JPH0869774A - Small-sized metallic vapor discharge lamp and vehicular lighting system using the same - Google Patents
Small-sized metallic vapor discharge lamp and vehicular lighting system using the sameInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電極構造を改造した小
形メタルハライドランプのような小形金属蒸気放電灯お
よびこれを用いた車両用照明装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a small metal vapor discharge lamp such as a small metal halide lamp having a modified electrode structure and a vehicle lighting device using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】石英ガラス製の発光管内に、NaI、S
cI3 、LiI2 などのような金属ハロゲン化物を封入
したメタルハライドランプは、高効率で、演色性に優れ
ているためその用途が広がっており、特にランプを小形
化することにより車両の前照灯用光源や、店舗照明、ま
たは液晶プロジェクター装置の光源等への適用が進めら
れている。2. Description of the Related Art NaI, S are contained in a quartz glass arc tube.
Metal halide lamps containing metal halides such as cI 3 and LiI 2 are widely used because of their high efficiency and excellent color rendering properties. It is being applied to commercial light sources, store lighting, and liquid crystal projector light sources.
【0003】しかし、このような光源においては、小形
化ばかりでなく、瞬時に点灯できることが強く要請され
ている。すなわち、一般に金属蒸気放電灯は、電源電圧
を投入した起動時から定格の光束を発するまでに数分の
待ち時間を必要とする性質があり、この始動立上り時間
を短縮しないと車両の前照灯用光源などへの使用が不可
能である。However, in such a light source, not only downsizing but also instantaneous lighting is strongly required. That is, in general, a metal vapor discharge lamp has a property that a waiting time of several minutes is required from when the power source voltage is turned on to when the rated luminous flux is emitted. It cannot be used as a light source.
【0004】このような瞬時点灯の対策として、点灯回
路を改善したり、金属ハロゲン化物と一緒に封入される
希ガスとしてキセノンを高圧に封入し、始動時に大電流
を流すことによってこの高圧キセノンガスを励起してこ
れを発光させ、これにより瞬時に定格またはそれに近い
光束を得るようにするなどの提案がなされている。な
お、高圧のキセノンガスを封入した場合、このガスが発
光しているうちに管壁温度が上昇し、これにより金属ハ
ロゲン化物の蒸発が促され、次第に金属ハロゲン化物の
発光へと移るものである。As measures against such instantaneous lighting, the high-pressure xenon gas is improved by improving the lighting circuit or by filling xenon as a rare gas filled with a metal halide in a high pressure and flowing a large current at the time of starting. It has been proposed to excite a laser beam to cause it to emit light, thereby instantaneously obtaining a luminous flux at or near the rated value. When a high-pressure xenon gas is filled, the temperature of the tube wall rises while the gas emits light, which promotes evaporation of the metal halide and gradually shifts to the light emission of the metal halide. .
【0005】しかしながら、このようなメタルハライド
ランプにおいては、始動時に大電流を流すので、細い電
極を用いると電極が過熱され、このため電極物質が蒸発
し、蒸発した電極物質が管壁に付着して早期黒化を発生
したり、電極の細りを生じて折損する等の不具合があ
る。However, in such a metal halide lamp, since a large current is passed at the time of starting, when a thin electrode is used, the electrode is overheated, which causes the electrode material to evaporate and the evaporated electrode material to adhere to the tube wall. There are problems such as premature blackening and thinning of the electrode, which causes breakage.
【0006】つまり、ランプを小形化すると電極間距離
が短くなり、10mm以下、具体的には35W以下のメタ
ルハライドランプの場合、電極間距離が4.5mm程度に
なり、このようなランプは電極も小形化せざるを得な
い。That is, when the lamp is downsized, the distance between the electrodes becomes shorter, and in the case of a metal halide lamp having a length of 10 mm or less, specifically 35 W or less, the distance between the electrodes becomes about 4.5 mm. There is no choice but to miniaturize.
【0007】電極の最もシンプルな形状は、線径0.2
mmないし0.3mm程度の高融点金属ワイヤにより形成し
た直棒形の電極棒のみからなる電極である。しかしなが
ら、このような直棒形の電極棒により形成された電極の
場合、断面積が小さいから熱容量も小さく、よって大電
流を流すと電極が瞬時にかつ極度に過熱される。The simplest shape of the electrode is a wire diameter of 0.2.
The electrode is composed of only straight rod-shaped electrode rods formed of high-melting-point metal wires of about mm to 0.3 mm. However, in the case of an electrode formed by such a straight rod-shaped electrode rod, the cross-sectional area is small, so that the heat capacity is also small. Therefore, when a large current is passed, the electrode is instantaneously and extremely overheated.
【0008】このような温度上昇により電極先端が溶融
変形を生じ、この溶融変形のために電極間距離が変わ
り、電気特性や発光特性が変動するという不具合が生じ
る。また、電極先端が溶融変形すると、定格出力点灯時
にアークスポットが不安定になり、ちらつきや立ち消え
を起こす心配がある。Due to such temperature rise, the tips of the electrodes are melted and deformed, the distance between the electrodes is changed due to the melted deformation, and the electrical characteristics and the light emission characteristics are varied. Further, if the tip of the electrode is melted and deformed, the arc spot becomes unstable at the time of lighting the rated output, and there is a risk of flickering or extinction.
