(57)【要約】【課題】電磁波によって生成されるプラズマにより放電発光する、発光効率に優れ、かつ製造が容易な放電管を備えた放電灯を提供する。【解決手段】内部導体15と外部導体16で構成した高周波電磁波伝送用の同軸型導波管14と、導波管14先端部に取着した放電管20を備えた放電灯で、放電管20を、楕円球状部23を設けたガラス管Ｗの両端を封着し、封着部21に導体アッシー25が封着され球状部23内を放電空間24とするダブルエンド型にし、アッシー25が導波管14の内部導体15と近接するように、基端封着部21を導波管の先端開口部14aに挿入保持し、アッシー25と外部導体先端部16aで電磁波照射部を構成する。電磁波照射部におけるジュール損失が小さく、発光効率が上がる。球状部23の管壁全体の温度が平滑化されて、失透や膨れが抑制され、管壁最低温度が上がって発光効率が上がる。【選択図】  図１
2007220531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部導体と該内部導体を取り囲む筒状の外部導体で構成された高周波電磁波伝送用の同軸型導波管と、前記導波管の先端部に取着され、電磁波により生成されるプラズマにより放電発光する放電管とを備えた放電灯において、
前記放電管は、長手方向途中に楕円球状膨出部が形成されたガラス管の両端部をピンチシールすることで、少なくとも基端側ピンチシール部に導体アッシーが封着されかつ楕円球状膨出部内が放電空間とされたダブルエンド型に構成されるとともに、前記導体アッシーが前記導波管の内部導体と近接するように、前記放電管の基端側ピンチシール部が前記導波管の先端開口部に挿入保持されて、前記導体アッシーと該導体アッシーを取り囲む前記導波管の外部導体先端部とによって電磁波照射部が構成されたことを特徴とする放電灯。
【請求項２】
前記導体アッシーは、導体棒とモリブデン箔が直線状に接続一体化されて構成されたことを特徴とする請求項１に記載の放電灯。
【請求項３】
前記一対のピンチシール部のうち、少なくとも基端側ピンチシール部に封着されている導体アッシーの一部が、前記放電空間内に突出することを特徴とする請求項１又は２に記載の放電灯。
【請求項４】
前記導体アッシーの前記放電空間内に突出する領域は、該導体アッシーが封着されているピンチシール部から延出するガラス製キャップ部またはセラミック被膜に包囲されたことを特徴とする請求項３に記載の放電灯。
【請求項５】
前記楕円球状膨出部は、前記ピンチシール部に溶着された円筒形状の紫外線遮蔽用シュラウドによって画成された密閉空間で覆われたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の放電灯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部導体と外部導体で構成された高周波電磁波伝送用の同軸型導波管によって伝送された電磁波によって生成されるプラズマにより放電発光する放電管を備えた放電灯に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１３，１４は、下記特許文献１に示す従来の放電灯であり、内部導体２と外部導体３で構成された高周波電磁波伝送用の同軸型導波管１と、前記導波管１の先端部に取着されて、導波管１によって伝送された電磁波によって生成されるプラズマにより放電発光する、導波管４の外径にほぼ等しい外径をもつ放電管４と、を備えている。即ち、発信部によって発生した高周波電磁波を伝送する導波管１の先端部には、導波管１の内部導体２，外部導体３にそれぞれ接続された内部導体６ａ，外部導体６ｂを備えた電磁波照射部６が設けられており、円環状のスリット６ｃを挟んで対向する内部導体６ａの円盤状先端部６ａ１と外部導体６ｂの円環状天板部６ｂ１から照射された電磁波（電磁波照射部６で発生した高周波電界）により、放電管４内で高密度プラズマが発生し、放電管４内の発光物質が蒸発され励起されて発光する。
【０００３】
放電管４の放電空間内には電極が設けられていないため、電極からの熱損失がなく、それだけ放電管の発光効率（ルーメン／ワット）が向上するし、導体アッシーと放電空間内の封入物質（金属ハロゲン化物）との反応を考慮する必要がないので、発光効率の向上に好適な発光物質を使用できる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２２８５２０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前記した従来技術では、放電管４の底面壁を通して放電空間に電磁波が導入されるため、底面壁の加熱によるジュール損失が大きいし、放電管４の底面壁は熱容量の大きな電磁波照射部６の先端面（内部導体６ａの円盤状先端部６ａ１と外部導体６ｂの円環状天板部６ｂ１）に接触するように配置されているため、熱伝導による損失が大きく、発光効率が上がらない上に、放電管の製造が難しく、新たな製造設備が必要となる。
