JP3238909B2 - メタルハライドランプ - Google Patents
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/82—Lamps with high-pressure unconstricted discharge having a cold pressure > 400 Torr
- H01J61/822—High-pressure mercury lamps
-
- H—ELECTRICITY
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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- H01J61/04—Electrodes; Screens; Shields
- H01J61/06—Main electrodes
- H01J61/073—Main electrodes for high-pressure discharge lamps
- H01J61/0732—Main electrodes for high-pressure discharge lamps characterised by the construction of the electrode
Landscapes
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はメタルハライドラン
プに関する。特に発光管内の電極に特徴を有するメタル
ハライドランプに関する。
プに関する。特に発光管内の電極に特徴を有するメタル
ハライドランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、メタルハライドランプの発光管内
の電極は、一般的にタングステン製の電極ピンと電極ピ
ンを包囲するタングステン製の電極コイルにより構成さ
れている。
の電極は、一般的にタングステン製の電極ピンと電極ピ
ンを包囲するタングステン製の電極コイルにより構成さ
れている。
【０００３】電極コイルとしては電極ピンより線径の小
さいワイヤを用い、電極ピンに一重巻きや２重巻きにし
たのものが知られている。また、電極ピンの先端を電極
コイル内に位置させた構造のものや、電極ピンの先端を
発光管中央側の電極コイル端と面一、または、突出させ
た構造のもの等が知られている。
さいワイヤを用い、電極ピンに一重巻きや２重巻きにし
たのものが知られている。また、電極ピンの先端を電極
コイル内に位置させた構造のものや、電極ピンの先端を
発光管中央側の電極コイル端と面一、または、突出させ
た構造のもの等が知られている。
【０００４】電極ピンに電極コイルを付設する目的は、
放電中の電極ピン先端の温度を低下させて最適温度にす
ることにより、電極ピン先端のタングステンの蒸発を低
減し、発光管の黒化を抑制することにある。また、細い
ワイヤで電極コイルを形成し、電解強度を高め、ランプ
の始動性能を良くすることも重要な目的である。
放電中の電極ピン先端の温度を低下させて最適温度にす
ることにより、電極ピン先端のタングステンの蒸発を低
減し、発光管の黒化を抑制することにある。また、細い
ワイヤで電極コイルを形成し、電解強度を高め、ランプ
の始動性能を良くすることも重要な目的である。
【０００５】従来から、電極ピンの先端温度を最適化
し、寿命特性を良くする検討がなされており、電極ピン
や電極コイルの線径の検討や、電極コイルの巻き数や形
状の検討が行なわれている。
し、寿命特性を良くする検討がなされており、電極ピン
や電極コイルの線径の検討や、電極コイルの巻き数や形
状の検討が行なわれている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のメタ
ルハライドランプの電極では、電極ピンと電極コイルを
溶接、または、かち込み（すなわち、電極コイルの内径
を電極ピンの外径よりやや小さくして、電極ピンを電極
コイルに機械的に押し込んで嵌合強度を得る方法）によ
り固定しているが、電極コイルがワイヤーで形成されて
いるため、電極ピンと電極コイルの接触面積は非常に少
なくなり、電極ピン先端の温度低減効果が少ない。
ルハライドランプの電極では、電極ピンと電極コイルを
溶接、または、かち込み（すなわち、電極コイルの内径
を電極ピンの外径よりやや小さくして、電極ピンを電極
コイルに機械的に押し込んで嵌合強度を得る方法）によ
り固定しているが、電極コイルがワイヤーで形成されて
いるため、電極ピンと電極コイルの接触面積は非常に少
