JPH0550098B2 - - Google Patents
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- JPH0550098B2 JPH0550098B2 JP1036461A JP3646189A JPH0550098B2 JP H0550098 B2 JPH0550098 B2 JP H0550098B2 JP 1036461 A JP1036461 A JP 1036461A JP 3646189 A JP3646189 A JP 3646189A JP H0550098 B2 JPH0550098 B2 JP H0550098B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/30—Vessels; Containers
- H01J61/34—Double-wall vessels or containers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
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- F21S41/17—Discharge light sources
- F21S41/172—High-intensity discharge light sources
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景
本発明は、乗用車、トラツク、バス、バンまた
トラクタなどのような自動車の前方照明用途に特
に適した放電ランプに係る。さらに詳しくいう
と、本発明の放電ランプは、メタルハライドラン
プの作動中に通常起こると予想される損失を低減
するための手段を有しており自動車などのような
車両用に特に適しているメタルハライドタイプの
ものである。
トラクタなどのような自動車の前方照明用途に特
に適した放電ランプに係る。さらに詳しくいう
と、本発明の放電ランプは、メタルハライドラン
プの作動中に通常起こると予想される損失を低減
するための手段を有しており自動車などのような
車両用に特に適しているメタルハライドタイプの
ものである。
自動車の設計技術者達の間では、自動車の外観
を改善すると共に空気力学性能をも改善するため
に乗用車のフードラインを低くすることに感心が
もたれている。本発明に関連した米国特許出願第
157359号（1988年）で論じられているように、フ
ードラインを低くできる程度は、自動車のヘツド
ランプの大きさによつて制限され、このヘツドラ
ンプの大きさは、通常タングステンフイラメント
で構成されている光源自体の大きさによつて制限
される。
を改善すると共に空気力学性能をも改善するため
に乗用車のフードラインを低くすることに感心が
もたれている。本発明に関連した米国特許出願第
157359号（1988年）で論じられているように、フ
ードラインを低くできる程度は、自動車のヘツド
ランプの大きさによつて制限され、このヘツドラ
ンプの大きさは、通常タングステンフイラメント
で構成されている光源自体の大きさによつて制限
される。
さきの米国特許出願第157359号および第157436
号（1988年）には、タングステン光源と比べて実
質的に小さくなつた大きさを有するキセノンラン
プおよびキセノン−メタルハライド放電ランプが
それぞれ開示されている。おれらのランプによつ
て、光源を収容する自動車のヘツドランプの反射
板の全体としての大きさを小さくすることが可能
になり、そのため、自動車の設計技術者は自動車
のフードラインを実質的に低くすることができる
ようになる。このようなキセノンランプやキセノ
ン−メタルハライドランプに加えて、自動車のス
タイルが空気力学的に適合するように考慮した自
動車用のメタルハライドランプを提供することが
望まれる。さらに、自動車やその他の用途に関連
して改善されたキセノン−メタルハライドランプ
を提供することが望まれる。さらにまた、自動車
産業のニーズを満たすメタルハライド光源に加え
て、改良されたメタルハライド光源に、家庭、事
務所、その他の商業および工業用の照明用途がみ
つかることが望まれる。
号（1988年）には、タングステン光源と比べて実
質的に小さくなつた大きさを有するキセノンラン
プおよびキセノン−メタルハライド放電ランプが
それぞれ開示されている。おれらのランプによつ
て、光源を収容する自動車のヘツドランプの反射
板の全体としての大きさを小さくすることが可能
になり、そのため、自動車の設計技術者は自動車
のフードラインを実質的に低くすることができる
ようになる。このようなキセノンランプやキセノ
ン−メタルハライドランプに加えて、自動車のス
タイルが空気力学的に適合するように考慮した自
動車用のメタルハライドランプを提供することが
望まれる。さらに、自動車やその他の用途に関連
して改善されたキセノン−メタルハライドランプ
を提供することが望まれる。さらにまた、自動車
産業のニーズを満たすメタルハライド光源に加え
て、改良されたメタルハライド光源に、家庭、事
務所、その他の商業および工業用の照明用途がみ
つかることが望まれる。
特に自動車用に適したひとつの照明用途では、
低周波数の交流（AC）電源または直流（DC）電
源で作動させることができるメタルハライドラン
プを提供することが望まれる。そのようなACお
よびDC作動の場合、メタルハライドランプは通
常電気泳動（catephoresis）の影響を受ける。こ
の電気泳動の影響によつてメタルハライドランプ
のハライドはそのランプの末端領域に移動しまた
は流されて、そのためそのようなランプで所望の
照度を得る際の役に立たなくなる。メタルハライ
ドランプの作動に及ぼす電気泳動の有害な影響を
実質的に低減するかまたは排除さえする手段が提
供されることが望まれる。
低周波数の交流（AC）電源または直流（DC）電
源で作動させることができるメタルハライドラン
プを提供することが望まれる。そのようなACお
よびDC作動の場合、メタルハライドランプは通
常電気泳動（catephoresis）の影響を受ける。こ
の電気泳動の影響によつてメタルハライドランプ
のハライドはそのランプの末端領域に移動しまた
は流されて、そのためそのようなランプで所望の
照度を得る際の役に立たなくなる。メタルハライ
ドランプの作動に及ぼす電気泳動の有害な影響を
実質的に低減するかまたは排除さえする手段が提
供されることが望まれる。
メタルハライドランプ、特に自動車用途に適合
するように比較的小さい大きさを有するメタルハ
ライドランプに通常関連する二番目の欠点は、こ
れらのランプが通常その充填物の一部としてヨウ
化ナトリウムを含んでおり、作動中この成分のナ
トリウムイオンがメタルハライドランプの溶融シ
リカを介する電気分解によつて移動し得るという
ことである。このナトリウムが失われ、ヨウ化ナ
トリウムの遊離ヨウ素がランプ内に残留するにつ
れて、ナトリウム（放射）線の損失によりこのラ
ンプの照明が低下する。この遊離のヨウ素がある
と、そのようなランプの作動電圧が上がり始め、
そのために最後にはこのメタルハライドランプが
壊れることになろう。メタルハライドランプの作
動に通常伴うナトリウムイオンの移行問題を実質
的に軽減するかまたは排除するための手段を提供
することが望まれる。
するように比較的小さい大きさを有するメタルハ
ライドランプに通常関連する二番目の欠点は、こ
れらのランプが通常その充填物の一部としてヨウ
化ナトリウムを含んでおり、作動中この成分のナ
トリウムイオンがメタルハライドランプの溶融シ
リカを介する電気分解によつて移動し得るという
ことである。このナトリウムが失われ、ヨウ化ナ
トリウムの遊離ヨウ素がランプ内に残留するにつ
れて、ナトリウム（放射）線の損失によりこのラ
ンプの照明が低下する。この遊離のヨウ素がある
と、そのようなランプの作動電圧が上がり始め、
そのために最後にはこのメタルハライドランプが
壊れることになろう。メタルハライドランプの作
動に通常伴うナトリウムイオンの移行問題を実質
的に軽減するかまたは排除するための手段を提供
することが望まれる。
メタルハライドランプに関する第三の欠点は、
ランプ全体を形成するためにこのメタルハライド
光源を外部エンベロープの内部に装着するのに必
要な構造体に関連する。この構造体、特に金属製
の構造体は、メタルハライド光源から放出された
入射光源に当たると、一般に、その金属製構造部
材から光電子を放出させる。これらの光電子の一
部はメタルハライド光源の外面の方へ向かつて漂
流し、そのような面を負側に帯電させ、メタルハ
ライドランプの溶融シリカを介してのナトリウム
