TW201207886A - Compact metal halide lamp with salt pool container at its arc tube endparts - Google Patents

Description

201207886 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種小型化高強度放電燈，且尤其係關於 一種用於小型化高強度放電燈之電弧管，且更具體言之， 係關於一種由半透明、透明或實質上透明石英玻璃、硬玻 璃或陶瓷電弧管材料製成的小型化金屬鹵化物燈之電弧 管。 參考以下共同擁有的同在申請中之美國專利申請案：於 2010年6月3日申請之第12/79347號、於2010年6月3日申請 之第12/793441號（代理人檔案235549)，及2010年6月3日申 請之第12/79349號（代理人檔案236625)。 【先前技術】 小型化電弧放電燈可特別應用於（例如）汽車照明領域 中，但應瞭解，選定態樣可應用於遇到關於鹽池位置及最 大化自燈總成所發射之發光通量的相同問題的用於一般照 明之有關放電燈環境中。為了達成本發明之目的，「放電 腔」指代放電燈中正執行電弧放電之彼部分，而術語「電 弧管」表示藉由激勵放電腔中之電弧放電而產生光所需的 放電燈之最小結構總成。電弧管亦含有具有鉬箔及外部引 線或引出線之收縮φ封頭（在石英電弧管之狀況下）或具有 密封玻璃密封部分及外部引線之陶瓷突出端插塞或陶瓷支 腳（在陶瓷電弧管之狀況下），其確保「放電腔」之真空緊 密性以及經由自電弧管總成之密封部分引出之外部引$將 放電腔中之電極電連接至外部驅動電組件的可能性。 156629.doc 201207886 同強度放電燈藉由用通㉟兩個電極t間的電弧使填充劑 (諸如’金屬鹵化物、汞或其替換緩衝劑替代物之混合物) 及惰性氣體（諸如，氖氣、氬氣、氮氣或氣氣或其混合物） 離子化而產生光，該兩個電極在大多數狀況下在相反末端 處延伸至放電腔中且在放電腔中給予該填充劑能量。該等 電極及該填充劑密封於半透明、透明或實質上透明放電腔 内，該放電腔維持被給予能量之填充劑之所要壓力且允許 所發射之光通過》填充劑（亦稱為「配劑」）回應於受電弧 汽化及激發而發射具有所要頻譜功率密度分佈（光譜）之可 見光電磁韓射（亦即，光舉例而言，稀土金屬齒化物提 供給予高品質頻譜性質之廣泛選擇（包括廣泛範圍之色 溫、極佳現色性，及高發光功效）的頻譜功率密度分佈。 在當前高強度金屬齒化物放電燈中，當放電腔在操作期 間女置於水平定向上時，過劑量之量的熔融金屬齒化物鹽 池通常駐留於大體上橢球形或管狀放電腔之中央底部位置 或部分中。由於熔融鹽池之位置始終處於放電腔之最冷部 分處，故此位置或點常常被稱作放電腔之「冷點」位置。 過劑量之熔融金屬齒化物鹽池（其與在放電腔内之液體配 劑池上方顯現的其飽和蒸氣處於熱平衡中，且在冷點區處 位於燈之放電腔内部）通常在放電腔壁之内表面之一顯著 部分上形成薄液膜層。在此位置中，配劑池藉由增加在各 方向（其令配劑池位於放電腔内）上的光吸收及光散射而使 燈之空間強度分佈畸變。此外，配劑池變更通過配劑池之 薄液膜之光的色調。 156629.doc 201207886 光學設計者必須在設計圍繞尚強度電弧放電燈的使用戶斤 描述之電弧管及放電腔配置之光學器件時解決此等問題。 亦即，光學系統之組態必須解決由於放電腔中之液體齒化 物配劑池之畸變效應造成的吸收、散射及變色之光線及崎 變之空間光強度分佈。舉例而言，在過去且甚至在當代汽 車頭燈構造中，畸變光線或者被非透光金屬屏蔽阻住，或 者此等光線分佈於對於應用而言並非關鍵之方向上。換言 之，大體上忽略通過放電腔之冷點區處之液體配劑膜的畸 變光線。因而，來自電弧放電的所發射之光之此部分表示 光學系統中之損失’此係由於此等畸變光線並未參與形成 光束形成光學系統之主光束。 在汽車頭燈應用中，（例如）畸變光線用於輕微地照明緊 接於汽車之前的道路，或畸變光線指向遠高於道路上方的 道路交通標誌。歸因於此等損失，頭燈光學系統之效率通 常不高於約40%至50%。