(57)【要約】  実施形態の放電ランプは、発光部（１１）を有するバーナー（ＢＬ）と、前記発光部（１１）がその前端側に位置するように、前記バーナー（ＢＬ）を保持可能な円盤状のフランジ（ＦＬ）と、を備えている。前記フランジ（ＦＬ）は、前記フランジ（ＦＬ）の縁に形成された樹脂部（６）と、前記樹脂部（６）内に埋め込み形成された金属部（７）と、を有する。
2012056787.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部を有するバーナーと、前記発光部がその前端側に位置するように、前記バーナーを保持可能な円盤状のフランジと、を備え、  前記フランジは、前記フランジの縁に形成された樹脂部と、前記樹脂部内に埋め込み形成された金属部と、を有することを特徴とする放電ランプ。
【請求項２】
前記フランジの後端側に設けられ、グランド接続された導電性のベースと、  前記ベースの内部に配置された点灯回路と、  をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の放電ランプ。
【請求項３】
前記金属部は、前記樹脂部から前端方向に突出するように形成され、前記ベースと電気的に接続されたポッチ部を有することを特徴とする請求項２に記載の放電ランプ。
【請求項４】
前記バーナーの外面に沿うように装着され、前記ベースと電気的に接続された金属バンドをさらに備え、  前記点灯回路は始動時に負極性の高圧パルスを前記バーナーに供給することを特徴とする請求項２に記載の放電ランプ。
【請求項５】
前記バーナーは、前記ベースと電気的に絶縁された保持手段によって前記フランジに保持されていることを特徴とする請求項２に記載の放電ランプ。
【請求項６】
発光部を有するバーナーと、前記発光部がその前端側に位置するように、前記バーナーを保持可能な円盤状のフランジと、を備えた放電ランプと、  後端側に接触面を有するネック部と、前記ネック部の前端側と連続するように形成された反射部と、前記ネック部および前記反射部の内部を連通するように形成された空間と、を備えたリフレクタと、  を具備し、  前記フランジは、前記フランジの縁に形成された樹脂部と、前記樹脂部内に埋め込み形成された金属部と、を有し、  前記バーナーが前記空間に位置するように、かつ前記フランジの前端側の少なくとも一部が前記接触面と接するように、前記放電ランプが前記リフレクタに保持されていることを特徴とする放電ランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明の実施形態は、自動車等の車両の前照灯などとして使用される放電ランプおよび放電ランプ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  自動車の前照灯に使用される放電ランプは、特許文献１や特許文献２で知られているように、バーナーと樹脂製のソケットとで構成されている。そのバーナーは点灯中に発光する部分となる発光部を備えた二重管構造となっており、その発光部がソケットの前端側に位置するように、ソケットに保持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２９７２２６号公報
【特許文献２】特開２００７−３２３９８６号公報
【特許文献３】国際公開第２００９／１３０６５４号
【特許文献４】国際公開第２００８／１１０９６９号
【特許文献５】国際公開第２００９／１３０６４０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  ここで、最近ではランプをコンパクトにするために、発光部とソケットとの距離を従来よりも近づけるニーズがある。しかし、このような設計を行うと、点灯中に発光部によって発せられる熱や紫外線が従来よりも多くソケットに到達するようになるため、ソケットの前端側に設けられたフランジが劣化するという問題が生じている。このフランジが劣化するとガスが発生するため、そのガスによってバーナーのガラス部分や前照灯装置のレンズ部分を曇らせるなどの問題に発展してしまう。【０００５】  なお、上記問題は、特許文献３〜特許文献５に記載のように、従来のソケットのフランジに該当する部分を、全て金属部品で構成すれば解消可能であるかもしれない。しかし、この手段によりフランジの劣化の問題を解消できたとしても、フランジの構造は複雑になるので、部品点数の増加、組み立て困難、寸法精度の低下、強度の低下（または重量化）などの新たな問題が生じてしまう。【０００６】  実施形態によれば、簡単な構造で、フランジの劣化を抑制可能な放電ランプおよび放電ランプ装置が提供される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  実施形態の放電ランプは、発光部を有するバーナーと、前記発光部がその前端側に位置するように、前記バーナーを保持可能な円盤状のフランジと、を備えている。前記フランジは、前記フランジの縁に形成された樹脂部と、前記樹脂部内に埋め込み形成された金属部と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施の形態の放電ランプについて説明するための図である。
【図２】図１の放電ランプの断面について説明するための図である。
