JPH07240184A

JPH07240184A - セラミック放電灯およびこれを用いた投光装置ならびにセラミック放電灯の製造方法

Info

Publication number: JPH07240184A
Application number: JP6029964A
Authority: JP
Inventors: Akira Ito; 彰伊藤; Akihiro Inoue; 昭浩井上
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1994-02-28
Filing date: 1994-02-28
Publication date: 1995-09-12

Abstract

(57)【要約】【目的】閉塞体をガラス接着剤が過度に加熱されるのを
防止し、ガラス接着剤の溶融や化学反応を防止し、寿命
特性が向上するセラミック放電灯およびこれを用いた投
光装置ならびにセラミック放電灯の製造方法を提供す
る。【構成】透光性セラミックからなる発光管１の開口端部
にガラス接着剤６を介して閉塞体５を気密に接合し、こ
の閉塞体の内端部に導電手段８と接続された電極１０を
取り付け、かつこの発光管内に点灯中に余剰となる発光
金属および希ガスを封入したセラミック放電灯におい
て、上記発光管内面と閉塞体と外面との間に、余剰の発
光金属が凝集する間隙部７を形成したことを特徴とす
る。【作用】点灯中は間隙部が最冷部となり、ここに余剰の
発光金属が凝集して溜るから、この凝集した発光金属に
よりガラス接着剤と高温ガスとの接触が防止される。よ
って、ガラス接着剤が高温ガスにより加熱されるのが防
止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、透光性セラミックから
なる発光管の開口端部を閉塞体で封止し、この閉塞体の
内側端部に電極を取り付けたセラミック放電灯およびこ
れを用いた投光装置ならびにセラミック放電灯の製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、カラー液晶プロジェクタなどに
用いられている投光装置は、光源であるランプと、この
ランプから放射された光を反射するリフレクタとで構成
されており、光源としては発光効率および演色性に優れ
たメタルハライドランプが使用されている。このような
投光装置は光を反射しかつ集光する必要から、配光の制
御が容易な点光源を用いることが望ましく、このため最
近は電極間距離が１５mm以下に設定されたショートアー
ク形メタルハライドランプが開発され、このような小形
メタルハライドランプが光源として既に実用に供されて
いる。

【０００３】しかしながら、最近、この種のショートア
ーク形メタルハライドランプの応用範囲が広がりつつあ
り、このためショートアーク形メタルハライドランプの
一層の効率向上が望まれるようになってきた。ランプの
効率を向上させるためには、ランプに供給する入力電力
を増やせばよいが、このようにすると管壁負荷が高くな
り、発光管の温度が過度に上昇する。従来のショートア
ーク形メタルハライドランプは、発光管材料として石英
ガラスを使用していた。石英ガラスは硬質であり、耐熱
性および耐ハロゲン性に優れているが、上記のように管
壁負荷を高くして、例えば管壁負荷が４０〜１００Ｗ／
cm² 程度になると、石英ガラスの耐え得る限度を上回る
ことがあり、早期に黒化および失透を招き、ランプ寿命
が著しく低下する。

【０００４】このようなことから、例えば実開平２−１
２９６６４号公報にも示されているように、高出力、高
負荷形のショートアーク形メタルハライドランプの発光
管として、透光性アルミナやサファイヤまたはガーネッ
トなどのような単結晶または多結晶のセラミックからな
るチューブを使用することが検討されている。このよう
な透光性セラミックチューブは、耐熱性、耐食性に優
れ、したがって石英に比べると寿命特性に優れている。

【０００５】しかし、セラミックチューブは加工性がよ
くないため、チューブの開口端部を閉塞する場合は、上
記公報にも開示されているように、セラミックチューブ
の開口端部に溶融ガラス接着剤を用いて別部材の閉塞体
を気密に接合する構造を採用するようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
場合、ガラス接着剤が放電空間に露出しているため、放
電空間の高温ガスの熱が直接ガラス接着剤に伝わり、ガ
ラス接着剤が加熱されていた。ガラス接着剤としては、
例えばＡｌ₂ Ｏ₃ −ＳｉＯ₂ 系、またはＡｌ₂ Ｏ₃ −Ｃ
ａＯ−ＢａＯ系のガラスソルダ−が用いられており、こ
の種のガラス接着剤は融点がセラミックなどに比べると
低い（１５００〜１７００℃）ので、このガラス接着剤
が過度に加熱されると、溶融する心配がある。接着剤が
溶融すると接着力が低下する。

