JPH09153343A - メタルハライドランプおよびこの点灯装置ならびに照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】発光管内面が化学反応を起こしたり電極軸が早
期に折損するのを防止し、寿命特性が向上するメタルハ
ライドランプおよびこの点灯装置ならびに照明装置を提
供する。 【解決手段】内部に金属ハロゲン化物、水銀および希ガ
スが封入された発光管２０の端部に電極２１を封装し、
上記発光管２０の放電空間に面する表面および上記電極
２１の電極軸２１ａの表面に窒化珪素（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）を
主成分とする被膜２７および２８を形成したことを特徴
とするメタルハライドランプである。発光管の内面およ
び電極軸の表面に窒化珪素被膜を形成したから、発光管
の内面に形成した窒化珪素被膜がハロゲンや金属が発光
管の内面に接触するのを防止し、また、電極軸表面に形
成した窒化珪素被膜がハロゲンが電極軸表面に付着する
のを阻止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発光管および電極
の劣化を防止して長寿命化を図ったメタルハライドラン
プおよびこのランプの点灯装置ならびに照明装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、メタルハライドランプは、石英
ガラスや透光性アルミナなどからなる発光管内に、ナト
リウムなどのアリカリ金属のハロゲン化物またはジスプ
ロシウムなどの希土類金属のハロゲン化物などを収容し
て構成されている。

【０００３】しかし、このようなメタルハライドランプ
は、発光管内でハロゲンから遊離した金属と発光管材料
とが反応し、例えばナトリウムと石英が反応して発光管
の化学反応が徐々に進み、石英が腐食し、発光管が失透
し易いという問題がある。このような不具合を解消する
ため、例えば特開昭５１ー１２００７６号公報（以下、
第１公報と称する）には、発光管の内面に窒化珪素（Ｓ
ｉ₃ Ｏ₄ ）膜を被着する手段が提案されている。発光管
の内面に窒化珪素の膜を形成すれば、この被膜が保護膜
として働き、ハロゲンや金属が発光管の内面に接触する
のが防止されるようになるから発光管材料の化学反応が
防止される。

【０００４】なお、窒化珪素膜の以外に、発光管の内面
に酸化イットリウムＹ₂ Ｏ₃ や酸化ハフニウムＨｆＯ₂
などの塗布被膜を形成するなどの提案もあるが、これら
塗布被膜は石英とハロゲン物質との反応防止に十分な効
果が得られないことが判っている。

【０００５】また、一般にセラミック発光管内に点灯中
に過剰となるイオン化物を充填するとともに、点灯中に
放電を生じる２個の電極を封入し、各電極は発光管の端
部により小間隙を残して囲まれ、かつ、この端部にガラ
スシ−ルを介して気密封着された電流導入部材に連結
し、上記端部の外径を発光管の最大外径より小さくする
ように構成している高圧放電ランプが特開昭５３−５６
８７５号公報（以下、第２公報と称する）で公知となっ
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記第
１公報に記載の技術は、発光管の内面のみに窒化珪素膜
を被着した構造であるが、メタルハライドランプの寿命
特性を左右する原因は発光管材料が化学反応を起こすこ
とばかりでなく、電極の損傷も重要な要因となる。すな
わち、電極軸は電極先端部に比べて動作時の温度が低
く、この部分にハロゲンサイクルで遊離したハロゲンが
付着し、これによりハロゲン化タングステンが形成さ
れ、これが高温の電極先端部に運ばれる。よって電極軸
が徐々に細りを生じ、ついには折損するという問題があ
る。

【０００７】また、上記した第２公報には、そのランプ
の寿命が発光管の端部に設けられたガラスシ−ルの気密
性の劣化により決定される。すなわち、上記の構成にお
いて、ランプ点灯中、ガラスシ−ルは発光管内に封入さ
れたイオン化充填物の諸成分と強く反応し、その気密性
が侵される。その結果、上記イオン化充填物の成分が発
光管から部分的に抜け出してランプ特性が悪影響を受け
たり、不点になるなどの問題が生じる。

【０００８】この問題に対して、ガラスシ−ルを上記小
間隙内に電極の方向へ該間隙の長さが一部に亘ってのみ
設けて、ランプ点灯中に放電に面するガラスシ−ル表面
の温度をイオン化する充填物の過剰成分の非蒸発部分の
最高温度より５０Ｋ低くなるようにすることで、ガラス
シ−ルの気密性を長期間にわたり確保する技術が開示さ
れている（特公平３−１７７７号公報）。

【０００９】ところが、この対策も完全なものではな
い。また、近年実用化が期待されている液晶プロジェク
タ用のメタルハライドランプのように、電極間距離が１
〜３程度の極めて短いランプにおいては、所定のランプ
電圧を確保するには、封入する水銀の必要な蒸気圧が高
くなり、これを維持するための最冷部温度も高くする必
要があり、ランプ電力と発光管の熱容量の制約などか
ら、必ずしも上記ガラスシ−ルの表面温度を下げること
ができない場合がある。

【００１０】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、発光管の化学反応
および電極の折損をともに防止し、寿命特性が向上する
メタルハライドランプおよびこの点灯装置ならびに照明
装置を提供しようとするものである。

【００１１】本発明の他の目的は、必要なランプ特性を
確保しつつ、ガラスシ−ルとイオン充填物との反応を抑
制し、寿命特性を向上させることができる高圧放電ラン
プを提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は以下の構成を備える。すなわち、請求項１の発
明は、内部に金属ハロゲン化物、水銀および希ガスが封
入された発光管と；上記発光管の端部に封装された電極
と；上記発光管の放電空間に面する表面および上記電極
の電極軸表面に形成された窒化珪素（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）を主
成分とする被膜と；を具備したことを特徴とするメタル
ハライドランプである。

【００１３】請求項２の発明は、上記窒化珪素を主成分
とする被膜は、膜厚が０．０５μｍ以上、１０μｍ以下
であることを特徴とする請求項１に記載のメタルハライ
ドランプである。

【００１４】請求項３の発明は、上記発光管の端部は圧
潰封止されていることを特徴とする請求項１または請求
項２に記載のメタルハライドランプである。請求項４の
発明は、上記発光管の端部はキャピラリー封止されてい
ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のメ
タルハライドランプである。

【００１５】請求項５の発明は、上記発光管は、石英ガ
ラスまたは透光性アルミナもしくはＹＡＧからなること
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
載のメタルハライドランプである。

【００１６】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に記載のメタルハライドランプと；上記
メタルハライドランプを点灯する点灯回路と；を有する
ことを特徴とするメタルハライドランプの点灯装置であ
る。

【００１７】請求項７の発明は、請求項１ないし請求項
５のいずれか１に記載のメタルハライドランプと；この
ランプを収容した器具本体と；を備えることを特徴とす
る照明装置である。