【0009】さらには、電極先端の溶融により、電極物
質が蒸発して消耗し、飛散物質が管壁に付着して早期黒
化を招くなどのおそれもある。これを防止するため、太
い径の電極棒を用いると、熱容量は大きくなるが、この
電極棒を通じて発光管の封止部に熱が逃げやすくなり、
電極の温度が熱電子を放出するに適した温度に上昇し難
くなり、始動性が低下し、かつ立ち消えを発生する場合
がある。また、電極が大きいと発光管の端部に封着し難
くなるばかりでなく、熱膨脹差による歪みが生じ、リー
クの原因になるという問題もある。Further, the melting of the tip of the electrode may evaporate and consume the electrode material, and the scattered material may adhere to the tube wall, leading to early blackening. To prevent this, if a thick diameter electrode rod is used, the heat capacity will be large, but heat will easily escape to the sealing portion of the arc tube through this electrode rod,
It may be difficult for the temperature of the electrode to rise to a temperature suitable for emitting thermoelectrons, the startability may be deteriorated, and extinction may occur. Further, when the electrode is large, not only is it difficult to seal the end of the arc tube, but also distortion due to the difference in thermal expansion occurs, which causes leakage.
【0010】このようなことから、従来の電極の最も一
般的な構造は、電極棒と、この電極棒の先端部に電極コ
イルを巻回して構成したタイプである。このような構造
の場合、電極棒の先端部に設けたコイル部により熱容量
を大きくすることができ、電極が過熱されて電極物質が
蒸発するのを防止することができ、しかも電極棒は相対
的に細くすることができるので熱伝導による熱の逃げを
防止することができ、電極先端部の温度を適度に維持す
ることができるなどの利点がある。From the above, the most general structure of the conventional electrode is a type in which an electrode rod and an electrode coil are wound around the tip of the electrode rod. In the case of such a structure, the coil portion provided at the tip of the electrode rod can increase the heat capacity, prevent the electrode from being overheated and evaporating the electrode substance. Since it can be made extremely thin, it is possible to prevent heat from escaping due to heat conduction, and it is possible to maintain an appropriate temperature at the tip of the electrode.
【0011】しかしながら、このような電極コイルをも
つ電極を小形化しようとすると、電極棒および電極コイ
ルが細いワイヤで構成されるから製造が煩雑であり、部
品点数が2点になるので組み付けに手間を要し、電極の
歩留まりが悪いという欠点がある。However, if an electrode having such an electrode coil is attempted to be miniaturized, the electrode rod and the electrode coil are made up of thin wires, so that the manufacturing is complicated and the number of parts is two, so that the assembly is troublesome. However, there is a drawback that the yield of the electrodes is low.
【0012】このようなことから、電極棒の先端部を太
径にするとともに球面形とした電極が考えられる。この
ような構造であれば、電極先端の断面積が大きくなるか
ら熱容量が増し、電極先端の溶融変形を防止することが
でき、また電極物質が蒸発するのを防止することができ
る。また電極棒の根元は細くなっているので、発光管の
端部に封着し易くなり、熱膨脹差による歪みの発生を防
止して、リークの発生を防止することができる等の利点
がある。From the above, it is conceivable that the tip of the electrode rod has a large diameter and the electrode has a spherical shape. With such a structure, the cross-sectional area of the tip of the electrode is increased, so that the heat capacity is increased, melting deformation of the tip of the electrode can be prevented, and evaporation of the electrode substance can be prevented. Further, since the base of the electrode rod is thin, it is easy to seal the end portion of the arc tube, and it is possible to prevent distortion due to a difference in thermal expansion and prevent leakage from occurring.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記電
極棒の先端部を太径にするとともに球面形とした電極
は、これを成形するのに手間を要し、製造コストが高く
なる。また、先端部の形状のばらつきが大きく、アーク
スポットが不安定になるなどの不具合がある。However, in the case of the electrode in which the tip portion of the electrode rod has a large diameter and is spherical, it takes time and effort to mold the electrode, and the manufacturing cost becomes high. Further, there is a problem that the shape of the tip portion is largely varied and the arc spot becomes unstable.
【0014】本発明はこのような事情にもとづきなされ
たもので、その目的とするところは、簡単な構造で電極
の溶融変形を防止するとともに、封止部のリークを防止
することができる小形金属蒸気放電灯およびこれを用い
た車両用照明装置を提供しようとするものである。The present invention has been made in view of the above circumstances. An object of the present invention is to prevent melting deformation of an electrode with a simple structure and to prevent leakage of a sealing portion. An object of the present invention is to provide a vapor discharge lamp and a vehicle lighting device using the same.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、発光
管内に一対の電極を封装した小形金属蒸気放電灯におい
て、上記電極は電極棒からなり、この電極棒の発光管内
に伸びる先端を折り曲げ、この折り曲げ先端部を電極棒
の長さ方向に沿わせたことを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, in a small metal vapor discharge lamp in which a pair of electrodes are sealed in an arc tube, the electrodes are electrode rods, and the tip of the electrode rod extending into the arc tube is provided. It is characterized in that it is bent, and the bent tip is along the length direction of the electrode rod.
【0016】請求項2の発明は、電極の電極間距離は1
0mm以下であることを特徴とする。請求項3の発明は、
折り曲げ先端部の長さは0.3mm以上、0.7mm以下で
あることを特徴とする。According to the invention of claim 2, the distance between the electrodes is 1
It is characterized by being 0 mm or less. The invention of claim 3 is
The bent tip has a length of 0.3 mm or more and 0.7 mm or less.
【0017】請求項4の発明は、発光管に、所定量の水
銀と金属ハロゲン化物および希ガスを封入してあること
を特徴とする。請求項5の発明は、直流点灯される小形
金属蒸気放電灯であり、陽極は電極棒の発光管内に伸び
る先端を折り曲げ、この折り曲げ先端部を電極棒の長さ
方向に沿わせたことを特徴とする。請求項6の発明は、
請求項1ないし請求項5のいずれか1に記載の小形金属
蒸気放電灯を光源として使用したことを特徴とする車両
用照明装置である。The invention of claim 4 is characterized in that the arc tube is filled with a predetermined amount of mercury, a metal halide and a rare gas. A fifth aspect of the present invention is a small-sized metal vapor discharge lamp that is lit by direct current, wherein the anode has a bent end that extends into the arc tube of the electrode rod, and the bent front end is along the length direction of the electrode rod. And The invention of claim 6 is
An illumination device for a vehicle, wherein the small metal vapor discharge lamp according to any one of claims 1 to 5 is used as a light source.
