JP2008288043A - Discharge lamp - Google Patents

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Hiroshi Kamata
博士 鎌田
Kozo Kamimura
幸三 上村
Masazumi Ishida
正純 石田
Takuya Honma
卓也 本間
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  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a discharge lamp which is improved so that, even if ceramic constituting a fusion part is exposed at the back of the inside of a small diameter cylinder, the deterioration of light flux or a change of a light color is effectively suppressed by a reaction of the fusion part and isolated halogen. <P>SOLUTION: The discharge lamp MHL includes a translucent airtight vessel 1 having an enclosure part 1a and a small diameter cylinder 1b, and having a seal part SP formed at the end of the small diameter cylinder, a current introducing conductor 2 introduced inside by penetrating the seal part airtightly, electrodes 3, and a discharge medium. The seal part SP is formed by using the ceramic of the substantially same property as that of the ceramic of the end of the small diameter cylinder as a main composition, arranging a ceramic sleeve 4 in which the current introducing conductor penetrates the end of the small diameter cylinder, and fusing the ceramic sleeve, the end of the small diameter cylinder and the current introducing conductor, and at least a part exposed to the inside of the small diameter cylinder of the translucent airtight vessel contains a rare earth metal oxide. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、透光性セラミックス気密容器に好適な透光性気密容器の封止構造を備えた放電ランプに関する。   The present invention relates to a discharge lamp having a light-transmitting hermetic container sealing structure suitable for a light-transmitting ceramic hermetic container.

従来の透光性セラミックス気密容器を備えた高圧放電ランプにおいては、電流導入導体を介して上記気密容器を封止するために、種々の態様が提案されたり、試みられたりしてきた。その中でも最も普及しているのは、ガラスフリットを用いる態様である(例えば、特許文献1参照。)。   In a high-pressure discharge lamp equipped with a conventional translucent ceramic hermetic container, various modes have been proposed or attempted to seal the hermetic container via a current introduction conductor. Among them, the most widespread is an embodiment using a glass frit (see, for example, Patent Document 1).

特開平06−196131号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-196131

ところが、特許文献1に記載されているようなガラスフリットを用いて透光性セラミックス放電容器を封止する場合、ガラスフリットの耐熱性が充分に高いとはいえないことから、ランプの寿命特性を得るためには封止部の温度を所要に抑制しなければならず、そのために以下の構成を採用する必要がある。
(1)放電空間を画成する包囲部の両端から小径筒部を管軸方向に延在させる、いわゆるキャピラリー構造を形成する。
(2)管壁負荷を小さくする。
However, when a translucent ceramic discharge vessel is sealed using a glass frit as described in Patent Document 1, it cannot be said that the heat resistance of the glass frit is sufficiently high. In order to obtain it, the temperature of the sealing portion must be suppressed as required, and therefore the following configuration must be adopted.
(1) A so-called capillary structure is formed in which the small-diameter cylindrical portion extends in the tube axis direction from both ends of the surrounding portion that defines the discharge space.
(2) Reduce the tube wall load.

上記構成の採用により以下の問題が生じる。   The use of the above configuration causes the following problems.

上記(1)の結果、ランプの全長が大きくなってしまう。これに伴って、さらに次の問題が派生する。
・キャピラリー部分が折損しやすくなる。
・封入するハロゲン化物などの放電媒体の封入量がキャピラリーを形成しない場合に比較して数倍以上、場合によっては10倍以上必要になる。その結果、コストアップ、放電媒体の安定性、放電媒体から放出される不純ガス増加に起因する始動性低下、白濁、黒化および電極損耗などの不具合が発生しやすくなる。
As a result of the above (1), the total length of the lamp is increased. This leads to the following problem.
・ The capillary part is easily broken.
-The amount of discharge medium such as halide to be sealed needs to be several times or more, in some cases 10 times or more, compared to the case where no capillary is formed. As a result, problems such as an increase in cost, stability of the discharge medium, a decrease in startability due to an increase in impure gas discharged from the discharge medium, white turbidity, blackening, and electrode wear are likely to occur.

上記(2)の実施によって温度が低下するので、ハロゲン化物の蒸発が充分に行われなくなり、蒸気圧を高めることができない。その結果、発光効率を所期の程度まで高くすることができない。また、発光特性は良好であるが反応性が高いハロゲン化物を用いることができない。   Since the temperature is lowered by performing the above (2), the halide is not sufficiently evaporated and the vapor pressure cannot be increased. As a result, the luminous efficiency cannot be increased to the expected level. Further, it is not possible to use a halide having good light emission characteristics but high reactivity.

本発明者らは、フリットガラスを用いないで透光性セラミックス放電容器を封着する研究を行った結果、フリットガラスレスの構成を見出した。このフリットガラスレスの構成は、種々の材料および構造を用いる幾つかの態様を含んでいる。   As a result of research on sealing a light-transmitting ceramic discharge vessel without using frit glass, the present inventors have found a frit glass-less configuration. This frit glass-less configuration includes several embodiments using various materials and structures.

上記フリットガラスレスの構成において、透光性セラミックス気密容器が透光性多結晶アルミナセラミックスからなる場合、電流導入導体の封止部に埋設される部位にニオブまたはサーメットを用いるとセラミックスとの熱膨張係数の差が小さくなるので、都合がよい。   When the translucent ceramic hermetic container is made of translucent polycrystalline alumina ceramics in the frit glass-less configuration described above, if niobium or cermet is used in the portion embedded in the sealing portion of the current introduction conductor, thermal expansion with the ceramics will occur. This is convenient because the difference in coefficients is small.

しかしながら、ニオブは、金属ハロゲン化物やランプ働程中に金属ハロゲン化物の金属が消失して発生した遊離ハロゲンと反応するので、透光性セラミックス気密容器の内部に露出しないようにしなければならない。また、サーメットも比較的遊離ハロゲンと反応して劣化しやすいので、透光性セラミックス気密容器の内部に露出しないのが望ましい。そこで、透光性セラミックス気密容器と同材質のセラミックスを融着する際に電流導入導体のニオブやサーメットの内部表面を融着したセラミックスで被覆すれば、ニオブやサーメットが金属ハロゲン化物や遊離ハロゲンに触れなくなるので、ニオブやサーメットのハロゲンとの反応を防止することができる。   However, niobium reacts with the metal halide and the free halogen generated by the disappearance of the metal of the metal halide during the lamp operation, so it must be prevented from being exposed to the inside of the translucent ceramic hermetic container. Further, since the cermet also reacts with free halogen relatively easily and is deteriorated, it is desirable that the cermet is not exposed to the inside of the translucent ceramic hermetic container. Therefore, when fusing ceramics of the same material as the translucent ceramic hermetic container, if the inner surface of the current introduction conductor niobium or cermet is covered with the fused ceramic, the niobium or cermet becomes a metal halide or free halogen. Since it is not touched, reaction of niobium or cermet with halogen can be prevented.

ところが、融着して封止部を形成するセラミックス、例えばアルミナセラミックスが小径筒部内に露出すると、相対的に温度が低くなる小径筒部内の奥部に位置する上記露出部には金属ハロゲン化物に加えて遊離ハロゲンが凝集する。その結果、このセラミックスが遊離ハロゲンと反応して光束低下や光色変化が生じやすくなるという問題のあることが分かった。   However, when ceramics that are fused to form a sealing portion, for example, alumina ceramics, are exposed in the small-diameter cylindrical portion, the exposed portion located in the inner portion of the small-diameter cylindrical portion where the temperature is relatively low is exposed to the metal halide. In addition, free halogen aggregates. As a result, it has been found that there is a problem that this ceramic easily reacts with free halogen to cause a decrease in luminous flux and a change in light color.

本発明は、融着部を形成するセラミックスが小径筒部内の奥部に露出しても、当該部位が遊離ハロゲンと反応することによって光束低下や光色変化が効果的に抑制されるように改良された放電ランプを提供することを目的とする。   The present invention is improved so that, even if the ceramic forming the fusion part is exposed in the inner part of the small-diameter cylindrical part, the reduction of luminous flux and light color change are effectively suppressed by the reaction of the part with free halogen. It is an object to provide a discharge lamp.

本発明の放電ランプは、内部に放電空間が形成される包囲部および包囲部の内部に連通しセラミックスを主体として形成された小径筒状部を備え、小径筒状部の端部に封止部を形成した透光性気密容器と;透光性気密容器の封止部を気密に貫通して内部に導入された電流導入導体と;電流導入導体の先端部に配設されて透光性気密容器の放電空間部に臨む電極と;透光性気密容器の包囲部の内部に封入された放電媒体と;を具備し、前記透光性気密容器の封止部は、小径筒部の端部のセラミックスと実質的に同質のセラミックスを主成分として形成され内部に電流導入導体が貫通したセラミックスリーブが小径筒部の端部に配設され、かつセラミックスリーブ、透光性気密容器の小径筒部の端部および電流導入導体が融着することで形成されているとともに、少なくとも透光性気密容器の小径筒部の内部に露出する部位には希土類金属酸化物が含有されていることを特徴としている。     The discharge lamp of the present invention includes an enclosure portion in which a discharge space is formed and a small-diameter cylindrical portion mainly formed of ceramics that communicates with the inside of the enclosure portion, and a sealing portion at the end of the small-diameter cylindrical portion A translucent airtight container formed with; a current introduction conductor introduced airtightly through the sealing portion of the translucent airtight container; and a translucent airtightness disposed at the tip of the current introduction conductor An electrode facing the discharge space of the container; and a discharge medium enclosed in the enclosure of the light-transmitting hermetic container, wherein the sealing part of the light-transmitting hermetic container is an end of the small-diameter cylindrical part A ceramic sleeve formed mainly of ceramics of substantially the same quality as the ceramics and having a current introduction conductor penetrated therein is disposed at the end of the small-diameter cylindrical portion, and the ceramic sleeve and the small-diameter cylindrical portion of the translucent airtight container The end of the wire and the current introduction conductor are formed by fusing Together it is, is characterized in that the portion exposed to the inside of the small diameter cylinder portion of the at least light-transmissive airtight envelope is contained rare earth metal oxides.

本発明は、以下の各態様を含む。   The present invention includes the following aspects.

