに都合のよいような形状および寸法に形成されている。   In the second step, the sealing glass bulb includes a first sealing portion in which one current supply conductor is hermetically sealed. That is, one current supply conductor is hermetically sealed to the glass bulb material to form the first sealing portion, and the glass bulb material is inserted into the open end of the outer tube main portion and the above-mentioned glass welding is performed. Seal the open end. For this reason, the glass bulb material is formed in a shape and size that is convenient for sealing the open end by inserting it into the open end of the outer tube main body.

上記ガラスバルブ素材は、外管主体部の開放端内に嵌合して外管の縮径端部を形成しやすいように杯状に形成されているのが好ましい。しかし、第1の封止部が適当な外径を有しているのであれば、第1の封止部の外周部分に外管主体部の開放端を直接、例えば縮径しながらガラス溶着させて外管主体部の開放端を封着用ガラスバルブで封止することも許容される。この場合、見かけ上第1の封止部が外管主体部の外径に比較的接近している大径となる。上記のような態様の場合、ガラスバルブ素材は、その殆どが第1の封止部のみにより構成されている。   The glass bulb material is preferably formed in a cup shape so as to easily fit into the open end of the outer tube main body and form a reduced diameter end of the outer tube. However, if the first sealing portion has an appropriate outer diameter, the open end of the outer tube main portion is directly welded to the outer peripheral portion of the first sealing portion, for example, while reducing the diameter. It is also permissible to seal the open end of the outer tube main body with a sealing glass bulb. In this case, the first sealing portion apparently has a large diameter that is relatively close to the outer diameter of the outer tube main portion. In the case of the above aspects, most of the glass bulb material is constituted only by the first sealing portion.

また、封着用ガラスバルブのガラス素材が杯状をなしている場合であっても、所望により第1の封止部の外周部分に外管主体部の開放端を直接、例えば縮径しながらガラス溶着させて外管主体部の開放端を封着用ガラスバルブで封止することもできる。   Moreover, even if the glass material of the glass bulb for sealing is cup-shaped, the open end of the outer tube main body is directly reduced to the outer peripheral portion of the first sealing portion as desired, for example, while reducing the diameter. It is also possible to seal the open end of the outer tube main body with a sealing glass bulb.

封着用ガラスバルブの一方の電流供給導体と発光管の一方の電流導入導体との接続は、封着用ガラスバルブに一方の電流供給導体を気密に封着した後に行うのが好ましい。そうすれば、第1の封止部を形成する際に発光管、特にその一方の電流供給導体に対面する方の封止部が熱履歴を受けなくて済む。これを実現するためには、一方の電流供給導体に第1の発明における摺接接続部を形成しておけばよい。   The connection between the one current supply conductor of the sealing glass bulb and the one current introduction conductor of the arc tube is preferably performed after the one current supply conductor is hermetically sealed to the sealing glass bulb. Then, when the first sealing portion is formed, the arc tube, in particular, the sealing portion facing the one current supply conductor does not need to receive a thermal history. In order to realize this, the slidable contact portion in the first invention may be formed on one of the current supply conductors.

しかし、所望により封着用バルブに一方の電流供給導体を気密に封着する前に、封着用ガラスバルブの一方の電流供給導体と発光管の一方の電流導入導体とを接続することもできる。なお、この態様においても、封着用ガラスバルブの一方の電流供給導体に第1の発明における摺接接続部を形成することができる。ただし、所望により最初から固定的な接続を行うことも許容される。   However, if desired, one current supply conductor of the sealing glass bulb and one current introduction conductor of the arc tube can be connected before the one current supply conductor is hermetically sealed to the sealing bulb. In this aspect as well, the sliding contact portion in the first invention can be formed on one of the current supply conductors of the sealing glass bulb. However, a fixed connection is allowed from the beginning if desired.

また、一方の電流供給導体に摺接接続部を形成する態様において、当該摺接接続部と発光管の一方の電流導入導体との接続部を、そのまま摺接可能な状態にしておく態様でもよいし、さらに例えば溶接、加締めなどにより固定的な接続状態にする態様にすることもできる。   Further, in the aspect in which the sliding contact connection portion is formed on one current supply conductor, the connection portion between the sliding contact connection portion and one current introduction conductor of the arc tube may be in a state in which it can be slid as it is. In addition, for example, a fixed connection state can be obtained by welding, caulking, or the like.

第3の工程において、発光管の他方の電流導入導体と外管の他方の電流供給導体との接続は、発光管を外管主体部の内部に挿入する前に予め行う態様を採用することができる。この場合、封着用ガラスバルブ、発光管および他方の電流供給導体が一体化されて発光管マウントを形成することになる。また、上記挿入の後に、後述するように第4の工程において、細管の端面から細管の内部へ他方の電流供給導体を挿入して、発光管の他方の電流導入導体に接続する態様であってもよい。さらに、他方の電流供給導体を予め細管内に挿入しておき、外管主体部内に発光管を挿入したときに他方の電流導入導体を他方の電流供給導体の摺接接続部に接続させる態様であってもよい。   In the third step, it is possible to adopt a mode in which the connection between the other current introduction conductor of the arc tube and the other current supply conductor of the outer tube is performed in advance before the arc tube is inserted into the main portion of the outer tube. it can. In this case, the sealing bulb, the arc tube and the other current supply conductor are integrated to form an arc tube mount. In addition, after the insertion, in the fourth step, as will be described later, the other current supply conductor is inserted from the end face of the thin tube into the thin tube and connected to the other current introduction conductor of the arc tube. Also good. Further, the other current supply conductor is inserted into the narrow tube in advance, and when the arc tube is inserted into the outer tube main body, the other current introduction conductor is connected to the sliding contact portion of the other current supply conductor. There may be.

他方の電流供給導体には、上記いずれの態様であっても、第1の発明における摺接接続部を形成するのが好ましい。   In the other current supply conductor, it is preferable to form the slidable contact portion in the first invention in any of the above aspects.

また、第3の工程において、外管主体部の開放端を封止するための外管主体部と封着用ガラスバルブとのガラス溶着は、主として完成後の外管を見た場合に、前述のように外管主体部の領域内で行われていてもよいし、主として第1の封止部の領域、したがって第1の封止部の周囲において行われていてもよい。後者の態様の場合、第1の封止部の肉厚が大きくなるので、外観上第1の封止部の径が大きくなっているように見える。   Further, in the third step, the glass welding between the outer tube main body portion and the sealing glass bulb for sealing the open end of the outer tube main body portion is mainly performed when the outer tube after completion is viewed as described above. Thus, it may be performed within the region of the outer tube main body portion, or may be performed mainly in the region of the first sealing portion, and hence around the first sealing portion. In the case of the latter mode, since the thickness of the first sealing portion is increased, it appears that the diameter of the first sealing portion is increased in appearance.

第4の工程において、他方の電流供給導体は、第2の封止部を形成する以前に細管内に挿入されている。なお、他方の電流供給導体は、細管内に挿入されるが、その先端部が細管の内部に位置していてもよいし、細管から突出して外管主体部内に位置していてもよい。   In the fourth step, the other current supply conductor is inserted into the narrow tube before forming the second sealing portion. The other current supply conductor is inserted into the thin tube, but the tip thereof may be located inside the thin tube, or may protrude from the thin tube and be located in the outer tube main body.

