JP2002237276A - 放電ランプおよびその製造方法、ならびにランプユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 封止部のシール構造を長期間保持することで
き、ランプ寿命を長くすることができる放電ランプを提
供する。 【解決手段】 発光物質１８が封入される管内１５に一
対の電極１２および１２’が対向して配置された発光管
１０と、一対の電極１２および１２’のそれぞれに電気
的に接続された一対の金属箔２４および２４’のそれぞ
れを封止し、且つ発光管１０に連結された一対の封止部
２０および２０’とを備え、一対の金属箔２４および２
４’の少なくとも一方は、当該金属箔の前記発光管１０
側の部分に対して３０度以上９０度以下のねじれた部分
を有する構造である、放電ランプ１００である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放電ランプおよび
ランプユニットに関する。特に、液晶プロジェクタ用光
源やデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）プロジ
ェクタなどの画像投影装置用光源として使用される放電
ランプおよびランプユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、大画面映像を実現するシステムと
して液晶プロジェクタやＤＭＤプロジェクタなどの画像
投影装置が広く用いられており、このような画像投影装
置には、高い輝度を示す高圧放電ランプが一般的に広く
使用されている。画像投影装置では、液晶パネルなどの
極めて小さな領域に光を集光する必要があるため、高輝
度に加えて点光源に近いことも要求されている。このた
め、高圧放電ランプの中でも、より点光源に近く高輝度
の特長を有するショートアーク型の超高圧水銀ランプが
有望な光源として注目されている。

【０００３】図２１（ａ）から（ｃ）を参照しながら、
従来におけるショートアーク型の超高圧水銀ランプ１０
００の説明をする。

【０００４】図２１（ａ）は、ランプ１０００の上面を
模式的に示しており、図２１（ｂ）は、ランプ１０００
の側面を模式的に示している。図２１（ｃ）は、図２１
（ａ）のｃ−ｃ’線に沿った断面を示している。

【０００５】ランプ１０００は、石英ガラスから構成さ
れ略球状の発光管（バルブ）１１０と、同じく石英ガラ
スから構成され発光管１１０に連結された一対の封止部
（シール部）１２０および１２０’とを有している。発
光管１１０の内部には放電空間１１５があり、放電空間
１１５には、発光物質として水銀１１８（水銀封入量：
例えば、１５０〜２５０ｍｇ／ｃｍ³）と、希ガス（例
えば、数十ｋＰａのアルゴン）と少量のハロゲンとが封
入されている。

【０００６】放電空間１１５には、一対のタングステン
電極（Ｗ電極）１１２および１１２’が一定の間隔をお
いて対向して配置されており、電極１１２（または１１
２’）の先端には、コイル１１４が巻かれている。Ｗ電
極１１２の電極軸１１６は、封止部１２０内のモリブデ
ン箔（Ｍｏ箔）１２４に溶接されており、両者が溶接さ
れた溶接部１１７によって、Ｗ電極１１２とＭｏ箔１２
４とは電気的に接続されている。

【０００７】封止部１２０は、発光管１１０から延ばさ
れたガラス部１２２とＭｏ箔１２４とを有しており、ガ
ラス部１２２とＭｏ箔１２４とを圧着させることによっ
て、発光管１１０内の放電空間１１５の気密を保持して
いる。封止部１２０で発光管１１０内をシールできる原
理を以下に簡単に説明する。

【０００８】ガラス部１２２を構成する石英ガラスと、
Ｍｏ箔１２４を構成するモリブデンとは互いに熱膨張係
数が異なるため、両者は一体化された状態にはならない
のであるが、Ｍｏ箔１２４が塑性変形することによっ
て、Ｍｏ箔１２４とガラス部１２２との間に生じる隙間
を埋めることができる。それによって、Ｍｏ箔１２４と
ガラス部１２２とを互いに圧着させた状態にすることが
でき、封止部１２０で発光管１１０内のシールを行うこ
とができる。すなわち、Ｍｏ箔１２４とガラス部１２２
との圧着による箔封止によって、封止部１２０のシール
は行われている。

【０００９】封止部１２０および１２０’のそれぞれの
Ｍｏ箔１２４は、いずれも同じ寸法の矩形の平面形状で
あり、箔の厚み方向Ｚに対して垂直な方向ｘ（幅方向
ｘ）が同じ方向になるようにして封止部１２０および１
２０’内部の中心に配置されている。すなわち、平坦な
Ｍｏ箔１２４のそれぞれが発光管１１０を中心に対称と
なるように、一対の封止部１２０および１２０’は、発
光管１１０の両端に連結されている。

【００１０】Ｍｏ箔１２４は、溶接部１１７が位置する
側と反対の側に、モリブデンから構成された外部リード
（Ｍｏ棒）１３０を有している。Ｍｏ箔１２４と外部リ
ード１３０とは互いに溶接されており、溶接部１３２で
両者は電気的に接続されている。外部リード１３０は、
ランプ１０００の周辺に配置される部材（不図示）に電
気的に接続されることになる。

【００１１】次に、ランプ１０００の動作原理を簡単に
説明する。外部リード１３０およびＭｏ箔１２４を介し
てＷ電極１１２および１１２’に始動電圧が印加される
と、アルゴン（Ａｒ）の放電が起こり、この放電によっ
て発光管１１０の放電空間１１５内の温度が上昇し、そ
れによって水銀１１８が加熱・気化される。その後、Ｗ
電極１１２および１１２’間のアーク中心部で水銀原子
が励起されて発光する。ランプ１０００の水銀蒸気圧が
高いほど発光効率も増加するため、水銀蒸気圧が高いほ
ど画像投影装置の光源として適しているが、発光管１１
０の物理的耐圧強度の観点から、１５〜２５ＭＰａの範
囲の水銀蒸気圧でランプ１０００は使用されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来のランプ１０００
には、封止部１２０にリークが生じることによって、ラ
ンプの寿命が短くなるという問題が発生することを本願
発明者は鋭意研究した結果見出した。すなわち、ランプ
１０００の封止部１２０は、Ｍｏ箔１２４とガラス部１
２２との圧着によって封止されているため、図２２
（ａ）および（ｂ）に示すように、Ｍｏ箔１２４上に
は、箔表面に対して垂直方向（図中、Ｚ方向）に内部応
力４０が生じている。このため、ランプ１０００の使用
に伴ってガラス部１２２が劣化していき、ガラス部１２
２の強度が低下していくと、ある時点で、Ｍｏ箔１２４
の内部応力４０によってガラス部１２２が裂けることに
なる。ガラス部１２２が裂けると、封止部１２０内に空
気が入り込んでＭｏ箔１２４が酸化されるため、Ｍｏ箔
１２４の導電性が失われて、ランプ１０００は動作しな
くなる。