【図３】図１の放電ランプを前端側から見た状態について説明するための図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、フランジについて説明するための図である。
【図５】金属部について説明するための図である。
【図６】ベースについて説明するための図である。
【図７】フランジとリングの接続について説明するための図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態の放電ランプ装置について説明するための図である。
【図９】図２の放電ランプ装置の断面について説明するための図である。
【図１０】リフレクタについて説明するための図である。
【図１１】（ａ）及び（ｂ）は、リフレクタへの放電ランプの接続について説明するための図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態の放電ランプについて説明するための図である。
【図１３】図１２の放電ランプの断面について説明するための図である。
【図１４】金属部について説明するための図である。
【図１５】放電ランプの簡略された回路接続について説明するための図である。
【図１６】外管に封入するガスと、ポッチ部および金属バンドのグランド接続の有無を変えた１２種類のランプにおいて、図１７に示す正極性の高圧パルスを印加したときのノイズと始動性について説明するための図である。
【図１７】正極性の高圧パルスを表す図である。
【図１８】アルゴンと窒素との混合ガスにおいて、アルゴン比率を変えたときの絶縁破壊電圧の変化について説明するための図である。
【図１９】本発明の第５の実施の形態の放電ランプについて説明するための図である。
【図２０】金属バンドと高圧パルスの条件を変えたときのノイズと始動性等について説明するための図である。
【図２１】（ａ）は本発明の第６の実施の形態の放電ランプについて説明するための図であり、（ｂ）は図２１（ａ）における要部の拡大断面図である。
【図２２】放電ランプの第１の変形例について説明するための図である。
【図２３】放電ランプの第２の変形例について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】  （第１の実施の形態）  以下に、本発明の実施形態の放電ランプについて、図面を参照して説明する。
【００１０】  図１は、本発明の第１の実施の形態の放電ランプについて説明するための図、図２は、図１の放電ランプの断面について説明するための図、図３は、図１の放電ランプを前端側から見た状態について説明するための図である。
【００１１】  なお、本実施形態においては、便宜上、自動車に取り付けられた場合に前方となる図２に示した矢印Ｆの方向を前端、その反対方向の矢印Ｂの方向を後端と称して説明する。
【００１２】  実施形態の放電ランプは、例えば自動車の前照灯装置に用いられるＨＩＤ（High Intensity Discharge）ランプであり、バーナーＢＮとフランジＦＬとを備えている。
【００１３】  図１および図２に示すように、バーナーＢＮは、二重管構造であり、その内部には内管１が配置されている。内管１は細長い形状であり、その中央付近には点灯中に発光する部分となる発光部１１が形成されている。発光部１１は略楕円状であり、その両端には板状のシール部１２、そのさらに両端には境界部１３を介して円筒部１４が連続形成されている。この内管１は前述のとおり、発光する部分を含んでいるとともに、高温になるため、石英ガラスなどの透光性と耐熱性を具備した材料で構成されるのが望ましい。
【００１４】  発光部１１の内部には、中央が略円柱状、両端がテーパ状の放電空間１１１が形成されている。この放電空間１１１の容積は、自動車前照灯用の場合には、１０ｍｍ３〜３０ｍｍ３、さらには１５ｍｍ３〜２５ｍｍ３であるのが好適である。放電空間１１１には、放電媒体が封入されている。放電媒体は、金属ハロゲン化物と希ガスを含み、水銀は含んでいない、いわゆる水銀フリーの構成である。
【００１５】  金属ハロゲン化物は、ナトリウム、スカンジウム、亜鉛、インジウムなどのハロゲン化物で構成されている。それらの金属ハロゲン化物に結合されるハロゲンとしてはヨウ素が最適であるが、臭素や塩素などを組み合わせてもよい。また、金属ハロゲン化物の組み合わせもこれに限らず、スズやセシウムのハロゲン化物などを追加してもよい。
【００１６】  希ガスは、キセノンで構成されている。希ガスは、目的によってその封入圧力を調整することができる。例えば、全光束等の特性を高めるためには、封入圧力を常温（２５℃）において１０ａｔｍ以上、特に１３ａｔｍ以上にするのが望ましい。ただし、上限は製造上、現状で２０ａｔｍ程度である。なお、希ガスとしては、キセノンの他に、ネオン、アルゴン、クリプトンなどを使用したり、それらを組み合わせて使用したりすることもできる。
【００１７】  発光部１１を挟んで一対のシール部１２が設けられている。それぞれのシール部１２には、電極マウント２が封着されている。図２および後述する図２２にも示されるように、電極マウント２は、金属箔２１、電極２２、コイル２３およびリード線２４により構成されている。
【００１８】  金属箔２１は、例えば、モリブデンからなる薄い金属板であり、その板状の面がシール部１２の板状の面と平行するように配置されている。
