JP2923146B2 - Arc tube for discharge lamp device - Google Patents
Arc tube for discharge lamp deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、放電ランプ装置用アー
クチューブに関し、特に、自動車用ヘッドランプとして
用いられる放電ランプ装置用アークチューブに関する技
術である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an arc tube for a discharge lamp device, and more particularly to a technique for an arc tube for a discharge lamp device used as a head lamp for an automobile.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近時、自動車用ヘッドランプのバルブと
して、発光効率および演色性が良好で、かつ、寿命もフ
ィラメント方式のバルブに比べて長いという利点から、
放電ランプ装置の採用が検討されており、この種の放電
ランプ装置では、その光源体としてアークチューブが用
いられている。この種の放電ランプ装置の構造は、図８
に示すように、絶縁性の口金（ベース）１から突出する
一対の金属製リードサポート２，３によってアークチュ
ーブ４が支持されている。2. Description of the Related Art In recent years, as a bulb for an automobile headlamp, it has advantages that it has good luminous efficiency and color rendering properties and has a longer life than a filament bulb.
Adoption of a discharge lamp device is being studied, and in this type of discharge lamp device, an arc tube is used as a light source body. The structure of this type of discharge lamp device is shown in FIG.
As shown in FIG. 1, an arc tube 4 is supported by a pair of metal lead supports 2 and 3 projecting from an insulating base (base) 1.
【０００３】アークチューブ４は、石英ガラス管の開口
端をピンチシールして、長手方向中央部に放電部となる
密閉ガラス球４ａを形成している。ピンチシール部４ｂ
には、タングステン製の電極棒５ａとモリブデン箔５ｂ
とモリブデン製リード線５ｃとが一体化された電極アッ
シー５が封着されており、密閉ガラス球４ａ内に電極棒
５ａの先端が突出していて、対向する一対の電極を構成
している。The arc tube 4 has a closed glass bulb 4a serving as a discharge portion formed at the center in the longitudinal direction by pinch sealing the open end of the quartz glass tube. Pinch seal part 4b
Has a tungsten electrode rod 5a and a molybdenum foil 5b.
An electrode assembly 5 in which a lead wire 5c made of molybdenum is integrated is sealed, and the tip of an electrode rod 5a protrudes into a closed glass bulb 4a to form a pair of electrodes facing each other.
【０００４】リード線５ｃは、ピンチシール部４ｂから
外方に導出され、リードサポート２，３に溶接されてい
る。このリードサポート２，３は、アークチューブ４を
支持するとともに、リード線５ｃへの通電路にもなって
いる。放電部であるアークチューブ４の密閉ガラス球４
ａ内には、発光物質である水銀および金属沃化物が不活
性ガス（Ｘｅ）とともに封入されている。しかしなが
ら、このような構造の放電ランプにおいては、特に、密
閉ガラス球４ａ内に封入されている物質に、以下に説明
する技術的課題があった。The lead wire 5c is led out from the pinch seal portion 4b and is welded to the lead supports 2 and 3. The lead supports 2 and 3 support the arc tube 4 and also serve as a current path to the lead wire 5c. The sealed glass bulb 4 of the arc tube 4 which is the discharge part
Mercury and metal iodide, which are luminescent substances, are enclosed in a together with an inert gas (Xe). However, in the discharge lamp having such a structure, particularly, the substance sealed in the closed glass bulb 4a has a technical problem described below.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】すなわち、上述した構
造の放電ランプでは、光束維持率が自動車用のヘッドラ
ンプとしては、必ずしも満足できるものではなかった。
そこで、本発明者らは種々の実験を行い、その解析を進
めた結果、この光束維持率の低下原因が、密閉ガラス球
４ａ内に封入されている金属沃化物、特に、沃化スカン
ジウム（ＳｃＩ3）の発光が減少することを知得し、併
せて以下に説明するような不具合の発生およびそのメカ
ニズムも知得した。That is, in the discharge lamp having the above-described structure, the luminous flux maintenance factor is not always satisfactory as a headlamp for an automobile.
Therefore, the present inventors conducted various experiments and analyzed the results. As a result of the analysis, the cause of the decrease in the luminous flux maintenance factor was that the metal iodide, particularly scandium iodide (ScI) encapsulated in the closed glass bulb 4a. 3 ) It was found that the light emission was reduced, and at the same time, the occurrence of the problems described below and the mechanism thereof were also found.