歸因於由用於其他應用之照明系 統中的放電腔中之配劑池造成的光束畸變而產生的光學損 失可取決於所需光束特性、照度位準及光束均質性位準及 其他參數β 备小型化放電燈在瓦特數方面變得愈來愈小且另外採納 減小之成何尺寸時，光源需要一種解決方案以便避免光學 總成或系統中之此等損失。裝備有具改良之光束特性之放 電燈的改良之光學系統將合乎需要地達成總照明系統之較 高照明位準以及較低能量消耗。 因此，需要解決與位於小型化高強度放電燈之放電腔内 156629.doc 201207886 之冷點區處的液體配劑池相關聯的問題，及此情形對圍繞 此等燈设计之光學系統之效能及效率的影響（由於由此等 燈發射之不均勻且畸變之空間及比色光強度分佈 【發明内容】 在一例示性實施例中，一高強度放電燈之一電弧管具有 第一電極及第二電極，該第一電極及該第二電極具有沿著 一主要中央放電腔内之—縱向軸線彼此隔開以形成一弧隙 的内部端子末端。每-電極至少部分地延伸至該主要中央 放電腔中’ 4其内部端+末端至少到達該主要中央放電腔 之減小直彳a之末端部分…主要中央放電腔具有關於該縱 向軸線基本上旋轉對稱之組態。第一子腔室及第二子腔室 形成於且位於該主要t央放電腔之相反末端處。 該燈包括-透光電弧管，該透光電弧管封閉該主要中央 放電腔及該主要中央放電腔之相反末端處的該等子腔室。 在-貫施例中’該第一子腔室及該第二子腔室較佳為位於 該主要中央放電腔之第—末端及第二末端處的大體上球狀 體積部分。該主要中央放電腔關於該縱向軸線實質上對 稱，且相對於位於該等電極之該等㈣端子末端之間的實 質上中途且垂直於該縱向轴線的一中央平面實質上鏡像對 稱^第子腔至及S亥第二子腔室完全位於該等電極之内 部端子末端之軸向向外處。 在-例不性實施例中’該主要中央放電腔具有比其末端 處之該第-子腔室及該第二子腔室寬之最大橫載面尺寸。 在另一例示性實施财，該主要中央放電腔具有與其末 156629.doc 201207886 端處之該第-子腔室及該第二子腔室實質上相同之最大橫 截面尺寸。 在另-例示性實施例中，該主要中央放電腔具有比其末 端處之該第-子腔室及該第二子腔室實質上小之最大橫截 面尺寸。該主要中央放電腔之體積與該第一子腔室及該第 -子腔室之體積並未藉由該主要中央放電腔之—減小直徑 之末端部分而分離。具有增加之橫截面尺寸的該等子腔室 形成於該等電極之該等内部端子末端之轴向向外處。 在另-例示性實施例中，該等子腔室中僅—者存在於該 燈之該主要中央放電腔之一端處。此實施例中的該燈之該 電弧官總成相對於位於該主要中央放電腔中的該等電極之 該兩個内部端子末端之間的基本上中途且垂直於該電弧管 之該縱向軸線的一中央平面不對稱。 熔融金屬齒化物鹽池或「配劑」池在所要冷點位置處駐 留於„亥等子腔至中，該所要冷點位置遠離於該主要甲央放 電腔内的該等電極之該等内部端子末端之間形成的電弧放 電，此情形使配劑池對光發光通量、空間強度分佈及自燈 發射之色彩的可能的不利影響最小化。 -種控制-放電光源中之一冷點之位置的方法包括提供 一電弧管’該電弧管具有形成於其中之一縱向抽線及一主 要中央放電腔。該方法進一步包括定向第一電極及第二電 極，该第-電極及該第二電極具有沿著該縱向轴線彼此隔 開以形成-弧隙的内部端子末端’且使每一電極至少部分

地延伸至該主要_麥泡敢ΒΛ A 、電ι中或5亥等電極之該等内部端子 156629.doc 201207886 每者至少到達該主要中央放電腔之端點。一主 要t央放電腔安置於位於該主要中央放電腔之每—末端處 的額外子腔室之間，且該等子腔室形成在該主要中央放電 腔外部的該電弧管之該冷點。 :該等例示性實施例中’該方法進一步包括將該第一子 腔至及4第二子腔室完全定位於該等電極之内部端子末端 之軸向向外處’且較佳地，在大多數狀況下甚至定位於該 主要中央放電腔的該等減小直徑之末端部分之軸向完全向 外處’且該等額外子腔室關於該縱向軸線旋轉對稱β 本發明之-主要益處為—小型化高強度放電燈中之一液 體金屬_化物鹽池或配劑池的一受控之位.置。 另一益處在於：該液體配劑池對所發射之光分佈及其其 他特性具有較少影響’藉此產生一種具有更均勻之空間光 強度分佈的更有效率之燈。從而，光學設計者可開發一種 圍繞具有新近提議之電弧管架構之小型化高強度放電燈的 更有效率之光學系統。 