【０００６】
また、放電管４は、表面積が大きい有底円筒体で、管表面からの熱放射損失が大きく、いっそう発光効率が上がらない上に、放電管４を製造する工程を考えると、現実的ではない。
【０００７】
そこで、発明者は、自動車用ヘッドランプ等の車両用灯具の光源として広く利用されている高輝度放電管（アークチューブ）の基本構造を適用できないかと考え、試作して検証したところ、簡単に製造できるとともに、望ましい発光効率が得られることが確認されたことから、この度の出願に至ったものである。
【０００８】
本発明は前記した従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、同軸型導波管によって伝送された高周波電磁波によって生成されるプラズマにより放電発光する、発光効率に優れ、かつ製造が容易な放電管を備えた放電灯を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、請求項１に係る放電灯においては、内部導体と該内部導体を取り囲む筒状の外部導体で構成された高周波電磁波伝送用の同軸型導波管と、前記導波管の先端部に取着され、電磁波により生成されるプラズマにより放電発光する放電管とを備えた放電灯において、
前記放電管を、長手方向途中に楕円球状膨出部が形成されたガラス管の両端部をピンチシールすることで、少なくとも基端側ピンチシール部に導体アッシーが封着されかつ楕円球状膨出部内が放電空間とされたダブルエンド型に構成するとともに、
前記導体アッシーが前記導波管の内部導体と近接するように、前記放電管の基端側ピンチシール部を前記導波管の先端開口部に挿入保持して、前記導体アッシーと該導体アッシーを取り囲む前記導波管の外部導体先端部とによって電磁波照射部を構成するようにした。
【００１０】
（作用）同軸型導波管によって伝送された電磁波は、放電管の基端側ピンチシール部に封着されている第１の導体アッシーと該第１の導体アッシーを取り囲む導波管の外部導体先端部で構成された電磁波照射部から放電空間内に照射される。照射された電磁波（電磁波照射部で発生した高周波電界）により、放電空間内で高密度プラズマが発生し、放電空間内の発光物質が蒸発され励起されて発光する。
【００１１】
導波管によって伝送された電磁波は、放電管の基端側ピンチシール部に封着されている第１の導体アッシーを介して放電空間に導入されるので、電磁波照射部におけるジュール損失は、石英ガラス面を介して導入されていた従来構造に比べると、石英ガラスによるジュール損失が解消された分、小さくなり、放電管の発光効率が上がる。
【００１２】
また、発光部となる楕円球状膨出部は、従来の有底円筒形に比べて管壁温度が一定となり（一部だけが高温となることなく管壁全体に平滑化され）、失透や膨れが抑制されるとともに、管壁最低温度が上がって、放電管の発光効率が向上する。
【００１３】
また、放電管の先端側ピンチシール部にも導体アッシー（第２の導体アッシー）が封着されている場合には、第２の導体アッシーがアンテナとして作用し、第２の導体アッシー周辺にも高い電界が集中するため、アークが第２の導体アッシーに向かって収束し、アーク（形状）が安定する。特に、ヘッドランプ等の自動車用灯具の光源として用いる場合は、放電管を水平点灯する形態で用いるが、アーク（形状）が安定するため、アークが管壁と接触しない最適形状となるように放電管の形状設計が可能となって、発光効率の向上につながる。
【００１４】
また、自動車用ヘッドランプ等の車両用灯具の光源として広く利用されている高輝度放電管(アークチューブ)は、長手方向途中に楕円球状膨出部が形成されたガラス管の両端部をピンチシールすることで、それぞれのピンチシール部に電極アッシーが封着されかつ楕円球状膨出部内が放電空間とされたダブルエンド型に構成されており、この高輝度放電管(アークチューブ)の製造設備を利用することで、「長手方向途中に楕円球状膨出部が形成されたガラス管の両端部をピンチシールすることで、少なくとも基端側ピンチシール部に導体アッシーが封着されかつ楕円球状膨出部内が放電空間とされたダブルエンド型に構成した放電管」を製造できる。
【００１５】
請求項２においては、請求項１に記載の放電灯において、前記導体アッシーを、導体棒とモリブデン箔を直線状に接続一体化して構成した。
（作用）ピンチシール部に封着されている導体アッシーには、ガラス(石英ガラス)と馴染みのよいモリブデン箔が含まれており、ピンチシール部におけるガラス(石英ガラス)層と導体アッシー間の熱膨脹差がモリブデン箔で吸収されて、ピンチシール部（のガラス層）におけるクラックの発生が抑制され、不点灯を防止できる。