【０００６】上述した沃化スカンジウムの発光の減少
は、沃化スカンジウムと石英ガラス（ＳｉＯ2 ）との反
応が発生し、沃化スカンジウムが消失することにより惹
起される。沃化スカンジウムの消失は、沃化スカンジウ
ムと石英ガラスとが、以下に示す化学式のような反応を
起こし、その結果、沃化スカンジウムが酸化物に変化
し、これによりＳｃ蒸気圧の低下が発生し、光束維持率
が減少する。[0006] The decrease in the emission of scandium iodide described above is caused by the reaction between scandium iodide and quartz glass (SiO 2 ) and the disappearance of scandium iodide. The disappearance of scandium iodide causes the scandium iodide and quartz glass to undergo a reaction represented by the following chemical formula. As a result, scandium iodide changes to an oxide, which causes a decrease in Sc vapor pressure. , The luminous flux maintenance factor decreases.
【０００７】 ４ＳｃＩ3 ＋３ＳｉＯ2 →２Ｓｃ2 Ｏ3 ＋３ＳｉＩ4 ……（１） 一方、この式に示すような反応が起こると、沃化スカン
ジウムが消失されるだけでなく、石英ガラスの浸食も発
生し、色度も変化することになる。また、この反応で生
成されたＳｉＩ4 は、電極棒５ａのタングステンと、以
下に示すような反応を示し、この反応により遊離沃素
（４Ｉ- ）が生成されるとともに、電極の低融点化によ
り、電極が変形して、点灯が不安定になり、点灯不能と
なるおそれもある。4ScI 3 + 3SiO 2 → 2Sc 2 O 3 + 3SiI 4 (1) On the other hand, when the reaction shown in this equation occurs, not only scandium iodide is lost but also erosion of quartz glass occurs. , The chromaticity will also change. Further, SiI 4 generated by this reaction shows the following reaction with tungsten of the electrode rod 5a, and free iodine (4I − ) is generated by this reaction. The electrodes may be deformed, lighting may be unstable, and lighting may not be possible.
【０００８】 ＳｉＩ4 ＋ｎＷ→ＳｉＷn ＋４Ｉ- ……（２） さらに、沃化スカンジウムと石英ガラスとの反応は、水
（Ｈ2 Ｏ）の存在下では、 ２ＳｃＩ3 ＋２ＳｉＯ2 ＋３Ｈ2 Ｏ＋３Ｈｇ→Ｓｃ2 Ｓｉ2 Ｏ7 ＋３ＨｇＩ2 ＋ ３Ｈ2 （ガスとして外部に放出される） ……（３） となり、沃化スカンジウムが硅酸化物に変化し、上記と
同様にＳｃ蒸気圧の低下などの不具合が発生する。SiI 4 + nW → SiW n + 4I − (2) Further, the reaction between scandium iodide and quartz glass is, in the presence of water (H 2 O), 2ScI 3 + 2SiO 2 + 3H 2 O + 3Hg → Sc 2 Si 2 O 7 + 3HgI 2 + 3H 2 (discharged to the outside as a gas) (3), and scandium iodide changes to silicon oxide, causing defects such as a decrease in Sc vapor pressure as described above. I do.
【０００９】また、沃化スカンジウムと石英ガラスとの
反応は、酸素（Ｏ2 ）の存在下では、 ４ＳｃＩ3 ＋４ＳｉＯ2 ＋３Ｏ2 ＋６Ｈｇ→２Ｓｃ2 Ｓｉ2 Ｏ7 ＋６ＨｇＩ2 ……（４） となり、沃化スカンジウムが上記と同様に硅酸化物に変
化し、Ｓｃ蒸気圧の低下や石英ガラスの浸食などの不具
合が発生する。さらにまた、タングステン製の電極棒５
ａに放電性能を改善するために、電子放出の補助物質と
してＴｈＯ2 （トリア）をドーピングしたものが上記放
電ランプに用いられているが、このような構成の電極棒
５ａを採用した場合には、式（２）で示した遊離要素が
このＴｈＯ 2 と以下に示すような式のような反応を起こ
し、ＴｈＯ2 が電極棒５ａから消失され、電極の温度が
上昇して、黒化が進行するという不具合もあった。 ＴｈＯ2 ＋４Ｉ- →ＴｈＩ4 ＋２０2- ……（５） ところで、上記のような不具合に対しては、例えば、沃
化スカンジウムの封入量を増加させればその解決が図れ
るように思われるが、沃化スカンジウムの封入量を増加
させたとしても、この解決手段では、前述した石英ガラ
スとの反応の発生量が多くなるだけであり、一旦酸化物
や硅酸化物に変化したスカンジウムは、蒸気圧が低く安
定しているので、光束維持率の改善に寄与しない。In addition, the scandium iodide and the quartz glass
The reaction is oxygen (OTwo4) ScI in the presence ofThree+ 4SiOTwo+ 3OTwo+ 6Hg → 2ScTwoSiTwoO7+ 6HgITwo …… (4), and scandium iodide is converted to silicon oxide in the same manner as above.
