JP2018085240A - 放電ランプ - Google Patents
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Abstract
【課題】安定点灯時に30W(ワット)以下の電力で点灯させる放電ランプであっても、封止部にクラックが発生するのを抑制することができ、且つ、色度不良の発生を抑制することができる放電ランプを提供する。【解決手段】放電空間を内部に有する発光部と;前記発光部の端部に設けられた封止部と;前記封止部の内部に設けられた金属箔と;一端が前記放電空間の内部に設けられ、他端が前記封止部の内部において前記金属箔と接合された電極と;前記封止部の内部に設けられ、前記封止部の前記発光部側の端部と、前記金属箔の前記発光部側の端部との間において、前記電極に巻きつけられたコイルと;を具備している。前記金属箔の前記発光部側の端部と、前記封止部の前記発光部側の端部との間の距離をL1、前記コイルの長さをL2とした場合に、以下の式を満足する。0.4≦L2/L1≦0.9【選択図】図2
Description
本発明の実施形態は、放電ランプに関する。
放電空間を内部に有する発光部と、発光部の端部に設けられた封止部と、一端が放電空間の内部に設けられ、他端が封止部の内部に設けられた電極とを有する放電ランプがある。
ここで、近年においては、省電力化の要求から、安定点灯時に30W(ワット)以下(例えば、25W(ワット))の電力で点灯させる放電ランプが求められている。しかしながら、30W(ワット)以下の電力で放電ランプを点灯させると、ちらつきが生じ易くなる。この場合、電極の太さ寸法を小さくして電流密度を高めれば、ちらつきの発生を抑制することができる。ところが、電流密度を高めれば、封止部の電極を封止している部分にクラックが生じ易くなる。封止部にクラックが生じると、放電空間内に封入されていた金属ハロゲン化物などがクラックを介してリークし、不灯に至るおそれがある。そのため、封止部の内部において、電極にコイルを巻きつける技術が提案されている。
しかしながら、単に、電極にコイルを巻きつけると、封止部と電極との間に隙間が生じ、放電空間内に封入されていた金属ハロゲン化物などが隙間に侵入して色度不良が発生するおそれがある。
そこで、安定点灯時に30W(ワット)以下の電力で点灯させる放電ランプであっても、封止部にクラックが発生するのを抑制することができ、且つ、色度不良の発生を抑制することができる放電ランプの開発が望まれていた。
ここで、近年においては、省電力化の要求から、安定点灯時に30W(ワット)以下(例えば、25W(ワット))の電力で点灯させる放電ランプが求められている。しかしながら、30W(ワット)以下の電力で放電ランプを点灯させると、ちらつきが生じ易くなる。この場合、電極の太さ寸法を小さくして電流密度を高めれば、ちらつきの発生を抑制することができる。ところが、電流密度を高めれば、封止部の電極を封止している部分にクラックが生じ易くなる。封止部にクラックが生じると、放電空間内に封入されていた金属ハロゲン化物などがクラックを介してリークし、不灯に至るおそれがある。そのため、封止部の内部において、電極にコイルを巻きつける技術が提案されている。
しかしながら、単に、電極にコイルを巻きつけると、封止部と電極との間に隙間が生じ、放電空間内に封入されていた金属ハロゲン化物などが隙間に侵入して色度不良が発生するおそれがある。
そこで、安定点灯時に30W(ワット)以下の電力で点灯させる放電ランプであっても、封止部にクラックが発生するのを抑制することができ、且つ、色度不良の発生を抑制することができる放電ランプの開発が望まれていた。
本発明が解決しようとする課題は、安定点灯時に30W(ワット)以下の電力で点灯させる放電ランプであっても、封止部にクラックが発生するのを抑制することができ、且つ、色度不良の発生を抑制することができる放電ランプを提供することである。
