JPH09231941A - メタルハライドランプおよびその製造方法 - Google Patents

メタルハライドランプおよびその製造方法

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JPH09231941A
JPH09231941A JP3945696A JP3945696A JPH09231941A JP H09231941 A JPH09231941 A JP H09231941A JP 3945696 A JP3945696 A JP 3945696A JP 3945696 A JP3945696 A JP 3945696A JP H09231941 A JPH09231941 A JP H09231941A
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JP
Japan
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light
outer tube
metal halide
groove
shielding film
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Application number
JP3945696A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshitaka Kurimoto
嘉隆 栗本
Kazuhisa Tanaka
和久 田中
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
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Publication date
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  • Formation Of Various Coating Films On Cathode Ray Tubes And Lamps (AREA)
  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
  • Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外管に、端面が明瞭でかつ位置精度良く遮光
膜が塗布されたメタルハライドランプと、その製造方法
を提供するものである。 【解決手段】 内部に一対の電極を有し、水銀と金属ハ
ロゲン化物が封入された発光部2とこの発光部2の両端
にそれぞれ連設された封止部3とを有する発光管1、紫
外線カット効果を有する石英ガラスからなる外管4、お
よび、耐熱性樹脂からなる口金5を備えている。発光管
1の両端部の封止部3は外管4の両端部に固着されてい
る。外管4の表面には遮光膜6が塗布されている。外管
4の表面には、塗布される遮光膜6の端面の位置を規制
するための溝7が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はメタルハライドラン
プおよびその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】メタルハライドランプはランプ電力35
W程度の低ワットのものまで実用化が進み、小型で高効
率であることから自動車の前照灯や液晶プロジェクタの
バックライト用光源等の用途向けに開発が進められてい
る。
【0003】自動車の前照灯や液晶プロジェクタのバッ
クライト用光源としてメタルハライドランプを用いる場
合、反射鏡と組み合わせて使用される。近年では、メタ
ルハライドランプから放射される紫外線によって反射鏡
が劣化するのを防止するために、紫外線をカットする石
英を外管に用いたものが知られている。一般に、反射鏡
とメタルハライドランプとを組み合わせて適正な配光を
実現するためには、発光部分、すなわちアークの位置が
反射鏡に対して極めて高い精度で規制されることが求め
られるが、メタルハライドランプの発光部分であるアー
クは、発光管の形状、圧力、および、管電圧・管電流等
の要因の影響を受けるため、電球等のフィラメントのよ
うに機械的に規制することが難しい。
【0004】このため、外管に遮光膜を形成して、位置
規制の困難なアークの一部を光学的にカットすることに
より、正確な配光を得る方法が提案されている。この方
法では、配光はアークの位置でなく遮光膜の位置の正確
さに依存することになるため、遮光膜を位置精度よく塗
布することが求められる。米国特許第4794297号
では、ディッピングにより遮光膜を外管表面に塗布する
ことが記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなディッピングでは、遮光膜の端面の位置を正確に制
御することが難しい。また、遮光性の塗料が、不必要な
部分に付着してしまうため、この不必要な部分に付着し
形成された遮光膜を、後工程で溶剤等を使って剥離しな
ければならないので、工程が複雑となる。
【0006】遮光膜で配光を制御するランプでは、外管
に塗布された遮光膜の端面の位置精度・直線性が配光に
著しく影響を与える。そのため、遮光膜、特に遮光膜の
端面を位置精度よく制御する必要がある。