【００１６】
また、導体アッシーは金属製の良導体であるが、導体棒の外径０．１０〜０．４０ｍｍに比べると、モリブデン箔の厚さは、約２０μｍと非常に薄いため、導体アッシー全体としての熱伝導が抑制されて、導体アッシーにおける熱伝導による損失が小さくなる。
【００１７】
請求項３においては、請求項１または２に記載の放電灯において、前記一対のピンチシール部のうち、少なくとも基端側ピンチシール部に封着されている導体アッシーの一部が前記放電空間内に突出するように構成した。
【００１８】
（作用）同軸型導波管によって伝送された電磁波は、放電空間内に突出する第１の導体アッシーを介して放電空間に確実に導入されるので、電磁波照射部におけるジュール損失はさらに小さくなって、放電管の発光効率がいっそう上がる。
【００１９】
請求項４においては、請求項３に記載の放電灯において、前記導体アッシーの前記放電空間内に突出する領域を該導体アッシーが封着されているピンチシール部から延出するガラス製キャップ部またはセラミック被膜で包囲するように構成した。
【００２０】
（作用）放電空間内に突出する導体アッシーは、ガラス製キャップ部またはセラミック被膜によって覆われて放電空間に直接露出していないため、導体アッシーと封入物質(金属ハロゲン化物)が反応するおそれがなく、導体アッシーの素材がそれだけ限定されないし、放電管の発光効率を向上させるに好適な発光物質を放電空間に封入できる。
【００２１】
請求項５においては、請求項１〜４のいずれかに記載の放電灯において、前記楕円球状膨出部を、前記ピンチシール部に溶着された円筒形状の紫外線遮蔽用シュラウドによって画成された密閉空間で覆うように構成した。
【００２２】
（作用）発光部である楕円球状膨出部を覆うシュラウドは、人体に有害な波長息の紫外線をカットする作用がある。また、シュラウドによって画成された密閉空間が楕円球状膨出部周りの断熱層として作用し、発光部である楕円球状膨出部から外部への放熱を抑制する。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１に係る放電灯によれば、発光効率が改善された放電管を備えた放電灯を提供できる。
【００２４】
また、自動車用ヘッドランプ等の光源として広く利用されている高輝度放電管(アークチューブ)の製造設備を適用することで、新たな製造設備を別途開発することなく、電磁波により生成されるプラズマにより放電発光する放電管を簡単に製造できる。
【００２５】
請求項２によれば、導体アッシーにおける熱伝導による損失が小さくなるので、発光効率がより確実に改善され耐久性にも優れた放電管を備えた放電灯を提供できる。
【００２６】
請求項３によれば、発光効率がよりいっそう改善された放電管を備えた放電灯を提供できる。
【００２７】
請求項４によれば、導体アッシーの素材がそれだけ限定されないし、発光効率の向上に好適な発光物質も使用できるので、発光効率がさらに改善された放電管を備えた放電灯を提供できる。
【００２８】
請求項５によれば、放電管の放電空間内の温度が高温に保持されるので、発光効率がさらにいっそう改善された放電管を備えた放電灯を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【００３０】
図１および図１（ａ）は、本発明の第１の実施例である放電灯を示し、図１は同放電灯の概要を示す縦断面図、図１（ａ）は同放電灯の要部である放電管固定保持手段の拡大斜視図である。
【００３１】
図１において、放電灯１０は、高周波の電磁波を発生する電源部１２と、電源部１２で発生した電磁波を伝送する導波管１４と、導波管１４で伝送された電磁波により放電発光する放電管２０とを備えている。
【００３２】
電源部１２は、車載バッテリから供給される電力によってマイクロ波帯（１〜１００ＧＨｚ）の電磁波を発生する発信部１３を備え、発信部１３は、例えばマグネトロンや、半導体スイッチング素子（ＦＥＴやバイポーラトランジスタ等）を用いた高周波アンプで構成されている。
【００３３】
導波管１４は、金属製の円パイプ状内部導体１５と、この内部導体１５を取り囲む金属製の円パイプ状外部導体１６と、円パイプ状に形成されて両者１５，１６間に介装された絶縁部材である石英ガラス製の誘電体１７が同軸状に一体化された構造で、内部導体１５とこれを取り囲む外部導体１６間において電磁波が伝送される。
【００３４】
放電管２０は、長手方向途中に楕円球状膨出部２２が形成されたガラス（無水石英ガラス）管の両端部をピンチシールすることで、ピンチシール部２１，２２に導体アッシー２５，２６が封着されかつ楕円球状膨出部２３内が放電空間２４とされたダブルエンド型に構成されている。
【００３５】