【００１３】また、封止部１２０内の溶接部１３２で
は、Ｍｏ箔１２４と外部リード１３０とがほぼ点接触状
態であるため、両者の接触面積が小さい。このため、外
部リード１３０からＭｏ箔１２４に流れる電流によっ
て、局所的な温度上昇が生じることが多い。Ｍｏ箔１２
４を構成するモリブデンは、３５０℃以上になると酸化
するという性質があるため、この局所的な温度上昇はＭ
ｏ箔１２４を用いる上で大きな問題となる。Ｍｏ箔１２
４の寸法を大きくし熱容量を大きくすることによって、
溶接部１３２の局所的な温度上昇を抑制する手法も考え
られるが、画像投影装置の小型化に伴うランプ寸法の小
型化が要求されている中で、この手法を採用することは
難しい。さらに、より高輝度化を図るべく、Ｗ電極１１
２と１１２’との電極間距離Ｌが短くされ（短アーク
化）、大量の電流が流される傾向が強くなっているた
め、溶接部１３２の局所的な温度上昇の問題は顕在化し
ていく可能性がある。また、Ｍｏ箔１２４の酸化まで至
らなくとも、溶接部１３２の局所的な温度上昇によっ
て、溶接部１３２周囲のガラスにクラックの起点が発生
することがあるため、封止部１２０のリークの原因の観
点からも溶接部１３２の温度上昇は問題となる。

【００１４】本発明はかかる諸点に鑑みてなされたもの
であり、その主な目的は、封止部のシール構造を長期間
保持することでき、ランプ寿命を長くすることができる
放電ランプを提供することにある。また、本発明の他の
目的は、封止部における局所的な温度上昇を防止し、ラ
ンプ寿命を長くすることができる放電ランプを提供する
ことにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明による放電ランプ
は、発光物質が封入される管内に一対の電極が対向して
配置された発光管と、前記一対の電極のそれぞれに電気
的に接続された一対の金属箔のそれぞれを封止する一対
の封止部とを備え、前記一対の金属箔の少なくとも一方
は、当該金属箔の前記発光管側の部分に対して３０度以
上９０度以下のねじれた部分を有する構造である。

【００１６】ある実施形態において、前記一対の金属箔
のそれぞれは、前記発光管から延ばされたガラス部によ
って圧着されており、前記一対の金属箔のそれぞれはモ
リブデン箔である。

【００１７】前記一対の封止部のそれぞれは、シュリン
クシール構造を有していることが好ましい。

【００１８】ある実施形態において、前記発光物質は、
少なくとも水銀を有している。

【００１９】本発明によるランプユニットは、上記放電
ランプと、当該放電ランプから発する光を反射する反射
鏡とを備えている。

【００２０】本発明による放電ランプの製造方法は、発
光管部と、前記発光管部から延びた側管部とを有する放
電ランプ用パイプと；金属箔と、前記金属箔に接続され
た電極と、前記電極が接続された側とは反対側の前記金
属箔に接続された外部リードとを有する電極組立体と；
を用意する工程（ａ）と、前記発光管部内に前記電極の
先端が位置するように、前記側管部に前記電極組立体を
挿入する工程（ｂ）と、前記工程（ｂ）の後、前記放電
ランプ用パイプ内を減圧状態にし、前記側管部を加熱軟
化させることによって、前記側管部と前記金属箔とを密
着させる工程（ｃ）と、前記工程（ｂ）の後に、前記金
属箔に対し外力を加えることによって、前記金属箔に、
当該金属箔の前記発光管側の部分に対して３０度以上９
０度以下のねじり構造または波打ち構造を形成する工程
（ｄ）とを包含する。

【００２１】ある実施形態では、前記工程（ｃ）によっ
て前記側管部と前記金属箔とを密着させた後、当該密着
した側管部のうちの一部分を加熱軟化させた状態で、前
記工程（ｄ）を実行する。

【００２２】ある実施形態では、前記工程（ｃ）によっ
て前記側管部の一部と前記金属箔の一部とが密着した状
態で、前記工程（ｄ）を実行し、その後再び、前記工程
（ｃ）を実行する。

【００２３】ある実施形態では、前記工程（ａ）におい
て、前記金属箔がモリブデン箔であり、前記外部リード
の一部に前記側管部内に前記電極組立体を固定するため
のモリブデンテープが設けられた前記電極組立体を用意
し、前記工程（ｂ）において、前記モリブデンテープを
前記側管部の内面に係合することによって、前記電極の
先端を前記発光管部内に位置付け、前記工程（ｃ）にお
いて、前記放電ランプ用パイプを回転させながら、前記
側管部と前記金属箔とを密着させ、前記工程（ｄ）にお
いて、前記金属箔における前記電極側と前記外部リード
側とで前記放電ランプ用パイプの回転に差を付けるこ
と、または、前記金属箔における前記電極側の部位と外
部リード側の部位とが相対的に近づくように前記側管部
を収縮させることによって、前記金属箔にねじり構造ま
たは波打ち構造を形成する。

【００２４】ある実施形態において、前記波打ち構造を
有する金属箔は、当該金属箔のうちの前記電極の末端と
前記外部リードの末端との間の領域に、少なくとも１つ
の波打ち部を有している。

【００２５】前記金属箔の長手方向における前記金属箔
の半分の位置から前記発光管寄りの領域（当該半分の位
置も含む）に、前記波打ち部の波頭が少なくとも１つ設
けられていることが好ましい。

【００２６】前記電極の末端と前記外部リードの末端と
の間の領域に、前記波打ち部の波頭が複数設けられてい
てもよい。

【００２７】ある実施形態において、前記一対の金属箔
のうちの一方の金属箔の厚さ方向に対して垂直な第１方
向は、他方の金属箔の厚さ方向に対して垂直な第２方向
と異なる方向である。

【００２８】ある実施形態では、前記第１方向と前記第
２方向とは、１度以上９０度以下ずれている。また、前
記一対の金属箔の少なくとも一方は、ねじれ構造を有し
ていてもよい。そして、前記一対の金属箔の少なくとも
一方は、波打ち構造を有していてもよい。

【００２９】ある実施形態における放電ランプは、発光
物質が封入される管内に一対の電極が対向して配置され
た発光管と、前記一対の電極のそれぞれに電気的に接続
された一対のモリブデン箔のそれぞれを封止する一対の
封止部とを備え、前記一対の金属箔の少なくとも一方
は、前記発光管側から前記外部リード側へ前記金属箔を
投影した面積が前記金属箔の端面の面積よりも大きい金
属箔である。