なお、第2の封止部を形成するのに先立って、外管内の排気を行って内部を真空状態にするのが好ましいが、所望によりその後適当な雰囲気ガスを封入することもできる。また、第2の封止部の構造は、第2の発明における説明と同様であることを許容する。   Prior to the formation of the second sealing portion, it is preferable to evacuate the outer tube to make the inside vacuum, but an appropriate atmospheric gas can be sealed thereafter if desired. Further, the structure of the second sealing portion is allowed to be the same as that described in the second invention.

第1ないし第4の発明によれば、外管を最小化しても透光性セラミックスを用いた発光管の外管内への収納作業と外管の封止の両立を図れる高圧放電ランプ、その製造方法および高圧放電ランプを備えた照明装置を提供することができる。   According to the first to fourth inventions, a high-pressure discharge lamp that can achieve both the operation of housing the arc tube in the outer tube and the sealing of the outer tube using the translucent ceramics even when the outer tube is minimized, and its manufacture A method and a lighting device comprising a high-pressure discharge lamp can be provided.

また、第1の発明によれば、上記に加えて発光管と外管との間の熱膨張係数の相違に伴う管軸方向の収縮、膨張を電流導入導体と給電導体との間で吸収し、振動による電流導入導体と給電導体との間の接続外れを防止し、または発光管の封止部に加わる応力を軽減して、発光管を外管内の所定位置に保持する高圧放電ランプおよび高圧放電ランプを備えた照明装置を提供することができる。   According to the first invention, in addition to the above, the contraction and expansion in the tube axis direction due to the difference in the thermal expansion coefficient between the arc tube and the outer tube are absorbed between the current introduction conductor and the feeding conductor. A high-pressure discharge lamp and a high pressure for preventing the disconnection between the current introduction conductor and the power supply conductor due to vibration or reducing the stress applied to the sealing portion of the arc tube to hold the arc tube at a predetermined position in the outer tube An illumination device including a discharge lamp can be provided.

さらに、第2の発明によれば、上記に加えて外径および全長が短縮してコンパクトな高圧放電ランプおよび高圧放電ランプを備えた照明装置を提供することができる。   Furthermore, according to the second invention, in addition to the above, the outer diameter and the overall length can be shortened, and a compact high-pressure discharge lamp and a lighting device including the high-pressure discharge lamp can be provided.

第3の発明によれば、上記に加えて製造が容易で、しかも信頼性の高い高圧放電ランプの製造方法を提供することができる。   According to the third invention, in addition to the above, it is possible to provide a method for manufacturing a high-pressure discharge lamp that is easy to manufacture and has high reliability.

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、第1の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は要部断面図、図2は発光管の断面図である。本形態において、高圧放電ランプHDLは、発光管ITおよび外管OTを具備している。     1 and 2 show a first embodiment for carrying out the high-pressure discharge lamp according to the first invention, FIG. 1 is a sectional view of a main part, and FIG. 2 is a sectional view of an arc tube. In this embodiment, the high-pressure discharge lamp HDL includes a luminous tube IT and an outer tube OT.

〔発光管ITについて〕
発光管ITは、図2に示すように、透光性セラミックス気密容器1、電極2、放電媒体および電流導入導体3を備えている。また、図示の形態においては、透光性セラミックス気密容器1を封止するために、シール材4が用いられている。なお、図1において、発光管ITは、輪郭が点線で示され、また薄墨部分が外面を示している。
[About arc tube IT]
As shown in FIG. 2, the arc tube IT includes a translucent ceramic hermetic container 1, an electrode 2, a discharge medium, and a current introduction conductor 3. In the illustrated embodiment, a sealing material 4 is used to seal the translucent ceramic hermetic container 1. In FIG. 1, the arc tube IT has a contour indicated by a dotted line, and a thin ink portion indicates the outer surface.

(透光性セラミックス気密容器1について)
透光性セラミックス気密容器1は、透光性セラミックスを主体として形成されている。透光性セラミックスとしては、透光性アルミナ、イットリウム−アルミニウム−ガーネット(YAG)、イットリウム酸化物(YOX)と、多結晶非酸化物、例えばアルミニウム窒化物(AlN)などの多結晶または単結晶のセラミックス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。
(About translucent ceramic hermetic container 1)
The translucent ceramic hermetic container 1 is formed mainly of translucent ceramics. Translucent ceramics include translucent alumina, yttrium-aluminum-garnet (YAG), yttrium oxide (YOX), and polycrystalline non-oxides such as polycrystalline or single crystal such as aluminum nitride (AlN). Ceramics or the like can be used. If necessary, it is allowed to form a halogen-resistant or metal-resistant transparent coating on the inner surface of the hermetic container or to modify the inner surface of the hermetic container.

また、透光性セラミックス気密容器1は、その内部に放電空間1cを有している。そして、放電空間1cを包囲するために、透光性気密容器1は、包囲部1aを備えている。包囲部1aは、その内部に形成される放電空間1cを適当な形状、例えば球状、楕円球状、ほぼ円柱状などの形状にしている。放電空間1cの容積は、高圧放電ランプDHL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。例えば、液晶プロジェクタ用ランプの場合、0.5cc以下にすることができる。自動車前照灯用ランプの場合、0.05cc以下にすることができる。また、一般照明用ランプの場合、定格ランプ電力に応じて1cc以上および以下のいずれにすることもできる。   The translucent ceramic hermetic container 1 has a discharge space 1c therein. And in order to enclose discharge space 1c, translucent airtight container 1 is provided with enclosing part 1a. The surrounding portion 1a has a discharge space 1c formed therein having an appropriate shape, for example, a spherical shape, an elliptical spherical shape, or a substantially cylindrical shape. Various values can be selected as the volume of the discharge space 1c according to the rated lamp power of the high-pressure discharge lamp DHL, the distance between the electrodes, and the like. For example, in the case of a liquid crystal projector lamp, it can be 0.5 cc or less. In the case of a vehicle headlamp, it can be 0.05 cc or less. In the case of a general illumination lamp, it can be set to 1 cc or more and any of the following depending on the rated lamp power.

また、包囲部1aは、所望によりその主要部の直線透過率が20%超、好適には30%超、より一層好適には50%超であるように構成するのがよい。なお、上記主要部は、放電により発生する光の導出に対して配光上影響の大きい重要な部分であり、主として後述する一対の電極2、2間に対向する部位である。   Further, the surrounding portion 1a may be configured so that the linear transmittance of the main portion is more than 20%, preferably more than 30%, and more preferably more than 50% if desired. The main part is an important part having a great influence on light distribution with respect to the derivation of the light generated by the discharge, and is mainly a part facing between a pair of electrodes 2 and 2 described later.