【００１９】  電極２２は、例えば、タングステンに酸化トリウムをドープした、いわゆるトリエーテッドタングステンからなる電極である。電極２２の一端は金属箔２１の発光部１１側端部に重ね合わせ接続されている。一対の電極２２のそれぞれの他端（先端）は、放電空間１１１内で所定の電極間距離を保って対向している。その電極間距離としては、自動車前照灯用の場合には、外観上における距離で３．５ｍｍ〜４．５ｍｍであるのが望ましい。
【００２０】  コイル２３は、例えば、ドープタングステンからなる金属線であって、シール部１２に封着される電極２２の軸部の軸周りに螺旋状に巻装されている。
【００２１】  リード線２４は、例えば、モリブデンからなる金属線である。その一端は、発光部１１に対して反対側の金属箔２１に重ね合わせ接続されており、他端は管軸に沿って内管１の外部に延出されている。そのうち、ランプの前端側に延出したリード線２４には、例えば、ニッケルからなるＬ字状のサポートワイヤ２５の一端がレーザー溶接により接続されている。このサポートワイヤ２５には、管軸と平行する部分に、例えば、セラミックからなるスリーブ３が装着されている。
【００２２】  上記構成の内管１の外側には、筒状の外管４が内管１と同心状に設けられている。これら内外管の接続は、内管１の円筒部１４付近に外管４を溶着し、両端部に溶着部４１を形成することにより行なわれている。このため、内管１と外管４との間には気密に保たれた空間１１２が形成され、その空間１１２には、ネオン、アルゴン、キセノン、窒素から選択された一種のガスまたは混合ガスが０．３ａｔｍ以下の圧力で封入されている。なお、外管４としては、チタン、セリウム、アルミニウム等の酸化物を添加した石英ガラスなど、内管１に熱膨張係数が近く、かつ紫外線遮断性を有する材料を使用するのが望ましい。
【００２３】  以上説明したバーナーＢＮの後端側には、金属バンド５が設けられている。この金属バンド５は、例えばステンレスからなる金属板を外管４の外周面に沿って配置したものであり、その両端同士を溶接することで、バーナーＢＮに固定されている。
【００２４】  金属バンド５付近には、フランジＦＬが配置されている。図４（ａ）にフランジＦＬの前端側の平面図を、図４（ｂ）にフランジＦＬの後端側の平面図を示す。
【００２５】  フランジＦＬは円盤状であって、例えば、その直径は約３１ｍｍ、厚みは約２．５ｍｍであり、樹脂部６と金属部７とで構成されている。
【００２６】  樹脂部６は、例えば、ＰＰＳ（polyphenylenesulfide）、ＰＥＩ（polyetherimide）などの樹脂により成形されてなるものであり、フランジＦＬの周縁に位置している。このフランジＦＬには、ポッチ部６１、切り欠き部６２および凹部６３が形成されている。
【００２７】  ポッチ部６１は、樹脂部６の前端側に設けられた突起であり、フランジＦＬの周方向に例えば１２０度間隔で３つ形成されている。このポッチ部６１は、寸法を測定する際の基点となる部分となる。図２に表される、ポッチ部６１の先端から発光部１１内の電極間中心までの距離Ｄ１は、放電ランプのＬＣＬ（Light Center Length）と規定されている。
【００２８】  切り欠き部６２は、樹脂部６の外周縁側に形成され、例えば、変則的に３つ形成されている。凹部６３は、樹脂部６の前端側に設けられた凹みであり、例えば６０度間隔で６つ形成されている。
【００２９】  金属部７は、例えばステンレスなどからなる金属板であり、樹脂部６に埋め込み形成されている。図５に、樹脂部６に埋め込まれる前の金属部７の形状を表す。金属部７には、突片部７１、スリーブ保持部７２、穴部７３および切り欠き部７４が形成されている。
【００３０】  突片部７１は、金属部７の中央方向（中心軸）に向けて突出形成された突片であり、例えば９０度間隔で４つ形成されている。この突片部７１は、図１および図７に示すように、放電ランプの状態では後端方向に斜めに折り曲げられ、その先端部において金属バンド５を四方から保持している。
【００３１】  スリーブ保持部７２は、金属部７の中央方向に突出形成された金属板であり、その中央部には円形の穴が形成されていて、その穴にはスリーブ３が挿通されている。
【００３２】  穴部７３は、樹脂部６の凹部６３付近に形成された貫通穴であり、例えば６０度間隔で６つ形成されている。切り欠き部７４は、金属部７の外周縁側に形成された切り欠きであり、樹脂部６の切り欠き部６２に対応するように３つ形成されている。
【００３３】  図１および図２に示すように、フランジＦＬの後端側には、ベース８が配置されている。ベース８は、例えばステンレス、鉄、ニッケル、アルミニウムなどの導電性の材料からなるものであり、図６に示すように、ケース部８１とリング８２を備えている。
【００３４】  ベース８の内部には、筐体が配置され、さらにその筐体の内部には放電ランプを始動および安定点灯させるための点灯回路が配置される（図示なし）。具体的には、トランスやコンデンサなどの回路素子や金属端子を備えた始動点灯回路や安定点灯回路を内部に備えた樹脂ケースが配置される。なお、この点灯回路装置の金属端子には、フランジＦＬよりも後端方向に延びるリード線２４およびサポートワイヤ２５の一端が接続される。
【００３５】  リング８２は、ケース部８１の前端側に形成された円柱状の筒であり、その前端側には例えば６０度間隔で６つの突起部８２１が形成されている。この突起部８２１は、リング８２とフランジＦＬとの接続に用いられる。