イオンの電気分解を促進する。メタルハライド光
源をその関連するランプ内部に装着するための金
属製構造部材を最小にするかまたは減らし、それ
に応じて、光電子を放出する金属製構造部材によ
つて引起こされる。溶融シリカを介してのナトリ
ウムイオンの電気分解を低減することが望まれ
る。
ランプ全体を形成するためにこのメタルハライド
光源を外部エンベロープの内部に装着するのに必
要な構造体に関連する。この構造体、特に金属製
の構造体は、メタルハライド光源から放出された
入射光源に当たると、一般に、その金属製構造部
材から光電子を放出させる。これらの光電子の一
部はメタルハライド光源の外面の方へ向かつて漂
流し、そのような面を負側に帯電させ、メタルハ
ライドランプの溶融シリカを介してのナトリウム
イオンの電気分解を促進する。メタルハライド光
源をその関連するランプ内部に装着するための金
属製構造部材を最小にするかまたは減らし、それ
に応じて、光電子を放出する金属製構造部材によ
つて引起こされる。溶融シリカを介してのナトリ
ウムイオンの電気分解を低減することが望まれ
る。
メタルハライドランプに関連する別の欠点は、
このメタルハライドランプから拡散して出て来る
ことがある水素と水が存在することによつて生ず
る不利な影響である。生成するとメタルハライド
ランプからナトリウムイオンを失わせることにな
る光電子の生成などのようにメタルハライドラン
プの作動にとつて不利な影響を生じさせることな
く、水素と水の有害な影響を低減するための手段
が提供されることが望まれる。
このメタルハライドランプから拡散して出て来る
ことがある水素と水が存在することによつて生ず
る不利な影響である。生成するとメタルハライド
ランプからナトリウムイオンを失わせることにな
る光電子の生成などのようにメタルハライドラン
プの作動にとつて不利な影響を生じさせることな
く、水素と水の有害な影響を低減するための手段
が提供されることが望まれる。
ハライドランプにあり得るさらに別の欠点は、
通常比較的高圧で作動されるメタルハライドラン
プの破壊に関連している。可能性は限られている
がこのようなことが起きると、メタルハライドラ
ンプ内の高圧のためにこのようなメタルハライド
ランプの材料が比較的高速度で移動して排出され
ることになるので、このメタルハライドランプが
収容されている外部エンベロープが破壊する可能
性がある。このような比較的高圧で作動されるメ
タルハライドランプに起こりうる破壊の影響を低
減させるために閉込め手段を提供することが望ま
れる。
通常比較的高圧で作動されるメタルハライドラン
プの破壊に関連している。可能性は限られている
がこのようなことが起きると、メタルハライドラ
ンプ内の高圧のためにこのようなメタルハライド
ランプの材料が比較的高速度で移動して排出され
ることになるので、このメタルハライドランプが
収容されている外部エンベロープが破壊する可能
性がある。このような比較的高圧で作動されるメ
タルハライドランプに起こりうる破壊の影響を低
減させるために閉込め手段を提供することが望ま
れる。
したがつて、本発明の目的は、メタルハライド
ランプの低周波数AC作動またはDC作動によつて
通常生じる電気泳動の有害な影響を低減させるた
めの手段を有するそのようなランプを提供するこ
とである。
ランプの低周波数AC作動またはDC作動によつて
通常生じる電気泳動の有害な影響を低減させるた
めの手段を有するそのようなランプを提供するこ
とである。
本発明のさらに別の目的は、通常のメタルハラ
イドランプで見られるナトリウムイオンの移行を
減少するための手段を提供することである。
イドランプで見られるナトリウムイオンの移行を
減少するための手段を提供することである。
さらにまた、本発明の別の目的は、メタルハラ
イドランプのナトリウムイオンの損失の原因とな
る光電子を放出する金属製装着用部材によつて生
じるナトリウムイオンを移行現象を低減すること
である。
イドランプのナトリウムイオンの損失の原因とな
る光電子を放出する金属製装着用部材によつて生
じるナトリウムイオンを移行現象を低減すること
である。
また、本発明のさらに別の目的は、比較的高圧
で作動されるメタルハライドランプの破壊という
あまり起こらない出来事に際して起こる可能性の
ある有害な影響を抑えるための閉込み手段を提供
することである。
で作動されるメタルハライドランプの破壊という
あまり起こらない出来事に際して起こる可能性の
ある有害な影響を抑えるための閉込み手段を提供
することである。
発明の概要
本発明は、各種の用途に向く物理的寸法と作動
特性をもち、特に自動車のヘツドランプの光源と
して使用するのに適したメタルハライド光源に関
する。
特性をもち、特に自動車のヘツドランプの光源と
して使用するのに適したメタルハライド光源に関
する。
本発明のメタルハライド光源は、内部エンベロ
ープ、およびこの内部エンベロープと合体したシ
ユラウド部材を含んでいる。内部エンベロープは
メタルハライド化合物と共に水銀を含有してお
り、さらにキセノンガスを含有していてもよい。
この内部エンベロープは、互いにあらかじめ決め
られた距離だけ離れた一対の電極がその中に配置
されている。これらの電極は、内部エンベロープ
から外へ伸びるリード線に接続するための手段を
もつている。シユラウド部材は、内部エンベロー
プと合体しており、あらかじめ決められた距離だ
け内部エンベロープの側壁から離れていて内部エ
ンベロープとこのシユラウドの間にチヤンバを形
成している。
ープ、およびこの内部エンベロープと合体したシ
ユラウド部材を含んでいる。内部エンベロープは
メタルハライド化合物と共に水銀を含有してお
り、さらにキセノンガスを含有していてもよい。
この内部エンベロープは、互いにあらかじめ決め
られた距離だけ離れた一対の電極がその中に配置
されている。これらの電極は、内部エンベロープ
から外へ伸びるリード線に接続するための手段を
もつている。シユラウド部材は、内部エンベロー
プと合体しており、あらかじめ決められた距離だ
け内部エンベロープの側壁から離れていて内部エ
ンベロープとこのシユラウドの間にチヤンバを形
成している。
本発明のひとつの態様では、本発明の光源は自
動車用のヘツドランプとして使用されるが、これ
は、自動車の外部電源と接続することのできる手
段に連係する部分と共に、あらかじめ決められた
焦点距離と焦点を有する反射板を含む。この反射
板の前部にはレンズが連係しており、この光源
は、反射板の焦点の付近に配置されるように反射
板内のあらかじめ決められた位置に配置される。
動車用のヘツドランプとして使用されるが、これ
は、自動車の外部電源と接続することのできる手
段に連係する部分と共に、あらかじめ決められた
焦点距離と焦点を有する反射板を含む。この反射
板の前部にはレンズが連係しており、この光源
は、反射板の焦点の付近に配置されるように反射
板内のあらかじめ決められた位置に配置される。
好ましい態様の詳細な説明
第１図は本発明のひとつの態様による自動車用
ヘツドランプ１０の概略を示す側面図である。自
動車用ヘツドランプ１０は、反射板１２、レンズ
部材１４およびメタルハライド光源１６からなつ
ている。
ヘツドランプ１０の概略を示す側面図である。自
動車用ヘツドランプ１０は、反射板１２、レンズ
部材１４およびメタルハライド光源１６からなつ
ている。
反射板１２は、自動車の励起源に接続すること
ができるプロング２２，２４が付いたコネクタ２
０のような手段が装着された後部１８を有してい
る。この反射板１２は、自動車用ヘツドランプ１
０の軸２８に沿つて測定され、光源１６の中心部
付近に位置するあらかじめ決められた焦点（距
離）２６を有している。光源１６は反射板１２内
部のあらかじめ決められた位置にあつて、反射板
の焦点付近に配置されるようになつている。第１
図に示した具体例の場合は光源１６が反射板１２
の軸２８に対して垂直でこの軸を横切るようにし
て配置されているが、第２図は光源１６が反射板
１２の軸２８に対して水平でこの軸に沿つて配向
されている様子を示している。
ができるプロング２２，２４が付いたコネクタ２
０のような手段が装着された後部１８を有してい
る。この反射板１２は、自動車用ヘツドランプ１
０の軸２８に沿つて測定され、光源１６の中心部
付近に位置するあらかじめ決められた焦点（距
離）２６を有している。光源１６は反射板１２内
部のあらかじめ決められた位置にあつて、反射板
の焦点付近に配置されるようになつている。第１
図に示した具体例の場合は光源１６が反射板１２
の軸２８に対して垂直でこの軸を横切るようにし
て配置されているが、第２図は光源１６が反射板
１２の軸２８に対して水平でこの軸に沿つて配向
されている様子を示している。