なくなり、電極ピン先端の温度低減効果が少ない。
【０００７】また、電極個々の接触面積のばらつきが大
きくなるため、電極ピン先端の温度のばらつきが大きく
なり、その結果、電極先端のタングステンの蒸発の度合
いにばらつきが発生する。タングステンの蒸発量が多
く、電極先端の劣化が大きいと、発光管の内面に蒸発し
たタングステンが付着し、発光管が黒化するため、ラン
プの光束低下が大きくなるうえ、発光管の温度が上昇
し、ランプ電圧の上昇をもたらし、ランプの立ち消えを
早めることになる。さらに、電極コイルが密巻き設計の
場合は、コイルのピッチに隙間ができると熱伝導が著し
く低下するため、上記現象が更に顕著になるという問題
点があった。
きくなるため、電極ピン先端の温度のばらつきが大きく
なり、その結果、電極先端のタングステンの蒸発の度合
いにばらつきが発生する。タングステンの蒸発量が多
く、電極先端の劣化が大きいと、発光管の内面に蒸発し
たタングステンが付着し、発光管が黒化するため、ラン
プの光束低下が大きくなるうえ、発光管の温度が上昇
し、ランプ電圧の上昇をもたらし、ランプの立ち消えを
早めることになる。さらに、電極コイルが密巻き設計の
場合は、コイルのピッチに隙間ができると熱伝導が著し
く低下するため、上記現象が更に顕著になるという問題
点があった。
【０００８】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたもので、良好な寿命特性を有し、かつラン
プ間の寿命特性のばらつきを著しく少なくできるメタル
ハライドランプを提供することを目的とする。
めになされたもので、良好な寿命特性を有し、かつラン
プ間の寿命特性のばらつきを著しく少なくできるメタル
ハライドランプを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は以下の構成とする。
めに本発明は以下の構成とする。
【００１０】本発明にかかるメタルハライドランプは、
内部に少なくとも一対の電極が設けられ、かつ内部に少
なくとも水銀が封入されているとともに、本管とこの本
管の両端部に設けられた細管とを有したセラミック製の
発光管を備え、前記一対の電極は電極ピンと前記電極ピ
ンの放電空間側端部の外周を包囲する金属パイプとから
なり、前記電極ピンの外径をφ（ｍｍ）（ただし、φ＞
０（ｍｍ））とし、前記金属パイプの発光管中央部側の
端から発光管中央部側への前記電極ピンの突出長をＬ
（ｍｍ）（ただし、Ｌは０（ｍｍ）を除く）とした場
合、Ｌ≦１．２５×φ＋３．０を満足することを特徴と
する。
内部に少なくとも一対の電極が設けられ、かつ内部に少
なくとも水銀が封入されているとともに、本管とこの本
管の両端部に設けられた細管とを有したセラミック製の
発光管を備え、前記一対の電極は電極ピンと前記電極ピ
ンの放電空間側端部の外周を包囲する金属パイプとから
なり、前記電極ピンの外径をφ（ｍｍ）（ただし、φ＞
０（ｍｍ））とし、前記金属パイプの発光管中央部側の
端から発光管中央部側への前記電極ピンの突出長をＬ
（ｍｍ）（ただし、Ｌは０（ｍｍ）を除く）とした場
合、Ｌ≦１．２５×φ＋３．０を満足することを特徴と
する。
【００１１】かかる構成により、電極ピンと金属パイプ
内面との接触面積が充分確保でき、電極ピン先端温度を
充分低下させることができる。また、電極個々の接触面
積が均一になるため、電極ピン先端温度のばらつきを低
減させることができ、ランプ個々の電極温度ばらつきを
低減できる。以上の結果、良好な寿命特性を有し、かつ
ランプ個々の寿命特性のばらつきを著しく少なくできる
メタルハライドランプを提供できる。
内面との接触面積が充分確保でき、電極ピン先端温度を
充分低下させることができる。また、電極個々の接触面
積が均一になるため、電極ピン先端温度のばらつきを低
減させることができ、ランプ個々の電極温度ばらつきを
低減できる。以上の結果、良好な寿命特性を有し、かつ
ランプ個々の寿命特性のばらつきを著しく少なくできる
メタルハライドランプを提供できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を用いて説明する。
て、図面を用いて説明する。
【００１３】図１に示すように本発明の第１実施形態で
ある７０Ｗメタルハライドランプは、セラミック製の発
光管１を外管２内に金属線３ａ，３ｂで固定支持した構
造を有している。外管２の一端には、ステム３が設けら
れ、外管２はステム３によって気密に封止されている。
ある７０Ｗメタルハライドランプは、セラミック製の発
光管１を外管２内に金属線３ａ，３ｂで固定支持した構