【０００７】また、このガラス接着剤は温度が高くなる
と、発光管に封入された金属ハロゲン化物と化学反応を
生じ、このため接着不良が発生する。このようなことか
ら、従来の場合、ガラス接着剤の劣化により閉塞体の接
合強度が低下するばかりでなく、リークを発生する心配
がある。

【０００８】したがって、本発明の目的とするところ
は、閉塞体を発光管に接合したガラス接着剤の過度な加
熱を防止し、接着剤の溶融や化学反応を防止し、寿命特
性が向上するセラミック放電灯およびこれを用いた投光
装置ならびにセラミック放電灯の製造方法を提供しよう
とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、透光
性セラミックからなる発光管の開口端部にガラス接着剤
を介して閉塞体を気密に接合し、この閉塞体は発光管の
内外を導通する導電手段を有し、この閉塞体の内端部に
上記導電手段に接続された電極を取り付け、かつこの発
光管内に点灯中に蒸発される量よりも過剰の発光金属お
よび希ガスを封入したセラミック放電灯において、上記
発光管内面と閉塞体と外面との間に、放電空間に連通さ
れ余剰の発光金属が凝集する間隙部を形成したことを特
徴とする。

【００１０】請求項２の発明は、間隙部は、凝集された
余剰の発光金属が毛細管現象で滞留する大きさを有して
いることを特徴とする。請求項３の発明は、間隙部は、
発光管の内面と閉塞体の外面との間に形成された軸方向
に延びる少なくとも１本の溝形状をなしていることを特
徴とする。

【００１１】請求項４の発明は、発光管は、膨径部の端
部に細管部を備え、この細管部の開口端部に上記閉塞体
をガラス接着剤を介して接合し、この閉塞体の内側端部
は上記細管部が膨径部に連続する位置とほぼ同等の長さ
を有し、この閉塞体の外面と細管部の内面との間に上記
間隙部を形成したことを特徴とする。

【００１２】請求項５の発明は、ガラス接着剤を介して
閉塞体が封止された発光管の端部に放熱手段を設けたこ
とを特徴とする。請求項６の発明は、発光金属は、金属
ハロゲン化物であることを特徴とする。

【００１３】請求項７の発明は、請求項１ないし請求項
６のいずれか１に記載のセラミック放電灯と、この放電
灯を収容しこの放電灯から放射される光を反射する反射
体とを備えたことを特徴とする投光装置である。

【００１４】請求項８の発明は、透光性セラミックから
なる発光管の開口端部から所定量の発光金属を供給し、
この発光管の開口端部に、予め発光管の内外を導通する
導電部を有するとともに内側となる端部に電極を接合し
てなる閉塞体を挿入して上記発光管の端部内面と閉塞体
との間で間隙部を形成し、この状態で発光管の回りをガ
ス置換して上記開口端部を通じて発光管内を希ガスの雰
囲気に変え、かつ上記発光管の開口端部と閉塞体とを溶
融したガラス接着剤により接合することを特徴とするセ
ラミック放電灯の製造方法である。

【００１５】

【作用】請求項１の発明によると、点灯中は発光管端部
の内面と閉塞体と外面との間に形成した間隙部が最冷部
となり、ここに余剰の発光金属が凝集して溜るから、こ
の凝集した発光金属がガラス接着剤と放電空間側の高温
ガスとの接触を阻止し、熱的に隔離するからガラス接着
剤の温度上昇が防止される。

【００１６】請求項２の発明によれば、間隙部の大きさ
を、凝集された余剰の発光金属が毛細管現象で滞留する
大きさにしたから、凝集した発光金属は毛細管現象によ
りこの間隙部に保持されるようになり、間隙部に確実に
溜るようになる。