And it has problems such as a decrease in Sc vapor pressure and erosion of quartz glass.
Occurs. Furthermore, an electrode rod 5 made of tungsten
In order to improve the discharge performance,
ThOTwo(Thorium) doping
This type of electrode rod is used for electric lamps.
In the case where 5a is adopted, the free element represented by the formula (2)
This ThO TwoAnd the reaction as shown in the following equation
And ThOTwoDisappears from the electrode rod 5a, and the temperature of the electrode decreases.
There was also a problem that the blackening progressed due to the rise. ThOTwo+ 4I-→ ThIFour+202- (5) By the way, for the above problems, for example,
Can be solved by increasing the amount of scandium bromide
Seems to increase scandium iodide loading
Even so, this solution does not
Only the amount of reaction with
Scandium, which has been converted to silicon or silicon oxide, has a low vapor pressure
Does not contribute to the improvement of the luminous flux maintenance rate.
【００１０】本発明は、このような問題点に鑑みなされ
たものであり、その目的とするところは、光束維持率の
低下や、色度の変化，点灯不安定などの不具合が解決さ
れる放電ランプ装置用アークチューブを提供することに
ある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to solve the problems such as a reduction in luminous flux maintenance rate, a change in chromaticity, and unstable lighting. An object of the present invention is to provide an arc tube for a lamp device.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、密閉されたガラス球内に対向設置された
タングステン製の電極を有し、放電部である前記ガラス
球内には、Ｘｅガスと、発光物質として、水銀と少なく
ともＳｃＩ3 を含む金属沃化物と、が封入された放電ラ
ンプ装置用アークチューブにおいて、前記電極には、該
電極の電子放出の補助物質として、ＴｈＯ2（トリア）
をドープした構成とする。そして、前記ガラス球内に
は、前記金属沃化物の総重量に対して１〜５重量％の範
囲内の金属Ｓｃを封入することによって、前記ＳｃＩ 3
と前記ガラス球を構成する石英ガラス（ＳｉＯ 2 ）の反
応で生成するＳｉＩ 4 と、前記電極を構成するタングス
テンと、の反応で生成する遊離沃素（Ｉ - ）を、前記金
属Ｓｃと反応させることによって、前記ＳｃＩ 3 を補給
するとともに、前記遊離沃素（Ｉ - ）と前記ＴｈＯ 2 （ト
リア）の反応を抑え、かつ、前記ガラス球内に存在する
水または酸素を前記金属Ｓｃに吸着させて、前記ＳｃＩ
3 と前記石英ガラスによる珪酸化物生成反応を抑制す
る。 To SUMMARY OF THE INVENTION To achieve the above purpose, the present invention has been opposed installed in a hermetically sealed glass bulb
Has a tungsten electrode, in is the discharge portion said glass bulb, and Xe gas, as a luminous material, a discharge lamp and a metal iodide containing less <br/> least ScI 3 and mercury is sealed In the arc tube for a device, the electrode includes
As auxiliary substances electron emission electrodes, ThO 2 (thoria)
Is doped . And in the glass sphere
Encapsulates the metal Sc in the range of 1 to 5% by weight based on the total weight of the metal iodide, thereby obtaining the ScI 3.
And quartz glass (SiO 2 ) constituting the glass sphere
SiI 4 generated by the reaction and the tungsten forming the electrode
Free iodine (I − ) produced by the reaction of
Replenish the ScI 3 by reacting with the genus Sc
And the free iodine (I − ) and the ThO 2 (
Rear) reaction and is present in the glass sphere
By adsorbing water or oxygen on the metal Sc, the ScI
3 and suppress the silicate formation reaction by the quartz glass
You.
【００１２】前記金属Ｓｃの封入量は、前記金属沃化物
の総重量に対して１〜５重量％の範囲内に設定する。こ
こで、金属Ｓｃの封入量をこのように設定するのは、金
属沃化物の重量に対して１％以下では、金属Ｓｃの封入
効果が十分に発揮されず、また、５重量％以上になる
と、電極の変形などの不具合が大きくなるからである。 [0012] the amount of the enclosed metal Sc is to set in the range of 1 to 5% by weight relative to the total weight of said metal iodide. Here, when the amount of the metal Sc is set in this manner, if the amount of the metal Sc is 1% or less with respect to the weight of the metal iodide, the effect of encapsulating the metal Sc is not sufficiently exhibited. This is because defects such as deformation of the electrodes are increased .