【0018】[0018]
【作用】請求項1の発明によれば、電極棒の先端をほぼ
U字形に折り曲げた構造となっているから、製造が容易
で安価に得られるばかりでなく、先端部の断面積が大き
くなって熱容量が増し、よって大電流が流れても電極の
過熱を防止することができる。このため電極先端の溶融
変形を防止することができ、電極間距離の変化も防止さ
れ、電気特性や発光特性の変化が防止される。また、電
極先端が溶融変形し難いから、定格出力点灯時にアーク
スポットが安定し、ちらつきや立ち消えを防止すること
ができる。さらに、電極物質の蒸発が防止され、飛散物
質が管壁に付着して早期黒化を招くなどのおそれがなく
なる。しかも電極根元部は細いので電極の熱が逃げ難
く、よって電極の温度上昇を促し、大電流による瞬時始
動を可能にし、かつ立ち消えを防止することもできる。
さらに、電極の根元が細いから発光管の端部に封着し易
くなり、リークの発生も防止することができる。According to the first aspect of the present invention, since the tip of the electrode rod is bent into a substantially U-shape, not only the manufacturing is easy and the cost is low, but also the cross-sectional area of the tip is large. As a result, the heat capacity is increased, and therefore even if a large current flows, overheating of the electrodes can be prevented. For this reason, melting and deformation of the electrode tips can be prevented, changes in the distance between the electrodes can be prevented, and changes in electrical characteristics and light emission characteristics can be prevented. Further, since the tip of the electrode is less likely to be melted and deformed, the arc spot becomes stable when the rated output is turned on, and it is possible to prevent flickering and extinction. Further, evaporation of the electrode material is prevented, and there is no fear that scattered material will adhere to the tube wall and cause premature blackening. Moreover, since the base of the electrode is thin, it is difficult for the heat of the electrode to escape, so that the temperature rise of the electrode can be promoted, the instant start by a large current can be made possible, and the extinction can be prevented.
Further, since the base of the electrode is thin, it is easy to seal the end of the arc tube and the occurrence of leak can be prevented.
【0019】請求項2の発明によれば、請求項1の発明
は電極間距離が10mm以下の小型放電灯に適用して有効
である。請求項3の発明によれば、折り曲げ先端部の長
さを0.3mm以上で0.7mm以下にしたから上記請求項
1の作用効果を奏することができ、これが0.3mm未満
であると、先端部の熱容量が小さくなって上記効果を奏
し得ず、また0.7mmを越えると逆に先端部の熱容量が
大きくなり過ぎて温度上昇し難くなり、瞬時点灯に不向
きとなる。According to the invention of claim 2, the invention of claim 1 is effective when applied to a small discharge lamp having a distance between electrodes of 10 mm or less. According to the invention of claim 3, since the length of the bent tip portion is set to 0.3 mm or more and 0.7 mm or less, the function and effect of the above-mentioned claim 1 can be obtained, and when it is less than 0.3 mm, The heat capacity of the tip portion becomes small and the above effect cannot be obtained, and when it exceeds 0.7 mm, on the contrary, the heat capacity of the tip portion becomes too large and it becomes difficult to raise the temperature, which is not suitable for instantaneous lighting.
【0020】請求項4の発明によれば、請求項1ないし
請求項3の発明をメタルハライドランプに適用するか
ら、メタルハライドランプのもつ高効率および高演色性
を生かし、なおかつ小形化できるので、使用分野を拡大
することができる。According to the invention of claim 4, since the inventions of claims 1 to 3 are applied to the metal halide lamp, the high efficiency and the high color rendering property of the metal halide lamp can be utilized, and the size can be reduced, so that the field of use can be improved. Can be expanded.
【0021】請求項5の発明によれば、直流点灯される
小形金属蒸気放電灯の場合は、陽極となる電極棒の先端
にU字形の折り曲げ部を形成するから、電子の飛び込み
により温度上昇する陽極の熱容量が増し、電極先端の溶
融変形が防止され、電極物質の蒸発が防止され、飛散物
質が管壁に付着して早期黒化を招くなどのおそれがなく
なる。According to the fifth aspect of the present invention, in the case of a small metal vapor discharge lamp which is operated by direct current, a U-shaped bent portion is formed at the tip of the electrode rod serving as an anode, so that the temperature rises due to the jumping of electrons. The heat capacity of the anode is increased, melting deformation of the electrode tip is prevented, evaporation of the electrode material is prevented, and there is no possibility that scattered material will adhere to the tube wall and cause premature blackening.
【0022】請求項6の発明によれば、請求項1ないし
請求項5のいずれか1に記載の小形金属蒸気放電灯を光
源として使用したことを特徴とする車両用照明装置であ
り、車両用照明装置は瞬時点灯が要求されることから、
請求項1ないし請求項5のいずれか1に記載の小形金属
蒸気放電灯であれば、その要請に適応できる。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a vehicular lighting device using the small metal vapor discharge lamp according to any one of the first to fifth aspects as a light source. Since the lighting device requires instantaneous lighting,
The small metal vapor discharge lamp according to any one of claims 1 to 5 can meet the demand.
【0023】[0023]
【実施例】以下本発明について、図1および図2に示す
第1の実施例にもとづき説明する。 図1は35Wの定
格出力の小形メタルハライドランプを示し、1は発光管
である。発光管1は透明な石英ガラスにより形成されて
おり、肉厚2mm、最大内径約4mm、最大長さ約6.5mm
の楕円形をなしている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the first embodiment shown in FIGS. FIG. 1 shows a small metal halide lamp having a rated output of 35 W, and 1 is an arc tube. The arc tube 1 is made of transparent quartz glass and has a wall thickness of 2 mm, a maximum inner diameter of about 4 mm and a maximum length of about 6.5 mm.
