JP4171475B2 - ショートアーク型高圧放電ランプおよびランプ装置 - Google Patents

Description

本発明はショートアーク型高圧放電ランプおよびランプ装置に関する。

投射型プロジェクターの光源として従来からショートアーク型高圧放電ランプが用いられている。
図１０は従来のショートアーク型高圧放電ランプの断面図、図１１は従来のショートアーク型高圧放電ランプの製造過程を示す断面図、図１２（Ａ）〜（Ｃ）は図１１のＡＡ線断面図、図１３は電極軸と封着金属箔の部分の拡大図、図１４（Ａ）は電極軸と封着金属箔の部分の拡大図、（Ｂ）は（Ａ）の円内の拡大図である。
図１０に示すように、ショートアーク型高圧放電ランプ１０は、石英ガラスなどのガラス材料からなる放電容器１２と、一対の電極１４と、２つの封着金属箔１６とを備えている。
放電容器１２は一対の軸部１２０２と、一対の軸部１２０２の間に設けられ内部に密閉空間２０を有し水銀などが封入された膨出部１２０４とから構成されている。
一対の電極１４は、それぞれ電極軸１４０２と、電極軸１４０２の端部に設けられた電極本体１４０４を有している。
一対の電極１４は、それらの電極軸１４０２が一対の軸部１２０２にそれぞれ埋設され、それらの電極本体１４０４が密閉空間２０において対向するように配置されている。
２つの封着金属箔１６は細幅で帯板状に延在し、その長手方向を軸部１２０２の長手方向に平行させて軸部１２０２に埋設されている。
封着金属箔１６の長手方向の一端に電極軸１４０２が抵抗溶接によって接合され、長手方向の他端にリード線１８が抵抗溶接によって接合されている。
ショートアーク型高圧放電ランプ１０を点灯させる際には、各リード線１８に外部電源を接続して各電極１４に電圧を印加させると、各電極本体１４０４間で放電が生じ密閉空間２０が３００℃を超える高温となり密閉空間２０の水銀が気化し、例えば２００気圧程度の水銀蒸気圧となり、その状態で各電極本体１４０４間に生じるアーク放電によって光が出力される。

このようなショートアーク型高圧放電ランプ１０は次のように製造される。
まず、図１１に示すように、放電容器１２の軸部１２０２よりも大径のガラス管２２が用意される。
ガラス管２２は、封着金属箔１６の幅よりも大きな内径を有する一対の小径部２２０２と、小径部２２０２の内径よりも大きな内径を有しそれら小径部２２０２の間に設けられた大径部２２０４を備えている。
まず、大径部２２０４に水銀をベースにし、Ａｒガス、ハロゲンガスが投入される。
次に、それぞれ封着金属箔１６が溶接された一対の電極１４を、ガラス管２２の各小径部２２０２から大径部２２０４に向けてそれぞれ挿入し、電極本体１４０４を大径部２２０４において対向させる。
このとき、図１１、図１２（Ａ）に示すように、封着金属箔１６に溶接された電極軸１４０２部分は小径部２２０２に位置している。

次いで、各小径部２２０２の大径部２２０４とは反対側に位置する端部にレーザー光線を照射して加熱することにより、リード線１８の周囲に位置する小径部２２０２の端部部分を溶融しガラス管２２の両端を封止する。これにより、大径部２２０４の内側に密閉された密閉空間２０が形成される。
次いで、大径部２２０４に液体窒素を当てて密閉空間２０に位置する水銀を冷却してその蒸発を防止しつつ、各小径部２２０２の端部から大径部２２０４に向かってレーザー光線を移動させつつ照射することで小径部２２０２の全域を順次加熱する。
これにより、リード線１８の周囲に位置する小径部２２０２の部分および封着金属箔１６の周囲に位置する小径部２２０２の部分が溶融される。この際、前記液体窒素による大径部２２０４の冷却で放電容器１２の内部の気圧は大気圧以下となっている。
したがって、図１２（Ｂ）に示すように、溶融された小径部２２０２は、上述した気圧の差によりその外径が小さくなるように収縮される。