〔透光性気密容器について〕 透光性気密容器は、包囲部および小径筒部を備える。本発明において、少なくとも小径筒部は、包囲部に連通するとともに、セラミックスを主体として形成されている。なお、セラミックスを主体とするとは、少なくとも封止の際に融着する部位すなわち封止予定部がセラミックスによって形成されていることを意味している。しかし、透光性気密容器は、好適には、包囲部および小径筒部がともに透光性セラミックスで形成されている。セラミックスとしては、単結晶の金属酸化物例えばサファイヤと、多結晶の金属酸化物例えば半透明の気密性アルミニウム酸化物すなわち透光性多結晶アルミナセラミックス、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)のような光透過性および耐熱性を備えたセラミック材料からなり、内部に放電空間が外部に対して気密に形成される容器である。しかし、上記材料の中でも透光性多結晶アルミナセラミックスは、工業的に量産できて比較的容易に入手できるため、透光性気密容器の構成材料として好適である。   [Translucent Airtight Container] The translucent airtight container includes an enclosing portion and a small diameter cylindrical portion. In the present invention, at least the small diameter cylindrical portion communicates with the surrounding portion and is formed mainly of ceramics. Note that “mainly ceramics” means that at least a portion to be fused at the time of sealing, that is, a portion to be sealed, is formed of ceramics. However, in the translucent airtight container, both the surrounding portion and the small-diameter cylindrical portion are preferably made of translucent ceramics. Ceramics include single crystal metal oxides such as sapphire, polycrystalline metal oxides such as translucent airtight aluminum oxide, ie translucent polycrystalline alumina ceramics, yttrium-aluminum garnet (YAG), yttrium oxide. (YOX) and a polycrystalline non-oxide such as aluminum nitride (AlN), which is made of a ceramic material having optical transparency and heat resistance, in which a discharge space is formed in an airtight manner with respect to the outside. is there. However, among the above materials, translucent polycrystalline alumina ceramics are suitable as a constituent material of a translucent airtight container because they can be mass-produced industrially and are relatively easily available.

従来では思いもよらないことであったが、本発明者は、透光性セラミックスを比較的容易に溶融できることを見出した。本発明は、この発見に基づいてなされたものである。   Although this was unexpected, the present inventor has found that translucent ceramics can be melted relatively easily. The present invention has been made based on this discovery.

また、透光性多結晶アルミナセラミックスで一般的に使用されているものは、その結晶平均粒径が70μm程度であるが、本発明においては、少なくとも後述する小径筒部の封着予定部に接近した位置、換言すれば封止のために溶融する以前の結晶平均粒径が30μm以下であるとクラックが生じにくくて好ましい融着を行うことができる。すなわち、上記部位の結晶平均粒径が30μm以下であると、小径筒部のセラミックスを溶融させて封止を行う際に、導入導体との馴染みが良好で、かつ溶融により小径筒部と電流導入導体とが接合した後の冷却時に、接合部やその近傍にクラックが発生しにくい。また、結晶平均粒径が1μm以下になると、接合によるクラック発生が極めて少なくなるので、より一層好適である。さらに、結晶平均粒径が0.5μm以下になると、接合によるクラック発生が全く発生しなくなる。したがって、一般的には0.1〜30μmであるのが望ましい。また、0.5〜20μmであればより一層好ましい。さらに、1〜10μmであれば最適である。   Further, the light-transmitting polycrystalline alumina ceramics generally used has an average crystal grain size of about 70 μm, but in the present invention, it is at least close to the sealing portion of the small-diameter cylindrical portion described later. In other words, if the average crystal grain size before melting for sealing is 30 μm or less, cracks are unlikely to occur and preferable fusion can be performed. That is, when the average crystal grain size of the above portion is 30 μm or less, when sealing is performed by melting the ceramic of the small-diameter cylindrical portion, the familiarity with the introduction conductor is good, and the small-diameter cylindrical portion and the current are introduced by melting. During cooling after bonding with the conductor, cracks are unlikely to occur at the bonded portion or in the vicinity thereof. In addition, when the average crystal grain size is 1 μm or less, cracking due to bonding is extremely reduced, which is more preferable. Furthermore, when the average crystal grain size is 0.5 μm or less, no cracks are generated due to bonding. Therefore, it is generally desirable that the thickness is 0.1 to 30 μm. Moreover, it is much more preferable if it is 0.5-20 micrometers. Furthermore, 1 to 10 μm is optimal.

上述した透光性気密容器の少なくとも小径筒部の結晶平均粒径が30μm以下である部位は、少なくとも小径筒部の封止予定部であれば好ましいが、所望により透光性気密容器の全体としてもよい。   The portion where the crystal average particle size of at least the small-diameter cylindrical portion of the translucent airtight container described above is 30 μm or less is preferable as long as it is at least a portion to be sealed of the small-diameter cylindrical portion. Also good.

なお、透光性気密容器における透光性とは、放電によって発生した光を透過して外部に導出できる程度に光透過性であることをいい、透明ばかりでなく、光拡散性であってもよい。そして、少なくとも放電空間を包囲する部分の主要部が透光性を備えていればよく、要すれば上記主要部以外の付帯的構造を備えているときには、当該部分は遮光性であってもよい。   The translucency in the translucent airtight container means that the light generated by the discharge can be transmitted to the outside and transmitted to the outside, not only transparent but also light diffusive. Good. Further, at least the main part of the part surrounding the discharge space only needs to have translucency, and if necessary, when it has an incidental structure other than the main part, the part may be light-shielding. .

透光性気密容器は、放電空間を包囲するために、包囲部を備えている。包囲部の内部すなわち放電空間が適当な形状、例えば球状、楕円球状、ほぼ円柱状などの形状をなしていることを許容する。放電空間の容積は、高圧放電ランプの定格ランプ電力、電極間距離などに応じてさまざまな値が選択され得る。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 airtight container is provided with an enclosing portion for enclosing the discharge space. The inside of the enclosure, that is, the discharge space is allowed to have an appropriate shape, for example, a spherical shape, an elliptical spherical shape, a substantially cylindrical shape, or the like. Various values can be selected as the volume of the discharge space according to the rated lamp power of the high-pressure discharge lamp, 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、透光性気密容器は、包囲部に連通する小径筒部を備えている。小径筒部は、少なくとも後述する電流導入導体をそこに支持し、かつその封止予定部をセラミックスリーブと一緒に加熱溶融したときに、電流導入導体と協働して封止部を形成することによって透光性気密容器を封止するために機能する。   Further, the translucent airtight container includes a small-diameter cylindrical portion that communicates with the surrounding portion. The small-diameter cylindrical portion supports at least a current introduction conductor, which will be described later, and forms a sealing portion in cooperation with the current introduction conductor when the portion to be sealed is heated and melted together with the ceramic sleeve. Functions to seal the translucent airtight container.

小径筒部の数は、一般的な一対の電極を封装する構成のためには2つであるが、配設する電流導入導体の数に応じて1つないし3つ以上の複数であることを許容する。一対の電極を封装するために2つの小径筒部を配設する場合、各小径筒部は、それぞれ離間した位置に配設されるが、好適には管軸に沿って包囲部の両端に離間対向している。なお、小径筒部を構成するセラミックスは遮光性であってもよい。   The number of the small-diameter cylindrical portions is two for the configuration of sealing a general pair of electrodes, but it should be one to three or more depending on the number of current introduction conductors to be arranged. Allow. When two small-diameter cylindrical portions are provided to seal a pair of electrodes, each small-diameter cylindrical portion is arranged at a position separated from each other, but is preferably separated at both ends of the enclosure portion along the tube axis. Opposite. In addition, the ceramic which comprises a small diameter cylinder part may be light-shielding.

本発明において、小径筒部は、その内部にキャピラリー構造を形成してもよいし、形成しなくてもよい。したがって、小径筒部の長さは本発明において特段限定されない。要するに、少なくとも小径筒部のセラミックスの溶融によるセラミックスリーブおよび電流導入導体との封着部を形成しやすい長さであればよい。上述の小径筒部の長さは、従来のフリットガラスを用いて封止する場合の小径筒部の長さより明らかに短くすることができる。   In the present invention, the small diameter cylindrical portion may or may not form a capillary structure inside. Therefore, the length of the small diameter cylindrical portion is not particularly limited in the present invention. In short, it is sufficient that the length is such that at least the sealing portion between the ceramic sleeve and the current introduction conductor formed by melting the ceramic in the small-diameter cylindrical portion can be easily formed. The length of the small-diameter cylindrical portion described above can be clearly shorter than the length of the small-diameter cylindrical portion in the case of sealing using conventional frit glass.

また、小径筒部の開口端には、後述するセラミックスリーブを所定位置に支持するために、所望により係止段部を形成することができる。係止段部は、小径筒部の内周面全体にわたり形成してもよいし、内周面の一部に突起を形成するなどにより部分的に形成してもよい。そうして、小径筒部の開口端にセラミックスリーブを挿入したときに、セラミックスリーブの支持位置が係止段部により規制され、その結果セラミックスリーブが小径筒部に対して所定位置に係止される。係止段部を形成する態様によれば、小径筒部の内部に形成するキャピラリー(わずかな隙間)と無関係にセラミックスリーブの外径を設定することができる。なお、所望により形成段部に対応する部分の小径筒部の外径をその他の部分のそれより大きくすることも許容される。   In addition, a locking step portion can be formed at the opening end of the small-diameter cylindrical portion as desired in order to support a ceramic sleeve described later at a predetermined position. The locking step portion may be formed over the entire inner peripheral surface of the small diameter cylindrical portion, or may be partially formed by forming a protrusion on a part of the inner peripheral surface. Thus, when the ceramic sleeve is inserted into the opening end of the small diameter cylindrical portion, the support position of the ceramic sleeve is regulated by the locking step portion, and as a result, the ceramic sleeve is locked at a predetermined position with respect to the small diameter cylindrical portion. The According to the aspect in which the locking step portion is formed, the outer diameter of the ceramic sleeve can be set regardless of the capillary (slight gap) formed inside the small diameter cylindrical portion. If desired, the outer diameter of the small-diameter cylindrical portion corresponding to the formation step portion may be larger than that of the other portions.

さらに、小径筒部の開口端に係止段部を配設しない場合には、管軸を垂直方向にした状態で、小径筒部の開口端で後述するセラミックスリーブを支持して、封止することも許容される。この態様においては、主として小径筒部とセラミックスリーブとが融着し、かつセラミックスリーブと電流導入導体とが融着して封止部が形成される。なお、小径筒部とセラミックスリーブを一体的に形成してもよい。   Further, when the locking step portion is not provided at the opening end of the small-diameter cylindrical portion, the ceramic sleeve described later is supported and sealed at the opening end of the small-diameter cylindrical portion with the tube axis in the vertical direction. It is also acceptable. In this embodiment, the small-diameter cylindrical portion and the ceramic sleeve are mainly fused, and the ceramic sleeve and the current introduction conductor are fused to form the sealing portion. In addition, you may form a small diameter cylinder part and a ceramic sleeve integrally.