【0007】前記したディッピング以外に、刷毛等で遮
光膜となる塗料を塗布する方法や、マスキングを施した
後スプレーで塗布する方法がある。しかしながら、刷毛
等で塗料を塗布する場合、刷毛の先を位置精度良く制御
することは難しく、また塗料が乾燥するまでの間に塗料
が不必要な部分に流れてしまうことがある。またスプレ
ーで塗布した場合、遮光膜の端面、すなわち遮光膜と遮
光膜を塗布していない外管表面との境界線がはっきりと
しないため、このようなメタルハライドランプと反射鏡
とを組み合わせた場合にシャープな配光が得られないと
いう問題がある。
【0008】本発明は、外管に、端面が明瞭でかつ位置
精度良く遮光膜が塗布されたメタルハライドランプを提
供することができ、また、本発明は、外管に、端面が明
瞭でかつ位置精度良く遮光膜を塗布することのできるメ
タルハライドランプの製造方法を提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明のメタルハライド
ランプは、外管内に、一対の電極を有し、かつ内部に水
銀および金属ハロゲン化物が封入された発光管を備えた
メタルハライドランプにおいて、前記外管の表面に遮光
膜および溝を有し、前記遮光膜の端面が前記溝によって
位置規制されたものであり、これによって、外管に、端
面が明瞭でかつ位置精度良く遮光膜が塗布されているの
で、より高い精度で配光規準を満たすことができる。
【0010】また、本発明のメタルハライドランプの製
造方法は、外管内に、一対の電極を有し、かつ内部に水
銀および金属ハロゲン化物が封入された発光管を備えた
メタルハライドランプにおいて、前記外管の表面に遮光
膜の端面を位置規制するための溝を設けた後、前記外管
の表面に遮光性の塗料を塗布し、前記外管の表面に遮光
膜を形成したものであり、これによって、外管に、端面
が明瞭でかつ位置精度良く遮光膜を塗布することができ
る。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明のメタルハライドランプ
は、外管内に、一対の電極を有し、かつ内部に水銀およ
び金属ハロゲン化物が封入された発光管を備えたメタル
ハライドランプにおいて、前記外管の表面に遮光膜およ
び溝を有し、前記遮光膜の端面が前記溝によって位置規
制されていることによって、溝の近傍に塗布された塗料
の一部は溝に流れ込み、溝に流れ込んだ塗料は溝の側面
の壁で規制されるので溝からはみ出ることがなく、した
がって、遮光膜は外管に設けられた溝で位置規制される
ため、端面が明瞭でかつ位置精度の良い遮光膜となる。
【0012】また、本発明のメタルハライドランプは、
溝の深さをd(mm)とした時、0.1≦d≦0.5を
満足することによって、遮光膜の位置規制を精度良く行
うことができる。
【0013】また、本発明のメタルハライドランプの製
造方法は、外管内に、一対の電極を有し、かつ内部に水
銀および金属ハロゲン化物が封入された発光管を備えた
メタルハライドランプにおいて、前記外管の表面に遮光
膜の端面を位置規制するための溝を設けた後、前記外管
の表面に遮光性の塗料を塗布し、前記外管の表面に遮光
膜を形成したものであり、これによって、外管に、端面
が明瞭でかつ位置精度良く遮光膜を塗布することがで
き、また、遮光膜の位置精度は外管の溝の位置に依存す
ることになるため、溝を形成せずに塗布する製造方法に
比べ、塗布工程での能率・歩留まりが向上する。
【0014】また、本発明のメタルハライドランプの製
造方法は、溝を炭酸レーザによって加工するので、位置
精度よく溝を形成できる。また、複雑な形状の溝を容易
に形成することができる。
【0015】図1および図2に、本発明の一実施例であ
る35W自動車前照灯用メタルハライドランプを示す。
図1に示すように、本実施例のメタルハライドランプ
は、内部に一対の電極(図示せず)を有し、水銀と金属
ハロゲン化物としてScI3,NaI,さらに始動用ガス
としてキセノンが封入された発光部2とこの発光部2の
両端にそれぞれ連設された封止部3とを有する発光管
1、例えば、酸化チタン、酸化セリウムがドープされた
紫外線カット効果を有する石英ガラスからなる外管4、
および、耐熱性樹脂からなる口金5を備えている。発光
管1の両端部の封止部3は外管4の両端部に固着されて
いる。外管4の外径は9mm、肉厚は1mmであり、外
管4の表面にはシリカ、酸化鉄を主成分とする遮光膜6
が塗布されている(図1中ハッチングで示す)。なお、
口金5は発光管1を支持している。
【0016】図2に示すように、外管4の表面には、塗
布される遮光膜6の端面の位置を規制するための溝7
(図2中ハッチングで示す)が設けられている。溝7
は、幅0.5mm深さ0.2mmであり、炭酸レーザに
より加工されている(以下、本発明品という)。
【0017】これによって、本実施例のメタルハライド
ランプは、遮光膜6となる遮光性の塗料が溝7によって
位置規制されるので、端面が明瞭でかつ位置精度の良い
遮光膜の形成が容易になる。したがって、より正確な配
光特性を有するメタルハライドランプを得ることができ
る。
【0018】次に、本発明の一実施例であるメタルハラ
イドランプの製造方法について説明する。
【0019】まず、外管4内に、一対の電極を有し、内
部に水銀、金属ハロゲン化物および緩衝ガスが封入され
た発光管1を備えたメタルハライドランプに、図2に示