そうして、直線透過率が上記の範囲内であれば、反射鏡などの光学系との組合せにおいて配光制御が容易になるため、自動車前照灯用などの用途に適した高圧放電ランプを得ることができる。しかしながら、直線透過率が20%以下であると、見かけ上放電アークが太くなりすぎて配光制御が困難になり、所望の配光パターンを得ることができない。したがって、自動車前照灯などに組み込んで所定の規格を満足するように配光を厳格に制御することが要求される場合に、それが困難になる。加えて、直線透過率が30%超であれば見かけ上の放電アークがさらに細くなって配光制御がさらに容易になり、50%超であればなお一層配光制御が容易になる。なお、直線透過率は高い方が好ましいので、その上限はない。   Thus, if the linear transmittance is within the above range, light distribution control becomes easy in combination with an optical system such as a reflecting mirror. Therefore, a high-pressure discharge lamp suitable for an application such as an automobile headlamp is provided. Obtainable. However, if the linear transmittance is 20% or less, the discharge arc appears to be too thick, making it difficult to control the light distribution, and a desired light distribution pattern cannot be obtained. Therefore, when it is required to strictly control the light distribution so as to be incorporated in an automobile headlamp or the like and satisfy a predetermined standard, it becomes difficult. In addition, if the linear transmittance exceeds 30%, the apparent discharge arc becomes thinner and the light distribution control becomes easier, and if it exceeds 50%, the light distribution control becomes even easier. In addition, since the one where the linear transmittance is higher is preferable, there is no upper limit.

さらに、透光性セラミックス気密容器1は、所望により包囲部1aに連続する小径筒部1bを備えることが許容される。小径筒部1bは、一般に包囲部1aの管軸方向の両端から管軸方向に延在し、内部が包囲部1aに連通していて、その一対が配設される。   Furthermore, the translucent ceramic hermetic container 1 is allowed to include a small-diameter cylindrical portion 1b continuous to the surrounding portion 1a as desired. The small-diameter cylindrical portion 1b generally extends in the tube axis direction from both ends of the surrounding portion 1a in the tube axis direction, the inside communicates with the surrounding portion 1a, and a pair thereof is disposed.

小径筒部1bは、その内径が包囲部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、透光性セラミックス気密容器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。   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 ceramic 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 of the discharge space 1c of the enclosure part 1a The other end is open to the outside.

また、所望により小径筒部1bの直線透過率が包囲部1aにおける直線透過率より低くすることができる。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。なお、直線透過率が相対的に低ければ、例えば包囲部1aの表面、例えば外面を研磨して直線透過率を高める場合であっても、小径筒部1bの表面、例えば外面は研磨しなくてよくなったり、通常用いられる平均粒径が前述のように大きい透光性セラミックス粒子を用いて小径筒部1bを形成したりすることができる。そのため、高圧放電ランプの製造が容易で、しかも安価になる。   Further, if desired, the linear transmittance of the small diameter cylindrical portion 1b can be made lower than the linear transmittance of the surrounding portion 1a. Since the linear transmittance of the small-diameter cylindrical portion 1b hardly affects the light distribution directly, it may be lower than the linear transmittance of the surrounding portion 1a. If the linear transmittance is relatively low, for example, even when the surface of the surrounding portion 1a, for example, the outer surface is polished to increase the linear transmittance, the surface of the small-diameter cylindrical portion 1b, for example, the outer surface is not polished. The small-diameter cylindrical portion 1b can be formed by using light-transmitting ceramic particles having a large average particle diameter as described above. Therefore, the high-pressure discharge lamp can be easily manufactured and is inexpensive.

さらに、透光性セラミックス気密容器1は、その包囲部1aおよび小径筒部1bを連続して一体化しているように形成するのが好ましい。このような構成であれば、透光性セラミックス気密容器1には熱的および光学的な不連続部分が形成されないからである。この構成における最も典型的な構造によれば、透光性セラミックス気密容器1の包囲部1aおよび小径筒部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、透光性セラミックス気密容器1を形成する前の段階において、包囲部1aおよび小径筒部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セラミックス気密容器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セラミックス気密容器1を得る。これに対して、いわゆる焼き嵌め構造の透光性セラミックス気密容器1では、熱的および光学的な不連続部分が形成されるが、所望により採用することができる。   Further, the translucent ceramic hermetic container 1 is preferably formed so that the surrounding portion 1a and the small-diameter cylindrical portion 1b are continuously integrated. This is because, with such a configuration, thermal and optical discontinuous portions are not formed in the translucent ceramic hermetic container 1. According to the most typical structure in this configuration, the surrounding portion 1a and the small diameter cylindrical portion 1b of the translucent ceramic hermetic container 1 are formed by integral molding. Further, according to the different structure, before forming the translucent ceramic hermetic container 1, the whole of the surrounding portion 1a and the small-diameter cylindrical portion 1b or those portions are compression-molded with the ceramic fine particle material as separate members. Or prepared by pre-sintering, and then each member is incorporated into the shape of a light-transmitting ceramic hermetic container 1 in a sintering mold and then sintered, so that adjacent members are separated. The alumina particles are directly bonded to obtain a translucent ceramic hermetic container 1 free from thermal and optical discontinuities. On the other hand, in the translucent ceramic hermetic container 1 having a so-called shrink-fit structure, a thermal and optical discontinuous portion is formed, but can be adopted as desired.

(電極2について)
電極2は、透光性セラミックス気密容器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一般にその一対が配設される。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。
(About electrode 2)
In general, a pair of electrodes 2 is disposed so as to be sealed in a light-transmitting ceramic hermetic 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として用いることができる。中形ないし大形の電極の場合、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 with a large diameter formed at the tip can be used as the electrode. In the case of a medium or large electrode, 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、電極2は、その中間部および基端が透光性セラミックス気密容器1の小径筒部1b内に挿入され、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が形成される。なお、電極2の基端は、後述する導入導体3の先端に接続して支持される。   Further, the intermediate portion and the base end of the electrode 2 are inserted into the small diameter cylindrical portion 1b of the translucent ceramic hermetic container 1, and a slight gap called a capillary is formed between the inner surface of the small diameter cylindrical portion 1b. Is done. Note that the proximal end of the electrode 2 is connected to and supported by the distal end of an introduction conductor 3 described later.

(放電媒体について)
放電媒体は、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。
(Discharge medium)
The discharge 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、透光性セラミックス気密容器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 translucent ceramic 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。透光性セラミックス気密容器1が透光性セラミックスを主体として形成される場合、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、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 ceramic hermetic container 1 is formed mainly of translucent ceramic, 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、透光性セラミックス気密容器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 ceramic hermetic 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、前述の透光性セラミックス気密容器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, a lamp voltage in place of mercury is used in combination with the light-transmitting ceramic hermetic container 1 described above. It is a suitable material as an ionizing medium for formation.

(電流導入導体3について)
電流導入導体3は、電極2に給電するための機能、透光性セラミックス気密容器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、その基端部が透光性セラミックス気密容器1の例えば小径筒部1bから外部に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3の先端部は、透光性セラミックス気密容器1が図2に示すように小径筒部1bを備えている場合、その内部に挿入され、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。
(About the current introduction conductor 3)
The current introduction conductor 3 is a member having a function for supplying power to the electrode 2, a function for sealing the translucent ceramic hermetic container 1, and a function for supporting the electrode 2. The base end portion is exposed to the outside from, for example, the small-diameter cylindrical portion 1 b of the translucent ceramic hermetic container 1 and connected to a lighting circuit (not shown), and the tip end portion is connected to the base end of the electrode 2. When the translucent ceramic hermetic container 1 includes the small diameter cylindrical portion 1b as shown in FIG. 2, the tip of the current introduction conductor 3 is inserted into the inside of the small diameter cylindrical portion 1b. Connected to the base end.