【００１８】請求項８の発明は、セラミック発光管内に
点灯中過剰になるイオン化物を充填するとともに、点灯
中放電を生ずる２個の電極を封入し、各電極は発光管の
端部により小間隙を残して囲まれ、かつ、この端部にガ
ラスシ−ルを介して気密封着された電流導入部材に連結
し、上記端部は少なくとも１部分の外径を発光管の最大
外径より小さくして成る高圧放電ランプにおいて、少な
くとも１端部側のガラスシ−ルの放電空間に面する表面
上に窒化珪素（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）を主成分とする被膜を形成
したことを特徴とする。

【００１９】発光管の放電空間に面する表面に、窒化珪
素（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）を主成分とする被覆を形成するか、も
しくは、発光管の少なくとも一部を窒化珪素（Ｓｉ₃ Ｎ
₄ ）を主成分として改質するようにしても良い。

【００２０】さらに、少なくとも電極軸及び電流導入部
材の表面の一部に窒化珪素（Ｓｉ₃Ｎ₄ ）を主成分とす
る被膜を形成するようにした。また、発光管は、透光性
アルミナ、あるいはＹＡＧからなる。

【００２１】請求項９の発明は、上記セラミック発光管
の一端部側におけるガラスシ−ルの放電空間に面する表
面温度を、他端側のガラスシ−ルの表面と相違させたこ
とを特徴とする。

【００２２】請求項１０の発明は、請求項９のセラミッ
ク発光管のサイカン部において、スリットと放電空間と
の境界に被膜を形成したことを特徴とする。請求項１１
の発明は、請求項９のセラミック発光管の容器側と電極
側に被膜を形成したことを特徴とする。

【００２３】請求項１２の発明は、紫外線吸収材料とあ
わせてポリシラザンをガラス内面に塗布したことを特徴
とする。請求項１３の発明は、請求項１２のホリシザラ
ンは発光管の封止部にのみ塗布されていることを特徴と
する。

【００２４】このような各請求項の構成によれば以下の
作用を奏する。すなわち、請求項１の発明によれば、発
光管の放電空間に面する表面および電極の電極軸表面に
それぞれ窒化珪素（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）を主成分とする被膜を
形成したから、発光管の放電空間に面する表面に形成し
た窒化珪素被膜はハロゲンや金属が発光管の内面に接触
するのを防止し、発光管材料の化学反応を防止する。ま
た、電極軸表面に形成した窒化珪素被膜は遊離したハロ
ゲンが電極軸表面に付着するのを阻止し、電極軸材料が
高温の電極先端部に運ばれるのを防止し、電極軸の細り
を防止する。

【００２５】請求項２の発明によれば、窒化珪素の被膜
は、膜厚が０．０５μｍ以上、１０μｍ以下であるか
ら、上記の作用を奏する。被膜の膜厚が０．０５μｍ未
満であると発光管内面を保護する窒化珪素の保護被膜と
しての機能が果せず、被膜の膜厚が１０μｍを越えると
電極軸から被膜が剥がれ易くなる。

【００２６】請求項３の発明によれば、発光管の端部は
圧潰封止されているから、排気管を用いて発光管の内面
および電極軸の表面に窒化珪素被膜を同時に形成するこ
とができる。

【００２７】請求項４の発明によれば、発光管の端部は
キャピラリー封止されているから、発光管の内面に形成
される窒化珪素被膜と、電極軸の表面に形成される窒化
珪素被膜をそれぞれ別個に形成することができる。

【００２８】請求項５の発明によれば、発光管の内面が
窒化珪素被膜で覆われて保護されるから、発光管材料に
制約を受けなくなり、石英ガラスまたは透光性アルミナ
もしくはＹＡＧのいずれであってもよい。

【００２９】請求項６の発明によれば、請求項１ないし
請求項５のメタルハライドランプの特性を生かした点灯
装置を提供できる。請求項７の発明によれば、請求項１
ないし請求項５のメタルハライドランプの特性を生かし
た照明装置を提供できる。

【００３０】請求項８の発明によれば、少なくとも１端
部側、たとえば、発光管両端部のうち、温度の低い側の
ガラスシ−ルの放電空間に面する表面上に窒化珪素（Ｓ
ｉ₃Ｎ₄ ）を主成分とする被覆を形成したので、ガラス
シ−ルとイオン化充填物が接触することがないため、長
期間にわたりガラスシ−ルの気密性を維持できる。従っ
て、ランプの寿命を大幅に向上することができる。

【００３１】請求項９の発明によれば、ガラスシ−ルの
みならず、発光管の内面にも窒化珪素（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）を
主成分とする被膜を形成する。あるいは、発光管の表面
の少なくとも一部を窒化珪素（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）を主成分と
して改善したので発光管とイオン化充填物との接触が防
止でき、上記ガラスシ−ルの寿命とあわせて、ランプ寿
命をさらに向上することができる。

【００３２】請求項１０の発明によれば、更に電極軸、
及び上記電流導入部材の表面の一部に窒化珪素（Ｓｉ₃
Ｎ₄ ）を主成分とする被覆を形成したので、高温化にお
いて、イオン化充填物などとの接触が防止でき、電極軸
の浸食、あるいは、細りなどが防止でき、より一層のラ
ンプ寿命の向上を図ることができる。

【００３３】請求項１１の発明によれば、電極軸の浸食
を防止することができる。請求項１２の発明によれば、
静水体圧を、改善して発光管の破壊を防止することがて
きる。請求項１３に発明によれば、静水体圧を改善して
発光管の破壊を防止するようにしている。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態につい
て、図１ないし図５に示す第１の実施例にもとづき説明
する。図１および図２はショートアークメタルハライド
ランプ１の構造を示し、しかも図２の場合は上記メタル
ハライドランプ１とリフレクタ３と組み合わせた投光装
置５０の構造を示す。上記ショートアークメタルハライ
ドランプ１は、石英ガラスからなる発光管２０を備えて
いる。この発光管２０は、長径がほぼ１３．５mm、短軸
がほぼ１３mm程度の楕円形の放電空間を有し、この放電
空間には一対の電極２１，２１が設けられている。これ
ら電極２１，２１はそれぞれ、タングステンまたはモリ
ブデンからなる電極軸２１ａの先端に、タングステンま
たはモリブデンからなる電極コイル２１ｂを巻装して構
成されている。これら電極２１，２１の先端間距離、つ
まり電極間距離Ｌは１０mm以下、例えば３．０mmに設定
されている。

【００３５】発光管２０の両端部には圧潰封止部２２，
２２が形成されており、これら圧潰封止部２２，２２に
はモリブデン箔からなる金属箔導体２３，２３が封着さ
れている。上記電極２１，２１の電極軸２１ａ，２１ａ
は上記金属箔導体２３，２３に接続されている。

【００３６】一方の金属箔導体２３は図示しない外部リ
−ド線を介して端部に被着された口金２４に電気的に接
続されており、他方の金属箔導体２３は外部リ−ド線２
５に接続されている。