【００３０】ある実施形態における放電ランプは、発光
物質が封入される管内に一対の電極が対向して配置され
た発光管と、前記一対の電極のそれぞれに電気的に接続
された一対のモリブデン箔のそれぞれを封止する一対の
封止部とを備え、前記一対のモリブデン箔のそれぞれ
は、前記一対の電極のそれぞれと電気的に接続された側
の反対側に、モリブデンから構成された外部リードを有
しており、前記一対のモリブデン箔の少なくとも一方
は、前記外部リードと一体形成されている。

【００３１】ある実施形態における放電ランプは、発光
物質が封入される管内に一対の電極が対向して配置され
た発光管と、前記一対の電極のそれぞれに電気的に接続
された一対のモリブデン箔のそれぞれを封止する一対の
封止部とを備え、前記一対のモリブデン箔のそれぞれ
は、前記一対の電極のそれぞれと電気的に接続された側
の反対側に、モリブデンから構成された外部リードを有
しており、前記一対のモリブデン箔の少なくとも一方
は、モリブデン箔と接続される部分が平板形状である外
部リードと平板溶接されている。

【００３２】ある実施形態における放電ランプは、発光
物質が封入される管内に一対の電極が対向して配置され
た発光管と、前記一対の電極のそれぞれに電気的に接続
された一対のモリブデン箔のそれぞれを封止する一対の
封止部とを備え、前記一対のモリブデン箔の少なくとも
一方は、前記発光管の方へ前記モリブデン箔から延ばさ
れたモリブデン棒を有しており、前記モリブデン棒は、
前記一対の電極のいずれかと溶接によって接続されてい
る。

【００３３】以下、本発明の作用を説明する。

【００３４】本発明の放電ランプによると、一対の金属
箔の少なくとも一方が、当該金属箔の前記発光管側の部
分に対して３０度以上９０度以下のねじれた部分を有す
る構造であるので、封止部内の金属箔の表面に対して垂
直に生じている内部応力（金属箔の内部応力）の方向を
一定方向に揃わないようにすることができ、金属箔の内
部応力の方向を分散させることができる。金属箔の内部
応力の方向を分散させると、金属箔が封止部を裂く合成
応力（シール構造を壊す合成応力）を軽減させることが
できるため、従来技術と比較して封止部のシール構造を
長期間保持することが可能となり、その結果、放電ラン
プの寿命を長くすることができる。

【００３５】前記一対の金属箔のそれぞれは、前記発光
管から延ばされたガラス部によって圧着されるように構
成すればよく、前記一対の金属箔のそれぞれとしてモリ
ブデン箔を用いればよい。なお、封止部を裂け難くする
ために、側面が尖った形状の金属箔を使用するのも好適
である。

【００３６】一対の封止部のそれぞれは、耐圧性の向上
の観点から、シュリンクシール構造にすることが好まし
い。本発明による放電ランプの一例として、発光物質と
して少なくとも水銀を有する水銀ランプ（超高圧水銀ラ
ンプ、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプを含む）が挙げ
られる。本発明による放電ランプと、放電ランプから発
する光を反射する反射鏡とを組み合わせた構成のランプ
ユニットにすることもできる。また、本発明による放電
ランプの製造方法によれば、ねじり構造または波打ち構
造を有する金属箔を備えた放電ランプを比較的容易に製
造することができる。

【００３７】なお、発光管側から外部リード側へ金属箔
を投影した面積が金属箔の端面の面積よりも大きいよう
に金属箔が形成されていれば、当該金属箔の表面によっ
て、発光管から外部リードの方へ移動する光ファイバ的
な効果によるエネルギーを受け止めることができる。こ
のため、金属箔と外部リードとの接続箇所に到達する光
ファイバ的な効果によるエネルギーを従来技術と比較し
て軽減させることができ、その結果、金属箔と外部リー
ドとの接続箇所の温度上昇を軽減させることができる。

【００３８】外部リードがモリブデン箔と一体形成され
た構成にすれば、従来技術における外部リードとモリブ
デン箔との溶接部に発生していた電流による発熱を抑制
することができる。これにより、従来技術と比較して、
溶接部の局所的な温度上昇によって溶接部周囲の封止部
（ガラス部）にクラックの起点が生じることを抑えるこ
とができ、その結果、放電ランプの寿命を長くすること
ができる。

【００３９】また、外部リードがモリブデン箔と一体形
成することによって、モリブデン箔および外部リードの
接続部と封止部（ガラス部）との間に隙間が出来にくい
構造にすることができ、その結果、封止部の強度を向上
させることもできる。モリブデン箔と接続される部分を
平板形状にした外部リードの場合でも、従来技術と比較
して、溶接部に発生していた電流による発熱を抑制する
ことができるとともに、接続部と封止部（ガラス部）と
の間に隙間が出来にくい構造にすることができる。

【００４０】さらに、発光管の方へモリブデン箔から延
ばされたモリブデン棒と一対の電極のいずれかと溶接に
よって接続した構成にすると、従来技術よりも、モリブ
デン箔と電極との接続部をなめらかな形状にすることが
でき、それによって、当該接続部の周囲に位置する封止
部（ガラス部）にクラックが残りにくくすることができ
る。その結果、放電ランプの強度を向上させることがで
きる。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施形態を説明する。以下の図面においては、説明を
簡明にするために、実質的に同一の機能を有する構成要
素を同一の参照符号で示す。なお、本発明は、以下の実
施形態に限定されない。 （実施形態１）図１から図４を参照しながら、本発明に
よる実施形態１にかかる放電ランプ１００を説明する。

【００４２】まず、図１を参照する。図１（ａ）は、本
実施形態にかかる放電ランプ１００の上面を模式的に示
しており、図１（ｂ）は、放電ランプ１００の側面を模
式的に示している。図１（ｃ）は、図１（ａ）のｃ−
ｃ’線に沿った断面を示している。図１（ｄ）は、金属
箔２４の端面形状を拡大して模式的に示している。な
お、図中の矢印Ｘ、ＹおよびＺは座標軸を示している。