実施形態に係る放電ランプは、安定点灯時に10W(ワット)以上、30W(ワット)以下の電力で点灯させる放電ランプである。放電ランプは、放電空間を内部に有する発光部と;前記発光部の端部に設けられた封止部と;前記封止部の内部に設けられた金属箔と;一端が前記放電空間の内部に設けられ、他端が前記封止部の内部において前記金属箔と接合された電極と;前記封止部の内部に設けられ、前記封止部の前記発光部側の端部と、前記金属箔の前記発光部側の端部との間において、前記電極に巻きつけられたコイルと;を具備している。放電ランプは、前記金属箔の前記発光部側の端部と、前記封止部の前記発光部側の端部との間の距離をL1、前記コイルの長さをL2とした場合に、以下の式を満足する。
0.4≦L2/L1≦0.9
0.4≦L2/L1≦0.9
本発明の実施形態によれば、安定点灯時に30W(ワット)以下の電力で点灯させる放電ランプであっても、封止部にクラックが発生するのを抑制することができ、且つ、色度不良の発生を抑制することができる放電ランプを提供することができる。
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
本発明の実施形態に係る放電ランプは、例えば、自動車の前照灯に用いられるHID(High Intensity Discharge)ランプとすることができる。また、放電ランプが自動車の前照灯に用いられるHIDランプである場合には、いわゆる水平点灯を行うものとすることができる。
本発明の実施形態に係る放電ランプは、例えば、自動車の前照灯に用いられるHID(High Intensity Discharge)ランプとすることができる。また、放電ランプが自動車の前照灯に用いられるHIDランプである場合には、いわゆる水平点灯を行うものとすることができる。
本発明の実施形態に係る放電ランプの用途は、自動車の前照灯に限定されるわけではないが、ここでは一例として、放電ランプが自動車の前照灯に用いられるHIDランプである場合を例に挙げて説明する。
図1は、本実施の形態に係る放電ランプ100を例示するための模式図である。
なお、図1においては、放電ランプ100を自動車に取り付けた場合に、前方となる方向を前端側、後方となる方向を後端側、上方となる方向を上端側、下方となる方向を下端側としている。
なお、図1においては、放電ランプ100を自動車に取り付けた場合に、前方となる方向を前端側、後方となる方向を後端側、上方となる方向を上端側、下方となる方向を下端側としている。
図1に示すように、放電ランプ100には、バーナー101およびソケット102が設けられている。
バーナー101には、外管5、内管1、電極マウント3、サポートワイヤ35、スリーブ4、および金属バンド71が設けられている。
バーナー101には、外管5、内管1、電極マウント3、サポートワイヤ35、スリーブ4、および金属バンド71が設けられている。
外管5は、内管1の外側に内管1と同芯に設けられている。すなわち、バーナー101は、外管5と内管1とによる二重管構造を有している。外管5は、内管1の円筒部14付近に接合(溶着)されている。
内管1と外管5との間に形成された閉空間には、ガスが封入されている。封入されるガスは、誘電体バリア放電が可能なガスとすることができる。封入されるガスは、例えば、ネオン、アルゴン、キセノン、窒素から選択された一種のガス、またはこれらの混合ガスとすることができる。ガスの封入圧力は、例えば、常温(25℃)で0.3atm以下とすることができる。なお、ガスの封入圧力は、常温(25℃)で0.1atm以下とすることがより好ましい。
外管5は、内管1の材料の熱膨張係数に近い熱膨張係数を有し、且つ、紫外線遮断性を有する材料から形成することが好ましい。外管5は、例えば、チタン、セリウム、アルミニウム等の酸化物が添加された石英ガラスから形成することができる。
内管1は、発光部11、封止部12、境界部13、および円筒部14を有する。発光部11、封止部12、境界部13、および円筒部14は、一体に形成することができる。
内管1(発光部11、封止部12、境界部13、および円筒部14)は、透光性と耐熱性を有する材料から形成されている。内管1は、例えば、石英ガラスなどから形成することができる。