【００３７】図１に示す通り、上記発光管２０の内面に
は放電空間に面する全面に亘り、窒化珪素（Ｓｉ₃ Ｎ
₄ ）を主成分とする被膜２７が形成されているととも
に、上記電極２１，２１のそれぞれ電極軸２１ａ，２１
ａ表面にも窒化珪素（Ｓｉ₃ Ｎ₄）を主成分とする被膜
２８、２８が形成されている。なお、本実施例では、上
記発光管２０の内面に形成された窒化珪素被膜２７と電
極軸２１ａ，２１ａ表面に形成された窒化珪素被膜２
８，２８は連続した一体の被膜で形成されている。

【００３８】上記窒化珪素の被膜２７および２８は、そ
れぞれ膜厚ｔが０．０５μｍ以上、１０μｍ以下であ
る。発光管内面および電極軸の外面に上記のような窒化
珪素の被膜２７および２８を形成するには、例えば図３
または図４に示すような方法で実施することができる。
図３において１０は電気炉であり、電極２１，２１が封
装された発光管２０が収容されるようになっており、こ
の発光管２０は例えば管壁温度が６００℃以上となるよ
うに加熱される。このとき、電極２１，２１は、電極コ
イル２１ｂを含む電極先端部がカーボンなどでマスキン
グされている。

【００３９】１１はＣＶＤ装置であり、タンク１２内
に、（Ｓｉ−Ｈ−Ｎ）系熱硬化型無機高分子ポリマー、
例えば東燃株式会社の商品ポリシラザン溶剤１３が収容
されており、パイプ１４より窒素Ｎ₂ からなるキャリア
ガスが供給される。このキャリアガスに押されてポリシ
ラザン溶剤１３が導入管１５を通じて発光管２０内に注
入される。

【００４０】この注入により発光管２０の放電空間に臨
む内面および電極２１の外面はポリシラザン溶剤で濡ら
され、この後ポリシラザン溶剤を排気管１６から排出す
ると、発光管２０の放電空間に臨む内面および電極２１
の外面にポリシラザンが塗布されることになり、塗布膜
が形成される。この状態で発光管２０内を窒素Ｎ₂ また
はアルゴンＡｒなどの不活性ガスの雰囲気に保ち、電気
炉１０で管壁温度が６００℃以上となるように加熱す
る。すると発光管２０の内面には放電空間に面する全面
に亘り、窒化珪素（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）からなる被膜２７が形
成されるとともに、上記電極２１，２１のそれぞれ電極
軸２１ａ，２１ａ表面にも窒化珪素（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）から
なる被膜２８、２８が形成される。なお、電極先端部で
は、上記加熱によりカーボンが飛散されるからこのカー
ボンの表面に付着していたポリシラザン塗布膜も飛散さ
れる。このため電極２１，２１の電極コイル２１ｂを含
む先端部には窒化珪素膜が形成されない。

【００４１】図４では、電気炉１０に代わって高周波発
振コイルまたは電気ヒータ１８により、発光管２０の管
壁温度を６００℃以上となるように加熱するようになっ
ている。また、１９はＣＶＤ装置１１に代わって液滴注
入装置であり、ポリシラザン溶剤および窒素ガスを供給
する。使用方法は、図３の場合と同様でる。

【００４２】このように、発光管２０の内面および電極
軸２１ａ，２１ａ表面に窒化珪素（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）からな
る被膜２７，２８が形成された上記発光管２０内には、
発光金属として金属ハロゲン化物が封入されているとと
もに、緩衝金属としての水銀が封入されており、かつア
ルゴン等の希ガスが封入されている。

【００４３】金属ハロゲン化物は、例えばジスプロシウ
ムＤｙ、ネオジウムＮｄ、ホルミウムＨｏ、ツリウムＴ
ｍの中から選ばれた少なくとも１種の希土類金属のハロ
ゲン化物と、インジウムＩｎ、タリウムＴｌ、ガリウム
Ｇａ、亜鉛Ｚｎ、カドミウムＣｄの中から選ばれた少な
くとも１種のハロゲン化物と、セシウムＣｓのハロゲン
化物とを含んでいる。

【００４４】このようなメタルハライドランプ１は、リ
フレクタ３に取り付けられて投光装置５０を構成してい
る。リフレクタ３はガラスまたは金属からなり、回転曲
面の内面に反射特性に優れたＴｉＯ₂ −ＳｉＯ₂ などの
蒸着膜からなる反射面３１を有している。このリフレク
タ３の背面頂部には支持筒部３２が設けられている。こ
の支持筒部３２には上記ランプ１の口金２４部分が絶縁
セメント等の接着剤３３により固着されている。これに
より、ランプ１のランプ軸Ｏ₁ −Ｏ₁ が、リフレクタ３
の中心軸、つまり光軸Ｏ₂ −Ｏ₂ と略一致するようにし
てこのランプ１がリフレクタ３に取着されている。な
お、リフレクタ３には導入孔３４が形成されており、こ
の導入孔３４には前記ランプ１の外部リ−ド線２５が貫
通して背面側に導かれている。

【００４５】このようなランプ１は、口金２４と外部リ
ード線２５とを電源手段４０に接続することにより点灯
装置を構成している。電源手段４０は、上記ランプに１
５０Ｗ〜２５０Ｗの交流電力または直流電力を投入する
ことにより、ランプを管壁負荷が２０〜１００Ｗ／cm²
程度の大きな負荷条件で点灯させるようになっている。
なお、本実施例の電源手段４０は、交流を直流に変換す
る装置であり、この交流」・直流変換器は図３の商用電
源６５に接続されている。

【００４６】上記投光装置５０は、例えば図３に示すよ
うなカラープロジェクタ装置に用いられる。図３の６１
はカラープロジェクタ装置の本体となるハウジングであ
り、このハウジング６１内には、上記投光装置５０と、
液晶表示パネル６２と、レンズなどの光学系６３が設け
られているとともに、上記交流・直流変換器などからな
る電源手段４０および液晶駆動装置６４が設けられてい
る。電源手段４０および液晶駆動装置６４は商用電源６
５に接続されている。

【００４７】このようなカラープロジェクタ装置は、電
源手段４０から供給された電力によりランプ１が点灯す
ると、ランプ１から出た光はリフレクタ３により反射さ
れて液晶表示パネル６２を照射する。液晶表示パネル６
２は各画素に対応して図示しないＲＧＢのカラーフィル
タを備えており、このカラーフィルタが上記液晶駆動装
置６４により制御されるようになっている。液晶表示パ
ネル６２を透過した光はこのカラーフィルタによりＲＧ
Ｂのいずれかに着色され、この着色光がレンズなどの光
学系６３で集光されてスクリーン６６に投影される。し
たがって、スクリーン６６上には液晶表示パネル６２で
制御された画像のカラー映像が写し出されるようにな
る。

【００４８】上記構成の短ア−クメタルハライドランプ
１は、発光管２０の内面および電極軸２１ａ，２１ａ表
面にそれぞれ窒化珪素（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）からなる被膜２
７，２８が形成されているから、寿命特性が向上する。

【００４９】すなわち、発光管２０の内面に窒化珪素
（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）からなる被膜２７が形成されているか
ら、この窒化珪素被膜２７は保護膜として働き、ハロゲ
ンやハロゲンから分解した金属が発光管の内面に接触す
るのが防止されるようになる。このため発光管材料であ
る石英とハロゲンやハロゲンから分解した金属との間で
化学反応が起こるのが防止され、石英の腐食や失透が抑
制される。