【００４３】実施形態１の放電ランプ１００は、発光管
（バルブ）１０と、発光管１０に連結された一対の封止
部２０および２０’とを有している。

【００４４】発光管１０の管内には、発光物質１８が封
入される放電空間１５があり、放電空間１５には、一対
の電極１２および１２’が対向して配置されている。発
光管１０は、石英ガラスから構成されており、略球形を
している。発光管１０の外径は例えば５ｍｍ〜２０ｍｍ
程度であり、発光管１０のガラス厚は例えば１ｍｍ〜５
ｍｍ程度である。発光管１０内の放電空間１５の容積
は、例えば０．０１〜１ｃｃ程度である。本実施形態で
は、外径１３ｍｍ程度、ガラス厚３ｍｍ程度、放電空間
１５の容量０．３ｃｃ程度の発光管１０が用いられ、発
光物質１８として水銀を使用し、例えば１５０〜２００
ｍｇ／ｃｍ³程度の水銀と、５〜２０ｋＰａの希ガス
（例えば、アルゴン）と、少量のハロゲンとが放電空間
１５に封入されている。なお、図１（ａ）および（ｂ）
では、発光管１０の内壁に付着している状態の水銀１８
を模式的に示している。

【００４５】放電空間１５内の一対の電極１２および１
２’は、例えば１〜５ｍｍ程度の間隔（アーク長）で配
置されている。電極１２および１２’としては、例え
ば、タングステン電極（Ｗ電極）が使用される。本実施
形態では、１．５ｍｍ程度の間隔でＷ電極１２および１
２’が配置されている。電極１２および１２’の先端に
は、それぞれコイル１４が巻かれている。コイル１４
は、電極先端温度を低下させる機能を有している。電極
１２の電極軸（Ｗ棒）１６は、封止部２０内の金属箔２
４に電気的に接続されている。同様に、電極１２’の電
極軸１６は、封止部２０’内の金属箔２４’に電気的に
接続されている。

【００４６】封止部２０は、電極１２に電気的に接続さ
れた金属箔２４と、発光管１０から延ばされたガラス部
２２とを有しており、金属箔２４とガラス部２２との箔
封止によって発光管１０の放電空間１５の気密を保持し
ている。言い換えると、封止部２０は、金属箔２４およ
びガラス部２２による箔封止部分である。金属箔２４
は、例えばモリブデン箔（Ｍｏ箔）であり、例えば矩形
の形状を有している。ガラス部２２は、例えば石英ガラ
スから構成されている。

【００４７】図１（ｄ）に示すように、金属箔２４の厚
さｄは例えば２０μｍ〜３０μｍ程度、金属箔２４の幅
ｗは例えば１．５ｍｍ〜２．５ｍｍ程度であり、厚さｄ
と幅ｗとの比は、だいたい１：１００程度になってい
る。本実施形態では、同図に示すように、金属箔２４の
側面を尖らすようにしている。このようにしている理由
は、金属箔２４の側面に対して垂直に生じている内部応
力を、箔の厚さ方向Ｚと垂直な方向ｘになるべく向かせ
ないようにして、封止部２０がなるべく裂けないように
するためである。なお、これらの封止部２０の構成は、
封止部２０’についても同様であるので説明を省略す
る。

【００４８】一対の封止部のうちの少なくとも一方（図
中、封止部２０）の金属箔２４は、ねじれ構造を有して
おり、金属箔２４は、他の部分（例えば、金属箔２４の
発光管１０側の部分）に対してねじれた部分（ねじれ
部）２６を有している。金属箔２４のねじれ構造を図２
に拡大して示す。

【００４９】図２に示すように、金属箔２４をねじれ構
造にすると、金属箔２４の上面２４ａおよび下面２４ｂ
に対して垂直に生じている内部応力４０の方向が、箔の
厚さ方向Ｚに揃わないようにすることができる。このよ
うに、箔の厚さ方向Ｚ以外の方向に封止部２４の内部応
力４０の方向を分散させることができるので、従来技術
よりも、金属箔２４が封止部２０（ガラス部２２）を裂
く合成応力（箔の厚さ方向Ｚの内部応力４０の合成応
力）を軽減させることができる。その結果、封止部２０
のシール構造を長期間保持することが可能となり、放電
ランプ１００の寿命を長くすることができる。

【００５０】本実施形態では、金属箔２４の発光管１０
側の部分に対して、ねじれ部２６の角度（ねじれ角）を
１８０度程度にしているが、ねじれ角は１８０度程度に
限定されない。ねじれ構造でない平坦な金属箔２４が封
止部２０を裂く合成応力（箔の厚さ方向の内部応力４０
の合成応力）をより大きく減少させるためには、ねじれ
角は３０度以上であることが好ましく、封止部２０を裂
く合成応力を１５％程度減少させるためには、ねじれ角
を例えば４５度程度にすればよい。

【００５１】ねじれ角が９０度の場合に、封止部２０を
裂く合成応力が最小になるので、ねじれ部２６のうち少
なくとも一箇所は、ねじれ角が９０度であることがさら
に好ましい。ねじれ部２６のねじれ角を９０度以上にし
て本実施形態のように１８０度程度にしてもよい。ねじ
れ角を１８０度程度にした場合には、発光管１０側から
みたとき、図１（ｃ）中の点線で示すように、金属箔２
４の上面２４ａと下面２４ｂとがそれぞれ半円のような
軌跡を描くことになる。ねじれ部２６は、金属箔２４の
少なくとも１箇所以上形成され、封止部２０を裂く合成
応力をより低減させるために、複数箇所形成されている
ことが好ましい。また、ねじれ角を３６０度以上にし
て、金属箔２４の全体がねじれ構造（らせん構造）を有
するようにすることも好適である。

【００５２】なお、本実施形態では、一対の封止部のう
ちの一方の封止部２０がねじれ構造を有するようにした
が、他方の封止部２０’もねじれ構造を有するように構
成することができる。一対の封止部のいずれもがねじれ
構造を有するようにすれば、封止部２０および２０’の
両方ともシール構造を長期間保持することが可能となり
より好ましい。

【００５３】封止部２０および２０’のそれぞれの外径
は、例えば４ｍｍ〜８ｍｍ程度であり、長手方向（図中
Ｙ方向）の長さは、例えば１５ｍｍ〜３０ｍｍ程度であ
る。封止部２０および２０’は、封止耐圧を高くするた
めにシュリンクシール構造にされていることが好ましい
が、内部圧力が４〜５ＭＰａ程度の封止耐圧が要求され
ている場合にはピンチシール構造にされていてもよい。

【００５４】封止部２０（または２０’）内の金属箔２
４は、電極１２と溶接によって接合されており、金属箔
２４は、電極１２が接合された側の反対側に外部リード
３０を有している。外部リード３０は、例えばモリブデ
ンから構成されている。

【００５５】次に、図３および図４を参照しながら、放
電ランプ１００の製造方法を例示する。図３（ａ）から
（ｃ）は、放電ランプ１００の製造方法の各工程を示す
工程断面図である。