光源１６と協同する反射板１２は放物線の形状
を有しており、その焦点距離は約６〜約35mmの範
囲であり、約８〜約20mmの範囲が好ましい。レン
ズ１４は反射板１２の前部に嵌まる。このレンズ
１４は、ガラスおよびプラスチツクより成る群の
中から選択された透明材料でできている。この透
明材料は、好ましくはプリズム部材で形成された
ひとつの面をもつている。
を有しており、その焦点距離は約６〜約35mmの範
囲であり、約８〜約20mmの範囲が好ましい。レン
ズ１４は反射板１２の前部に嵌まる。このレンズ
１４は、ガラスおよびプラスチツクより成る群の
中から選択された透明材料でできている。この透
明材料は、好ましくはプリズム部材で形成された
ひとつの面をもつている。
光源１６は一対の電極３０，３２を有してお
り、これらの電極は、光源の首部に向合つて配置
されており、約２〜約10mmの範囲のあらかじめ決
められた距離だけ互いに離れている。この光源１
６は比較的重いリード線３４，３６によつて反射
板１２の後部に接続されている。これらは各々、
その一端がそれぞれのリード線３８，４０により
電極３０，３２にそれぞれ接続されており、他端
がそれぞれプロング２２，２４に接続されてい
る。電極３０，３２は、好ましくはタングステン
および１〜３％のナトリウムと含有するタングス
テンより成る群の中から選択された材料で形成さ
れた棒状部材である。さらに、電極３０，３２
は、それぞれ、石英製光源１６に適用できる本発
明のひとつの具体例の場合には首部に封入されて
いるフオイル部材４２，４４に接続されている。
これらのフオイル部材４２，４４は、各々、それ
ぞれのリード線３８，４０に電気的に接続されて
いる。好ましくはゼネラル・エレクトリツク社
（General Electric Company）から入手できる
＃180タイプのガラス製の光源１６に関する別の
具体例では、電極３０，３２が、好ましくは
＃180ガラスに直接封入できるモリブデン製リー
ド線に溶接された棒状部材であつてもよい。この
結果、フオイル部材４２，４４が必要なくなる。
り、これらの電極は、光源の首部に向合つて配置
されており、約２〜約10mmの範囲のあらかじめ決
められた距離だけ互いに離れている。この光源１
６は比較的重いリード線３４，３６によつて反射
板１２の後部に接続されている。これらは各々、
その一端がそれぞれのリード線３８，４０により
電極３０，３２にそれぞれ接続されており、他端
がそれぞれプロング２２，２４に接続されてい
る。電極３０，３２は、好ましくはタングステン
および１〜３％のナトリウムと含有するタングス
テンより成る群の中から選択された材料で形成さ
れた棒状部材である。さらに、電極３０，３２
は、それぞれ、石英製光源１６に適用できる本発
明のひとつの具体例の場合には首部に封入されて
いるフオイル部材４２，４４に接続されている。
これらのフオイル部材４２，４４は、各々、それ
ぞれのリード線３８，４０に電気的に接続されて
いる。好ましくはゼネラル・エレクトリツク社
（General Electric Company）から入手できる
＃180タイプのガラス製の光源１６に関する別の
具体例では、電極３０，３２が、好ましくは
＃180ガラスに直接封入できるモリブデン製リー
ド線に溶接された棒状部材であつてもよい。この
結果、フオイル部材４２，４４が必要なくなる。
本発明のひとつの態様による光源１６を第３図
に詳細に示す。この光源は、内部エンベロープ４
６とシユラウド部材で構成されており、このシユ
ラウド部材は内部エンベロープの各首部のところ
で内部エンベロープと統合されすなわち合体し
て、一体となつたひとつの部材を形成している。
に詳細に示す。この光源は、内部エンベロープ４
６とシユラウド部材で構成されており、このシユ
ラウド部材は内部エンベロープの各首部のところ
で内部エンベロープと統合されすなわち合体し
て、一体となつたひとつの部材を形成している。
後に議論するように、真空シユラウド４８を有
する光源１６の主たる利点のひとつは、ガスの伝
導と対流の冷却効果を排除することによつて、従
来技術のデバイスより改良された壁温を生じさせ
ることである。この改良された均一な温度によつ
て、より多くのメタルハライドが蒸発し、光源１
６内部でアーク状態の放電が維持されることにな
り、そのため光源１６の効率と色が改善される。
また、この改良された均一な温度により、光源が
自動車用ランプ１０のようなハウジングの内部で
の光源の配向に依存する程度が少なくなる。さら
に、真空シユラウド４８も、メタルハライドを光
源１６の両端から外へ追出すこれによつて、光源
１６のDC作動および低周波数AC作動中に通常起
こる電気泳動効果を低減する。
する光源１６の主たる利点のひとつは、ガスの伝
導と対流の冷却効果を排除することによつて、従
来技術のデバイスより改良された壁温を生じさせ
ることである。この改良された均一な温度によつ
て、より多くのメタルハライドが蒸発し、光源１
６内部でアーク状態の放電が維持されることにな
り、そのため光源１６の効率と色が改善される。
また、この改良された均一な温度により、光源が
自動車用ランプ１０のようなハウジングの内部で
の光源の配向に依存する程度が少なくなる。さら
に、真空シユラウド４８も、メタルハライドを光
源１６の両端から外へ追出すこれによつて、光源
１６のDC作動および低周波数AC作動中に通常起
こる電気泳動効果を低減する。
光源１６の内部エンベロープ４６は長さが約８
〜約20mmの範囲であり、約0.4〜約1.5mmの範囲の
厚みの側壁、約２〜約６mmの範囲の直径をもつ首
部および約４〜約12mmの範囲の外径を有する中央
部を有している。シユラウド部材４８は全長が約
14〜約30mmの範囲で、外径が約８〜約20mmの範囲
であり、そして約0.4〜約1.5mmの範囲の厚みを有
する外径をもつている。この外壁４８Aは、内部
エンベロープ４６の主側壁４８Bから、あらかじ
め決められた距離だけ離れている。このあらかじ
め決められた距離は約１〜約５mmの範囲である。
内部エンベロープ４６と外壁４８Aとが離れてい
るため、内部エンベロープとシユラウド部材との
間に約10〜約100mm2の範囲の容積をもつチヤンバ
４８Cが形成される。このチヤンバ４８Cは排気さ
れているのが好ましく、また水素と水のゲツタ４
８Dを含有しているのが好ましい。このゲツタは
外壁４８Aの内面に分散されており、ジルコニウ
ムの少片（チツプ）からなるのが好ましい。
〜約20mmの範囲であり、約0.4〜約1.5mmの範囲の
厚みの側壁、約２〜約６mmの範囲の直径をもつ首
部および約４〜約12mmの範囲の外径を有する中央
部を有している。シユラウド部材４８は全長が約
14〜約30mmの範囲で、外径が約８〜約20mmの範囲
であり、そして約0.4〜約1.5mmの範囲の厚みを有
する外径をもつている。この外壁４８Aは、内部
エンベロープ４６の主側壁４８Bから、あらかじ
め決められた距離だけ離れている。このあらかじ
め決められた距離は約１〜約５mmの範囲である。
内部エンベロープ４６と外壁４８Aとが離れてい
るため、内部エンベロープとシユラウド部材との
間に約10〜約100mm2の範囲の容積をもつチヤンバ
４８Cが形成される。このチヤンバ４８Cは排気さ
れているのが好ましく、また水素と水のゲツタ４
８Dを含有しているのが好ましい。このゲツタは
外壁４８Aの内面に分散されており、ジルコニウ
ムの少片（チツプ）からなるのが好ましい。
本発明の光源１６には第４図と第５図に示した
ような他の態様もある。第４図と第５図では、第
３図に示して説明したものと同様な寸法の類似要
素に対しては同一の参照番号を使用している。第
４図に示した光源１６では、石英材から作られた
内部エンベロープ４６が、＃180タイプのガラス
材から作られたシユラウド４８に合体されてお
り、内部リード線３８，４０がガラス製シユラウ
ド４８の両端の首部に封入されている。第５図に
示した片端型の光源１６では、電極３０，３２が
光源１６の同じ端に配置されてそこから外へ出て
いる。
ような他の態様もある。第４図と第５図では、第
３図に示して説明したものと同様な寸法の類似要
素に対しては同一の参照番号を使用している。第
４図に示した光源１６では、石英材から作られた
内部エンベロープ４６が、＃180タイプのガラス
材から作られたシユラウド４８に合体されてお
り、内部リード線３８，４０がガラス製シユラウ
ド４８の両端の首部に封入されている。第５図に
示した片端型の光源１６では、電極３０，３２が
光源１６の同じ端に配置されてそこから外へ出て
いる。
光源１６は、水銀とメタルハライドから成る充
填物を含有している。光源は、また、室温で約２
