JPH1092384A - 高圧放電ランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 できるだけ簡単な方法で安定したピンチ封止
部を有する高圧放電ランプを提供する。 【解決手段】 ピンチ封止部の寸法を、広幅側の幅全体
ｗが広幅側の厚さｄの２．２倍以下であるように選択す
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、長く延びた放電容
器と、電極対と、放電容積内の発光封入物とから成り、
前記放電容器が中央領域と２つの端部領域とを有してお
り、前記中央領域は放電容積を取り囲んでおり、前記２
つの端部領域は反対方向に延在しており、前記２つの端
部領域のうちの少なくとも１つが、それぞれ２つの広幅
側および狭幅側を有するピンチ封止部から形成されてお
り、前記電極が、ピンチ封止部から放電容積に向かって
延びており、金属箔を介して外部リード導体に接続され
ており、前記金属箔は前記ピンチ封止部に埋込まれてお
り、それぞれのピンチ封止部の長さは、前記中央領域の
長さの寸法にほぼ相当する高圧放電ランプに関する。

【０００２】そのようなランプでは、外管を有するある
いは外管のないダブルエンドで密封されているランプが
重要である。このランプは少なくとも一方の側がピンチ
封止部によって密封されている。一般にランプは石英ガ
ラスから成る放電容器を有している。特に、水銀の他に
金属ハロゲン化物の封入物を有するメタルハライドラン
プ、または水銀高圧放電ランプやキセノン高圧放電ラン
プに関する。これらのランプは、有利には光学系、特に
写真光学的目的例えば投光装置、オーバーヘッドプロジ
ェクター及びスポット照明装置に用いられる。特に舞
台、映画およびテレビのための照明系に利用される。典
型的なランプの出力は４００〜２０００Ｗである。

【０００３】

【従来の技術】米国特許第５１４２１９５号明細書から
そのようなランプが公知であり、広幅側と狭幅側とから
成るピンチ封止部の横断面は、典型的なダブルＴ形（Ｉ
形とも称する）を有している。その際、ピンチ封止部の
幅全体ｗ（１６ｍｍ）がピンチ封止部の厚さｄ（４ｍ
ｍ）の４倍に相当する。一般にそのような幅と厚さの比
ｗ／ｄは約４である。ピンチ封止部の口金遠端部に、そ
れぞれセラミック製口金スリーブがセメントを用いて固
定されている。このようなピンチ封止部の長さはほぼ放
電容器の長さに相当しており、ピンチ封止部は、まず第
１に、口金に近い箔の端部の温度を３５０℃に制限する
ように用いられている（このことに関して米国特許第５
１３８２２７号明細書参照）。このようなピンチ封止部
の十分な機械的安定性を保証するように、米国特許第５
１４２１９５号明細書により、放電容器のピンチ封止部
の出発点に補強部が形成されている。この補強部の特別
な構成によりさらに安定性が改善される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、でき
るだけ簡単な方法で安定したピンチ封止部が得られる、
長く延びた放電容器と、電極対と、放電容積内の発光封
入物とから成り、放電容器が中央領域と２つの端部領域
とを有しており、中央領域は放電容積を取り囲んでお
り、２つの端部領域は反対方向に延在しており、２つの
端部領域のうちの少なくとも１つが、それぞれ２つの広
幅側および狭幅側を有するピンチ封止部から形成されて
おり、電極が、ピンチ封止部から放電容積に向かって延
びており、金属箔を介して外部リード導体に接続されて
おり、金属箔はピンチ封止部に埋込まれており、それぞ
れのピンチ封止部の長さは、中央領域の長さの寸法にほ
ぼ相当する高圧放電ランプを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によ
り、ピンチ封止部の寸法を、それぞれの広幅側の幅全体
ｗが広幅側の厚さｄの２．２倍以下に選択することによ
り解決される。

【０００６】本発明の高圧放電ランプは、放電容積を取
り囲む中央領域と、中央領域から反対方向に延在する少
なくとも１つの、有利には２つのピンチ封止部とを有す
る長く延びた放電容器から成る。ピンチ封止部はそれぞ
れ２つの広幅側および狭幅側を有している。例えばピン
チ封止部の長さは少なくとも１８ｍｍである。

【０００７】ピンチ封止部の長さは、中央領域の長さ寸
法の大きさのオーダーを有する。ピンチ封止部の寸法
を、広幅側の幅全体が前記広幅側の厚さの２．２倍以下
に選択する。

【０００８】従来、そのようなランプは、円形または楕
円形の横断面を有するシリンダ状の溶封部によって密閉
されており、この溶封部により長いランプ軸部（１８ｍ
ｍ以上）にも拘わらず、高い安定性が得られる。しかし
ながら、この溶封部は手作業で製作しなければならない
という欠点がある。