【００５６】まず、図３（ａ）に示すように、発光管１
０となる部分（発光管部）と封止部のガラス部２２とな
る部分（ガラス管または側管部２２）とを有する放電ラ
ンプ用ガラスパイプ内に、電極１２と外部リード３０と
を有する金属箔（Ｍｏ箔）２４を挿入する（電極挿入工
程）。

【００５７】次に、図３（ｂ）に示すように、ガラスパ
イプ内を減圧状態（例えば、１気圧以下）にした上で、
ガラス管（側管部）２２を加熱し軟化させることによっ
て、ガラス管２２と金属箔２４との両者を密着させ、そ
れによって封止部２０を形成する（封止部形成工程）。

【００５８】次に、図３（ｃ）に示すように、ガラス管
（ガラス部）２２がまだ軟化している状態において、封
止部２０をねじると、金属箔２４は軟らかいので、ガラ
ス管（ガラス部）２２と共に金属箔２４もねじれて、ね
じれ部２６が形成される（ねじれ部形成工程）。このよ
うにして、ねじれ構造を有する金属箔２４を備えた放電
ランプ１００を製造することができる。

【００５９】電極挿入工程からねじれ部形成工程まで
は、例えば、図４に示すようにして実行することができ
る。

【００６０】まず、ガラスパイプを鉛直方向（図中Ｙ方
向）に配置した後、矢印４１および４２の方向に回転可
能にするためにチャック（不図示）を用いてガラスパイ
プの上部および下部を支持する。次に、ガラスパイプ内
に、電極１２と外部リード３０とを有する金属箔２４を
挿入した後、ガラスパイプ内を減圧可能な状態にする。
次に、ガラスパイプ内を減圧状態（例えば、２０ｋＰ
ａ）にすると共にガラスパイプを矢印４１および４２の
方向に回転させた後、例えばバーナー５０によってガラ
ス管２２の一部を加熱し軟化させる。

【００６１】ガラス管２２内外の圧力差によって、ガラ
ス管２２と金属箔２４との両者が密着した後に、ガラス
パイプの上部と下部との回転速度が異なるようにする。
このようにすれば、バーナー５０によって加熱され軟化
しているガラス管２２の一部がねじれることとなり、こ
の箇所にねじれ部２６が形成されることになる。ガラス
パイプの上部と下部との回転速度を異なるようにするに
は、例えば、ガラスパイプ上部の矢印４１の回転はその
ままにして、ガラスパイプ下部の矢印４２の回転を止め
るようにすればよい。

【００６２】図４に示した手法は、具体的には、図５
（ａ）〜（ｄ）に示すようして行うことができる。図５
（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態にかかる放電ランプ１０
０の製造方法を説明するための工程断面図である。

【００６３】まず、図５（ａ）に示すように、発光管部
１０と側管部２２とを有する放電ランプ用パイプと、金
属箔（Ｍｏ箔）２４に電極１２および外部リード３０が
取り付けられた電極組立体とを用意する。電極組立体の
外部リード３０の一端には、側管部２２の内面に電極組
立体を固定するための支持部材３１が設けられいる。こ
の支持部材３１としては、例えば、モリブデンからなる
モリブデンテープ（Ｍｏテープ）を用いることができ
る。電極組立体の金属箔２４としては、実質的にまっす
ぐな状態なものを用いる。つまり、本実施形態では、最
初から捻れている金属箔２４は用いていない。

【００６４】ここで用意する放電ランプ用ガラスパイプ
は、不純物が低レベルの石英ガラスから構成されたもの
を使用することが、発光管における黒化・失透を効果的
に防止する観点から好ましい。本実施形態では、アルカ
リ不純物（Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ）のそれぞれが例えば数ｐｐ
ｍ以下、好ましくは１ｐｐｍ以下という極低レベルの高
純度石英ガラスを使用している。ただし、そのようなも
のに限定されず、アルカリ不純物レベルがそれほど低く
ない石英ガラスから構成された放電ランプ用ガラスパイ
プを用意して、それを使用してもよいことは言うまでも
ない。

【００６５】次に、図５（ｂ）に示すように、用意した
ガラスパイプをチャック（不図示）にて鉛直方向に配置
し、次いで、金属箔２４がまっすぐな状態で、発光管部
１０内の所定の位置に電極１２の先端がくるように、側
管部２２内に電極組立体を挿入する。電極１２の先端が
所定位置に配置されたならば、Ｍｏテープ３１で電極組
立体を側管部２２に固定する。その後、ガラスパイプ内
の全体を１気圧以下の不活性ガス（例えば、約５０Ｔｏ
ｒｒのＡｒガス）に置換する。

【００６６】次に、図５（ｃ）に示すように、ガラスパ
イプを回転させながら、側管部２２を加熱溶融すること
によって、電極組立体の金属箔２４の全体を側管部２２
に密着封止して、封止部２０を形成する。その後、図５
（ｄ）に示すように、まず、封止部２０（ガラス部２
２）のうち、金属箔２４をねじりたい部位を加熱溶融す
る。次いで、ガラスパイプの一端と他端との回転に差を
つければ、金属箔２４にねじれ部２６が形成される。こ
のようにして、ねじれ構造を有する金属箔２４を比較的
容易に作製することができる。その後は、公知の技術を
用いて、本実施形態の放電ランプ１００を得ることが可
能である。

【００６７】ねじれ構造を有する金属箔２４は、図６
（ａ）〜（ｄ）に示すようにしても作製することができ
る。

【００６８】まず、図５（ａ）および（ｂ）に示したの
と同様に、図６（ａ）および（ｂ）に示すように、用意
したガラスパイプの側管部２２に電極構造体を挿入した
後、ガラスパイプ内を１気圧以下の不活性ガスに置換す
る。

【００６９】次に、図６（ｃ）に示すように、発光管部
１０と側管部２２との境界部分あたりから、側管部２２
の端部（上部）へ向かって加熱溶融し、側管部２２をシ
ュリンクさせることによって、電極組立体の金属箔２４
の一部と、側管部（ガラス部）２２の一部とを密着封止
する。次いで、図６（ｄ）に示すように、金属箔２４を
ねじりたい部位に加熱がさしかかったら、ガラスパイプ
の一端と他端との回転に差をつけて、金属箔２４にねじ
れ部２６を形成する。その後、回転の差をなくせば、金
属箔２４はねじれずにまっすぐな状態のまま、再び、側
管部２２と密着封止されていく。このようにしても、ね
じれ構造を有する金属箔２４を作製することができる。