It has an oval shape.
【0024】この発光管1の両端部にはそれぞれ封止管
2、2が接合されている。これら封止管2、2は透光性
石英ガラスまたは硬質ガラスにより形成されており、内
径2mm、長さ18mmの寸法を有し、上記発光管1の両端
部に融着されている。Sealing tubes 2 and 2 are joined to both ends of the arc tube 1, respectively. These sealing tubes 2 and 2 are made of translucent quartz glass or hard glass, have an inner diameter of 2 mm and a length of 18 mm, and are fused to both ends of the arc tube 1.
【0025】上記発光管1内には一対の電極3、3が、
電極間距離を10mm以下にした状態で対向して設けられ
ている。これら電極3、3は、タングステンWからなる
電極棒4、4により形成されており、この電極棒4、4
の先端にはほぼU字形に折り曲げた折り曲げ先端部5、
5が形成されている。すなわち、電極3、3は、電極棒
4、4の発光管1の内部に伸びる先端を折り曲げ、この
折り曲げ先端部5、5を電極棒4、4の長さ方向に沿わ
せた形状をなしており、よって電極先端部はほぼU字形
に折り曲げ成形された構造をなしている。電極棒4は線
径0.2mm、長さ7mmのタングステンワイヤからなり、
折り曲げ先端部5、5の長さLは0.3mm以上、0.7
mm以下、具体的にはL=0.5mmとしてある。A pair of electrodes 3, 3 are provided in the arc tube 1.
The electrodes are provided so as to face each other with the distance between the electrodes being 10 mm or less. These electrodes 3, 3 are formed by electrode rods 4, 4 made of tungsten W.
At the tip of, the bent tip 5 is bent into a U-shape,
5 is formed. That is, in the electrodes 3 and 3, the tips of the electrode rods 4 and 4 that extend inside the arc tube 1 are bent, and the bent tip portions 5 and 5 are formed along the length direction of the electrode rods 4 and 4. Therefore, the tip of the electrode has a structure in which it is bent and formed into a substantially U shape. The electrode rod 4 is made of tungsten wire with a wire diameter of 0.2 mm and a length of 7 mm.
The length L of the bent tips 5, 5 is 0.3 mm or more, 0.7
mm or less, specifically L = 0.5 mm.
【0026】これら電極3、3は金属箔導体6、6にス
ポット溶接されており、これら金属箔導体6、6は上記
封止管2、2内に封着されている。金属箔導体6、6は
肉厚1.5μm、幅1.5mm、長さ15mmのモリブデン
箔Moからなり、この金属箔導体6、6は線径0.5mm
程度のモリブデンなどからなる外部リード線7に接合さ
れている。この金属箔導体6、6は上記封止管2、2を
加熱軟化して圧潰封止することにより封止管2、2に封
着されているものである。The electrodes 3 and 3 are spot-welded to the metal foil conductors 6 and 6, and the metal foil conductors 6 and 6 are sealed in the sealing tubes 2 and 2. The metal foil conductors 6 and 6 are made of molybdenum foil Mo having a thickness of 1.5 μm, a width of 1.5 mm and a length of 15 mm. The metal foil conductors 6 and 6 have a wire diameter of 0.5 mm.
It is joined to an external lead wire 7 made of molybdenum or the like. The metal foil conductors 6 and 6 are sealed to the sealing tubes 2 and 2 by heating and softening the sealing tubes 2 and 2 and crushing and sealing.
【0027】上記発光管1内には、所定量の水銀と、金
属ハロゲン化物およびアルゴンなどの希ガスが封入され
ている。水銀Hgは例え0.7mg封入されており、金属
ハロゲン化物は、例えばScI−TlI−CsIが合計
で2mg、およびアルゴンArは700Torr封入されてい
る。The arc tube 1 is filled with a predetermined amount of mercury, a metal halide and a rare gas such as argon. Mercury Hg is encapsulated, for example, 0.7 mg, metal halides, for example, ScI-TlI-CsI in total of 2 mg, and argon Ar are encapsulated at 700 Torr.
【0028】このような構成のショートアーク形メタル
ハライドランプは、図2に概略的構成として示すよう
に、例えば車両の前照灯装置の光源に用いられる。つま
り、10は上記構成のメタルハライドランプ、20はこ
のランプ10から放射された光を反射する反射鏡、30
は照射領域であり、このような前照灯は、メタルハライ
ドランプ10より放射された光を反射鏡20で反射し、
この反射光で照射領域30を照射するようになってい
る。The short arc type metal halide lamp having such a structure is used, for example, as a light source of a vehicle headlight device, as shown in a schematic structure in FIG. That is, 10 is a metal halide lamp having the above structure, 20 is a reflecting mirror that reflects the light emitted from the lamp 10, and 30 is a reflecting mirror.
Is an irradiation area, and such a headlight reflects the light emitted from the metal halide lamp 10 by the reflecting mirror 20,
The irradiation area 30 is irradiated with this reflected light.
【0029】このような構成によるメタルハライドラン
プにおいては、電極3、3が、電極棒4の先端部に折り
曲げ部を形成し、この折り曲げ先端部5、5を電極棒
4、4の長さ方向に沿わせた形状、つまりほぼU字形に
形成されているから、電極先端部の断面積が1本の電極
棒の場合に比べて倍に増加し、よって熱容量が大きくな
る。このため、大電流を通しても電極3,3が過剰に温
度上昇することがなくなる。In the metal halide lamp having such a structure, the electrodes 3 and 3 form a bent portion at the tip portion of the electrode rod 4, and the bent tip portions 5 and 5 are arranged in the longitudinal direction of the electrode rods 4 and 4. Since they are formed along the shape, that is, substantially U-shaped, the cross-sectional area of the electrode tip portion is doubled as compared with the case of one electrode rod, and the heat capacity becomes large. For this reason, the electrodes 3 and 3 do not excessively rise in temperature even when a large current is applied.