そして、溶融された小径部２２０２の内面が封着金属箔１６の幅方向の両端に当たると、封着金属箔１６が抵抗となることから、溶融された小径部２２０２の内面は、図１２（Ｃ）に示すように、封着金属箔１６の幅方向と直交する方向から封着金属箔１６に向かって近接するように収縮してくる。
やがて、溶融された小径部２２０２の部分が電極軸１４０２と封着金属箔１６を包み込み、図１３に示すように、封着金属箔１６のうち電極軸１４０２が溶接された表面１６０２とは反対側の裏面１６０４の全域には溶融された小径部２２０２の部分、すなわち溶融されたガラス材料部分が密着した状態となる。
また、電極軸１４０２の外周面１４０２Ａのうち封着金属箔１６と反対側に位置する外周面１４０２Ａの部分にも溶融されたガラス材料部分１２Ａが密着した状態となる。
このようにして、図１０に示すようなショートアーク型高圧放電ランプ１０が完成する。

ところで、図１４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、電極軸１４０２の外周面１４０２Ａの両側と、電極軸１４０２が溶接された封着金属箔１６の表面１６０２との間には、ガラス材料部分１２Ａが完全には入り込むことができず、それぞれ隙間Ｓが形成されている。
この隙間Ｓは密閉空間２０に連通している。
また、封着金属箔１６が溶接された箇所とは反対側に位置する電極軸１４０２の外周面１４０２Ａの半部は、図１４（Ａ）では溶融されたガラス材料が密着しているように描かれているが、実際には、この電極軸１４０２の外周面１４０２Ａの半部を介して電極軸１４０２の両側の隙間Ｓは連通している。
電極軸１４０２の両側の隙間Ｓは、電極軸１４０２から離れる方向でかつ封着金属箔１６の表面１６０２に沿って次第に小さくなるように形成され、隙間Ｓに臨むガラス材料部分１２Ａの面１２−１が封着金属箔１６の表面１６０２に対する角度は鋭角θとなっている。
したがって、ショートアーク型高圧放電ランプ１０が点灯すると、密閉空間２０の水銀蒸気圧が上昇することから隙間Ｓ内の圧力も上昇し、隙間Ｓに臨むガラス材料部分１２Ａの面１２−１と封着金属箔１６の表面１６０２との間の鋭角θをなす隙間Ｓ１部分に、あたかも楔のごとく強い力が作用することになる。

すると、この隙間Ｓ１の箇所から封着金属箔１６の表面１６０２とガラス材料部分１２Ａの面１２−１との間の境界面に沿ってクラックが発生しやすくショートアーク型高圧放電ランプ１０の耐久性を高める上で不利があった。
このような問題を解決するために封着金属箔１６の形状を変更することが提案されている（特許文献１参照）。
図１５（Ａ）は封着金属箔の形状を変更した従来例における電極軸１４０２と封着金属箔１６の部分を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢＢ線断面図である。
図１５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、電極軸１４０２が封着金属箔１６に溶接される箇所において、封着金属箔１６を電極軸１４０２の外周面１４０２Ａに沿って封着金属箔１６に溶接された箇所とは反対の箇所まで巻き付けることで、電極軸１４０２の外周面１４０２Ａの両側と封着金属箔１６の表面１６０２との間に形成される隙間Ｓを無くすようにしている。
特許公報第３５１８５３３号

