(57)【要約】【課題】光を有効利用することと、グレアを防止することを目的とする。【解決手段】第１、第２、第３光拡散素子群８０１、８０２、８０３により、第１コモン電極２１とサブ電極３の間において発生するサブ放電アーク、および、第２コモン電極２２とメイン電極４との間において発生するメイン放電アークから第１、第２、第３ピンチシール部８１、８２、８３を透過する光を拡散させる。この結果、第１、第２、第３ピンチシール部８１、８２、８３から透過する光を有効利用することができ、しかも、第１、第２、第３ピンチシール部８１、８２、８３から透過する光によるグレアを防止することができる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電空間を形成する発光部と、ピンチシール部とを有するガラス管と、
前記ピンチシール部に気密保持され、かつ、前記放電空間中に突出し、かつ、隙間をあけて対向する複数の電極と、
を備え、
前記ピンチシール部には、前記複数の電極間に発生する放電アークから前記ピンチシール部を透過する光を拡散させる光拡散素子群が設けられている、ことを特徴とする自動車用放電電球。
【請求項２】
前記ガラス管は、直列に配置された第１ピンチシール部、第１発光部、第２ピンチシール部、第２発光部、第３ピンチシール部とを有し、
前記第１ピンチシール部には、前記第１発光部において発生する放電アークから前記第１ピンチシール部を透過する光を拡散させる第１光拡散素子群が設けられており、
前記第２ピンチシール部には、前記第１発光部および前記第２発光部において発生する放電アークから前記第２ピンチシール部を透過する光を拡散させる第２光拡散素子群が設けられており、
前記第３ピンチシール部には、前記第２発光部において発生する放電アークから前記第３ピンチシール部を透過する光を拡散させる第３光拡散素子群が設けられている、
ことを特徴とする請求項１に記載の自動車用放電電球。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ヘッドランプやフォグランプなどの光源として使用される自動車用放電電球にかかるものである。特に、この発明は、ピンチシール部から透過する光を有効利用することができ、しかも、ピンチシール部から透過する光によるグレアを防止することができる自動車用放電電球に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の自動車用放電電球としては、たとえば、実開平３−４０７５６号公報に記載のもの、特開２００１−２１０２７２号公報に記載のもの、特開２００１−２１０２７３号公報に記載のものなどがある。以下、従来の自動車用放電電球について説明する。
【０００３】
この種の自動車用放電電球は、複数の電極と、ガラス管と、口金とを備える。前記ガラス管は、１個もしくは複数個の放電空間を形成する発光部と、１個もしくは複数個のピンチシール部とを有する。前記複数の電極は、前記ガラス管の１個もしくは複数個のピンチシール部に気密保持されており、また、前記ガラス管の１個もしくは複数個の放電空間中に配置されている。さらに、前記複数の電極には、リード線が接続されもしくは一体に設けられている。このリード線は、前記口金のターミナルに接続されている。そして、前記口金が前記リフレクタに取り付けられることにより、自動車用放電電球は、リフレクタに装備され、車両用灯具が構成されることとなる。
【０００４】
つぎに、前記の自動車用放電電球の作用について説明する。まず、前記口金のターミナルにコネクタを接続して、放電電球と電源とをバラストを介して接続する。それから、複数の電極に電圧をかけると、この複数の電極の間において放電アークが発生して発光部が発光する。この発光部からの光がリフレクタの反射面で反射されて所定の配光パターンで路面に照射される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