造を有している。外管２の一端には、ステム３が設けら
れ、外管２はステム３によって気密に封止されている。
【００１４】発光管１内には、所定量の水銀と始動用希
ガスとしてアルゴンが封入され、ハロゲン化金属として
ディスプロシウム（Ｄｙ）、ツリウム（Ｔｍ）、ホルミ
ウム（Ｈｏ）、タリウム（Ｔｌ）、ナトリウム（Ｎａ）
のよう化物が封入されている。なお、４は口金を示す。
ガスとしてアルゴンが封入され、ハロゲン化金属として
ディスプロシウム（Ｄｙ）、ツリウム（Ｔｍ）、ホルミ
ウム（Ｈｏ）、タリウム（Ｔｌ）、ナトリウム（Ｎａ）
のよう化物が封入されている。なお、４は口金を示す。
【００１５】図２は本実施の形態の発光管の概略構成を
示した断面図である。図２に示すように、セラミック製
の発光管１は、外径が７．８ｍｍで、肉厚が０．６ｍｍ
である本管円筒部５の両端部に、外径２．６ｍｍ、内径
０．８ｍｍの細管円筒部６が設けられている。この本管
円筒部５と細管円筒部６とは、肉厚が１．７ｍｍのリン
グ部７により、一体焼結されている。
示した断面図である。図２に示すように、セラミック製
の発光管１は、外径が７．８ｍｍで、肉厚が０．６ｍｍ
である本管円筒部５の両端部に、外径２．６ｍｍ、内径
０．８ｍｍの細管円筒部６が設けられている。この本管
円筒部５と細管円筒部６とは、肉厚が１．７ｍｍのリン
グ部７により、一体焼結されている。
【００１６】両細管円筒部６内には先端部に電極８を有
する導入線９が、電極８の先端が本管円筒部５内に位置
するような位置までそれぞれ挿入されている。導入線９
はシール材１０によって細管円筒部６内で封着され、細
管円筒部６内に封着部１１が形成されている。
する導入線９が、電極８の先端が本管円筒部５内に位置
するような位置までそれぞれ挿入されている。導入線９
はシール材１０によって細管円筒部６内で封着され、細
管円筒部６内に封着部１１が形成されている。
【００１７】図３（ａ）に示すように、電極８は、タン
グステンからなる外径φ０．４（ｍｍ）の電極ピン１２
と、電極ピン１２を包囲するタングステンからなる肉厚
０．２（ｍｍ）、全長１．５（ｍｍ）の金属パイプ１３
とから構成され、金属パイプ１３は溶接されて金属ピン
１２に固着している。金属パイプ１３の発光管中央部側
の端から電極ピン１２の発光管中央部側への突出長Ｌは
１．０（ｍｍ）である。
グステンからなる外径φ０．４（ｍｍ）の電極ピン１２
と、電極ピン１２を包囲するタングステンからなる肉厚
０．２（ｍｍ）、全長１．５（ｍｍ）の金属パイプ１３
とから構成され、金属パイプ１３は溶接されて金属ピン
１２に固着している。金属パイプ１３の発光管中央部側
の端から電極ピン１２の発光管中央部側への突出長Ｌは
１．０（ｍｍ）である。
【００１８】なお、図２において、１４は水銀、１５は
よう化物ペレットをそれぞれ示す。
よう化物ペレットをそれぞれ示す。
【００１９】かかる構成に作成した本発明の一実施例の
ランプをランプＡとした。
ランプをランプＡとした。
【００２０】比較例として、図３（ｂ）に示すような従
来の構成の電極コイルを採用したランプを同時に評価し
た。図３（ｂ）の電極は、上記ランプＡのものと同じ電
極ピン１２の外周に、線形０．１（ｍｍ）のタングステ
ンワイヤーからなる電極コイル１６を２層に巻き上げて
構成され（図では簡略化するために１層のみ記載してあ
る）、電極コイル１６部の全長は本発明品の一実施例で
あるランプＡと同様に１．５（ｍｍ）である。この電極
コイル１６を採用したランプをランプＢとした。
来の構成の電極コイルを採用したランプを同時に評価し
た。図３（ｂ）の電極は、上記ランプＡのものと同じ電
極ピン１２の外周に、線形０．１（ｍｍ）のタングステ
ンワイヤーからなる電極コイル１６を２層に巻き上げて
構成され（図では簡略化するために１層のみ記載してあ
る）、電極コイル１６部の全長は本発明品の一実施例で
あるランプＡと同様に１．５（ｍｍ）である。この電極
コイル１６を採用したランプをランプＢとした。
【００２１】ランプＡ、ランプＢをそれぞれ２０本作成
し、寿命評価を行なった。
し、寿命評価を行なった。
【００２２】図４に寿命評価結果を示す。なお、縦軸の
光束維持率（％）は、（（ランプ点灯後のある時間経過
時の光束値）／（ランプ点灯後１００時間経過時の全光
束値）×１００）を意味し、図４中では、評価ランプ２
０本の平均値で示している。
光束維持率（％）は、（（ランプ点灯後のある時間経過
時の光束値）／（ランプ点灯後１００時間経過時の全光
束値）×１００）を意味し、図４中では、評価ランプ２
０本の平均値で示している。
【００２３】図４において、ランプＡの光束維持率をＬ