〜約15気圧の範囲の圧力のキセノンガスを含有し
ていてもよい。このメタルハライドランプに収容
されている水銀は約２mg〜約10mgの範囲の量であ
る。この水銀の量は、一定のサイズと一定の電極
間距離のバルブを用いる場合、ランプを横切る電
圧降下が都合のよい値となるように、かつアーク
の曲りを生じるランプ内の対流電流が過度の曲り
を生じることのないように選択する。この光源１
６の作動圧力は約２〜約65気圧の範囲である。メ
タルハライドは約２〜約50mgの範囲の量の混合物
である。この混合物は下の表１に挙げた群の中か
ら選択されたハライドで構成される。
填物を含有している。光源は、また、室温で約２
〜約15気圧の範囲の圧力のキセノンガスを含有し
ていてもよい。このメタルハライドランプに収容
されている水銀は約２mg〜約10mgの範囲の量であ
る。この水銀の量は、一定のサイズと一定の電極
間距離のバルブを用いる場合、ランプを横切る電
圧降下が都合のよい値となるように、かつアーク
の曲りを生じるランプ内の対流電流が過度の曲り
を生じることのないように選択する。この光源１
６の作動圧力は約２〜約65気圧の範囲である。メ
タルハライドは約２〜約50mgの範囲の量の混合物
である。この混合物は下の表１に挙げた群の中か
ら選択されたハライドで構成される。
表 １
ヨウ素ナトリウム
ヨウ素スカンジウム
ヨウ素タリウム
ヨウ素インジウム
ヨウ素スズ
ヨウ素ジスプロシウム
ヨウ素ホルミウム
ヨウ素ツリウム
ヨウ素トリウム
ヨウ素カドミウム
ヨウ素セシウム
本発明のメタルハライド光源１６は、「発明の
背景」の欄で述べた従来のメタルハライドランプ
がもつていた欠点を示さない。さらに詳しくいう
と、本発明の光源１６は、(1)このようなランプの
低周波数AC作動またはDC作動の際に起こる有害
な電気泳動効果を低減し、(2)メタルハライドラン
プのナトリウムイオンの移行損失を低下させ、(3)
関連するランプの金属製構造部材の光電子放出に
よつて引き起こされるナトリウムの損失を抑え、
(4)メタルハライドランプに通常伴う水素−酸素の
有害な影響を低減し、(5)メタルハライドランプ用
の装着構造を簡単にし、さらに(6)比較的高圧で作
動されるメタルハライドランプ１６のわずかな可
能性のある破裂によつて生じる粒子の封じ込めに
備えるための手段を有している。さらに、このメ
タルハライドランプは、その比較的小さい寸法の
ために、空気力学的に適合したスタイルの自動車
に需要がある関連の自動車用ヘツドランプの全体
としての大きさを低減するのに特に適している。
背景」の欄で述べた従来のメタルハライドランプ
がもつていた欠点を示さない。さらに詳しくいう
と、本発明の光源１６は、(1)このようなランプの
低周波数AC作動またはDC作動の際に起こる有害
な電気泳動効果を低減し、(2)メタルハライドラン
プのナトリウムイオンの移行損失を低下させ、(3)
関連するランプの金属製構造部材の光電子放出に
よつて引き起こされるナトリウムの損失を抑え、
(4)メタルハライドランプに通常伴う水素−酸素の
有害な影響を低減し、(5)メタルハライドランプ用
の装着構造を簡単にし、さらに(6)比較的高圧で作
動されるメタルハライドランプ１６のわずかな可
能性のある破裂によつて生じる粒子の封じ込めに
備えるための手段を有している。さらに、このメ
タルハライドランプは、その比較的小さい寸法の
ために、空気力学的に適合したスタイルの自動車
に需要がある関連の自動車用ヘツドランプの全体
としての大きさを低減するのに特に適している。
典型的な場合、本発明の利点をもたないワツト
数の小さいメタルハライドランプを60Hzなどの比
較的低周波数の交流（AC）電源かまたは直流
（DC）電源で作動させると、メタルハライドイオ
ンがこれらの励起によつて生じた電場の影響を受
け、例えば60Hzの各サイクルの間にこのランプの
電極からなりの距離離れていつてしまうだけの充
分な時間がある。メタルハライドランプのこれら
のタイプの作動に対するこの電気泳動といわれる
効果により、ハライドは次第にランプの一端の領
域に運ばれ、そのためれこれらのハライドは電極
間にあるハライドの量に加わることが実際上なく
なり、したがつてこれらの低ワツトのメタルハラ
イドランプに望まれる照度に寄与しない。このよ
うな不利な作動に関与する要因のひとつは、メタ
ルハライドランプの外側に対流が影響を及ぼすこ
とにより、メタルハライドランプの下部領域が冷
却され、そのためにメタルハライドイオンが凝縮
されてそれらに望まれる電極間の位置から引離さ
れてしまうということである。
数の小さいメタルハライドランプを60Hzなどの比
較的低周波数の交流（AC）電源かまたは直流
（DC）電源で作動させると、メタルハライドイオ
ンがこれらの励起によつて生じた電場の影響を受
け、例えば60Hzの各サイクルの間にこのランプの
電極からなりの距離離れていつてしまうだけの充
分な時間がある。メタルハライドランプのこれら
のタイプの作動に対するこの電気泳動といわれる
効果により、ハライドは次第にランプの一端の領
域に運ばれ、そのためれこれらのハライドは電極
間にあるハライドの量に加わることが実際上なく
なり、したがつてこれらの低ワツトのメタルハラ
イドランプに望まれる照度に寄与しない。このよ
うな不利な作動に関与する要因のひとつは、メタ
ルハライドランプの外側に対流が影響を及ぼすこ
とにより、メタルハライドランプの下部領域が冷
却され、そのためにメタルハライドイオンが凝縮
されてそれらに望まれる電極間の位置から引離さ
れてしまうということである。
本発明では、内部エンベロープを真空のシユラ
ウドで包囲して、ガスの伝導と対流による損失を
なくすことによつて内部エンベロープの温度がよ
り高くより均一になるようにしてある。本発明の
光源１６の構造は、各々電極間の間隔に合わせて
すでに記載した寸法をもつ内部エンベロープとシ
ユラウド部材とから構成されているが、この構造
は、電気泳動の効果を相殺するのに充分な程度に
メタルハライドイオンを内部エンベロープの両端
の領域から追出すかまたは移動させる熱的拡散を
生起させるのに充分なだけの熱が内部エンベロー
プの離隔された電極に関連する領域に供給される
ように選択する。
ウドで包囲して、ガスの伝導と対流による損失を
なくすことによつて内部エンベロープの温度がよ
り高くより均一になるようにしてある。本発明の
光源１６の構造は、各々電極間の間隔に合わせて
すでに記載した寸法をもつ内部エンベロープとシ
ユラウド部材とから構成されているが、この構造
は、電気泳動の効果を相殺するのに充分な程度に
メタルハライドイオンを内部エンベロープの両端
の領域から追出すかまたは移動させる熱的拡散を
生起させるのに充分なだけの熱が内部エンベロー
プの離隔された電極に関連する領域に供給される
ように選択する。
電気泳動、伝導および対流の有害な影響を低減
するという本発明の特徴は、ランプを収めるハウ
ジングのベースに対して水平または垂直に配向し
てメタルハライドランプを配置し、その結果ラン
プ全体をそのランプを適用できる各種の照明設備
の要求に合わせていかなるようにでも配置するこ
とができるようになるという点で特に有利であ
る。
するという本発明の特徴は、ランプを収めるハウ
ジングのベースに対して水平または垂直に配向し
てメタルハライドランプを配置し、その結果ラン
プ全体をそのランプを適用できる各種の照明設備
の要求に合わせていかなるようにでも配置するこ
とができるようになるという点で特に有利であ
る。
本発明は、また、メタルハライドランプで通常
見られるナトリウムイオンの移行の問題を低減す
る解決策も提供する。すでに述べたように、本発
明の光源１６も含めてほとんどのメタルハライド
ランプはその充填物の一部としてヨウ素ナトリウ
ムを含んでおり、そのような成分のナトリウムイ
オンはこのランプの作動中に溶融シリカを介する
電気分解によつてランプから移行する。ナトリウ
ムイオンが失われ遊離のヨウ素がアーク管の中に
残されると、ナトリウム線の損失のためにメタル
ハライドランプに望まれる照度が損われ、一方、
遊離ヨウ素のためにメタルハライドランプの作動
電圧が上昇して最後にはランプの破壊が起こる点
に至る。
見られるナトリウムイオンの移行の問題を低減す
る解決策も提供する。すでに述べたように、本発
明の光源１６も含めてほとんどのメタルハライド
ランプはその充填物の一部としてヨウ素ナトリウ
ムを含んでおり、そのような成分のナトリウムイ
オンはこのランプの作動中に溶融シリカを介する
電気分解によつてランプから移行する。ナトリウ
ムイオンが失われ遊離のヨウ素がアーク管の中に
残されると、ナトリウム線の損失のためにメタル
ハライドランプに望まれる照度が損われ、一方、