【００１７】請求項３の発明によれば、間隙部が発光管
の内面と閉塞体の外面との間に形成された軸方向に延び
る少なくとも１本の溝により構成されているから、周方
向連続する空間に比べて、発光管端部に差し込めれる閉
塞体の中心位置決めが容易になり、しかも毛細管現象に
より凝集した発光金属を保持し易くなる。

【００１８】請求項４の発明によれば、発光管が膨径部
の端部に細管部を設け、この細管部に閉塞体を接合した
構造にしたから、電極間距離の短いランプを作り易く、
かつ細管部に最冷部を発生させ易くなり、このようなラ
ンプでありながら、かつ細管部の内面と閉塞体の外面と
の間に間隙部を確実に形成することができる。

【００１９】請求項５の発明によれば、ガラス接着剤を
介して閉塞体が封止された発光管端部が放熱手段で冷却
されるので、ガラス接着剤の熱劣化を一層軽減すること
ができる。

【００２０】請求項６の発明によれば、高効率で高演色
性のショートアーク形メタルハライドランプを、高負荷
により点灯する場合に有効である。請求項７の発明によ
れば、高効率で高演色性のショートアーク形メタルハラ
イドランプを点光源に近い光源として用いることがで
き、反射体で反射された光の制御が容易である。請求項
８の発明によれば、発光管の開口端部または細管部など
を排気管として用いることができ、他に格別な排気管が
不要である。

【００２１】

【実施例】以下本発明について、図１に示す第１の実施
例にもとづき説明する。図１は、ショートアーク形メタ
ルハライドランプを示すもので、１は発光管である。発
光管１は透光性アルミナやサファイヤまたはガーネット
などのような単結晶または多結晶のセラミックからな
り、中央部に球または楕円球形の膨径部２を形成してあ
るとともに、この膨径部２の両端部にこれより径の細い
細管部３，３を一体に延長して形成してある。

【００２２】膨径部２は、例えば長径がほぼ１５mm、短
径がほぼ１１mm（いずれも外径であり、短径側の内径は
約９mm）となるように形成されており、内容積はほぼ
０．９ＣＣとなっている。細管部３，３は外径が４．０
mm（内径２．０mm）、長さがほぼ２０mmとなる円筒形を
なしている。

【００２３】上記膨径部２の内面および細管部３，３の
内面には、必要に応じて、内部に封入される金属ハロゲ
ン化物からセラミックを保護するために酸化スカンジウ
ムＳｃＯ₃ および酸化ジスプロシウムＤｙ₂ Ｏ₃ の少な
くとも１種からなる保護膜４を被覆してある。

【００２４】上記細管部３，３の開口端部は閉塞体５，
５により気密に閉塞されている。閉塞体５，５は、例え
ばアルミナやサファイヤまたはガーネットなどのような
単結晶または多結晶のセラミックからなり、細管部３、
３内に挿入可能な棒状をなしている。この閉塞体５，５
は、例えば外径が１．０〜１．９mm程度であり、長さが
２０〜３０mmとされており、その外端部に若干大きな径
部を有し、この大径部がガラス接着剤６，６によって上
記細管部３，３の開口端部に接合されている。閉塞体
５，５は、その内側端面が、細管部３，３と膨径部２と
が連続する部分、すなわち細管部３，３の根元とほぼ同
等な位置となるように取り付けられている。このような
接合により、細管部３，３の内面と、閉塞体５，５の外
面との間には、上記ガラス接着剤６，６よりも発光管１
の中央側に位置して間隙部７，７が形成されている。つ
まり、これら間隙部７，７は、細管部３，３の軸方向に
沿う一端が上記ガラス接着剤６，６により接合された封
止部に臨み、他端は膨出部２内の放電空間に連通してい
る。そして、これら間隙部７，７は、すき間寸法が０．
０５〜０．５mm程度に設定されており、後述する金属ハ
ロゲン化物の余剰部が凝集した場合にこの余剰金属が毛
細管現象によりこの間隙部７，７に溜るような大きさに
設定されている。