上述した封着金属箔の形状を変更した従来例では、図１５（Ｂ）に示すように、封着金属箔１６に溶接された箇所とは反対の箇所において、封着金属箔１６が屈曲されることで、今度は屈曲された封着金属箔１６の裏面１６０４部分にＶ字状の凹部が電極軸１４０２の両側にそれぞれ形成される。
そして、これら凹部には、それぞれガラス材料部分１２Ａが完全には入り込むことができずに密閉空間２０に連通した隙間Ｓ２が形成され、前記と同様に、隙間Ｓ２に臨むガラス材料部分１２Ａの面１２−２と封着金属箔１６の裏面１６０４とがなす角度は鋭角θとなることから、ショートアーク型高圧放電ランプ１０が点灯すると、前記と同様に、封着金属箔１６の裏面１６０４とガラス材料部分１２Ａの面１２−２との間の境界面に沿ってあたかも楔のごとく強い力が作用し、クラックが発生する懸念がある。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、耐久性を向上する上で有利なショートアーク型高圧放電ランプおよびこのようなショートアーク型高圧放電ランプを有するランプ装置を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明のショートアーク型高圧放電ランプは、ガラス材料からなる放電容器と、一対の電極と、前記一対の電極にそれぞれ電気的に接続される２つの封着金属箔とを備えている。前記放電容器は、一対の軸部と、前記一対の軸部の間に設けられ内部に密閉空間を有する膨出部とを備えている。前記一対の電極は、それぞれ電極軸と、前記電極軸の端部に設けられた電極本体からなり、それらの電極軸が前記一対の軸部に埋設され、かつ、それらの電極本体が前記密閉空間において対向するように配置されている。前記封着金属箔は細幅で帯板状を呈し、前記封着金属箔の長手方向の一端の幅方向の中間部で前記電極軸の外周面を包み込んだ湾曲部とされ前記湾曲部の最も窪んだ底部とこの底部に接触する前記電極軸の外周面箇所が接合された状態で前記電極軸と共に前記軸部に埋設され、前記封着金属箔の長手方向の他端が外部電源に接続されるように構成されている。前記電極軸の外周面の両側と前記封着金属箔の湾曲部との間に、それぞれ前記ガラス材料が入り込んだガラス材料部分が設けられている。前記電極軸の外周面の両側と前記封着金属箔の湾曲部との間に、それぞれ前記ガラス材料部分と前記電極軸の外周面と前記湾曲部との間に前記密閉空間に連通する隙間が残存している。前記隙間は、前記ガラス材料部分から離れる方向でかつ前記電極軸の周方向に沿って次第に小さくなるように形成されている。前記隙間に臨む前記ガラス材料部分の面が前記湾曲部に対する角度は鈍角である。
また、本発明のランプ装置は、ショートアーク型高圧放電ランプと、前記ショートアーク型高圧放電ランプを密封状態に収容する保護管と、前記保護管の前部に設けられた開口と、前記開口を密閉する透明パネルと、前記保護管の内面に設けられ前記ショートアーク型高圧放電ランプで発光される光を反射して前記透明パネルを通して前方に導く反射面と、前記保護管の外面に設けられ外部電源に接続される給電端子とを有している。前記放電容器は、一対の軸部と、前記一対の軸部の間に設けられ内部に密閉空間を有する膨出部とを備えている。前記一対の電極は、それぞれ電極軸と、前記電極軸の端部に設けられた電極本体からなり、それらの電極軸が前記一対の軸部に埋設され、かつ、それらの電極本体が前記密閉空間において対向するように配置されている。前記封着金属箔は細幅で帯板状を呈し、前記封着金属箔の長手方向の一端の幅方向の中間部で前記電極軸の外周面を包み込んだ湾曲部とされ前記湾曲部の最も窪んだ底部とこの底部に接触する前記電極軸の外周面箇所が接合された状態で前記電極軸と共に前記軸部に埋設されている。前記封着金属箔の長手方向の他端が前記給電端子に接続されている。前記電極軸の外周面の両側と前記封着金属箔の湾曲部との間に、それぞれ前記ガラス材料が入り込んだガラス材料部分が設けられている。前記電極軸の外周面の両側と前記封着金属箔の湾曲部との間に、それぞれ前記ガラス材料部分と前記電極軸の外周面と前記湾曲部との間に前記密閉空間に連通する隙間が残存している。前記隙間は、前記ガラス材料部分から離れる方向でかつ前記電極軸の周方向に沿って次第に小さくなるように形成されている。前記隙間に臨む前記ガラス材料部分の面が前記湾曲部に対する角度は鈍角である。