内管1(発光部11、封止部12、境界部13、および円筒部14)は、透光性と耐熱性を有する材料から形成されている。内管1は、例えば、石英ガラスなどから形成することができる。
発光部11は、ほぼ楕円体状の外形形状を有している。発光部11は、内管1の中央付近に設けられている。内管1の軸方向における発光部11の寸法(球体長)は、例えば、8mm程度とすることができる。内管1の軸方向に直行する方向における発光部11の寸法は、例えば、6mm程度とすることができる。
発光部11の内部には、放電空間111が設けられている。放電空間111の中央部分は、ほぼ円柱状を呈している。放電空間111の両端部分は、ほぼ円錐状を呈している。
放電空間111には、放電媒体が封入されている。放電媒体は、金属ハロゲン化物2と、不活性ガスとを含む。
また、環境保護の観点から、放電媒体は、実質的に水銀を含まないものとすることができる。なお、本明細書において、「実質的に水銀を含まない」とは、水銀を全く含まないだけではなく、水銀が不純物程度に含まれる場合も許容される。例えば、放電媒体は、放電空間111中において、2mg/cc未満となるのであれば水銀を含むことができる。
また、環境保護の観点から、放電媒体は、実質的に水銀を含まないものとすることができる。なお、本明細書において、「実質的に水銀を含まない」とは、水銀を全く含まないだけではなく、水銀が不純物程度に含まれる場合も許容される。例えば、放電媒体は、放電空間111中において、2mg/cc未満となるのであれば水銀を含むことができる。
金属ハロゲン化物2は、例えば、インジウムのハロゲン化物、ナトリウムのハロゲン化物、スカンジウムのハロゲン化物、亜鉛のハロゲン化物などを含むものとすることができる。ハロゲンとしては、例えば、ヨウ素を例示することができる。ただし、ヨウ素の代わりに臭素や塩素などを用いることもできる。
なお、金属ハロゲン化物2の組成は、例示をしたものに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。
なお、金属ハロゲン化物2の組成は、例示をしたものに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。
放電空間111に封入される不活性ガスは、例えば、キセノンとすることができる。また、キセノンの他に、ネオン、アルゴン、クリプトンなどを用いたり、これらを組み合わせた混合ガスを用いることもできる。ただし、不活性ガスは、キセノンとすることがより好ましい。
不活性ガスの封入圧力は、目的に応じて変更することができる。例えば、全光束を増加させる場合には、封入圧力を常温(25℃)で10atm以上、20atm以下にすることが好ましい。
封止部12は、板状を呈し、発光部11の両端部のそれぞれに接合されている。封止部12は、例えば、ピンチシール法を用いて形成することができる。なお、封止部12は、シュリンクシール法により形成され、円柱状を呈したものであってもよい。一方の封止部12には、境界部13を介して円筒部14が接合されている。
境界部13および円筒部14は、封止部12の、発光部11側とは反対側の端部に接合されている。
電極マウント3は、封止部12の内部に設けられている。
電極マウント3は、金属箔31、電極32、コイル33、およびリード線34を有する。電極マウント3(金属箔31、電極32、コイル33、およびリード線34)は、2組設けられている。
電極マウント3は、金属箔31、電極32、コイル33、およびリード線34を有する。電極マウント3(金属箔31、電極32、コイル33、およびリード線34)は、2組設けられている。
金属箔31は、封止部12の内部に設けられている。金属箔31は、電極32の、発光部11側とは反対側の端部の近傍に接合されている。
金属箔31は、薄板状を呈し、例えば、モリブデン、レニウムモリブテン、タングステン、レニウムタングステンなどから形成することができる。
金属箔31は、薄板状を呈し、例えば、モリブデン、レニウムモリブテン、タングステン、レニウムタングステンなどから形成することができる。