【００５０】一方、電極軸２１ａの表面にも、窒化珪素
（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）からなる被膜２７，２７を形成したか
ら、遊離ロゲンが動作時の温度の低い電極軸２１ａに付
着するのが防止される。このためハロゲンと電極軸材
料、例えばタングステンとの反応が防止され、このハロ
ゲン化タングステンが高温の電極先端部に運ばれのが防
止される。よって電極軸２１ａの細りが抑制され、電極
の折損を回避することができる。

【００５１】このようなことから、発光管２０および電
極２１ともに寿命が延び、ランプの寿命特性が向上する
ことになる。上記窒化珪素の被膜２７，２８は、膜厚ｔ
が０．１μｍ以上、１０μｍ以下であることが望まれ
る。被膜の膜厚が０．１μｍ未満であると発光管内面を
保護する窒化珪素の保護被膜としての機能が果せず、被
膜の膜厚が１０μｍを越えると電極軸から被膜が剥がれ
易くなる。

【００５２】なお、上記実施例のメタルハライドランプ
１は、発光管２０の端部が圧潰封止２２、２２された構
造であるから、図３または図４に示すような成膜装置に
より、発光管２０内面の窒化珪素被膜２７と、電極軸２
１ａ，２１ａ表面の窒化珪素被膜被膜２８を同時に成膜
することができる。

【００５３】上記実施例では本発明をショートアークメ
タルハライドランプ１に適用し、しかもメタルハライド
ランプ１とリフレクタ３と組み合わせた投光装置５０と
して使用した例およびカラープロジェクタに適用した例
を示した。この場合メタルハライドランプ１は、発光管
を外管に収容することなく外気に剥き出しにして使用す
る構造であったが、本発明はこれに限らず、図６ないし
図８に示す第２の実施例のように、発光管を外管に収容
して二重管構造にしてもよい。

【００５４】図６ないし図８に示す第２の実施例におい
て、１１０は硬質ガラスからなる外管であり、この外管
１１０内は窒素ガス雰囲気に保たれており、この外管１
１０内には発光管１０２が収容されている。発光管１０
２は、図７に示す通り、石英ガラスからなる気密容器１
０３の両端部に封止部１０４，１０４が形成されてお
り、これら封止部１０４，１０４にそれぞれ電極１０
５，１０５が封装された構造をなしている。

【００５５】電極１０５，１０５は、それぞれタングス
テンＷまたはトリウムＴｈを含有したタングステンから
なる電極軸１５１に、タングステンからなる電極コイル
１５２を巻装して構成されており、電極コイル１５２に
は酸化ジスプロシウムＤｙ₂Ｏ₃ 、酸化スカンジムＳｃ₂
Ｏ₃ などからなる電子放射物質（エミッタ）が塗布さ
れている。

【００５６】これら電極１０５，１０５は、封止部１０
４，１０４に封着されたモリブデンＭｏなどの金属箔導
体１０６，１０６を介して外部リード線１０７，１０７
に接続されている。

【００５７】この発光管１０２の放電空間に面する内面
には窒化珪素（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）からなる被膜１０８が形成
されているとともに、上記電極１０５のそれぞれ電極軸
１５１の表面にも窒化珪素（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）からなる被膜
１０９、１０９が形成されている。

【００５８】上記発光管１０２内には、所定量の水銀
と、金属ハロゲン化物、例えばジスプロシウムＤｙ、タ
リウムＴｌ、セシウムＣｓのヨウ化物または臭化物、お
よびアルゴンなどからなる始動用希ガスが封入されてい
る。

【００５９】このような構成の発光管１０２は、上記外
管１１０内に収容されている。この場合、発光管１０２
は両端の封止部１０４，１０４がホルダー１１１，１１
１により支持されており、これらホルダー１１１，１１
１はサポート１１２に取り付けられている。上記ホルダ
ー１１１は、例えば鉄ＦｅにニッケルＮｉメッキを施し
て形成された帯板からなり、上記封止部１０４を両面か
ら挾むことにより封止部１０４を機械的に支持してい
る。

【００６０】サポート１１２は鉄ＦｅにニッケルＮｉメ
ッキを施したワイヤからなり、両端部がそれぞれほぼＵ
字形に屈曲された形状をなしており、一端のＵ字形屈曲
部がステム１１３に封止した一方の導電線１１４に溶接
されている。

【００６１】上記発光管１０２の封止部１０４，１０４
をそれぞれ挾持した上記ホルダー１１１，１１１は、両
端が上記サポート１１２のそれぞれＵ字形屈曲部に跨が
って掛け渡され、これらホルダー１１１，１１１はサポ
ート１１２に溶接などの手段で固定されている。

【００６２】発光管１０２の一方の電極１０５は、導電
リボン１１５を介して上記サポート１１２に電気的に接
続されている。発光管１０２の他方の電極１０５は他の
導電リボン１１６を介して接続線１１７に接続されてお
り、この接続線１１７はステム１１３に封止した他方の
導電線１１８に接続されている。

【００６３】上記一方の導電線１１４は、外管１１０の
端部に被着した口金１２０に接続されているとともに、
他方の導電線１１８は、上記口金１２０の外部端子１２
１に接続されている。

【００６４】なお、サポート１１２には板ばね１２２…
が取り付けられており、これら板ばね１２２…が外管１
１０の内面に弾接することにより、サポート１１２が外
管１１０の所定の位置に支持され、よって発光管１０２
が外管１１０の所定の位置に収容して保持されている。
また、サポート１１２にはゲッター１２３が取り付けら
れている。

【００６５】このような構成のメタルハライドランプ
は、図８に示すように、照明装置の光源として用いるこ
とができる。図８において、１３０は照明器具本体を示
し、内面に反射面１３１を有するとともに、下面または
一側面が開口されたハウジング構造をなしている。この
照明器具本体１３０の開口部には前面カバー１３２が取
り付けられている。また、この照明器具本体１３０の側
壁にはソケット１３３が取り付けられており、図６に示
した二重管形メタルハライドランプはその口金１２１が
ソケット１３３にねじ込まれて上記器具本体１３０に取
り付けられている。この場合、メタルハライドランプは
ランプ軸がほぼ水平線を向くように、水平姿勢で点灯さ
れる。なお、器具本体１３０には図示しないが、始動回
路および安定器が収容されている。

【００６６】このような構成の照明装置においては、メ
タルハライドランプから放出された光が器具本体１３０
の内面に形成した反射面１３１で反射され、開口部の前
面カバー１３２を通じて外に照射される。

【００６７】上記光源として用いられたメタルハライド
ランプは、発光管１０２の内面に窒化珪素（Ｓｉ₃ Ｎ
₄ ）からなる被膜１０８が形成されているから、この窒
化珪素被膜１０８は保護膜として働き、ハロゲンやハロ
ゲンから分解した金属が発光管の内面に接触するのが防
止されるようになる。このため発光管材料である石英と
ハロゲンやハロゲンから分解した金属との間で化学反応
が起こるのが防止され、石英の腐食や失透が抑制され
る。