〔セラミックスリーブについて〕 セラミックスリーブは、小径筒部と電流導入導体との間に介在してセラミックスの融着による封止部を形成するように寄与する。そして、その主成分が小径筒部のセラミックスと同質であり、内部に電流導入導体が貫通する。また、封止部が形成された状態において、小径筒部の内部に露出する部位に希土類金属酸化物が含有されているようにするために、セラミックスリーブの一部に希土類金属酸化物が添加されていたり、セラミックスリーブの全体に希土類金属酸化物が添加されて形成されていたりするように構成される。   [Regarding Ceramic Sleeve] The ceramic sleeve is interposed between the small-diameter cylindrical portion and the current introduction conductor and contributes to form a sealing portion by fusion bonding of ceramics. And the main component is the same quality as the ceramic of a small diameter cylinder part, and an electric current introduction conductor penetrates inside. Further, in a state where the sealing portion is formed, a rare earth metal oxide is added to a part of the ceramic sleeve so that the portion exposed to the inside of the small diameter cylindrical portion contains the rare earth metal oxide. Or a rare earth metal oxide is added to the entire ceramic sleeve.

セラミックスリーブの一部が希土類金属酸化物を添加している構成においては、セラミックスリーブがその軸方向に少なくとも2つの領域に区分され、その一方の領域は希土類金属酸化物が添加されており、他方の領域は希土類金属酸化物が添加されていない。上記2つの領域は、一体化されている態様でもよいし、分離した態様であってもよい。   In the configuration in which a part of the ceramic sleeve is added with the rare earth metal oxide, the ceramic sleeve is divided into at least two regions in the axial direction, and one region is doped with the rare earth metal oxide, In this region, rare earth metal oxide is not added. The two regions may be integrated or may be separated.

希土類金属酸化物としては、好ましくはランタン(La)、ネオジム(Nd)、ガドリニウム(Ga)、ジスプロシウム(Dy)およびホルニウム(Ho)のグループから選択された一種または複数種を用いることができる。セラミックスリーブ中に上記希土類金属酸化物を添加すると、セラミックスが融着して形成された封止部の透光性気密容器の小径筒部内部の奥部に露出するセラミックスの部位に希土類金属酸化物を含有させることができる。セラミックスリーブ中の希土類金属酸化物の含有量は、本発明においては特段限定されないが、好ましくは1〜50体積%の範囲、好適には20〜30体積%である。   As the rare earth metal oxide, one or more selected from the group of lanthanum (La), neodymium (Nd), gadolinium (Ga), dysprosium (Dy) and fornium (Ho) can be preferably used. When the rare earth metal oxide is added to the ceramic sleeve, the rare earth metal oxide is exposed to the portion of the ceramic exposed in the inner part of the small-diameter cylindrical portion of the translucent airtight container of the sealing portion formed by fusing the ceramic. Can be contained. The rare earth metal oxide content in the ceramic sleeve is not particularly limited in the present invention, but is preferably in the range of 1 to 50% by volume, and preferably 20 to 30% by volume.

また、セラミックスリーブは、そのセラミックス粒子の結晶平均粒径が30μm以下、好ましくは20μm以下、最適には10μm以下であると、セラミックスリーブおよび小径筒部が溶融して形成される封止部がクラックしにくくなる。この場合、透光性気密容器の小径筒部における封止予定部のセラミックス粒子の平均粒径が30μm以下、好ましくは20μm以下、最適には10μm以下であると、さらにクラック発生が顕著に低減するが、セラミックスリーブのセラミックス粒子の平均粒径だけを上述のように選択するだけでも実用上かなりの効果を奏することができる。   Further, when the ceramic sleeve has an average crystal grain size of 30 μm or less, preferably 20 μm or less, and optimally 10 μm or less, the sealing portion formed by melting the ceramic sleeve and the small-diameter cylindrical portion is cracked. It becomes difficult to do. In this case, if the average particle size of the ceramic particles of the portion to be sealed in the small-diameter cylindrical portion of the light-transmitting hermetic container is 30 μm or less, preferably 20 μm or less, and optimally 10 μm or less, the generation of cracks is significantly reduced. However, even if only the average particle diameter of the ceramic particles of the ceramic sleeve is selected as described above, a considerable effect can be achieved in practice.

さらに、セラミックスリーブは、前述のように小径筒部の開口端内に少なくとも一部を挿入して支持してもよいし、小径筒部の端部に載置または接合して支持してもよい。後者の場合、透光性気密容器を垂直状態に支持してセラミックスリーブを単に小径筒部の端部に載置して支持することができる。あるいは、小径筒部の端面に接着剤を用いて、またはそれぞれを仮焼結後に接合してセラミックスリーブを支持してもよい。また、予めセラミックスリーブと小径筒部とを一体的に形成してもよい。   Further, as described above, the ceramic sleeve may be supported by inserting at least a part of the opening end of the small diameter cylindrical portion, or may be supported by being placed or joined to the end of the small diameter cylindrical portion. . In the latter case, the translucent airtight container can be supported in a vertical state, and the ceramic sleeve can be simply placed on and supported by the end of the small diameter cylindrical portion. Alternatively, the ceramic sleeve may be supported by using an adhesive on the end surface of the small-diameter cylindrical portion, or by bonding each of them after temporary sintering. Further, the ceramic sleeve and the small diameter cylindrical portion may be integrally formed in advance.

〔電流導入導体について〕 電流導入導体は、後述する電極に電圧を印加して、電極に電流を供給するとともに、小径筒部およびセラミックスリーブと協働してセラミックス融着部を形成することで透光性気密容器を封止するために機能する導体である。そのために、透光性気密容器の小径筒部の内部に挿入されている先端側の部分が電極に接続し、基端側が透光性気密容器の外部に露出している。なお、上記において、透光性気密容器の外部に露出しているとは、透光性気密容器から外部へ突出していてもよいし、また突出していなくてもよいが、外部から給電できる程度に外部に臨んでいればよいという意味である。   [Current Induction Conductor] The current introduction conductor applies voltage to an electrode, which will be described later, supplies current to the electrode, and forms a ceramic fused portion in cooperation with the small diameter cylindrical portion and the ceramic sleeve. It is a conductor that functions to seal the light tight container. Therefore, the distal end side portion inserted into the small-diameter cylindrical portion of the translucent airtight container is connected to the electrode, and the proximal end side is exposed to the outside of the translucent airtight container. In addition, in the above, being exposed to the outside of the translucent airtight container may or may not protrude from the translucent airtight container to the extent that power can be supplied from the outside. It means that you only have to face the outside.

また、電流導入導体は、そのセラミックス融着部を形成する封止予定部を封着性金属またはサーメットを用いて構成できる。   In addition, the current introduction conductor can be configured by using a sealing metal or a cermet in a portion to be sealed that forms the ceramic fused portion.

封着性金属としては、その熱膨張係数が透光性気密容器の小径筒部を構成しているセラミックスおよびセラミックスリーブのそれと近似している導電性金属であるニオブ(Nb)、タンタル(Ta)、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、バナジウム(V)、白金(Pt)、モリブデン(Mo)およびタングステン(W)などの金属やサーメットなどを用いることができる。また、透光性気密電容器の少なくとも小径筒部の構成材料に透光性多結晶アルミナセラミックスなどのアルミニウム酸化物を用いる場合、ニオブおよびタンタルは、平均熱膨張係数がアルミニウム酸化物とほぼ同一であるから最適であり、またモリブデンはその平均熱膨張係数が上記酸化物のそれと接近しているから、所望により封止予定部に用いることができる。イットリウム酸化物およびYAGの場合も差が少ない。窒化アルミニウムを透光性気密電容器に用いる場合には、電流導入導体にジルコニウムを用いるとよい。また、電流導入導体を複数の材料部分を接合して形成することもできる。   Examples of the sealing metal include niobium (Nb) and tantalum (Ta), which are conductive metals whose thermal expansion coefficients are similar to those of ceramics and ceramic sleeves constituting the small-diameter cylindrical portion of the translucent airtight container. Metals such as titanium (Ti), zirconium (Zr), hafnium (Hf), vanadium (V), platinum (Pt), molybdenum (Mo), and tungsten (W), cermet, and the like can be used. Further, when aluminum oxide such as translucent polycrystalline alumina ceramics is used as a constituent material of at least the small-diameter cylindrical portion of the translucent airtight container, niobium and tantalum have an average thermal expansion coefficient substantially the same as that of aluminum oxide. Since molybdenum has an average coefficient of thermal expansion close to that of the above oxide, it can be used for a portion to be sealed if desired. In the case of yttrium oxide and YAG, the difference is small. When aluminum nitride is used for the translucent airtight container, zirconium is preferably used for the current introduction conductor. Further, the current introduction conductor can be formed by joining a plurality of material portions.

電流導入導体の構成態様としては、例えば長手方向の基端部を上記のグループから選択した封着性金属の部分またはサーメットとし、先端部をモリブデンなどの耐ハロゲン性金属とすることができる。また、基端部を上記封着性金属の部分、中間部をサーメットの部分、先端部を耐ハロゲン性金属とすることができる。なお、前者の態様において、基端部は、その一部が封止部のセラミックスで包囲される。また、後者の態様において、中間部は、その一部が封止予定部分を構成する。さらに、電流導入導体の封止予定部がサーメットであると、小径筒部およびセラミックスリーブのセラミックスの溶融による封止時にセラミックスの温度上昇が後述する理由により容易になるので、良好な封着部を形成しやすくなる。   As a configuration aspect of the current introduction conductor, for example, the base end portion in the longitudinal direction may be a sealing metal portion or cermet selected from the above group, and the tip portion may be a halogen-resistant metal such as molybdenum. Further, the base end portion can be made of the sealing metal portion, the intermediate portion can be made of a cermet portion, and the tip portion can be made of a halogen-resistant metal. Note that, in the former mode, a part of the base end portion is surrounded by the ceramic of the sealing portion. Moreover, in the latter aspect, a part of the intermediate portion constitutes a portion to be sealed. Furthermore, if the planned sealing portion of the current introduction conductor is a cermet, the temperature rise of the ceramic is facilitated by the reason described later when the small diameter cylindrical portion and the ceramic sleeve are sealed by melting the ceramic. Easy to form.