放電管２０の楕円球状膨出部２３（放電空間２４）内には、始動用希ガス（常温下１〜２０気圧）が発光物質（ＮａＩ、ＳｃＩ３等）とともに封入され、基端側ピンチシール部２１には、タングステン製導体棒２５ａとモリブデン製導体棒２５ｃが矩形状のモリブデン箔２５ｂを介して直線状に接続一体化された導体アッシー２５が封着されている。タングステン製導体棒２５ａは、放電空間２４内に所定の長さだけ突出し、モリブデン製導体棒２５ｃは、ピンチシール部２１の先端面に面一に露呈している。一方、放電管２０の先端側ピンチシール部２２には、タングステン製導体棒２６ａと矩形状のモリブデン箔２６ｂが直線状に接続一体化された導体アッシー２６が封着され、タングステン製導体棒２６ａは、放電空間２４内に所定の長さ（導体棒２６ａの突出量と同じ長さ）だけ突出し、モリブデン箔２６ｂは、ピンチシール部２１の先端面に面一に露出している。
【００３６】
導体アッシー２５，２６を構成するタングステン製導体棒２５ａ，２６ａは、例えば外径０．２５ｍｍのカリウムドープタングステン線またはとリアドープタングステン線で構成され、モリブデン箔２５ｂ，２６ｂは、例えば２０μｍの厚さに形成されている。モリブデン箔２５ｂ，２６ｂはガラスとのなじみがよく、ピンチシール部２１，２２におけるガラス(石英ガラス)層と導体アッシー２５，２６間の熱膨脹差がモリブデン箔２５ｂ，２６ｂで吸収されて、ピンチシール部２１，２２（のガラス層）におけるクラックの発生が抑制され、不点灯を防止できる。
【００３７】
また、モリブデン箔２５ｂ，２６ｂの横断面積は、タングステン製導体棒２５ａ，２６ａの横断面積に比べて小さいため、導体アッシー２５，２６全体としての熱伝導が抑制され、導体アッシー２５，２６における熱伝導による損失が小さい。
【００３８】
なお、タングステン製導体棒２５ａ，２６ａの太さ（外径）は、０．１０〜０．４０ｍｍの範囲が望ましく、太さ（外径）が細く（小さく）なるほど、発光管２０の発光効率がよいことが確認されている。
【００３９】
また、実施例では、放電管２０を３０Ｗの点灯電力で点灯させているが、点灯電力を上げる場合は、放電管２０の楕円球状膨出部２３を大きく（放電空間２４の容積を大きく）することで、本実施例と同様の発光効率が得られることが確認されている。
【００４０】
放電管２０は、ピンチシール部２１，２２にその両端部を溶着した円筒形状の紫外線遮蔽用のシュラウド２８で包囲されている。シュラウド２８は、人体に有害な波長域の紫外線カット作用のある例えばチタン等の金属を添加した石英ガラスで構成されており、放電管２０の放電発光に含まれる人体に有害な紫外線をカットする作用がある。即ち、放電管２０を紫外線カット作用のある金属を添加した石英ガラスで構成しようとすると、ガラス管の加工温度が上昇したり、添加金属と封入物質との反応（発光への影響）のため、使用できず、放電管２０は紫外線カット作用のない無水石英ガラスで構成されている。そして、紫外線の放射による樹脂製灯具構成部材の損傷や人体への悪影響を回避するために、放電管２０の楕円球状膨出部２３を紫外線遮蔽用のシュラウド２８で覆うようにしている。また、Ｎａ抜けによる働程特性の悪化を防ぐために、シュラウド２８を構成する石英ガラス中にアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を添加することも有効である。
【００４１】
また、シュラウド２８内（放電管２０の周り）は、不活性ガスが充填されるかまたは真空とされた密閉空間２９とされて、放電管２０からの放熱が断熱層である密閉空間２９によって抑制されて、放電管２０の発光効率が向上するように構成されている。なお、シュラウド２８（密閉空間２９）内に封入する不活性ガス等としては、空気よりも断熱性の高いものが好ましく、例えばＮ２，ＸｅまたはＡｒの単体ガスを封入したり、Ｎ２＋Ａｒ，Ｎ２＋Ｘｅ，Ａｒ＋Ｎｅ等のように混合ガスを封入する場合が考えられる。また、シュラウド２８（密閉空間２９）内に封入された不活性ガス等は、起動用補助ガスとしても作用し、起動性（早期点灯）を向上させる上でも有効である。
【００４２】
また、導波管１４の先端部には、放電管２０の基端側ピンチシール部２１を挿入保持できる開口部１４ａが設けられている。開口部１４ａは、円パイプ状外部導体１６の円環状の前縁部１６ａと、円パイプ状誘電体１７の先端開口部１７ａで構成され、円パイプ状誘電体１７の内側には、円パイプ状内部導体１５の先端部に設けられた放電管固定保持手段である舌片状挟持片１５ａが配置されている。即ち、図１（ａ）に示すように、放電管２０における矩形状の先端側ピンチシール部２１の四隅には、円弧状の凹溝２１ａが形成され、一方、円パイプ状内部導体１５の先端部には、ピンチシール部２２の四隅に対向して４本の舌片状挟持片１５ａが形成されるとともに、挟持片１５ａの先端側には、ピンチシール部２１の凹溝２１ａに係合できる円弧状の掛止部１５ｂが形成されている。
