JPH11213952A - メタルハライド放電ランプおよび照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】主要部が透光性セラミックからなる放電容器
を、高温のハロゲン化物に侵されやすい金属を封着金属
部分に用いないで、信頼性高く封着する。 【解決手段】放電空間を包囲する透光性セラミックから
なる膨出部１ａ１及びその両端に連通して配置され内径
が小さく封着部１ｂ１がタングステン又はモリブデンと
セラミックとのサーメットからなる端部部分１ｂに、封
着金属部分２ａ及び耐ハロゲン化物部分２ｂを備えた給
電導体２を、耐ハロゲン化物部分と端部部分の内面との
間にわずかな隙間を形成して挿入し、封着金属部分と端
部部分の封着部との間にセラミック封止用コンパウンド
のシール４を溶融固化させた。サーメットはタングステ
ン又はモリブデンとセラミックとの中間の熱膨張係数を
有しているから、放電容器の封着部をサーメットで構成
することにより、タングステン又はモリブデンを封着す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主要部が透光性セ
ラミックからなる放電容器を備えたメタルハライド放電
ランプおよびこれを用いた照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】透光性アルミナなどの透光性セラミック
からなる放電容器を備えたメタルハライド放電ランプ
は、石英ガラスに比較して耐熱性および耐食性に優れる
ことから、優れた寿命特性を有すること、およびジスプ
ロシウムＤｙやナトリウムＮａなどの発光金属との反応
による失透現象が少なくて、したがってこれに伴う光束
低下を抑制できると期待されている。

【０００３】透光性セラミックからなる放電容器は、上
記のような利点を期待できるが、封着の問題がある。す
なわち、透光性セラミックを封着するには、透光性セラ
ミックを構成するアルミナやＹＡＧと熱膨張係数が近い
ニオブやタンタルを封着材として用いることが好ましい
が、これらの金属は高温の金属ハロゲン化物と反応しや
すい。

【０００４】そこで、たとえばＬＳ７プロシーディング
ボリューム’９５（京都）において発表されたものにあ
っては、ニオブの封着金属部分にタングステンからなる
電極棒を溶接するとともに、電極棒の回りにモリブデン
コイルを巻装してセラミック封止用コンパウンドのシー
ルを放電容器の端部部分内に挿入されたニオブの封着金
属部分を被覆するのに加えて、さらにモリブデンコイル
のニオブ側の部分まで上記シールで延在させることによ
り、ニオブの封着金属部分が放電空間側に露出するのを
防止している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、透光性セラ
ミックとモリブデンとは、熱膨張係数が異なるために、
封着になお問題がある。すなわち、透光性セラミックを
構成するアルミナやＹＡＧの熱膨張係数は、８×１０^-6
程度である。これに対して、モリブデンの熱膨張係数
は、６×１０^-6程度であり、また、タングステンの熱膨
張係数は、５×１０^-6程度であり、透光性セラミックの
それとは顕著な差が存在する。

【０００６】そこで、セラミック封止用コンパウンドの
熱膨張係数を調整して透光性セラミックのそれに接近す
るように設定すると、モリブデン部分に流入した上記コ
ンパウンドの部分が溶融して、次に固化する際にモリブ
デンと接触している部分からクラックを生じやすい。

【０００７】上記とは反対に、セラミック封止用コンパ
ウンドの熱膨張係数をモリブデンのそれに接近するよう
に設定すると、上記コンパウンドが溶融して、次に固化
する際に透光性セラミックに接触している部分におい
て、透光性セラミックにクラックを生じやすい。

【０００８】また、たとえクラックが発生しなかったと
しても、セラミック封止用コンパウンドのシールとモリ
ブデンとの熱膨張係数の相違から、メタルハライド放電
ランプの点灯および消灯による点滅の繰り返しに伴っ
て、上記シールとこれに接触しているモリブデンとの間
の膨張・収縮が繰り返されるうちに、両者の接触部分が
剥がれたりシール内に小さなクラックを生じて、当該部
分を通じて高温のハロゲン化物が封着部内に侵入して封
着金属部分であるニオブを侵しやすいという欠点があ
る。

【０００９】そこで、特開平６−１９６１３１号公報の
図７およびこれに関連する説明文には、ニオブからなる
封着金属とタングステンからなる電極棒との中間に、耐
ハロゲン化物部分として、タングステンとアルミニウム
の酸化物とを６０：４０の容積比で形成したサーメット
を介在させる変形例が記載されている。

【００１０】しかし、上記サーメットは、高融点を有し
ているために、ニオブやタングステンとの接合を高精度
で行うことが困難であり、したがって実用的でないとい
う欠点がある。