【０００９】この溶封部の代わりに公知の寸法をもつ従
来のピンチ封止部に置き換えるという初期の試みは、ピ
ンチ封止部の安定性の欠如により失敗した。ここでは、
広幅側の破損の危険性は、狭幅側よりも著しく大きい。
このような従来のピンチ封止部は、ｗ／ｄ≒４であるよ
うに横断面が明らかに長方形を示し、広幅側と狭幅側に
おいて、破壊強度の尺度を示す全く異なる軸方向の曲げ
モーメントを有する。従来、放電容器の長方形のピンチ
封止部の発端を特別な形状にすることによって破壊強度
を改善することが試みられた。

【００１０】本発明によるピンチ封止部の幾何学的構成
の選択により、機械的安定性が大きく改善される。従っ
て、狭幅側と広幅側の破壊強度はほぼ等しく良好であ
り、溶封部を有するランプの破壊強度にほぼ相当する。

【００１１】ランプの安定性は、有利には放電容器の厚
さを慎重に選択することにより更に改善できる。放電容
器の壁厚は１．５ｍｍ以上であると有利である。この放
電容器の壁厚を、約２ｍｍ±０．３ｍｍとすると特に有
利である。

【００１２】特に、ピンチ封止部の広幅側はそれ自体公
知の方法で、狭幅側を拡幅している縁隆起部を備えてい
る。この構成により、安定性がより付加的に改善する。
特に、狭幅側の全幅が（縁隆起部を含めて）、ほぼ（例
えば少なくとも２０％だけ小さく）広幅側の全幅に相当
すると良好な結果が得られる。

【００１３】有利には、広幅側の表面に横溝が付してあ
る。このことにより、高い温度放射により箔端部の温度
負荷を付加的に低減する大きな表面積が得られ、さらに
ピンチ封止部の安定性が改善される。

【００１４】有利には箔の長さは、ピンチ封止部の長さ
の約６０〜７０％である。

【００１５】ピンチ封止部の全幅が中央領域の最大幅の
５０％未満である。

【００１６】特に有利な実施形態では、リフレクタラン
プに関しても、外側のピンチ封止部の端部が中空円筒状
の管付加部として形成されている。この管付加部に口金
部が保持されている。例えば、管付加部の外径は、管付
加部に装着される口金スリーブの内径に適合している。
有利には、管付加部の外径がピンチ封止部の広幅側の全
幅にほぼ相当する。このように２つの部分が相互に合う
ことが望ましく、それにより簡単に製作できる。さら
に、ランプの軸（ここではピンチ封止部として構成され
ている）および口金が、楕円形の溶封部の場合よりも良
好に軸方向にセンタリングされる。その上、軸と口金と
の間に残る空間が、空気流入に対して適当な材質で良好
に阻止できる。

【００１７】２つの電極が、ピンチ封止部から放電容積
に向かって延びている。この２つの電極は、金属箔を介
して外部リード導体に接続されており、金属箔はピンチ
封止部に埋込まれている。

【００１８】電極がそれぞれモリブデンシートから成る
小管によって巻かれていると有利であることが判明し
た。なぜなら、この構成によりピンチ封止およびランプ
のオン、オフの際のクラックが防止され、電極のセンタ
リングが改善される。小管は、電極と、石英ガラスが電
極に付着することを阻止する周囲の石英壁との間の可撓
性のある層として作用する。さらにモリブデンは、封入
不純物に対するゲッタとして作用する。全体としてラン
プの寿命がこの小管によって延長される。

【００１９】

【発明の実施の形態】次に本発明を実施の形態に基づき
図を用いて詳細に説明する。

【００２０】図１及び図２に、約１００ｍｍの長さの５
７５Ｗの高圧放電ランプ１が示されており、この高圧放
電ランプ１は外管を必要としない。高圧放電ランプは、
ここでは図示していないリフレクタにおいて、特にオー
バーヘッドプロジェクターに用いることが考えられてお
り、高圧放電ランプは横向きにオーバーヘッドプロジェ
クターに挿入される。高圧放電ランプ１は、中央領域３
から成る放電容器２を有しており、中央領域３から、２
つの直径方向に対向しているピンチ封止部４が設けられ
ている。非常に良好に近似で等温の放電容器２は、石英
ガラスから成り、約１．８ｍｍの壁厚を有する。中央領
域３は、外径が約２２ｍｍの球体として構成されてお
り、従って、放電容積は約３ｃｍ³になる。電極先端間
距離が７ｍｍである棒状のタングステン電極５は、それ
ぞれ軸方向にピンチ封止部４に保持されている。タング
ステン電極５は少なくともピンチ封止部の領域が、それ
ぞれモリブデン小管６によって巻かれている。中央領域
は、電極近傍にそれぞれ湾入部７を有しており、湾入部
７は最も低温の場所を形成する。