【0030】よって、電極先端の溶融変形を防止するこ
とができ、電極間距離の変化も防止され、電気特性や発
光特性の変化が防止される。また、電極先端が溶融変形
し難いから、定格出力点灯時にアークスポットが安定
し、ちらつきや立ち消えを防止することができる。Therefore, it is possible to prevent melting deformation of the electrode tips, prevent changes in the distance between the electrodes, and prevent changes in electrical characteristics and light emission characteristics. Further, since the tip of the electrode is less likely to be melted and deformed, the arc spot becomes stable when the rated output is turned on, and it is possible to prevent flickering and extinction.
【0031】さらに、電極先端が溶融変形し難くなるこ
とから、電極物質の蒸発が防止され、飛散物質が管壁に
付着して早期黒化を招くなどのおそれがなくなり、長寿
命になる。Further, since the tip of the electrode is less likely to be melted and deformed, the evaporation of the electrode substance is prevented, and there is no possibility that the scattered substance adheres to the wall of the tube to cause premature blackening, resulting in a long life.
【0032】しかも、電極3、3の根元部は細いので電
極の熱が逃げ難く、よって電極先端部の温度上昇を促
し、大電流による瞬時始動を可能にし、かつ立ち消えを
防止することもできる。さらに、電極の根元が細いから
封止管2、2に封着し易くなり、リークの発生も防止す
ることができる。Moreover, since the bases of the electrodes 3 and 3 are thin, the heat of the electrodes is hard to escape, which promotes the temperature rise of the electrode tips, enables instant start by a large current, and prevents the extinction. Further, since the base of the electrode is thin, the electrodes can be easily sealed to the sealing tubes 2 and 2, and the occurrence of leakage can be prevented.
【0033】このようなことから、瞬時点灯や、一旦消
灯して再び点灯する場合の瞬時再点灯も可能になる。こ
のことから、車両の前照灯の光源に用いて有効である。
特に上記電極3、3の構造は、先端部をほぼU字形に折
り曲げた簡単な構造であるから、製造が容易であり、部
品点数が少なく、製造時間も短くてすむので、安価に製
造することができ、コストダウンに有効である。From the above, it is possible to perform instantaneous lighting or instantaneous relighting when the lamp is once turned off and then turned on again. Therefore, it is effective when used as a light source of a vehicle headlight.
In particular, the structure of the electrodes 3 and 3 is a simple structure in which the tips are bent into a substantially U-shape, so that the manufacturing is easy, the number of parts is small, and the manufacturing time is short. This is effective for cost reduction.
【0034】なお、折り曲げ先端部5、5の長さLを
0.3mm以上、0.7mm以下、具体的にはL=0.5mm
としてあるから、上記の効果を奏する。折り曲げ先端部
5、5の長さLが0.3mm未満でも、0.7mmを越えて
もその効果が損なわれる。この点については実験にもと
づき確認したので、その実験を説明する。The length L of the bent tip portions 5, 5 is 0.3 mm or more and 0.7 mm or less, specifically L = 0.5 mm.
Therefore, the above-mentioned effect is achieved. If the length L of the bent tip portions 5, 5 is less than 0.3 mm or exceeds 0.7 mm, the effect is impaired. Since this point was confirmed based on the experiment, the experiment will be explained.
【0035】上記各寸法を有する図1に示された構造の
35W定格のメタルハライドランプにおいて、電極3、
3の折り曲げ先端部5、5の長さLが、0.2mm、0.
3mm、0.5mm、0.7mm、0.8mmおよび1.0mmとした
ランプをそれぞれ10灯づつ製造し、25分点灯−5分
消灯の点滅試験を行った。この試験では、電極の溶融変
形、アークスポットの移動、立ち消え、封止部のリーク
について目視テストを行い、その評価を表1に示す。In the 35 W rated metal halide lamp of the structure shown in FIG. 1 having the above dimensions, the electrodes 3,
3, the length L of the bent tip portions 5, 5 is 0.2 mm, 0.
Ten lamps each having a size of 3 mm, 0.5 mm, 0.7 mm, 0.8 mm, and 1.0 mm were manufactured, and a blinking test of 25 minutes on and 5 minutes off was performed. In this test, a visual test was performed for melting deformation of the electrode, movement of the arc spot, disappearance, and leakage of the sealed portion, and the evaluation is shown in Table 1.
【0036】[0036]
【表1】 [Table 1]
【0037】上記評価結果から、折り曲げ先端部5、5
の長さLは、0.3mm以上、0.7mm以下にすれば良好
な結果を得ることが確認できた。すなわち、折り曲げ先
端部5、5の長さLが0.3mm未満であると、電極先端
部の熱容量が小さくて電極の溶融変形が生じ、このため
アークスポットが移動したり、電極間距離の変化による
電気的特性や発光特性の変化が生じる。また、折り曲げ
先端部5、5の長さLが0.7mmを越えると、熱容量が
大きくなり過ぎて電極の温度上昇が遅くなり、瞬時点灯
に不向きであるとともに、立ち消えが生じるものや、封
止部にリークが生じるものが見られる。よって、折り曲
げ先端部5、5の長さLは、0.3mm以上、0.7mm以
下が良好である。From the above evaluation results, the bent tip portions 5, 5
It has been confirmed that a good result can be obtained when the length L is 0.3 mm or more and 0.7 mm or less. That is, when the length L of the bent tip portions 5 and 5 is less than 0.3 mm, the heat capacity of the electrode tip portion is small and the electrode is melted and deformed, so that the arc spot moves or the distance between the electrodes changes. Causes changes in electrical characteristics and light emission characteristics. Further, if the length L of the bent tip portions 5, 5 exceeds 0.7 mm, the heat capacity becomes too large and the temperature rise of the electrode is slowed down, which is not suitable for instantaneous lighting, and may be extinguished or sealed. Some of the parts are leaked. Therefore, the length L of the bent tip portions 5, 5 is preferably 0.3 mm or more and 0.7 mm or less.