【００１１】本発明は、主要部が透光性セラミックから
なる放電容器を、高温のハロゲン化物に侵されやすいニ
オブなどの金属を封着金属部分に用いないで、信頼性高
く封着したメタルハライド放電ランプおよびこれを用い
た照明装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を達成するための手段】請求項１の発明のメタル
ハライド放電ランプは、放電空間を包囲する透光性セラ
ミックからなる膨出部および膨出部の両端に連通して配
置され膨出部より内径が小さくて少なくとも封着部がタ
ングステンまたはモリブデンとセラミックとのサーメー
ットからなる端部部分を備えた放電容器と；サーメット
を構成している金属と同じタングステンまたはモリブデ
ンからなる封着金属部分および封着金属部分の先端に基
端部が接続している耐ハロゲン化物部分を備え、放電容
器の端部部分内を貫通するとともに、端部部分との間に
わずかな隙間を形成する給電導体と；放電容器の膨出部
内に配設されて給電導体に接続した電極と；放電容器の
端部部分の封着部および給電導体の封着金属部分の間を
封着するセラミック封止用コンパウンドのシールと；発
光金属のハロゲン化物を含み放電容器内に封入された放
電媒体と；を具備していることを特徴としている。

【００１３】本発明および以下の各発明において、特に
指定しない限り用語の定義および技術的意味は次によ
る。

【００１４】放電容器について 「透光性セラミック」とは、単結晶の金属酸化物たとえ
ばサファイヤと、多結晶の金属酸化物たとえば半透明の
気密性アルミニウム酸化物（ＤＧＡ）、イットリウム−
アルミニウム−ガーネット（ＹＡＧ）およびイットリウ
ム酸化物（ＹＯＸ）と、多結晶非酸化物たとえばアルミ
ニウム窒化物（ＡｌＮ）のような耐火材料を意味する。
これらのセラミックは熱膨張係数が８×１０^-6程度であ
る。

【００１５】なお、「透光性」とは、放電による発光を
放電容器を透過して外部に導出できる程度に透過すれば
よく、透明および拡散透光性のいずれでもよい。

【００１６】放電容器を製作するには、最初から膨出部
および端部部分を透光性セラミックで一体に成形するこ
とができる。これと異なる方法としては、円筒体および
円筒体の両端を閉塞する中心孔明きの一対の端板をそれ
ぞれセラミック材料の仮成形により形成して膨出部を、
また端板の中心孔にセラミック材料またはサーメット材
料の仮成形により形成した細長いチューブを挿入して端
部部分を、それぞれ用意して、これらを放電容器の形状
に組み立ててから、これらを焼結して気密に一体化して
もよい。

【００１７】放電容器の端部部分の「封着部」とは、後
述するセラミック封止用コンパウンドのシールを介して
給電導体の封着金属部分と気密に封着される部分を意味
する。 「少なくとも封着部がタングステンまたはモリ
ブデンとセラミックとのサーメットからなる端部部分」
とは、端部部分の全体が上記サーメットからなる構成
と、端部部分のうち封着部が上記サーメットからなり、
残余の部分が透光性または非透光性のセラミックからな
る構成とを含む意味である。前者の場合、サーメットか
らなる端部部分と、透光性セラミックからなる膨出部と
は気密に封止されている必要がある。また、後者の場
合、さらにサーメットによって構成された封着部と残余
のセラミックからなる端部部分とは気密に封止されてい
る必要がある。これらの部分は、焼結により気密に封止
することが可能である。

【００１８】「サーメット」は、タングステンまたはモ
リブデンの粉末とセラミックの粉末とを圧縮成形し、焼
結して形成した複合材料で、セラミックの耐熱性と金属
の強靱性とを兼ね備えているが、さらに熱膨張係数にお
いても上記金属とセラミックとの中間の７〜７．５×１
０^-6程度に設定することができる。上記金属の熱膨張係
数については後述する。

【００１９】また、サーメットと封着金属およびセラミ
ックとの熱膨張係数の差を一層小さくするために、熱膨
張係数の異なる複数のサーメットを直列に段継ぎ接続す
ることもできる。すなわち、封着金属部分との封着を行
う部分には、封着金属の熱膨張係数に接近した熱膨張係
数を有するサーメットを用いる。また、セラミックとの
封着を行う部分には、セラミックに接近した熱膨張係数
を有するサーメットを用いる。このようにすれば、隣接
する異なるサーメットの間の熱膨張係数の差は単一のサ
ーメットを用いるときより小さくなり、良好な封着を行
うことができる。