【００１３】[0013]
【作用】上記構成の放電ランプ装置用アークチューブに
よれば、金属沃化物に対して、該金属沃化物総重量の１
〜５重量％の範囲内の金属Ｓｃが封入されており、この
金属Ｓｃは、反応性に富み、ハロゲンとの反応性が強
く、また、Ｈ2 Ｏ，Ｏ2 との化学的親和力が強いので、
以下に詳述するように、沃化スカンジウムの補給作用お
よび同消失防止作用，ＴｈＯ2 の消失防止作用が得られ
る。According to the arc tube for a discharge lamp device having the above structure, the total weight of the metal iodide is 1 to the metal iodide.
Metal Sc within a range of about 5% by weight is encapsulated. This metal Sc has high reactivity, has high reactivity with halogen, and has high chemical affinity with H 2 O and O 2 . ,
As described in detail below, a replenishing action of scandium iodide and an effect of preventing the disappearance thereof, and an effect of preventing the disappearance of ThO 2 are obtained.
【００１４】沃化スカンジウムの補給作用は、上記
（１）および（２）式により遊離沃素が生成されると、
この遊離沃素と金属Ｓｃとが、以下の式で示すような反
応を起こし、この反応により沃化スカンジウムが生成さ
れ、Ｓｃ発光の低下を抑えることができる。 金属Ｓｃ＋３Ｉ- ＋３ｅ- →ＳｃＩ3 ……（６） ところが、このようにして沃化スカンジウムが補給され
ると、（１），（２）式の反応は、右向きに進み続け、
このためガラスの浸食（Ｓｉ０2 →ＳｉＩ4 ）電極の変
形（ｎＷ→ＳｉＷn ）は、通常よりも大きくなる。この
ため、金属Ｓｃを過剰に封入すると、このような不具合
が顕著になるので、封入量の上限は、金属沃化物の総重
量に対して５重量％以下に抑えることが望ましい。The replenishment effect of scandium iodide is that when free iodine is produced according to the above formulas (1) and (2),
The free iodine and the metal Sc cause a reaction represented by the following formula, and scandium iodide is generated by this reaction, whereby a decrease in Sc emission can be suppressed. Metal Sc + 3I − + 3e − → ScI 3 (6) However, when scandium iodide is replenished in this way, the reactions of equations (1) and (2) continue to move rightward,
Therefore, the deformation (nW → SiW n ) of the glass erosion (SiO 2 → SiI 4 ) electrode becomes larger than usual. For this reason, if the metal Sc is excessively encapsulated, such a problem becomes remarkable. Therefore, it is desirable that the upper limit of the amount of enclosed metal be suppressed to 5% by weight or less based on the total weight of the metal iodide.
【００１５】また、金属Ｓｃを所定量封入しておくと、
上記式（３），（４）において、これらの反応が起こる
前に、Ｈ2 Ｏ，Ｏ2 が金属Ｓｃに吸着され、Ｈ2 Ｏ，Ｏ
2 の量が減少する。このため、式（３），（４）におけ
る右向きの反応が抑制され、沃化スカンジウムの消失を
極力少なくすることができ、Ｓｃスペクトル強度の低下
を抑えることができる。When a predetermined amount of metal Sc is sealed,
In the above formulas (3) and (4), before these reactions occur, H 2 O and O 2 are adsorbed on the metal Sc and H 2 O and O 2
The amount of 2 decreases. For this reason, the rightward reactions in Formulas (3) and (4) are suppressed, the disappearance of scandium iodide can be reduced as much as possible, and a decrease in Sc spectrum intensity can be suppressed.
【００１６】さらに、上述した式（１），（２），
（６）に至る遊離沃素のリサイクリングにより、遊離沃
素そのものが減少するので、タングステン製の電極にＴ
ｈＯ2 をドーピングしても、その消失を抑制することが
可能になる。Further, the above equations (1), (2),
Ri by the recycling of free iodine leading to (6), because the free iodine itself is reduced, T the tungsten electrode
Even if hO 2 is doped, its disappearance can be suppressed.