【００２５】上記ガラス接着剤６，６としては、例えば
Ａｌ₂ Ｏ₃ −ＳｉＯ₂ 系、またはＡｌ₂ Ｏ₃ −ＣａＯ−
ＢａＯ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。

【００２６】上記閉塞体５，５は、軸方向に沿う導電手
段を有している。この導電手段は本例の場合、閉塞体
５，５を例えば軸線に沿って２分割し、これらの分割面
の一方に、軸方向に沿ってモリブデンＭｏまたは白金Ｐ
ｔなどからなる導電金属の粉末を溶剤に溶かした液を塗
布し、これを焼成してリード線部材８，８を構成し、こ
れら分割体を気密に接合して構成してある。

【００２７】上記閉塞体５，５の外側端部には、上記リ
ード線部材８，８と接続された端子部９，９が形成され
ている。これら端子部９，９もモリブデンＭｏまたは白
金Ｐｔなどからなる導電金属の粉末を溶剤に溶かした液
を閉塞体５，５の外側端部の外表面に塗布し、これを焼
成して構成してある。

【００２８】そして、この閉塞体５，５の内側端部に
は、電極１０，１０が取り付けられている。電極１０
は、タングステンからなる電極軸１１の先端部にタング
ステンからなる電極コイル１２を複数回巻回して構成し
てあり、この電極コイル１２には、例えばＤｙ₂ Ｏ₃ −
Ｙ₂ Ｏ₃ −Ｌａ₂ Ｏ₃ などのような電子放射物質（エミ
ッタ）が塗布されている。

【００２９】このような電極１０は、その電極軸１１の
端部が上記閉塞体５の内側端部に形成した孔に嵌合され
ており、これにより電極１０は上記リード線部材８に電
気的に接続されている。また、電極軸１１を閉塞体５の
孔に嵌合した後、閉塞体５を焼成することにより電極軸
１１が閉塞体５に機械的に支持される。

【００３０】上記一対の電極１０，１０は、発光管１の
膨出部２内で互いに対向されており、これら電極１０，
１０の先端部間の距離、つまり電極間距離Ｌは例えば１
５mm以下、具体的には６mmとされている。

【００３１】このような発光管１内には、緩衝金属とし
て水銀と、発光金属として金属ハロゲン化物と、アルゴ
ン等の希ガスが封入されている。金属ハロゲン化物とし
ては、例えば臭化ジスプロシウムＤｙＢｒ₃ 、ヨウ化ジ
スプロシウムＤｙＩ₃ 、ヨウ化セシウムＣｓＩ、臭化錫
ＳｎＢｒ₂ 、臭化インジウムＩｎＢｒおよび臭化タリウ
ムＴｌＢｒなどが用いられており、点灯中に蒸発される
量よりも過剰の金属ハロゲン化物が封入されている。

【００３２】このような発光管１は、点灯中に１５０Ｗ
〜２５０Ｗの電力を、例えば商業電源からの５０〜６０
Ｈｚの交流サイクル、または電子安定器により変換され
た高周波電源５０からの２５０〜４００Ｈｚの高周波を
供給することにより、管壁負荷Ｚ（入力電力Ｗを発光管
の内表面積Ｓcm² で除した値、Ｚ＝Ｗ／Ｓ）が４０〜１
００Ｗ／cm² となるような大きな負荷条件で使用され
る。

【００３３】なお、２５０〜４００Ｈｚの高周波により
ランプを点灯すれば光出力の脈動が防止される利点があ
る。上記発光管１は、細管部３を排気管として用いてい
る。すなわち、この発光管１の封止方法を説明する。