上記サーメットは、セラミックスと金属の混合焼結体であり、例えばその材料成分のセラミックスがアルミナセラミックスで、金属が上記グループから選択された一種または複数種の金属、例えばモリブデンまたはタングステンからなるものを用いることができる。また、電流導入導体の透光性セラミックス放電容器に封着される部分のサーメットは、少なくともニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)およびタングステンなどの金属成分と、アルミナ、YAGおよびイットリアなどのセラミックス成分とを含み、金属成分の含有比率が5〜60体積%であることを許容する。   The cermet is a mixed sintered body of ceramics and metal. For example, the material component ceramics is alumina ceramics, and the metal is one or more kinds of metals selected from the above group, such as molybdenum or tungsten. be able to. The cermet of the portion to be sealed in the translucent ceramic discharge vessel of the current introduction conductor includes at least a metal component such as niobium (Nb), molybdenum (Mo) and tungsten, and a ceramic component such as alumina, YAG and yttria. The content ratio of the metal component is allowed to be 5 to 60% by volume.

そうして、サーメットが上記のような構成であると、加熱手段による封着予定部を加熱した際に、加熱の仕方にもよるが、一般的には透光性気密容器では熱吸収が生じにくい。これに対して、サーメット表面では熱吸収が大きくなり、その結果サーメットの表面が加熱されて温度上昇し、さらに透光性気密容器の小径筒部に伝熱されることで封着予定部が溶融する。   Thus, when the cermet is configured as described above, when the portion to be sealed by the heating means is heated, it generally depends on the heating method, but heat absorption occurs in the translucent airtight container. Hateful. On the other hand, heat absorption increases on the surface of the cermet, and as a result, the surface of the cermet is heated and the temperature rises. .

また、金属成分の含有量が60体積%以下であれば、透光性気密容器の熱膨張率に大きな差がなく、透光性気密電容器が直接モリブデンに接触した場合と比較して、高圧放電ランプを点灯した際のヒートショックによる破損およびリークが生じにくい。   Further, when the content of the metal component is 60% by volume or less, there is no significant difference in the coefficient of thermal expansion of the translucent airtight container, and the high pressure discharge is compared with the case where the translucent airtight container is in direct contact with molybdenum. Damage and leakage due to heat shock when the lamp is turned on are less likely to occur.

上記サーメットは、上記とは異なる以下の観点からすれば、金属成分の含有比率が50〜80体積%であるのが好ましい。   If the said cermet is taken from the following viewpoints different from the above, it is preferable that the content rate of a metal component is 50-80 volume%.

すなわち、主としてサーメットの導電性を重視する観点からすれば、金属成分の含有比率を上記の範囲内にあるようにすれば、十分な導電性を得ることができる。そして、サーメットが上記のような構成であれば、所要の導電性を有するサーメットであっても、その直径を小さくすることができるので、本発明による封着がより一層容易になる。   That is, from the viewpoint of placing importance on the conductivity of the cermet, sufficient conductivity can be obtained if the content ratio of the metal component is within the above range. And if a cermet is the above structures, even if it is a cermet which has required electroconductivity, since the diameter can be made small, the sealing by this invention becomes still easier.

しかし、金属成分の含有量が80体積%を超えると、透光性気密電容器との間の熱膨張率が大きくなりすぎるので、所望の封着を得るのが困難になる。また、金属成分の含有量が50体積%になると、所望の導電性を得るのが困難になる。   However, if the content of the metal component exceeds 80% by volume, the coefficient of thermal expansion with the translucent airtight container becomes too large, making it difficult to obtain a desired seal. Further, when the content of the metal component is 50% by volume, it becomes difficult to obtain desired conductivity.

さらに、所望により少なくとも封着予定部におけるサーメットを、主として封着性を良好に構成した第1のサーメットが外周側に位置し、主として導電性を良好にした第2のサーメットを中心側に位置する同心傾斜構造とすることもできる。なお、この場合、第1および第2のサーメットを段階傾斜構造または無段階傾斜構造とすることができる。   Further, if desired, at least the cermet in the portion to be sealed is located, the first cermet having mainly good sealing properties is located on the outer peripheral side, and the second cermet having mainly good conductivity is located on the center side. A concentric inclined structure can also be used. In this case, the first and second cermets can be stepped or steplessly tilted.

さらにまた、電流導入導体には、主として透光性気密容器の小径筒部にセラミックスリーブを介して封着する部分と、主として電極を支持する部分との機能がある。そこで、各部分をそれぞれの機能に対して最適化するために、各部分を、それぞれ別の材料を用いて形成したり、別のサイズや構造にして形成し、かつそれらを軸方向に接続して電流導入導体を構成したりすることがきる。例えば、主として透光性気密容器の小径筒部に封着する部分をサーメットとし、主として電極を支持する部分を耐ハロゲン性金属、例えばモリブデンにより形成することがフリットガラスにより封止する構造において既知である。本発明においても主たる機能に応じた材料、サイズおよび形状などの仕様を異ならせて、これらを軸方向に接続して電流導入導体を構成することを許容する。しかし、本発明においては、所望により電流導入導体を、そのほぼ全長を通じて同一材質の導電性部材を用いて構成することもできる。   Furthermore, the current introduction conductor mainly has a function of a portion that is sealed to the small-diameter cylindrical portion of the translucent airtight container via a ceramic sleeve and a portion that mainly supports the electrode. Therefore, in order to optimize each part for each function, each part is formed using a different material or a different size and structure, and they are connected in the axial direction. To construct a current introduction conductor. For example, it is known in a structure in which a portion sealed mainly to a small-diameter cylindrical portion of a light-transmitting airtight container is a cermet and a portion mainly supporting an electrode is formed of a halogen-resistant metal such as molybdenum and sealed with frit glass. is there. Also in the present invention, specifications such as material, size and shape corresponding to the main function are varied, and the current introduction conductor is configured by connecting them in the axial direction. However, in the present invention, if desired, the current introduction conductor can be configured using a conductive member made of the same material throughout its entire length.

〔封止工程について〕 小径筒部、セラミックスリーブおよび電流導入導体の封止予定部をセラミックスの溶融により融着させて透光性気密容器を封止するために行う加熱工程は、例えば以下の態様で行うことができる。
透光性気密容器を封止するために、小径筒部のセラミックスおよびセラミックスリーブを溶融させる手段は、本発明において特段限定されない。例えば、小径筒部およびセラミックスリーブのセラミックスを加熱して、その溶融温度以上に温度を上昇させれば、それらのセラミックスが溶融し、小径筒部に配設されているセラミックスリーブの内部に貫通して配設されている電流導入導体に融着させることができる。そうしたら、加熱を止めて馴染んだ個所を冷却すれば、セラミックスが固化して、電流導入導体が融着部に封着され、その結果小径筒部が封止されて透光性気密容器が封止される。小径筒部のセラミックスを加熱する手段は、例えばレーザーや反射鏡付ハロゲン電球などの熱線投射形の局部加熱手段、誘導加熱手段および電気ヒータなどを用いることができる。なお、レーザーとしては、例えばYAGレーザー、COレーザーなどを用いることができる。
[Regarding the sealing step] The heating step performed to seal the light-transmitting hermetic container by fusing the small-diameter cylindrical portion, the ceramic sleeve, and the portion to be sealed of the current introduction conductor by melting ceramics is, for example, the following mode Can be done.
In order to seal the light-transmitting hermetic container, means for melting the ceramic and the ceramic sleeve of the small-diameter cylindrical portion are not particularly limited in the present invention. For example, if the ceramics of the small diameter cylindrical part and the ceramic sleeve are heated and the temperature is raised above the melting temperature, the ceramics melt and penetrate into the ceramic sleeve arranged in the small diameter cylindrical part. Can be fused to the current introduction conductor. Then, if heating is stopped and the familiar part is cooled, the ceramic solidifies and the current introduction conductor is sealed to the fused part, and as a result, the small diameter cylindrical part is sealed and the translucent airtight container is sealed. Stopped. As a means for heating the ceramic in the small diameter cylindrical portion, for example, a heat ray projection type local heating means such as a laser or a halogen bulb with a reflecting mirror, an induction heating means, an electric heater, or the like can be used. As the laser, can be used, for example a YAG laser, CO 2 laser and the like.

熱線投射形の上記局部加熱手段を用いて小径筒部の封着予定部の全周を加熱する場合、局部加熱手段を上記予定部に対して所定の離間位置、例えば予定部の側方に固定し、局部加熱手段を作動させながら透光性気密容器の小径筒部および局部加熱手段のいずれか一方または双方を回転させれば、小径筒部およびセラミックスリーブの全周を均一に加熱することができる。しかし、所望により、小径筒部の延在方向、例えば管軸方向からレーザーを照射したり、固定的に配置された小径筒部の周囲に複数の局部加熱手段を配置したり、局部加熱手段を小径筒部の周囲に回転させたり、あるいは小径筒部の全周を包囲する加熱手段を配設したりすれば、透光性セラミック放電容器を静止状態で加熱することもできる。   When heating the entire circumference of the sealing target portion of the small-diameter cylindrical portion using the local heating means of the heat ray projection type, the local heating means is fixed to a predetermined separation position with respect to the planned portion, for example, the side of the planned portion. If either one or both of the small-diameter cylindrical portion and the local heating means of the translucent airtight container are rotated while operating the local heating means, the entire circumference of the small-diameter cylindrical portion and the ceramic sleeve can be heated uniformly. it can. However, if desired, the laser is irradiated from the extending direction of the small-diameter cylindrical portion, for example, the tube axis direction, a plurality of local heating means are arranged around the small-diameter cylindrical portion fixedly arranged, or the local heating means is The translucent ceramic discharge vessel can be heated in a stationary state by rotating around the small-diameter cylindrical portion or by providing a heating means surrounding the entire circumference of the small-diameter cylindrical portion.

そうして、封止予定部が加熱されて主として小径筒部のセラミックスが溶融し、電流導入導体に融着することにより、封着部が形成される。この封着部は、電流導入導体の成分が固溶して固溶体となっていることが多い。そして、好ましい封着部は、その外表面におけるアルミナの平均結晶粒径が非封着部の外表面におけるアルミナの平均結晶粒径より大きくなっている。封着部が上記のような態様をなしている場合、溶融部の全体または一部で結晶成長が行われ、その結果結晶方向がランダムとなるために、耐熱性および機械的強度が高くなる。このため、ランプ点灯によるヒートショックによる破損やリークが発生にしにくくなる。   Then, the sealing portion is formed by heating the portion to be sealed and mainly melting the ceramic of the small diameter cylindrical portion and fusing it to the current introduction conductor. In many cases, the sealing portion is a solid solution in which the components of the current introduction conductor are dissolved. A preferable sealing portion has an average crystal grain size of alumina on the outer surface thereof larger than an average crystal grain size of alumina on the outer surface of the non-sealing portion. In the case where the sealing part has the above-described form, crystal growth is performed in the whole or part of the melted part, and as a result, the crystal direction becomes random, so that heat resistance and mechanical strength are increased. For this reason, it becomes difficult to generate | occur | produce the breakage and leak by the heat shock by lamp lighting.