また、電流導入導体3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の直径を導入導体3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食が低減する。   Further, the diameter of the portion of the current introduction conductor 3 inserted into the small diameter cylindrical portion 1b can be made larger than at least the base end portion of the electrode 2, preferably the diameter of the electrode shaft. Thereby, the diameter of the electrode 2 or the electrode shaft 2a can be set to an optimum size without being influenced by the diameter of the introduction conductor 3, and erosion due to the retention of the ionized medium is reduced.

さらに、電流導入導体3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。導入導体3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3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4と協働して透光性セラミックス気密容器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 3 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 introduced conductor 3 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 3 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 4 described later. It is in charge of the function of sealing the translucent ceramic hermetic container 1 and 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、透光性セラミックスの種類に応じてニオブ(Nb)、タンタル(Ta)および白金(Pt)などを用いることができる。なお、透光性気密容器1が透光性多結晶アルミナセラミックスからなる場合には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, niobium (Nb), tantalum (Ta), platinum (Pt), or the like can be used depending on the type of translucent ceramic. In addition, niobium is suitable when the translucent airtight container 1 is made of translucent polycrystalline alumina ceramics.

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3に予め電極2を接続して電極2を支持して透光性セラミックス気密容器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3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 to the current introduction conductor 3 in advance and support the electrode 2 to facilitate the assembly to the translucent ceramic hermetic container 1, for example, the electrodes can be integrated by butt welding to constitute an electrode mount. it can. Further, when the current introduction conductor 3 is formed of a sealing conductive member and a halogen-resistant conductive member, these can be integrated by butt welding.

(シール材4について)
シール材4は、高融点フリットガラスなどからなり、透光性セラミックス気密容器1の小径筒部1bの内面と導入導体3との間に進入して透光性セラミックス気密容器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、導入導体3の周囲にシール材4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。
(About sealing material 4)
The sealing material 4 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 ceramic hermetic container 1 and the introduction conductor 3 to hermetically seal the translucent ceramic hermetic container 1. To do. In order to perform this sealing, pellets of the sealing material 4 are applied around the introduction conductor 3 at the end of the small-diameter cylindrical portion 1b and melted by heating, as is adopted as a general method. Can do. 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.

〔外管OTについて〕
外管OTは、図1に示すように、外管主体部6および電流供給導体7を備えている。図示形態において、外管OTは、上記に加えて封止部8を備えている。また、図1では切除されているために図示されていないが、外管OTは、その他端にも封止部および一方の電流供給導体を備えている。なお、図1において、外管OTの薄墨部分は、断面を示している。
[Outer tube OT]
As shown in FIG. 1, the outer tube OT includes an outer tube main body 6 and a current supply conductor 7. In the illustrated form, the outer tube OT includes a sealing portion 8 in addition to the above. Although not shown in FIG. 1 because it is cut out in FIG. 1, the outer tube OT includes a sealing portion and one current supply conductor at the other end. In FIG. 1, the thin ink portion of the outer tube OT shows a cross section.

(外管主体部6について)
外管主体部6は、例えば石英ガラスからなり、図1に示すように、その内部に発光管ITを収納し、かつ内部が外部に対して気密に保持されている。外管主体部6の形状は特段限定されないが、例えば管軸方向に長いほぼ円筒状をなしている。
(About the outer pipe main part 6)
The outer tube main body 6 is made of, for example, quartz glass. As shown in FIG. 1, the outer tube main body 6 houses the arc tube IT therein, and the inside is held airtight with respect to the outside. Although the shape of the outer tube main body 6 is not particularly limited, for example, it has a substantially cylindrical shape that is long in the tube axis direction.

(電流供給導体7について)
電流供給導体7は、外管OTに気密に導入されている。すなわち、電流供給導体7は、その基端7aが外管OTの外部に露出し、中間7bが後述する封止部8を気密に経由して外管OTの内部に導入され、さらに先端側に摺接接続部7cを有している。
(About current supply conductor 7)
The current supply conductor 7 is airtightly introduced into the outer tube OT. That is, the base 7a of the current supply conductor 7 is exposed to the outside of the outer tube OT, and the intermediate 7b is introduced into the outer tube OT airtightly through a sealing portion 8 described later, and further to the distal end side. It has a sliding contact portion 7c.

本形態の場合、上記中間7bには封着金属箔7b1が含まれており、当該封着金属箔7b1が封止部8の内部に気密に埋設されていることによって、上述の気密な導入が実現する。なお、一対の電流供給導体7が一対配設される場合、少なくとも一方の電流供給導体7のみが上記構成を有しているが、他方の電流供給導体7はこれと異なる構成であってもよい。   In the case of this embodiment, the intermediate 7b includes the sealing metal foil 7b1, and the sealing metal foil 7b1 is embedded in the inside of the sealing portion 8 so that the above-described airtight introduction is achieved. Realize. When a pair of current supply conductors 7 is provided, at least one of the current supply conductors 7 has the above configuration, but the other current supply conductor 7 may have a different configuration. .

摺接接続部7cは、本形態の場合、電流供給導体7の先端側の部分をコイル状に形成することにより実現されている。なお、コイルの内径は電流導入導体3の直径より若干小さいか、ほぼ同等になっていて、電流導入導体4を摺接接続部7c内に挿入可能で、しかも挿入したときに両者が導通し、かつ両者間が相対的に管軸方向の摺動が可能であるように構成されている。   In the case of this embodiment, the slidable contact portion 7c is realized by forming the tip side portion of the current supply conductor 7 in a coil shape. The inner diameter of the coil is slightly smaller than or substantially equal to the diameter of the current introduction conductor 3, and the current introduction conductor 4 can be inserted into the sliding contact connection portion 7c. And both are comprised so that sliding of a pipe-axis direction is possible relatively.

(封止部8について)
封止部8は、例えばシュリンク封止により形成されていて、そこを経由して前述の電流供給導体7が気密に導入されている。
(About the sealing part 8)
The sealing portion 8 is formed by, for example, shrink sealing, and the above-described current supply conductor 7 is airtightly introduced through the sealing portion 8.

(発光管ITの外管OT内における支持について)
発光管ITは、外管OT内に収納されるとともに、その両端が一対の電流供給導体7、7に支持されている。なお、図1には一端側における支持の状態のみを示している。
(Supporting the arc tube IT in the outer tube OT)
The arc tube IT is housed in the outer tube OT, and both ends thereof are supported by a pair of current supply conductors 7 and 7. FIG. 1 shows only the state of support on one end side.

〔高圧放電ランプの作用について〕
第1の発明における第1の形態において、発光管ITは、その両端が一対の電流供給導体7、7間に保持されることにより、外管OT内の所定の位置に支持される。
[Operation of high-pressure discharge lamp]
In the first form of the first invention, the arc tube IT is supported at a predetermined position in the outer tube OT by holding both ends thereof between the pair of current supply conductors 7.