【００６８】一方、電極軸１５１の表面にも、窒化珪素
（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）からなる被膜１０９を形成したから、遊
離ロゲンが動作時の温度の低い電極軸１５１に付着する
のが防止される。このためハロゲンと電極軸材料、例え
ばタングステンとの反応が防止され、このハロゲン化タ
ングステンが高温の電極先端部に運ばれのが防止され
る。よって電極軸１５１の細りが抑制され、電極の早期
折損を回避することができる。

【００６９】このようなことから、発光管１０２および
電極１０５ともに寿命が延び、ランプの寿命特性が向上
することになる。上記各実施例では、発光管が石英ガラ
スで形成されている場合について説明したが、発光管は
透光性セラミックにより形成されていてもよい。すなわ
ち、図９および図１０は第３の実施例を示す。図９は二
重管構造のメタルハライドランプの全体を示し、図１０
はその発光管の構成を示す。図１０に示す発光管２０１
は、多結晶または単結晶のアルミナやサファイヤなどの
ような透光性セラミックチュ−ブにより形成されてお
り、この透光性セラミックチュ−ブの両端部には端部壁
２０２，２０２が一体に形成されている、したがって本
例の発光管２０１は、いわゆるモノリシック形発光管で
ある。

【００７０】上記端部壁２０２，２０２の中央部には貫
通孔２０３，２０３が形成されており、この貫通孔２０
３，２０３には導電体２０４，２０４が貫通されてい
る。これら導電体２０４，２０４はガラス接着剤２０
５，２０５により発光管２０１に気密に接合されてい
る。上記導電体２０４，２０４は、耐熱性および耐蝕性
に優れた金属、例えばニオビウムＮｂまたはニオビウム
ＮｂとジルコニウムＺｒの合金からなり、全体として中
空なチューブ形状をなしている。この金属チューブ製導
電体２０４，２０４の内端部は閉塞されており、この閉
塞内端部には電極２０７，２０７が溶接されている。電
極２０７は、タングステンからなる電極軸２０８の先端
部にタングステンからなる電極コイル２０９を複数回巻
回して構成してあり、この電極コイル２０９には例えば
ＢａＯ−ＣａＯ−ＷＯ₃ などのような電子放射物質（エ
ミッタ）が塗布されている。

【００７１】このような電極２０７，２０７を有する上
記導電体２０４，２０４は、前記端部壁２０２，２０２
に形成した貫通孔２０３，２０３に挿入され、この挿入
により上記電極２０７，２０７は発光管２０１の内部に
配置される。そして、上記貫通孔２０３，２０３には溶
融したガラス接着剤２０５，２０５が充填され、このガ
ラス接着剤２０５，２０５により導電体２０４，２０４
は貫通孔２０３，２０３の内面に気密に接合されてい
る。ガラス接着剤２０５，２０５は、酸化アルミニウム
Ａｌ₂ Ｏ₃ および酸化カルシウムＣａＯを主成分とする
ガラスソルダ−であり、例えばＡｌ₂ Ｏ₃ −ＣａＯ−Ｙ
₂ Ｏ₃ −ＳｒＯ系のガラスソルダ−が用いられており、
フリットガラスとも称されている。

【００７２】発光管２０１の放電空間に面する内面には
窒化珪素（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）からなる被膜２１０が形成され
ているとともに、上記電極２０７のそれぞれ電極軸２０
８の表面にも窒化珪素（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）からなる被膜２１
１、２１１が形成されている。 このような構成の発光
管２０１は、内部に水銀と金属ハロゲン化物および始動
用希ガスとしてアルゴン−ネオンの混合ガスが封入され
ている。

【００７３】このような発光管２０１は、図９に示すよ
うに、外管２２０に収容されている。外管２２０は、硬
質ガラスにより形成されており、中央部に膨出部を備
え、図示上部に小径なトップ部２２１を有するととも
に、図示下部には小径なネック部２２２を有しており、
いわゆるＢＴ形をなしている。このネック部２２２の端
部には口金２２３が被着されている。

【００７４】このような外管２２０内に収容された発光
管２０１はサポ−トワイヤ２２４にて支持されている。
サポートワイヤ２２４は線径２mm程度のステンレスのよ
うな導電性ワイヤを四角の枠状に形成したものであり、
上部が弾性片２２５を介して外管２２０のトップ部２２
１に係止されているとともに、下部はステム２２６に封
着した一方の封着線２２７に溶接されている。

【００７５】発光管２０１の上端から導出された一方の
導電体２０４は、導電線を兼用する導電性ホルダー２２
８を介して上記サポートワイヤ２２４に電気的および機
械的に接続されている。発光管２０１の下端から導出さ
れた他方の導電体１０４は絶縁体２３０を介して他のホ
ルダー２２９に機械的に支持されており、このホルダー
２２９はサポートワイヤ２２４に機械的に取付けられて
いる。よって、発光管２０１は上下端部でホルダ−２２
８および２２９に支持され、これらホルダ−２２８およ
び２２９を介してサポートワイヤ２２４に支持されてい
る。

【００７６】発光管２０１の下端から導出された導電体
２０４は、リード線２３０を介して、ステム２２６に封
着した他の封着線２３１に電気的に接続されている。封
着線２２７，２３１は、口金２２３のシェル２３２およ
び外部端子２３３に接続されている。

【００７７】発光管２０１の外面には始動補助のための
近接導体２４０が接近して配置されている。この近接導
体２４０は、例えばモリブデン、タングステン、タンタ
ル、ニオビウム、鉄、ニッケル等の少なくとも１種から
なる高融点金属からなり、一端がバイメタル片２４１に
支持されているとともに、他端は上記ホルダー２２８に
形成した係止部２４２に回動自在に支持されている。上
記バイメタル片２４１の基端はサポートワイヤ２２４に
固定されている。

【００７８】ランプを始動する前には、発光管２０１お
よび周囲の温度が低いのでバイメタル片２４１の変形に
より近接導体２４０は発光管２０１に近接している。ラ
ンプを電源に接続すると、近接導体２４０と一方の電極
２０７の間に電位差が生じ、これら近接導体２４０と一
方の電極２０７との間で、発光管２０１内に始動放電が
発生し、この始動放電は電極２０７，２０７間の主放電
に移行する。これにより始動が容易になる。そして、ラ
ンプが点灯すると発光管２０１からの熱を受けてバイメ
タル片２４１が熱変形し、よって近接導体２４０が発光
管２０１から遠ざけられるように移動される。このため
近接導体２４０が発光管２０１から放出される光を遮る
のを防止する。なお、２３５はゲッタである。

【００７９】上記外管２２０は、点灯回路２５０を介し
て電源２５１に接続される。点灯回路２５０は安定器を
含み、ランプを安定点灯させるものである。したがっ
て、この点灯回路２５０と上記ランプとで点灯装置を構
成している。