【００３４】すなわち、発光管１は、一方の細管部３
に、予め電極１０を接合した一方の閉塞体５をガラス接
着剤６により気密に接合する。そして、他方の細管部３
の開口端部から、所定量の水銀と金属ハロゲン化物を発
光管１内に投入し、かつこの他方の細管部３に、予め電
極１０を接合した他方の閉塞体５を差し込む。この状態
で少なくとも発光管１の他端部を図示しない気密容器で
覆い、この気密容器内、すなわち発光管１の上端部の回
りをガス置換して真空引きする。これにより発光管１内
の空気が他方の細管部３より排除される。その後気密容
器内にアルゴンＡｒガスを供給し、所定圧のアルゴンガ
ス雰囲気に変える。これにより発光管１内に他方の細管
部３を通じてアルゴンガスが進入し、発光管１内を所定
圧のアルゴンガス雰囲気に変える。

【００３５】このようなガス置換が終了すると、他方の
細管部３と他方の閉塞体５との端部にガラス接着剤６を
配置し、これを高周波誘導加熱などの手段で加熱して溶
融させる。すると、溶融したガラス接着剤６が、細管部
３と閉塞体５との間の隙間に流れ込み、これら細管部３
と閉塞体５とに接してこれらを接合する。

【００３６】このような構成の第１の実施例について作
用を説明する。上記発光管１を点灯させると、余剰の金
属ハロゲン化物は発光管１の最冷部に凝集しようとす
る。発光管１内では放電空間となる膨径部２から離れた
箇所が最冷部となるので、図１の構造の発光管１では、
細管部３，３の内面と閉塞体５，５の外面との間に形成
された間隙部７，７が最冷部となり、したがってこの間
隙部７，７に余剰の金属ハロゲン化物が凝集する。つま
り、間隙部７，７は余剰の金属ハロゲン化物が凝集して
集まる溜り部となる。

【００３７】そして、この間隙部７，７に余剰の金属ハ
ロゲン化物が溜ると、閉塞体５，５の端部を細管部３，
３の開口部に接合したガラス接着剤６，６は、この凝集
した金属ハロゲン化物により、放電空間から隔離される
ようになる。つまり、ガラス接着剤６，６と放電空間
は、間隙部７，７に溜った余剰の金属ハロゲン化物によ
って隔離されるようになり、ガラス接着剤６，６が放電
空間内の高温ガスに接するのが阻止される。

【００３８】このため、点灯中にガラス接着剤６，６が
過度に加熱されるのが防止される。ちなみに、電極１０
の根元近傍の最冷部の温度は７００℃程度であるが、ガ
ラス接着剤６，６の温度は４００℃程度まで抑えられ
る。したがって、融点が（１５００〜１７００℃）程度
のガラス接着剤６，６の溶融が防止されるようになり、
接着不良が防止される。

【００３９】また、このガラス接着剤６，６の温度上昇
が抑えられるから、ガラス接着剤６，６と発光管１に封
入された金属ハロゲン化物との化学反応が防止され、よ
ってこのことからも接着不良が防止される。

【００４０】このようなことから、ガラス接着剤６，６
の劣化が防止され、閉塞体５，５の接合強度が保たれ、
長期に亘りリークの発生が防止される。この場合、間隙
部７，７は、すき間寸法が０．０５〜０．５mm程度に設
定されており、金属ハロゲン化物の余剰部が凝集した場
合にこの余剰金属が毛細管現象によりこの間隙部７，７
に溜るような大きさとなっているから、余剰金属の保持
が確実になされ、この溜まった余剰金属により確実な熱
遮蔽の作用を奏する。

【００４１】また、上記実施例の発光管形状は、膨径部
２の両端部に細管部３，３を設け、これら細管部３、３
に閉塞体５、５を接合した構造となっているから、膨径
部２内に発光空間が形成されて球形または楕円球形の表
面から光が放出され、放射方向が広がる。そして、この
ような膨径部２内に電極間距離Ｌを短くして電極１０，
１０を対向して配置し易く、よって高効率で高演色性の
ショートアーク形メタルハライドランプを作り易い。ま
た膨径部２から離れて細管部３，３が延びているので、
細管部３，３に最冷部を発生させ易くなる。