電極32は、線状を呈している。電極32の断面形状は、例えば、円形とすることができる。
電極32の太さ寸法(断面形状が円形の場合には直径寸法)は、0.20mm以上、0.33mm以下とすることができる。この様にすれば、安定点灯時に10W(ワット)以上、30W(ワット)以下の電力で点灯させる放電ランプ100であっても、ちらつきの発生を抑制することができる。
電極32の太さ寸法(断面形状が円形の場合には直径寸法)は、0.20mm以上、0.33mm以下とすることができる。この様にすれば、安定点灯時に10W(ワット)以上、30W(ワット)以下の電力で点灯させる放電ランプ100であっても、ちらつきの発生を抑制することができる。
なお、電極32の太さ寸法は、電極32が延びる方向において一定でなくてもよい。例えば、電極32の太さ寸法は、先端部側が基端部側よりも大きくなっていてもよい。また、電極32の先端部が球形となっていてもよい。また、直流点灯タイプのように、一方の電極の太さ寸法と、他方の電極の太さ寸法が異なるものであってもよい。
電極32は、例えば、純タングステン、ドープタングステン、レニウムタングステンなどから形成することができる。なお、電極32は、トリウムを含有していてもよいし、トリウムを含有していなくてもよい。
電極32の一方の端部は、放電空間111内に突出している。電極32の他方の端部は、金属箔31の、発光部11側の端部近傍に接合されている。すなわち、電極32の一端は放電空間111の内部に設けられ、他端は封止部12の内部において金属箔31と接合されている。電極32と金属箔31の接合は、例えば、レーザ溶接により行うことができる。一対の電極32は、所定の距離を空けて互いに対向するように設けられている。一対の電極32の先端同士の間の距離(電極間距離)は、例えば、3.4mm以上、4.4mm以下とすることができる。
コイル33は、封止部12の内部に設けられている。コイル33は、封止部12の発光部11側の端部12aと、金属箔31の発光部12側の端部31aとの間において、電極32に巻きつけられている。コイル33は、例えば、ドープタングステンからなる線材33aから形成することができる。
コイル33は、封止部12にクラックが発生するのを抑制するために設けられている。なお、封止部12におけるクラックの発生の抑制に関する詳細は後述する。
コイル33は、封止部12にクラックが発生するのを抑制するために設けられている。なお、封止部12におけるクラックの発生の抑制に関する詳細は後述する。
リード線34は、線状を呈している。リード線34の断面形状は、例えば、円形とすることができる。リード線34は、例えば、モリブデンなどから形成することができる。リード線34の一方の端部側は、金属箔31の、発光部11側とは反対側の端部近傍に接合されている。リード線34と金属箔31の接合は、レーザ溶接により行うことができる。リード線34の他方の端部側は、内管1の外部にまで延びている。
サポートワイヤ35は、L字状を呈し、放電ランプ100の前端側から出ているリード線34の端部に接合されている。サポートワイヤ35とリード線34との接合は、レーザ溶接により行うことができる。サポートワイヤ35は、例えば、ニッケルから形成することができる。
スリーブ4は、サポートワイヤ35の、内管1と平行に延びる部分を覆っている。スリーブ4は、例えば、円筒状を呈している。スリーブ4は、例えば、セラミックスから形成することができる。
金属バンド71は、外管5の後端側の端部近傍に固定されている。
ソケット102は、本体部61、取り付け金具72、底部端子81、および側部端子82を有する。
本体部61は、樹脂などの絶縁性材料から形成されている。本体部61の内部には、リード線34の後端側、サポートワイヤ35の後端側、およびスリーブ4の後端側が設けられている。
本体部61は、樹脂などの絶縁性材料から形成されている。本体部61の内部には、リード線34の後端側、サポートワイヤ35の後端側、およびスリーブ4の後端側が設けられている。