在S亥光源中提供預選液體配劑池位置之再一益處在於： 能夠解決吸收、散射及/或變色之光線的光學品質有關問 題。 本發明之其他特徵及益處將自閱讀及理解以下詳細描述 而變得更顯而易見。 【實施方式】 參看圖1 ’展示根據例示性實施例的包括電弧管i 〇〇之高 強度放電光源。第一及第二收縮密封頭或密封末端1〇2、 156629.doc -9- 201207886 104安置於電弧管之相反末端處。該電弧管較佳 製成〇’諸如石英玻璃或硬破璃電弧管材料 具有自每一密封末端向外延伸且以其内部端 子末鳊終止於該等密封頭内的外部端子末端部 等外部引線分別與導電板或荡（諸如，M m、叫之= ::端子末端部分以機械互連且電互連方式接合。翻羯 112、114完全嵌入於收縮密封部分1〇2、内。第— 120及第二電極122具有外部端子末端，該等外部端子= 類似地與㈣112、114之内部端子末端部分以 合且電接合。電極12〇、122包括 大接 υ π η⑷i而子末端部分i 24、 126’内部端子末端部分124、⑶分別至少部分地延伸至 主要中央放電腔106中，至少到達主要中央放電腔之減小 直徑之末端部分，且該等電極沿著縱向軸線「χ」藉由弧 隙1 30而彼此分離。如此項技術中已知的，回應於在第一 外邛引線與第二外部引線之間施加的電壓而在該等電極之 =部端子末端124、i26之間形成電弧。可離子化填充材料 密封地容納於燈之放電腔中且回應於在該等外部引線之間 施加的電壓而達到放電狀態。通常，填充劑或「配劑」包 括金屬_化物之混合物以及惰性起始氣體或其混合物。填 充劑可包括或可不包括采’此係由於存在對減少汞之量或 完全移除填充劑中之汞的日益增加之需要。 如[先前技術]中所描述，在燈之操作狀態下，配料材料 之液相部分通常位於水平地安置之放電腔之中央底部部分 中。此金屬鹵化物鹽池或配劑池不利地影響燈效能、光色 156629.doc •10· 201207886 彩，且具有影響自燈所發射之空間光強度分佈的強遮蔽效 應主要中央放電腔之中央部分146在縱向方向上沿著腔 至之較大部分延伸。在圖丨中，燈之主要中央放電腔較佳 關於縱向軸線「X」實質上旋轉對稱。該主要中央放電腔 亦較佳相對於位於該等電極之該等内部端子末端之間的實 質上中途且垂直於該縱向軸線rx」的含有橫軸線「γ」 之中央平面實質上鏡像對稱。如亦將自圖丨瞭解，此較佳 實施例中的主要_央放電腔之内部橫截面尺寸148為實質 上恆定的且壁厚度變化，此係。由於電弧管之中央部分之外 表面具有圍繞主要中央放電腔之大體上橢球形構形。此恆 定尺寸148沿著環繞弧隙（亦即，該等電極之端子末端 124、U6之間）且構成主要中央放電腔之大部分長度的區 域延伸。 在裱繞該等電極之内部端子末端部分之區域中，主要中 央放電腔之橫截面尺寸減小。在圖丨之特定實施例中，尺 寸之此減小為減小至最小尺寸154、156的尺寸之大體上錐 形或漸細減小150、152,最小尺寸154、156分別表示主要 中央放電腔之兩端點。每一末端處的錐形漸細丨5〇、152實 質上自鄰近各別電極之内部端子末端124、126開始，且繼 續至沿著主要中央放電腔1〇6中的電極之長度定位的最小 尺寸154、156。額外子腔室16〇、162分別位於最小尺寸 154、156之軸向向外處（在電弧管之主要中央放電腔外 部）。此等子腔室構成電弧管之冷點位置，且因此形成用 於液體金屬自化物鹽池之容器，該等液體金屬齒化物鹽池 156629.doc 201207886 係沿著電弧管之軸向方向遠離界定於該等電極之内部端子 末端之間的中央弧隙區域移置’且較佳完全位於該等電極 之内部端子末端之軸向向外處，亦位於主要中央放電腔之 向外處，以便對由電弧放電發射之光特性具有最小影響。 圖1說明最佳地特徵化及描述為大體上球狀部分之子腔 至1 60、1 62的特定幾何形狀。在圖J之此實施例中，該等 球狀子腔至部分具有最大橫截面尺寸164、166,最大橫截 面尺寸164、166小於主要中央放電腔之中央部分146之最 大橫截面尺寸148，但較佳不小於表示主要中央放電腔之 端點的最小尺寸154、156。此等最小尺寸154、156用作主 要中央放電腔106與子腔室160、162之間的連接通道，但 足夠地隔離該等子腔室以使得該等子腔室處於比主要中央 放電腔之放電或弧隙區域低的溫度下。