【００３６】  具体的には、突起部８２１を、図７に示す金属部７の穴部７３に挿入したのちに、その突出部分を凹部６３に収納するように折り曲げることで（図１および図３の状態）、リング８２とフランジＦＬとを固定することが可能となる。なお、折り曲げられた突起部８２１と金属部７の重なり部分にレーザー溶接等をして固定を強化してもよい。あるいは、突起部８２１を穴部７３に挿入した後、折り曲げることなく溶接して金属部７に固定してもよい。
【００３７】  ここで、ＬＣＬ（Light Center Length）Ｄ１を従来採用されていた長さである２７．１ｍｍから１８．０ｍｍに短くした樹脂製のフランジを有するランプ（比較例）と、Ｄ１を１８．０ｍｍとした上記実施形態のランプ（実施例）とを、中空のリフレクタおよびレンズを備えた自動車前照灯装置として使用される放電ランプ装置に搭載した。そして、安定時は約２５Ｗ、始動時は安定時電力に対して２倍以上である約５５Ｗの電力を投入して、１０００時間連続点灯した。
【００３８】  その結果、比較例のランプではフランジの前端側の面が劣化変色し、かつ前照灯装置のレンズの内側に曇りが確認されたが、実施例のランプでは比較例のようなフランジの変色や曇りは確認されなかった。
【００３９】  比較例のランプは、ＬＣＬが短くなって、熱源である発光部とフランジとの距離が近くなり、フランジが高温になったこと、フランジの樹脂部分に紫外線が照射されたことが不具合の原因と考えられる。
【００４０】  一方、実施例のランプは、フランジＦＬの樹脂部６に紫外線がほとんど照射されなかったために、不具合が発生しなかったものと考えられる。つまり、放電ランプ装置に搭載した際に、フランジＦＬの周縁に形成された樹脂部６がリフレクタの裏側に隠れ、樹脂部６に発光部１１からの紫外線がほとんど照射されなくなったため、フランジＦＬの温度は比較例と同様に高くなってはいるが、樹脂部６の劣化によるガス等は発生しなかったと考えられる。
【００４１】  また、フランジＦＬの縁を樹脂とすることで、フランジＦＬの寸法精度と強度が高くなる。つまり、フランジＦＬはリフレクタに保持される部分であるため、高い寸法精度と強度が要求されるが、その保持される部分となる縁部分は樹脂成形によって形成可能であるため、寸法精度も強度も高く、かつ製作容易なフランジＦＬを実現することができる。
【００４２】  また、ポッチ部６１も樹脂である。このポッチ部６１は、ランプをリフレクタに取り付ける際、図９〜図１１を参照して後述するリフレクタ９１の接触面９１４と接触しながら回動する部分となる。
【００４３】  点灯回路も含めると重さが例えば５０ｇ以上となるベース８をリフレクタ９１にしっかりと取り付けようとすると、ポッチ部６１を接触面９１４に強く押し付けてランプを回動させることになる。このポッチ部６１が金属であると、リフレクタ９１の接触面９１４に引っかきキズ等をつけてしまうおそれがあるが、ポッチ部６１が樹脂であるとそのようなキズを防止することができる。
【００４４】  また、スリーブ保持部７２が金属部７と一体形成されているので、スリーブ３の組み付け精度を上げることができる。つまり、長尺のスリーブ３の途中箇所をスリーブ保持部７２で保持することで、スリーブ３とバーナーＢＮとを略平行に保つことができる。
【００４５】  また、バーナーＢＮを保持する２本以上の突片部７１も金属部７と一体形成にすることで、バーナーＢＮとスリーブ３との距離のばらつきを抑制することができる。
【００４６】  この実施の形態では、フランジＦＬを樹脂部６と金属部７とで構成し、樹脂部６をフランジＦＬの縁に形成し、金属部７を樹脂部６に埋め込み形成したことで、放電ランプ装置に搭載した場合に、樹脂部６に発光部１１から紫外線がほとんど照射されなくなるため、樹脂部６の劣化によってガス等が発生し、レンズが曇る現象を抑制することができる。また、フランジＦＬの周縁が樹脂であるので、寸法精度、強度が高く、製造も容易で、かつリフレクタをキズつけることがないフランジＦＬを実現することができる。
【００４７】  なお、本発明の実施形態は、以下の構造と組み合わせるとさらに望ましい効果が得られる。
【００４８】  バーナーＢＮの後端側の端部と最も近い金属部材（本実施形態では金属バンド５）の後端側の距離Ｄ２（図２に示す）を１０ｍｍ以上にする。このような範囲であると、パルスリークの発生を抑制することが可能となる。このパルスリークは、フランジＦＬに金属部材を用いたことに起因するものである。フランジＦＬに金属部材を用いると、サポートワイヤ２５との距離が近くなるために、始動時の高圧パルスが金属バンド５や金属部７や突片部７１を介してリークしやすくなる。
【００４９】  放電ランプにイグナイタによりライズタイム＝２００ｎｓｅｃ、出力２３ｋＶの高圧パルスを印加したところ、距離Ｄ２が５ｍｍ、７ｍｍ、９ｍｍではパルスリークが発生しやすく、１０ｍｍ、１２ｍｍ、１５ｍｍではパルスリークが発生しないことが確認された。したがって、距離Ｄ２を１０ｍｍ以上とするのが望ましい。なお、最も近い金属部材には、金属部７や突片部７１がなることもありうる。