【0038】また、本実施例の電極3と、従来の電極棒
の先端部を太径にするとともに球面形にした電極との場
合について製造時間を比較したところ、本実施例の電極
3は、従来の電極に比べてほぼ1/3の時間で製造する
ことができ、また従来の場合に歩留りが70%程度であ
るのに対し、本実施例の電極は歩留りが99%まで向上
させることができることが確認されており、よって製造
が容易であり、安価に作ることができる。Further, when the manufacturing time was compared between the electrode 3 of this embodiment and a conventional electrode in which the tip portion of the electrode rod has a large diameter and a spherical shape, the electrode 3 of this embodiment shows that The electrode can be manufactured in about 1/3 of the time as compared with the conventional electrode, and the yield of the conventional electrode is about 70%, whereas the electrode of this embodiment can improve the yield to 99%. It has been confirmed that this can be done, and therefore it is easy to manufacture and can be manufactured at low cost.
【0039】また、本発明は、電極間距離が10mm以下
の小型放電灯に適用して有効である。すなわち、電極間
距離が10mm以下の金属蒸気放電灯は、ランプが小さい
から反射鏡を始めとする照明器具への取り付けが容易に
なり、照明器具の小形化にも有効となり、よって車両の
前照灯用光源や、店舗照明、または液晶プロジェクター
装置の光源等への適用が可能になる。Further, the present invention is effective when applied to a small discharge lamp having a distance between electrodes of 10 mm or less. That is, a metal vapor discharge lamp having a distance between electrodes of 10 mm or less can be easily attached to a lighting device such as a reflecting mirror because the lamp is small, and it is effective for downsizing the lighting device. It can be applied to a light source for a lamp, a store lighting, a light source of a liquid crystal projector device, or the like.
【0040】特に、発光管内に金属ハロゲン化物を封入
してメタルハライドランプとすれば、メタルハライドラ
ンプのもつ高効率および高演色性の利点を生かすことが
でき、使用分野を拡大することができる。In particular, if a metal halide is enclosed in the arc tube to form a metal halide lamp, the advantages of high efficiency and high color rendering of the metal halide lamp can be utilized and the field of use can be expanded.
【0041】なお、上記実施例の場合、両端封止形の小
形メタルハライドランプについて説明したが、本発明は
これに限らず、図3に示す第2の実施例のように、片端
封止形の小形メタルハライドランプにも実施可能であ
る。図3に示す第2の実施例の片端封止形メタルハライ
ドランプは、石英ガラスにより形成された発光管40の
一端に圧潰封止部41を形成し、この封止部41に一対
のモリブデンなどからなる金属箔導体42、42を封着
してある。これら金属箔導体42、42には電極43、
43が接合されており、これら電極43、43の先端は
発光管40内に導かれ、互いに10mm以下の電極間距離
を存するように向かい合わされて対向されている。In the case of the above embodiment, the small metal halide lamp of the both ends sealed type has been described, but the present invention is not limited to this, and the one end sealed type as in the second embodiment shown in FIG. It can also be used for small metal halide lamps. In the single-end sealed metal halide lamp of the second embodiment shown in FIG. 3, a crushed sealing portion 41 is formed at one end of an arc tube 40 made of quartz glass, and the sealing portion 41 is made of a pair of molybdenum and the like. The metal foil conductors 42 and 42 are sealed. The metal foil conductors 42, 42 have electrodes 43,
43 are joined, and the tips of these electrodes 43, 43 are introduced into the arc tube 40 and face each other with a distance between the electrodes of 10 mm or less.
【0042】これら電極43、43は、タングステンW
からなる電極棒44、44により形成されており、この
電極棒44、44の先端にはほぼU字形に折り曲げた折
り曲げ先端部45、45が形成されている。すなわち、
電極43、43は、電極棒44、44の先端をほぼU字
形に折り曲げ成形された構造をなしている。These electrodes 43, 43 are made of tungsten W.
The electrode rods 44, 44 are formed of the above-mentioned electrode rods 44, 44, and the tip ends of the electrode rods 44, 44 have bent tip portions 45, 45 that are bent in a substantially U-shape. That is,
The electrodes 43, 43 have a structure in which the tips of the electrode rods 44, 44 are bent and formed into a substantially U shape.
【0043】なお、上記金属箔導体42、42には外部
リード線46、46が接続されている。そして、上記発
光管40内には、所定量の水銀と、金属ハロゲン化物お
よびアルゴンなどの希ガスが封入されている。External lead wires 46, 46 are connected to the metal foil conductors 42, 42. The arc tube 40 is filled with a predetermined amount of mercury and a rare gas such as a metal halide and argon.
【0044】このような構成であっても、上記第1の実
施例と同様な効果を奏する。また、本発明は図4に示す
直流点灯形のメタルハライドランプにも実施可能であ
る。すなわち、図4の直流点灯形のメタルハライドラン
プは、図1に示す両端封止形のメタルハライドランプに
適用した例を示すが、電極が陽極3aと陰極3bとで構
成されている。Even with such a structure, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. The present invention can also be implemented in a DC lighting type metal halide lamp shown in FIG. That is, the DC lighting type metal halide lamp of FIG. 4 is an example applied to the both ends sealed type metal halide lamp shown in FIG. 1, but the electrode is composed of an anode 3a and a cathode 3b.