次に、透光性セラミックス放電容器を製作するには、包囲部を一体的に成形して形成してもよいし、複数の構成部材を接合させたり、嵌合させたりして形成してもよい。例えば、包囲部の他に小径の筒部などの付帯的構造を備えている場合、包囲部の両端または一端に付帯的構造を最初から一体に成形することができる。しかし、例えば包囲部と、付帯的構造とを、それぞれ別に仮焼結してから所要に接合させて、全体を焼結することにより、一体の透光性セラミックス放電容器を形成することもできる。また、筒状部分と端板部分とをそれぞれ別に仮焼結してから接合して、全体を焼結することにより、一体化された包囲部を形成することもできる。   Next, in order to manufacture a translucent ceramic discharge vessel, the surrounding portion may be formed by integrally molding, or may be formed by joining or fitting a plurality of constituent members. Good. For example, when an incidental structure such as a small-diameter cylindrical portion is provided in addition to the surrounding portion, the incidental structure can be integrally formed from the beginning at both ends or one end of the surrounding portion. However, it is also possible to form an integral translucent ceramic discharge vessel by, for example, pre-sintering the surrounding portion and the incidental structure separately from each other and then joining them as required to sinter the whole. Alternatively, the cylindrical portion and the end plate portion can be pre-sintered separately and then joined together to sinter the whole, thereby forming an integrated surrounding portion.

〔電極について〕 電極は、透光性セラミックス放電容器の内部に後述する放電媒体の放電を生起させる手段である。電極は、一般的にその一対が透光性気密容器の内部において電極間でアーク放電が生起されるように離間対向して配設される。なお、本発明においては、少なくとも1個の電極が上記導入導体に接続して透光性気密容器内に封装されている。   [Regarding Electrode] The electrode is a means for causing discharge of a discharge medium, which will be described later, inside the translucent ceramic discharge vessel. In general, a pair of electrodes are disposed so as to be opposed to each other so that arc discharge is generated between the electrodes inside the translucent airtight container. In the present invention, at least one electrode is connected to the introduction conductor and sealed in the translucent airtight container.

また、電極は、電流導入導体に接続して透光性気密容器内の所定位置に支持されている。例えば、電極の基端が電流導入導体の透光性気密容器の内部側に位置する先端部に接続される。   The electrode is connected to the current introduction conductor and supported at a predetermined position in the translucent airtight container. For example, the proximal end of the electrode is connected to the distal end portion located on the inner side of the translucent airtight container of the current introduction conductor.

さらに、電極を電極主部または/および電極軸部により構成することができる。電極主部は、放電の起点となる部分で、したがって主として陰極およびまたは陽極として作用する部分であり、所望により電極軸部を介さないで直接電流導入導体に接続することができる。また、電極主部の表面積を大きくして放熱を良好にするために、必要に応じてタングステンのコイルを巻装したり、電極軸部より径大にしたりすることができる。電極が電極軸部を備えている場合、電極軸部は、電極主部と一体に、または溶接されて、電極主部の背面から後方へ突出して電極主部を支持し、かつ電流導入導体に接続する。なお、所望により電極軸部と電流導入導体の先端部を単一のタングステンにより一体化させることができる。   Furthermore, an electrode can be comprised by an electrode main part or / and an electrode axial part. The electrode main part is a part that serves as a starting point of discharge, and therefore functions mainly as a cathode and / or an anode, and can be directly connected to the current introduction conductor without going through the electrode shaft part as desired. Further, in order to increase the surface area of the electrode main part to improve heat dissipation, a tungsten coil can be wound as necessary, or the diameter can be made larger than that of the electrode shaft part. When the electrode has an electrode shaft portion, the electrode shaft portion is integrally or welded with the electrode main portion, protrudes rearward from the back surface of the electrode main portion, supports the electrode main portion, and serves as a current introduction conductor. Connecting. If desired, the electrode shaft portion and the tip portion of the current introduction conductor can be integrated with a single tungsten.

さらにまた、電極の材料には、タングステン、ドープドタングステン、トリエーテッドタングステン、レニウムまたはタングステン−レニウム合金などを用いることができる。   Furthermore, tungsten, doped tungsten, triated tungsten, rhenium, tungsten-rhenium alloy, or the like can be used as an electrode material.

さらにまた、一対の電極を用いる場合、交流点灯形の場合にはそれらを対称構造とするが、直流点灯形の場合には、非対称構造にすることができる。   Furthermore, when a pair of electrodes is used, they have a symmetrical structure in the case of an AC lighting type, but can be made an asymmetric structure in the case of a DC lighting type.

〔放電媒体について〕 放電媒体は、その放電により所望の発光を得るための手段であるが、本発明においてその構成が特段限定されない。例えば、下記に列挙する態様であることを許容する。しかし、好ましくは発光金属のハロゲン化物、ランプ電圧形成媒体および希ガスにより構成される。なお、本発明は、高圧放電ランプに適用して特に好適であるが、低圧放電ランプに適用することもできる。なお、「高圧放電」とは、イオン化媒体の点灯中の圧力が大気圧以上になる放電をいい、いわゆる超高圧放電を含む概念である。   [Discharge Medium] The discharge medium is a means for obtaining desired light emission by the discharge, but the configuration is not particularly limited in the present invention. For example, the following modes are allowed. However, it is preferably composed of a luminescent metal halide, a lamp voltage forming medium and a rare gas. The present invention is particularly suitable when applied to a high-pressure discharge lamp, but can also be applied to a low-pressure discharge lamp. The “high-pressure discharge” refers to a discharge in which the pressure during lighting of the ionized medium is equal to or higher than atmospheric pressure, and is a concept including so-called ultrahigh-pressure discharge.

発光金属のハロゲン化物は、主として可視光を発光する発光金属のハロゲン化物であり、既知の各種金属ハロゲン化物を採用することができる。すなわち、発光金属の金属ハロゲン化物は、発光色、平均演色評価数Raおよび発光効率などについて所望の発光特性を備えた可視光の放射を得るため、さらには透光性セラミックス放電容器のサイズおよび入力電力に応じて、既知の金属ハロゲン化物の中から任意所望に選択することができる。例えば、ナトリウム(Na)、スカンジウム(Sc)、希土類金属(ジスプロシウム(Dy)、ツリウム(Tm)、ホルミウム(Ho)、プラセオジム(Pr)、ランタン(La)およびセリウム(Ce)など)、タリウム(Tl)、インジウム(In)およびリチウム(Li)からなるグループの中から選択された一種または複数種のハロゲン化物を用いることができる。   The luminescent metal halide is a luminescent metal halide that mainly emits visible light, and various known metal halides can be employed. That is, the metal halide of the luminescent metal obtains visible light radiation having desired luminescent characteristics with respect to luminescent color, average color rendering index Ra, luminescent efficiency, etc., and further, the size and input of the translucent ceramic discharge vessel Depending on the power, any desired metal halide can be selected as desired. For example, sodium (Na), scandium (Sc), rare earth metals (such as dysprosium (Dy), thulium (Tm), holmium (Ho), praseodymium (Pr), lanthanum (La) and cerium (Ce)), thallium (Tl) ), Indium (In) and lithium (Li), one or a plurality of halides selected from the group consisting of.

ランプ電圧形成媒体は、ランプ電圧を形成するのに効果的な媒体であり、例えば水銀または下記の金属のハロゲン化物を用いることができる。すなわち、ランプ電圧形成媒体としてのハロゲン化物は、点灯中の蒸気圧が相対的に大きくて、かつ、可視域の発光量が上記発光金属による可視域の発光量に比較して少ない金属、例えばアルミニウム(Al)、鉄(Fe)、亜鉛(Zn)、アンチモン(Sb)、マンガン(Mn)などのハロゲン化物が好適である。   The lamp voltage forming medium is an effective medium for forming a lamp voltage. For example, mercury or a metal halide described below can be used. That is, a halide as a lamp voltage forming medium is a metal such as aluminum, which has a relatively high vapor pressure during lighting and a small amount of light in the visible region compared to the amount of light emitted in the visible region. Halides such as (Al), iron (Fe), zinc (Zn), antimony (Sb), and manganese (Mn) are suitable.

希ガスは、始動ガスおよび緩衝ガスとして作用し、キセノン(Xe)、アルゴン(Ar)、クリプトン(Kr)、ネオン(Ne)などを単体でまたは混合して用いることができる。   The rare gas acts as a starting gas and a buffer gas, and xenon (Xe), argon (Ar), krypton (Kr), neon (Ne), or the like can be used alone or in combination.

1.発光金属のハロゲン化物+水銀+希ガス:いわゆる水銀入りのメタルハライドランプの構成である。   1. Luminescent metal halide + mercury + noble gas: a so-called mercury-containing metal halide lamp.

2.発光金属のハロゲン化物+ランプ電圧形成媒体としてのハロゲン化物+希ガス:環境負荷の大きな水銀を用いないいわゆる水銀フリーのメタルハライドランプの構成である。   2. Luminescent metal halide + halide as lamp voltage forming medium + rare gas: This is a so-called mercury-free metal halide lamp configuration that does not use mercury with a large environmental load.

3.水銀+希ガス:いわゆる高圧水銀ランプの構成である。   3. Mercury + noble gas: This is a so-called high-pressure mercury lamp configuration.

4.希ガス:希ガスとしてXeを用いると、いわゆるキセノンランプの構成である。   4). Noble gas: When Xe is used as a noble gas, it is a so-called xenon lamp configuration.

次に、発光金属のハロゲン化物は、ハロゲンとしてよう素、臭素、塩素またはフッ素のいずれか一種または複数種を用いることができる。   Next, in the halide of the luminescent metal, any one or plural kinds of iodine, bromine, chlorine or fluorine can be used as the halogen.

〔本発明のその他の構成について〕 本発明の必須構成要件ではないが、所望により以下の構成の一部または全部を具備することにより、高圧放電ランプの機能が付加されたり、性能が向上したりする。   [Other Configurations of the Present Invention] Although not an essential component of the present invention, the function of a high-pressure discharge lamp can be added or the performance can be improved by including some or all of the following configurations as desired. To do.

(1)(外管について) 本発明の高圧放電ランプは、透光性セラミックス放電容器が大気中に露出した状態で点灯するように構成することができる。しかし、要すれば、透光性セラミックス放電容器を外管内に収納することができる。なお、外管内は、真空、ガス入り、または大気に連通した雰囲気にすることもできる。   (1) (Outer tube) The high-pressure discharge lamp of the present invention can be configured to light up in a state where the translucent ceramic discharge vessel is exposed to the atmosphere. However, if necessary, the translucent ceramic discharge vessel can be accommodated in the outer tube. Note that the inside of the outer tube may be vacuum, gas-filled, or an atmosphere communicating with the atmosphere.