また、発光管ITは、透光性セラミックス気密容器1を備えている一方、外管OTはガラスなどの透光性セラミックスとは熱膨張係数の異なる材料で形成されているので、高圧放電ランプHDLの点灯−消灯の繰り返しの中で、発光管ITと外管OTとの間で熱膨張係数差に基づく管軸方向の膨張−収縮が繰り返される。   The arc tube IT includes the translucent ceramic hermetic container 1, while the outer tube OT is formed of a material having a different thermal expansion coefficient from that of the translucent ceramic such as glass. Therefore, the high-pressure discharge lamp HDL is used. In the repetition of turning on and off, the expansion and contraction in the tube axis direction based on the difference in thermal expansion coefficient between the arc tube IT and the outer tube OT is repeated.

本形態においては、少なくとも一方の電流供給導体7が摺接接続部7cを有しているので、膨張−収縮の際に電流供給導体7と電流導入導体3との間に管軸方向に沿った応力が作用したときに、摺接接続部7c内を電流供給導体3が導通を維持しながら相対的に摺動するので、応力が吸収される。そのため、発光管ITの封止部のシール材4にクラックを生じるなどの不都合が発生するのを効果的に抑制できる。   In this embodiment, since at least one of the current supply conductors 7 has the slidable contact portion 7c, the tube extends along the tube axis direction between the current supply conductor 7 and the current introduction conductor 3 during expansion and contraction. When the stress is applied, the current supply conductor 3 slides relatively in the sliding contact connecting portion 7c while maintaining conduction, so that the stress is absorbed. Therefore, it is possible to effectively suppress the occurrence of inconvenience such as a crack in the sealing material 4 at the sealing portion of the arc tube IT.

また、従来の外管のように管体中間部に排気用のチップオフ部が形成されないので、光学的に有利である。   Further, since the exhaust tip-off portion is not formed at the intermediate portion of the tube unlike the conventional outer tube, it is optically advantageous.

実施例1は、図1に示す高圧放電ランプについてのものである。   Example 1 relates to the high-pressure discharge lamp shown in FIG.

電流導入導体 :直径0.65mm
電流供給導体の摺接接続部 :直径0.5mmのMo線を内径0.7mmのコイル状に5ターン巻回 した。

図3は、第1の発明の高圧放電ランプを実施するための第2の形態を示す要部断面図である。本形態は、電流供給導体7の摺接接続部7cがスリーブ状をなしている点で第1の形態と異なる。
Current introduction conductor: Diameter 0.65mm
Sliding contact portion of current supply conductor: Mo wire with a diameter of 0.5 mm was wound into a coil shape with an inner diameter of 0.7 mm for 5 turns.

FIG. 3 is a cross-sectional view of a principal part showing a second embodiment for carrying out the high-pressure discharge lamp of the first invention. This embodiment is different from the first embodiment in that the slidable contact connecting portion 7c of the current supply conductor 7 has a sleeve shape.

電流供給導体の摺接接続部 :外径1.2mm、内径0.75mmのMo製のスリーブを用いた。   Sliding contact portion of current supply conductor: A Mo sleeve having an outer diameter of 1.2 mm and an inner diameter of 0.75 mm was used.

その他は、実施例1と同じである。

図4は、第2の発明の高圧放電ランプを実施するための一形態を示す断面図である。なお、図中、図1と同一部分には同一符号を付してある。本形態において、高圧放電ランプHDLは、発光管ITおよび外管OTを具備している点は第1の発明におけるのとほぼ同様であるが、外管OTの構成が以下説明するように構成が異なっている。
Others are the same as the first embodiment.

FIG. 4 is a cross-sectional view showing an embodiment for carrying out the high-pressure discharge lamp of the second invention. In the figure, the same parts as those in FIG. In this embodiment, the high-pressure discharge lamp HDL is substantially the same as that in the first invention in that the arc tube IT and the outer tube OT are provided, but the configuration of the outer tube OT is as described below. Is different.

すなわち、外管OTは、外管主体部6に加えて、細管部9、第1の封止部8Aおよび第2の封止部8B、ならびに一対の電流供給導体7A、7Bを備えていて、例えば石英ガラスからなる。   That is, the outer tube OT includes, in addition to the outer tube main body portion 6, a narrow tube portion 9, a first sealing portion 8A and a second sealing portion 8B, and a pair of current supply conductors 7A and 7B. For example, it is made of quartz glass.

外管主体部6は、外管OTの主要部であり、内部に発光管ITを収容するために発光管ITの外径より大きい内径を有している透光性の中空体部分であり、例えばほぼ円筒状をなしている。また、外管主体部6の少なくとも一端、例えば図において左端すなわち一端は、半球形状、帽状または縮径形状に成形されている。なお、図において右端は、第1の封止部8Aの寸法および/または形状に応じて多様な形状になり得る。   The outer tube main body portion 6 is a main portion of the outer tube OT, and is a translucent hollow body portion having an inner diameter larger than the outer diameter of the arc tube IT in order to accommodate the arc tube IT therein. For example, it has a substantially cylindrical shape. Further, at least one end of the outer tube main body 6, for example, the left end in the drawing, that is, one end is formed in a hemispherical shape, a cap shape, or a reduced diameter shape. In the drawing, the right end can have various shapes according to the size and / or shape of the first sealing portion 8A.

細管部9は、外管主体部6の一端に接続し、かつ外管主体部6の内部に連通している。そして、外管主体部6内部の排気や封入経路として利用されるとともに、後述するように第2の封止部6Bを形成して封じ切られている。   The thin tube portion 9 is connected to one end of the outer tube main body 6 and communicates with the inside of the outer tube main body 6. And while being utilized as exhaust_gas | exhaustion inside the outer pipe | tube main-body part 6 and an enclosure path | route, the 2nd sealing part 6B is formed and sealed so that it may mention later.

第1の封止部8Aは、外管主体部6の他端部に形成されている。本形態において、第1の封止部8Aは、例えば封着用ガラスバルブ10を用いて形成されている。この封着用ガラスバルブ10は、その基端において一方の電流供給導体7Aが気密に導入され、基端から深笠状に展開している。電流供給導体7Aが気密に導入されている部分は、例えばシュリンク封止によって電流供給導体7Aの部分である封着金属箔7b1が気密に埋設されている。   The first sealing portion 8 </ b> A is formed at the other end portion of the outer tube main body portion 6. In this embodiment, the first sealing portion 8A is formed by using, for example, a sealing glass bulb 10. The sealing glass bulb 10 has one current supply conductor 7A introduced in an airtight manner at the base end thereof, and expands in a deep shade shape from the base end. In a portion where the current supply conductor 7A is introduced in an airtight manner, a sealing metal foil 7b1 which is a portion of the current supply conductor 7A is embedded in an airtight manner by shrink sealing, for example.

また、封着用ガラスバルブ10の深笠状に拡開している部分は、ガラス溶着により外管主体部6の他端を封止していて、その一部を構成することができる。なお、図において、封着用ガラスバルブ10は、外管主体部6との間の境界が明示されているが、封着用ガラスバルブ10と外管主体部6とが互いにガラス溶着しているため、上記境界は実際上は殆ど識別できない。   Further, the portion of the sealing glass bulb 10 that is expanded in a deep shade shape can be configured by sealing the other end of the outer tube main body portion 6 by glass welding and constituting a part thereof. In the figure, the sealing glass bulb 10 clearly shows the boundary between the outer tube main body 6 and the sealing glass bulb 10 and the outer tube main body 6 are welded to each other. The above boundaries are practically indistinguishable.