【００７０】なお、図６（ａ）〜（ｄ）に示した例で
は、発光管部１０と側管部２２との境界部分から側管部
２２の端部へ向けて加熱溶融を始めたが、これとは逆
に、側管部２２の端部から、発光管部１０と側管部２２
との境界部分へ向けて加熱溶融を始めてもよい。この場
合も、金属箔２４をねじりたい部位に加熱がさしかかっ
たら、ガラスパイプの一端と他端との回転に差をつけ
て、金属箔２４にねじれ部２６を形成すればよい。

【００７１】本実施形態の放電ランプ１００によれば、
封止部２０内の金属箔２４がねじれ構造を有しているの
で、封止部２０の内部応力４０を分散させることができ
る。このため、従来技術と比較して、封止部２０のシー
ル構造を長期間保持することが可能となり、ランプ寿命
をより長くすることができる。 （実施形態２）図７から図９を参照しながら、本発明に
よる実施形態２にかかる放電ランプ２００を説明する。
本実施形態の放電ランプ２００は、金属箔２４が波打ち
構造を有している点において、金属箔２４がねじれ構造
を有していた上記実施形態１の放電ランプ１００と異な
る。なお、本実施形態および後述する実施形態の説明を
簡明にするため、以下では、実施形態１と異なる点を主
に説明し、実施形態１と同様の点の説明は省略または簡
略化する。

【００７２】図７（ａ）は、本実施形態の放電ランプ２
００の上面を模式的に示しており、図７（ｂ）は、放電
ランプ２００の側面を模式的に示している。図７（ｃ）
は、図７（ａ）のｃ−ｃ’線に沿った断面を示してい
る。

【００７３】本実施形態の放電ランプ２００は、発光管
（バルブ）１０と、発光管１０に連結された一対の封止
部２０および２０’とを有しており、一対の封止部２０
および２０’のうちの少なくとも一方（図中、封止部２
０）の金属箔２４は、波打ち構造を有している。波打ち
構造を有する金属箔２４は、金属箔２４に加わる内部応
力４０を分散させる波打ち部（屈曲部）２８を少なくと
も１つ有している。波打ち部（屈曲部）２８が金属箔２
４に形成されると、発光管１０側からみたとき、図７
（ｃ）中の点線で示すように、波打ち部２８が形成され
た部分の金属箔２４の上面２４ａおよび下面２４ｂが金
属箔２４の端面の上下から現れることになる。金属箔２
４の波打ち構造を図８に拡大して示す。

【００７４】図８に示すように、金属箔２４が長手方向
（Ｙ方向）に沿って波打った波打ち構造となると、金属
箔２４の上面２４ａおよび下面２４ｂに対して垂直に生
じている内部応力４０の方向が、箔の厚さ方向Ｚに揃わ
ないようにすることができる。このように、金属箔２４
の内部応力４０の方向を分散させることができるので、
従来技術よりも、金属箔２４が封止部２０（ガラス部２
２）を裂く合成応力（箔の厚さ方向Ｚの内部応力４０の
合成応力）を軽減させることができる。その結果、封止
部２０のシール構造を長期間保持することが可能とな
り、その結果、放電ランプ１００の寿命を長くすること
ができる。

【００７５】波打ち部２８は、金属箔２４のうち、電極
１２の末端１２ｅと外部リード３０の末端３０ｅの末端
との間の領域２４ｕに形成されていることが好ましい。
その理由を述べると、電極１２および外部リード３０は
金属箔２４に溶接によって接続されているため、溶接箇
所以外の領域２４ｕに波打ち部２８を形成することによ
って、電極１２と金属箔２４との接続強度、および外部
リード３０と金属箔２４との接続強度が低下することを
回避させ得るからである。

【００７６】また、ランプ使用時における封止部２０の
金属箔２４とガラス部２２との裂けは、封止部２０のう
ち発光管１０側から生じるので、封止部２０のシール構
造をより効果的に長期間保持するためには、波打ち部２
８は、外部リード３０側よりも発光管１０側に設けるこ
とが好ましい。例えば、長手方向（Ｙ方向）基準で、金
属箔２４の半分の位置（２４ｃｔ）から電極１２の末端
１２ｅまでの領域２４ｗに、波打ち部２８の波頭２４ｃ
ｒを設ける。なお、領域２４ｗは、位置２４ｃｔも含む
ものとする。本実施形態では、波頭２４ｃｒは、金属箔
２４の短辺方向（Ｘ方向）に延びており、金属箔２４を
横切るように形成している。波頭２４ｃｒは、内部応力
４０を効果的に分散させる観点から、領域２４ｕに複数
形成することも好適である。

【００７７】本実施形態では、波打ち構造を有する金属
箔２４に波打ち部２８が２つ形成されているが、波打ち
部２８は、少なくとも１つ形成されていれば、従来技術
よりも金属箔２４が封止部２０を裂く合成応力を軽減さ
せることができる。このため、波打ち構造を有する金属
箔２４が周期的な構造を有している必要はない。ただ
し、金属箔２４全体を周期的な波形構造にして、封止部
２０を裂く合成応力を全体的に均等に低減させるように
してもよい。

【００７８】波打ち部２８は、金属箔２４に加わる内部
応力４０を分散可能な程度の高さ（または振幅）および
曲率半径を有しており、波打ち部２８の高さ（または振
幅）および曲率半径は、要求される条件に応じて適宜決
定すればよい。製造工程上の制約から、波打ち部２８の
高さ（または振幅）の最大値は、製造工程段階で用いら
れる放電ランプ用ガラスパイプのうちの封止部となるガ
ラス管２２部分の内径によって規定される。波打ち部２
８の曲率半径が大きい場合よりも小さい場合の方が、金
属箔２４に加わる内部応力４０を良好に分散させること
ができるため、比較的曲率半径が小さい波打ち部２８を
複数形成することが好ましい。本実施形態では、金属箔
２４は、高さ１〜２ｍｍ程度、曲率半径１〜４ｍｍ程度
の波打ち部２８を有している。なお、金属箔２４に加わ
る内部応力４０を良好に分散させる上で、波打ち部２８
は、なだらかな形状にする方が角張った形状にするより
も好ましいが、角張った形状の波打ち部（屈曲部）２８
を有する場合でも従来技術と比較して、金属箔２４に加
わる内部応力４０を分散させることができる。