【００２０】給電導体について 「給電導体」とは、電源からバラスト手段を介して電極
間に電圧を印加して、メタルハライド放電ランプを始動
し、電流を導入して点灯するために、機能するものであ
って、放電容器に気密にシールされ、電極に接続する部
材をいう。そして、給電導体は、放電容器との良好な気
密を得るために、封着金属部分とこれに接続された耐ハ
ロゲン化物部分とからなり、主として封着金属部分で放
電容器の端部部分に形成された封着部にセラミック封止
用コンパウンドのシールを介して封着される。

【００２１】「封着金属部分」とは、放電容器の端部部
分の封着部に封着される金属の部分であって、サーメッ
トを構成している金属と同じタングステンまたはモリブ
デンからなる部分であることを意味する。すなわち、サ
ーメットがタングステンとセラミックとから構成されて
いれば、給電導体の封着金属部分にはタングステンを用
いる。また、サーメットを構成する金属がモリブデンで
ある場合には、封着金属部分には、モリブデンを用い
る。既述のとおりタングステンの熱膨張係数は５×１０
^-6程度であり、モリブデンのそれは６×１０^-6程度であ
る。

【００２２】「耐ハロゲン化物部分」とは、メタルハラ
イド放電ランプの作動中に放電容器内に存在するハロゲ
ン化物および遊離ハロゲンによる腐食作用が殆どないし
は全く起こらない物質からなる部分であることを意味
し、たとえばタングステン、モリブデン、プラチナ、イ
リジウム、レニウムおよびロジウムからなるグループか
ら選択された金属あるいはこれらの金属の少なくとも一
種の珪化物、炭化物または窒化物の１種または複数種か
らなる部分であり、異なる材質の心材に対して上記材料
で被覆したものであってもよい。

【００２３】耐ハロゲン化物部分をタングステンまたは
モリブデンで構成した場合に、封着金属部分と同一金属
で構成することができるが、互いに異なる金属であって
もよい。同一金属を用いる場合に、単一の金属棒を用い
ることができるし、太さの異なるものを溶接してもよ
い。互いに異なる金属の場合に、封着金属部分にモリブ
デン、耐ハロゲン化物部分にタングステンを用いてもよ
いし、反対に封着金属部分にタングステン、耐ハロゲン
化物部分にモリブデンを用いてもよい。この場合に、さ
らにモリブデンからなる耐ハロゲン化物部分の先端にタ
ングステンの電極棒を溶接してもよい。

【００２４】以上から明かなように、本発明において
は、封着金属部分と耐ハロゲン化物部分とが同一金属に
て構成される態様を含んでいる。

【００２５】「わずかな隙間」とは、給電導体および放
電容器の端部部分の内面との間に形成される空所が少な
くとも５μｍで、最大でも端部部分の内径の１／４の大
きさで、約２００μｍ以下の空所を意味する。したがっ
て、端部部分を貫通する給電導体の耐ハロゲン化物部分
の直径は、端部部分の内径の少なくとも１／２とする。

【００２６】また、上記わずかな隙間は、放電容器の端
部部分と給電導体との間にサーメットのスリーブを介在
させて形成することもできる。この場合、わずかな隙間
は給電導体とスリーブとの間および端部部分の内面との
間の両方に形成される。

【００２７】さらに、わずかな隙間は、給電導体の耐ハ
ロゲン化物部分を棒体と、棒体に巻回したコイルの外周
面と端部部分の内面との間に形成することもできる。

【００２８】さらにまた、メタルハライド放電ランプの
作動中、わずかな隙間の中には、余剰のハロゲン化物が
液化状態で侵入して最冷部を形成するが、隙間の間隔を
適当に設定することにより、所望の最冷部温度にするこ
とができる。

【００２９】電極について 本発明のメタルハライド放電ランプは、交流および直流
のいずれで点灯するように構成されていてもよいので、
電極は、交流で作動する場合、同一構造とするが、直流
で作動する場合、一般に陽極は温度上昇が激しいから、
陰極より放熱面積の大きいものを用いることができる。

【００３０】また、本発明のメタルハライド放電ランプ
は、短アーク形であってもよいし、長アーク形であって
もよい。

【００３１】短アーク形とは、放電容器内の一対の電極
の間に形成される電極間距離を小さくすることにより、
アーク放電を電極によって安定させるいわゆる電極安定
形のものである。たとえば、液晶プロジェクタ用、自動
車の前照灯用などに短アーク形のメタルハライド放電ラ
ンプが用いられる。