取り付け金具72は、本体部61の端部に設けられている。取り付け金具72は、本体部61の前端側に設けられている。取り付け金具72は、本体部61から突出している。取り付け金具72は、金属バンド71を保持する。取り付け金具72により金属バンド71を保持することで、バーナー101がソケット102に保持される。
底部端子81は、本体部61の内部に設けられている。底部端子81は、本体部61の後端側に設けられている。底部端子81は、導電性材料から形成されている。底部端子81は、リード線34と電気的に接続されている。
側部端子82は、本体部61の側壁に設けられている。側部端子82は、本体部61の後端側に設けられている。側部端子82は、導電性材料から形成されている。側部端子82は、サポートワイヤ35と電気的に接続されている。
底部端子81と側部端子82は、図示しない点灯回路と電気的に接続される。この場合、底部端子81は、点灯回路の高圧側と電気的に接続される。側部端子82は、点灯回路の低圧側と電気的に接続される。
放電ランプ100が自動車の前照灯に用いられる場合には、放電ランプ100は、中心軸(管軸)がほぼ水平の状態で、且つ、サポートワイヤ35がほぼ下端側(下方)に位置するように取り付けられる。なお、この様な方向に取り付けられた放電ランプ100を点灯することは、水平点灯と称される。
また、本実施の形態に係る放電ランプ100は、低電力仕様の放電ランプである。
そのため、点灯回路は、安定点灯時に10W(ワット)以上、30W(ワット)以下の電力で放電ランプ100を点灯させる。
そのため、点灯回路は、安定点灯時に10W(ワット)以上、30W(ワット)以下の電力で放電ランプ100を点灯させる。
次に、封止部12におけるクラックの発生について説明する。
前述したように、放電ランプ100は、安定点灯時に10W(ワット)以上、30W(ワット)以下の電力で点灯させる。この様な低電力で点灯させる放電ランプ100は、ちらつきが生じ易くなる。この場合、電極32の太さ寸法を小さくして電流密度を高めれば、ちらつきの発生を抑制することができる。そのため、放電ランプ100においては、電極32の太さ寸法(断面形状が円形の場合には直径寸法)を、0.20mm以上、0.33mm以下としている。その結果、安定点灯時に10W(ワット)以上、30W(ワット)以下の電力で点灯させる放電ランプ100であっても、ちらつきの発生を抑制することができる。
前述したように、放電ランプ100は、安定点灯時に10W(ワット)以上、30W(ワット)以下の電力で点灯させる。この様な低電力で点灯させる放電ランプ100は、ちらつきが生じ易くなる。この場合、電極32の太さ寸法を小さくして電流密度を高めれば、ちらつきの発生を抑制することができる。そのため、放電ランプ100においては、電極32の太さ寸法(断面形状が円形の場合には直径寸法)を、0.20mm以上、0.33mm以下としている。その結果、安定点灯時に10W(ワット)以上、30W(ワット)以下の電力で点灯させる放電ランプ100であっても、ちらつきの発生を抑制することができる。
ここで、封止部12の材料を石英ガラスとした場合、封止部12の線膨張係数は、8.5×10−6/℃程度となる。電極32の材料をタングステンとした場合、電極32の線膨張係数は、4.3×10−6/℃程度となる。そのため、点灯時(高温時)においては、電極32の太さ寸法の変化量(膨張量)は、封止部12の厚み寸法の変化量(膨張量)よりも小さくなる。その結果、点灯時においては、電極32から封止部12を引き剥がす方向に応力が発生する。
ここで、封止部12の、コイル33が設けられている領域においては、コイル33が設けられていない領域に比べて、封止部12と電極32との接触面積が小さくなる。封止部12と電極32との接触面積が小さくなれば、当初は応力が大きくなるが、応力がある程度大きくなった時に電極32と封止部12との間に滑りなどが生じ、応力が緩和される。そのため、コイル33を設けると、封止部12の電極32を封止している部分にクラックが生じ難くなる。