【００７９】金属箔２４に波打ち部２８が形成されてい
るかどうかの判断は、金属箔２４の熱膨張率を考慮した
上で、ガラス部２２によって封止される前の金属箔２４
の長手方向（図中Ｙ方向）の長さと、封止後の金属箔２
４の長手方向の長さを比較することによって行うことも
できる。所定の高さ（または振幅）および曲率半径を有
する波打ち部２８が形成された場合には、波打ち部２８
が形成されたことによって、封止前よりも封止後の金属
箔２４の長手方向の長さが短くなるからである。波打ち
部２８の高さや曲率半径を測定し評価することが煩雑な
場合には、封止前と封止後との金属箔２４の長手方向の
長さの変化を測定することによって、波打ち部２８の評
価を行ってもよい。

【００８０】なお、本実施形態では、一対の封止部のう
ちの一方の封止部２０が波打ち構造を有するようにした
が、他方の封止部２０’も波打ち構造を有するように構
成することができる。一対の封止部のいずれもが波打ち
構造を有するようにすれば、封止部２０および２０’の
両方ともシール構造を長期間保持することが可能となり
より好ましい。また、一方の封止部２０を波打ち構造に
して、他方の封止部２０’を上記実施形態１のねじれ構
造にすることもできる。このようにしても封止部２０お
よび２０’の両方のシール構造を長期間保持することが
可能である。また、封止部２０および２０’のいずれか
が、波打ち構造とねじれ構造との両方の構造を有してい
てもよい。

【００８１】次に、図９を参照しながら、放電ランプ２
００の製造方法を例示する。図９（ａ）から（ｃ）は、
放電ランプ２００の製造方法の各工程を示す工程断面図
である。

【００８２】まず、図９（ａ）に示すように、発光管１
０となる部分（発光管部）と封止部のガラス部２２とな
る部分（側管部）とを有する放電ランプ用ガラスパイプ
内に、電極１２と外部リード３０とを有する金属箔（Ｍ
ｏ箔）２４を挿入する（電極挿入工程）。

【００８３】次に、図９（ｂ）に示すように、ガラスパ
イプ内を減圧状態（例えば、１気圧以下）にした上で、
バーナー５０でガラス管２２を加熱し軟化させることに
よって、ガラス管２２と金属箔２４との両者を密着さ
せ、それによって封止部２０を形成する（封止部形成工
程）。

【００８４】封止部形成工程の際に、矢印５２の方向に
力を加えると、バーナー５０によって加熱され軟化して
いるガラス管（ガラス部）２２の一部が変形することに
なる。金属箔２４は軟らかいので、この変形によって、
図９（ｃ）に示すように、金属箔２４に波打ち部２８が
形成されることになる（波打ち部形成工程）。矢印５２
の方向への力は、器具等によって直接加えてもよいし、
ガラスパイプ内外の圧力差を利用してもよい。波打ち部
形成工程を複数回繰り返せば、複数の波打ち部２８を金
属箔２４に形成することができる。

【００８５】また、電極挿入工程の際に、封止部形成工
程を良好に実行できるのであれば、予め波打ち部２８を
形成した金属箔２４を放電ランプ用ガラスパイプ内に挿
入した後、封止部形成工程を行うことによっても、波打
ち構造を有する金属箔２４を備えた放電ランプ２００を
製造することができる。このような製造方法は、曲率半
径が比較的小さい波打ち部２８を多数形成する場合に有
利である。

【００８６】図９に示した手法は、具体的には、図１０
（ａ）〜（ｄ）に示すようして行うことができる。図１
０（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態にかかる放電ランプ１
００の製造方法を説明するための工程断面図である。

【００８７】まず、図５（ａ）および（ｂ）に示したの
と同様に、図１０（ａ）および（ｂ）に示すように、用
意したガラスパイプの側管部２２に電極構造体を挿入し
た後、ガラスパイプ内を１気圧以下の不活性ガスに置換
する。なお、電極組立体の金属箔２４としては、実質的
にまっすぐな状態なものを用いる。

【００８８】次いで、図１０（ｃ）に示すように、ガラ
スパイプを回転させながら、側管部２２を加熱溶融する
ことによって、電極組立体の金属箔２４の全体を側管部
２２に密着封止して、封止部２０を形成する。

【００８９】その後、図１０（ｄ）に示すように、ま
ず、封止部２０（ガラス部２２）のうち、金属箔２４を
波状にしたい部位を加熱溶融する。次いで、ガラスパイ
プを長手方向に縮めるように外力５２を加えることによ
って、金属箔２４に波打ち部２８が形成される。つま
り、金属箔２４における電極１２側の部位と外部リード
３０側の部位とが相対的に近づくように、側管部２２を
収縮させることによって、波打ち部２８を形成すること
ができる。波打ち部２８の形成は、ガラスパイプの両端
を縮める方向に動かしてもよいし、一端を固定して他端
のみを移動させるようにしてもよい。また、外力５２は
重力を利用してもよい。

【００９０】このようにして、波打ち構造を有する金属
箔２４を比較的容易に作製することができる。その後
は、公知の技術を用いて、本実施形態の放電ランプ２０
０を製造すればよい。波打ち構造を有する金属箔２４
は、図１１（ａ）〜（ｄ）に示すようにしても作製する
ことができる。

【００９１】まず、図１０（ａ）および（ｂ）に示した
のと同様に、図１１（ａ）および（ｂ）に示すように、
用意したガラスパイプの側管部２２に電極構造体を挿入
した後、ガラスパイプ内を１気圧以下の不活性ガスに置
換する。

【００９２】次に、図１１（ｃ）に示すように、発光管
部１０と側管部２２との境界部分あたりから、側管部２
２の端部（上部）へ向かって加熱溶融し、側管部２２を
シュリンクさせることによって、電極組立体の金属箔２
４の一部と、側管部（ガラス部）２２の一部とを密着封
止する。

【００９３】次いで、図１１（ｄ）に示すように、金属
箔２４を波打たせたい部位に加熱がさしかかったら、ガ
ラスパイプの両端を長手方向に縮めれば、金属箔２４に
波打ち部２８を形成することができる。なお、発光管部
１０と側管部２２との境界部分から側管部２２の端部へ
向けた加熱溶融に限らず、側管部２２の端部から、発光
管部１０と側管部２２との境界部分へ向けて加熱溶融を
行ってもよい。

【００９４】次に、図１２を参照しながら、波打ち構造
を有する金属箔２４の改変例を説明する。

【００９５】図１２（ａ）に示すように、放電ランプ２
００における金属箔２４の波打ち部（屈曲部）２８に代
えて、金属箔２４の上面２４ａ上に形成された屈曲部２
９を少なくとも１つ有するように構成することができ
る。このような屈曲部２９を有する波打ち構造の金属箔
２４を備えた放電ランプ３００でも、金属箔２４に加わ
る内部応力４０を分散させることが可能である。また、
図１２（ｂ）に示すように、箔の厚さ方向と垂直な方向
（図中ｘ方向）に複数の屈曲部２９を形成することも可
能である。放電ランプ３００は、予め屈曲部２９を形成
した金属箔２４を放電ランプ用ガラスパイプ内に挿入し
た後、封止部形成工程を行うことによって製造すること
ができる。