【００３２】一方、長アーク形とは、放電容器内の一対
の電極の間に形成される電極間距離を放電容器の膨出部
の内径より大きくすることにより、アーク放電を放電容
器の内面で安定させるいわゆる管壁安定形のものをい
う。長アーク形のメタルハライド放電ランプは、一般照
明などにおいて広く用いられている。

【００３３】セラミック封止用コンパウンドのシールに
ついて セラミック封止用コンパウンドのシールは、メタルハラ
イド放電ランプの点灯中の高温に十分耐え得る耐熱性を
備えるとともに、サーメットの熱膨張係数と給電導体の
封着金属部分を構成する金属の熱膨張係数との中間の熱
膨張係数を有するように調整するものとする。たとえ
ば、Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂−Ｄｙ₂Ｏ₃系のセラミック封止
用コンパウンドを用いることができる。

【００３４】放電媒体について 放電媒体は、発光金属のハロゲン化物を必須として、そ
の他必要に応じて希ガスおよびランプ電圧を所定値にす
る緩衝媒体からなる。発光金属としては、任意所望に選
択して用いることができるが、たとえばナトリウムＮ
ａ、スカンジウムＳｃ、リチウムＬｉおよび希土類金属
を単独または複数種を混合して用いることができる。な
お、ハロゲンとしては、ヨウ素Ｉ、臭素Ｂｒ、塩素Ｃｌ
およびフッ素Ｆを用いることができる。

【００３５】希ガスは、主として始動用として、アルゴ
ンＡｒ、クリプトンＫｒまたはキセノンＸｅを用いるこ
とができる。

【００３６】緩衝媒体としては、水銀または可視光域に
発光がないか少なくて点灯中の蒸気圧が比較的高い金属
たとえばアルミニウムＡｌなどのハロゲン化物を用いる
ことができる。

【００３７】作用について 本発明においては、放電容器の端部部分の少なくとも封
着部をタングステンまたはモリブデンとセラミックとの
サーメットにより形成し、給電導体の封着金属部分をサ
ーメットを構成する金属と同じタングステンまたはモリ
ブデンにて形成して、封着部と封着金属部分との間をセ
ラミック封止用コンパウンドのシールによって封着する
ことにより、サーメットのセラミックとタングステンま
たはモリブデンとの中間の熱膨張係数を利用して封着金
属部分とサーメットの封着部との間の封着を良好に行う
ことができる。

【００３８】また、サーメットからなる封着部と放電容
器のセラミックの部分との間も熱膨張係数が比較的接近
しているので、焼結により良好に封着することができ
る。

【００３９】したがって、本発明においては、ニオブな
どの高温のハロゲン化物に侵されやすい金属を用いるこ
となく封着ができるので、信頼性の高い封着が得られ
る。

【００４０】請求項２の発明のメタルハライド放電ラン
プは、請求項１記載のメタルハライド放電ランプにおい
て、放電容器は、端部部分の封着部がタングステンまた
はモリブデンとセラミックとのサーメットからなり、残
余の部分が透光性セラミックからなることを特徴として
いる。

【００４１】端部部分の封着部のみをサーメットにより
構成することは、放電容器の残余の部分は透光性セラミ
ックにより形成することができるので、放電容器を相対
的に安価にすることに寄与する。

【００４２】また、封着部はサーメットによって形成さ
れているので、封着性については端部部分全体をサーメ
ットで構成する場合と変わらない。

【００４３】さらに、セラミックからなる端部部分の残
余の部分とサーメットからなる封着部との封止を印籠嵌
合した状態にして行うことができ、良好な機械的強度お
よび気密性を両者の封止部に得ることもできる。

【００４４】請求項３の発明のメタルハライド放電ラン
プは、請求項１または２記載のメタルハライド放電ラン
プにおいて、給電導体は、耐ハロゲン化物部分に巻装さ
れたタングステンまたはモリブデンからなるコイルを備
えるとともに、コイルを耐ハロゲン化物部分から延伸し
て封着金属部分を構成していることを特徴としている。

【００４５】耐ハロゲン化物部分の周囲に上記のように
コイルを巻装することにより、放電容器の端部部分との
間に所望の間隙を有するわずかな隙間を形成しやすくな
る。そして、本発明においては、さらにコイルを延伸さ
せて封着金属部分として作用させるようにしている。

【００４６】そうして、本発明においては、コイルを巻
装して封着することにより、封着時の加熱でコイルが変
形するために、耐ハロゲン化物部分がコイルから不所望
に脱落するようなことがなくなる。