遊離ヨウ素のためにメタルハライドランプの作動
電圧が上昇して最後にはランプの破壊が起こる点
に至る。
すでに記載した寸法を有する光源１６のシユラ
ウド部材４８は、このシユラウド部材が内部エン
ベロープと比べて冷たい状態で作動し、そのため
このシユラウド部材の電気伝導度が充分な量だけ
低下するという点に非常に重大な意味がある。す
なわち、内部エンベロープを通つて拡散しシユラ
ウドの内壁に固着するナトリウムイオンは電気的
に中和されないで強い電場を生じ、この電場が次
に移行するナトリウムイオンの動きを止めるかま
たは押し戻すことによつてさらにナトリウムイオ
ンが失われるのを減らし、さらにはそれを回避す
るようになるのである。
ウド部材４８は、このシユラウド部材が内部エン
ベロープと比べて冷たい状態で作動し、そのため
このシユラウド部材の電気伝導度が充分な量だけ
低下するという点に非常に重大な意味がある。す
なわち、内部エンベロープを通つて拡散しシユラ
ウドの内壁に固着するナトリウムイオンは電気的
に中和されないで強い電場を生じ、この電場が次
に移行するナトリウムイオンの動きを止めるかま
たは押し戻すことによつてさらにナトリウムイオ
ンが失われるのを減らし、さらにはそれを回避す
るようになるのである。
さらにまた、本発明の光源１６では、典型的に
は「発明の背景」の欄で述べたように光源から放
出された入射光にさらされたときに光電子を放出
する金属製部材によつて引き起こされ得るナトリ
ウムイオンの移行も減少する。たとえば、金属製
部材から放出された光電子の一部は通常光源まで
漂流して行き、光源の表面を負の電気ポテンシヤ
ルに帯電させ、これが溶融シリカからのナトリウ
ムイオンの電気分解を促進する。本発明による
と、内部エンベロープの回りにシユラウドを配置
するのに金属製部材を必要としないシユラウド機
能（囲い）が得られる。本発明のシユラウド４２
は内部エンベロープに直接合体され封入されてい
るので、他の場合だと不利なことにナトリウムイ
オンの損失に関与する光電子を生ずるであろう金
属を使用しない。あるいはまた、本発明のシユラ
ウドは、金属部品が外側のジヤケツトの内部のど
こにあつてもこの金属部品から遊離したいかなる
光電子も、内側の石英製バルブに到達することを
妨げる。
は「発明の背景」の欄で述べたように光源から放
出された入射光にさらされたときに光電子を放出
する金属製部材によつて引き起こされ得るナトリ
ウムイオンの移行も減少する。たとえば、金属製
部材から放出された光電子の一部は通常光源まで
漂流して行き、光源の表面を負の電気ポテンシヤ
ルに帯電させ、これが溶融シリカからのナトリウ
ムイオンの電気分解を促進する。本発明による
と、内部エンベロープの回りにシユラウドを配置
するのに金属製部材を必要としないシユラウド機
能（囲い）が得られる。本発明のシユラウド４２
は内部エンベロープに直接合体され封入されてい
るので、他の場合だと不利なことにナトリウムイ
オンの損失に関与する光電子を生ずるであろう金
属を使用しない。あるいはまた、本発明のシユラ
ウドは、金属部品が外側のジヤケツトの内部のど
こにあつてもこの金属部品から遊離したいかなる
光電子も、内側の石英製バルブに到達することを
妨げる。
本発明の光源１６は、放電ランプから拡散して
出て来る可能性のある水素と水の有害な影響を減
ずるために、シユラウド内部に収容された、好ま
しくはジルコニウム金属を少片からなる水素およ
び水のゲツタ４８Dを有している。チヤンバ４８C
中に配置されたこれらの金属少片は電気的に浮い
ている。すなわち、これらの少片は電気ポテシヤ
ルを生じることがなく、したがつてナトリウムイ
オンの移行を引起こす光電子の問題に関与しな
い。
出て来る可能性のある水素と水の有害な影響を減
ずるために、シユラウド内部に収容された、好ま
しくはジルコニウム金属を少片からなる水素およ
び水のゲツタ４８Dを有している。チヤンバ４８C
中に配置されたこれらの金属少片は電気的に浮い
ている。すなわち、これらの少片は電気ポテシヤ
ルを生じることがなく、したがつてナトリウムイ
オンの移行を引起こす光電子の問題に関与しな
い。
本発明の光源１６の別の利点は、内部エンベロ
ープ４６と一体化されている真空シュラウド４８
によつてもたらされる封じ込めに関する。シユラ
ウド４２は、通常比較的高圧で作動する内部エン
ベロープの回りに配置されているので、まつたに
起こることのない内部エンベロープの破裂によつ
て生起する可能性のある断片化を抑えるかまたは
封じ込める。この封じ込めによつて、これらの断
片の捕獲が補助され、これらの断片が、本発明の
メタルハライドランプを収容するのに使用するこ
とがある外側のエンベロープの外壁を壊すのを防
止することになる。これは、内部エンベロープと
シユラウドの間の空間を排気して、内部エンベロ
ープからの圧力をいくらか相殺し、かつめつたに
起こることのない内部エンベロープの破裂によつ
て生じ得る石英またなガラスの断片が減速される
ようにすることによつて達成される。
ープ４６と一体化されている真空シュラウド４８
によつてもたらされる封じ込めに関する。シユラ
ウド４２は、通常比較的高圧で作動する内部エン
ベロープの回りに配置されているので、まつたに
起こることのない内部エンベロープの破裂によつ
て生起する可能性のある断片化を抑えるかまたは
封じ込める。この封じ込めによつて、これらの断
片の捕獲が補助され、これらの断片が、本発明の
メタルハライドランプを収容するのに使用するこ
とがある外側のエンベロープの外壁を壊すのを防
止することになる。これは、内部エンベロープと
シユラウドの間の空間を排気して、内部エンベロ
ープからの圧力をいくらか相殺し、かつめつたに
起こることのない内部エンベロープの破裂によつ
て生じ得る石英またなガラスの断片が減速される
ようにすることによつて達成される。
本発明の別の特徴は、シユラウドが内部エンベ
ロープと共に形成されているので、このようなシ
ユラウドを、本発明の光源を入れるランプの境界
内部に取付けるのが簡単になることである。
ロープと共に形成されているので、このようなシ
ユラウドを、本発明の光源を入れるランプの境界
内部に取付けるのが簡単になることである。
以上で、本発明によつて、(1)メタルハライドラ
ンプを低周波数の交流（AC）電源または直流
（DC）電源で作動させる際の有害な電気泳動効果
を低減し、(2)通常は起こる内部エンベロープから
のナトリウムの移行問題を低減し、かつナトリウ
ムイオンの損失をもたらす光電子を抑え、(3)高圧
の内部エンベロープの封じ込め機能を提供し、そ
して(4)高圧の内部エンベロープに対するシユラウ
ドの装着を簡単にするための手段を有するメタル
ハライドランプが提供されるということが分かる
であろう。
ンプを低周波数の交流（AC）電源または直流
（DC）電源で作動させる際の有害な電気泳動効果
を低減し、(2)通常は起こる内部エンベロープから
のナトリウムの移行問題を低減し、かつナトリウ
ムイオンの損失をもたらす光電子を抑え、(3)高圧
の内部エンベロープの封じ込め機能を提供し、そ
して(4)高圧の内部エンベロープに対するシユラウ
ドの装着を簡単にするための手段を有するメタル
ハライドランプが提供されるということが分かる
であろう。
さらに、本発明の光源１６は従来技術のメタル
ハライドランプに対して特徴的な罰の利点をもつ
ている。こられの特徴のひとつは、シユラウド４
８が内部エンベロープの中で発生した熱を撹乱し
て、この熱が内部エンベロープ自体に閉込められ
た熱の分布と比べて大きい容積に亘つて広がると
いうことである。この熱の広がりは、自動車用ヘ
ツドランプ内部に通常見られるプラスチツク製装
置またはシーリング装置にとつて特に有利であ
る。
ハライドランプに対して特徴的な罰の利点をもつ
ている。こられの特徴のひとつは、シユラウド４
８が内部エンベロープの中で発生した熱を撹乱し
て、この熱が内部エンベロープ自体に閉込められ
た熱の分布と比べて大きい容積に亘つて広がると
いうことである。この熱の広がりは、自動車用ヘ
ツドランプ内部に通常見られるプラスチツク製装
置またはシーリング装置にとつて特に有利であ
る。
別の利点は、シユラウド４８が酸化チタンを含
有する混合物で構成され得るということであり、
このような混合物は内部エンベロープ４６内で放
電によつて発生した紫外領域の電磁放射線の実質
的な部分を吸収し、このような紫外線が、自動車
用ヘツドランプのそのような放射線に対して感受
性を有する要素に到達してこれを劣化させるのを
防ぐ。
有する混合物で構成され得るということであり、
このような混合物は内部エンベロープ４６内で放
電によつて発生した紫外領域の電磁放射線の実質