本発明によれば、密閉空間に連通する隙間に臨むガラス材料部分の面が封着金属箔の湾曲部に対する角度が鈍角であるため、密閉空間の水銀蒸気圧が上昇して隙間内の圧力が上昇した場合、鈍角をなす隙間部分に作用する力はほとんど無視することができる。
したがって、隙間の箇所から封着金属箔の表面とガラス材料部分の面との間の境界面に沿ってクラックが発生することを抑制でき、ショートアーク型高圧放電ランプおよびランプ装置の耐久性を高める上で有利となる。

次に本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
以下では、本発明に係るショートアーク型高圧放電ランプがランプ装置に組み込まれている場合について説明する。
図１は第１の実施の形態におけるランプ装置の正面図、図２は図１のＡ矢視図、図３は図１のＢＢ線断面図である。
ランプ装置３０は、本発明に係るショートアーク型高圧放電ランプ５０と、このショートアーク型高圧放電ランプ５０を密封状態に収容する保護管４０とを備える。
保護管４０は、内面に放物線状の反射面４２０２を有するファネル形状の硬質ガラス製本体部４２と、この本体部４２の前面開口を密閉する硬質ガラス製の透明パネル４４とを有している。
本体部４２のネック部４２０４には、本体部４２の内側からショートアーク型高圧放電ランプ５０の一方の軸部５２０２が挿通され、この軸部５２０２の外周面とネック部４２０４の内周面との間に形成される隙間に耐熱性の封止材４６が充填されている。これにより、ショートアーク型高圧放電ランプ５０は本体部４２のネック部４２０４に気密に固定されている。
また、ネック部４２０４から突出するショートアーク型高圧放電ランプ５０の一方の軸部５２０２には口金４８が気密に装着されている。
さらに口金４８に給電端子４８Ａが設けられ、この給電端子４８Ａには、ショートアーク型高圧放電ランプ５０の一対のリード線６２のうちの一方のリード線６２が接続されている。
また、本体部４２の外側面にも給電端子４９Ａが設けられており、この給電端子４９Ａには、リード導体４９を介して一対のリード線６２のうちの他方のリード線６２が接続されている。
なお、保護管４０内には、ショートアーク型高圧放電ランプ５０の熱を保護管５４の外へ良好に放射するための窒素ガスが封入されている。

図４は実施の形態におけるショートアーク型高圧放電ランプの断面図、図５は電極軸およびリード線が溶接された封着金属箔の斜視図、図６は図５のＡＡ線断面図である。
図４に示すように、ショートアーク型高圧放電ランプ５０は、ガラス材料からなる放電容器５２と、一対の電極５４と、２つの封着金属箔５６とを備えている。本実施の形態では、放電容器５２を構成するガラス材料は石英ガラスである。
放電容器５２は一対の軸部５２０２と、一対の軸部５２０２の間に設けられ内部に密閉空間６０を有し水銀などが封入された膨出部５２０４とから構成されている。
一対の電極５４は、それぞれ電極軸５４０２と、電極軸５４０２の端部に設けられた電極本体５４０４を有し、本実施の形態では一対の電極５４はタングステンで形成され、電極軸５４０２の直径は０．３ｍｍである。
一対の電極５４は、それらの電極軸５４０２が一対の軸部５２０２にそれぞれ埋設され、それらの電極本体５４０４が密閉空間６０において対向するように配置されている。

２つの封着金属箔５６は細幅で帯板状に延在している。
各封着金属箔５６は、その長手方向を軸部５２の長手方向に平行させ封着金属箔５６の長手方向の一端の幅方向の中間部で電極軸５４０２の外周面５４０６を包み込んだ湾曲部５８とされ湾曲部５８の最も窪んだ底部５８０２とこの底部５８０２に接触する電極軸５４０２の外周面５４０６箇所が接合された状態で軸部５２に埋設されている。
図９に示すように、電極軸５４０２の外周面５４０６の両側と封着金属箔５６の湾曲部５８との間に、それぞれガラス材料が入り込んだガラス材料部分５２Ａが設けられ、また、ガラス材料部分５２Ａと電極軸５４０２の外周面５４０６と湾曲部５８との間に密閉空間６０に連通する隙間Ｓ３が残存している。