ａとし、ランプＢの光束維持率をＬｂで示した。
ａとし、ランプＢの光束維持率をＬｂで示した。
【００２４】図４から明らかなように、６０００時間点
灯時の光束維持率を比較すると、従来構成品であるラン
プＢの光束維持率は７０％であるのに対して、本発明品
の一実施例であるランプＡの光束維持率は８０％であ
る。またランプＡは発光管の黒化の程度も少ないことが
確認できた。つまり、本発明により、良好な寿命特性が
得られることが確認できた。
灯時の光束維持率を比較すると、従来構成品であるラン
プＢの光束維持率は７０％であるのに対して、本発明品
の一実施例であるランプＡの光束維持率は８０％であ
る。またランプＡは発光管の黒化の程度も少ないことが
確認できた。つまり、本発明により、良好な寿命特性が
得られることが確認できた。
【００２５】また、各ランプの６０００時間点灯時の光
束維持率を表１に示す。
束維持率を表１に示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】表１において、ランプＡ、ランプＢの光束
維持率のばらつきを標準偏差σで表わした。
維持率のばらつきを標準偏差σで表わした。
【００２８】表１から明らかなように、従来構成品であ
るランプＢの光束維持率の標準偏差σは５．５であるの
に対して、本発明品の一実施例であるランプＡの光束維
持率の標準偏差σは２．６である。つまり、本発明の金
属パイプ１３を採用することにより、各ランプの電極ピ
ン１２の先端温度が均一になり、ランプ間の寿命特性の
ばらつきが少ないランプが得られることが確認できた。
るランプＢの光束維持率の標準偏差σは５．５であるの
に対して、本発明品の一実施例であるランプＡの光束維
持率の標準偏差σは２．６である。つまり、本発明の金
属パイプ１３を採用することにより、各ランプの電極ピ
ン１２の先端温度が均一になり、ランプ間の寿命特性の
ばらつきが少ないランプが得られることが確認できた。
【００２９】なお、金属パイプとして、図３（ｃ）に示
すような、肉厚０．１（ｍｍ）の２層合わせ金属パイプ
１７を用いた場合にも、同様に寿命改善効果と寿命ばら
つき低減効果が得られた。
すような、肉厚０．１（ｍｍ）の２層合わせ金属パイプ
１７を用いた場合にも、同様に寿命改善効果と寿命ばら
つき低減効果が得られた。
【００３０】次に図１に示す７０Ｗメタルハライドラン
プにおいて、図３（ａ）に示す電極８の構成を採用し、
電極ピン１２の外径φを０．４（ｍｍ）とし、金属パイ
プ１３の発光管中央部側の端から電極ピン１２の発光管
中央部側への突出長Ｌをパラメーターとし、突出長Ｌを
０（ｍｍ）、１．０（ｍｍ）、２．０（ｍｍ）、３．０
（ｍｍ）、３．５（ｍｍ）の５種類に変えたときの寿命
評価を行なった。
プにおいて、図３（ａ）に示す電極８の構成を採用し、
電極ピン１２の外径φを０．４（ｍｍ）とし、金属パイ
プ１３の発光管中央部側の端から電極ピン１２の発光管
中央部側への突出長Ｌをパラメーターとし、突出長Ｌを
０（ｍｍ）、１．０（ｍｍ）、２．０（ｍｍ）、３．０
（ｍｍ）、３．５（ｍｍ）の５種類に変えたときの寿命
評価を行なった。
【００３１】その結果を図４に併記して示す。図４中
で、突出長Ｌが、０（ｍｍ）、１．０（ｍｍ）、２．０
（ｍｍ）、３．０（ｍｍ）、３．５（ｍｍ）の時の光束
維持率をそれぞれＬ−０、Ｌ−１．０、Ｌ−２．０、Ｌ
−３．０、Ｌ−３．５と示した。
で、突出長Ｌが、０（ｍｍ）、１．０（ｍｍ）、２．０
（ｍｍ）、３．０（ｍｍ）、３．５（ｍｍ）の時の光束
維持率をそれぞれＬ−０、Ｌ−１．０、Ｌ−２．０、Ｌ
−３．０、Ｌ−３．５と示した。
【００３２】図４から明らかなように、突出長Ｌが大き
くなるにつれて６０００時間点灯時の光束維持率が低下
し、突出長Ｌが３．５（ｍｍ）の時に、従来の電極構成
のランプＢと同じ光束維持率になる。つまり、突出長Ｌ
が大きくなるにつれて、電極ピン１２の先端温度の低下
効果が少なくなり、電極ピン先端のタングステンが蒸発
し、発光管が黒化する度合が大きくなるのである。
くなるにつれて６０００時間点灯時の光束維持率が低下
し、突出長Ｌが３．５（ｍｍ）の時に、従来の電極構成
のランプＢと同じ光束維持率になる。つまり、突出長Ｌ
が大きくなるにつれて、電極ピン１２の先端温度の低下
効果が少なくなり、電極ピン先端のタングステンが蒸発
し、発光管が黒化する度合が大きくなるのである。
【００３３】さらに、本発明の第１実施形態と類似の１
００Ｗ、１５０Ｗ、２５０Ｗメタルハライドランプにお
いて図３（ａ）に示す構成の電極で同様に寿命評価を行
なった結果、いずれのワットのランプにおいても図３