【００５０】  図１１（ｂ）に示す前端側から見たときにリフレクタ９１から露出する金属部７の面積Ｓ１を４００ｍｍ２以下とすると、グレアの発生を抑制することが可能となる。このグレアは、発光部１１で発生した光が直径Ｒであるリフレクタ９１の穴から露出している金属部７や突片部７１やスリーブ保持部７２で反射することで発生するものである。
【００５１】  面積Ｓ１が５００ｍｍ２、４５０ｍｍ２ではグレアが発生し、４００ｍｍ２では十分に抑制され、３５０ｍｍ２、３００ｍｍ２、２５０ｍｍ２では発生しないことがわかった。したがって、面積Ｓ１を４００ｍｍ２以下、好適には３５０ｍｍ２以下とするのが望ましい。なお、面積Ｓ１は、金属部７の空洞の直径や突片部７１の幅により調整可能であり、本例では空洞の直径は１７．８ｍｍ、突片部の幅は３．５ｍｍとしている。
【００５２】  また、樹脂部６がリフレクタ９１の穴から露出すると、熱や紫外線により劣化してガスを放出しやすくなるため、前端側から見たときにリフレクタ９１から露出する樹脂部６の面積Ｓ２は、５０ｍｍ２以下であるのが望ましい。
【００５３】  （第２の実施の形態）  図８は、本発明の第２の実施の形態の放電ランプ装置について説明するための図である。この第２の実施の形態の各部について、第１の実施の形態の放電ランプの各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。
【００５４】  この放電ランプ装置は、リフレクタ９１、レンズ構成体９２および放電ランプＤＬとで構成されている。
【００５５】  リフレクタ９１は、図９および図１０に示すように、ネック部９１１と反射部９１２とで構成されている。
【００５６】  ネック部９１１の内壁部は段差を有する形状に形成され、すなわちネック部９１１の内部には形状の変化する空間９１３が形成されている。また、ネック部９１１の後端側に位置する段差部分には接触面９１４が形成されている。接触面９１４は、図１０に示すように、環状に形成されている。  さらに、接触面９１４よりも後端側のネック部９１１の内部には、３つの係止片９１５が形成されている。
【００５７】  反射部９１２は、ネック部９１１の前端側と連続して形成されており、その内部には、空間９１３と連通する空間９１６が形成されている。
【００５８】  レンズ構成体９２は、レンズ９２１およびレンズ保持部９２２とで構成されており、リフレクタ９１の開口部分に配置されている。レンズ９２１は、リフレクタ９１の開口から出た光を入光面９２３から入光させ、出光面９２４から出光させるレンズである。レンズ９２１の形状は、所望の配光に合わせて種々変更が可能である。
【００５９】  放電ランプＤＬは、第１の実施の形態で説明したランプであり、バーナーＢＮ、特に発光部１１が空間９１３または９１６に配置されるように、リフレクタ９１と接続されている。
【００６０】  この放電ランプＤＬとリフレクタ９１の接続について、図１１（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。
【００６１】  まず、図１１（ａ）のように、３つの係止片９１５とフランジＦＬの３つの切り欠き部７４とを合致させながら、樹脂部６の３つのポッチ部６１が、ネック部９１１の後端側に形成された接触面９１４と接触するように放電ランプＤＬを移動させる。
【００６２】  次に、スリーブ３の位置が図において下方にくるよう、管軸を中心にα度（例えば２０度）、放電ランプＤＬを回転させる。すると、図１１（ｂ）のように、フランジＦＬの樹脂部６が接触面９１４と３つの係止片９１５の間に狭持されるようになる。
【００６３】  この樹脂部６は、樹脂成形によって形成可能であり、寸法精度が優れているため、接触面９１４と係止片９１５の間に寸法的に嵌めることができなかったり、隙間が生じて保持が不十分となったりすることはない。また、樹脂部６は強度も優れているため、回動動作や着脱動作を繰り返してもフランジＦＬが変形したりすることはない。以上のように、フランジＦＬの樹脂部６をネック部９１１に保持させることにより、放電ランプＤＬとリフレクタ９１の接続を簡単かつ確実に行うことができる。
【００６４】  図１１（ｂ）に示すように、リフレクタ９１の開口から放電ランプＤＬを見ると、フランジＦＬのパーツのうち視認できるのは金属部７だけである。すなわち、直径がＲ（例えば、２６ｍｍ）である空間９１３には、樹脂部６は露出していない。したがって、この状態では、放電ランプＤＬを点灯しても発光部１１から発せられる紫外線は樹脂部６にはほとんど照射されないので、樹脂部６の劣化によってガス等が発生し、レンズ９２１の入光面９２３が曇るなどの不具合を抑制することができる。
【００６５】  なお、樹脂部６の成形幅を変化させたランプを同様にリフレクタに保持させ点灯させたところ、多少であれば空間９１３に樹脂部６が露出していてもレンズ９２１が白化するようなことはなかった。このことから、本発明の実施形態は、空間９１３に樹脂部６がまったく露出していない状態に限定して解釈されるべきではないといえる。
【００６６】  （第３の実施の形態）  図１２は、本発明の第３の実施の形態の放電ランプについて説明するための図である。この実施の形態では、金属部７にポッチ部７５を一体形成し、そのポッチ部７５を図１３に示すように樹脂部６から前端方向に突出するように設けている。
【００６７】  図１４に、樹脂部６に埋め込む前の本実施形態の金属部７の形状を表す。ポッチ部７５は折り曲げ形成された屈曲部７６の上に形成されている。図９で説明したように、フランジＦＬをリフレクタ９１に取り付けた場合には、ポッチ部７５は、リフレクタ９１の接触面９１４と接触する。