隙間Ｓ３は、ガラス材料部分５２Ａから離れる方向でかつ電極軸５４０２の周方向に沿って次第に小さくなるように形成されている。
隙間Ｓ３に臨むガラス材料部分５２Ａの面５２−１が湾曲部５８に対する角度は鈍角φであり、言い換えると、隙間Ｓ３に臨むガラス材料部分５２Ａの面５２−１と隙間Ｓ３に臨む封着金属箔５６の湾曲部５８の表面５６０２とが接する部分の隙間Ｓ３−１の角度は鈍角φである。
封着金属箔５６の長手方向の他端にリード線６２が抵抗溶接によって接合され、上述の給電端子４８Ａ、４９Ａを介して外部電源に接続されるように構成されている。
本実施の形態では、２つの封着金属箔５６はモリブデンで形成され厚さは２０μｍである。
リード線６２はモリブデンで形成され、直径は０．４ｍｍである。
ショートアーク型高圧放電ランプ５０を点灯させる際には、各リード線６２に外部電源を接続して各電極５４に電圧を印加させると、各電極本体５４０４間で放電が生じ密閉空間６０が３００℃を超える高温となり密閉空間６０の水銀が気化し、例えば２００気圧程度の水銀蒸気圧となり、その状態で各電極本体５４０４間に生じるアーク放電によって光が出力される。

このようなショートアーク型高圧放電ランプ５０は次のように製造される。
図７は第１の実施の形態のショートアーク型高圧放電ランプの製造過程を示す断面図、図８（Ａ）〜（Ｄ）は図７のＡＡ線断面図である。
まず、図７に示すように、放電容器５２の軸部５２０２よりも大径のガラス管６４が用意される。
ガラス管６４は、封着金属箔５６の幅よりも大きな内径を有する一対の小径部６４０２と、小径部６４０２の内径よりも大きな内径を有しそれら小径部６４０２の間に設けられた大径部６４０４を備えている。
また、一対の封着金属箔５６の長手方向の一端にそれぞれ電極５４を取着する。

より詳細には、図６に示すように、封着金属箔５６の長手方向の一端の幅方向の中間部（この実施例では中央部）が電極軸５４０２の外周面５４０６の半部を覆う半円筒部５８１２（言い換えると、電極軸５４０２の外周面５４０６と等しい内径の半円筒部５８１２）とされ、半円筒部５８１２の最も窪んだ底部５８０２とこの底部５８０２に接触する電極軸５４０２の外周面５４０６箇所とを抵抗溶接により接合される。
さらに、半円筒部５８１２の上端から、すなわち、半円筒部５８１２の最も窪んだ底部５８０２から電極軸５４０２の約半径程度の寸法の高さに位置する半円筒部５８１２の上端から、電極軸５４０２の半径と等しい半径の円筒面で電極軸５４０２の外周面５４０６から次第に離れ、両側の半円筒部５８１２の上端と、封着金属箔５６の幅方向の両側に残存する平坦部５６１２とを連続状に（無段階的に）接続する円筒面部５８１４を形成する。
これら半円筒部５８１２と、その両側の円筒面部５８１４により、封着金属箔５６の長手方向の一端の幅方向の中間部に電極軸５４０２の外周面５４０６を包み込んだ湾曲部５８が構成される。
なお、両側の平坦部５６１２を接続する仮想線は、底部５８０２と反対に位置する外周面５４０６の上端を通り、したがって、円筒面部５８１４は、底部５８０２と反対に位置する外周面５４０６の上端に向けて凸状の円筒面となっており、両側の平坦部５６１２に対する湾曲部５８の深さは電極軸５４０２の直径とほぼ等しい寸法となっている。

次に、大径部６４０４に水銀をベースにし、Ａｒガス、ハロゲンガスが投入される。
次に、封着金属箔５６の湾曲部５８の底部５８０２に電極軸５４０２が溶接された一対の電極５４を、ガラス管６４の各小径部６４０２から大径部６４０４に向けてそれぞれ挿入し、電極本体５４０４を大径部６４０４において対向させる。
このとき、図７、図８（Ａ）に示すように、封着金属箔５６の湾曲部５８の底部５８０２に溶接された電極軸５４０２部分は小径部６４０２に位置している。