第2の封止部8Bは、前述のように細管部9を封じ切る部分に形成されていて、電流供給導体7Bの封着金属箔7b1の部分である封着金属箔7b1が気密に埋設されている。   As described above, the second sealing portion 8B is formed in the portion that seals the thin tube portion 9, and the sealing metal foil 7b1 that is the portion of the sealing metal foil 7b1 of the current supply conductor 7B is hermetically embedded. ing.

一対の電流供給導体7A、7Bは、それぞれ基端7aが外管OTの外部に露出し、中間7bに上記封着金属箔7b1を備え、先端側に摺接接続部7cを有している。そして、摺接接続部7cには、発光管ITの一対の電流導入導体3A、3Bの基端部が挿入されて、導通すると同時に発光管ITを外管OT内の所定の位置に支持している。なお、摺接接続部7cは、コイル状をなしているが、例えばスリーブ状をなしていてもよいことはいうまでもない。   Each of the pair of current supply conductors 7A and 7B has a base end 7a exposed to the outside of the outer tube OT, an intermediate 7b provided with the sealing metal foil 7b1, and a sliding contact portion 7c on the tip end side. Then, the base end portions of the pair of current introduction conductors 3A, 3B of the arc tube IT are inserted into the sliding contact portion 7c, and at the same time, the arc tube IT is supported at a predetermined position in the outer tube OT. Yes. In addition, although the sliding contact part 7c has comprised the coil shape, it cannot be overemphasized that the sleeve shape may be comprised, for example.

また、一方の電流供給導体7Aの摺接接続部7cには発光管ITの一方の電流導入導体3Aが挿入されている。他方の電流供給導体7Bの摺接接続部7cには発光管ITの他方の電流導入導体3Bが挿入されている。その結果、発光管ITは、外管OT内の所定の位置に支持されていると同時に一対の電流供給導体7A、7Bを介して点灯回路に接続することができる。   Also, one current introduction conductor 3A of the arc tube IT is inserted into the sliding contact connection portion 7c of one current supply conductor 7A. The other current introduction conductor 3B of the arc tube IT is inserted into the sliding contact connection portion 7c of the other current supply conductor 7B. As a result, the arc tube IT can be connected to the lighting circuit via the pair of current supply conductors 7A and 7B while being supported at a predetermined position in the outer tube OT.

封着用ガラスバルブ :外径6.8mm、内径3.0mmの石英ガラス管の成形体
外管主体部 :外径11.0mm、内径9.0mmの石英ガラス管の成形体
第1および第2の封止部:封着金属箔が幅7.0mm、厚さ20μmのMo箔
一対の電流供給導体 :直径0.5mmのMo線
発光管 :透光性セラミックス気密容器の外径4.5mm、全長38mm

図5および図6は、第3の発明の高圧放電ランプの製造方法を実施するための一形態を示し、図5は第1および第2の工程の説明図、図6は第3および第4の工程の説明図である。なお、図中、図4と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
Glass bulb for sealing: Molded body of quartz glass tube with outer diameter of 6.8 mm, inner diameter of 3.0 mm Outer tube main part: Molded body of quartz glass tube with outer diameter of 11.0 mm, inner diameter of 9.0 mm First and second sealing parts: Sealed metal foil is 7.0mm wide and 20μm thick Mo foil Pair of current supply conductors: 0.5mm diameter Mo wire Light emitting tube: Outer diameter of translucent ceramic hermetic container 4.5mm, total length 38mm

5 and 6 show an embodiment for carrying out the method for manufacturing a high-pressure discharge lamp of the third invention, FIG. 5 is an explanatory diagram of the first and second steps, and FIG. 6 is the third and fourth steps. It is explanatory drawing of this process. In the figure, the same parts as those in FIG.

最初に、図5を参照して本形態における第1および第2の工程について説明する。   First, the first and second steps in this embodiment will be described with reference to FIG.

第1の工程においては、発光管ITを製作する。   In the first step, the arc tube IT is manufactured.

第2の工程においては、封着用バルブ10を準備し、封着用バルブ10に発光管ITを支持させる。この支持は、一方の電流供給導体7Aを発光管ITの一方の電流導入導体3Aの摺接接続部7cに挿入することで行うことができる。また、所望により封止前の他方の電流供給導体7Bを、その摺接接続部7cを発光管ITの他方の電流導入導体3Bに挿入することで、発光管ITに接続しおくことができる。   In the second step, the sealing bulb 10 is prepared, and the arc tube IT is supported by the sealing bulb 10. This support can be performed by inserting one current supply conductor 7A into the sliding contact connection portion 7c of one current introduction conductor 3A of the arc tube IT. Further, if desired, the other current supply conductor 7B before sealing can be connected to the arc tube IT by inserting the sliding contact connecting portion 7c into the other current introduction conductor 3B of the arc tube IT.

次に、図6を参照して本形態における第3および第4の工程について説明する。   Next, the third and fourth steps in this embodiment will be described with reference to FIG.

第3の工程においては、第2の工程において発光管ITを支持した封着用バルブ10の所要部分(本形態においては深笠部分)を一端に細管9´を接続した外管主体部6の他端に形成された開放端から外管主体部6の内部に挿入して発光管ITを外管主体部6の内部に収納し、かつ上記開放端および上記所要部分を加熱して当該両者をガラス溶着により一体化して、外管主体部6の開放端を封止する。   In the third step, in addition to the outer tube main body 6 having a required portion (the Fukasa portion in this embodiment) of the sealing bulb 10 supporting the arc tube IT in the second step connected to the narrow tube 9 'at one end. Inserting the inside of the outer tube main body 6 from the open end formed at the end to store the arc tube IT in the outer tube main body 6, and heating the open end and the required part to make both It integrates by welding and seals the open end of the outer tube main body 6.

第4の工程においては、細管9´を封止して第2の封止部8Bを形成する工程である。第2の封止部8Bの形成に先立ち予め他方の電流供給導体7Bを細管9´内に挿通しておく。そして、外管主体部6の内部を排気して、例えば真空状態にしていから、細管9´の封着金属箔7b1およびその前後に対向する領域を加熱軟化させて、例えばシュリンク封止により第2の封止部8Bを形成する。   The fourth step is a step of sealing the thin tube 9 ′ to form the second sealing portion 8B. Prior to the formation of the second sealing portion 8B, the other current supply conductor 7B is inserted into the narrow tube 9 'in advance. Then, since the inside of the outer tube main body 6 is evacuated to be in a vacuum state, for example, the sealing metal foil 7b1 of the thin tube 9 'and the region facing the front and back thereof are heated and softened, and the second is formed by shrink sealing, for example. The sealing portion 8B is formed.

図7は、第1の発明を実施するための第3の形態および第2の発明を実施するための第2の形態を示す一部切欠断面図ならびに要部拡大斜視図および要部拡大平面図である。図において、図1と同一部分は同一符号を付して説明を省略する。     FIG. 7 is a partially cutaway sectional view showing a third embodiment for carrying out the first invention and a second embodiment for carrying out the second invention, as well as an enlarged perspective view of an essential part and an enlarged plan view of an essential part. It is. In the figure, the same parts as those in FIG.