かかる自動車用放電電球において、放電アークからの光の一部は、１個もしくは複数個のピンチシール部を透過するので、グレアの発生の可能性がある。特に、近年開発されている、放電アークが複数発生するいわゆるダブルアークの自動車用放電電球の場合においては、ピンチシール部の数が多くなりかつピンチシール部の大きさが大きくなる傾向にあるので、グレアがさらに発生し易くなる傾向にある。
【０００６】
この発明は、ピンチシール部から透過する光を有効利用することができ、しかも、ピンチシール部から透過する光によるグレアを防止することができる自動車用放電電球を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、複数の電極間に発生する放電アークからピンチシール部を透過する光を拡散させる光拡散素子群を、ピンチシール部に設けることを特徴とする。
【０００８】
この結果、請求項１にかかる発明は、光拡散素子群により、複数の電極間において発生する放電アークからピンチシール部を透過する光を拡散させるので、ピンチシール部から透過する光を有効利用することができ、しかも、ピンチシール部から透過する光によるグレアを防止することができる。
【０００９】
また、請求項２にかかる発明は、ガラス管の第１ピンチシール部、第１発光部、第２ピンチシール部、第２発光部、第３ピンチシール部が直列に配置され、第１発光部において発生する放電アークから第１ピンチシール部を透過する光を拡散させる第１光拡散素子群を第１ピンチシール部に設け、第１発光部および第２発光部において発生する放電アークから第２ピンチシール部を透過する光を拡散させる第２光拡散素子群を第２ピンチシール部に設け、第２発光部において発生する放電アークから第３ピンチシール部を透過する光を拡散させる第３光拡散素子群を第３ピンチシール部に設ける、ことを特徴とする。
【００１０】
この結果、請求項２にかかる発明は、前記請求項１にかかる発明と同様に、第１、第２、第３光拡散素子群により、第１、第２、第３ピンチシール部から透過する光を有効利用することができ、しかも、第１、第２、第３ピンチシール部から透過する光によるグレアを防止することができる。特に、請求項２にかかる発明は、第２光拡散素子群により、第１発光部および第２発光部の両発光部の放電アークから第２ピンチシール部を透過する光を確実に有効利用することができ、しかも、グレアを防止することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる自動車用放電電球の実施の形態を添付図面を参照して説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。なお、図面中、光路を実線矢印および破線矢印にて示す。また、光路を明確にするために、断面のハッチングを省略する。さらに、図３において、符号「Ｈ−Ｈ」は、スクリーンの左右の水平線を示し、符号「Ｖ−Ｖ」は、同じく、スクリーンの上下の垂直線を示す。
【００１２】
（実施の形態の構成の説明）
図において、Ｂは、この実施の形態にかかる自動車用放電電球である。この実施の形態にかかる自動車用放電電球Ｂは、ガラス管１と、３つの電極、たとえば、コモン電極２１、２２、サブ電極３、メイン電極４と、３枚の金属箔、すなわち、第１金属箔５１、第２金属箔５２、第３金属箔５３と、３本のリード線、すなわち、第１リード線６１、第２リード線６２、第３リード線６３と、口金１０を備える。
【００１３】
前記ガラス管１は、回転楕円形状をなす２個の発光部、すなわち、第１発光部７１および第２発光部７２と、この第１発光部７１、第２発光部７２の端部および中間部に一体に設けられている３個のピンチシール部、すなわち、第１ピンチシール部８１および第２ピンチシール部８２および第３ピンチシール部８３とを有する。
【００１４】
前記第１発光部７１および第２発光部７２と前記第１ピンチシール部８１および第２ピンチシール部８２および第３ピンチシール部８３とは、直列に配置されている。前記第１発光部７１、第２発光部７２中には、第１放電空間７０１、第２放電空間７０２がそれぞれ形成されている。
【００１５】