（ｂ）に示す従来の電極構成を使用したランプに比べ、
寿命特性が改良され、かつ、ランプ間の寿命特性ばらつ
きが減少することが確認できた。
００Ｗ、１５０Ｗ、２５０Ｗメタルハライドランプにお
いて図３（ａ）に示す構成の電極で同様に寿命評価を行
なった結果、いずれのワットのランプにおいても図３
（ｂ）に示す従来の電極構成を使用したランプに比べ、
寿命特性が改良され、かつ、ランプ間の寿命特性ばらつ
きが減少することが確認できた。
【００３４】次に、ワットにより電極ピン１２の外径φ
を変化させ、突出長Ｌをパラメーターにして、寿命評価
を行なった。
を変化させ、突出長Ｌをパラメーターにして、寿命評価
を行なった。
【００３５】その結果、図５に示す斜線部領域、つま
り、Ｌ≦１．２５×φ＋３．０を満足する設計の場合
に、従来の電極構成である電極コイル１６を使用したラ
ンプより寿命特性が改善されることが確認できた。これ
は、突出長Ｌが大きくなり過ぎると、電極ピン１２の先
端温度低下効果が小さくなることに起因する結果であ
る。
り、Ｌ≦１．２５×φ＋３．０を満足する設計の場合
に、従来の電極構成である電極コイル１６を使用したラ
ンプより寿命特性が改善されることが確認できた。これ
は、突出長Ｌが大きくなり過ぎると、電極ピン１２の先
端温度低下効果が小さくなることに起因する結果であ
る。
【００３６】次に、図１に示す本発明の第１実施形態の
７０Ｗメタルハライドランプにおいて、図３（ｄ）に示
すような、両端部を研磨加工した金属パイプ１８を採用
し寿命評価を行なった。
７０Ｗメタルハライドランプにおいて、図３（ｄ）に示
すような、両端部を研磨加工した金属パイプ１８を採用
し寿命評価を行なった。
【００３７】その結果を図６に示す。同時に、図３
（ａ）の金属パイプ１３を使用したランプを評価し、両
者のランプ点灯初期から１００時間点灯時までの光束減
退率を比較した。
（ａ）の金属パイプ１３を使用したランプを評価し、両
者のランプ点灯初期から１００時間点灯時までの光束減
退率を比較した。
【００３８】光束減退率（％）は、（（ある時間の光束
値）／（ランプ点灯初期の光束値）×１００）とした。
値）／（ランプ点灯初期の光束値）×１００）とした。
【００３９】図６中で、図３（ａ）の金属パイプ１３を
使用したランプの光束減退率をＭａとし、図３（ｄ）の
端部を研磨加工した金属パイプ１８を使用したランプの
光束減退率をＭｄとして示した。
使用したランプの光束減退率をＭａとし、図３（ｄ）の
端部を研磨加工した金属パイプ１８を使用したランプの
光束減退率をＭｄとして示した。
【００４０】図６から明らかなように、端部を研磨加工
した金属パイプ１８を使用したランプの方が、寿命特性
に優れていることが確認できた。なお、両ランプは、１
００時間以降の光束劣化の度合は同等である。
した金属パイプ１８を使用したランプの方が、寿命特性
に優れていることが確認できた。なお、両ランプは、１
００時間以降の光束劣化の度合は同等である。
【００４１】これは、端部を研磨加工していない金属パ
イプ１３は、金属パイプ端部のカット面にバリがあり、
ランプ点灯時、バリの部分が局部的に高温になり、発光
管内にタングステンが蒸発してしまうためである。バリ
部のタングステンの蒸発は、ランプ点灯初期から１００
時間頃までに終了するため、金属パイプ１３と、金属パ
イプ１８の１００時間以降の光束劣化度合は同等にな
る。つまり、金属パイプの端部を研磨加工してバリを除
去することにより、初期の光束劣化を低減できるので、
金属パイプとして、より好ましい構造であることが確認
できた。なお、研磨加工は必ずしも金属パイプの両端に
施されている必要はないが、両端に施されていると上記
の効果がより発現するので好ましい。
イプ１３は、金属パイプ端部のカット面にバリがあり、
ランプ点灯時、バリの部分が局部的に高温になり、発光
管内にタングステンが蒸発してしまうためである。バリ
部のタングステンの蒸発は、ランプ点灯初期から１００
時間頃までに終了するため、金属パイプ１３と、金属パ
イプ１８の１００時間以降の光束劣化度合は同等にな
る。つまり、金属パイプの端部を研磨加工してバリを除
去することにより、初期の光束劣化を低減できるので、
金属パイプとして、より好ましい構造であることが確認
できた。なお、研磨加工は必ずしも金属パイプの両端に
施されている必要はないが、両端に施されていると上記
の効果がより発現するので好ましい。
【００４２】図７に本発明の電極の金属パイプの別の構
成例を示す。図７（ａ）の金属パイプ１９は内周面に周
方向の溝１９ａを形成することにより、内周面に凹凸形