本形態は、外管OTが傾斜機能材からなるシール体Sを用いて電流供給導体をその内部に導入するとともに、外管OTの封止部8を形成するように構成されている。   In this embodiment, the outer tube OT is configured to introduce the current supply conductor into the inside thereof using the sealing body S made of the functionally gradient material, and to form the sealing portion 8 of the outer tube OT.

すなわち、シール体Sは、円柱形状をなし、中心部が導電性部分Rc、外周部が非導電性部分Ri、中間部が中間部分Rmを有するとともに、Mo粉末とSiO粉末の混合焼結体により形成された傾斜機能材からなる。 That is, the sealing body S has a cylindrical shape, the central portion has a conductive portion Rc, the outer peripheral portion has a nonconductive portion Ri, the intermediate portion has an intermediate portion Rm, and a mixed sintered body of Mo powder and SiO 2 powder. It consists of functionally gradient material formed by the above.

導電性部分Rcは、Moリッチの層で高導電率を有しており、シール体Sの中心部に位置している。そして、電流供給導体7の中間部においてその一部として機能し、ランプ電流が主として通流する。   The conductive portion Rc is a Mo-rich layer and has high conductivity, and is located at the center of the seal body S. And it functions as a part in the intermediate part of the current supply conductor 7, and the lamp current flows mainly.

非導電性部分Riは、SiOリッチの層で絶縁性ないし低導電率を有しており、導電性部分Rcを包囲するようにシール体Sの外周部を形成している。そして、外管OTの開口部の熱膨張率に近似した熱膨張率を有していて、未封止の外管OTの開口端に封着して外管OTを封止する部分として機能する。 The non-conductive portion Ri is an SiO 2 rich layer and has an insulating property or low conductivity, and the outer peripheral portion of the seal body S is formed so as to surround the conductive portion Rc. And it has a thermal expansion coefficient that approximates the thermal expansion coefficient of the opening of the outer tube OT, and functions as a portion that seals the outer tube OT by sealing it to the opening end of the unsealed outer tube OT. .

中間部分Rmは、MoおよびSiOが適当な割合で混合していて導電性部分Rcおよび非導電性部分Riのそれぞれの熱膨張率に対して中間的な熱膨張率を有していて、導電性部分Rcおよび非導電性部分Riの間の緩和帯として機能している。 The intermediate portion Rm has a coefficient of thermal expansion intermediate to that of the conductive portion Rc and the nonconductive portion Ri, in which Mo and SiO 2 are mixed at an appropriate ratio. It functions as a relaxation zone between the conductive portion Rc and the nonconductive portion Ri.

また、中間部分Rmは、好ましくは緩和帯としての機能を高めるためにその内部がさらに傾斜構造をなしている。傾斜構造としては、導電性部分Rcに隣接する側の導電性が導電性部分のそれに次いで相対的に高く、非導電性部分Riに隣接する側が非導電性部分Riのそれより相対的に導電性が高くなっていて、それらの中間部において導電性が傾斜的に順次変化している。導電性の傾斜的な変化は、段階的および連続的のいずれであってもよい。   The intermediate portion Rm preferably further has an inclined structure in order to enhance the function as a relaxation zone. In the inclined structure, the conductivity on the side adjacent to the conductive portion Rc is relatively higher than that of the conductive portion, and the side adjacent to the nonconductive portion Ri is relatively conductive than that of the nonconductive portion Ri. The conductivity is gradually changed at an intermediate portion thereof. The gradient change in conductivity may be stepwise or continuous.

したがって、シール体Sは、導電性部分Rc、中間部分Rmおよび非導電性部分Riの間の境界が導電性または熱伝導率が段階的または連続的に、かつ順次傾斜した変化をなしているが、各部分間の境界は不明確であることが多い。   Therefore, in the sealing body S, the boundary between the conductive portion Rc, the intermediate portion Rm, and the non-conductive portion Ri changes in a stepwise or continuous and sequentially inclined change in conductivity or thermal conductivity. In many cases, the boundary between each part is unclear.

また、シール体Sの導電性部分Rcには、電流供給導体7の中間7bおよび基端7aがそれぞれ導電性部分Rcを挟んで離間した状態で接続している。中間7bおよび基端7aの導電性部分Rcへの接続は、シール体Sの焼結の前後いずれにおいても所望により選択的に行うことができる。   Further, the intermediate portion 7b and the base end 7a of the current supply conductor 7 are connected to the conductive portion Rc of the seal body S in a state of being separated from each other with the conductive portion Rc interposed therebetween. The connection of the intermediate 7b and the base end 7a to the conductive portion Rc can be selectively performed as desired either before or after the sealing body S is sintered.

未封止の外管OTの開口部内にシール体Sが挿入され、次いで開口部およびシール体Sの非導電性部分Riが加熱溶融されて互いに融着することにより、外管OTに封止部8が形成されている。図示の形態において、封止部8は、外管OTの開口部がシール体Sの外周面にシュリンク封止されることによって形成されている。   The sealing body S is inserted into the opening of the unsealed outer tube OT, and then the opening and the non-conductive portion Ri of the sealing body S are heated and melted to be fused together, thereby sealing the outer tube OT. 8 is formed. In the illustrated form, the sealing portion 8 is formed by shrink-sealing the opening of the outer tube OT to the outer peripheral surface of the seal body S.

図8は、本発明の高圧放電ランプを配設した照明装置の一形態としての自動車前照灯を示す概念図である。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。     FIG. 8 is a conceptual diagram showing an automobile headlamp as an embodiment of an illumination device provided with the high-pressure discharge lamp 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、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 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.

第1の発明の高圧放電ランプを実施するための第1の形態を示す要部断面図Sectional drawing which shows the 1st form for implementing the high pressure discharge lamp of 1st invention 同じく発光管の断面図Similarly, cross-sectional view of arc tube 第1の発明の高圧放電ランプを実施するための第2の形態を示す要部断面図Sectional drawing which shows the 2nd form for implementing the high pressure discharge lamp of 1st invention 第2の発明の高圧放電ランプを実施するための一形態を示す断面図Sectional drawing which shows one form for implementing the high pressure discharge lamp of 2nd invention 第3の発明の高圧放電ランプの製造方法を実施するための一形態における第1および第2の工程を示す説明図Explanatory drawing which shows the 1st and 2nd process in one form for implementing the manufacturing method of the high pressure discharge lamp of 3rd invention. 同じく第3および第4の工程を示す説明図Explanatory drawing which similarly shows the 3rd and 4th process 第1の発明を実施するための第3の形態および第2の発明を実施するための第2の形態を示す一部切欠断面図ならびに要部拡大斜視図および要部拡大平面図Partially cutaway sectional view, main part enlarged perspective view and main part enlarged plan view showing a third embodiment for carrying out the first invention and a second embodiment for carrying out the second invention 本発明の高圧放電ランプを配設した照明装置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 of the illuminating device which arrange | positioned the high-pressure discharge lamp of this invention