【００１７】[0017]
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について詳細に
説明する。本発明に係る放電ランプ装置用アークチュー
ブの外観上の構造は、図８に示した従来構造と同一であ
るが、密閉ガラス球４ａ内に封入されてい物質に特徴が
ある。すなわち、本発明では、密閉ガラス球４ａ内に、
Ｘｅガスと、水銀と、所定量のＳｃＩ3 を含む金属沃化
物と、この金属沃化物の量に対して所定量の金属Ｓｃが
封入されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail. The external structure of the arc tube for a discharge lamp device according to the present invention is the same as the conventional structure shown in FIG. 8, but is characterized by a substance sealed in a sealed glass bulb 4a. That is, in the present invention, in the closed glass sphere 4a,
Xe gas, mercury, a metal iodide containing a predetermined amount of ScI 3 , and a predetermined amount of metal Sc with respect to the amount of the metal iodide are sealed.
【００１８】図１から図８は、本発明の作用効果を確認
するために行った試験の結果を示している。このときの
試験条件は、密閉ガラス球４ａの内容積が約３３μｌ、
電極棒５ａ間の間隔を３．８〜４．２ｍｍとし、封入金
属沃化物をＮａＩとＳｃＩ3として、その比率をＮａ
Ｉ：ＳｃＩ3 ＝７５：２５（＝３：１）重量％に設定し
た（金属沃化物の封入量は０．２ｍｇ）。FIGS. 1 to 8 show the results of tests performed to confirm the effects of the present invention. The test conditions at this time are as follows: the internal volume of the closed glass bulb 4a is about 33 μl,
The distance between the electrode rod 5a and 3.8～4.2Mm, encapsulated metal iodide as NaI and ScI 3, the ratio Na
I: ScI 3 = 75: 25 (= 3: 1)% by weight (metal iodide encapsulation amount: 0.2 mg).
【００１９】また、封入ガスはＸｅとし、その圧力を６
気圧に設定し、水銀の封入密度を２．７×１０-2（ｍｇ
／μｌ）に設定した。さらに、点灯電力を３５Ｗとし
て、所定の時間間隔でオン，オフを繰り返す点滅モード
で試験を行った。試験サンプルは、金属Ｓｃを全く封入
しないもの（従来例）と、金属Ｓｃを０．０１０ｍｇ
（本発明例Ａ：金属沃化物の総重量に対して５重量％封
入に相当する）と、金属Ｓｃを０．００６ｍｇ（本発明
例Ｂ：金属沃化物の総重量に対して３重量％封入に相当
する）と、比較のために金属Ｓｃを０．０３０ｍｇ（比
較例：金属沃化物の総重量に対して１５重量％封入に相
当する）とを準備した。The sealed gas is Xe and the pressure is 6
Atmospheric pressure was set, and the density of the enclosed mercury was 2.7 × 10 -2 (mg
/ Μl). Further, the test was performed in a blinking mode in which the lighting power was 35 W and the on and off were repeated at predetermined time intervals. The test sample was one in which no metal Sc was encapsulated (conventional example) and 0.010 mg of metal Sc.
(Example A: corresponding to 5% by weight of the total weight of metal iodide) and 0.006 mg of metal Sc (Example B: 3% by weight of the total weight of metal iodide) ) And 0.030 mg of metal Sc for comparison (comparative example: equivalent to 15% by weight of the total weight of metal iodide).
【００２０】図１は、上記試験サンプルの光束維持率の
経時変化を示しており、この図では、試験開始時の光束
を１００として示している。同図に示す結果から明らか
なように、金属Ｓｃを封入していない従来例は、約５０
０時間程度で光束維持率が８０％まで低下するが、本発
明例Ａ，Ｂでは、従来例に比べて、初期の光束低下が少
なく、１２００時間程度までは、光束維持率が８０％以
下に低下しない。光束維持率は、自動車用のヘッドラン
プでは、これが８０％程度まで低下する時間が実用上の
目安と考えられており、これが１２００時間程度となる
本発明例は、Ａ，Ｂのいずれも十分にその目安となる目
標値をクリアしている。FIG. 1 shows the change over time of the luminous flux maintenance rate of the test sample. In this figure, the luminous flux at the start of the test is shown as 100. As is apparent from the results shown in FIG.
Although the luminous flux maintenance ratio decreases to 80% in about 0 hours, in the examples A and B of the present invention, the initial luminous flux reduction is small compared to the conventional example, and the luminous flux maintenance ratio is reduced to 80% or less until about 1200 hours. Does not drop. The luminous flux maintenance factor is considered to be a practical guideline for a headlamp for an automobile to be reduced to about 80%, and in the present invention example in which this is about 1200 hours, both A and B are sufficient. The target value that is the standard is cleared.
