高压放电灯、照明装置及高压放电灯装置制造方法及图纸

技术编号:5465218 阅读:182 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种高压放电灯,其特征是,包括:在内部具有放电空间的透光性气密容器;在透光性气密容器的放电空间内产生放电的电极单元;以及含有金属卤化物及稀有气体,且金属卤化物含有相对于封入的全部金属卤化物的封入比率为质量的30%以上的铥及钬中至少一种的卤化物,稀有气体是25℃、3个大气压以上的氙的被封入透光性气密容器内的离子化介质,在透光性气密容器内实际上不含形成灯电压用的金属卤化物及水银。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及本质上不含水银的高压放电灯、包括该高压放电灯的照明装置 及高压放电灯装置。
技术介绍
已知有限制作为水银代替材料的Znl2的封入量的高压放电灯(参照日本 专利特开2003 — 303571号公报)。另外,已知有主发光金属使用从Na、 Tl和Dy的群组中选择出的金属作为 主成分,封入Ho、 Tm和In中的一种或者多种作为副成分,并使用Al、 Zn和 Fe等的卤化物作为水银代替材料的高压放电灯(参照日本专利特开2004 — 55140号公报)。然而,为了使高压放电灯起动, 一般而言需要在一对电极间施加高压脉冲。 另外,作为产生高压脉冲的方法,对从业人员而言众所周知的是使用称作触发 器的高压脉冲发生器。已知通过将高压脉冲发生器与高压放电灯用的灯插口一 体化,縮短与高压放电灯之间的距离,来防止由高压发生器产生的高压脉冲衰 减(参照日本专利特开2003 — 158022号公报)。另外,还已知将高压脉冲发生器与高压放电灯一体化(参照日本专利特开 2002 —8878号公报)。另一方面,以往,作为高压放电灯的形成灯电压用的缓冲物质, 一般而言 是封入水银。其原因是水银可以形成期望的较高的灯电压,而且能通过施加峰 值比较低的高压脉冲进行起动。然而,由于水银是环境负载t/质,所以在研究 不使用水银的无汞高压放电灯。开发了一种金属卤化物灯,紐过用锌(Zn)等 蒸气压力较高而可见光发光较-的金属的卤化物取代水银作为第二卤化物添 加至由发光金属的卤化物形成的第一卤化物,可以得到与装有水银的金属卤化 物灯大致相同的灯电压(参照日本专利特开平11一238488号公报)。该技术作为汽车前照灯用的金属卤化物灯供实际使用。另外,正在开发使用透光性陶瓷作为高压放电灯的透光性气密容器的技术(参照日本专利特开平6 — 196131号公报)。该技术主要作为一般照明用而供实际使用。由于透光性陶瓷气密容器的耐热温度比石英玻璃气密容器高,所以 可以将最冷部温度设定得较高。另外,通过在无汞的金属卤化物灯中使用透光 性陶瓷气密容器,可以进一步提高灯电压。然而,以往的透光性陶瓷气密容器的直线透过率不到20%。因此,难以 应用于需要使用光学系统来满足规定配光特性的例如汽车前照灯用的高压放 电灯。但是,由于现已能得到直线透过率为20%以上的多晶透光性氧化铝陶瓷, 因此人们非常希望能将其应用于无汞的金属卤化物灯等高压放电灯等多种用 途。在己知的无汞高压放电灯(以下为了方便称作"无汞灯")中,除了作为 发光金属的卤化物之外还封入Znl2等用于形成灯电压的所谓的第二金属卤化 物。另外,还已知有不封入第二金属卤化物的无汞灯,但由于其无法得到实用 的灯电压或者需要特殊的点亮方式,因此并不实用。然而,封入Znl2等用于形成灯电压的第二金属卤化物时也存在问题。艮P, 由于第二金属卤化物的吸湿性显著,因此会导致作为杂质的水分进入灯内。因 此,灯寿命随着Znl2等第二金属卤化物的量的减少而改善。另外存在的问题是Znl2等第二金属卤化物的封入量越多,这些金属卤化 物与透光性气密容器的反应所引起的白浊就越明显。因此,在Znl2等所谓的第 二卤化物的封入的量减少时,可改善灯寿命。此外还存在的问题是由于Znl2等第二卤化物与例如Tm等发光金属的卤 化物相比,熔点较低,所以无法将其混合而制造成一体化的颗粒(pellet)。 因此,封入透光性气密容器内的颗粒会有两种以上,制造成本上升。
技术实现思路