【００４７】さらに、要すれば、封着金属部分を構成す
るコイルの内部にタングステン、モリブデンまたはサー
メットの棒体を挿入することができる。これにより、セ
ラミック封止用コンパウンドの使用量を低減でき、その
分コンパウンドから放出される不純ガスの量を少なくす
ることができる。なお、この場合、封着金属部分のコイ
ル内に挿入する上記棒体を耐ハロゲン化物部分に溶接し
なくても、コイルによって支持することができる。

【００４８】請求項４の発明のメタルハライド放電ラン
プは、請求項１ないし３のいずれか一記載のメタルハラ
イド放電ランプにおいて、給電導体は、セラミック封止
用のコンパウンドのシールに埋設される部分に水素およ
び酸素ゲッタを支持していることを特徴としている。

【００４９】水素および酸素ゲッタを耐ハロゲン化物部
分に支持させるには、たとえば当該ゲッタを線状にして
耐ハロゲン化物部分に巻回することにより、実現するこ
とができる。

【００５０】耐ハロゲン化物部分にコイルを巻装する場
合には、コイルの一部分を伸ばしてそのピッチを広げ、
その間に線状のゲッタを略Ｃ字状に屈曲して耐ハロゲン
化物部分に巻き付ければ、ゲッタをコイルの１ターンの
ようにして装着することができる。

【００５１】また、水素および酸素ゲッタは、耐ハロゲ
ン化物部分に溶接してもよいが、巻回だけで移動しなけ
れば、溶接しなくてもよい。

【００５２】さらに、ゲッタは、板状などにしてもよ
い。

【００５３】そうして、本発明において、水素および酸
素ゲッタは、放電容器中の水素および酸素を吸収した後
にセラミック封止用コンパウンドによって被覆される。
すなわち、給電導体の封着性の部分をセラミック封止用
コンパウンドのシールにより放電容器の端部部分に封止
してから、放電容器を水素および酸素が放出される温度
まで加熱する。この加熱によって放出された水素および
酸素がゲッタに吸収される。次に、セラミック封止用コ
ンパウンドのシール部分を再度加熱すると、同コンパウ
ンドが溶融して水素および酸素ゲッタの上まで延在して
当該ゲッタを被覆する。

【００５４】本発明においては、水素および酸素ゲッタ
が放電容器内の不純ガスを吸着した後にセラミック封止
用コンパウンドのシールによって被覆するので、放電容
器内の不純ガスを除去できるとともに、水素および酸素
ゲッタが高温のハロゲン化物によって侵されるようなこ
とがない。

【００５５】請求項５の発明の照明装置は、照明装置本
体と；照明装置本体に装着される請求項１ないし４のい
ずれか一記載のメタルハライド放電ランプと；を具備し
ていることを特徴としている。

【００５６】本発明は、上述した本発明のメタルハライ
ド放電ランプを光源として何らかの目的のために利用す
る全ての装置に適応するもので、これらの装置を包括的
に照明装置という。たとえば、各種照明器具、表示用装
置および投光装置などである。照明器具としては、屋外
用および屋内用の照明器具を含む。投光装置としては、
液晶プロジクタ、オーバヘッドプロジェクタ、サーチラ
イト、移動体用ヘッドランプなどに適用することができ
る。

【００５７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００５８】図１は、本発明のメタルハライド放電ラン
プの第１の実施形態を示す断面図である。

【００５９】図２は、同じく要部拡大断面図である。

【００６０】図において、１は放電容器、２は給電導
体、３は電極、４はセラミック封止用コンパウンドのシ
ール、５はわずかな隙間である。

【００６１】放電容器１は、膨出部１ａおよび一対の端
部部分１ｂ、１ｂを備えている。

【００６２】膨出部１ａは、透光性アルミナセラミック
からなり、内径９ｍｍ、全長１３ｍｍである。そして、
膨出部１ａは、円筒部１ａ１と、その両端面を閉塞する
中央孔を形成した一対の円盤１ａ２、１ａ２とからな
る。これらは、それぞれ別に仮成形してから組み立てら
れ、さらに後述するサーメットの仮成形品を組み立て
て、一緒に焼結することにより、気密に一体化された放
電容器１を形成する。

【００６３】端部部分１ｂは、アルミナおよびモリブデ
ンのモル比が３：１〜１：１の割合のサーメットからな
り、内径１ｍｍ、長さ１２ｍｍ、肉厚はほぼ１ｍｍであ
る。そして、端部部分１ｂは、膨出部１ａと反対側の端
部が封着部１ｂ１として作用して、後述するセラミック
封止用コンパウンドのシール４により給電導体２の封着
金属部分２ａを封着する。この端部部分は、予め仮成形
されてから、焼結して形成される。