前記ガラス管１は、前記第３ピンチシール部８３側において、絶縁性の口金、たとえば、セラミック製の前記口金１０に固定保持されている。なお、前記ガラス管１を内管とし、このガラス管１の外側に外ガラス管（図示せず）を設け、この外ガラス管により内管のガラス管１を保護する２重ガラス管構造となし、この２重ガラス管構造を絶縁性の口金１０に固定しても良い。
【００１６】
前記３枚の金属箔、すなわち、第１金属箔５１、第２金属箔５２、第３金属箔５３は、たとえば、モリブデン箔からなる。この第１金属箔５１、第２金属箔５２、第３金属箔５３は、前記第１ピンチシール部８１、第２ピンチシール部８２、第３ピンチシール部８３中にそれぞれ埋設されている。
【００１７】
前記３つの電極２１、２２、３、４は、たとえば、タングステン製の丸棒（線）からなる。前記コモン電極は、第１コモン電極２１と第２コモン電極２２とに分割構成されている。この第１コモン電極２１と第２コモン電極２２の一端部とは、前記第１放電空間７０１中と第２放電空間７０２中とにそれぞれ突出している。また、この第１コモン電極２１の他端部と第２コモン電極２２の他端部とは、前記第２ピンチシール部８２中にそれぞれ埋設され、かつ、前記第２金属箔５２に接続されている。
【００１８】
前記サブ電極３の一端部は、前記第１放電空間７０１中に突出して、前記第１コモン電極２１の一端部と隙間を開けて対向する。また、このサブ電極３の他端部は、前記第１ピンチシール部８１中に埋設され、かつ、前記第１金属箔５１に接続されている。
【００１９】
前記メイン電極４の一端部は、前記第２放電空間７０２中に突出して、前記第２コモン電極２２の一端部と隙間を開けて対向する。また、このメイン電極４の他端部は、前記第３ピンチシール部８３中に埋設され、かつ、前記第３金属箔５３に接続されている。
【００２０】
前記３本のリード線、すなわち、第１リード線６１、第２リード線６２、第３リード線６３は、たとえば、タングステン製またはモリブデン製の丸棒（線）からなる。この第１リード線６１、第２リード線６２、第３リード線６３の一端部は、前記第１ピンチシール部８１、第２ピンチシール部８２、第３ピンチシール部８３中にそれぞれ埋設され、かつ、前記第１金属箔５１、第２金属箔５２、第３金属箔５３にそれぞれ接続されている。一方、この第１リード線６１、第２リード線６２、第３リード線６３の他端部は、前記第１ピンチシール部８１、第２ピンチシール部８２、第３ピンチシール部８３から外側に突出して、口金１０のターミナル（図示せず）に接続されている。
【００２１】
すなわち、前記第１リード線６１は、第１ピンチシール部６１から引き出されてほぼ直角に水平（ガラス管１の短手方向）に折り曲げられ、かつ、ほぼ直角に垂直（ガラス管１の長手方向）に折り曲げられていて、ターミナルに接続されている。また、前記第２リード線６２は、第２ピンチシール部８２から前記第１リード線６１と反対方向に引き出されてほぼ直角に水平に折り曲げられ、かつ、ほぼ直角に垂直に折り曲げられていて、ターミナルに接続されている。さらに、第３リード線６３は、第３ピンチシール部８３からそのまま垂直に引き出されていて、ターミナルに接続されている。なお、前記３本のリード線、特に、第１リード線６１と第２リード線６２に絶縁性の保護管、たとえば、セラミック製の保護管（図示せず）を被せても良い。
【００２２】
前記第１ピンチシール部８１には、前記第１発光部７１（第１放電空間７０１）の第１コモン電極２１とサブ電極３との間において発生するサブ放電アーク（図示せず）から前記第１ピンチシール部８１を透過する光を拡散させる第１光拡散素子群８０１が設けられている。この第１光拡散素子群８０１は、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、断面扇形状をなすプリズム素子群、すなわち、外側が凸の円弧面と直線面とから構成された光拡散プリズム素子群からなる。
【００２３】