各小径部６４０２の大径部６４０４とは反対側に位置する端部にレーザー光線を照射して加熱することにより、リード線６２の周囲に位置する小径部６４０２の端部部分を溶融しガラス管６４の両端を封止する。これにより、大径部６４０４の内側に密閉された密閉空間６０が形成される。
次いで、大径部６４０４に液体窒素を当てて密閉空間６０に位置する水銀を冷却してその蒸発を防止しつつ、各小径部６４０２の端部から大径部６４０４に向かってレーザー光線を移動させつつ照射することで小径部６４０２の全域を順次加熱する。
これにより、リード線６２の周囲に位置する小径部６４０２の部分および封着金属箔５６の周囲に位置する小径部６４０２の部分が溶融される。この際、前記液体窒素による大径部６４０４の冷却で放電容器５２の内部の気圧は大気圧以下となっている。
したがって、溶融された小径部６４０２は、上述した気圧の差によりその外径が小さくなるように収縮される。

そして、溶融された小径部６４０２の内面が封着金属箔５６の幅方向の両端に当たると、封着金属箔５６が抵抗となることから、溶融された小径部６４０２の内面は、図８（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、封着金属箔５６の幅方向と直交する方向から封着金属箔５６に向かって近接するように収縮してくる。
やがて、溶融された小径部６４０２の部分が電極軸５４０２と封着金属箔５６を包み込み、図８（Ｄ）に示すように、封着金属箔５６のうち電極軸５４０２が溶接された表面５６０２とは反対側の裏面５６０４の全域、具体的には、湾曲部５８の裏面５６０４を含む裏面５６０４の全域には溶融された小径部６４０２の部分、すなわち溶融されたガラス材料が密着した状態となる。
また、電極軸５４０２の外周面５４０２Ａのうち封着金属箔５６と反対側に位置する外周面５４０６の部分にも溶融されたガラス材料部分が密着した状態となる。
このようにして電極軸５４０２と封着金属箔５６とが軸部５２０２と平行して延在し、図１に示すショートアーク型高圧放電ランプ５０が完成する。

図９（Ａ）は電極軸と封着金属箔の部分の拡大図、（Ｂ）は（Ａ）の円内の拡大図である。
図９に示すように、電極軸５４０２の外周面５４０６の両側と封着金属箔５６の湾曲部５８（詳細には円筒面部５８１４）との間に、それぞれガラス材料が入り込んだガラス材料部分５２Ａが設けられ、また、ガラス材料部分５２Ａと電極軸５４０２の外周面５４０６と湾曲部５８（詳細には円筒面部５８１４）との間に密閉空間６０に連通する隙間Ｓ３が残存する。
隙間Ｓ３は、ガラス材料部分５２Ａから離れる方向でかつ電極軸５４０２の周方向に沿って次第に小さくなるように形成されている。
そして、隙間Ｓ３に臨むガラス材料部分５２Ａの面５２−１が湾曲部５８（詳細には円筒面部５８１４）に対する角度は鈍角φであり、言い換えると、隙間Ｓ３に臨むガラス材料部分５２Ａの面５２−１と隙間Ｓ３に臨む封着金属箔５６の湾曲部５８（詳細には円筒面部５８１４）の表面５６０２とが接する部分の隙間Ｓ３−１の角度は鈍角φである。
なお、封着金属箔５６が溶接された箇所とは反対側に位置する電極軸５４０２の外周面５４０６の半部は、図９では溶融されたガラス材料が密着しているように描かれているが、実際には、この電極軸５４０２の外周面５４０６の半部を介して電極軸５４０２の両側の隙間Ｓ３は連通している。

本実施の形態によれば、密閉空間６０に連通する隙間Ｓ３に臨むガラス材料部分５２Ａの面５２−１が封着金属箔５６の湾曲部５８に対する角度が鈍角φであるため、ショートアーク型高圧放電ランプ５０が点灯して密閉空間６０の水銀蒸気圧が上昇し隙間Ｓ３内の圧力が上昇した場合、隙間Ｓ３に臨むガラス材料部分５２Ａの面５２−１と封着金属箔５６の湾曲部５８の表面５６０２との間の鈍角φをなす隙間Ｓ３―１部分に作用する力はほとんど無視することができる。
したがって、この隙間Ｓ３―１の箇所から封着金属箔５６の表面５６０２とガラス材料部分５２Ａの面５２−１との間の境界面に沿ってクラックが発生することを抑制でき、ショートアーク型高圧放電ランプ５０およびランプ装置３０の耐久性を高める上で有利となる。