【００４３】
そして、放電管２０の基端側ピンチシール部２１を導波管１４の先端開口部１４ａ（誘電体１７の先端開口部１７ａ）に挿入すると、基端側ピンチシール部２１の先端部が内部導体１５の舌片状挟持片１５ａを押し拡げながら挿入されて、ピンチシール部２１の凹溝２１ａに舌片状挟持片１５ａの掛止部１５ｂが係合することで、ピンチシール部２１が舌片状挟持片１５ａに把持（挟持）されて軸方向および周方向に位置決め固定保持される（放電管２０が導波管１４の先端開口部１４ａに抜け止め固定保持される）とともに、ピンチシール部２１が導波管１４の先端開口部１４ａに抜け止め固定保持されるとともに、導体アッシー１５（モリブデン製導体棒２５ｃ）と内部導体１５とが近接するように構成されている。
【００４４】
このため、導波管１４によって伝送された高周波電磁波は、基端側ピンチシール部２１に封着されている導体アッシー２５と、この導体アッシー２５を取り囲む外部導体１６の円環状前縁部１６ａとによって放電空間２４内に照射される。このとき、照射された電磁波（電磁波照射部で発生した高周波電界）により、放電空間２４内で高密度プラズマが発生して、放電空間２４内の発光物質が蒸発され励起されて発光する。即ち、導体アッシー２５と、この導体アッシー２５を取り囲む外部導体１６の円環状前縁部１６ａによって、放電空間２４に電磁波を照射する電磁波照射部が構成されており、導波管１４の先端部は、放電管２０に電磁波を導入するためのランチャーとして機能する。
【００４５】
特に、電磁波照射部を構成する導体アッシー２５のタングステン製導体棒２５ａが放電空間２４内に突出していることから、導波管１４によって伝送された電磁波は導体棒２５ａを介して確実に放電空間２４内に導入されることは勿論、従来技術のように石英ガラス面を介して電磁波が導入される場合に比べて、石英ガラスによるジュール損失がない分、電磁波照射部におけるジュール損失が小さく、それだけ放電管２０の発光効率が向上する。
【００４６】
また、放電管２０の先端側ピンチシール部２２に封着されている第２の導体アッシー２６はアンテナとして作用し、第２の導体アッシー２６の周辺にも高い電界が集中するため、アークが安定する。また、アークが安定すると、放電管２０の形状の最適化が可能となることから、発光効率の向上につながる。
【００４７】
また、本実施例では、放電管２０の基端側ピンチシール部２１が導波管１４の先端部に取着されているが、放電管２０と導波管１４との接触面積は、ピンチシール部２１の外周のうち、固定保持手段である舌片状挟持片１５ａによる挟持（把持）領域に限られるので、従来構造に比べると小さく、熱伝導による損失が小さい。さらに、放電管の発光部となる楕円球状膨出部２３の表面積は、従来の有底円筒体（図１７参照）に比べて小さく、管壁からの熱放射損失が小さいので、放電管２０の発光効率が上がる。
【００４８】
また、発光部となる楕円球状膨出部２３は、従来の有底円筒形に比べて管壁温度が一定となり（一部だけが高温となることなく管壁全体に平滑化され）、失透や膨れが抑制されるとともに、管壁最低温度が上がり、放電管２０の発光効率が向上する。
【００４９】
図２〜４は、放電管２０の製造およびシュラウドの溶着工程を示す工程説明図である。特開２００２−１６３９８０や特開２００５−３２７４８７等においては、自動車用ヘッドランプ等の光源として広く利用されている高輝度放電管(アークチューブ)の製造工程およびシュラウドの溶着工程が開示されており、即ち、長手方向途中に楕円球状膨出部が形成されたガラス管の両端部をピンチシールすることで、それぞれのピンチシール部に電極アッシーが封着されかつ楕円球状膨出部内が放電空間とされたダブルエンド型の高輝度放電管(アークチューブ)を製造し、さらに、この高輝度放電管(アークチューブ)を取り囲むようにシュラウドを高輝度放電管(アークチューブ)のピンチシール部に溶着する工程が開示されており、図２〜４に示す放電管２０の製造・シュラウドの溶着工程は、この高輝度放電管(アークチューブ)の製造設備を利用した製造方法である。
【００５０】
まず、図２（ａ），（ｂ）に示すように、バーナでガラス管Ｗを加熱し、ブロー成形によりガラス管の長手方向所定位置に楕円球状膨出部２３を成形する。次いで、図２（ｃ），（ｄ）に示すように、タングステン製導体棒２５ａとモリブデン箔２５ｂとモリブデン製導体棒２６ｃを直線状に接続一体化した導体アッシーＡをガラス管Ｗ内に挿通して所定位置に保持し、バーナで加熱し楕円球状膨出部２３近傍位置をピンチシール（一次ピンチシール）する。具体的には、図２（ｃ）に示す仮ピンチシールに続いて図２（ｄ）に示す本ピンチシールを行なうことで、導体アッシーＡを封着したガラス管Ｗができ上がる（図２（ｅ）参照）。