(2)(反射鏡について) 本発明の高圧放電ランプは、反射鏡を一体化して具備することができる。   (2) (Reflecting mirror) The high-pressure discharge lamp of the present invention can be integrated with a reflecting mirror.

次に、本発明において、放電ランプを点灯する場合、点灯回路は、どのような構成であってもよい。また、交流点灯および直流点灯のいずれの点灯方式であってもよい。交流点灯の場合、例えばインバータを主体とする電子化点灯回路を構成することができる。所望により、インバータの入力端子間に接続する直流電源に昇圧チョッパまたは降圧チョッパなどの直流−直流間変換回路を付加することができる。直流点灯の場合、例えば上記直流−直流間変換回路を主体とする電子化点灯回路を構成することができる。     Next, in the present invention, when the discharge lamp is lit, the lighting circuit may have any configuration. Moreover, any lighting system of AC lighting and DC lighting may be used. In the case of AC lighting, for example, an electronic lighting circuit mainly composed of an inverter can be configured. If desired, a DC-DC converter circuit such as a step-up chopper or a step-down chopper can be added to a DC power source connected between the input terminals of the inverter. In the case of DC lighting, for example, an electronic lighting circuit mainly composed of the above-described DC-DC conversion circuit can be configured.

本発明において、放電ランプを照明装置に適用する場合、照明装置は、照明装置本体と、照明装置本体に配設された本発明の高圧放電ランプと、高圧放電ランプを点灯する点灯回路とで構成することができる。     In the present invention, when the discharge lamp is applied to a lighting device, the lighting device includes a lighting device body, the high-pressure discharge lamp of the present invention disposed in the lighting device body, and a lighting circuit for lighting the high-pressure discharge lamp. can do.

なお、照明装置は、高圧放電ランプを光源とする全ての装置を含む概念である。例えば、屋外用および屋内用の各種照明器具、自動車前照灯、画像または映像投射装置、標識灯、信号灯、表示灯、化学反応装置および検査装置などである。   The lighting device is a concept including all devices using a high-pressure discharge lamp as a light source. For example, various outdoor and indoor lighting fixtures, automobile headlamps, image or video projection devices, marker lamps, signal lights, indicator lights, chemical reaction devices, and inspection devices.

照明装置本体は、照明装置から高圧放電ランプおよび点灯回路を除いた残余の部分をいう。   The illuminating device main body refers to the remaining part of the illuminating device excluding the high-pressure discharge lamp and the lighting circuit.

点灯回路は、照明装置本体から離間した位置に配置されるのであってもよい。   The lighting circuit may be disposed at a position separated from the lighting device main body.

本発明によれば、透光性気密容器の封止部が、その小径筒部の端部のセラミックスと同質のセラミックスを主成分として形成され内部に電流導入導体が貫通したセラミックスリーブが小径筒部の端部に配設され、かつ小径筒部、セラミックスリーブおよび電流導入導体がセラミックスの溶融によって融着することで形成されているとともに、少なくとも透光性気密容器の小径筒部の内部に露出する封止部のセラミックスの部位に希土類金属酸化物が含有されていることにより、透光性気密容器内に封入した金属ハロゲン化物から生じた遊離ハロゲンと小径筒部の内部に露出する封止部のセラミックスの部位との反応が抑制されるので、寿命末期までの光色の変化および寿命が改善される放電ランプを提供することができる。   According to the present invention, the sealing portion of the light-transmitting hermetic container is formed of a ceramic having the same quality as the ceramic at the end of the small-diameter cylindrical portion, and the ceramic sleeve through which the current introduction conductor passes is formed in the small-diameter cylindrical portion. The small-diameter cylindrical portion, the ceramic sleeve, and the current introduction conductor are formed by fusing by melting ceramics, and at least exposed to the inside of the small-diameter cylindrical portion of the translucent airtight container. Since the rare earth metal oxide is contained in the ceramic portion of the sealing portion, free halogen generated from the metal halide sealed in the translucent airtight container and the sealing portion exposed inside the small diameter cylindrical portion Since the reaction with the ceramic portion is suppressed, it is possible to provide a discharge lamp in which the change in light color and the lifetime are improved until the end of the lifetime.

また、封止部の溶融したセラミックスによって被覆されるために、電流導入導体の基端側のサーメットまたは封着性金属の部分が透光性気密容器の内部に露出しなくなるので、上記サーメットまたは封着性金属の部分と金属ハロゲン化物および遊離ハロゲンとの反応が防止され、その結果電流導入導体が劣化することに伴う放電ランプの寿命短縮が抑制される。   Further, since the sealing portion is covered with the melted ceramic, the cermet or sealing metal portion on the proximal end side of the current introduction conductor is not exposed inside the translucent airtight container. The reaction of the adherent metal portion with the metal halide and free halogen is prevented, and as a result, the shortening of the life of the discharge lamp due to the deterioration of the current introduction conductor is suppressed.

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

図1および図2は、本発明の放電ランプを実施するための第1の形態としてのメタルハライド形の高圧放電ランプを示し、図1はランプ全体の断面図、図2は封止工程の説明図である。   1 and 2 show a metal halide high-pressure discharge lamp as a first embodiment for carrying out the discharge lamp of the present invention, FIG. 1 is a sectional view of the whole lamp, and FIG. 2 is an explanatory view of a sealing process. It is.

本形態の放電ランプMHLは、図1に示すように、透光性気密容器1、電流導入導体2、電極3、セラミックスリーブ4および放電媒体からなり、封止部SPを有していて、これにより構成される部分を発光管として、この発光管を外管の所定位置に封装することができる。   As shown in FIG. 1, the discharge lamp MHL of this embodiment includes a translucent airtight container 1, a current introduction conductor 2, an electrode 3, a ceramic sleeve 4 and a discharge medium, and has a sealing portion SP. The arc tube can be sealed at a predetermined position of the outer tube.

透光性気密容器1は、本形態において図1に示すように、外表面における平均結晶粒径が30μm以下の透光性多結晶アルミナセラミックスを主材料として一体成形により形成されており、包囲部1aおよび一対の小径筒部1b、1bを具備している。なお、セラミックスの平均結晶粒径は、小径筒部1bの外表面を放電子顕微鏡で拡大すれば容易に視認することができ、基準直線を透光性気密容器1の外表面の適当な部位に設定して、当該基準線と交わる多数の結晶粒子の直径の平均値とする。   As shown in FIG. 1 in this embodiment, the light-transmitting airtight container 1 is formed by integral molding with a light-transmitting polycrystalline alumina ceramic having an average crystal grain size of 30 μm or less on the outer surface as a main material. 1a and a pair of small diameter cylindrical portions 1b and 1b. The average crystal grain size of the ceramic can be easily recognized by enlarging the outer surface of the small-diameter cylindrical portion 1b with a discharger microscope, and the reference straight line is placed at an appropriate site on the outer surface of the translucent airtight container 1. The average value of the diameters of a large number of crystal grains intersecting with the reference line is set.

包囲部1aは、肉厚がほぼ球形の形状に成形され、内部に同様形状の放電空間1cが形成されている。   The surrounding portion 1a is formed in a substantially spherical shape, and a discharge space 1c having the same shape is formed therein.

一対の小径筒部1b、1bは、それぞれが包囲部1aの管軸方向の両端から一体に延長された短くて包囲部1aに比較して細い筒状部分によって形成されている。そして、小径筒部1bの開口端の内周面に径大にした係止段部1b1が形成されている。小径筒部1bの端部側の部位が封止予定部であり、後述するセラミックスリーブ4と協働してセラミックスが溶融して封止部SPを形成している。なお、上記封止部SPを形成する封止工程については後述する。   The pair of small-diameter cylindrical portions 1b and 1b are each formed by a cylindrical portion that is shorter than the surrounding portion 1a and integrally formed from both ends of the surrounding portion 1a in the tube axis direction. A locking step 1b1 having a large diameter is formed on the inner peripheral surface of the opening end of the small diameter cylindrical portion 1b. A portion on the end side of the small-diameter cylindrical portion 1b is a portion to be sealed, and the ceramic is melted in cooperation with the ceramic sleeve 4 described later to form the sealing portion SP. The sealing process for forming the sealing part SP will be described later.

セラミックスリーブ4は、セラミックスの結晶平均粒径が30μm以下のセラミックスからなり、内部に後述する電流導入導体2が貫通している。また、セラミックスリーブ4は、小径筒部1bの形成段部1b1内に挿入されて係止された状態で加熱溶融され、セラミックスの溶融により、小径筒部1bの封止予定部、セラミックスリーブ4および後述する電流導入導体2が融着した封止部SPが小径筒部1bの端部に形成されている。   The ceramic sleeve 4 is made of ceramics having an average crystal grain size of 30 μm or less, and a current introduction conductor 2 described later passes through the ceramic sleeve 4. The ceramic sleeve 4 is heated and melted while being inserted and locked into the formation step portion 1b1 of the small-diameter cylindrical portion 1b, and due to melting of the ceramic, the sealing portion of the small-diameter cylindrical portion 1b, the ceramic sleeve 4 and A sealing portion SP in which a current introducing conductor 2 described later is fused is formed at the end of the small diameter cylindrical portion 1b.

また、セラミックスリーブ4は、図2に示すように、その軸方向に沿って2つの領域4a、4bに区分されているが、接合されて一体化されている。そして、一方の領域4aは、希土類金属酸化物が添加されている。また、他方の領域4bは、希土類金属酸化物が添加されていない。   Further, as shown in FIG. 2, the ceramic sleeve 4 is divided into two regions 4a and 4b along the axial direction thereof, but is joined and integrated. One region 4a is doped with rare earth metal oxide. The other region 4b is not added with a rare earth metal oxide.

電流導入導体2は、図2に示すように、外部に露出する基端側2aがニオブからなり、透光性セラミックス気密容器の内部に挿入される先端側2aがモリブデン2bからなり、これらは溶接により接合されて1本の棒状をなしている。一対の電流導入導体2、2が透光性気密容器1のそれぞれの小径筒部1bにセラミックスリーブ4を介して挿入される。   As shown in FIG. 2, the current introduction conductor 2 has a base end 2a exposed to the outside made of niobium and a tip end 2a inserted into the translucent ceramic hermetic vessel made of molybdenum 2b. Are joined to form a single bar. A pair of current introduction conductors 2, 2 are inserted into the respective small-diameter cylindrical portions 1 b of the translucent airtight container 1 via the ceramic sleeve 4.