此情形為有利的， 此係因為液體配劑僅位於子腔室160、162内，且無液體配 劑池可見於主要令央放電腔1〇6或其中央部分146内部且 詳言之，無液體配劑池#著主$中央放電腔之弧隙範圍 130疋位。因此，不會歸因於液體配劑池而發生光線阻 擋、散射或變色，且燈之所發射之空間強度分佈變得關於 電弧管之縱向軸線「χ」更旋轉對稱。另外，所有所發射 之光可供光學系統（未圖示）使用以形成更強主光束，以（例 如）用於裝備有電弧放電燈之汽車頭燈中的道路照明。 側壁之厚度沿著電弧管之中央部分之長度變化。特定言 之’電弧官之中央部分之外表面17〇具有圍繞主要中央放 電腔之大體上橢球形構形。由於主要中央放電腔之中央部 156629.doc 201207886 分146具有實質上Μ橫截面，故壁厚度自較厚區域沿著 中間部分改變，且隨著電弧腔之内表面沿著漸細錐料分 150、152朝向子腔室160、162行進而厚度減小。在橢球形 外表面170與形成密封末端部分1〇2、1〇4的電弧管之支腳 合併的位置’壓痕或凹座172、174在此等界面處圍繞電弧 管之周邊延伸。此情形導致此等區域中的最小壁厚度，此 係由於該等凹座位於子腔室之最大橫截面尺寸ΐ64' 166與 分離主要中央放電腔與子腔室之最小橫截面尺寸154、15^ 之間。最+壁厚度部分充當電弧管”之頭部#導障壁， 此情形使得子腔室之溫度更低且有輕規料形成於子腔 室中之冷點位置。 可藉由在電弧管之密封頭/收縮密封部分ι〇2、ι〇4内遠 離主要中央放電腔106簡單地移動收縮密封區116、ιΐ8(展 示為交又影線區）而形成子腔室⑽、162。藉由遠離中央 移動密封區116、118,具有良好界定之内部體積之中空部 分形成於管狀電弧管支腳内位於主要中央放電腔1〇6之減 小直徑之末端部分154、156向外處，且更具體言之，位於 主要中央放電腔内的電極124、126之内部端子末端向外 處。在執行密封操作之後，此等中空部分則構成第一子腔 室及第二子腔室。 圖2之實施例具有許多類似於圖j之類似處。因此， 系歹J中之相似參考數字將指代相似組件（例如，電弧管⑽ 現在被稱作電弧管2〇〇)，且除非另外特別指出，否則圖】 之描述將適用於圖2。更特定言之，在圖2中，球狀子腔室 156629.doc 13 201207886 260、262之最大橫截面尺寸264、266實質上等於主要中央 放電腔206之中央部分246之橫戴面尺寸248。最小尺寸 254、256仍用以隔離子腔室26〇、262與主要中央放電腔之 漸細錐形部分25〇、252，但在對自燈發射之光具有最小影 響的情況下允許液體金屬函化物配劑池形成於該等子腔室 中。圖1與圖2之比較說明具有較大橫截面尺寸之子腔室的 杈短軸向長度。此外，無壓痕/凹座設置於橢球形中央部 分之外表面270與形成密封末端部分2〇2、2〇4之支腳的界 面處。然而，因為子腔室之最大橫截面尺寸增加，所以液 體金屬配劑池完全位於子腔室中，亦即，位於較佳完全在 主要中央放電腔206之軸向向外處的位置處，且尤其位於 該等電極之端子末端224、226之軸向向外處。子腔室 260、262之增加之橫截面尺寸的另一優點為：子腔室中之 液體配劑池與密封區216、218中之金屬組份之間的有害化 學反應之減小的發生機率（歸因於液體配劑之總量僅可部 分地填充增加之子腔室體積的事實）。 圖3之實施例同樣具有許多類似於圖丨之例示性實施例且 因此與圖2類似的類似處。此外，3 〇 〇系列中之相似參考數 字將指代相似組件（例如，電弧管100現在被識別為電弧管 300) ’且除非另外特別指出，否則上述描述將適用。在圖 3中’球狀子腔室360、362具有類似於圖2中之子腔室的構 形（亦即，長度在軸向上減小，且具有實質上相同於主要 中央放電腔306之中央部分346之橫截面尺寸的最大橫戴面 尺寸）。然而’稍微修改橢球形表面370與密封末端部分 156629.doc •14- 201207886 302、304之支腳之間的過渡。並非形成如圖1中之壓痕或 凹座’外表面具有向外磨圓或凸面曲線構形376、378。但 在電孤管本體之外表面與子腔室之最大橫截面尺寸之間的 壁厚度仍為最小的，以使得子腔室中之溫度相對於主要放 電腔中之溫度而言為減小的。 