状が付与されている。また、図７（ｂ）の金属パイプ２
０は内周面に長手方向の溝２０ａを形成することによ
り、内周面に凹凸形状が付与されている。図７（ａ）、
図７（ｂ）に示すように、タングステン製の金属パイプ
の内面に凸凹を設けた金属パイプ１９，２０は、電極ピ
ン１２との溶接が容易にできるという利点がある。
成例を示す。図７（ａ）の金属パイプ１９は内周面に周
方向の溝１９ａを形成することにより、内周面に凹凸形
状が付与されている。また、図７（ｂ）の金属パイプ２
０は内周面に長手方向の溝２０ａを形成することによ
り、内周面に凹凸形状が付与されている。図７（ａ）、
図７（ｂ）に示すように、タングステン製の金属パイプ
の内面に凸凹を設けた金属パイプ１９，２０は、電極ピ
ン１２との溶接が容易にできるという利点がある。
【００４３】また、図７（ｃ）の金属パイプ２１は外周
面に周方向の溝２１ａを形成することにより、外周面に
凹凸形状が付与されている。また、図７（ｄ）の金属パ
イプ２２は外周面に長手方向の溝２２ａを形成すること
により、外周面に凹凸形状が付与されている。図７
（ｃ）、図７（ｄ）に示すように、タングステン製の金
属パイプの外面に凸凹を設けた金属パイプ２１，２２に
おいても、電極ピン１２との溶接が容易にできるという
利点がある。これは、溶接時、電極ピンと金属パイプの
接触している部分が溶け易くなるためである。
面に周方向の溝２１ａを形成することにより、外周面に
凹凸形状が付与されている。また、図７（ｄ）の金属パ
イプ２２は外周面に長手方向の溝２２ａを形成すること
により、外周面に凹凸形状が付与されている。図７
（ｃ）、図７（ｄ）に示すように、タングステン製の金
属パイプの外面に凸凹を設けた金属パイプ２１，２２に
おいても、電極ピン１２との溶接が容易にできるという
利点がある。これは、溶接時、電極ピンと金属パイプの
接触している部分が溶け易くなるためである。
【００４４】なお、図７（ａ）、（ｃ）のような周方向
の凹凸部分は、図示したように金属パイプの長手方向の
一部のみに形成されいてもよく、全長にわたって形成さ
れていてもよい。また、図７（ｂ）、（ｄ）のような長
手方向の凹凸部分は、図示したように金属パイプの周方
向の一部のみに形成されいてもよく、全周にわたって形
成されていてもよい。また、内周面と外周面の両面に凹
凸を付与してもよい。さらに、凹凸は図示したように溝
（又はリブ）を形成することにより付与する以外に、点
状の凸部又は凹部を付与することに形成してもよい。
の凹凸部分は、図示したように金属パイプの長手方向の
一部のみに形成されいてもよく、全長にわたって形成さ
れていてもよい。また、図７（ｂ）、（ｄ）のような長
手方向の凹凸部分は、図示したように金属パイプの周方
向の一部のみに形成されいてもよく、全周にわたって形
成されていてもよい。また、内周面と外周面の両面に凹
凸を付与してもよい。さらに、凹凸は図示したように溝
（又はリブ）を形成することにより付与する以外に、点
状の凸部又は凹部を付与することに形成してもよい。
【００４５】上記の実施形態では、金属パイプ１３とし
て、環状の金属パイプについて記述したが、図８に示す
ように、長手方向のスリット２３ａが形成された一部欠
落した金属パイプ２３を用いても同様に寿命改善効果と
ランプ間の寿命特性ばらつきを改善できる。なお欠落形
状は図８に示すように、長手方向の全長にわたるスリッ
トに限定されない。例えば、長手方向の一部のみに形成
したスリット、螺旋状に所定長さに形成したスリット、
端部の一部を切り欠いた形状、外周の一部を貫通させた
開口形状など、適宜変更することができる。なお、本発
明において金属パイプが電極ピンを「包囲」するとは、
金属パイプ１３のように電極ピンの全周包囲する場合の
みならず、図８のような欠落した部分を有する金属パイ
プで電極ピンを実質的に包囲している場合をも含む。
て、環状の金属パイプについて記述したが、図８に示す
ように、長手方向のスリット２３ａが形成された一部欠
落した金属パイプ２３を用いても同様に寿命改善効果と
ランプ間の寿命特性ばらつきを改善できる。なお欠落形
状は図８に示すように、長手方向の全長にわたるスリッ
トに限定されない。例えば、長手方向の一部のみに形成
したスリット、螺旋状に所定長さに形成したスリット、
端部の一部を切り欠いた形状、外周の一部を貫通させた
開口形状など、適宜変更することができる。なお、本発
明において金属パイプが電極ピンを「包囲」するとは、
金属パイプ１３のように電極ピンの全周包囲する場合の
みならず、図８のような欠落した部分を有する金属パイ
プで電極ピンを実質的に包囲している場合をも含む。