実施の形態におけるランプ装置の正面図である。 図１のＡ矢視図である。 図１のＢＢ線断面図である。 実施の形態におけるショートアーク型高圧放電ランプの断面図である。 電極軸およびリード線が溶接された封着金属箔の斜視図である。 図５のＡＡ線断面図である。 実施の形態のショートアーク型高圧放電ランプの製造過程を示す断面図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は図７のＡＡ線断面図である。 （Ａ）は電極軸と封着金属箔の部分の拡大図、（Ｂ）は（Ａ）の円内の拡大図である。 従来のショートアーク型高圧放電ランプの断面図である。 従来のショートアーク型高圧放電ランプの製造過程を示す断面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は図１１のＡＡ線断面図である。 電極軸と封着金属箔の部分の拡大図である。 （Ａ）は電極軸と封着金属箔の部分の拡大図、（Ｂ）は（Ａ）の円内の拡大図である。 （Ａ）は封着金属箔の形状を変更した従来例における電極軸と封着金属箔の部分を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢＢ線断面図である。

符号の説明

３０……ランプ装置、４０……保護管、５０……ショートアーク型高圧放電ランプ、５２……放電容器、５２０２……一対の軸部、５２０４……膨出部、５４……一対の電極、５４０２……電極軸、５４０４……電極本体、５４０６……外周面、５６……封着金属箔、５８……湾曲部、５８０２……底部、６０……密閉空間、Ｓ３……隙間。

Claims (6)