圖4說明試圖藉由在電弧管中形成子腔室部分而控制電 弧管内之冷點之位置的又一方式。圖4之實施例亦具有許 多類似於圖1之類似處。因此，4〇〇系列中之相似參考數字 將指代相似組件（例如，電弧管本體i 〇〇現在被稱作電弧管 本體400) ’且除非另外特別指出，否則圖1之描述將適用 於圖4。圖4之實施例關於電弧管4〇〇之縱向軸線旋轉對 稱’且亦關於為電極之内部端子末端424、426之間大約中 途且垂直於電弧管之縱向轴線rXj的一平面鏡像對稱。 主要中央放電腔406之中央部分446具有實質上恆定之最大 検截面尺寸448，從而形成周圍具有放大之壁厚度的實質 上圓柱形中央部分（由於電弧管之外表面470之橢球形形 狀）。作為一替代實施例，亦可在實踐中實現電弧管本體 之大體上圓柱形外部構形。位於在軸向上自電極42〇、 之每一内部端子末端424、426向外隔開的區域處的部分為 放大直徑之腔部分460 ' 462，放大直徑之腔部分、462 構成終止於在軸向上自各別電極之每一端子末端向外隔開 之位置處的第一子腔室及第二子腔室，及在會合之前自外 部子腔至末端向内漸細之實質上錐形區45〇、452。在—替 代實施例中，實質上錐形區45〇、452完全留在外邊，且子 156629.doc •15· 201207886 腔室460、462延伸直至電極420、422延伸至腔室之點為 止。 在子腔室460 ' 462中’由主要中央放電腔及兩個子腔室 構成的多個放電腔之集合的直徑得以最大化，内壁之溫度 得以最小化，且因此該等子腔室形成以此方式包含於該等 子腔室中之任一者或每一者中的液體配劑池之冷點位置。 先前實施例之最小尺寸454、456之配劑通道部分被完全省 略，亦即，最小尺寸454、456之直徑與主要中央放電腔之 中央部分之直徑448實質上相同。 子腔室460、462含有液體配劑池且毗連主要中央放電腔 之末端係有利的，此係因為基本上無自電極之内部端子末 端向外（弧隙）產生之光，且因此不存在對由燈發射之光品 質的不利影響。另一方面，在主要中央放電腔4〇6之中央 部分446處（其中電弧放電在電極之内部端子末端424、々％ 之間執行）’腔室之内壁為清透的，且在腔室之内表面上 無液體配劑。因此，在中央電弧腔部分446中，亦不發生 光吸收散射或變色。另外，在弧隙區域外部的該等子腔 室對電弧放電操作無影響或僅有極小影響。 圖5之實施例同樣具有許多類似於圖丨至圖3之例示性實 施例的類似處。此外’ 500系列中之相似參考數字將指代 相似組件（例如，圖3之電弧管300現在被識別為電弧管 5〇〇)，且除非另外特別指出，否則上述描述大體上將適 用。圖3之實施例與圖5之實施例之間的基本差異現在係關 於該兩個實施例之電弧管製造技術的差異。圖3之實施例 156629.doc 201207886 係基於石英玻璃或硬玻璃高強度放電燈電弧管製造技術。 與此對比，_5之實施例係基於基於半透明、透明或實質 上透明陶瓷之高強度放電燈（陶瓷金屬鹵化物燈）電弧管製 造技術。 因此’在該兩個實施例之電弧管組件之間不存在確切對 應’此情形特別反映在該兩個實施例之電弧管的電極及所 連接外部引線之結構以及密封部分之結構的變更。作為一 實例，在圖5之實施例中，用具有實質上圓柱形幾何形狀 之鹵化物電阻組件512、514替換圖3之實施例中的鉬密封 泊3 12、3 14 ^類似地，根據陶瓷電弧管產生技術，在圖5 中用實質上圓柱形密封支腳502、504替換基於玻璃之電弧 管產生技術的平坦密封部分3.02、304。然而，應注意，本 發明之主要概念（或更具體言之，主要中央放電腔與鄰近 於其一末端或兩末端的一個或兩個子腔室的存在）獨立於 所應用之電弧管產生技術。 在圖5中，球狀子腔室560、562具有類似於圖1 +之子腔 室的構形（亦即，長度在軸向上減小，且具有實質上小於 主要中央放電腔506之中央部分546之橫截.面尺寸548的最 大橫截面尺寸564、566)。然而，稍微修改橢球形表面57〇 與密封末端部分502、504之支腳之間的過渡。並非形成如 圖1中之壓痕或凹座，外表面具有向外磨圓或凸面曲線構 形576、578(如圖3中但在電弧管本體之外表面與子腔室 之最大橫截面尺寸之間的壁厚度仍為最小的，以使得子腔 室中之溫度相對於主要放電腔中之溫度而言為減小的。