的な部分を吸収し、このような紫外線が、自動車
用ヘツドランプのそのような放射線に対して感受
性を有する要素に到達してこれを劣化させるのを
防ぐ。
本発明の光源は、また、いろいろな用途向けの
各種のコーテイングの設置にも有利である。シユ
ラウド４８の表面は内部エンベロープ１６と比べ
て低温であり、内部エンベロープ１６や他の従来
技術のメタルハライドランプの表面と比較して赤
外反射膜や着色フイルムを取付け易い。赤外反射
膜は赤外線を内部エンベロープの方へ反射し返し
てその温度を上昇させ、その結果その効率を増大
する。着色フイルムは、たとえばフランスなどの
国で使用する自動車用などの各種照明用途に対し
て有利な黄色の光とするために黄色のものとする
ことができる。
各種のコーテイングの設置にも有利である。シユ
ラウド４８の表面は内部エンベロープ１６と比べ
て低温であり、内部エンベロープ１６や他の従来
技術のメタルハライドランプの表面と比較して赤
外反射膜や着色フイルムを取付け易い。赤外反射
膜は赤外線を内部エンベロープの方へ反射し返し
てその温度を上昇させ、その結果その効率を増大
する。着色フイルムは、たとえばフランスなどの
国で使用する自動車用などの各種照明用途に対し
て有利な黄色の光とするために黄色のものとする
ことができる。
シユラウドの温度が内部エンベロープと比べて
低いということは、また、自動車技術などのよう
なある種の用途に向けて光の分布を隠蔽したり調
節したりするものにも有益である。たとえば、黒
いコーテイングをシユラウドの一端に設け、光が
この端から放出されるのを防ぎ、この光が、反射
板１２の自動車用途に望ましくない光、すなわち
迷光を生じ得る部分に遭遇して反射されるのを防
止する。シユラウド４８の温度が低めであるため
に、上記のように本発明のシユラウドに黒色コー
テイングを取付けることは、内部エンベロープ４
６または従来技術で公知のメタルハライド光源に
黒色コーテイングを取付ける場合に比べて簡単に
なる。
低いということは、また、自動車技術などのよう
なある種の用途に向けて光の分布を隠蔽したり調
節したりするものにも有益である。たとえば、黒
いコーテイングをシユラウドの一端に設け、光が
この端から放出されるのを防ぎ、この光が、反射
板１２の自動車用途に望ましくない光、すなわち
迷光を生じ得る部分に遭遇して反射されるのを防
止する。シユラウド４８の温度が低めであるため
に、上記のように本発明のシユラウドに黒色コー
テイングを取付けることは、内部エンベロープ４
６または従来技術で公知のメタルハライド光源に
黒色コーテイングを取付ける場合に比べて簡単に
なる。
本発明のメタルハライド光源１６は電流中断作
動回路によつて有利に作動させることができる。
この回路は、1987年３月17日に出願され、本発明
の譲受人に譲渡されているロール（R.A.Roll）
らの米国特許出願第026808号に開示されている。
この特許出願はここで引用したことにより本明細
書中に含まれるものとする。また、その作動の詳
細についてはこの出願を参照することができる。
この電流中断作動回路は、その記載された電流中
断スイツチの負荷サイクルを制御して、本発明の
メタルハライド光源１６内で、あらかじめ設定さ
れた出力レベルを維持する。米国特許出願第
026808号で議論されているように、電流中断によ
つてメタルハライドランプ１６などのような放電
ランプを作動させる際の系の効率は、ガス放電デ
バイスを作動させる従来技術の方法と比べて50％
を越える改良と考えられる。
動回路によつて有利に作動させることができる。
この回路は、1987年３月17日に出願され、本発明
の譲受人に譲渡されているロール（R.A.Roll）
らの米国特許出願第026808号に開示されている。
この特許出願はここで引用したことにより本明細
書中に含まれるものとする。また、その作動の詳
細についてはこの出願を参照することができる。
この電流中断作動回路は、その記載された電流中
断スイツチの負荷サイクルを制御して、本発明の
メタルハライド光源１６内で、あらかじめ設定さ
れた出力レベルを維持する。米国特許出願第
026808号で議論されているように、電流中断によ
つてメタルハライドランプ１６などのような放電
ランプを作動させる際の系の効率は、ガス放電デ
バイスを作動させる従来技術の方法と比べて50％
を越える改良と考えられる。
すでに記載した比較的小さい寸法を有する本発
明のメタルハライドランプにより、空気力学的に
適合したスタイルの自動車に特に適した光源が得
られる。これは第６Ａ図と第６Ｂ図を参照して説
明することができる。第６Ａ図と第６Ｂ図は、相
互に関係をもつており、タングステンフイラメン
ト１１６を用いたヘツドランプで生じるビームの
開き具合を、それより小さい本発明のメタルハラ
イド光源１６を有するヘツドランプで生じるビー
ムの開き具合と比較して示す図である。第６Ａ図
は、中心部が反射板１２の軸２８に沿つた焦点２
６のところに位置している矢印の形で表わした光
源１１６を示しており、一方第６Ｂ図は、中心部
が第６Ａ図と同じ寸法を有する反射板１２の軸２
８に沿つた焦点２６のところに位置する矢印の形
で表わした光源１６を示している。この白熱光源
１１６は第２図に関して述べたように５mm程度の
長さを有し得、これに対して光源１６は第３図、
第４図および第５図に関して述べたように約３mm
の長さである。
明のメタルハライドランプにより、空気力学的に
適合したスタイルの自動車に特に適した光源が得
られる。これは第６Ａ図と第６Ｂ図を参照して説
明することができる。第６Ａ図と第６Ｂ図は、相
互に関係をもつており、タングステンフイラメン
ト１１６を用いたヘツドランプで生じるビームの
開き具合を、それより小さい本発明のメタルハラ
イド光源１６を有するヘツドランプで生じるビー
ムの開き具合と比較して示す図である。第６Ａ図
は、中心部が反射板１２の軸２８に沿つた焦点２
６のところに位置している矢印の形で表わした光
源１１６を示しており、一方第６Ｂ図は、中心部
が第６Ａ図と同じ寸法を有する反射板１２の軸２
８に沿つた焦点２６のところに位置する矢印の形
で表わした光源１６を示している。この白熱光源
１１６は第２図に関して述べたように５mm程度の
長さを有し得、これに対して光源１６は第３図、
第４図および第５図に関して述べたように約３mm
の長さである。
この白熱フイラメント１１６は活性化されると
複数本の反射光線を生じ、これらの光線は光源１
１６のサイズに比例し角度θAで表わされている割
合で発散する（開く）。同様に、メタルハライド
光源１６は、互いに角度θBで発散する複数本の光
線を発する。
複数本の反射光線を生じ、これらの光線は光源１
１６のサイズに比例し角度θAで表わされている割
合で発散する（開く）。同様に、メタルハライド
光源１６は、互いに角度θBで発散する複数本の光
線を発する。
第６Ａ図を参照すると、フイラメント１１６か
らの光の開きの角度が、フイラメント１１６の一
番上の部分から発した光線１１６Aが反射板１２
によつて遮断されかつ反射された光線１１６Bに
よつて示されている。焦点２６を通る光線１１６
Ｂと軸２８との間の角度がフイラメント１１６か
らの光の開き角θAである。フイラメント１１６
（５mm）と反射板１２（焦点距離25mm）に対して
すでに述べた値を使うと、この角度θAは11.3°にな
る。
らの光の開きの角度が、フイラメント１１６の一
番上の部分から発した光線１１６Aが反射板１２
によつて遮断されかつ反射された光線１１６Bに
よつて示されている。焦点２６を通る光線１１６
Ｂと軸２８との間の角度がフイラメント１１６か
らの光の開き角θAである。フイラメント１１６
（５mm）と反射板１２（焦点距離25mm）に対して
すでに述べた値を使うと、この角度θAは11.3°にな
る。
第６Ｂ図は、第６Ａ図に関して記載した光線１
１６Aおよび１１６Bに似た光線１６Aおよび１６B
を示している。光源１６が発した光線によつて生
じる開き角θBは、すでに述べた光源１６（３mm）
と反射板１２（焦点距離25mm）の値に対しては
6.80°となる。開き角θBは、開き角θAのほぼ3/5で
ある。本発明の光源１６によつて生じる光の総合
的な効果は、本発明の自動車用ヘツドランプ１０
によつて発せられ道路に向かう所望のビームパタ
ーンは広がりが少なく、したがつて道路を照らす
必要があるとことには多くの光が向かい、必要の
ないところには向かう光が少ないということであ
る。本発明のメタルハライド光源１６では白熱光
源１１６と比べてこの広がりまたは不要な光が減
る結果、霧、雨および雪のベール効果すなわち隠
蔽効果が低減し、そのため自動車用としてより有
用な直接光が得られる。