【００４２】そしてまた、上記した封止方法によれば、
発光管１の一方の細管部３を排気管として用いることが
でき、他に格別な排気管が不要である。なお、上記実施
例では、閉塞体５，５に形成した導電手段が、閉塞体
５，５の分割面にモリブデンＭｏや白金Ｐｔなどからな
る導電金属の粉末を溶かした液を塗布してこれを焼成し
て形成したリード線部材８，８によって構成したが、導
電手段としては、図２に示す第２の実施例のように、閉
塞体５，５の外面に、モリブデンＭｏや白金Ｐｔなどか
らなる導電金属の粉末を溶かした液を塗布してこれを焼
成して形成したリード線部材８０によって構成してもよ
い。

【００４３】また、他の構成としては、図１に示す電極
１０の電極軸１１を閉塞体５のほぼ全長に亘り延長して
閉塞体５に嵌挿し、この電極軸１１を端子部９に接続し
た構造であってもよい。

【００４４】さらに、閉塞体５全体を、タングステンＷ
とアルミナ（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）の粉末を混合してこれを焼成
した導電性焼結体としてもよい。また、上記実施例で
は、ガラス接着剤６と放電空間との間に形成される間隙
部７は、細管部３，３の内面と閉塞体５，５の外面との
間に形成された周方向に連続する空間、つまり断面環状
の空間としたが、図３に示す第３の実施例のように、閉
塞体５，５の外面または細管部３，３の内面に少なくと
も一方に形成した軸方向に延びる少なくとも１本の溝７
０、７１によって形成してもよい。

【００４５】請求項３の発明によれば、間隙部が発光管
の内面と閉塞体の外面との間に形成された軸方向に延び
る少なくとも１本の溝により構成されているから、周方
向連続する空間に比べて、発光管端部に差し込めれる閉
塞体の中心位置決めが容易になり、しかも毛細管現象に
より凝集した発光金属を保持し易くなる。

【００４６】さらにまた、第１の実施例の場合、発光管
１の両端部に形成したそれぞれの細管部３，３に、それ
ぞれガラス接着剤６，６を介して閉塞体５，５を気密に
接合した例を示したが、本発明はこれに限らず、ガラス
接着剤６を用いて閉塞体５を発光管１に気密に接合する
のは、発光管１の一方の端部だけであってもよい。すな
わち、図４には、発光管１の一方の端部だけをガラス接
着剤６で封止した構造の発光管について示す。同実施例
では、発光管１の図示右側の端部は、閉塞体５を細管部
（３ｂで示す）に対して一体に焼成して接合してある。
図面では理解を容易にするため細管部３ｂと閉塞体５を
別部材として示してあるが、実質的にこれらは相互に焼
成されて一体化している。

【００４７】そして、発光管１の図示左側の端部では、
第１の実施例と同様にして、閉塞体５を細管部（３ａで
示す）に対してガラス接着剤６により気密に接合してあ
る。そして、細管部３ａと閉塞体５との間に間隙部７が
形成されており、この間隙部７に余剰の金属ハロゲン化
物が凝集して溜るようになっている。

【００４８】このような構造であっても、間隙部７に溜
った余剰の金属ハロゲン化物が放電空間の高温ガスとガ
ラス接着剤６を隔離するからガラス接着剤６の過度な加
熱が防止される。

【００４９】また、この場合でも、ガラス接着剤６で封
止される他方の細管部３ａを、前記した封止方法と同様
に、排気管として使用できる。図４に示した一端が焼成
封止された構造のショートアーク形メタルハライドラン
プは、その使用例として、図５に示すような投光装置の
光源として用いると有効である。この投光装置は、図４
に示す構造の発光管１と、この発光管１から放出された
光を反射する反射体（リフレクタ）２０とで構成されて
いる。

【００５０】反射体２０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 −Ｓｉ
Ｏ₂ などの蒸着膜からなる反射面２１を形成してある。
この反射体２０の前面は開口されており、背面側頂部に
は円筒支持部２２が設けられている。この円筒支持部２
２には上記発光管１の他端、つまりガラス接着剤６で封
止され他方の細管部３ａが貫通されており、この細管部
３ａは絶縁セメント等の接着剤２３により円筒支持部２
２に固着されている。これにより、発光管１は、ランプ
軸Ｏ₁ −Ｏ₁ が反射体２０の中心軸、つまり光軸Ｏ₂ −
Ｏ₂ と略一致するようにして反射体２０に取着されてい
る。