したがって、電流導入導体2の先端部は、小径筒部1b内に位置し、基端部は透光性気密容器1の外部へ露出している。なお、小径筒部1bは、電流導入導体2を封着する際に、セラミックスリーブ4と一緒に加熱されてそれらが十分に溶融すると、電流導入導体2の第1および第2の領域2a、2bの接合面を内包してセラミックスの溶着による封止部SPが形成される。   Therefore, the distal end portion of the current introduction conductor 2 is located in the small diameter cylindrical portion 1 b and the proximal end portion is exposed to the outside of the translucent airtight container 1. The small-diameter cylindrical portion 1b is heated together with the ceramic sleeve 4 when the current introduction conductor 2 is sealed, and the first and second regions 2a and 2b of the current introduction conductor 2 are sufficiently melted. The sealing portion SP is formed by enclosing the joint surface and welding ceramics.

封止部SPは、セラミックスリーブ4が主体的になって形成されるが、セラミックスの溶融時に表面張力により軸方向に凝縮しながら径方向に小径筒部1bの表面から外側へ膨出して楕円球状ないし涙滴状に変形する傾向があるが、加熱時間や温度などの加工要因により多様な形状となる。そして、ニオブの第1の領域1b1および第2の領域1b2の接合部がセラミックスリーブ4の第2の領域4bで包囲されるので、透光性気密容器1の内部に露出しない。また、封止部SPの透光性気密容器1の内部に露出する部位は、セラミックスリーブ4の第1の領域4aによって形成されるので、希土類金属酸化物が含有している。   The sealing portion SP is formed mainly by the ceramic sleeve 4. When the ceramic is melted, the sealing portion SP bulges outward from the surface of the small-diameter cylindrical portion 1 b while condensing in the axial direction due to surface tension, and is elliptically spherical. Although it tends to be deformed into teardrops, it has various shapes depending on processing factors such as heating time and temperature. And since the junction part of the 1st area | region 1b1 and 2nd area | region 1b2 of niobium is surrounded by the 2nd area | region 4b of the ceramic sleeve 4, it does not expose inside the translucent airtight container 1. FIG. Moreover, since the site | part exposed inside the translucent airtight container 1 of the sealing part SP is formed of the 1st area | region 4a of the ceramic sleeve 4, it contains rare earth metal oxide.

電極3は、タングステン線からなり、軸方向の先端部、中間部および基端部にわたり軸部の直径が同じで、かつ先端部および中間部の一部が放電空間1c内に露出している。また、電極3は、その基端部が電流導入導体2の先端部に溶接により接続していることによって、透光性セラミックス放電容器1の管軸方向に沿って支持されている。なお、電極3の中間部または電流導入導体2の先端側と小径筒部1bの内面との間に管軸方向に短いわずかな隙間gすなわちキャピラリーが形成されている。しかし、このキャピラリーは、フリットガラスを用いて透光性セラミックス放電容器を封止する従来の高圧放電ランプにおけるそれに比較すると、明らかに短くすることができる。   The electrode 3 is made of a tungsten wire, and the diameter of the shaft portion is the same over the distal end portion, the intermediate portion, and the proximal end portion in the axial direction, and a part of the distal end portion and the intermediate portion is exposed in the discharge space 1c. The electrode 3 is supported along the tube axis direction of the translucent ceramic discharge vessel 1 by connecting the base end of the electrode 3 to the tip of the current introduction conductor 2 by welding. A slight gap g that is short in the tube axis direction, that is, a capillary, is formed between the intermediate portion of the electrode 3 or the distal end side of the current introduction conductor 2 and the inner surface of the small diameter cylindrical portion 1b. However, this capillary can be clearly shortened compared to that in a conventional high-pressure discharge lamp in which a translucent ceramic discharge vessel is sealed using frit glass.

放電媒体は、発光金属のハロゲン化物、ランプ電圧形成用媒体および希ガスからなる。ランプ電圧形成用媒体は、水銀またはランプ電圧計形容用ハロゲン化物からなる。なお、ランプ電圧形成用ハロゲン化物は、蒸気圧が高くて発光金属のハロゲン化物との共存下で可視域の発光量が発光金属の発光量に比較して少ない金属のハロゲン化物である。   The discharge medium includes a light emitting metal halide, a lamp voltage forming medium, and a rare gas. The medium for forming the lamp voltage is made of mercury or a halide for forming a lamp voltmeter. The lamp voltage forming halide is a metal halide having a high vapor pressure and a small amount of luminescence in the visible region in the coexistence with the luminescent metal halide compared to the luminescent metal.

次に、図2(1)〜(5)を参照して放電ランプMDLの封止工程について説明する。   Next, the sealing process of the discharge lamp MDL will be described with reference to FIGS.

最初に、図2(1)において、電流導入導体2の先端に電極3が接続された電流導入導体・電極接合体を用意し、次にセラミックスリーブ4を点線で示す矢印方向に電流導入導体・電極接合体MAに嵌合させる。そして、セラミックスリーブ4を電流導入導体2の基端側(サーメット)および先端側(モリブデン)の接合面がセラミックスリーブ4の他方の領域4bの中に位置するまで挿入して、図2(2)に示す電極マウントDMを組み立てる。   First, in FIG. 2 (1), a current introduction conductor / electrode assembly in which the electrode 3 is connected to the tip of the current introduction conductor 2 is prepared, and then the ceramic sleeve 4 is placed in the direction of the arrow indicated by the dotted line. The electrode assembly MA is fitted. Then, the ceramic sleeve 4 is inserted until the joint surface between the proximal end side (cermet) and the distal end side (molybdenum) of the current introduction conductor 2 is located in the other region 4b of the ceramic sleeve 4, and FIG. The electrode mount DM shown in FIG.

次に、図2(3)において、予め用意した透光性気密容器1を垂直位置に支持してから、上部に位置する小径筒部1bの係止段部1b1内に電極マウントEMのセラミックスリーブ4を点線の矢印方向に挿入して支持し、図2(4)に示すように封止位置を決める。   Next, in FIG. 2 (3), the translucent airtight container 1 prepared in advance is supported in the vertical position, and then the ceramic sleeve of the electrode mount EM is placed in the locking step portion 1b1 of the small-diameter cylindrical portion 1b located at the top. 4 is inserted and supported in the direction of the dotted arrow, and the sealing position is determined as shown in FIG.

最後に、図2(5)において、太実線の矢印方向から例えばレーザー照射して、セラミックスリーブ4、小径筒部1bの封止予定部(開口端部近傍)および電流導入導体2を加熱する。その結果、セラミックスリーブ4および小径筒部1bの封止予定部のセラミックスがやがて溶融して、セラミックスリーブ4、小径筒部1bの封止予定部(開口端部近傍)および電流導入導体2が気密に融着して封止部SPが形成され、透光性気密容器1が封止される。なお、図示を省略している下部の小径筒部が予め封止されている場合には、上部の封止部SPを形成する前に放電媒体が上部の小径筒部1bの開口端から透光性気密容器1の内部に封入され、液体窒素などの冷媒によって放電媒体を冷却しながら点線による引き出し線で示すようにセラミックスリーブ4が主体的となった封止部SPを形成することができる。   Finally, in FIG. 2 (5), for example, laser irradiation is performed from the direction of the thick solid arrow to heat the ceramic sleeve 4, the portion to be sealed (near the opening end) of the small diameter cylindrical portion 1b, and the current introduction conductor 2. As a result, the ceramics in the ceramic sleeve 4 and the portion to be sealed of the small-diameter cylindrical portion 1b are eventually melted, and the ceramic sleeve 4 and the portion to be sealed in the small-diameter cylindrical portion 1b (near the opening end) and the current introduction conductor 2 are hermetically sealed. The sealing portion SP is formed by fusing to the light-transmitting air-tight container 1, and the translucent airtight container 1 is sealed. If the lower small-diameter cylindrical portion (not shown) is sealed in advance, the discharge medium is transmitted through the opening end of the upper small-diameter cylindrical portion 1b before the upper sealing portion SP is formed. The sealed portion SP in which the ceramic sleeve 4 is mainly used can be formed as indicated by a dotted lead line while cooling the discharge medium with a refrigerant such as liquid nitrogen and being enclosed in the inside of the gastight container 1.

実施例1は、図1に示す高圧放電ランプである。
透光性気密容器 :一体成形の透光性多結晶アルミナセラミックス製、
包囲部;管軸方向の長さ6mm、最大内径5mm、球状内面形状(直線部なし)、
肉厚0.8mm
小径筒部;内径0.7mm、肉厚0.5mm、長さ6mm、
開口端の係止段部内径1.25mm
深さ3mm
セラミックスリーブ:アルミナ粒径10μmのアルミナセラミックス、外径1.2mm、
内径0.7mm、長さ4mm
一方の領域;La酸化物25体積%添加
他方の領域;希土類金属酸化物非添加
電流導入導体 :Ni棒、直径0.65mm
電極 :W棒、直径0.65mm、電極間距離3mm
放電媒体 :DyI3-NdI3-CsI=3mg、Xe1Mpa
Example 1 is a high-pressure discharge lamp shown in FIG.
Translucent airtight container: Made of integrally molded translucent polycrystalline alumina ceramics,
Enclosed part: 6mm length in the tube axis direction, maximum inner diameter 5mm, spherical inner surface shape (no straight part),
Wall thickness 0.8mm
Small diameter cylindrical part: 0.7mm inside diameter, 0.5mm wall thickness, 6mm length,
Locking step inner diameter of open end 1.25mm
Depth 3mm
Ceramic sleeve: Alumina ceramics with alumina particle diameter 10μm, outer diameter 1.2mm,
0.7mm ID, 4mm length
One region: 25% La oxide added
The other area; rare earth metal oxide not added Current introduction conductor: Ni rod, diameter 0.65mm
Electrode: W bar, diameter 0.65mm, distance between electrodes 3mm
Discharge medium: DyI 3 -NdI 3 -CsI = 3mg, Xe1Mpa

透光性気密容器の封止部はクラック発生なく良好であった。

[比較例1]
透光性気密容器 :一体成形の透光性多結晶アルミナセラミックス製、
包囲部;管軸方向の長さ6mm、最大内径5mm、球状内面形状(直線部なし)、
肉厚0.8mm
小径筒部;内径0.7mm、肉厚0.5mm、長さ12mm
放電媒体 :DyI3-NdI3-CsI=3mg、Xe0.3Mpa
封止剤 :Al2O3−SiO2系フリットガラス
The sealing part of the translucent airtight container was good without generation of cracks.