【0045】陽極3aとしては、図1の電極と同様に、
電極棒4により形成されており、この電極棒4の先端に
はほぼU字形に折り曲げた折り曲げ先端部5が形成され
ている。すなわち、陽極3は、電極棒4の先端をほぼU
字形に折り曲げ成形された構造をなしている。これに対
し、陰極3bは単なる電極棒4により形成されており、
折り曲げ先端部は形成されていない。As the anode 3a, similar to the electrode of FIG.
It is formed by the electrode rod 4, and a bent tip portion 5 bent in a substantially U shape is formed at the tip of the electrode rod 4. That is, in the anode 3, the tip of the electrode rod 4 is almost U-shaped.
It has a bent shape. On the other hand, the cathode 3b is formed simply by the electrode rod 4,
No bent tip is formed.
【0046】このような構成の場合、通常直流点灯の放
電灯は、陰極3bから発せられた電子の衝突により陽極
3aの先端にアークスポットが形成され、このため陽極
3aの温度が陰極3bに比べて上昇する傾向にある。こ
のため、陽極3aを図4に示すように、U字形の屈曲構
造にすれば、陽極3aの熱容量が増し、このため、大電
流を通しても陽極3aが過剰に温度上昇することがなく
なる。In the case of such a structure, in a discharge lamp normally operated by direct current, an arc spot is formed at the tip of the anode 3a due to the collision of electrons emitted from the cathode 3b, so that the temperature of the anode 3a is higher than that of the cathode 3b. Tend to rise. Therefore, if the anode 3a has a U-shaped bent structure as shown in FIG. 4, the heat capacity of the anode 3a increases, and therefore the temperature of the anode 3a does not rise excessively even when a large current is passed.
【0047】よって、陽極先端の溶融変形を防止するこ
とができ、電極間距離の変化も防止され、電気特性や発
光特性の変化が防止される。また、陽極先端が溶融変形
し難いから、定格出力点灯時にアークスポットが安定
し、ちらつきや立ち消えを防止することができる。さら
に、陽極先端が溶融変形し難くなることから、電極物質
の蒸発が防止され、飛散物質が管壁に付着して早期黒化
を招くなどのおそれがなくなり、長寿命になる。Therefore, melting deformation of the tip of the anode can be prevented, the distance between the electrodes can be prevented from changing, and the electric characteristics and the light emitting characteristics can be prevented from changing. Further, since the tip of the anode is less likely to be melted and deformed, the arc spot becomes stable when the rated output is turned on, and flicker and extinguishing can be prevented. Further, since the tip of the anode is less likely to be melted and deformed, the evaporation of the electrode material is prevented, and there is no possibility that the scattered material adheres to the tube wall to cause premature blackening, resulting in a long life.
【0048】しかも、陽極3aの根元部は細いので封止
管2、2に封着し易くなり、リークの発生も防止するこ
とができる。さらにまた、上記実施例ではメタルハライ
ドランプについて説明したが、本発明は高圧ナトリウム
ランプや水銀ランプなどの他の金属蒸気放電灯の電極に
適用してもよい。また、電極はタングステンにより構成
されたものに限らず、モリブデンやトリウムを含有した
タングステン(トリタン)であってもよい。Moreover, since the base portion of the anode 3a is thin, it is easy to seal it to the sealing tubes 2 and 2, and it is possible to prevent the occurrence of leakage. Furthermore, although the metal halide lamp has been described in the above embodiments, the present invention may be applied to electrodes of other metal vapor discharge lamps such as a high pressure sodium lamp and a mercury lamp. Further, the electrodes are not limited to those made of tungsten, and may be tungsten (tritan) containing molybdenum or thorium.
【0049】[0049]
【発明の効果】以上説明したように請求項1の発明によ
れば、電極棒の先端をほぼU字形に折り曲げた構造とし
たから、製造が容易で安価に得られるばかりでなく、先
端部の断面積が大きくなって熱容量が増し、電極先端の
溶融変形を防止することができる。よって、電極間距離
の変化も防止され、電気特性や発光特性の変化が防止さ
れ、電極先端が溶融変形し難いから定格出力点灯時にア
ークスポットが安定し、ちらつきや立ち消えを防止する
ことができる。さらに、電極物質の蒸発が防止され、飛
散物質が管壁に付着して早期黒化を招くなどのおそれが
なくなる。しかも電極根元部は細いので発光管の端部に
封着し易くなり、リークの発生も防止することができ
る。As described above, according to the first aspect of the present invention, since the tip of the electrode rod is bent into a substantially U-shape, not only the manufacturing is easy and the cost is low, but also the tip portion is The cross-sectional area is increased, the heat capacity is increased, and melting deformation of the electrode tip can be prevented. Therefore, changes in the distance between the electrodes are also prevented, changes in electrical characteristics and light emission characteristics are prevented, and the tip of the electrodes are less likely to melt and deform, so that the arc spot is stabilized during rated output lighting, and flicker and extinguishing can be prevented. Further, evaporation of the electrode material is prevented, and there is no fear that scattered material will adhere to the tube wall and cause premature blackening. Moreover, since the electrode base is thin, it is easy to seal the end of the arc tube and the occurrence of leak can be prevented.
【0050】また、請求項2の発明によれば、請求項1
の発明は電極間距離が10mm以下の小型放電灯に適用し
て有効である。請求項3の発明によれば、折り曲げ先端
部の長さを0.3mm以上で0.7mm以下にしたから上記
請求項1の作用効果を奏することができ、瞬時点灯に有
効となる。According to the invention of claim 2, claim 1
The invention is effective when applied to a small discharge lamp having an electrode distance of 10 mm or less. According to the invention of claim 3, since the length of the bent tip portion is set to 0.3 mm or more and 0.7 mm or less, the function and effect of the above-described claim 1 can be obtained, which is effective for instantaneous lighting.