【００２１】なお、光束維持率の１０００時間経過後の
具体的な数値を示すと、本発明例Ａが８３．２％、同Ｂ
が８２．３％、従来例が７２．８％であって、これを１
００時間経過後を１００％として示すと、本発明例Ａが
８６．８％、同Ｂが８７．７％、従来例が８１．８％と
なり、このことからも本発明例では光束維持率の低下が
少ないことが判る。The specific values of the luminous flux maintenance factor after 1000 hours have been shown to be 83.2% for Example A and B for Example A of the present invention.
Is 82.3% and the conventional example is 72.8%.
Assuming that the time after the lapse of 00 hours is 100%, Example A of the present invention was 86.8%, Example B was 87.7%, and that of the conventional example was 81.8%. It can be seen that the decrease is small.
【００２２】また、この試験においては、金属Ｓｃを
０．０３０ｍｇ封入した比較例は、試験開始直後の７８
時間で、ガラス球４ａの浸蝕，電極棒５ａの変形が著し
くなり、点灯を維持することが不能になったので、その
後の試験を中止した。図２は上記試験サンプルの色度ｘ
（赤）の経時変化を、図３は同色度ｙ（緑）の経時変化
を、図４は同平均演色評価数Ｒａの経時変化をそれぞれ
示している。In this test, the comparative example in which 0.030 mg of metal Sc was enclosed was used immediately after the start of the test.
Over time, the erosion of the glass ball 4a and the deformation of the electrode rod 5a became remarkable, and it became impossible to maintain the lighting, and the subsequent test was stopped. FIG. 2 shows the chromaticity x of the test sample.
FIG. 3 shows the change over time of (red), FIG. 3 shows the change over time of the same chromaticity y (green), and FIG. 4 shows the change over time of the same color rendering index Ra.
【００２３】図２，３において、本発明例Ａ，Ｂでは、
従来例と比べて、色度の経時的な変化が極めて小さく、
長時間にわたり初期性能のレベルを維持することができ
るのに対して、従来例では初期の色度が大きく変化して
いることが判る。また、図４においては、本発明例Ａ，
Ｂでは、時間が経過してもＲａの変化は殆ど発生しない
が、従来例では、２００時間経過するまでに急激に変化
していることが判る。2 and 3, in Examples A and B of the present invention,
Compared with the conventional example, the change over time in chromaticity is extremely small,
It can be seen that while the initial performance level can be maintained for a long time, the chromaticity at the initial stage is largely changed in the conventional example. Also, in FIG. 4, the present invention A,
In B, the change in Ra hardly occurs even after the lapse of time, but in the conventional example, it can be seen that the change is abrupt by 200 hours.
【００２４】本発明者らは、本発明例Ａと従来例とを１
０００時間経過後および１６００時間経過後に、それぞ
れの外観を写真撮影した。その結果、本発明例Ａでは、
黒化の程度が小さく、１０００時間経過した後でも、そ
の内部の詳細が目視できる程度であったのに対し、従来
例では、その半分程度が黒化物で覆われており、本発明
により黒化の進行が抑制されることを確認し、本発明で
は、黒化が少ないことから、光束維持率が良好になる一
因と考えられる。The present inventors have compared Example A of the present invention with the conventional example.
After lapse of 000 hours and 1600 hours, the appearance of each was photographed. As a result, in Example A of the present invention,
The degree of blackening was small, and even after 1000 hours had passed, details inside could be seen, whereas in the conventional example, about half thereof was covered with blackened material. Is confirmed to be suppressed, and in the present invention, since the blackening is small, it is considered that this is one of the causes that the luminous flux maintenance ratio is improved.
【００２５】図５〜図７は、本発明例Ａと従来例との発
光スペクトル強度の経時変化を測定した結果であり、図
５にはＳｃの発光スペクトル強度変化が、図６にはＮａ
の発光スペクトル強度変化が、図７にはＮａ／Ｓｃスペ
クトル強度比の変化がそれぞれ示されている。ただし、
これらの図に示した各強度スペクトルは、Ｓｃ：５０９
ｎｍ，Ｎａ：５９３ｎｍのピーク値を代表値として用い
ている。FIGS. 5 to 7 show the results of measurement of the change over time in the emission spectrum intensity of Example A of the present invention and the conventional example. FIG. 5 shows the change of the emission spectrum intensity of Sc, and FIG.