根 156629.doc •17· 201207886 據陶究電弧管產生技術，密封區516、518由基於金屬氧化 物及晶相密封材料（密封玻璃或密封玻璃料）製成。在此技 術中’此等密封區之位置始終處於密封支腳之末端部分 處’因此子腔室之形成程序與陶瓷電弧管自身之產生程序 有關’且不應將子腔室直接連接至此等密封區之位置（與 基於玻璃之電弧管產生技術之狀況形成對比）。 總之，電弧管之主要中央放電腔之一末端或兩末端包括 圍繞該等電極之底座區域（亦即，在該等電極接觸且密封 於電弧管密封末端部分中的區域處）形成的子腔室。在較 佳實施例中，且尤其在應用基於玻璃之電弧管產生技術的 狀況下，藉由沿著在電弧管之中央部分之一末端或兩末端 處毗連的排氣管或電弧管支腳之軸線遠離主要中央放電腔 之末端部分移動收縮密封段之密封區而形成小的子腔室。 以此方式，毗連主要中央放電腔的該（等）排氣管之良好界 疋之崢为保持為中空的，從而在主要中央放電腔之該（等） 末端處形成（多個）子腔室。或者，尤其在應用基於陶瓷之 電弧管產生技術的狀況下，可將該（等）小的子腔室形成為 電弧管形成程序自身之一整體部分。該（等）小的子腔室比 主要中央放電腔之所有部分冷，此係由於僅該（等）電極及 該壁上的傳導熱加熱此等區域（而非來自電弧放電之直接 輻射）。因此，液體金屬鹵化物配劑池之較大量或全量位 於此（此等）小的子腔室内，此係由於此（此等）子腔室構成 電弧管之該（等）冷點區。因此，在主要十央放電腔中或至 少在其介於相對電極之内部端子末端之間的中央部分處未 156629.doc •18· 201207886 見到液體配劑，光線未被阻擋，且不發生如先前技術配置 (其中配劑池位於放電腔之中央部分中）中的散射或變色。 由燈發射的光之空間光強度分佈變得空間上更對稱，且由 電弧放電發射的所有光可供光學系統使用以形成一更強主 光束。以此方式，可減少燈功率消耗，同時仍提供高照明 位準。 舉例而言，對於汽車頭燈應用，可設計具有較低能量消 耗之較小頭燈（例如，使用25 W高強度放電燈，而非習知 的35 W類型），同時仍保持道路照明高於鹵素白熾位準。 燈或完整照明系統之較小能量消耗不僅導致減小之c〇2排 放位準，而且提供全燈-電子器件系統整合之機會（歸因於 系統之減小之熱耗散）。可能地，總系統成本可減少達3〇% 至45%，此係由於在2〇〇〇流明燈發光通量以下不需要洗滌 及調平s又備。作為另一應用實例，在用於一般照明之高強 度放電燈之通用燃燒定向的狀況下，可達成更均勻之燈效 能，此係由於液體配劑池始終位於燈之主要中夬電弧腔之 末端或完全外部（亦即，在子腔室中），而不管燈定向為 何。 已參考較佳實施例描述本發明。顯然，其他者將在閱讀 及理解前述詳細描述後想到修改及變更。意欲將本發明解 釋為包括所有此等修改及變更。 【圖式簡單說明】 圖1至圖5為本發明之各別實施例的縱向橫截面圖。 【主要元件符號說明】 156629.doc •19· 電弧管 第一密封末端 第一达、封末端 放電腔 外部引線 外部引線 導電鉬板/箔 導電鉬板/箔 第一收縮密封部分 第二收縮密封部分 第一電極 第二電極 第一電極内部端子末端部分 第二電極内部端子末端部分 弧隙 中央部分 最大橫截面尺寸 錐形/漸細減小 錐形/漸細減小 最小尺寸 最小尺寸 子腔室 子腔室 子腔室之最大尺寸 -20- 201207886 166 子腔室之最大尺寸 170 外表面 172 壓痕/凹座 174 壓痕/凹座 200 電弧管 202 第一密封末端 204 第二密封末端 206 放電腔 208 外部引線 210 外部引線 212 導電鉬板/箔 214 導電鉬板/箔 216 第一收縮密封部分 218 第二收縮密封部分 220 第一電極 222 第二電極 224 第一電極内部端子末端部分 226 第二電極内部端子末端部分 230 弧隙 246 中央部分 248 最大橫截面尺寸 250 錐形/漸細減小 252 錐形/漸細減小 254 最小尺寸 156629.doc -21 - 201207886 256 最小尺寸 260 子腔室 262 子腔室 