ところが、一般的に、コイル33の線材33aの断面形状は円形であるため、線材33aと電極32とが接触する部分において、封止部12と電極32との間に隙間が生じ易くなる。そのため、封止部12の、コイル33が設けられている領域においては、コイル33が設けられていない領域に比べて、隙間が発生し易くなる。
封止部12と電極32との間に隙間が発生すると、放電空間111内に封入されていた金属ハロゲン化物2が隙間に侵入し易くなる。金属ハロゲン化物2が隙間に侵入すると、放電空間111内に封入されている金属ハロゲン化物2の組成比が変化して色度が変わるおそれがある。色度が変わると、放電ランプ100の品質が悪くなる(色度不良)ことになる。
図2は、金属箔31の発光部11側の端部31aと、封止部12の発光部11側の端部12aとの間の距離L1と、コイル33の長さL2とを例示するための模式図である。
図3は、L2/L1とリーク発生率との関係、およびL2/L1と色度不良率との関係を例示するためのグラフ図である。
なお、図3中の「×」はL2/L1とリーク発生率との関係を表し、「□」はL2/L1と色度不良率との関係を表している。
また、発光部11の内容積(放電空間111の体積)は、22μLとした。
放電空間111に封入される不活性ガスは、キセノンとした。キセノンの封入圧力は、常温(25℃)で10atm以上、20atm以下とした。
金属ハロゲン化物2の組成比は、ScI3:NaI:ZnI2:InBr=45wt%:49wt%:4.9wt%:0.1wt%とした。
金属ハロゲン化物2の重量は、0.4mgとした。
電極32の材料は、タングステンとした。
電極32の太さ寸法は、0.20mm以上、0.33mm以下とした。
封止部12の材料は石英ガラスとした。
コイル33の線材33aの材料は、ドープタングステンとした。
コイル33の線材33aの太さ寸法Dは、0.04mm以上、0.09mm以下とした。
安定点灯時の印加電力は、10W(ワット)以上、30W(ワット)以下とした。
図3は、L2/L1とリーク発生率との関係、およびL2/L1と色度不良率との関係を例示するためのグラフ図である。
なお、図3中の「×」はL2/L1とリーク発生率との関係を表し、「□」はL2/L1と色度不良率との関係を表している。
また、発光部11の内容積(放電空間111の体積)は、22μLとした。
放電空間111に封入される不活性ガスは、キセノンとした。キセノンの封入圧力は、常温(25℃)で10atm以上、20atm以下とした。
金属ハロゲン化物2の組成比は、ScI3:NaI:ZnI2:InBr=45wt%:49wt%:4.9wt%:0.1wt%とした。
金属ハロゲン化物2の重量は、0.4mgとした。
電極32の材料は、タングステンとした。
電極32の太さ寸法は、0.20mm以上、0.33mm以下とした。
封止部12の材料は石英ガラスとした。
コイル33の線材33aの材料は、ドープタングステンとした。
コイル33の線材33aの太さ寸法Dは、0.04mm以上、0.09mm以下とした。
安定点灯時の印加電力は、10W(ワット)以上、30W(ワット)以下とした。
ここで、距離L1と、コイル33の長さL2は、封止部12が電極32と接触する部分の面積に関与する。すなわち、距離L1が小さくなったり、コイル33の長さL2が長くなったりすれば、封止部12が電極32と接触する部分の面積が小さくなる。封止部12が電極32と接触する部分の面積が小さくなれば、電極32と封止部12との間に滑りなどが生じ易くなるので、応力が緩和されやすくなる。
そのため、L2/L1が大きくなれば応力が緩和されやすくなるので、リーク発生率が低くなる。一方、L2/L1が小さくなれば応力が緩和され難くなるので、リーク発生率が高くなりやすくなる。
そのため、L2/L1が大きくなれば応力が緩和されやすくなるので、リーク発生率が低くなる。一方、L2/L1が小さくなれば応力が緩和され難くなるので、リーク発生率が高くなりやすくなる。
また、距離L1と、コイル33の長さL2は、封止部12と電極32との間における隙間の発生に関与する。すなわち、距離L1が小さくなったり、コイル33の長さL2が長くなったりすれば、隙間が発生する領域の割合が増加する。隙間が発生する領域の割合が増加すれば、隙間が発生しやすくなる。