【００６８】  図１５に、放電ランプのベース８の内部の構造を示す。ベース８の内部には、イグナイタと呼ばれる始動点灯回路ＩＧとバラストと呼ばれる安定時点灯回路ＢＬが配置されている。
【００６９】  安定時点灯回路ＢＬの出力側は始動点灯回路ＩＧの入力側と接続され、始動点灯回路ＩＧの出力側は放電ランプのリード２４とサポートワイヤ２５と接続されている。安定時点灯回路ＢＬの入力側は、ベース８に形成された、他のケーブルと接続するためのコネクタ８３を介して、バッテリーなどの直流電源ＤＳと接続されている。直流電源ＤＳのマイナス側はベース８とも接続されている。つまり、ベース８はグランド接続されている。
【００７０】  ベース８は突起部８２１を介して金属部７と電気的に接続されている。したがって、点灯中、ポッチ部７５もグランド接続されていることになる。よって、放電ランプをリフレクタに取り付けると、金属製であるリフレクタもグランド接続となる。すると、点灯中にバーナーＢＮから発生するノイズをリフレクタにより軽減できる。
【００７１】  この実施の形態では、ポッチ部７５を樹脂部６から前端方向に突出するように設け、ポッチ部７５を、金属部７を介してグランド接続されているベース８に電気的に接続したことで、この放電ランプをリフレクタに取り付けるとリフレクタもグランド接続とすることができる。これにより、点灯中にバーナーＢＮから発生するノイズを抑制することができる。
【００７２】  なお、リフレクタのグランド接続は、ポッチ部７５を介す以外の方法で行ってもよい。例えば、フランジＦＬの後端側の表面に金属部７と一体形成した金属片を設け、リフレクタへの取り付け状態においてその金属片が係止片９１５と接触するようにしてもよい。あるいは、フランジＦＬの側壁の表面に金属部７と一体形成した金属片を設け、リフレクタへの取り付け状態においてその金属片がネック部９１１の内表面と接触するようにしてもよい。また、ベース８とリフレクタとを直接的または間接的に接触させるようにしてもよい。要するに、グランド接続されている放電ランプの金属パーツを利用してリフレクタがグランド接続される構造であればよい。また、ベース８のグランド接続は、シールドメッシュを備えたケーブルをコネクタ８３に接続することで行ってもよい。
【００７３】  この実施の形態でも、フランジＦＬの縁の大部分は樹脂部６であるので、フランジＦＬの寸法精度と強度が高くなる。フランジＦＬの厚みは樹脂部６の厚みであり、高い寸法精度が得られる。
【００７４】  （第４の実施の形態）  図１６は、第４の実施の形態の放電ランプについて説明するための図である。この実施の形態では、金属バンドをグランド接続した放電ランプにおいて、外管内に封入するガスをアルゴンとし、正極性の高圧パルスを印加するようにしている。
【００７５】  バーナーＢＮの外面には金属バンド５が装着され、その金属バンド５が、金属部７に一体形成された突片部７１に保持され、金属部７がベース８と接続されている。この場合、金属バンド５とベース８が電気的に接続された状態となる。
【００７６】  このとき、ベース８が第３の実施形態のようにグランド接続されていると、金属バンド５もグランド接続されることになる。金属バンド５がグランド接続されるとノイズが改善される効果があるが、始動性が悪くなる場合があることが判明した。
【００７７】  外管４の内部空間１１２には例えば窒素等のガスが封入され、そのガス圧力は、内管１の放電空間１１１内のガス圧力よりも低い。このため、始動時に外管４の内部空間１１２で誘電体バリア放電が発生し、絶縁破壊が補助される。すなわち、より低い放電開始電圧で確実に発光させることができる。
【００７８】  しかし、金属バンド５をグランド接続し、通常の高圧パルスで点灯すると、始動性が悪くなることがある。これは、金属バンド５がグランドに接続されることで、始動時に外管４内で生じる誘電体バリア放電が金属バンド５に向かって発生してしまい、誘電体バリア放電が広がらず、補助電極効果が弱くなるためと考えられる。
【００７９】  図１６は、外管に封入するガスと、ポッチ部および金属バンドのグランド接続の有無を変えた１２種類のランプにおいて、図１７に示すような正極性の高圧パルスを印加したときのノイズと始動性について説明するための図である。なお、「正極性の高圧パルス」とは、印加直後のパルスが正側に発生するパルスのことである。パルスの正負はトランスの巻き方向などによって変更が可能である。
【００８０】  この結果からわかるように、ポッチ部および金属バンドをグランド接続しないランプでは、始動時に誘電体バリア放電が発生しにくいために始動性が悪い大気を封入したランプＮｏ．１を除けば、ガス種に関係なく、ノイズは発生するが、始動性は良好である。ポッチ部および金属バンドをグランド接続すると、何れのランプでもノイズは発生しなくなるが、始動性が悪くなるランプが生じることがわかる。窒素を封入したランプＮｏ．４は、ポッチ部および金属バンドをグランド接続しないランプＮｏ．３と比較して、絶縁破壊電圧が約２ｋＶも上昇し、ネオン、クリプトン、キセノンを封入したランプＮｏ．６、１０、１２では約１ｋＶ、絶縁破壊電圧が上昇してしまうため、始動が困難になる。これに対して、アルゴンを封入したランプＮｏ．８では、絶縁破壊電圧がほとんど上昇せず、ランプＮｏ．７と同様に始動性が良好なままであった。