And the change in the Na / Sc spectrum intensity ratio is shown in FIG. However,
Each intensity spectrum shown in these figures is Sc: 509
nm, Na: The peak value at 593 nm is used as a representative value.
【００２６】図５より明らかなように、本発明例Ａで
は、従来例に比べて、初期のＳｃスペクトル強度の低下
が小さく、しかも、大きなスペクトル強度が長時間に亘
って維持される。一方、Ｎａスペクトル強度は、図６に
示すように、本発明例Ａと従来例とでは殆ど同じ変化挙
動を示す。このため、Ｎａ／Ｓｃスペクトル強度比は、
図７に示すように、本発明例Ａでは、約１の状態が寿命
末期まで維持されるが、従来例では初期に大きな変化を
示す。As is clear from FIG. 5, in Example A of the present invention, the decrease in the initial Sc spectrum intensity is smaller than that of the conventional example, and the large spectrum intensity is maintained for a long time. On the other hand, as shown in FIG. 6, the Na spectrum intensity shows almost the same change behavior in the invention example A and the conventional example. Therefore, the Na / Sc spectrum intensity ratio is:
As shown in FIG. 7, in the example A of the present invention, the state of about 1 is maintained until the end of the life, but in the conventional example, a large change is shown at the beginning.
【００２７】以上のことから、本発明例Ａでは、大きな
Ｓｃスペクトルピークを維持できることにより、光束維
持率が良好になるとともに、Ｎａ／Ｓｃスペクトル強度
比が変化しないので、色度ｘ，ｙおよび平均演色評価数
Ｒａを寿命の末期まで維持できるものと考えられる。From the above, in Example A of the present invention, since a large Sc spectrum peak can be maintained, the luminous flux maintenance factor is improved, and the Na / Sc spectrum intensity ratio does not change. It is considered that the color rendering index Ra can be maintained until the end of the life.
【００２８】[0028]
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本願発明
に係る放電ランプ装置用アークチューブによれば、ガラ
ス球内に、金属沃化物の総重量に対して１〜５重量％の
範囲内の金属Ｓｃを封入することによって、石英ガラス
との反応で消失する沃化スカンジウムの補給作用および
同消失防止作用を発揮せしめて、Ｓｃ蒸気圧の低下を防
止するとともに、更には、ＴｈＯ2が電極棒から消失さ
れて、電極の温度が上昇し、黒化が進行するという問題
を解決して放電性能を改善できるため、光束維持率が長
期間低下することがない。また、沃化スカンジウムの消
失を、沃化スカンジウムの封入量を増加する手段を採用
せずに、金属Ｓｃを好適量封入する手段を採用したた
め、石英ガラスの侵食の発生を抑えることができ、色度
の変化や点灯不安定などの不具合がない自動車用ヘッド
ランプに適したアークチューブを得ることができる。 Effect of the Invention] As described above in detail, according to the discharge lamp device for arc tube according to the present invention, Gala
1 to 5% by weight based on the total weight of the metal iodide
By enclosing the metal Sc in the range, quartz glass
To prevent the drop of Sc vapor pressure by exhibiting the replenishing action of scandium iodide which disappears by the reaction with
As well as stop, further, ThO 2 is lost from the electrode rod, the electrode temperature rises, it is possible to improve the discharge performance to solve the problem of blackening proceeds, the luminous flux maintenance factor decreases long term Nothing . In addition, consumption of scandium iodide
To increase the amount of scandium iodide
Instead, a means for enclosing a suitable amount of metal Sc was employed.
Therefore, the occurrence of erosion of the quartz glass can be suppressed, and an arc tube suitable for an automobile headlamp without problems such as a change in chromaticity and unstable lighting can be obtained.
【図１】本発明にかかるアークチューブと従来例との光
束維持率の経時変化を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a temporal change of a luminous flux maintenance ratio between an arc tube according to the present invention and a conventional example.
【図２】本発明にかかるアークチューブと従来例との色
度（赤）の経時変化を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a change over time of chromaticity (red) between an arc tube according to the present invention and a conventional example.
【図３】本発明にかかるアークチューブと従来例との色
度（緑）の経時変化を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a change over time in chromaticity (green) between an arc tube according to the present invention and a conventional example.
【図４】本発明にかかるアークチューブと従来例との平
均演色評価数の経時変化を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the change over time of the average color rendering index between the arc tube according to the present invention and a conventional example.
【図５】本発明にかかるアークチューブと従来例とのＳ
ｃスペクトル強度の経時変化を示す図である。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the arc tube according to the present invention and the conventional example.