そのため、L2/L1が大きくなれば隙間が発生しやすくなるので色度不良率が高くなりやすくなる。一方、L2/L1が小さくなれば隙間が発生し難くなるので色度不良率が低くなる。
そのため、L2/L1が大きくなれば隙間が発生しやすくなるので色度不良率が高くなりやすくなる。一方、L2/L1が小さくなれば隙間が発生し難くなるので色度不良率が低くなる。
この場合、図3から分かるように、L2/L1が以下の式を満足するようにすれば、安定点灯時に30W(ワット)以下の電力で点灯させる放電ランプであっても、封止部12にクラックが発生するのを抑制することができ、且つ、色度不良の発生を抑制することができる。
0.4≦L2/L1≦0.9
0.4≦L2/L1≦0.9
図4は、コイル33の線材33aの太さ寸法Dと、コイル33の線材33a同士の間の寸法Sとを例示するための模式図である。
図5は、S/Dとリーク発生率との関係、およびS/Dと色度不良率との関係を例示するためのグラフ図である。
なお、図5中の「×」はS/Dとリーク発生率との関係を表し、「□」はS/Dと色度不良率との関係を表している。
また、発光部11の内容積(放電空間111の体積)は、22μLとした。
放電空間111に封入される不活性ガスは、キセノンとした。キセノンの封入圧力は、常温(25℃)で10atm以上、20atm以下とした。
金属ハロゲン化物2の組成比は、ScI3:NaI:ZnI2:InBr=45wt%:49wt%:4.9wt%:0.1wt%とした。
金属ハロゲン化物2の重量は、0.4mgとした。
電極32の材料は、タングステンとした。
電極32の太さ寸法は、0.20mm以上、0.33mm以下とした。
封止部12の材料は石英ガラスとした。
コイル33の線材33aの材料は、ドープタングステンとした。
コイル33の線材33aの太さ寸法Dは、0.04mm以上、0.09mm以下とした。
安定点灯時の印加電力は、10W(ワット)以上、30W(ワット)以下とした。
なお、寸法Sがバラツク場合には、寸法Sは平均値とすることができる。
図5は、S/Dとリーク発生率との関係、およびS/Dと色度不良率との関係を例示するためのグラフ図である。
なお、図5中の「×」はS/Dとリーク発生率との関係を表し、「□」はS/Dと色度不良率との関係を表している。
また、発光部11の内容積(放電空間111の体積)は、22μLとした。
放電空間111に封入される不活性ガスは、キセノンとした。キセノンの封入圧力は、常温(25℃)で10atm以上、20atm以下とした。
金属ハロゲン化物2の組成比は、ScI3:NaI:ZnI2:InBr=45wt%:49wt%:4.9wt%:0.1wt%とした。
金属ハロゲン化物2の重量は、0.4mgとした。
電極32の材料は、タングステンとした。
電極32の太さ寸法は、0.20mm以上、0.33mm以下とした。
封止部12の材料は石英ガラスとした。
コイル33の線材33aの材料は、ドープタングステンとした。
コイル33の線材33aの太さ寸法Dは、0.04mm以上、0.09mm以下とした。
安定点灯時の印加電力は、10W(ワット)以上、30W(ワット)以下とした。
なお、寸法Sがバラツク場合には、寸法Sは平均値とすることができる。
ここで、太さ寸法Dと、寸法Sは、封止部12が電極32と接触する部分の面積に関与する。すなわち、太さ寸法Dが大きくなったり、寸法Sが小さくなったりすれば、封止部12が電極32と接触する部分の面積が小さくなる。封止部12が電極32と接触する部分の面積が小さくなれば、電極32と封止部12との間に滑りなどが生じ易くなるので、応力が緩和されやすくなる。
そのため、S/Dが小さくなれば応力が緩和されやすくなるので、リーク発生率が低くなる。一方、S/Dが大きくなれば応力が緩和され難くなるので、リーク発生率が高くなりやすくなる。
そのため、S/Dが小さくなれば応力が緩和されやすくなるので、リーク発生率が低くなる。一方、S/Dが大きくなれば応力が緩和され難くなるので、リーク発生率が高くなりやすくなる。