【００４６】さらに、本実施形態では、金属パイプ１３
の材質としてタングステンを用いたが、タングステンに
トリウム（Ｔｈ）を約２（ｗｔ％）含有した金属パイプ
においても同様に寿命改善効果とランプ間の寿命特性の
ばらつき改善効果が得られ、さらにランプの始動性能が
良くなることが確認できている。
の材質としてタングステンを用いたが、タングステンに
トリウム（Ｔｈ）を約２（ｗｔ％）含有した金属パイプ
においても同様に寿命改善効果とランプ間の寿命特性の
ばらつき改善効果が得られ、さらにランプの始動性能が
良くなることが確認できている。
【００４７】さらに、本発明の実施形態では、発光管１
として透光性セラミックを用いたメタルハライドランプ
について記述したが、透光性セラミックの代わりに石英
を用いてもよく、耐熱性と透過率の良い発光管材料であ
れば特に限定されない。
として透光性セラミックを用いたメタルハライドランプ
について記述したが、透光性セラミックの代わりに石英
を用いてもよく、耐熱性と透過率の良い発光管材料であ
れば特に限定されない。
【００４８】また、本発明の実施形態では、発光管内の
封入物として、水銀及びアルゴン（Ａｒ）に加えて、さ
らにディスプロシウム（Ｄｙ）、ツリウム（Ｔｍ）、ホ
ルミウム（Ｈｏ）、ナトリウム（Ｎａ）、タリウム（Ｔ
ｌ）のよう化物を用いたランプについて記述したが、ア
ルゴン（Ａｒ）のかわりにキセノン（Ｘｅ）やネオン
（Ｎｅ）を用いてもよく、また、ハロゲン化物の種類や
有無も限定されない。
封入物として、水銀及びアルゴン（Ａｒ）に加えて、さ
らにディスプロシウム（Ｄｙ）、ツリウム（Ｔｍ）、ホ
ルミウム（Ｈｏ）、ナトリウム（Ｎａ）、タリウム（Ｔ
ｌ）のよう化物を用いたランプについて記述したが、ア
ルゴン（Ａｒ）のかわりにキセノン（Ｘｅ）やネオン
（Ｎｅ）を用いてもよく、また、ハロゲン化物の種類や
有無も限定されない。
【００４９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
良好な寿命特性を有し、かつランプ間の寿命特性のばら
つきを著しく少なくできるメタルハライドランプを提供
することができる。
良好な寿命特性を有し、かつランプ間の寿命特性のばら
つきを著しく少なくできるメタルハライドランプを提供
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態であるメタルハライドラ
ンプの一部切欠正面図
ンプの一部切欠正面図
【図２】図１のランプの発光管の断面正面図
【図３】本発明の一実施の形態の金属パイプを有する電
極と、従来の電極コイルを有する電極の断面正面図
極と、従来の電極コイルを有する電極の断面正面図
【図４】本発明の一実施の形態のランプと従来形態のラ
ンプの光束維持率を示す図
ンプの光束維持率を示す図
【図５】電極ピンの外径と突出長との関係を示す図
【図６】本発明の一実施の形態のランプの光束減退率を
示す図
示す図
【図７】本発明のランプに使用される電極の別の構成例
を示した断面正面図
を示した断面正面図
【図８】本発明のランプに使用される金属パイプの別の
構成例を示した斜視図
構成例を示した斜視図
１ 発光管 ２ 外管 ３ ステム ３ａ，３ｂ 金属線 ４ 口金 ８ 電極 １２ 電極ピン １３ 金属パイプ １６ 電極コイル
フロントページの続き (72)発明者 中山 史紀 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工 業株式会社内 (72)発明者 野原 浩司 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工 業株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−89699（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−21983（ＪＰ，Ａ) 特開2000−285849（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01J 61/073
Claims (7)
- 【請求項１】 内部に少なくとも一対の電極が設けら
れ、かつ内部に少なくとも水銀が封入されているととも
に、本管とこの本管の両端部に設けられた細管とを有し
たセラミック製の発光管を備え、前記一対の電極は電極
ピンと前記電極ピンの放電空間側端部の外周を包囲する
金属パイプとからなり、前記電極ピンの外径をφ（ｍ
ｍ）（ただし、φ＞０（ｍｍ））とし、前記金属パイプ
の発光管中央部側の端から発光管中央部側への前記電極