It is a figure which shows a temporal change of c spectrum intensity.
【図６】本発明にかかるアークチューブと従来例とのＮ
ａスペクトル強度の経時変化を示す図である。FIG. 6 shows the N of the arc tube according to the present invention and the conventional example.
It is a figure which shows the time-dependent change of a spectrum intensity.
【図７】本発明にかかるアークチューブと従来例とのＮ
ａ／Ｓｃスペクトル強度比の経時変化を示す図である。FIG. 7 shows the N of the arc tube according to the present invention and the conventional example.
It is a figure which shows the time-dependent change of a / Sc spectrum intensity ratio.
【図８】本発明および従来例の放電ランプの全体構成図
である。FIG. 8 is an overall configuration diagram of a discharge lamp of the present invention and a conventional example.
４ アークチューブ ４ａ 密閉ガラス球 ５ａ 電極棒 4 Arc tube 4a Closed glass bulb 5a Electrode rod
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長澤 優一 静岡県清水市北脇500番地 株式会社小 糸製作所 静岡工場内 (56)参考文献 特開 昭58−157047（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−90860（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−138448（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01J 61/20 H01J 61/073 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yuichi Nagasawa 500 Kitawaki, Shimizu-shi, Shizuoka Prefecture Koito Manufacturing Co., Ltd. Shizuoka Plant (56) References JP-A-58-157047 (JP, A) JP-A-57- 90860 (JP, A) JP-A-61-138448 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H01J 61/20 H01J 61/073
Claims (1)
タングステン製の電極を有し、放電部である前記ガラス
球内には、Ｘｅガスと、発光物質として、水銀と少なく
ともＳｃＩ3 を含む金属沃化物と、が封入された放電ラ
ンプ装置用アークチューブにおいて、 前記電極には、該電極の電子放出の補助物質として、Ｔ
ｈＯ2（トリア）がドープされた構成であって、前記ガラス球内には、前記金属沃化物の総重量に対して
１〜５重量％の範囲内の金属Ｓｃを封入することによっ
て、 前記ＳｃＩ 3 と前記ガラス球を構成する石英ガラス（Ｓ
ｉＯ 2 ）の反応で生成するＳｉＩ 4 と、前記電極を構成す
るタングステンと、の反応で生成する遊離沃素（Ｉ - ）
を、前記金属Ｓｃと反応させることによって前記ＳｃＩ
3 を補給するとともに、前記遊離沃素（Ｉ - ）と前記Ｔｈ
Ｏ 2 （トリア）の反応を抑え、かつ、前記ガラス球内に
存在する水または酸素を前記金属Ｓｃに吸着させて、前
記ＳｃＩ 3 と前記石英ガラスによる珪酸化物生成反応を
抑制する ことを特徴とする放電ランプ装置用アークチュ
ーブ。Claims: 1. An opposed installation in a sealed glass sphere
Has a tungsten electrode, in is the discharge portion said glass bulb, and Xe gas, as a luminous material, a discharge lamp and a metal iodide containing less <br/> least ScI 3 and mercury is sealed In the arc tube for a device, the electrode may be provided with an auxiliary substance for electron emission of the electrode ,
hO 2 (tria) is doped , and the glass sphere is filled with metal Sc in a range of 1 to 5% by weight based on the total weight of the metal iodide.
In addition, the ScI 3 and the quartz glass (S
iO 2 ) and SiI 4 formed by the reaction
And tungsten that free iodine produced in the reaction of (I -)
Is reacted with the metal Sc to obtain the ScI.
3 and the free iodine (I − ) and the Th
Suppress the reaction of O 2 (tria), and
The existing water or oxygen is adsorbed on the metal Sc,
The reaction of the formation of silicate by ScI 3 and the quartz glass
An arc tube for a discharge lamp device characterized by suppressing .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31445492A JP2923146B2 (en) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | Arc tube for discharge lamp device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31445492A JP2923146B2 (en) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | Arc tube for discharge lamp device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06162994A JPH06162994A (en) | 1994-06-10 |
| JP2923146B2 true JP2923146B2 (en) | 1999-07-26 |
Family
ID=18053548
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31445492A Expired - Fee Related JP2923146B2 (en) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | Arc tube for discharge lamp device |
Country Status (1)
| Country | Link |
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Families Citing this family (3)
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|---|---|---|---|---|
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-
1992
- 1992-11-25 JP JP31445492A patent/JP2923146B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06162994A (en) | 1994-06-10 |
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