【００５１】
次いで、図３（ａ）に示すように、発光物質等のペレットＰをガラス管Ｗ内に投入し、さらに、図３（ｂ），（ｃ）に示すように、タングステン製導体棒２６ａとモリブデン箔２６ｂとモリブデン製導体棒２６ｃを直線状に接続一体化した導体アッシーＡ’をガラス管Ｗ内に挿通し、所定位置に保持する。モリブデン製導体棒２６ｃには、ガラス管Ｗの内径よりも大きい幅の屈曲部２６ｃ１が設けられており、屈曲部２６ｃ１がガラス管Ｗの内周面に圧接することで、導体アッシーＡ’はガラス管Ｗ内所定位置に自己保持される。そして、図３（ｄ）に示すように、ガラス管Ｗ内にキセノンガスを供給しつつ、ガラス管Ｗを所定位置でチップオフすることで、発光物質等を管Ｗ内に封止する。次いで、図３（ｅ）に示すように、楕円球状膨出部２３を液体窒素で冷却し封入物質である発光物質等を凝縮させて管内を負圧に保持しつつ、楕円球状膨出部２３近傍位置をピンチシール（二次ピンチシール）して、楕円球状膨出部２３内を密封する。
【００５２】
そして、ガラス管Ｗを所定位置で切断することで、放電管２０ができ上がる（図４（ａ）参照）。次に、図４（ｂ）に示すように、シュラウド管２８Ａ内に放電管２０を挿通し、シュラウド管２８Ａ後端部（下端部）をバーナで加熱しピンチシール部２１に溶着する。次いで、図４（ｃ）に示すように、シュラウド管２８Ａ内を排気して乾燥不活性ガスを供給するガス置換を行なった後、シュラウド管２８Ａの所定位置をバーナで加熱しシュリンクシールする。最後に、シュラウド管２８Ａを一体化した放電管２０を所定位置で切断することで、シュラウド２８を一体化した放電管２０（図１参照）が完成する。
【００５３】
図５は、本発明の第２の実施例である放電灯の概要を示す縦断面図である。
【００５４】
前記した第１の実施例では、放電管２０の基端側ピンチシール部２１の端面にモリブデン製導体棒２５ｃが面一に露呈しているが、この第２の実施例では、放電管２０Ａの基端側ピンチシール部２１からモリブデン製導体棒２５ｃが真っ直ぐに導出した構造となっている。
【００５５】
また、円パイプ状の誘電体１７は、その先端部に放電管２０Ａの基端側ピンチシール部２１係合用の開口部１７ａが形成されるとともに、誘電体１７の内側に配設されている内部導体１５は、モリブデン製導体棒２５ｃを挿通できる大きさの内径をもつ円パイプ状に形成されている。
【００５６】
また、導波管１４の外部導体１６の先端部には、前記第１の実施例における内部導体１５先端部に形成された舌片状挟持片１５ａと同様の構造の放電管固定保持手段である４本の舌片状挟持片１６ｂが形成されている。即ち、ピンチシール部２２の四隅に対向して設けられた４本の舌片状挟持片１６ｂには、ピンチシール部２１の凹溝２１ａに係合できる円弧状の掛止部１６ｃが形成されている。
【００５７】
そして、放電管２０の基端側ピンチシール部２１を舌片状挟持片１６ｂを押し拡げるようにして導波管１４の先端開口部１４ａ（誘電体１７の先端開口部１７ａ）に挿入すると、ピンチシール部２１の凹溝２１ａに舌片状挟持片１６ｂの掛止部１６ｃが係合することで、ピンチシール部２１が導波管１４の先端開口部１４ａに抜け止め固定保持されるとともに、基端側ピンチシール部２１から導出するモリブデン製導体棒２５ｃの先端部が、誘電体１７内側に配設されている円パイプ状の内部導体１５内に挿通されて近接するように構成されている。
【００５８】
その他は、前記した第１の実施例と同一であり、同一の符号を付すことで、その重複した説明は省略する。
【００５９】
また、この第２の実施例では、導波管１４を構成する内部導体１５が円パイプ状に構成されているが、図６（ａ）に示すように、内部導体１５を棒状や線状の中実体で構成し、基端側ピンチシール部２１から導出するモリブデン製導体棒２５ｃの先端部が挿通できる穴１５ｃをその先端部に設けた構成や、図６（ｂ）に示すように、内部導体１５を棒状や線状の中実体で構成し、基端側ピンチシール部２１から導出するモリブデン製導体棒２５ｃの先端部を近接配置できる切り欠き１５ｄをその側面に設けた構成であってもよい。なお、図６（ａ），（ｂ）では、導波管１４（外部導体１６）の先端部に設けられた放電管固定保持手段である舌片状挟持片１６ｂの図示が省略されている。
【００６０】
図７は、本発明の他の実施例である放電灯の要部である放電管の縦断面図である。
図７（ａ）に示す第３の実施例における放電管２０Ｂでは、前記した第２の実施例における放電管２０Ａの基端側ピンチシール部２１と先端側ピンチシール部２２を逆にして、導波管１４の先端開口部１４ａ（誘電体１７の先端開口部１７ａ）に挿着保持される構造となっている。
【００６１】
また、放電空間２４内に突出する先端側ピンチシール部側のタングステン製導体棒２６ａは、ピンチシール部２２から延出するガラス製キャップ部２７に覆われている。なお、タングステン製導体棒２６ａは、ガラス製キャップ部ではなく、セラミック被膜（Ａｌ２Ｏ３やＳｉＯ２等）で覆われたものであってもよい。