１６Aおよび１１６Bに似た光線１６Aおよび１６B
を示している。光源１６が発した光線によつて生
じる開き角θBは、すでに述べた光源１６（３mm）
と反射板１２（焦点距離25mm）の値に対しては
6.80°となる。開き角θBは、開き角θAのほぼ3/5で
ある。本発明の光源１６によつて生じる光の総合
的な効果は、本発明の自動車用ヘツドランプ１０
によつて発せられ道路に向かう所望のビームパタ
ーンは広がりが少なく、したがつて道路を照らす
必要があるとことには多くの光が向かい、必要の
ないところには向かう光が少ないということであ
る。本発明のメタルハライド光源１６では白熱光
源１１６と比べてこの広がりまたは不要な光が減
る結果、霧、雨および雪のベール効果すなわち隠
蔽効果が低減し、そのため自動車用としてより有
用な直接光が得られる。
本発明のメタルハライド光源１６の比較的小さ
いサイズによつて得られる別の利点は、自動車用
ヘツドランプの反射板の必要なサイズが小さいな
ることであり、これは第７Ａ図と第７Ｂ図を参照
して説明することができる。第７Ａ図と第７Ｂ図
はそれぞれ第６Ａ図と第６Ｂ図に類似しており、
適用できるところには類似の参照番号を使用す
る。第７Ａ図と第７Ｂ図は、焦点距離２６が第６
Ａ図と第６Ｂ図に示した焦点距離２６と比べて半
分になつている点が違つている。さらに、第７Ａ
図および第７Ｂ図の反射板１２はその高さが第６
Ａ図および第６Ｂ図のものと比べて約2/3に減少
している。
いサイズによつて得られる別の利点は、自動車用
ヘツドランプの反射板の必要なサイズが小さいな
ることであり、これは第７Ａ図と第７Ｂ図を参照
して説明することができる。第７Ａ図と第７Ｂ図
はそれぞれ第６Ａ図と第６Ｂ図に類似しており、
適用できるところには類似の参照番号を使用す
る。第７Ａ図と第７Ｂ図は、焦点距離２６が第６
Ａ図と第６Ｂ図に示した焦点距離２６と比べて半
分になつている点が違つている。さらに、第７Ａ
図および第７Ｂ図の反射板１２はその高さが第６
Ａ図および第６Ｂ図のものと比べて約2/3に減少
している。
第７Ａ図は、タングステン白熱フイラメント１
１６が光線１１６Aおよび１１６Bを発生すること
を示しており、この光１１６Bは開き角θCを形成
しており、その角度は第７Ａ図と第７Ｂ図の反射
板の場合すでに述べたフイラメント１１６の値
（長さ５mm）を使うと約21.8°の値であり、このた
め充分な量のビームパターン内に迷光が生じるで
あろうが、このような迷光は自動車技術のニーズ
を満たさない。逆に、第７Ｂ図は光線１６Aおよ
び１６Bを発生する約３mmの光源１６を示してお
り、この光線１６Bは約13.5°の値をもつ開き角θD
を形成しており、その結果自動車技術のニーズを
満たす以上に有利となるように迷光の量が限られ
たビームパターンが生じる。より小さいサイズの
光源１６の効果によつて、反射板１２の焦点距離
が短縮され、それより縮小の程度は少ないにして
も全体としての大きさが減少するために反射板の
収光効率が増大し得る。総合的は効果は、光源１
６によつて、反射板のサイズを小さくできると共
に反射板の収光効率を充分な程度に改善でき、そ
のため「発明の背景」の欄で述べたように自動車
の設計技術者が自動車のフードラインを下げるこ
とができるようになる。本発明の実施により、自
動車用ヘツドランプの反射板を、通常の白熱フイ
ラメントを使用する従来の自動車用ヘツドランプ
と比べて2/3に小さくすることができ、その結果、
それに応じて自動車のフードラインを下げること
ができるようになると考えられる。
１６が光線１１６Aおよび１１６Bを発生すること
を示しており、この光１１６Bは開き角θCを形成
しており、その角度は第７Ａ図と第７Ｂ図の反射
板の場合すでに述べたフイラメント１１６の値
（長さ５mm）を使うと約21.8°の値であり、このた
め充分な量のビームパターン内に迷光が生じるで
あろうが、このような迷光は自動車技術のニーズ
を満たさない。逆に、第７Ｂ図は光線１６Aおよ
び１６Bを発生する約３mmの光源１６を示してお
り、この光線１６Bは約13.5°の値をもつ開き角θD
を形成しており、その結果自動車技術のニーズを
満たす以上に有利となるように迷光の量が限られ
たビームパターンが生じる。より小さいサイズの
光源１６の効果によつて、反射板１２の焦点距離
が短縮され、それより縮小の程度は少ないにして
も全体としての大きさが減少するために反射板の
収光効率が増大し得る。総合的は効果は、光源１
６によつて、反射板のサイズを小さくできると共
に反射板の収光効率を充分な程度に改善でき、そ
のため「発明の背景」の欄で述べたように自動車
の設計技術者が自動車のフードラインを下げるこ
とができるようになる。本発明の実施により、自
動車用ヘツドランプの反射板を、通常の白熱フイ
ラメントを使用する従来の自動車用ヘツドランプ
と比べて2/3に小さくすることができ、その結果、
それに応じて自動車のフードラインを下げること
ができるようになると考えられる。
反射板の寸法の低下の全量とそれに応じた自動
車用ヘツドランプの寸法低下は、第８Ａ図と第８
Ｂ図を参照して示すことができる。第８Ａ図は、
白熱フイラメントを使用し、第１図と第２図の自
動車用ヘツドランプ１０と類似の要素をもつ従来
技術の矩形型自動車用ヘツドランプを例示する透
視図であり、対応する参照番号は百番台で示して
ある。第８Ｂ図は、本発明のひとつの態様を例示
する透視図で、第１図と第２図に示した矩形型の
自動車用ヘツドランプ１０であり、その寸法は、
すでにランプ１０の説明で述べたように従来技術
のランプ１００と比べて約40％減少している。第
８Ａ図の従来技術のランプ１００と第８Ｂ図とを
比較すると容易に分かるように、本発明を実施す
ることによつて、自動車の設計技術者は、自動車
のフードラインをかなり下げられる光源１６の形
態の手段を得ることができる。
車用ヘツドランプの寸法低下は、第８Ａ図と第８
Ｂ図を参照して示すことができる。第８Ａ図は、
白熱フイラメントを使用し、第１図と第２図の自
動車用ヘツドランプ１０と類似の要素をもつ従来
技術の矩形型自動車用ヘツドランプを例示する透
視図であり、対応する参照番号は百番台で示して
ある。第８Ｂ図は、本発明のひとつの態様を例示
する透視図で、第１図と第２図に示した矩形型の
自動車用ヘツドランプ１０であり、その寸法は、
すでにランプ１０の説明で述べたように従来技術
のランプ１００と比べて約40％減少している。第
８Ａ図の従来技術のランプ１００と第８Ｂ図とを
比較すると容易に分かるように、本発明を実施す
ることによつて、自動車の設計技術者は、自動車
のフードラインをかなり下げられる光源１６の形
態の手段を得ることができる。
以上の通り、本発明によつて、自動車のフード
ラインを実質的に下げられる自動車のヘツドラン
プ用のメタルハライド光源が提供されることが理
解されたであろう。また、本発明の光源１６は、
上で規定して量のキセノン充填物を含有していて
もよく、本発明に関連した米国特許出願第157436
（1988年）に記載の利益に加えて上記した利益を
得ることができることも理解すべきである。
ラインを実質的に下げられる自動車のヘツドラン
プ用のメタルハライド光源が提供されることが理
解されたであろう。また、本発明の光源１６は、
上で規定して量のキセノン充填物を含有していて
もよく、本発明に関連した米国特許出願第157436
（1988年）に記載の利益に加えて上記した利益を
得ることができることも理解すべきである。
メタルハライドランプおよびキセノン充填物を
もつメタルハライドランプに関する以上の説明は
自動車用途に関するものであつたが、本発明はそ
の他各種の照明用途にも同じように適用実施でき
るものと考えられたい。本発明の重大な特徴は、
従来技術のメタルハライドランプと比べて小さい
寸法を有するメタルハライドランプ１６によつて
光が発生するということである。本発明の光源は
比較的に小さい光源から放電型の光が得られると
いう特徴のために、家庭、事務所、その他のいろ
いろな商業および工業環境など各種の照明用途に
有利に利用することができ、またそれに応じて、
関連する装着用および焦点調整用の装置設備を減
らすことができる。
もつメタルハライドランプに関する以上の説明は
自動車用途に関するものであつたが、本発明はそ
の他各種の照明用途にも同じように適用実施でき
るものと考えられたい。本発明の重大な特徴は、
従来技術のメタルハライドランプと比べて小さい
寸法を有するメタルハライドランプ１６によつて
光が発生するということである。本発明の光源は
比較的に小さい光源から放電型の光が得られると
いう特徴のために、家庭、事務所、その他のいろ
いろな商業および工業環境など各種の照明用途に