264 子腔室之最大尺寸 266 子腔室之最大尺寸 270 外表面 300 電弧管 302 第一密封末端 304 第二密封末端 306 放電腔 308 外部引線 310 外部引線 312 導電鉬板/猪 314 導電鉬板/箔 316 第一收縮密封部分 318 第二收縮密封部分 320 第一電極 322 第二電極 324 第一電極内部端子末端部分 326 第二電極内部端子末端部分 330 弧隙 346 中央部分 348 最大橫截面尺寸 350 錐形/漸細減小 156629.doc -22- 201207886 352 錐形/漸細減小 354 最小尺寸 356 最小尺寸 360 子腔室 362 子腔室 364 子腔室之最大尺寸 366 子腔室之最大尺寸 370 外表面 376 凸面表面部分 378 凸面表面部分 400 電弧管本體 402 第一密封末端 404 第二密封末端 406 主要中央放電腔 408 外部引線 410 外部引線 412 導電鉬板/箔 414 導電鉬板/箔 416 第一收縮密封部分 418 第二收縮密封部分 420 電極 422 電極 424 内部端子末端 426 内部端子末端 156629.doc -23- 201207886 446 中央部分 448 最大橫截面尺寸 450 實質上錐形區 452 實質上錐形區 454 最小尺寸 456 最小尺寸 460 放大直徑之腔部分 462 放大直徑之腔部分 464 子腔室之最大尺寸 466 子腔室之最大尺寸 470 電弧管之外表面 472 壓痕/凹座 474 壓痕/凹座 500 電弧管 502 實質上圓柱形密封支腳 504 實質上圓柱形密封支腳 506 主要中央放電腔 508 外部引線 510 外部引線 512 鹵化物電阻組件 514 鹵化物電阻組件 516 密封區 518 密封區 520 第一電極· 156629.doc ·24· 201207886 522 第二電極 524 第一電極内部端子末端部分 526 第二電極内部端子末端部分 530 弧隙

546 548 550 552 554 556 560 562 564 566 570 576 578 X Y 中央部分 橫截面尺寸 錐形/漸細減小 錐形/漸細減小 最小尺寸 最小尺寸 球狀子腔室 球狀子腔室 最大橫截面尺寸 最大橫截面尺寸 橢球形表面 向外磨圓或凸面曲線構形 向外磨圓或凸面曲線構形 第一軸線/縱向軸線 第二軸線/垂直軸線 156629.doc -25-

Claims (1)

1. 201207886 七、申請專利範圍： 1 · 一種高強度放電光源，其包含： 一電弧管’該電弧管具有形成於其中之-縱向軸線及 一主要中央放電腔； 第電極及第二電極，該第一電極及該第二電極具有 沿著該縱向軸線彼此隔開之内部端子末端，且每—電極 至少部分地延伸至該主要中央放電腔中或其内部端子末 鳊至；>、到達該主要中央放電腔之減小直徑之末端部分； 第子腔至及第二子腔室，該第一子腔室及該第二子 腔室安置於該主I中央放電腔之相&第一轴端及第二轴 端處，每一子腔室完全位於該等電極之該等内部端子末 端之轴向向外處；及 第一密封部分及第二密封部分，該第一密封部分及該 第二密封部分處於該電弧管之相反第一軸端及第二軸端 處。 2. 如請求項1之高強度放電光源，其中該等子腔室具有大 體上球狀構形。 3. 如請求項2之高強度放電光源，其中該主要中央放電腔 具有比該第一子腔室及該第二子腔室寬之橫截面尺寸。 4. 如請求項2之高強度放電光源，其中該主要中央放電腔 具有與該第一子腔室及該第二子腔室實質上相同之橫截 面尺寸。 5-如請求項2之高強度放電光源，其中該主要中央放電腔 具有小於該第一子腔室及該第二子腔室之橫截面尺寸。 156629.doc 201207886 6. 8. 9. 如請求項1之高強度放電光源中第一子腔室及第二 子腔至中僅一者存在’且使得該燈之該電弧管相對於位 1該主要中央放電腔中的該等電極之該兩個内部端子末 端之間的基本上+途且垂直於該電弧管之該縱向轴線的 一中央平面不對稱。 如請求項1之高強度放電光源，其中該電弧管之壁沿著 在該第一末端密封部分至該第二末端密封部分之間的該 電2管之中央部分之長度具有一實質上恆定之壁厚度。 