前記第２ピンチシール部８２には、前記第１発光部７１（第１放電空間７０１）の第１コモン電極２１とサブ電極３との間において発生するサブ放電アーク（図示せず）、および、前記第２発光部７２（第２放電空間７０２）の第２コモン電極２２とメイン電極４との間において発生するメイン放電アーク（図示せず）から前記第２ピンチシール部８２を透過する光を拡散させる第２光拡散素子群８０２が設けられている。この第２光拡散素子群８０２は、図１（Ａ）、（Ｃ）に示すように、断面ほぼ半円形状をなすプリズム素子群、すなわち、外側が凸の円弧面から構成された光拡散プリズム素子群からなる。
【００２４】
前記第３ピンチシール部８３には、前記第２発光部７２（第２放電空間７０２）の第２コモン電極２２とメイン電極４との間において発生するメイン放電アーク（図示せず）から前記第３ピンチシール部８３を透過する光を拡散させる第３光拡散素子群８０３が設けられている。この第３光拡散素子群８０３は、図１（Ａ）、（Ｄ）に示すように、断面扇形状をなすプリズム素子群、すなわち、外側が凸の円弧面と直線面とから構成された光拡散プリズム素子群からなる。
【００２５】
図において、９は、リフレクタである。このリフレクタ９の内面側には、前記自動車用放電電球Ｂの第１発光部７１、第２発光部７２からの光を反射させる反射面９０が形成されている。このリフレクタ９には、取付孔（図示せず）が設けられている。この取付孔の縁には、ホルダ（図示せず）が固定されている。このホルダに前記口金１０が着脱可能に取り付けられることにより、前記自動車用放電電球Ｂは、所定の位置に配置される。
【００２６】
これにより、第１コモン電極２１の一端部とサブ電極３の一端部との間において形成されるサブ放電アーク、および、第２コモン電極２２の一端部とメイン電極４の一端部との間において形成されるメイン放電アークの位置が所定の位置に配置されることとなる。すなわち、第１発光部７１および第２発光部７２は、リフレクタ９の反射面９０の焦点近傍に配置され、一方、第１ピンチシール部８１、第２ピンチシール部８２、第３ピンチシール部８３は、前記焦点からずれた位置に配置されることとなる。
【００２７】
前記自動車用放電電球Ｂおよび前記リフレクタ９をランプハウジング（図示せず）およびランプレンズもしくはアウターカバー（図示せず）により区画される灯室（図示せず）内に配置することにより、車両用灯具が構成される。この自動車用放電電球Ｂの口金１０のターミナルにコネクタ（図示せず）を接続して、自動車用放電電球Ｂと電源（図示せず）とをバラスト（図示せず）を介して接続する。
【００２８】
（実施の形態の作用効果の説明）
この実施の形態にかかる自動車用放電電球Ｂは、以上のごとき構成からなり、以下、その作用効果について説明する。
【００２９】
まず、第１リード線６１と第２リード線６２とを介して、第１コモン電極２１とサブ電極３とに電圧をかける。すると、第１コモン電極２１の一端部とサブ電極３の一端部との間においてサブ放電アーク（図示せず）が発生して第１発光部７１が発光する。この第１発光部７１からの光がリフレクタ９の反射面９０で反射されてロービーム（すれ違いビーム）が得られて路面に照射される。このロービームにより、すれ違い用の配光パターンが得られる。
【００３０】
つぎに、第２リード線６２と第３リード線６３を介して、第２コモン電極２２とメイン電極４とに電圧をかける。すると、第２コモン電極２２の一端部とメイン電極４の一端部との間においてメイン放電アーク（図示せず）が発生して第２発光部７２が発光する。この第２発光部７２からの光がリフレクタ９の反射面９０で反射されてハイビーム（走行ビーム）が得られて路面に照射される。このハイビームにより、走行用の配光パターンが得られる。
【００３１】
そして、この実施の形態にかかる自動車用放電電球Ｂは、第１、第２、第３光拡散素子群８０１、８０２、８０３により、第１コモン電極２１とサブ電極３の間において発生するサブ放電アーク、および、第２コモン電極２２とメイン電極４との間において発生するメイン放電アークから第１、第２、第３ピンチシール部８１、８２、８３を透過する光を拡散させるので、第１、第２、第３ピンチシール部８１、８２、８３から透過する光を有効利用することができ、しかも、第１、第２、第３ピンチシール部８１、８２、８３から透過する光によるグレアを防止することができる。