すように外管4の表面に炭酸レーザによって溝7を設け
た後、外管4の表面に遮光性の塗料を塗布し、乾燥さ
せ、遮光膜6を形成することによって得られる。
【0020】外管4の表面に形成される溝7は、塗布さ
れる遮光性の塗料の周囲を囲うように形成される。これ
によって、遮光性の塗料は溝7に囲まれた範囲内に塗布
され、乾燥後、遮光膜6の端面は溝7に位置することと
なり、外管4に、端面が明瞭でかつ位置精度良く遮光膜
6を形成することができる。また、塗布の精度は、溝7
の位置精度に依存する。溝7の形成は炭酸レーザによっ
て行われているので、外管4表面の所定の位置に正確に
再現性よく溝7を形成できる。
【0021】自動車前照灯のすれ違いビームの配光で
は、図7(左側通行用に直したものを示す)に示される
ように照射エリア12とグレアエリア13との間にシャ
ープな明暗の境界いわゆるカットラインが必要とされる
(ECE規格(REGULATION R669))。
左側通行の場合カットラインは、水平ライン14と左上
り15度のライン15とからなり、これより上の部分、
すなわちグレアエリア13の光を規制値以下にカットす
ることが求められている。この配光を実現するには光源
の発光部分の真横および下15度の部分に遮光手段を設
ける必要がある。例えば、現在自動車前照灯用光源とし
て主流になっているハロゲンランプH4のすれ違いビー
ム用コイルは、コイルの下に金属カップを持ち、この金
属カップは前述したように発光部分であるコイルに対し
真横および下15度の位置で遮光効果を持つように位置
規制されている。つまり灯具から見ると金属カップの端
面が発光部分の境界となり、この境界が前述した配光で
水平ラインと左上がり15度ラインを造り出すことにな
る。したがって、自動車前照灯のメタルハライドランプ
も同様なことが要求される。すなわち発光部分に対し、
ハロゲンランプH4の金属カップと同じ位置に遮光手段
を必要とし、また極めて高い精度で位置規制されること
が必要とされる。
【0022】図3および図4を用いて、遮光膜6に必要
とされる要求を説明する。図3はランプ全体を示し、図
4は、図3におけるランプ規準面8から24mmの距離
の面10、または30mmの距離の面11におけるa方
向から見た概略断面図を示している。前述したように遮
光膜の端面、すなわち図4におけるf1、f2は極めて
高い精度が要求される。なお、図3中、9はランプの規
準軸を示す。
【0023】ここで、面10における測定項目を規準面
から24mmの面における測定項目という意味で「/2
4」を付加して表す。例として面10における測定項目
のf1は「f1/24」と表す。同様に、面11におけ
る測定項目は、規準面から30mmの面における測定項
目という意味で「/30」を付加して表す。さらに24
mmの距離におけるf1の測定値を、f1/24mvと
する。
【0024】発光部分全体にわたって正確に遮光するた
めには、図3において発光部分を内部に含む面10、面
11の間では、遮光膜の端面は直線状でかつ水平である
ことが望ましい。つまり、f1/30はf1/24mv
に極力近い値であることが求められる。
【0025】前述のハロゲンランプH4と同等の配光を
実現するためには、f1、f2の位置精度は、ハロゲン
ランプH4のそれと同等の精度が必要である。ECE規
格(REGULATION No.37)に記載されて
いるH4の金属カップの公差と同じ値をあてはめると、
図5に示すようにf1/24,f2/24(図示せず)
は、±0.5mm、f1/30,f2/30(図示せ
ず)はそれぞれf1/24mv,f2/24mvに対
し、±0.35mmであることが求められる。
【0026】次に上記した本発明品と、外管表面に溝を
形成せずに刷毛、および、スプレーを用いて塗布した従
来品との高い位置精度が要求されるf1の比較を行っ
た。また、本発明品および従来品ともそれぞれ20本試
作した。なお、ディッピングでは、本検討の配光を満た
す遮光膜形状を形成することが極めて困難であるので、
検討対象外とした。本発明品としては、遮光膜6を外管
4表面に溝7を形成した後、遮光性の塗料を刷毛によっ
て塗布し形成した。本発明品および従来品のf1/2
4,f1/30を測定し、良品率を評価した。結果を表
1に示す。
【0027】
【表1】
【0028】表1から明らかなように、表面に溝を形成
せずに、遮光膜を形成した従来品では、刷毛塗り・スプ
レー塗布のいずれの方法によっても良品率が悪いことが
確認された。刷毛塗りは、決まった位置に精度よく塗る
ことが難しく良品率が悪いことが確認された。スプレー
による塗布では遮光膜の位置を規制するため、マスキン
グをした後、スプレー塗布を行ったが、マスクと外管と
の間に塗料が入り込み、境界部分がぼけてしまうため良
品率は0%であった。一方、本発明品では、試作された
本発明品すべてにおいて、不具合は確認されず良品率も
優れていた。
【0029】外管4表面に溝7を設けてその溝7で遮光
膜6の形成位置を規制することは容易である。刷毛塗り
の場合、刷毛の先を位置精度良く制御することは難しい
が、塗料の端面は溝7で規制されるため形成された遮光
膜6の位置がばらつくことはない。溝7の近傍に塗布さ
れた塗料の一部は溝7に流れ込むが、この溝7に流れ込
んだ塗料は図6に示すように溝7の側面の壁で規制され
て溝7からはみ出ることはない。従って遮光膜6の端面