【００２１】それぞれ２つの広幅側８および狭幅側９を
有するピンチ封止部４の全体の幅ｗは約８ｍｍであり、
厚さｄは約４ｍｍであり、従ってｗ／ｄ＝２．０であ
る。ピンチ封止部４は、広幅側８の縁部に沿って肉厚の
縁隆起部１０を有しており、そのため縁隆起部を含む狭
幅側は約６ｍｍの有効幅ｂを実現できる。長さが約２８
ｍｍであるピンチ封止部４は、短い移行領域１１を用い
て中央領域３に続いている。移行領域１１の長さは約２
ｍｍである。この移行領域において、中央領域の湾曲し
た壁とピンチ封止部の直線的に延びた輪郭線との間に流
線形の移行部が見られる。この移行部の領域の曲率半径
は典型的には約２ｍｍである。

【００２２】ピンチ封止部の中にそれぞれ、長さ２０ｍ
ｍ、幅３．５ｍｍのモリブデン箔１２がほぼ真中に設け
られている。モリブデン箔１２は、ピンチ封止部に気密
に埋込まれている。ピンチ封止部の放電部から離れた端
部には、シリンダ状の管付加部１３が形成されており、
この管付加部１３の外径は８ｍｍであり、内径は５ｍｍ
である。管付加部の長さはそれぞれ約１０ｍｍである。

【００２３】電極５は、モリブデン箔１２を介して、管
付加部１３を介して真中を外側へ延在している外部リー
ド導体１４に接続されている。リード導体１４は金属口
金スリーブ１５（図２参照）に硬ろうにより接触接続さ
れている。口金スリーブ１５は、ガラス管付加部１３に
直接差し込まれており、セメント２１を用いてガラス管
付加部１３に接続されている。口金スリーブ１５は、外
側がキャップ状に（参照番号１６）密閉されている。キ
ャップ１６から、ローレット付きナット１８を有するね
じ棒１７が張り出している。管付加部１３とキャップ１
６との間の空洞部には、有利には、箔の酸化を付加的に
防止するシール材１９が充填されている。シール材１９
が空洞部全体を充填しても有利である。充填材として、
例えばセラミックペーパまたはセメント材が用いられ
る。ピンチ封止部端の典型的な温度は２５０℃である。

【００２４】ピンチ封止部の広幅側８の表面に横溝２０
が設けられている。さらに、前記表面は電極および外部
リード導体部位に長く延在したセンタリング隆起部を有
している（図示せず）。

【００２５】放電容積は、点火ガスとして希ガス（アル
ゴン）、主成分として水銀、およびハフニウム、ジスプ
ロシウム、ガドリニウム、セシウム、タリウムのヨウ化
物及び／又は臭化物から成る金属ハロゲン化物から成る
封入物を含んでいる。この封入物を用いて全体として、
演色評価数が８５以上である場合色温度は６０００Ｋに
なる。

【００２６】給電電圧が２３０Ｖでランプの電流が６．
７Ａの場合、１００Ｖの放電維持電圧が得られる。放電
はアークの安定性が得られ、その際電極間距離は７ｍｍ
である。

【００２７】別の実施形態は金属ハロゲン化物の封入物
を有する１２００Ｗのランプであり、このランプの構成
は図１及び図２で示したのと同様である。ランプ管の全
長は約１６０ｍｍである。ピンチ封止部および別の構成
部の寸法は、第１の実施形態に比して約５０％大きくな
っている。ｗ／ｄの比はここでも約２．０である。

【００２８】このようなランプは、実質的に既述の公知
技術と同様に製造され、その際ピンチ封止部は相応して
異なって形成しなければならない。

【００２９】図３は１つのリフレクタランプの実施形態
を示す。リフレクタランプ２５はリフレクタ２６の中で
軸方向に位置しており、リフレクタ２６の頂点領域にお
いてリフレクタ頸部３０が設けられている。ランプの中
央領域３１は第１の端部が、横断面がほぼ“正方形の”
第１のピンチ封止部２７によって密封されており、この
ピンチ封止部２７は外側端部に、中空円筒状の管付加部
２８の形態で付加的に延長部を有する。付加部２８と共
に第１のピンチ封止部２７は、リフレクタ頸部３０の中
に位置しており、頸部３０に固定されているセラミック
製口金部３２の中に口金セメント２９を用いて保持され
ている。このほぼ“正方形の”ピンチ封止部では、ｗ／
ｄの比は約１．８である。