4:专利技术者发现即使不使,Znl2等所谓的第二卤化物及水银,而将作为 发光金属的已知的铥(Tm)或者钬(Ho)的卤化物封入透光性气密容器内,灯 电压也会提高,且色差会减小。本专利技术基于该发现而作。本专利技术的目的在于提供一种实际上不封入水银及水银代替材料的形成灯 电压用的卤化物,具有实用的电气特性及发光特性,色差较小,且寿命特性得 到改善的高压放电灯及包括该放电灯的照明装置。本专利技术的高压放电灯的特征是,包括在内部具有放电空间的透光性气密 容器;在透光性气密容器的放电空间内产生放电的电极单元;以及含有金属卤 化物及稀有气体、且金属卤化物含有封入比例相对于封入的全部金属卤化物为 质量的30%以上的铥及钬中至少一种的卤化物、稀有气体是25'C、 3个大气压 以上的氙的被封入透光性气密容器内的离子化介质,在透光性气密容器内实际 上不含形成灯电压用的金属卤化物及水银。本专利技术的照明装置的特征是,包括照明装置本体;配设在该照明装置本 体内的上述高压放电灯;以及点亮该高压放电灯的点亮装置。本专利技术的高压放电灯装置的特征是,包括上述高压放电灯;产生作用在 发光管的一对电极间、用于起动高压放电灯的高压脉冲的高压脉冲发生器;以 及将高压放电灯的发光管及高压脉冲发生器之间连接并具有9kV以上的绝缘强度的电流导入系统。在本专利技术中,透光性气密容器是指可以将放电产生的期望波长范围的可见 光向外部导出的气密容器。透光性气密容器具有透光性,只要是能充分经受住 灯的通常工作温度的耐火性的材料,无论用哪种材料制造皆可。例如可以使用 石英玻璃或透光性陶瓷。但是,由于由透光性陶瓷制成的透光性气密容器可以 将最冷部温度设定得较高,提高灯电压,且可以使发光效率提高,所以对于本 专利技术而言特别合适。另外,作为透光性陶瓷,可以使用透光性氧化铝、钇铝 石榴石(YAG)、钇氧化物(Y0X);多晶非氧化物,例如铝氮化物(A1N)等 多晶或者单晶的陶瓷等。另外,可以根据需要,在气密容器的内表面形成耐卤 素性或者耐金属性的透明性被膜,或者将透光性气密容器的内表面改性。另外,透光性陶瓷气密容器的透光性是指放电产生的光可以透过且可以导 出至外部程度的透光性,不仅7以是透明的,也可以是光扩散性的。而且,至 少包围放电空间的部分的主要^分具有透光性即可,总之在具有上述主要部分 之外的附带结构时,该附带结构部分也可以是遮光性的。另外,透光性气密容器在其内部具有放电空间。而且,为了.包围放电空间, 透光性气密容器具有包围部。包围部的内部为适当的形状,例如可以是球状、 椭圆球状、近似圆柱状等形状。放电空间的容积可以根据金属卤化物灯的额定 灯功率、电极间距离等选择各种各样的值。例如,在液晶投影仪用灯的情况下,可以为1.0cc以下。在汽车前照灯用灯的情况下,可以为0.05cc以下。另外, 在一般照明用灯的情况下,根据额定灯功率,可以为lcc以上或者以下。为了制造透光性陶瓷气密容器,既可以将包围部一体成型而形成,也可以 使多个构成部件接合或嵌合而形成。例如,在除了包围部之外还具有小直径的 筒部等附带结构时,可以从最开始就在包围部的两端或者一端将附带结构一体 成型。但是,例如也可以通过将包围部、附带结构分别预烧结后根据需要使其 接合,对整体进行烧结,来形成一体的透光性陶瓷气密电容器。另外,也可以 通过分别将筒状部分与端板部分预烧结后接合,对整体进行烧结,来形成一体 化的包围部。另外,在包围部的两端可以具有一对封固部。一对封固部是将包围部封固, 且电极的轴部被其支承,且有助于将电流从点亮电路气密地导入电极的单元。 上述封固部一般而言配设在包围部的两端。在气密容器的材质是石英玻璃的情 况下,为了封装电极且将电流从点亮电路气密地导入电极,较为理想的是可以 采用在封固部本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种高压放电灯,其特征在于,包括: 在内部具有放电空间的透光性气密容器; 在透光性气密容器的放电空间内产生放电的电极单元;以及 被封入透光性气密容器内的离子化介质, 该离子化介质含有金属卤化物及稀有气体, 金属 卤化物含有相对于封入的全部金属卤化物的封入比率为质量的30%以上的铥及钬中的至少一种的卤化物, 稀有气体是25℃、3个大气压以上的氙, 在透光性气密容器内实际上不含有形成灯电压用的金属卤化物及水银。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:上村幸三石田正纯镰田博士本间卓也
申请(专利权)人:东芝照明技术株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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