有利に利用することができ、またそれに応じて、
関連する装着用および焦点調整用の装置設備を減
らすことができる。
第１図は、光源が垂直に配向されている本発明
の自動車用ヘツドランプの概略を示す側面図であ
る。第２図は、光源が水平で軸方向に配向されて
いる本発明の自動車用ヘツドランプの概略を示す
平面図である。第３図は、内部エンベロープおよ
びその内部エンベロープと合体したシユラウド部
材を有する本発明のメタルハライド光源を示す図
である。第４図および第５図は、シユラウド部材
と合体した内部エンベロープの別の具体例を示す
図である。第６Ａ図と第６Ｂ図は、同じ大きさの
反射板で白熱光源と本発明のメタルハライド光源
を用いる自動車用ヘツドランプシステムのビーム
の開き（発散）を比較して示す図である。第７Ａ
図と第７Ｂ図は、同じ光ビームの開きにするため
に白熱光源と本発明のメタルハライド光源を使用
する際に必要とされる反射板の大きさを比較して
示す図である。第８Ａ図と第８Ｂ図は、それぞ
れ、従来技術の矩形型自動車用ヘツドランプと本
発明のひとつの態様による矩形型自動車用ヘツド
ランプの透視図である。 １０……本発明の自動車用ヘツドランプ、１２
……反射板、１４……レンズ、１６……メタルハ
ライド光源、２０……コネクタ、２６……焦点
（距離）、２８……軸、３０，３２……電極、４６
……内部エンベロープ、４８……シユラウド部
材、４８A……外壁、４８C……チヤンバ、４８D
……ゲツタ、１１０……従来技術のヘツドラン
プ、１１６……タングステンフイラメント。
の自動車用ヘツドランプの概略を示す側面図であ
る。第２図は、光源が水平で軸方向に配向されて
いる本発明の自動車用ヘツドランプの概略を示す
平面図である。第３図は、内部エンベロープおよ
びその内部エンベロープと合体したシユラウド部
材を有する本発明のメタルハライド光源を示す図
である。第４図および第５図は、シユラウド部材
と合体した内部エンベロープの別の具体例を示す
図である。第６Ａ図と第６Ｂ図は、同じ大きさの
反射板で白熱光源と本発明のメタルハライド光源
を用いる自動車用ヘツドランプシステムのビーム
の開き（発散）を比較して示す図である。第７Ａ
図と第７Ｂ図は、同じ光ビームの開きにするため
に白熱光源と本発明のメタルハライド光源を使用
する際に必要とされる反射板の大きさを比較して
示す図である。第８Ａ図と第８Ｂ図は、それぞ
れ、従来技術の矩形型自動車用ヘツドランプと本
発明のひとつの態様による矩形型自動車用ヘツド
ランプの透視図である。 １０……本発明の自動車用ヘツドランプ、１２
……反射板、１４……レンズ、１６……メタルハ
ライド光源、２０……コネクタ、２６……焦点
（距離）、２８……軸、３０，３２……電極、４６
……内部エンベロープ、４８……シユラウド部
材、４８A……外壁、４８C……チヤンバ、４８D
……ゲツタ、１１０……従来技術のヘツドラン
プ、１１６……タングステンフイラメント。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ (A) 互いに所定の距離だけ離れて配置された
一対の電極を有する内部エンベロープであつ
て、 約２mg〜約10mgの範囲の量の水銀、および、 約２mg〜約50mgの範囲の量の、ヨウ化ナトリ
ウム、ヨウ化スカンジウム、ヨウ化タリウム、
ヨウ化インジウム、ヨウ化スズ、ヨウ化ジスプ
ロシウム、ヨウ化ホルミウム、ヨウ化ツリウ
ム、ヨウ化トリウム、ヨウ化カドミウムおよび
ヨウ化セシウムより成る群の中から選択された
混合物 からなる充填物を含有している内部エンベロー
プ、ならびに、 (B) 前記内部エンベロープと合体しているシユラ
ウドであつて、前記内部エンベロープと当該シ
ユラウドとの間にチヤンバを提供するように所
定の距離だけ前記内部エンベロープの側壁から
離れているシユラウド からなるランプ用光源。 ２ 前記充填物が、さらに、室温で約２〜約15気
圧の範囲の圧力のキセノンガスを含んでいる、請
求項１記載の光源。 ３ 前記チヤンバが、水素および水ゲツタを含有
しており、排気されている、請求項１記載の光
源。 ４ 前記ゲツタがジルコニウムの少片からなる、
請求項３記載の光源。 ５ ガラスおよび石英より成る群の中から選択さ
れた材料からなる、請求項１記載の光源。 ６ 前記内部エンベロープが、約10〜約50mmの範
囲の長さを有しており、約0.5〜約２mmの範囲の
厚みを有する前記側壁、約２〜約６mmの範囲の直
径を有する首部、および、約５〜約20mmの範囲の
直径を有する中央部からなる、請求項１記載の光
源。 ７ 前記配置された電極が、タングステンおよび
１〜３％の酸化トリウムを含むタングステンより
成る群の中から選択された材料で形成された一対
の棒状部材からなり、前記棒状部材がそれぞれの
リード線に電気的に接続されている、請求項１記
載の光源。 ８ 前記電極が、前記内部エンベロープの対向す
る両端に配置されている、請求項５記載の光源。 ９ 前記電極が、両方とも、前記内部エンベロー
プの一端に配置されている、請求項５記載の光
源。 １０ 前記シユラウドが、多層赤外反射用フイル
ムで被覆されている、請求項１記載の光源。 １１ 前記フイルムが、(a)酸化タンタルおよび二
酸化ケイ素、ならびに(b)酸化チタンおよび二酸化
ケイ素より成る群の中から選択された材料の交互
層で構成されている、請求項１０記載の光源。 １２ 前記シユラウドが、着色フイルムで被覆さ
れている、請求項１記載の光源。 １３ 前記着色フイルムが黄色である、請求項１
２記載の光源。 １４ 前記シユラウドが、酸化チタンを含有する
混合物製である、請求項１記載の光源。 １５ 前記シユラウドが、その一端に黒色物質の
コーテイングを有する、請求項１記載の光源。 １６ 前記電極が、約２〜約15mmの範囲の前記距
離だけ離れている、請求項１記載の光源。 １７ 前記シユラウドが、約10〜約50mmの範囲の
長さ、約0.5〜約２mmの範囲の厚みをもつ側壁、
および、約８〜約2.5mmの範囲の外径を有してい
る、請求項１記載の光源。 １８ 前記シユラウドが約１〜約５mmの範囲の前
記所定の距離だけ前記内部エンベロープの前記側
壁から離れており、前記チヤンバが約10〜約100
mm2の範囲の容積を有している、請求項１７記載の
光源。 １９ 前記内部エンベロープが、約２〜約65気圧
の範囲の作動圧力を有している、請求項１記載の
光源。 ２０ (A) 自動車の励起源に接続することができ
る手段に連係する部分を有し、所定の焦点距離
および焦点を有する反射板、 (B) 前記反射板の前部に連係するレンズ (C) 前記反射板の前記焦点付近に配置されるよう
に前記反射板内の所定の位置に配置された内部
エンベロープ、ならびに (D) 前記内部エンベロープと合体しているシユラ
ウドであつて、前記内部エンベロープと当該シ
ユラウドとの間にチヤンバを提供するように所
定の距離だけ前記内部エンベロープの側壁から
離れているシユラウド からなる自動車用ヘツドランプであつて、 前記内部エンベロープが、約２mg〜約10mgの範
囲の量の水銀、および、約２mg〜50mgの範囲の量
の、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化スカンジウム、ヨ
ウ化タリウム、ヨウ化インジウム、ヨウ化スズ、
ヨウ化ジスプロシウム、ヨウ化ホルミウム、ヨウ
化ツリウム、ヨウ化トリウム、ヨウ化カドミウム
およびヨウ化セシウムより成る群の中から選択さ
れた混合物からなる充填物を含有しており、 前記内部エンベロープが、互いに所定の距離だ
け離れた一対の電極を有しており、前記励起源を
付勢して前記電極に作用させることができるよう
に前記部分に連係する前記手段に接続されてお
り、それにより、前記作用の際に前記内部エンベ
ロープに収容されている前記水銀および前記混合
物が励起されて前記電極の間の位置で大量の光を
発する、前記自動車用ヘツドランプ。 ２１ 前記充填物が、さらに、室温で約２〜約15
気圧の範囲の圧力のキセノンガスを含んでいる、
請求項２０記載の自動車用ヘツドランプ。 ２２ 前記反射板が、８〜20mmの範囲の焦点距離
を有する放物線回転体からなる、請求項２０記載
の自動車用ヘツドランプ。 ２３ 前記レンズがガラスおよびプラスチツクよ
り成る群の中から選択された材料で形成された透
明部材からなり、該透明部材がプリズム状部材か
らなる面を有している、請求項２０記載の自動車
用ヘツドランプ。 ２４ 前記反射板と協同する前記高強度光源が、
約7°未満の値を有する角度で互いに発散する複数
の反射光線を生ずる、請求項２０記載の自動車用
ヘツドランプ。
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