【００３２】
たとえば、サブ放電アークからの光の一部は、図２中の破線矢印に示すように、焦点近傍に位置する第１発光部７１を透過してリフレクタ９の反射面９０で反射されてロービームとして照射され、すれ違い用の配光パターンＬＰ（図３参照）が得られる。一方、サブ放電アークからの光の残りは、図２中の実線矢印に示すように、焦点から外れた位置に位置する第１ピンチシール部８１および第２ピンチシール部８２を透過する際に、第１光拡散素子群８０１および第２光拡散素子群８０２により拡散されてぼやけた光となる。このぼやけた光は、前記すれ違い用の配光パターンＬＰの周辺（図３中の斜線が施された部分）に散らばされて照射される。
【００３３】
また、メイン放電アークからの光の一部は、焦点近傍に位置する第２発光部７２を透過してリフレクタ９の反射面９０で反射されてハイビームとして照射され、走行用の配光パターン（図示せず）が得られる。一方、メイン放電アークからの光の残りは、焦点から外れた位置に位置する第２ピンチシール部８２および第３ピンチシール部８３を透過する際に、第２光拡散素子群８０２および第３光拡散素子群８０３により拡散されてぼやけた光となる。このぼやけた光は、前記走行配光パターンの周辺に散らばされて照射される。
【００３４】
このように、この実施の形態にかかる自動車用放電電球Ｂは、第１、第２、第３光拡散素子群８０１、８０２、８０３により、サブ放電アークおよびメイン放電アークから第１、第２、第３ピンチシール部８１、８２、８３を透過する光を拡散させるので、光を有効利用することができ、しかも、グレアを防止することができる。
【００３５】
特に、この実施の形態にかかる自動車用放電電球Ｂは、第１ピンチシール部８１、第１発光部７１、第２ピンチシール部８２、第２発光部７２、第３ピンチシール部８３とが直列に配置されている場合において、第２ピンチシール部８２に設けられた第２光拡散素子群８０２により、第１発光部７１のサブ放電アークおよび第２発光部７２のメイン放電アークの両方から第２ピンチシール部８２を透過する光を確実に有効利用することができ、しかも、グレアを防止することができる。
【００３６】
（実施の形態以外の例の説明）
なお、前記の実施の形態において、第１コモン電極２１、第２コモン電極２２、サブ電極３およびメイン電極４の一端部の大きさをほぼ同一とするものである。ところが、この発明においては、各電極２１、２２、３、の一端部の大きさを、使用頻度すなわち溶融劣化の大きさに合わせて、第１コモン電極２１とサブ電極３の一端部側、第２コモン電極２２とメイン電極４の一端部側の順に大きくしても良い。この場合においては、各電極２１、２２、３、４の一端部の溶融劣化をほぼ均一にすることができるので、自動車用放電電球Ｂの耐久性を向上され、自動車用放電電球Ｂの長寿命化が図られる。
【００３７】
また、前記の実施の形態において、各電極２１、２２、３、４の先端部にヒートシンク構造を設けても良い。この場合においては、ヒートシンクの作用効果により、放電作用で各電極２１、２２、３、４が加熱されても、その熱が各電極２１、２２、３、４から効率よく放散されるので、各電極２１、２２、３、４の溶融劣化が防止され、自動車用放電電球Ｂの各電極２１、２２、３、４の耐久性が向上される。
【００３８】
なお、表面積が大きいヒートシンク構造とする例について以下説明する。たとえば、電極の一端部を、ほぼ球形状に膨張した形状、すなわち、表面積が大きいヒートシンク構造とする。また、電極の一端部を、表面積が大きい板構造のヒートシンク構造とする。さらに、電極の一端部に複数本の溝を軸方向に設けて、放射状の板構造のヒートシンク構造とする。さらにまた、電極の一端部に複数本の溝を周方向に設けて、フィン状の板構造のヒートシンク構造とする。さらにまた、電極の一端部に螺旋状の溝を設けて、螺旋状の板構造のヒートシンク構造とする。なお、このヒートシンク構造の先端を尖端構造としても良い。
【００３９】