【００８１】  ポッチ部および金属バンドをグランド接続したランプＮｏ．４、６、１０、１２において始動性が悪化したのは、上述のとおり、誘電体バリア放電が外管４の内部空間１１２で広がらなくなったためと考えられる。注目すべきは、同様に金属バンドをグランド接続しているにもかかわらず、ランプＮｏ．８では始動性が良好であった点である。この理由は定かでないが、外管内にアルゴンを封入した場合には、金属バンドをグランド接続しても始動性に影響が生じにくいといえる。
【００８２】  次に、アルゴンと窒素の混合ガスについて同様の試験を行った。その結果を図１８に示す。図１８は、アルゴンと窒素の混合ガスにおいて、アルゴン比率を変えたときの絶縁破壊電圧の変化について説明するための図である。なお、比率は、分圧比（モル比）である。
【００８３】  結果からわかるように、アルゴン比率が高くなるほど、絶縁破壊電圧の上昇が小さく、すなわち始動性がよい。ただし、アルゴン比率が２０％よりも低いと絶縁破壊電圧が高い傾向があるので、アルゴン比率は２０％以上であるのが望ましい。さらに、アルゴン比率は、絶縁破壊電圧の上昇を０．５ｋＶ以下に抑制可能な７５％以上であるのが望ましい。なお、クリプトン、キセノンなどとの混合ガスでも同様の結果である。
【００８４】  この実施の形態では、金属部７のポッチ部７５をグランドに接続したことで、ランプを灯具に搭載したときにポッチ部７５が金属製のリフレクタと接触して、リフレクタがグランド接続されるためノイズを抑制することができる。また、外管４の内部にアルゴンまたはアルゴンを２０％以上、望ましくは７５％以上含むような、アルゴンを主体とするガスを封入したことで、金属バンド５がグランド接続され、かつバーナーＢＮに始動時に正極性の高圧パルスを印加するようにしても、始動性を良好にすることができる。つまり、金属部７と一体形成された突片部７１により金属バンド５を保持するという簡略化された構造を採用しながら、始動性を良好に保つことができる。
【００８５】  なお、電極マウント２、特に金属箔２１が封着されたシール部１２の表面に導電性の被膜を形成することで、さらに始動性を改善することができる。これは他の実施の形態についても言える。その導電性の被膜としては、スズの酸化物、インジウムの酸化物、亜鉛の酸化物、インジウムとスズの酸化物であるＩＴＯ（indium Tin Oxide）などを使用することができる。
【００８６】  （第５の実施の形態）  図１９は、本発明の第５の実施の形態の放電ランプについて説明するための図である。この実施の形態では、始動時に、バーナーＢＮに負極性の始動パルスを供給している。
【００８７】  図２０は、金属バンドのグランド接続の有無と、始動時投入される高圧パルスの極性と、ノイズと、外管内バリア放電の広がりと、始動性との関係を表す図である。
【００８８】  この図からわかるように、金属バンド５をグランド接続しない場合、高圧パルスの極性が正でも負でも始動性は良いが、ノイズは発生する。金属バンド５をグランド接続した場合、高圧パルスの極性が正であるとノイズは発生しないが、始動性が悪く、高圧パルスの極性が負であると始動性がよく、ノイズも発生しない結果となっている。
【００８９】  このように、金属バンド５がグランド接続された場合でも、始動時に負極性の高圧パルスを印加することで、ノイズを抑制しつつ、始動性を良好にすることができる。始動時に負極性の高圧パルスを印加する場合には、外管内に封入するガス種にかかわらず、始動性が良好となることが確認された。つまり、第４の実施形態とは異なり、外管内に封入するガスはアルゴン系に限らず、窒素やクリプトン等でも始動性を良好にすることができるので、さらに優れている。なお、「負極性の高圧パルス」とは、図１９に示すような印加直後のパルスが負側に発生するパルスのことをいう。
【００９０】  この実施の形態では、始動時に始動点灯回路ＩＧからバーナーＢＮに負極性の始動パルスを供給するようにしたことで、バーナーＢＮの外面に沿うように装着された金属バンド５をグランド接続してノイズを抑制しつつ、なおかつ始動性を良好にすることができる。
【００９１】  （第６の実施の形態）  図２１（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第６の実施の形態の放電ランプについて説明するための図である。図２１（ｂ）は、図２１（ａ）における樹脂部６、金属部７および突片部７１の拡大断面を表す。
【００９２】  この実施の形態では、バーナーＢＮを保持する保持手段である突片部７１を金属部７とは別体にし、突片部７１は樹脂部６に埋め込み形成している。金属部７の外周側縁部は、樹脂部６の厚み方向における前端側に埋め込まれている。突片部７１の端部は、金属部７よりも樹脂部６の厚み方向における後端側に埋め込まれている。
【００９３】  これにより、金属バンド５とベース８が電気的に絶縁されるため、始動性が悪化することはない。よって、この第６の実施の形態を、点灯時にポッチ部７５がグランド接続される第３の実施形態に組み合わせると、ノイズを抑制しつつ、始動性を良好にすることができる。すなわち、ベース８と電気的に絶縁された突片部７１によってバーナーＢＮをフランジＦＬに保持したことで、始動性を良好にすることができる。