【００５１】発光管１の端部から露出している閉塞体
５、５の外面に形成した端子部９，９にはソケット２
５，２５が被せられており、これらソケット２５，２５
には給電線２６，２６が接続されている。これら給電線
２６，２６は電源、例えば２５０〜４００Ｈｚの高周波
を供給する高周波電源２７に接続されている。

【００５２】なお、反射体２０には、一方の給電線２６
を背部に導くための導入孔２８が形成されている。さら
に、上記反射体１の円筒支持部２２を貫通した発光管１
の一端側の細管部３ａには、放熱手段として、放熱フィ
ン２９が取り付けられている。この放熱フィン２９は、
細管部３ａの熱を放出し、結果としてこの細管部３ａの
ガラス接着剤６の温度上昇を防止する。

【００５３】このような構成の投光装置の場合、発光管
１を点灯させると、この発光管１から放射される光の一
部は反射体２０の反射面２１で反射されて前方に向かう
とともに、残りの光は直接反射体２０の前方に向かう。
したがって、発光管１から放出される光は全部反射体２
０の前方に向かい、前方を照射する。

【００５４】この場合、反射体２０の前方側に配置され
た発光管１の細管部３ｂは、赤外線を含み直射光および
反射光を受けるので温度が高くなる。しかし、この細管
部３ｂは閉塞体５を一体に焼成して接合してあるから、
熱劣化することはなく、すなわちガラス接着剤を使用し
ていないから、ガラス接着剤の過度な加熱による接着不
良の心配はない。

【００５５】これに対し、反射体２０の背面側に配置さ
れた発光管１の細管部３ａは、発光管１から放射される
光を受けないので温度上昇が少ない。加えて、細管部３
ａの熱は絶縁セメント等の接着剤２３により反射体２０
の円筒支持部２２に逃がされる。さらには、細管部３ａ
に取り付けた放熱フィン２９が細管部３ａの熱を放出
し、よって細管部３ａの温度上昇を防止する。

【００５６】この結果、点灯中の最冷部は、細管部３ａ
内の間隙部７に積極的に形成されるようになり、この間
隙部７に余剰の封入薬品、つまり金属ハロゲン化物が凝
集する。

【００５７】このことから、ガラス接着剤６が間隙部７
に溜った金属ハロゲン化物により放電空間の高温ガスか
ら隔離されるのでガラス接着剤６の過度な加熱が防止さ
れる。そして、この場合、細管部３ａは、発光管１から
放射される光を受けない、細管部３ａの熱が絶縁セメン
ト等の接着剤２３により反射体２０に逃がされる、およ
び放熱フィン２９が細管部３ａの熱を放出する、等の作
用により、もともと細管部３ａの温度上昇が防止される
から、ガラス接着剤６の温度上昇も防止され、よってガ
ラス接着剤６が熱劣化や化学的劣化を生じることがな
い。

【００５８】さらに、上記各実施例の場合、発光管１の
形状が、中央部に膨径部２を有するとともに両端部に細
管部３，３を一体に形成した形状の場合を説明したが、
発光管の形状は、例えば図６に示す第５の実施例のよう
に、長さ方向に沿ってほぼ等しい大きさの円筒チューブ
形であってもよい。なお、図６の場合、閉塞体５、５と
して、全体がタングステンＷとアルミナ（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）
の粉末を混合してこれを焼成した導電性焼結体により構
成した例を示す。その他の構造は、図１と同一の番号を
用いて説明を省略する。