【００８０】このような構成のメタルハライドランプで
あっても、発光管２０１の内面に窒化珪素（Ｓｉ₃ Ｎ
₄ ）からなる被膜２１０を形成したから、この窒化珪素
被膜２１０が保護膜として働き、ハロゲンやハロゲンか
ら分解した金属が発光管の内面に接触するのが防止され
るようになる。このため発光管材料であるセラミックと
ハロゲンやハロゲンから分解した金属との間で化学反応
が起こるのが防止され、特にハロゲン化金属としてナト
リウムを含む場合、アルミナなどからなる発光管の腐食
や失透が抑制される。

【００８１】一方、電極軸２０８の表面にも、窒化珪素
（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）からなる被膜２１１を形成したから、遊
離ロゲンが動作時の温度の低い電極軸２０８に付着する
のが防止される。このためハロゲンと電極軸材料、例え
ばタングステンとの反応が防止され、このハロゲン化タ
ングステンが高温の電極先端部に運ばれのが防止され
る。よって電極軸２０８の細りが抑制され、電極の早期
折損を回避することができる。

【００８２】このようなことから、発光管２０１および
電極２０７ともに寿命が延び、ランプの寿命特性が向上
することになる。なお、上記構成のセラミック製発光管
２０１の場合、排気管を持たないから発光管に電極を組
み込んだ後に、窒化珪素（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）からなる被膜２
１０および２１１を形成することができない。しかしな
がら、電極２０７を封着する前に予め発光管２０１の内
面および電極２０７の外面に、それぞれ別工程で窒化珪
素被膜２１０および２１１を形成しておき、このような
電極を発光管に組み付けることにより本発明の発光管を
構成することができる。

【００８３】上記図１０に示す発光管２０１の場合、端
部にガラス接着剤２０５を介して導電体２０４を接合し
たが、封止構造はこれに限らず、図１１ないし図１３に
示すそれぞれ他の実施例のような封止構造であってもよ
い。

【００８４】図１１の構造は、アルミナチューブのよう
な透光性セラミックからなる発光管３０１の端部に、ジ
ュメット線やＡｌ₂ Ｏ₃ −Ｗ系サーメットからなる封着
体３０２をガラス接着剤（フリットガラス）３０３で気
密に接合してあり、この封着体３０２に電極３０４およ
び外部リード線３０７を接続してある。

【００８５】発光管３０１の内面には窒化珪素（Ｓｉ₃
Ｎ₄ ）からなる被膜３１０が形成されているとともに、
電極軸３０５の表面にも窒化珪素（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）からな
る被膜３１１が形成されている。

【００８６】図１２に示す発光管は、キャピラリー方式
と称されている封止構造であり、同図の（Ａ）図の例
は、アルミナチューブのような透光性セラミックからな
る発光管４０１の端部に細径部４０２を形成し、この細
径部４０２に封栓体４０３をガラス接着剤（フリットガ
ラス）４０４を用いて気密に接合してある。封栓体４０
３の内部には白金Ｐｔからなる導体４０５が封着されて
おり、この導体４０５には電極４０６および外部端子４
０９が接続されている。電極４０６は電極軸４０７の先
端に電極コイル４０８を巻回して構成されている。細径
部４０２の内面と封栓体４０３の外面の間には微小隙間
４０９が形成されており、この部分は放電空間に連通し
たキャピラリーとなっており、ここに封入物質が凝集し
て薬品の溜り部となる。

【００８７】発光管４０１の放電空間に面する内面には
窒化珪素（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）からなる被膜４１０が形成され
ているとともに、上記電極４０６のそれぞれ電極軸４０
７の表面にも窒化珪素（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）からなる被膜４１
１が形成されている。

【００８８】図１１の（Ｂ）図に示す例は、他のキャピ
ラリー方式の構造であり、細径部４０２内にモリブデン
などからなる保持コイル４５０を収容してあり、この保
持コイル４５０の中を電極軸４０７が嵌挿されている。
保持コイル４５０には封入物質が凝集して保持されるよ
うになっている。

【００８９】発光管４０１の放電空間に面する内面には
窒化珪素（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）からなる被膜４１０が形成され
ているとともに、上記電極４０６のそれぞれ電極軸４０
７の表面にも窒化珪素（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）からなる被膜４１
１が形成されている。

【００９０】図１３に示す発光管は、固相接合方式と称
されている封止構造であり、同図の（Ａ）図の例は、透
光性セラミックからなる発光管５０１の端部に細径部５
０２を形成し、この細径部５０２に白金などからなる細
管５０３を固相接合により気密に接合してある。細管５
０３内にはモリブデンなどからなる保持コイル５０４が
収容されており、この保持コイル５０４の中を電極軸４
０７が嵌挿されている。細管５０２には封入物質が凝集
して保持されるようになっている。

【００９１】発光管５０１の放電空間に面する内面には
窒化珪素（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）からなる被膜５１０が形成され
ているとともに、上記電極４０６のそれぞれ電極軸４０
７の表面にも窒化珪素（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）からなる被膜５１
１が形成されている。

【００９２】図１３の（Ｂ）図は固相接合方式の他の構
造例であり、発光管６０１の端部にジュメット線やＡｌ
₂ Ｏ₃ −Ｍｏ系のサーメットからなる封着体６０２をガ
ラス接着剤（フリットガラス）６０３で気密に接合して
あり、この封着体３０２にモリブデンなどからなる細管
６０４を固相接合により気密に接合してある。この細管
６０４には電極軸４０７が接合されている。

【００９３】発光管６０１の放電空間に面する内面には
窒化珪素（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）からなる被膜６１０が形成され
ているとともに、上記電極４０６のそれぞれ電極軸４０
７の表面にも窒化珪素（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）からなる被膜６１
１が形成されている。

【００９４】このような構成の図１１ないし図１３に示
すランプであても、それぞれ発光管３０１，４０１，５
０１および６０１の内面に窒化珪素（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）から
なる被膜３１０，４１０，５１０および６１０が形成さ
れているから、この窒化珪素被膜が保護膜として働き、
ハロゲンやハロゲンから分解した金属が発光管の内面に
接触するのが防止されるようになる。このため発光管材
料である石英とハロゲンやハロゲンから分解した金属と
の間で化学反応が起こるのが防止され、石英の腐食や失
透が抑制される。

【００９５】一方、それぞれ電極軸３０５，４０７の表
面にも、窒化珪素（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）からなる被膜３１１，
４１１，５１１および６１１を形成したから、遊離ロゲ
ンが動作時の温度の低い電極軸に付着するのが防止され
る。このためハロゲンと電極軸材料、例えばタングステ
ンとの反応が防止され、このハロゲン化タングステンが
高温の電極先端部に運ばれのが防止される。よって電極
軸の細りが抑制され、電極の早期折損を回避することが
できる。

【００９６】このようなことから、発光管および電極と
もに寿命が延び、ランプの寿命特性が向上することにな
る。次に、図１４及び図１５を参照して、メタルハライ
ドランプの構造について説明する。図１４はメタルハラ
イドランプの断面図、図１５は図１４のメタルハライド
ランプの電極部と放電空間との境界部分を拡大して示す
断面図である。