は、溝7の側面の壁の位置と一致することができ遮光膜
6の端面を明瞭かつ位置精度良く形成できる。
【0030】また、結果として遮光膜6の位置精度は溝
7の位置精度に依存することになるが、溝7の形成を炭
酸レーザにより行うことにより、位置精度よくさらに複
雑な形状も容易に実現できる。
【0031】また、溝7の深さdに関しても検討を行っ
た。表2に示すように、溝7の深さdを種々有するラン
プをそれぞれ20本を試作し、目視で遮光膜6の端面が
溝7で規制されているかどうかを調べた。
【0032】
【表2】
【0033】表2から明らかなように、溝7の深さdが
0.1mmより浅くなると塗布不良が生じる。これは、
溝7の深さdが0.1mmより浅くなると塗料を溝7で
完全に規制することができなくなるためで、この場合、
塗料が溝7からはみ出てしまい余分な部分に塗料が付着
することとなる。また溝7の深さdが0.5mmを超え
ると溝7の形成時において、外管4にクラックが生じて
しまうため適当ではない。外管4の肉厚を増してみても
溝7の深さdが0.5mmを超えると溝7の形成時にお
いてクラックが生じてしまう。以上の結果から、溝7の
深さd(mm)は、0.1≦d≦0.5の範囲が好まし
い。
【0034】なお、上記実施例では遮光膜6を囲うよう
に溝7を形成したが、配光に必要な高い位置精度を要求
される部分である遮光膜の端面が溝によって位置規制さ
れていればよい。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、遮光膜
の端面が明瞭でかつ位置精度良く形成されているので、
より高い精度で配光規格を満たすことのできるメタルハ
ライドランプを提供することができる。
【0036】また、本発明は、端面を明瞭にかつ位置精
度良く溝を形成できるとともに、遮光膜を形成すること
ができ、また、複雑な形状の溝を容易に形成することが
でき、塗布工程での能率・歩留まりを向上させることの
できるメタルハライドランプの製造方法を提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である35W自動車前照灯用
メタルハライドランプを示す図
【図2】同じく外管の表面に設けられた溝を示す図
【図3】同じく遮光膜の位置の概略を示す図
【図4】同じく遮光膜の位置の概略を示す図
【図5】同じくf1/24およびf1/30の関係を示
す図
【図6】同じく外管の表面に設けられた溝と遮光膜を示
す図
【図7】ECE規格(REGULATION R66
9)に規定されるすれ違いビームの配光規格を示す図
【符号の説明】
1 発光管 2 発光部 3 封止部 4 外管 6 遮光膜 7 溝

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外管内に、一対の電極を有し、かつ内部
    に水銀および金属ハロゲン化物が封入された発光管を備
    えたメタルハライドランプにおいて、前記外管の表面に
    遮光膜および溝を有し、前記遮光膜の端面が前記溝によ
    って位置規制されていることを特徴とするメタルハライ
    ドランプ。
  2. 【請求項2】 前記溝の深さをd(mm)とした時、
    0.1≦d≦0.5を満足することを特徴とする請求項
    1記載のメタルハライドランプ。
  3. 【請求項3】 外管内に、一対の電極を有し、かつ内部
    に水銀および金属ハロゲン化物が封入された発光管を備
    えたメタルハライドランプにおいて、前記外管の表面に
    遮光膜の端面を位置規制するための溝を設けた後、前記
    外管の表面に遮光性の塗料を塗布し、前記外管の表面に
    遮光膜を形成することを特徴とするメタルハライドラン
    プの製造方法。
  4. 【請求項4】 前記溝を炭酸レーザによって加工するこ
    とを特徴とする請求項3記載のメタルハライドランプの
    製造方法。
JP3945696A 1996-02-27 1996-02-27 メタルハライドランプおよびその製造方法 Pending JPH09231941A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006108075A (ja) * 2004-09-08 2006-04-20 Ushio Inc 希ガス蛍光ランプ
DE10038888B4 (de) * 1999-08-09 2008-09-25 Koito Mfg. Co., Ltd. Verfahren zum Herstellen eines Kolbens für eine Lichtquelle
JP2011504644A (ja) * 2007-11-22 2011-02-10 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 高輝度放電ランプ

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE10038888B4 (de) * 1999-08-09 2008-09-25 Koito Mfg. Co., Ltd. Verfahren zum Herstellen eines Kolbens für eine Lichtquelle
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