【００５９】なお、上記実施例の場合、メタルハライド
ランプの場合について説明したが、本発明はこれに限ら
ず、高圧ナトリウムランプに適用してもよい。つまり、
高圧ナトリウムランプは、従来から発光管材料として透
光性セラミックを使用しており、したがって本発明を適
用可能である。また、電極は直流点灯に供される陽極と
陰極とで構成してもよい。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によると、点
灯中は発光管端部の内面と閉塞体と外面との間に形成し
た間隙部が最冷部となってここに余剰の発光金属が凝集
して溜るから、この凝集した発光金属によりガラス接着
剤と放電空間側の高温ガスとの接触が防止される。した
がって、ガラス接着剤が高温ガスの熱により温度上昇す
るのが防止され、ガラス接着剤の過度な加熱が防止され
るようになる。この結果、ガラス接着剤の溶融や化学反
応が防止され、確実な封止を保ち、寿命特性が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すショートアーク形
メタルハライドランプの発光管を示し、（Ａ）図は全体
の断面図、（Ｂ）図は一方の細管部を拡大した断面図、
（Ｃ）図は細管部の横断面。

【図２】本発明の第２の実施例を示す一方の細管部を拡
大した断面図。

【図３】本発明の第３の実施例を示す細管部の横断面
図。

【図４】本発明の第４の実施例を示すショートアーク形
メタルハライドランプの発光管の全体の断面図。

【図５】図４の発光管を反射体に組み込んで構成した投
光装置の断面図。

【図６】本発明の第５の実施例を示すメタルハライドラ
ンプの発光管の断面図。

【符号の説明】

１…発光管２…膨径部３…細管部５…閉塞体６…ガラス接着剤７…間隙部８…リード線部９…端子１０…電極２０…反射体２１…反射面２９…放熱フィン７０、７１…溝

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透光性セラミックからなる発光管の開口
端部にガラス接着剤を介して閉塞体を気密に接合し、こ
の閉塞体は発光管の内外を導通する導電手段を有し、こ
の閉塞体の内端部に上記導電手段に接続された電極を取
り付け、かつこの発光管内に点灯中に蒸発される量より
も過剰の発光金属および希ガスを封入したセラミック放
電灯において、上記発光管内面と閉塞体と外面との間に、放電空間に連
通され余剰の発光金属が凝集する間隙部を形成したこと
を特徴とするセラミック放電灯。
【請求項２】上記間隙部は、凝集された余剰の発光金
属が毛細管現象で滞留する大きさを有していることを特
徴とする請求項１に記載のセラミック放電灯。
【請求項３】上記間隙部は、発光管の内面と閉塞体の
外面との間に形成された軸方向に延びる少なくとも１本
の溝形状をなしていることを特徴とする請求項１または
請求項２に記載のセラミック放電灯。
【請求項４】上記発光管は、膨径部の端部に細管部を
備え、この細管部の開口端部に上記閉塞体をガラス接着
剤を介して接合し、この閉塞体の内側端部は上記細管部
が膨径部に連続する位置とほぼ同等の長さを有し、この
閉塞体の外面と細管部の内面との間に上記間隙部を形成
したことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれ
か１に記載のセラミック放電灯。
【請求項５】上記ガラス接着剤を介して閉塞体が封止
された発光管の端部に放熱手段を設けたことを特徴とす
る請求項１ないし請求項４のいずれか１に記載のセラミ
ック放電灯。
【請求項６】上記発光金属は、金属ハロゲン化物であ
ることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか
１に記載のセラミック放電灯。
【請求項７】請求項１ないし請求項６のいずれか１に
記載のセラミック放電灯と、この放電灯を収容しこの放
電灯から放射される光を反射する反射体とを備えたこと
を特徴とする投光装置。
【請求項８】透光性セラミックからなる発光管の開口
端部より所定量の発光金属を供給し、この発光管の開口
端部に、予め発光管の内外を導通する導電部を有すると
ともに内側となる端部に電極を接合してなる閉塞体を挿
入して上記発光管の端部内面と閉塞体との間で間隙部を
形成し、この状態で発光管の回りをガス置換して上記開
口端部を通じて発光管内を希ガスの雰囲気に変え、かつ
上記発光管の開口端部と閉塞体とを溶融したガラス接着
剤により接合することを特徴とするセラミック放電灯の
製造方法。