【００６４】給電導体２は、封着金属部分２ａおよび耐
ハロゲン化物部分２ｂからなる。

【００６５】封着金属部分２ａは、外径０．９ｍｍ、端
部部分１ｂの封着部１ｂ１への挿入深さが７ｍｍのモリ
ブデン棒からなる。

【００６６】耐ハロゲン化物部分２ｂは、外径０．４ｍ
ｍのタングステンの棒からなり、封着金属部分２ａの先
端にレーザにより同軸に溶接されている。さらに、耐ハ
ロゲン化物部分２ｂには、外径０．２５ｍｍのモリブデ
ン線からなるコイル２ｂ１が巻装されている。

【００６７】電極３は、外径０．３ｍｍのタングステン
線を耐ハロゲン化物部分１０３ｂの先端部に巻回するこ
とにより構成されている。

【００６８】セラミック封止用コンパウンドのシール４
は、Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂−Ｄｙ₂Ｏ₃系のガラスフリット
を溶融固化してなり、放電容器１のサーメットからなる
端部部分１ｂの封着部１ｂ１および給電導体２の封着金
属部分２ａの間を５ｍｍの深さまで気密に封止ルしてい
る。封着金属部分２ａは、セラミック封止用コンパウン
ドのシール４によって完全に被覆されていないで、一部
が放電容器１内に露出しているが、ハロゲン化物に対す
る耐性があるので、差し支えない。

【００６９】放電容器１内には、放電媒体として以下の
ものが封入されている。すなわち、発光金属は、ヨウ化
ジスプロシウムＤｙＩ₃、ヨウ化タリウムＴｌＩおよび
ヨウ化ナトリウムＮａＩ、始動ガスはアルゴンＡｒ５０
ｔｏｒｒ、さらに緩衝ガスとして水銀を加えて放電媒体
を構成している。

【００７０】わずかな隙間５は、放電容器１の端部部分
１ｂの内面と給電導体２の耐ハロゲン化物部分２ｂに巻
装されたコイル２ｂ１との間に形成されている。

【００７１】そうして、得られたメタルハライド放電ラ
ンプを図６に示す実施形態のように外管内に収納して点
灯し、１５０Ｗのランプ電力を投入したとき、ランプ電
圧が９５Ｖであった。そして、５０００時間点灯後に封
着部断面を詳細に観察した結果、給電導体２の封着金属
部分２ａおよびサーメットからなる端部部分１ｂの封着
部１ｂ１と、セラミック封止用コンパウンド４との間に
隙間は全く認められなかった。

【００７２】図３は、本発明のメタルハライド放電ラン
プの第２の実施形態を示す要部拡大正面図である。

【００７３】図において、図２と同一部分には同一符号
を付して説明は省略する。

【００７４】本実施形態は、給電導体２の耐ハロゲン化
物部分２ｂに巻装されたコイル２ｂ１を延伸させて封着
金属部分２ａ’を構成した点で異なる。

【００７５】すなわち、封着金属部分２ａ’は、コイル
２ｂ１が封着部１ｂ１に対向する位置まで延在すること
により形成されている。本実施形態においては、さらに
封着金属部分２ａ’の内部に外径０．４ｍｍのモリブデ
ン棒２ａ１’が挿入されて封着金属部分２ａ’を補助し
ている。モリブデン棒２ａ１’の先端は、耐ハロゲン化
物部分２ｂを構成するタングステン棒に溶接していない
が、コイル２ｂ１および封着金属部分２ａ’を構成する
コイルが封着時に変形して耐ハロゲン化物部分２ｂの不
所望な脱落を防止する。

【００７６】図４は、本発明のメタルハライド放電ラン
プの第３の実施形態を示す要部拡大断面図である。

【００７７】図において、図３と同一部分については同
一符号を付して説明は省略する。

【００７８】本実施形態は、水素および酸素ゲッタ６を
給電導体２に支持させた点で異なる。

【００７９】すなわち、水素および酸素ゲッタ６は、外
径０．２５ｍｍのニオブ線をほぼＣ字状に折曲してな
り、封着金属部分２ａ’の中間においてモリブデン棒２
ａ１’に巻き付けて支持させている。この場合、封着金
属部分２ａ’のコイルの中間部においてコイルを引っ張
ってピッチを大きくして隙間を作り、その隙間に水素お
よび酸素ゲッタ６を装着する。

【００８０】そうして、放電容器１内に露出した状態で
仮封着を行い、その状態で放電容器１を加熱して、主と
してハロゲン化物から放出された水素および酸素を水素
および酸素ゲッタ６に吸着させてから、再度封着してセ
ラミック封止用コンパウンドのシール４によって水素お
よび酸素ゲッタ６を被覆する。