1. ガラス材料からなる放電容器と、
   一対の電極と、
   前記一対の電極にそれぞれ電気的に接続される２つの封着金属箔とを備え、
   前記放電容器は、一対の軸部と、前記一対の軸部の間に設けられ内部に密閉空間を有する膨出部からなり、
   前記一対の電極は、それぞれ電極軸と、前記電極軸の端部に設けられた電極本体からなり、それらの電極軸が前記一対の軸部に埋設され、かつ、それらの電極本体が前記密閉空間において対向するように配置され、
   前記封着金属箔は細幅で帯板状を呈し、前記封着金属箔の長手方向の一端の幅方向の中間部で前記電極軸の外周面を包み込んだ湾曲部とされ前記湾曲部の最も窪んだ底部とこの底部に接触する前記電極軸の外周面箇所が接合された状態で前記電極軸と共に前記軸部に埋設され、前記封着金属箔の長手方向の他端が外部電源に接続されるように構成されており、
   前記電極軸の外周面の両側と前記封着金属箔の湾曲部との間に、それぞれ前記ガラス材料が入り込んだガラス材料部分が設けられ、
   前記電極軸の外周面の両側と前記封着金属箔の湾曲部との間に、それぞれ前記ガラス材料部分と前記電極軸の外周面と前記湾曲部との間に前記密閉空間に連通する隙間が残存しており、
   前記隙間は、前記ガラス材料部分から離れる方向でかつ前記電極軸の周方向に沿って次第に小さくなるように形成され、
   前記隙間に臨む前記ガラス材料部分の面が前記湾曲部に対する角度は鈍角である、
   ことを特徴とするショートアーク型高圧放電ランプ。
2. 前記湾曲部は、前記電極軸の外周面と等しい内径で前記電極軸の外周面の半部を覆う半円筒部と、前記半円筒部の最も窪んだ底部から前記電極軸の約半径程度の寸法の高さに位置する前記半円筒部の上端から、前記電極軸の半径と等しい半径の円筒面で前記電極軸の外周面から次第に離れ、前記両側の半円筒部の上端と前記封着金属箔の幅方向の両側に残存する両側の平坦部とを連続状に接続する円筒面部とで構成され、前記電極軸の外周面の両側と前記封着金属箔の湾曲部との間にそれぞれ前記ガラス材料が入り込んだガラス材料部分は、前記電極軸の外周面の両側と前記円筒面部との間にそれぞれ前記ガラス材料が入り込んだガラス材料部分であり、前記隙間に臨む前記ガラス材料部分の面が前記湾曲部に対する角度は、前記隙間に臨む前記ガラス材料部分の面が前記円筒面部に対する角度であることを特徴とする請求項１記載のショートアーク型高圧放電ランプ。
3. 前記両側の平坦部に対する前記湾曲部の深さは前記電極軸の直径とほぼ等しい寸法となっていることを特徴とする請求項２記載のショートアーク型高圧放電ランプ。
4. ショートアーク型高圧放電ランプと、前記ショートアーク型高圧放電ランプを密封状態に収容する保護管と、前記保護管の前部に設けられた開口と、前記開口を密閉する透明パネルと、前記保護管の内面に設けられ前記ショートアーク型高圧放電ランプで発光される光を反射して前記透明パネルを通して前方に導く反射面と、前記保護管の外面に設けられ外部電源に接続される給電端子とを有するランプ装置であって、
   前記ショートアーク型高圧放電ランプは、
   ガラス材料からなる放電容器と、
   一対の電極と、
   前記一対の電極にそれぞれ電気的に接続される２つの封着金属箔とを備え、
   前記放電容器は、一対の軸部と、前記一対の軸部の間に設けられ内部に密閉空間を有する膨出部からなり、
   前記一対の電極は、それぞれ電極軸と、前記電極軸の端部に設けられた電極本体からなり、それらの電極軸が前記一対の軸部に埋設され、かつ、それらの電極本体が前記密閉空間において対向するように配置され、
   前記封着金属箔は細幅で帯板状を呈し、前記封着金属箔の長手方向の一端の幅方向の中間部で前記電極軸の外周面を包み込んだ湾曲部とされ前記湾曲部の最も窪んだ底部とこの底部に接触する前記電極軸の外周面箇所が接合された状態で前記電極軸と共に前記軸部に埋設され、前記封着金属箔の長手方向の他端が前記給電端子に接続され、
   前記電極軸の外周面の両側と前記封着金属箔の湾曲部との間に、それぞれ前記ガラス材料が入り込んだガラス材料部分が設けられ、
   前記電極軸の外周面の両側と前記封着金属箔の湾曲部との間に、それぞれ前記ガラス材料部分と前記電極軸の外周面と前記湾曲部との間に前記密閉空間に連通する隙間が残存しており、
   前記隙間は、前記ガラス材料部分から離れる方向でかつ前記電極軸の周方向に沿って次第に小さくなるように形成され、
   前記隙間に臨む前記ガラス材料部分の面が前記湾曲部に対する角度は鈍角である、
   ことを特徴とするランプ装置。
5. 前記湾曲部は、前記電極軸の外周面と等しい内径で前記電極軸の外周面の半部を覆う半円筒部と、前記半円筒部の最も窪んだ底部から前記電極軸の約半径程度の寸法の高さに位置する前記半円筒部の上端から、前記電極軸の半径と等しい半径の円筒面で前記電極軸の外周面から次第に離れ、前記両側の半円筒部の上端と前記封着金属箔の幅方向の両側に残存する両側の平坦部とを連続状に接続する円筒面部とで構成され、前記電極軸の外周面の両側と前記封着金属箔の湾曲部との間にそれぞれ前記ガラス材料が入り込んだガラス材料部分は、前記電極軸の外周面の両側と前記円筒面部との間にそれぞれ前記ガラス材料が入り込んだガラス材料部分であり、前記隙間に臨む前記ガラス材料部分の面が前記湾曲部に対する角度は、前記隙間に臨む前記ガラス材料部分の面が前記円筒面部に対する角度であることを特徴とする請求項４記載のランプ装置。
6. 前記両側の平坦部に対する前記湾曲部の深さは前記電極軸の直径とほぼ等しい寸法となっていることを特徴とする請求項５記載のランプ装置。
   

Images