また、太さ寸法Dと、寸法Sは、封止部12と電極32との間における隙間の発生に関与する。すなわち、太さ寸法Dが大きくなったり、寸法Sが小さくなったりすれば、隙間が発生し易くなる。
そのため、S/Dが小さくなれば隙間が発生しやすくなるので色度不良率が高くなりやすくなる。一方、S/Dが大きくなれば隙間が発生し難くなるので色度不良率が低くなる。
そのため、S/Dが小さくなれば隙間が発生しやすくなるので色度不良率が高くなりやすくなる。一方、S/Dが大きくなれば隙間が発生し難くなるので色度不良率が低くなる。
この場合、図5から分かるように、S/Dが以下の式を満足するようにすれば、安定点灯時に30W(ワット)以下の電力で点灯させる放電ランプであっても、封止部12にクラックが発生するのを抑制することができ、且つ、色度不良の発生を抑制することができる。
2≦S/D≦8
2≦S/D≦8
以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。
1 内管、2 金属ハロゲン化物、3 電極マウント、11 発光部、12 封止部、12a 端部、31 金属箔、31a 端部、32 電極、33 コイル、33a 線材、100 放電ランプ、101 バーナー、102 ソケット、111 放電空間
Claims (4)
- 安定点灯時に10W(ワット)以上、30W(ワット)以下の電力で点灯させる放電ランプであって、
放電空間を内部に有する発光部と;
前記発光部の端部に設けられた封止部と;
前記封止部の内部に設けられた金属箔と;
一端が前記放電空間の内部に設けられ、他端が前記封止部の内部において前記金属箔と接合された電極と;
前記封止部の内部に設けられ、前記封止部の前記発光部側の端部と、前記金属箔の前記発光部側の端部との間において、前記電極に巻きつけられたコイルと;
を具備し、
前記金属箔の前記発光部側の端部と、前記封止部の前記発光部側の端部との間の距離をL1、前記コイルの長さをL2とした場合に、以下の式を満足する放電ランプ。
0.4≦L2/L1≦0.9 - 前記コイルの線材の太さ寸法をD、前記線材同士の間の寸法をSとした場合に、以下の式を満足する請求項1記載の放電ランプ。
2≦S/D≦8 - 前記電極の太さ寸法は、0.20mm以上、0.33mm以下である請求項1または2に記載の放電ランプ。
- 安定点灯時に10W(ワット)以上、30W(ワット)以下の電力で点灯させる放電ランプであって、
放電空間を内部に有する発光部と;
前記発光部の端部に設けられた封止部と;
前記封止部の内部に設けられた金属箔と;
一端が前記放電空間の内部に設けられ、他端が前記封止部の内部において前記金属箔と接合された電極と;
前記封止部の内部に設けられ、前記封止部の前記発光部側の端部と、前記金属箔の前記発光部側の端部との間において、前記電極に巻きつけられたコイルと;
を具備し、
前記電極の太さ寸法は、0.20mm以上、0.33mm以下であり、
前記コイルの線材の太さ寸法をD、前記線材同士の間の寸法をSとした場合に、以下の式を満足する放電ランプ。
2≦S/D≦8
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JP2009004155A (ja) * | 2007-06-20 | 2009-01-08 | Harison Toshiba Lighting Corp | メタルハライドランプ |
JP2011134696A (ja) * | 2009-05-13 | 2011-07-07 | Harison Toshiba Lighting Corp | 車両用放電ランプ、車両用放電ランプ装置、点灯回路一体型の車両用放電ランプ装置および点灯回路 |
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- 2016-11-24 JP JP2016227820A patent/JP2018085240A/ja active Pending
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