【００８１】図５は、本発明のメタルハライド放電ラン
プの第４の実施形態を示す断面図である。

【００８２】図において、図１と同一部分については同
一符号を付して説明は省略する。

【００８３】本実施形態は、放電容器１を封着部１ｂ１
のみを除いて透光性セラミックによって一体成形により
形成した点で異なる。

【００８４】すなわち、放電容器１は、膨出部１ａが内
径９ｍｍ、長さ１５ｍｍであり、端部部分１ｂが外径
４．５ｍｍ、内径１ｍｍ、長さ１５ｍｍである。端部部
分１ｂのうち封着部１ｂ１を構成する長さ５ｍｍの部分
は、サーメットによって形成されている。

【００８５】ここに用いられるサーメットは、モリブデ
ンおよびアルミナを構成成分としている。サーメットか
らなる封着部１ｂ１は、先端に周凸段部ｐを備えてお
り、透光性セラミックからなる端部部分１ｂの先端の内
面に形成した周凹段部ｒに印籠嵌合し、両者は焼結され
て気密に一体化されている。

【００８６】給電導体２は、図１に示す第１の実施形態
と同一構造である。

【００８７】図６は、本発明のメタルハライド放電ラン
プの第５の実施形態を示す正面図である。

【００８８】図において、１１は発光管、１２は支持導
体、１３は支持バンド、１４は絶縁チューブ、１５は導
体枠、１６はフレアステム、１７は外管、１８は口金、
１９は導線である。

【００８９】発光管１１は、図１に示す実施形態と同一
構造のメタルハライド放電ランプである。

【００９０】支持導体１２は、発光管１１の図において
上方の封着金属部分２ａに溶接されて発光管１１を支持
するとともに、電流を導入する。

【００９１】支持バンド１３は、絶縁チューブ１４を介
して発光管１１の図において下方の封着金属部分２ａを
絶縁的に支持している。

【００９２】導体枠１５は、発光管１１の外側に間隔を
おいて配置され、支持導体１２および支持バンド１３の
両端部を溶接して支持し、上端部には弾性接触片１５
ａ、１１５ａを備えている。

【００９３】フレアステム１６は、一対の内部リード線
１６ａ、１６ｂを備え、その一方の内部リード線１６ａ
に導体枠１５の図において下端を溶接して発光管１１を
所定の位置に支持している。他方の内部リード線１６ｂ
は、導線１９を介して発光管１１の図において下方の封
着性の部分に接続している。

【００９４】外管１７は、円筒状のＴ形バルブからな
り、図において下部のネック部にフレアステム１６を封
着して以上説明した各部材を内部に気密に収納してい
る。なお、導体枠１５の接触片１５ａは、外管１７の先
端部近傍の内面に弾性的に接触し、外部から印加される
衝撃に対して、導体枠１５を保護し、かつ外管１７に対
して所定の位置に保持する。

【００９５】また、外管１７内は、排気されて真空状態
にされるか、排気後不活性ガスを封入される。

【００９６】口金１８は、外管１７のネック部に固着さ
れるとともに、フレアステム１６の一対の内部リード線
１６ａ、１６ａに電気的に接続されている。

【００９７】なお、２０はパーフォーマンスゲッタであ
る。また、図示しないが、外管１７内には、イニシャル
ゲッタを配設必要に応じて配設する。

【００９８】そうして、以上説明した本発明の第５の実
施形態のメタルハライド放電ランプは、一般照明用とし
て使用することができる。

【００９９】図７は、本発明の照明装置の一実施形態に
おける天井埋込形ダウンライトを示す断面図である。

【０１００】図において、２１はメタルハライド放電ラ
ンプ、２２はダウンライト本体である。

【０１０１】メタルハライド放電ランプ２１は、図５に
示す構造のものと同一構造である。

【０１０２】ダウンライト本体２２は、基体２２ａ、ソ
ケット２２ｂおよび反射板２２ｃなどを備えている。

【０１０３】基体２２ａは、天井に埋め込まれるため
に、下端に天井当接縁ｅを備えている。

【０１０４】ソケット２２ｂは、基体２２ａに装着され
ている。

【０１０５】反射板２２ｃは、基体２２ａに支持されて
いるとともに、メタルハライド放電ランプ２１の発光中
心がそのほぼ中心に位置するように包囲している。

【０１０６】

【発明の効果】請求項１ないし４の各発明によれば、放
電容器の主要部を透光性セラミックにて構成するととも
に、端部部分の少なくとも封着部をタングステンまたは
モリブデンとセラミックとのサーメットにより構成し、
封着金属部分および耐ハロゲン化物部分を接続した給電
導体を放電容器の端部部分に挿入して、封着部において
セラミック封止用コンパウンドのシールにより給電導体
を封着したことにより、ニオブなどのハロゲン化物に侵
されやすい金属を封着金属部分に用いないで、信頼性高
く封着したメタルハライド放電ランプを提供することが
できる。