【００９７】図１４において、７０１は直流点灯用のシ
ョ−トア−クメタルハライドランプである。このランプ
７０１は、例えば、透光性アルミナで構成されるセラミ
ック発光管７０２から構成される。

【００９８】この発光管７０２は、一体に成形された略
球形状の主発光部７０２ａ及び円筒状の両端部７０２
ｂ，７０２ｃを備えている。また、この発光管７０２の
内部には、タングステン等からなる一対の電極７０３、
つまり陽極７０３ａ、陰極７０３ｂが設けられている。
この電極７０３には、ニオブ、及び白金を接合した電流
導入部材７０４が接続されている。

【００９９】発光管７０２の両端部７０２ｂ，７０２ｃ
及び電流導入部材７０４は、例えばＡｌ₂ Ｏ₃ 、ＳｉＯ
₂ 、Ｄｙ₂ Ｏ₃ などを主成分とするガラスシ−ル７０５
ａ，７０５ｂを介して気密封着される。

【０１００】発光管７０２内には、金属ハロゲン化物、
例えば、Ｄｙ、Ｎｄ、Ｔｍなどの希土類金属のハロゲン
化物７０６、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｇａ、Ｃｓのハロゲン化物、
水銀、及びアルゴンなどの希ガスが封入されている。

【０１０１】また、ガラスシ−ル７０５ｂ上には、発光
管７０２の主発光部７０２ａ内表面、電極７０３ｂの軸
部７０３ｂ′及び電流導入部材７０４上には、窒化珪素
（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）主成分とする膜７０７が形成されてい
る。

【０１０２】このように、図１５に示すように膜７０７
が形成されているので、長期間にわたりガラスシ−ルの
気密性を維持できる。従って、ランプの寿命を大幅に向
上させることができる。つまり、膜７０７は発光管７０
１の細管部において、ガラスシ−ル７−５ｂと放電空間
の境界Ａ及び電極７０３ｂ側及び両端部７０２ａの内面
Ｂにも形成されている。

【０１０３】なお、発光管７０２の放電空間に面する表
面に窒化珪素（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）を主成分と被膜を形成する
か、発光管７０２の表面の少なくとも一部を窒化珪素
（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）を主成分として改質するようにしても良
い。

【０１０４】また、少なくとも電極軸（陽極７０３ａ，
陰極７０３ｂ）、電流導入部材７０４の一部に窒化珪素
（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）を主成分とする被覆をするようにしても
良い。

【０１０５】さらに、発光管７０２は、透光性アルミ
ナ、ＹＡＧから構成される。次に、図１６乃至図１８を
参照して本発明の他の実施の形態について説明する。ま
ず、図１６を参照して紫外線吸収材料及びポリシザラン
を内面にコ−ティングした発光管の製造工程について説
明する。まず、図１６（Ａ）に示すように、紫外線吸収
部材であるＣｅＯ₂ の水溶液を容器８０１に収容してお
き、その水溶液の中に石英ガラス８０２のチュ−ブの一
開口端を入れ、他の開口端をポンプで吸引することによ
り、石英ガラス８０２の内面に紫外線吸収部材であるＣ
ｅＯ₂をコ−ティングする。

【０１０６】そして、この工程の後に図１６（Ｂ）に示
すように、仮焼成として５００℃の電気炉に１０分投入
する。その後に、ポリシザランをコ−ティングした後、
再度図１６（Ｂ）に示すようにコ−ティングする。

【０１０７】その後、バルブ加工することにより、図１
６（Ｃ）に示すような断面構造を有する発光管８０３が
製造される。つまり、図１６（Ｃ）に示すように、発光
管８０３の内面側から紫外線吸収材料としてＣｅＯ₂ ８
０４がコ−ティングされ、そのＣｅＯ₂ ８０４上にポリ
シザラン８０５がコ−ティングされている。ここで、Ｃ
ｅＯ₂ は発光管８０３の封止部８０３ａにのみコ−ティ
ングされている。

【０１０８】なお、この実施例ではＣｅＯ₂ ８０４は発
光管８０３の封止部８０３ａにのみコ−ティングするよ
うにしたが、発光管８０３の内面にもコ−ティングする
ようにしても良い。

【０１０９】以上のようにして製造した発光管と、ポリ
シザラン８０５をコ−ティングしていない発光管との静
水耐圧を、図１７の測定装置を用いて静水耐圧を測定し
た結果を図１８に示しておく。図１８に示すように、紫
外線吸収材のみの場合のように静水耐圧が低下している
のを改善することができる。

【０１１０】これは、発光管８０３の内面にコ−ティン
グしたポリシザラン８０５により、発光管８０３の内面
がＳｉＯ₂ リッチとなり、Ｍｏとの濡れ性が向上したた
めである。

【０１１１】このように静水耐圧を改善することによ
り、発光管の点灯中の破裂をなくすことができる。な
お、本発明は、金属ハロゲン化物として希土類金属のハ
ロゲン化物に制約されるものではなく、メタルハライド
ランプに使用されている各種の金属ハロゲン化物、例え
ばアルカリ金属のハロゲン化物なども使用可能である。

【０１１２】

【発明の効果】以上説明した通り請求項１の発明によれ
ば、窒化珪素（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）を主成分とする被膜を発光
管の放電空間に面する表面および電極の電極軸表面に形
成したから、発光管の放電空間に面する表面に形成した
窒化珪素被膜がハロゲンや金属が発光管の内面に接触す
るのを防止し、発光管材料の化学反応を防止する。ま
た、電極軸表面に形成した窒化珪素被膜が遊離したハロ
ゲンが電極軸表面に付着するのを阻止し、電極軸材料が
高温の電極先端部に運ばれるのを防止し、電極軸の細り
を防止する。よって、ランプ寿命が向上することにな
る。

【０１１３】請求項２の発明によれば、窒化珪素の被膜
は、膜厚が０．Ｏ５μｍ以上、１０μｍ以下であるか
ら、上記の作用を良好に奏する。請求項３の発明によれ
ば、発光管の端部が圧潰封止されている構造であるか
ら、排気管を利用して発光管の内面および電極軸の表面
に窒化珪素被膜を同時に形成することができる。

【０１１４】請求項４の発明は、発光管の端部がキャピ
ラリー封止された構造であるから、発光管の内面および
電極軸の表面にそれぞれ別個に窒化珪素被膜を形成する
ことができ、それぞれの膜厚を独自に設定することがで
きる。

【０１１５】請求項５の発明によれば、発光管の内面が
窒化珪素被膜で覆われて保護されるから、発光管材料に
制約を受けなくなり、石英ガラスまたは透光性アルミナ
もしくはＹＡＧのいずれであってもよい。

【０１１６】請求項６の発明によれば、請求項１ないし
請求項５のメタルハライドランプの特性を生かした点灯
装置を提供できる。請求項７の発明によれば、請求項１
ないし請求項５のメタルハライドランプの特性を生かし
た照明装置を提供できる。