ピンの突出長をＬ（ｍｍ）（ただし、Ｌは０（ｍｍ）を
除く）とした場合、Ｌ≦１．２５×φ＋３．０を満足す
ることを特徴とするメタルハライドランプ。 - 【請求項２】 前記金属パイプの少なくとも一部に欠落
があることを特徴とする請求項１に記載のメタルハライ
ドランプ。 - 【請求項３】 前記金属パイプの少なくとも片方の端が
研磨加工されていることを特徴とする請求項１又は２に
記載のメタルハライドランプ。 - 【請求項４】 前記金属パイプの内面の少なくとも一部
に凹凸を有していることを特徴とする請求項１〜３のい
ずれかに記載のメタルハライドランプ。 - 【請求項５】 前記金属パイプの外面の少なくとも一部
に凹凸を有していることを特徴とする請求項１〜４のい
ずれかに記載のメタルハライドランプ。 - 【請求項６】 前記金属パイプの材質が主としてタング
ステンであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか
に記載のメタルハライドランプ。 - 【請求項７】 前記金属パイプの材料にトリウム（Th）
が含まれることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに
記載のメタルハライドランプ。
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| EP00110701A EP1056115B1 (en) | 1999-05-24 | 2000-05-19 | High pressure discharge lamp |
| US09/575,940 US6342764B1 (en) | 1999-05-24 | 2000-05-23 | High pressure discharge lamp |
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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| JP3233355B2 (ja) * | 1999-05-25 | 2001-11-26 | 松下電器産業株式会社 | メタルハライドランプ |
| JP3177230B2 (ja) | 1999-05-25 | 2001-06-18 | 松下電子工業株式会社 | 金属蒸気放電ランプ |
| JP3686286B2 (ja) * | 1999-06-25 | 2005-08-24 | 株式会社小糸製作所 | アークチューブおよびその製造方法 |
| DE10231127B4 (de) * | 2001-09-19 | 2008-09-25 | Toshiba Lighting & Technology Corp. | Hochdruck-Entladungslampe und Leuchtkörper |
| EP1372184A3 (de) * | 2002-06-14 | 2006-05-31 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Elektrodensystem für eine Metallhalogenidlampe und zugehörige Lampe |
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| JP4400095B2 (ja) * | 2003-06-03 | 2010-01-20 | ウシオ電機株式会社 | ショートアーク型超高圧水銀ランプ |
| JP4832717B2 (ja) * | 2003-12-22 | 2011-12-07 | パナソニック株式会社 | メタルハライドランプ、および照明装置 |
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| US7176632B2 (en) * | 2005-03-15 | 2007-02-13 | Osram Sylvania Inc. | Slotted electrode for high intensity discharge lamp |
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| JPS61245457A (ja) | 1985-04-24 | 1986-10-31 | Iwasaki Electric Co Ltd | 金属蒸気放電灯 |
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