【００６２】
図７（ｂ）に示す第４の実施例における放電管２０Ｃでは、前記第２の実施例の放電管２０Ａにおける基端側導体アッシー２５のタングステン製導体棒２５ａがピンチシール部２１から延出するガラス製キャップ部２７に覆われている。即ち、前記した第３の実施例における放電管２０Ｂの基端側ピンチシール部２１と先端側ピンチシール部２２を逆にして、導波管１４の先端開口部１４ａ（誘電体１７の先端開口部１７ａ）に挿着保持される構造となっている。
【００６３】
図７（ｃ）に示す第５の実施例における放電管２０Ｄでは、ピンチシール部２１，２２に封着された導体アッシー２５，２６の放電空間２４内に突出するタングステン製導体棒２５ａ，２６ａがそれぞれガラス製キャップ部２７に覆われている。
【００６４】
図７（ｄ），（ｅ）に示す第６，第７の実施例における放電管２０Ｅ，２０Ｆでは、先端側ピンチシール部２２に導体アッシー２６を封着しない構造である。
【００６５】
図７（ｆ）に示す第８の実施例における放電管２０Ｇでは、基端側ピンチシール部２１および先端側ピンチシール部２２に導体アッシー２５，２６がそれぞれ封着されているが、導体棒２５ａ，２６ａがそれぞれ放電空間２４内に一切露出せず、勿論突出もしない構造となっている。したがって、導体棒２５ａ，２６ａは、タングステンに代えてガラスとなじみのよいモリブデンで構成してもよい。
また、第３の実施例（図７（ａ）参照）における放電管２０Ｂの先端側導体棒２６ａ、第４の実施例（図７（ｂ）参照）における放電管２０Ｃの放電空間２４の基端側導体棒２５ａ、第５の実施例（図７（ｃ）参照）における放電管２０Ｄの基端側導体棒２５ａ，先端側導体棒２６ａ、および第６の実施例（図７（ｄ）参照）における放電管２０Ｅの基端側導体棒２５ａは、それぞれ放電管に一体的に形成されているガラス製のキャップ部２７で覆われて放電空間２４内に直接露呈していないため、導体棒２５ａ，２６ａと放電空間２４内の封入物質（金属ハロゲン化物等）との反応を考慮する必要がなく、これらの導体棒２５ａ，２６ａをタングステンではなく、モリブデンで構成してもよい。
【００６６】
特に、第５の実施例（図７（ｃ）参照）における放電管２０Ｄおよび第６の実施例（図７（ｄ）参照）における放電管２０Ｅでは、導体棒２５ａ，２６ａと放電空間２４とがガラス製キャップ部２７によって確実に遮断されているため、発光効率を高める上でより有効な所望の金属ハロゲン化物等の物質を放電空間２４に封入することができる。
【００６７】
なお、タングステン製導体棒２５ａ，２６ａをキャップ部２７で覆う構造にするには、図２（ｄ），３（ｅ）に示すピンチシール工程において、ガラス製キャップ部２７を溶着する。例えば、一次ピンチシール工程において、ガラス管Ｗ内に挿通する導体アッシーＡのタングステン製導体棒２５ａに予めガラス製キャップ２７Ａを被せておき、図８に示すように、キャップ２７Ａが被着された導体アッシーＡをガラス管Ｗ内に挿通して所定位置に保持し、キャップ２７Ａの基端側ともどもガラス管Ｗをピンチシールするようになっている。なお、タングステン製導体棒２６ａを下に向けて導体アッシーＡ’をガラス管Ｗに挿入する二次ピンチシール工程では、被せたキャップ２７Ａの導体棒２６ａからの脱落防止が要求されるが、例えば、キャップ２７Ａを被せるタングステン製導体棒２６ａを僅かに湾曲させておくことで解決できる。なお、導体棒２５ａ，２６ａの外表面ににセラミック被膜が形成されている場合には、導体棒２５ａ，２６ａにキャップ２７Ａを被せた状態でピンチシールするという面倒な工程（図８参照）は不要である。
【００６８】
図９は、第１実施例（図１参照），第５（図７（ｃ）参照）〜第７実施例（図７（ｅ）参照）におけるそれぞれの放電管の仕様，光束および効率を実験結果として示す図である。ただし、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、ＡＬは楕円球状放電空間２４の長径、ＥＬは導体棒２５ａ，２６ｂ間距離またはキャップ部２７とその反対側のピンチシール部までの距離、ＩＤは楕円球状放電空間２４の短径、ＯＤは楕円球状膨出部の最大外径である。
【００６９】
この図１０からわかるように、実施例２，実施例５〜７のいずれにおいても、放電管の光束は３０００ルーメン以上で、効率１００ルーメン／ワット以上が得られることから、それぞれ自動車用ヘッドランプの光源として有効に機能することがわかる。
【００７０】
図１１は、放電管の管壁負荷試験を示す図で、第１の実施例（図１参照）における放電管２０の楕円球状膨出部２３の大きさが異なる２種類のものを、比較例（円柱形の放電管）とともに点灯電力３０，５０，１００，１５０Ｗで点灯させた場合のデータである。なお、図１１において、○印は発光効率が良好であった場合、×１印は発光効率が悪かった場合、×２は放電管に失透や膨れが生じた場合を示す。