[Comparative Example 1]
Translucent airtight container: Made of integrally molded translucent polycrystalline alumina ceramics,
Enclosed part: 6mm length in the tube axis direction, maximum inner diameter 5mm, spherical inner surface shape (no straight part),
Wall thickness 0.8mm
Small-diameter cylindrical part: 0.7mm ID, 0.5mm wall thickness, 12mm length
Discharge medium: DyI 3 -NdI 3 -CsI = 3mg, Xe0.3Mpa
Sealant: Al 2 O 3 —SiO 2 frit glass

その他は、実施例1と同じ仕様である。   The other specifications are the same as those in the first embodiment.

透光性気密容器の封止部にはクラックが発生した。
Cracks occurred in the sealed portion of the translucent airtight container.

図3は、本発明の放電ランプを実施するための第2の形態を示す気密容器の封止工程の説明図である。     FIG. 3 is an explanatory view of an airtight container sealing step showing a second embodiment for carrying out the discharge lamp of the present invention.

本形態は、セラミックスリーブ4の全体が希土類金属酸化物を含有していて、かつ封止部SPの形成に先立ち小径筒部1bの開口端に接合して支持されている。セラミックスリーブ4を小径筒部1bに支持するには、例えば透光性気密容器1は別にセラミックスリーブ4を形成してから、小径筒部1bの開口端に接合することができる。   In this embodiment, the entire ceramic sleeve 4 contains a rare earth metal oxide, and is supported by being joined to the opening end of the small diameter cylindrical portion 1b prior to the formation of the sealing portion SP. In order to support the ceramic sleeve 4 on the small diameter cylindrical portion 1b, for example, the translucent airtight container 1 can be formed separately from the ceramic sleeve 4 and then joined to the open end of the small diameter cylindrical portion 1b.

また、小径筒部1bの開口端部を形成する部分のセラミックス中に希土類金属酸化物を予め添加しておき、焼結して透光性気密容器1を形成することで、セラミックスリーブ4が小径筒部1bとセラミックスリーブ4とが一体化された状態で接合した構造であってもよい。   Further, the rare earth metal oxide is added in advance to the ceramic of the portion forming the open end of the small diameter cylindrical portion 1b and sintered to form the light-transmitting hermetic container 1, whereby the ceramic sleeve 4 has a small diameter. The structure which joined in the state which the cylinder part 1b and the ceramic sleeve 4 integrated is sufficient.

次に、図3(1)〜(4)を参照して第2の形態における封止工程を説明する。
最初に、図3(1)において、電流導入導体2および電極3を接合して電極マウントEMを形成する。
Next, the sealing process in a 2nd form is demonstrated with reference to FIG. 3 (1)-(4).
First, in FIG. 3A, the current introduction conductor 2 and the electrode 3 are joined to form the electrode mount EM.

また、図3(2)において、全体に希土類金属酸化物を含有しているセラミックスリーブ4を小径筒部1bの開口端に接合した透光性気密容器1を用意する。   In FIG. 3B, a translucent airtight container 1 is prepared in which a ceramic sleeve 4 containing a rare earth metal oxide as a whole is joined to the open end of the small-diameter cylindrical portion 1b.

次に、図3(3)において、電極マウントEMを透光性気密容器1の小径筒部1bの先端に接合したセラミックスリーブ4および小径筒部1bの内部に挿入し、電流導入導体2の基端側2aと先端側2bの接合部がセラミックスリーブ4の内部に位置する位置に定置する。   Next, in FIG. 3 (3), the electrode mount EM is inserted into the ceramic sleeve 4 and the small diameter cylindrical portion 1 b joined to the tip of the small diameter cylindrical portion 1 b of the translucent airtight container 1. The joint portion between the end side 2a and the front end side 2b is placed at a position located inside the ceramic sleeve 4.

最後に、セラミックスリーブ4、小径筒部1bの開口端および電流導入導体2を加熱して、セラミックスリーブ4および小径筒部1bのセラミックスを溶融すると、セラミックスリーブ4、小径筒部1bの開口端および電流導入導体2が溶融したセラミックスで気密に融着して点線の引き出し線で示すようにセラミックスリーブ4が主体的となった封止部SPが形成されるので、透光性気密容器1が封止される。   Finally, when the ceramic sleeve 4 and the opening end of the small diameter cylindrical portion 1b and the current introduction conductor 2 are heated to melt the ceramic in the ceramic sleeve 4 and the small diameter cylindrical portion 1b, the opening end of the ceramic sleeve 4 and the small diameter cylindrical portion 1b and Since the current introduction conductor 2 is hermetically fused with the melted ceramics to form the sealing portion SP mainly composed of the ceramic sleeve 4 as indicated by a dotted lead line, the translucent airtight container 1 is sealed. Stopped.

透光性気密容器 :一体成形の透光性多結晶アルミナセラミックス製、
包囲部;管軸方向の長さ6mm、最大内径5mm、球状内面形状(直線部なし)、
肉厚0.8mm
小径筒部;内径0.7mm、肉厚0.5mm、長さ6mm
セラミックスリーブ:アルミナ粒径10μmのアルミナセラミックス、La酸化物25体積%、
内径0.7mm、肉厚0.5mm、長さ2.5mm、小径筒部の開口端に一体化
Translucent airtight container: Made of integrally molded translucent polycrystalline alumina ceramics,
Enclosed part: 6mm length in the tube axis direction, maximum inner diameter 5mm, spherical inner surface shape (no straight part),
Wall thickness 0.8mm
Small diameter cylindrical part: 0.7mm inside diameter, 0.5mm wall thickness, 6mm length
Ceramic sleeve: Alumina ceramic with alumina particle size of 10μm, La oxide 25% by volume,
Inner diameter 0.7mm, wall thickness 0.5mm, length 2.5mm, integrated with open end of small diameter cylinder

その他は、実施例1と同じ仕様である。     The other specifications are the same as those in the first embodiment.

透光性気密容器の封止部はクラック発生なく良好であった。
The sealing part of the translucent airtight container was good without generation of cracks.

本発明の放電ランプを実施するための第1の形態としてのメタルハライド形の高圧放電ランプを示すランプ全体の断面図Sectional drawing of the whole lamp | ramp which shows the metal halide type high pressure discharge lamp as 1st form for implementing the discharge lamp of this invention 同じく封止工程の説明図Similarly explanatory drawing of sealing process 本発明の放電ランプを実施するための第2の形態を示す気密容器の封止工程の説明図Explanatory drawing of the sealing process of the airtight container which shows the 2nd form for implementing the discharge lamp of this invention

符号の説明Explanation of symbols

1…透光性気密容器、1a…包囲部、1b…小径筒部、1b1…係止段部、2…電流導入導体、2a…基端側、2b…先端側、3…電極、4…セラミックスリーブ、4a…第1の領域、4b…第2の領域、SP…封止部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Translucent airtight container, 1a ... Enclosing part, 1b ... Small diameter cylindrical part, 1b1 ... Locking step part, 2 ... Current introduction conductor, 2a ... Base end side, 2b ... Tip side, 3 ... Electrode, 4 ... Ceramic Sleeve, 4a ... 1st area | region, 4b ... 2nd area | region, SP ... Sealing part

Claims (4)

内部に放電空間が形成される包囲部および包囲部の内部に連通しセラミックスを主体として形成された小径筒状部を備え、小径筒状部の端部に封止部を形成した透光性気密容器と;
透光性気密容器の封止部を気密に貫通して内部に導入された電流導入導体と;
電流導入導体の先端部に配設されて透光性気密容器の放電空間部に臨む電極と;
透光性気密容器の包囲部の内部に封入された放電媒体と;
を具備し、
前記透光性気密容器の封止部は、小径筒部の端部のセラミックスと実質的に同質のセラミックスを主成分として形成され内部に電流導入導体が貫通したセラミックスリーブが小径筒部の端部に配設され、かつセラミックスリーブ、透光性気密容器の小径筒部の端部および電流導入導体が融着することで形成されているとともに、少なくとも透光性気密容器の小径筒部の内部に露出する部位には希土類金属酸化物が含有されている;
ことを特徴とする放電ランプ。
A light-transmitting air-tightness comprising an enclosure portion in which a discharge space is formed and a small-diameter cylindrical portion formed mainly of ceramics that communicates with the inside of the enclosure portion, and a sealing portion is formed at the end of the small-diameter cylindrical portion A container;
A current introduction conductor introduced air-tightly through the sealing portion of the translucent air-tight container;
An electrode disposed at the tip of the current introduction conductor and facing the discharge space of the translucent airtight container;
A discharge medium enclosed within the enclosure of the translucent airtight container;
Comprising
The sealing portion of the light-transmitting hermetic container is formed of a ceramic sleeve that is substantially the same quality as the ceramic at the end of the small-diameter cylindrical portion, and a ceramic sleeve through which a current introduction conductor penetrates is formed at the end of the small-diameter cylindrical portion And is formed by fusing the ceramic sleeve, the end of the small-diameter cylindrical portion of the translucent airtight container, and the current introduction conductor, and at least inside the small-diameter cylindrical portion of the translucent airtight container The exposed sites contain rare earth metal oxides;
A discharge lamp characterized by that.
セラミックスリーブは、希土類金属酸化物を含有するセラミックスを用いて形成されていることを特徴とする請求項1記載の放電ランプ。   The discharge lamp according to claim 1, wherein the ceramic sleeve is formed using a ceramic containing a rare earth metal oxide. セラミックスリーブは、電極側に位置する部分が、希土類金属酸化物を含有するセラミックスからなり、電極と反対側に位置する部分が、希土類金属酸化物を含有しないセラミックスからなり、かつ透光性気密容器の小径筒部の端部と融着することを特徴とする請求項1記載の放電ランプ。   The ceramic sleeve has a portion located on the electrode side made of a ceramic containing a rare earth metal oxide, a portion located on the side opposite to the electrode made of a ceramic containing no rare earth metal oxide, and a translucent airtight container The discharge lamp according to claim 1, wherein the discharge lamp is fused to an end of the small-diameter cylindrical portion. 透光性気密容器は、その小径筒部の端部が、内面に係止段部が形成された開口を有しており;
セラミックスリーブは、小径筒部の端部の係止段部に係止された状態で封止部を形成している;
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一記載の記載の放電ランプ。
The translucent airtight container has an opening in which an end portion of the small-diameter cylindrical portion has a locking step formed on the inner surface;
The ceramic sleeve forms a sealing portion in a state of being locked to the locking step at the end of the small-diameter cylindrical portion;
The discharge lamp according to any one of claims 1 to 3, characterized in that:
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