さらに、前記の実施の形態においては、各電極２１、２２、３、４の一端部の先端を尖端構造としても良い。この場合においては、各電極２１、２２、３、４の一端部の尖端から電子が飛び易く、放電効率が良くなるので、起動電圧を低くすることができ、その分、起動回路を始めとする電気回路への負荷を小さくすることができ、電気回路の耐久性が向上される。
【００４０】
さらにまた、前記の実施の形態においては、サブ放電アークが発生するサブ専用の第１放電空間７０１とメイン放電アークが発生するメイン専用の第２放電空間７０２とからなるいわゆるダブルアークの自動車用放電電球Ｂについて説明する。ところが、この発明においては、１個の放電空間内に１個の放電アークを発生するいわゆるシングルアークの自動車用放電電球、または、１個の放電空間内にサブ放電アークとメイン放電アークとをそれぞれ発生するいわゆるダブルアークの自動車用放電電球でも良いし、また、電極が４個以上でも良い。
【００４１】
さらにまた、前記の実施の形態において、ガラス管１またはおよび２重ガラス管構造の外ガラス管に、たとえば、青色や黄色などの着色塗装を施しても良い。この着色塗装により、放電アークからの光（可視光）の色温度を任意に変化（上昇、降下）させることができる。たとえば、放電アークからの光を、人間の目に最も感度が良い光の１つである白色光（太陽光）に、または、感度が若干低下するがデザイン上の差別化が図られる青色光に、または、フォグランプに適した黄色光などに、変化させることができる。
【００４２】
さらにまた、前記の実施の形態においては、各電極２１、２２、３、４がピンチシール部８１、８２、８３において金属箔５１、５２、５３を介してリード線６１、６２、６３に接続されているものである。ところが、この発明は、金属箔を使用せずに電極とリード線とが一体構造のものを使用しても良い。
【００４３】
【発明の効果】
以上から明らかなように、この発明にかかる自動車用放電電球（請求項１）によれば、光拡散素子群により、複数の電極間において発生する放電アークからピンチシール部を透過する光を拡散させるので、ピンチシール部から透過する光を有効利用することができ、しかも、ピンチシール部から透過する光によるグレアを防止することができる。
【００４４】
また、この発明にかかる自動車用放電電球（請求項２）によれば、前記請求項１にかかる発明と同様に、第１、第２、第３光拡散素子群により、第１、第２、第３ピンチシール部から透過する光を有効利用することができ、しかも、第１、第２、第３ピンチシール部から透過する光によるグレアを防止することができる。特に、この発明にかかる自動車用放電電球（請求項２）によれば、第２光拡散素子群により、第１発光部および第２発光部の両発光部の放電アークから第２ピンチシール部を透過する光を確実に有効利用することができ、しかも、グレアを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は、この発明の自動車用放電電球の実施の形態を示す断面図、（Ｂ）は、（Ａ）におけるＢ部の拡大断面図、（Ｃ）は、（Ａ）におけるＣ部の拡大断面図、（Ｄ）は、（Ａ）におけるＤ部の拡大断面図である。
【図２】使用状態を示す断面図である。
【図３】すれ違い用用配光パターンを示す説明図である。
【符号の説明】
Ｂ　自動車用放電電球
１　ガラス管
２１　第１コモン電極
２２　第２コモン電極
３　サブ電極
４　メイン電極
５１　第１金属箔
５２　第２金属箔
５３　第３金属箔
６１　第１リード線
６２　第２リード線
６３　第３リード線
７１　第１発光部
７２　第２発光部
７０１　第１放電空間
７０２　第２放電空間
８１　第１ピンチシール部
８２　第２ピンチシール部
８３　第３ピンチシール部
８０１　第１光拡散素子群
８０２　第２光拡散素子群
８０３　第３光拡散素子群
９　リフレクタ
９０　反射面
１０　口金
Ｈ−Ｈ　スクリーンの左右の水平線
Ｖ−Ｖ　スクリーンの上下の垂直線
【図１】
2004071368.tif 000003
【図２】
2004071368.tif 000004
【図３】
2004071368.tif 000005