。月求項1之南強度放電光源，其中該電弧管沿著該主 要申央放電腔之長度具有不同於圍繞該第一子腔室及該 第二子腔室之壁厚度的一壁厚度。 士凊求項1之尚強度放電光源，其中該電弧管之該放電 腔部分關於該縱向軸線實質上對稱。 10. 如睛求項1之高強度放電光源，其中該電弧管之該放電 腔部分相對於位於該等電極之該等内部端子末端之間的 中途且垂直於該縱向軸線的一平面實質上鏡像對稱。 11. 如凊求項1之高強度放電光源，其進一步包含鄰近該主 要中央放電腔之每一末端的一減小尺寸之區域，该減小 尺寸之區域分離該子腔室與該主要中央放電腔。 12· 一種控制一高強度放電光源中之一冷點之一位置的方 法，其包含： 提供一電弧管，該電弧管具有形成於其中之〆縱向軸 線及一主要_央放電腔； 定向第一電極及第二電極，該第—電極及該笫二電極 156629.doc 201207886 具有沿著該縱向軸線彼此隔開之内部端子末端，且每一 電極至少部分地延伸至該主要中央放電腔中，或其内部 端子末端至少到達該主要中央放電腔之減小直徑之末端 部分； 在一主要中央放電腔之相反末端處形成第一子腔室及 第二子腔室’其中該等子腔室完全位於該等電極之該等 端子末端之軸向向外處；及 在該電弧管之相反第一軸端及第二軸端處提供第一密 封部分及第二密封部分。 13 14. 15. 16. 17. 18. .如請求項12之方法，其進一步包含以一大體上球狀構形 形成該等子腔室。 如請求項12之方法，其進一步包含形成橫截面尺寸比該 子腔至及a玄第一子腔室稍寬的該主要中央放電腔。 如Μ求項12之方法，其進一步包含形成具有與該第一子 腔至及S亥第二子腔室實質上相同之橫截面尺寸的該主要 中央放電腔。 如-月求項12之方法，其進_步包含形成橫截面尺寸稱小 於=第—子腔室及該第二子腔室的該主要中央放電腔。 月求項12之方法，其進一步包含形成該燈之該電弧 & ’以使得第-子腔室及第二子腔室t僅-者存在，且 :得該電弧管相對於位於該主要中央放電腔中的該等電 :之該兩個内部端子末端之間的基本 電弧管之該縱向軸線的一中央平面不對稱。直、X 。月求項12之方法’其進一步包含沿著在該第一末端密 156629.doc 201207886 封部分至該第二末端密封部分之間的該電孤管之中央部 分之長度形成一實質上恆定之壁厚度。 19_如明求項12之方法’其進_步包含沿著該主要中央放電 腔之長度形成不同於該第一子腔室壁厚度及該第二子腔 室壁厚度的該壁厚度。 20.如凊求項12之方法，其進_步包含形成該電弧管之該放 電腔部分使其關於該縱向轴線實質上對稱。 21·如μ求項12之’其進—步包含形成該電弧管之該放 電腔部分使其相對於位於該等電極之該等㈣端子末端 之間的中途且垂直於該縱向軸線的一平面實質上對稱。 22.如凊求項12之方法，其進一步包含形成鄰近該主要中央 放電腔之每一末端的一減小尺彳之區域，該減小尺寸之 區域分離該子腔室與該主要中央放電腔。 23· —種汽車放電燈，其包含： 透光電弧管，該透光電弧管封閉一主要中央放電 腔； 第一電極及第二電極之内部端子末端，該等内部端子 末端至少部分地容納於該主要中央放電腔中或鄰近於該 主要中央放電腔且藉由一弧隙而分離； 第子腔室及第二子腔室，該第一子腔室及該第二子 腔室位於該主要中央放電腔之第一末端及第二末端處， 該腔室關於該縱向軸線實質上對稱且相對於位於該等電 極之。玄等内部端子末端之間的中途且垂直於該縱向軸線 的一平面實質上鏡像對稱；且 156629.doc 201207886 其中該第一子腔室及該第二子腔室完全位於該等電極 之内部端子末端之轴向向外處。 24. 25. 26. 27. 28. 如請求項23之汽車放電燈’其中—主要中央放電腔在橫 截面尺寸方面比該第一子腔室及該第二子腔室稍寬。 如請求項23之汽車放電燈，其卜主要中央放電腔在橫 截面尺寸方面類似於子腔室。 如請求項23之汽車放電燈，其中_主要中央放電腔在橫 截面尺寸方面稍小於子腔室。 如請求項23之汽車放電燈，其中第一子腔室及第二子腔 室中僅一者存在。 如請求項23之汽車放電燈，其中沿著該主要中央放電腔 之長度的一壁厚度不同於圍繞該第一子腔室及該第二子 腔室之一壁厚度。 156629.doc