【０１０７】請求項２の発明によれば、加えて放電容器
の端部部分の封着部をサーメットにより構成するが、残
余の部分を透光性セラミックによって構成していること
により、放電容器を相対的に安価にしたメタルハライド
放電ランプを提供することができる。

【０１０８】請求項３の発明によれば、加えて耐ハロゲ
ン化物部分にタングステンまたはモリブデンからなるコ
イルを備えるとともに、このコイルを延伸して封着金属
部分を構成していることにより、耐ハロゲン化物部分を
溶接しなくてもコイルの封着時の変形により耐ハロゲン
化物部分が不所望に脱落しないメタルハライド放電ラン
プを提供することができる。

【０１０９】請求項４の発明によれば、加えて水素およ
び酸素ゲッタをセラミック封止用コンパウンドのシール
に埋設される給電導体の部分に支持していることによ
り、製造過程において水素および酸素ゲッタに不純ガス
を吸着させるメタルハライド放電ランプを提供すること
ができる。

【０１１０】請求項５の発明によれば、請求項１ないし
４の効果を有する照明装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のメタルハライド放電ランプの第１の実
施形態を示す断面図

【図２】同じく要部拡大断面図

【図３】本発明のメタルハライド放電ランプの第２の実
施形態を示す要部拡大断面図

【図４】本発明のメタルハライド放電ランプの第３の実
施形態を示す要部拡大断面図

【図５】本発明のメタルハライド放電ランプの第４の実
施形態を示す断面図

【図６】本発明のメタルハライド放電ランプの第５の実
施形態を示す正面図

【図７】本発明の照明装置の一実施形態における天井埋
込形ダウンライトを示す断面図

【符号の説明】

１…放電容器 １ａ…膨出部 １ａ１…円筒 １ａ２…円盤 １ｂ…端部部分 １ｂ１…封着部 ２…給電導体 ２ａ…封着金属部分 ２ｂ…耐ハロゲン化物部分 ２ｂ１…コイル ３…電極 ４…セラミック封止用コンパウンドのシール ５…わずかな隙間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 芦田 誠司 東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ラ イテック株式会社内 (72)発明者 小田部 辰男 東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ラ イテック株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】放電空間を包囲する透光性セラミックから
   なる膨出部および膨出部の両端に連通して配置され膨出
   部より内径が小さくて少なくとも封着部がタングステン
   またはモリブデンとセラミックとのサーメーットからな
   る端部部分を備えた放電容器と；サーメットを構成して
   いる金属と同じタングステンまたはモリブデンからなる
   封着金属部分および封着金属部分の先端に基端部が接続
   している耐ハロゲン化物部分を備え、放電容器の端部部
   分内を貫通するとともに、端部部分との間にわずかな隙
   間を形成する給電導体と；放電容器の膨出部内に配設さ
   れて給電導体に接続した電極と；放電容器の端部部分の
   封着部および給電導体の封着金属部分の間を封着するセ
   ラミック封止用コンパウンドのシールと；発光金属のハ
   ロゲン化物を含み放電容器内に封入された放電媒体と；
   を具備していることを特徴とするメタルハライド放電ラ
   ンプ。
2. 【請求項２】放電容器は、端部部分の封着部がタングス
   テンまたはモリブデンとセラミックとのサーメットから
   なり、残余の部分が透光性セラミックからなることを特
   徴とする請求項１記載のメタルハライド放電ランプ。
3. 【請求項３】給電導体は、耐ハロゲン化物部分に巻装さ
   れたタングステンまたはモリブデンからなるコイルを備
   えるとともに、コイルを耐ハロゲン化物部分から延伸し
   て封着金属部分を構成していることを特徴とする請求項
   １または２記載のメタルハライド放電ランプ。
4. 【請求項４】給電導体は、セラミック封止用のコンパウ
   ンドのシールに埋設される部分に水素および酸素ゲッタ
   を支持していることを特徴とする請求項１ないし３のい
   ずれか一記載のメタルハライド放電ランプ。
5. 【請求項５】照明装置本体と；照明装置本体に装着され
   る請求項１ないし４のいずれか一記載のメタルハライド
   放電ランプと；を具備していることを特徴とする照明装
   置。