【００３０】第２の実施形態では、リフレクタランプの
第１の端部を、その代わりにそれ自体公知の方法で、同
様に中空円筒状の管付加部を有する溶封部によって密封
することもできる。しかしながら、溶封部に比して正方
形ピンチ封止部を用いることの利点は、この構成により
リフレクタ頸部においてランプの光学的調整のための広
いスペースがあることにある、なぜならこのピンチ封止
部の横断面は溶封の場合よりも小さいからである。この
ことによりこの調整は著しく容易にできる。

【００３１】リード導体ケーブル３３は、口金部３２の
側方に導入されており、中空円筒状の付加部２８から突
出している外側の電流リード導体３４に接続されてい
る。

【００３２】ランプの中央領域３１の第２の端部は、リ
フレクタランプの２つの実施形態のそれぞれにおいて、
（第２の）“正方形の”ピンチ封止部３５によって密封
されている。このピンチ封止部は、ピンチ封止部の端部
がリフレクタの開口部３６から外側に突出しないよう
に、（例えば管付加部なしで）短くなっていると有利で
ある。このように、非常にコンパクトで正確に調整でき
るリフレクタランプが提供される。

【００３３】第２のピンチ封止部３５から突出している
第２のリード導体３７は、アーチ形のケーブル３８を用
いて、リフレクタの側方の別個の接続端子３９に接続さ
れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】口金のないメタルハライドランプの一部を切欠
して示す側面略図を示す。

【図２】口金を有する図１のメタルハライドランプの９
０°回転した側断面略図を示す。

【図３】リフレクタランプの別の実施例の側断面略図を
示す。

【符号の説明】 １ 高圧放電ランプ ２ 放電容器 ３ 中央領域 ４ ピンチ封止部 ５ 電極 ６ 小管 ７ 湾入部 ８ 広幅側 ９ 狭幅側 １０ 縁隆起部 １１ 移行領域 １２ モリブデン箔 １３ 管付加部 １４ 外部リード導体 １５ 口金スリーブ １６ キャップ １７ ねじ棒 １８ ローレット付きナット １９ シール材 ２０ 横溝 ２１ セメント ２５ リフレクタランプ ２６ リフレクタ ２７ ピンチ封止部 ２８ 付加部 ２９ 口金セメント ３０ リフレクタ頸部 ３１ 中央領域 ３２ 口金部 ３３ リード導体ケーブル ３４ リード導体 ３５ ピンチ封止部 ３６ リフレクタの開口部 ３７ リード導体 ３８ ケーブル ３９ 接続端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トーマス ディットリッヒ ドイツ連邦共和国 ベルリン エルバーフ ェルダーシュトラーセ 31 (72)発明者 ディーター フランケ ドイツ連邦共和国 ミュンヘン カール− マルクス−リング ５

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長く延びた放電容器（２）と、電極対
   （５）と、放電容積内の発光封入物とから成り、 前記放電容器（２）が中央領域（３）と２つの端部領域
   とを有しており、前記中央領域（３）は放電容積を取り
   囲んでおり、前記２つの端部領域は反対方向に延在して
   おり、前記２つの端部領域のうちの少なくとも１つが、
   それぞれ２つの広幅側（８）および狭幅側（９）を有す
   るピンチ封止部（４）から形成されており、 前記電極（５）が、ピンチ封止部（４）から放電容積に
   向かって延びており、金属箔（１２）を介して外部リー
   ド導体（１４）に接続されており、前記金属箔は前記ピ
   ンチ封止部に埋込まれており、 それぞれのピンチ封止部の長さは、前記中央領域の長さ
   の寸法にほぼ相当する高圧放電ランプにおいて、 ピンチ封止部（４）の寸法が、それぞれの広幅側（８）
   の幅全体ｗが前記広幅側の厚さｄの２．２倍以下に選択
   されていることを特徴とする高圧放電ランプ。
2. 【請求項２】 箔の長さがピンチ封止部の長さの約６０
   〜７０％であることを特徴とする請求項１に記載の高圧
   放電ランプ。
3. 【請求項３】 ピンチ封止部の幅全体が中央領域の最大
   幅の５０％未満であることを特徴とする請求項１に記載
   の高圧放電ランプ。
4. 【請求項４】 広幅側（８）が、狭幅側（９）を拡幅し
   ている縁隆起部（１０）を備えており、狭幅側（９）の
   全幅が、縁隆起部を含めて、広幅側（８）の全幅にほぼ
   （例えば少なくとも２０％だけ小さく）相当することを
   特徴とする請求項１に記載の高圧放電ランプ。
5. 【請求項５】 ピンチ封止部の端部にシリンダ状の管付
   加部（１３）が形成されていることを特徴とする請求項
   １に記載の高圧放電ランプ。
6. 【請求項６】 管付加部（１３）の外径が、前記管付加
   部（１３）に装着される口金スリーブ（１５）の内径に
   適合していることを特徴とする請求項１に記載の高圧放
   電ランプ。