【００９４】  この発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００９５】  例えば、フランジＦＬは樹脂部６と金属部７とのみで構成されたものに限らない。すなわち、フランジＦＬは２パーツで形成されているものに限らない。また、フランジＦＬの後端側の樹脂部６は、縁に限らず、中央付近にまで形成されていてもよい。後端側であれば、金属部７によって紫外線が直接樹脂部６に照射されにくいためである。
【００９６】  突片部７１は、図２２のように、フランジＦＬの前端側に突出するようにしてもよい。この構造では、金属バンド５と突片部７１との接続部がフランジＦＬの前端側に露出するので、それらの溶接を行いやすいというメリットがある。
【００９７】  また、図２３のように、金属バンド５に突片部５１を一体形成し、その突片部５１と金属部７とを例えば溶接により接続するようにしてもよい。この構造でも、突片部５１と金属部７との溶接を行いやすいというメリットがある。
【００９８】  ベース８は、図２２や図２３のように、内部にイグナイタやバラストを有していないソケットタイプのものであってもよい。すなわち、本発明の実施形態は、いわゆるＤ２タイプやＤ４タイプのようなランプに対しても適用できる。
【００９９】  ベース８のリング８２は、ケース部８１に一体形成されたものでもよいし、リング８２とケース部８１とを別々に形成し、溶接等で一体化してもよい。
【０１００】  リフレクタ９１のネック部９１１と反射部９１２とは、その内部の空間９１３と空間９１６が直線状に形成される位置関係である必要はなく、それら空間が屈曲するような位置関係であってもよい。
【符号の説明】
【０１０１】  ＢＮ  バーナー  １  内管  １１  発光部  ４  外管  ５  金属バンド  ＦＬ  フランジ  ６  樹脂部  ７  金属部  ８  ベース  ６１，７５  ポッチ部  ７１，５１  突片部  ＩＧ  始動点灯回路  ＢＬ  安定時点灯回路  ９１  リフレクタ  ９１１  ネック部  ９１４  接触面  ９１２  反射部
【図１】
2012056787.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１４】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２】
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【図９】
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【図１３】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年2月21日(2012.2.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部を有するバーナーと、
前記発光部がその前端側に位置するように、前記バーナーを保持可能なフランジと、
を備え、
前記フランジは、
リング状の金属部と、
前記金属部の外周側縁部を内蔵するとともに、前記金属部の前記外周側縁部を内蔵した部分よりも内側に前記金属部の残部を露出させるように、前記金属部の縁に設けられたリング状の樹脂部と、
を有することを特徴とする放電ランプ。
【請求項２】
前記フランジの後端側に設けられ、グランド接続された導電性のベースと、
前記ベースの内部に配置された点灯回路と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の放電ランプ。
【請求項３】
前記金属部は、前記樹脂部から前端方向に突出するように形成され、前記ベースと電気的に接続されたポッチ部を有することを特徴とする請求項２に記載の放電ランプ。
【請求項４】
前記バーナーの外面に沿うように装着され、前記ベースと電気的に接続された金属バンドをさらに備え、
前記点灯回路は始動時に負極性の高圧パルスを前記バーナーに供給することを特徴とする請求項２に記載の放電ランプ。
【請求項５】
前記バーナーは、前記ベースと電気的に絶縁された保持手段によって前記フランジに保持されていることを特徴とする請求項２に記載の放電ランプ。
【請求項６】
発光部を有するバーナーと、前記発光部がその前端側に位置するように、前記バーナーを保持可能なフランジと、を備えた放電ランプと、
後端側に接触面を有するネック部と、前記ネック部の前端側と連続するように形成された反射部と、前記ネック部および前記反射部の内部を連通するように形成された空間と、を備えたリフレクタと、
を具備し、
前記フランジは、
リング状の金属部と、
前記金属部の外周側縁部を内蔵するとともに、前記金属部の前記外周側縁部を内蔵した部分よりも内側に前記金属部の残部を露出させるように、前記金属部の縁に設けられたリング状の樹脂部と、
を有し、
前記バーナーが前記空間に位置するように、かつ前記フランジの前端側の少なくとも一部が前記接触面と接するように、前記放電ランプが前記リフレクタに保持されていることを特徴とする放電ランプ装置。
【国際調査報告】
2012056787.tif 000026
2012056787.tif 000027
2012056787.tif 000028
2012056787.tif 000029