符号の説明Explanation of symbols

1…透光性セラミックス気密容器、2…電極、3A…一方の電流導入導体、3B…他方の電流導入導体、4…シール材、6…外管主体部、7A…一方の電流供給導体、7B…他方の電流供給導体、7c…摺接接続部、8A…第1の封止部、8B…第2の封止部、9…細管部、10…封着用バルブ、HDL…高圧放電ランプ、IT…発光管、OT…外管   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Translucent ceramic hermetic container, 2 ... Electrode, 3A ... One electric current introduction conductor, 3B ... The other electric current introduction conductor, 4 ... Sealing material, 6 ... Outer tube main part, 7A ... One electric current supply conductor, 7B ... the other current supply conductor, 7c ... sliding contact connection part, 8A ... first sealing part, 8B ... second sealing part, 9 ... thin tube part, 10 ... sealing bulb, HDL ... high pressure discharge lamp, IT ... arc tube, OT ... outer tube

Claims (6)

透光性セラミックス気密容器、透光性セラミックス気密容器内に離間対向して封装された一対の電極、透光性セラミックス気密容器内に封入された放電媒体および透光性セラミックス気密容器内に気密に導入されて電極に接続した電流導入導体を備えた発光管と;
内部に気密に導入されて軸方向に作用する摺接接続部を有する電流供給導体を備え、電流供給導体の摺接接続部に少なくとも一方の電流導入導体が軸方向に摺接可能に接続した状態で発光管を内部に収納するとともに、外気に対して気密に保持され内部に気密空間を形成した外管と;
を具備していることを特徴とする高圧放電ランプ。
A light-transmitting ceramic hermetic container, a pair of electrodes sealed in a light-transmitting ceramic hermetic container, facing each other, a discharge medium sealed in the light-transmitting ceramic hermetic container, and a gas-tightness in the light-transmitting ceramic hermetic container An arc tube with a current introduction conductor introduced and connected to the electrode;
A current supply conductor having a sliding contact portion that is airtightly introduced into the inside and acts in the axial direction, and at least one current introduction conductor is slidably connected in the axial direction to the sliding contact portion of the current supply conductor And an outer tube that is hermetically sealed against the outside air and forms an airtight space therein.
A high-pressure discharge lamp comprising:
透光性セラミックス気密容器、透光性セラミックス気密容器内に離間対向して封装された一対の電極、透光性セラミックス気密容器内に封入された放電媒体および透光性セラミックス気密容器内に気密に導入されて電極に接続した電流導入導体を備えた発光管と;
透光性セラミックス気密容器の最大外径より大きな内径を有する管状の外管主体部、外管主体部の一端に接続する細管部、外管主体部の他端に形成された第1の封止部、細管部に形成された第2の封止部、ならびに基端が第1および第2の封止部を経由して内部にそれぞれ気密に導入されて先端が電流導入導体に接続して発光管を支持している一対の電流供給導体を備えた外管と;
を具備していることを特徴とする高圧放電ランプ。
A light-transmitting ceramic hermetic container, a pair of electrodes sealed in a light-transmitting ceramic hermetic container, facing each other, a discharge medium sealed in the light-transmitting ceramic hermetic container, and a gas-tightness in the light-transmitting ceramic hermetic container An arc tube with a current introduction conductor introduced and connected to the electrode;
A tubular outer tube main portion having an inner diameter larger than the maximum outer diameter of the translucent ceramic hermetic container, a thin tube portion connected to one end of the outer tube main portion, and a first seal formed at the other end of the outer tube main portion Part, the second sealing part formed in the narrow tube part, and the base end are hermetically introduced into the inside via the first and second sealing parts, respectively, and the tip is connected to the current introduction conductor to emit light An outer tube with a pair of current supply conductors supporting the tube;
A high-pressure discharge lamp comprising:
電流供給導体は、導電性部分、中間部分および非導電性部分を有していて非導電性部分で外管を封止する傾斜機能材からなるシール体を有しており、このシール体の導電性部分を介して外管の内部に気密に導入されてい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 current supply conductor has a sealing body made of a functionally graded material having a conductive portion, an intermediate portion, and a non-conductive portion, and sealing the outer tube at the non-conductive portion. The high-pressure discharge lamp according to claim 1 or 2, wherein the high-pressure discharge lamp is hermetically introduced into the outer tube through a sexual part. シール体は、外管と協働して外管にシュリンク封止部を形成していることを特徴とする請求項3記載の高圧放電ランプ。   4. The high pressure discharge lamp according to claim 3, wherein the seal body forms a shrink seal portion in the outer tube in cooperation with the outer tube. 透光性セラミックス気密容器、透光性セラミックス気密容器内に離間対向して封装された一対の電極、透光性セラミックス気密容器内に封入された放電媒体および透光性セラミックス気密容器内に気密に導入されて電極に接続した電流導入導体を備えた発光管を製作する第1の工程と;
一方の電流供給導体が気密に封着された第1の封止部を備えている封着用ガラスバルブを準備し、発光管の少なくとも一方の電流導入導体を一方の電流供給導体に接続して発光管を封着用ガラスバルブに支持させる第2の工程と;
透光性セラミックス気密容器の最大外径より大きな内径を有し一端が開放した管状の外管主体部および外管主体部の他端に接続した細管を備えているガラス製の外管を準備して、外管主体部の開放端から第2の工程で得た封着用ガラスバルブに支持された発光管を外管主体部の内部に挿入し、外管主体部の開放端および封着用ガラスバルブの間を気密にガラス溶着して外管主体部の開放端を気密に封止する第3の工程と;
発光管の他方の電流導入導体を他方の電流供給導体に接続した状態にして、外管の細管内部に他方の電流供給導体を挿通し、当該電流供給導体が細管部に気密に封着された第2の封止部を形成する第4の工程と;
を具備していることを特徴とする高圧放電ランプの製造方法。
A light-transmitting ceramic hermetic container, a pair of electrodes sealed in a light-transmitting ceramic hermetic container, facing each other, a discharge medium sealed in the light-transmitting ceramic hermetic container, and a gas-tightness in the light-transmitting ceramic hermetic container A first step of fabricating an arc tube with a current introduction conductor introduced and connected to the electrode;
A sealing glass bulb having a first sealing portion in which one current supply conductor is hermetically sealed is prepared, and at least one current introduction conductor of the arc tube is connected to one current supply conductor to emit light. A second step of supporting the tube on a sealing glass bulb;
Prepare a glass outer tube having a tubular outer tube main body having an inner diameter larger than the maximum outer diameter of the translucent ceramic hermetic container and having one end opened and a thin tube connected to the other end of the outer tube main body. The arc tube supported by the sealing glass bulb obtained in the second step from the open end of the outer tube main portion is inserted into the outer tube main portion, and the open end of the outer tube main portion and the sealing glass bulb are inserted. A third step of sealingly sealing the open end of the main portion of the outer tube by glass-sealing between the two;
With the other current introduction conductor of the arc tube connected to the other current supply conductor, the other current supply conductor was inserted into the thin tube of the outer tube, and the current supply conductor was hermetically sealed to the thin tube portion. A fourth step of forming a second sealing portion;
A method for producing a high-pressure discharge lamp, comprising:
照明装置本体と;
照明装置本体に配設された請求項1または2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;
The high-pressure discharge lamp according to claim 1 or 2, which is disposed in the lighting device body;
A lighting device for lighting the high-pressure discharge lamp;
An illumination device comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012094362A (en) * 2010-10-27 2012-05-17 Ushio Inc Short arc type flash lamp
JP2012169164A (en) * 2011-02-15 2012-09-06 Koito Mfg Co Ltd Discharge lamp bulb

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