【００７１】
この図１１によれば、管壁の表面積を減らすことで、管表面からの熱放射損失が低下し、また、発光部を楕円球状にすることで、管壁全体の温度がより一定となって管壁の高温部における温度が下がり、失透や膨れが防止されるとともに、管壁の最低温度が上がることで、発光効率が向上する、ことがわかる。
【００７２】
図１２は、放電管のタングステン導体棒の損傷試験を示す図で、第１の実施例（図１参照）における放電管２０の放電空間に突出するタングステン導体棒２５ａ，２６ａの太さが異なる４種類のものを点灯電力３０，５０，１００Ｗで点灯させた場合のデータである。なお、図１２において、○印は発光効率が良好で、かつタングステン導体棒に損傷が見られなかった場合、×１はタングステン導体棒に損傷が見られた場合、×２は発光効率が悪かった場合を示す。
【００７３】
この図１２によれば、タングステン導体棒２５ａ，２６ａの太さを細くすると、導体アッシーを介しての熱伝導損失が低下し、放電空間内はそれだけ高温に維持されるため、放電管の発光効率が向上することがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の第１の実施例である放電灯の概要を示す縦断面図である。
【図１（ａ）】同放電灯の要部である放電管の固定保持手段の拡大斜視図である。
【図２】放電管の製造工程前半を説明する図で、（ａ），（ｂ）は楕円球状膨出部を成形する工程を示す図、（ｃ），（ｄ）は一次ピンチシール工程を示す図、（ｅ）は一次ピンチシール工程を経たガラス管の断面図である。
【図３】放電管の製造工程後半を説明する図で、（ａ）はペレット供給工程を示す図、（ｂ），（ｃ）は導体アッシー挿入工程を示す図、（ｄ）はガラス管仮封止工程を示す図、（ｅ）は二次ピンチシール工程を示す図である。
【図４】シュラウド管溶着工程を説明する図で、（ａ）はシュラウド管溶着前の放電管の断面図、（ｂ），（ｃ）はシュラウド管溶着工程を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施例である放電灯の概要を示す縦断面図である。
【図６】同放電灯の導波管を構成する内部導体の変形例を示す縦断面図である。
【図７】本発明の他の実施例である放電灯の要部である放電管の縦断面図で、（ａ）は第３の実施例の放電管の縦断面図、（ｂ）は第４の実施例の放電管の縦断面図、（ｃ）は第５の実施例の放電管の縦断面図、（ｄ）は第６の実施例の放電管の縦断面図、（ｅ）は第７の実施例の放電管の縦断面図、（ｆ）は第８の実施例の放電管の縦断面図である。
【図８】放電空間に突出する導体棒をキャップ部で覆う工程を説明する説明図である。
【図９】点灯試験結果を示す図である。
【図１０】点灯試験に使用した放電管の仕様を説明するための図である。
【図１１】第１の実施例における放電バルブについての管壁負荷試験を示す図である。
【図１２】第１の実施例における放電バルブについての電極損傷試験を示す図である。
【図１３】従来の放電灯の全体構成図である。
【図１４】同放電灯の要部である放電管の縦断面図である。
【符号の説明】
【００７５】
Ａ  第１の導体アッシー
Ａ’第２の導体アッシー
Ｗ  ガラス管
１４  同軸型導波管
１５  内部導体
１５ａ  内部導体に設けた放電管固定保持手段である舌片状挟持片
１６  外部導体
１６ｂ  外部導体に設けた放電管固定保持手段である舌片状挟持片
２０、２０Ａ〜２０Ｇ  放電管
２１  基端側ピンチシール部
２２  先端側ピンチシール部
２３  楕円球状膨出部
２４  放電空間
２５  第１の導体アッシー
２６  第２の導体アッシー
２５ａ，２６ａ  タングステン製導体棒
２５ｂ、２６ｂ  モリブデン箔
２５ｃ，２６ｃ  モリブデン製導体棒
２７  ガラス製キャップ部
２７Ａ  ガラス製キャップ
２８  シュラウド
【図１】
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【図１（ａ）】
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【図２】
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【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９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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