【0051】請求項4の発明によれば、請求項1ないし
請求項3の発明をメタルハライドランプに適用するか
ら、メタルハライドランプのもつ高効率および高演色性
を生かし、なおかつ小形化できるので、使用分野を拡大
することができる。According to the invention of claim 4, since the inventions of claims 1 to 3 are applied to the metal halide lamp, the high efficiency and the high color rendering property of the metal halide lamp can be utilized, and the size can be reduced, so that the field of use can be improved. Can be expanded.
【0052】請求項5の発明によれば、直流点灯される
小形金属蒸気放電灯の陽極側の先端にU字形の折り曲げ
部を形成したから、陽極の熱容量が増し、電極先端の溶
融変形が防止され、電極物質の蒸発が防止され、飛散物
質が管壁に付着して早期黒化を招くなどのおそれがなく
なる。According to the invention of claim 5, since the U-shaped bent portion is formed at the tip of the anode of the small metal vapor discharge lamp which is operated by direct current, the heat capacity of the anode is increased and the melting and deformation of the tip of the electrode is prevented. Therefore, the evaporation of the electrode material is prevented, and there is no fear that the scattered material adheres to the tube wall and causes blackening at an early stage.
【0053】請求項6の発明によれば、請求項1ないし
請求項5のいずれか1に記載の小形金属蒸気放電灯を光
源として使用したことを特徴とする車両用照明装置であ
り、車両用照明装置は瞬時点灯が要求されることから、
請求項1ないし請求項5のいずれか1に記載の小形金属
蒸気放電灯であれば、その要請に適応できる。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a vehicle lighting device comprising the small metal vapor discharge lamp according to any one of the first to fifth aspects as a light source. Since the lighting device requires instantaneous lighting,
The small metal vapor discharge lamp according to any one of claims 1 to 5 can meet the demand.
【図1】本発明の第1の実施例を示す交流点灯式両端封
止形のメタルハライドランプの断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view of an AC lighting type double-end sealed metal halide lamp showing a first embodiment of the present invention.
【図2】同実施例のランプを用いた投光装置の構成図。FIG. 2 is a configuration diagram of a light projecting device using the lamp of the embodiment.
【図3】本発明の第2の実施例を示す片端封止形のメタ
ルハライドランプの断面図。FIG. 3 is a sectional view of a one-end sealed metal halide lamp showing a second embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第3の実施例を示す直流点灯式両端封
止形のメタルハライドランプの断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view of a DC lighting type double-end sealed metal halide lamp showing a third embodiment of the present invention.
1…発光管 2…封止管 3…電極 4…電極棒 5…折り曲げ先端部 6…金属箔導体 7…外部リ−ド線 40…発光管 41…封止部 42…金属箔導体 43…電極 44…電極棒 45…折り曲げ先端部 3a…陽極 3b…陰極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Arc tube 2 ... Sealing tube 3 ... Electrode 4 ... Electrode rod 5 ... Bending tip part 6 ... Metal foil conductor 7 ... External lead wire 40 ... Arc tube 41 ... Sealing part 42 ... Metal foil conductor 43 ... Electrode 44 ... Electrode rod 45 ... Bending tip part 3a ... Anode 3b ... Cathode
Claims (6)
属蒸気放電灯において、 上記電極は電極棒からなり、この電極棒の発光管内に伸
びる先端を折り曲げ、この折り曲げ先端部を電極棒の長
さ方向に沿わせたことを特徴とする小形金属蒸気放電
灯。1. A small metal vapor discharge lamp in which a pair of electrodes are sealed in an arc tube, wherein the electrode comprises an electrode rod, the tip of the electrode rod extending into the arc tube is bent, and the bent tip portion is the length of the electrode rod. A small metal vapor discharge lamp characterized by being arranged in the vertical direction.
ることを特徴とする請求項1に記載の小形金属蒸気放電
灯。2. The small metal vapor discharge lamp according to claim 1, wherein the distance between the electrodes is 10 mm or less.
上、0.7mm以下であることを特徴とする請求項1また
は請求項2に記載の小形金属蒸気放電灯。3. The small metal vapor discharge lamp according to claim 1, wherein a length of the bent tip portion is 0.3 mm or more and 0.7 mm or less.
化物および希ガスを封入してあることを特徴とする請求
項1ないし請求項3のいずれか1に記載の小形金属蒸気
放電灯。4. The small metal vapor discharge lamp according to claim 1, wherein the arc tube is filled with a predetermined amount of mercury, a metal halide and a rare gas.
り、陽極は電極棒の発光管内に伸びる先端を折り曲げ、
この折り曲げ先端部を電極棒の長さ方向に沿わせたこと
を特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1に記
載の小形金属蒸気放電灯。5. A small-sized metal vapor discharge lamp that is operated by direct current, wherein the anode has a bent end that extends into the arc tube of the electrode rod.
The small metal vapor discharge lamp according to any one of claims 1 to 4, wherein the bent tip portion is arranged along the length direction of the electrode rod.
記載の小形金属蒸気放電灯を光源として使用したことを
特徴とする車両用照明装置。6. A vehicle lighting device comprising the small metal vapor discharge lamp according to any one of claims 1 to 5 as a light source.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20693494A JPH0869774A (en) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | Small-sized metallic vapor discharge lamp and vehicular lighting system using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20693494A JPH0869774A (en) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | Small-sized metallic vapor discharge lamp and vehicular lighting system using the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0869774A true JPH0869774A (en) | 1996-03-12 |
Family
ID=16531466
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20693494A Pending JPH0869774A (en) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | Small-sized metallic vapor discharge lamp and vehicular lighting system using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0869774A (en) |
-
1994
- 1994-08-31 JP JP20693494A patent/JPH0869774A/en active Pending
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