【０１１７】請求項８の発明によれば、少なくとも１端
部側、たとえば、発光管両端部のうち、温度の低い側の
ガラスシ−ルの放電空間に面する表面上に窒化珪素（Ｓ
ｉ₃Ｎ₄ ）を主成分とする被覆を形成したので、ガラス
シ−ルとイオン化充填物が接触することがないため、長
期間にわたりガラスシ−ルの気密性を維持できる。従っ
て、ランプの寿命を大幅に向上することができる。

【０１１８】請求項９の発明によれば、ガラスシ−ルの
みならず、発光管の内面にも窒化珪素（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）を
主成分とする被膜を形成する。あるいは、発光管の表面
の少なくとも一部を窒化珪素（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）を主成分と
して改善したので発光管とイオン化充填物との接触が防
止でき、上記ガラスシ−ルの寿命とあわせて、ランプ寿
命をさらに向上することができる。

【０１１９】請求項１０の発明によれば、更に電極軸、
及び上記電流導入部材の表面の一部に窒化珪素（Ｓｉ₃
Ｎ₄ ）を主成分とする被覆を形成したので、高温化にお
いて、イオン化充填物などとの接触が防止でき、電極軸
の浸食、あるいは、細りなどが防止でき、より一層のラ
ンプ寿命の向上を図ることができる。

【０１２０】請求項１１の発明によれば、電極軸の浸食
を防止することができる。請求項１２の発明によれば、
静水体圧を、改善して発光管の破壊を防止することがて
きる。請求項１３に発明によれば、静水体圧を改善して
発光管の破壊を防止するようにしている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示し、メタルハライド
ランプの発光管の断面図。

【図２】同実施例のメタルハライドランプを用いた投光
装置の断面図。

【図３】窒化珪素被膜を形成する一例の装置の概略的構
成を示す図。

【図４】窒化珪素被膜を形成する他の例の装置の概略的
構成を示す図。

【図５】図１の実施例のメタルハライドランプを用いた
カラープロジェクタ装置の断面図。

【図６】本発明の第２の実施例を示し、二重管構造のメ
タルハライドランプの構成を示す正面図。

【図７】同実施例の発光管を示す正面図。

【図８】上記実施例のメタルハライドランプを光源とし
た照明装置の断面図。

【図９】本発明の第２の実施例を示し、二重管構造のメ
タルハライドランプの構成を示す正面図。

【図１０】同実施例の透光性セラミックを用いた発光管
を示す断面図。

【図１１】本発明の他の実施例を示し、メタルハライド
ランプのフリット式封止部を示す断面図。

【図１２】本発明のさらに他の実施例を示し、メタルハ
ライドランプのキャピラリー式封止部を示すもので、
（Ａ）図および（Ｂ）図は互いに異なる構造の例を示す
断面図。

【図１３】本発明のさらに他の実施例を示し、メタルハ
ライドランプの固相接合式封止部を示すもので、（Ａ）
図および（Ｂ）図は互いに異なる構造の例を示す断面
図。

【図１４】本発明のさらに他の実施例を示し、メタルハ
ライドランプの構造を示す断面図。

【図１５】図１４の要部を詳細に示す図。

【図１６】本発明のさらま他の実施例を示し、発光管の
製造工程を示す図。

【図１７】静水耐圧の測定装置を示す図。

【図１８】測定装置の測定結果を示す図。

【符号の説明】

１…メタルハライドランプ ３…リフレクタ ２０，１０２，２０１…発光管 ２１，１０５，２０７…電極 ２１ａ，１０６，２０８…電極軸 ２１ｂ，１０７，２０８…電極コイル ２２…封止部 ２７，１０８，２１０…窒化珪素被膜 ２８、１０９，２１１…窒化珪素被膜 ４０…電源 ５０…投光装置 １１０，２２０…外管 ３０１，４０１，５０１，６０１…発光管 ３０４，４０６…電極 ３０５，４０７…電極軸 ３１０，４１０，５１０，６１０…窒化珪素被膜 ３１１，４１１，５１１，６１１…窒化珪素被膜

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に金属ハロゲン化物、水銀および希
   ガスが封入された発光管と；上記発光管の端部に封装さ
   れた電極と；上記発光管の放電空間に面する表面および
   上記電極の電極軸表面に形成された窒化珪素（Ｓｉ₃ Ｎ
   ₄ ）を主成分とする被膜と；を具備したことを特徴とす
   るメタルハライドランプ。
2. 【請求項２】 上記窒化珪素を主成分とする被膜は、膜
   厚が０．０５μｍ以上、１０μｍ以下であることを特徴
   とする請求項１に記載のメタルハライドランプ。
3. 【請求項３】 上記発光管の端部は圧潰封止されている
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のメタ
   ルハライドランプ。
4. 【請求項４】 上記発光管の端部はキャピラリー封止さ
   れていることを特徴とする請求項１または請求項２に記
   載のメタルハライドランプ。
5. 【請求項５】 上記発光管は、石英ガラスまたは透光性
   アルミナもしくはＹＡＧからなる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に記載のメタルハライ
   ドランプ。
6. 【請求項６】 請求項１ないし請求項５のいずれか１に
   記載のメタルハライドランプと；上記メタルハライドラ
   ンプを点灯する点灯回路と；を有することを特徴とする
   メタルハライドランプの点灯装置。
7. 【請求項７】 請求項１ないし請求項５のいずれか１に
   記載のメタルハライドランプと；このランプを収容した
   器具本体と；を備えることを特徴とする照明装置。
8. 【請求項８】 セラミック発光管内に点灯中過剰になる
   イオン化物を充填するとともに、点灯中放電を生ずる２
   個の電極を封入し、各電極は発光管の端部により小間隙
   を残して囲まれ、かつ、この端部にガラスシ−ルを介し
   て気密封着された電流導入部材に連結し、上記端部は少
   なくとも１部分の外径を発光管の最大外径より小さくし
   て成る高圧放電ランプにおいて、 少なくとも１端部側のガラスシ−ルの放電空間に面する
   表面上に窒化珪素（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）を主成分とする被膜を
   形成したことを特徴とする高圧放電ランプ。
9. 【請求項９】 上記セラミック発光管の一端部側におけ
   るガラスシ−ルの放電空間に面する表面温度を、他端側
   のガラスシ−ルの表面と相違させたことを特徴とする高
   圧放電ランプ。
10. 【請求項１０】 上記セラミック発光管の細管部におい
    て、スリットと放電空間との境界に被膜を形成したこと
    を特徴とする請求項９記載の高圧放電ランプ。
11. 【請求項１１】 上記セラミック発光管の容器側と電極
    側に被膜を形成したことを特徴とする請求項９記載の高
    圧放電ランプ。
12. 【請求項１２】 紫外線吸収材料とあわせてポリシラザ
    ンをガラス内面に塗布したことを特徴とする発光管。
13. 【請求項１３】 上記ホリシザランは上記発光管の封止
    部にのみ塗布されていることを特徴とする請求項１２記
    載の発光管。