【００９６】なお、図１３に示すように、金属箔２４”
の短辺断面形状を波状にした構造は好ましくない。その
理由を説明すると、波状構造の波頭が金属箔２４”の長
手方向（Ｙ方向）に沿って延びたものは、封止部形成工
程（図９（ｂ）参照）を事実上行うことができなくなる
からである。つまり、封止部形成工程において、ガラス
部２２”を収縮させていったとしても、金属箔２４”の
凹んだ領域２３”にガラス部２２”を密着させることが
できず、金属箔２４”とガラス部２２”との間に隙間が
でき、箔封止を行うことができないからである。また、
波状でないまっすぐな金属箔を含む封止部を先に形成し
た後に、図１３に示すように金属箔を波状にすること
は、技術的にみて事実上無理である。加えて、図１３に
示した構造は、電極の電極棒１６”との溶接箇所の金属
箔２４”の部分が波状となっているので、電極棒１６”
と金属箔２４”との間の接続強度が低下するという問題
も有している。

【００９７】本実施形態の放電ランプでは、金属箔２４
が波打ち構造を有しているので、封止部２０内の金属箔
２４の内部応力４０の方向を分散させることができる。
このため、従来技術と比較して、封止部２０のシール構
造を長期間保持することが可能となり、ランプ寿命をよ
り長くすることができる。 （実施形態３）図１４および図１５を参照しながら、本
発明による実施形態３にかかる放電ランプ４００を説明
する。本実施形態の放電ランプ４００は、一対の金属箔
のそれぞれの上面が互いに非平行になるように構成され
ている点において、上記実施形態１の放電ランプ１００
と異なる。

【００９８】図１４（ａ）は、本実施形態の放電ランプ
４００の上面を模式的に示しており、図１４（ｂ）は、
放電ランプ４００の側面を模式的に示している。図１４
（ｃ）は、図１４（ａ）のｃ−ｃ’線に沿った封止部２
０の断面を示しており、図１４（ｄ）は、図１４（ａ）
のｄ−ｄ’線に沿った封止部２０’の断面を示してい
る。

【００９９】本実施形態の放電ランプ４００は、発光管
（バルブ）１０と、発光管１０に連結された一対の封止
部２０および２０’とを有しており、一対の封止部２０
および２０’が有する一対の金属箔２４および２４’の
面が互いに非平行となるように構成されている。すなわ
ち、図１４（ｃ）および（ｄ）に示すように、一方の封
止部２０における金属箔２４の厚さ方向に対して垂直な
第１方向ｘと、他方の封止部２０’における金属箔２
４’の厚さ方向に対して垂直な第２方向ｘ’とが異なる
方向になるように構成されている。本実施形態では、金
属箔２４の第１方向ｘと金属箔２４’の第２方向ｘ’と
は９０度ずれている。

【０１００】放電ランプ４００では、金属箔２４の第１
方向ｘと金属箔２４’の第２方向ｘ’とが異なるように
されているため、金属箔の端面を基準にすると、図１５
（ａ）に示すように、金属箔２４と２４’とは角度θの
ずれが生じている。図１５（ｂ）に示すように、金属箔
２４および２４’のそれぞれの面が互いに平行にされた
場合（角度θ＝０°）には、金属箔２４の内部応力σと
金属箔２４’の内部応力σとの合成応力は、２σとなる
が、図１５（ｃ）に示すように、例えば角度θが９０°
の場合には、金属箔２４および２４’の内部応力の合成
応力は、角度θが０°のときの半分のσとなる。

【０１０１】このように金属箔２４の第１方向ｘと金属
箔２４’の第２方向ｘ’とをずらすと、第１方向ｘと第
２方向ｘ’とが同じ方向のときと比較して、一対の金属
箔２４および２４’が一対の封止部２０および２０’を
裂く合成応力を軽減させることができる。その結果、従
来技術よりも、封止部２０および２０’のシール構造を
長期間保持することが可能となり、放電ランプの寿命を
長くすることができる。

【０１０２】第１方向ｘと第２方向ｘ’とが同じ方向の
ときの金属箔２４および２４’の合成応力（図１５
（ｂ）中の２σ）を１０％程度減少させるためには、角
度θは少なくとも２５度以上であることが好ましい。金
属箔２４および２４’の合成応力をより大きく減少させ
るためには、角度θは３０度以上であることがより好ま
しく、金属箔２４および２４’の合成応力を１５％程度
減少させるためには、角度θは例えば４５度程度にすれ
ばよい。図１５（ｃ）に示すように、角度θが９０度に
すれば、金属箔２４および２４’の合成応力を最小に
（すなわち、２σに対して５０％減少）することができ
るので好適である。

【０１０３】放電ランプ４００の製造は、例えば、電極
挿入工程において、所定の角度θをなすように、電極お
よび外部リードを有する一対の金属箔２４および２４’
を放電ランプ用ガラスパイプ内を挿入した後、封止部形
成工程を実行すればよい。

【０１０４】なお、本実施形態では、矩形の平行形状の
金属箔２４および２４’を用いたが、金属箔２４および
２４’の少なくとも一方に、上記実施形態１および２の
ねじれ部２６や波打ち部（屈曲部）２８および２９を形
成させることも可能である。本実施形態の金属箔２４、
２４’の何れか一方または両方に、ねじれ部２６や波打
ち部２８等を形成することによって、本実施形態の効果
に加えて、上記実施形態１、２の効果も得ることができ
る。金属箔にねじれ部や波打ち部を形成させた場合、例
えば、金属箔２４の発光管１０側の部分を基準にして、
角度θを設定すればよい。

【０１０５】本実施形態の放電ランプでは、金属箔２４
の第１方向ｘと金属箔２４’の第２方向ｘ’とを角度θ
ずらしているので、従来技術と比較して、一対の金属箔
が一対の封止部を裂く合成応力を軽減させることができ
る。このため、一対の封止部のシール構造を長期間保持
することが可能となり、ランプ寿命をより長くすること
ができる。 （実施形態４）図１６（ａ）および（ｂ）を参照しなが
ら、本発明による実施形態４にかかる放電ランプ５００
を説明する。図１６（ａ）は、本実施形態の放電ランプ
５００の上面の一部を模式的に示しており、図１６
（ｂ）は、図１６（ａ）のｂ−ｂ’線に沿った封止部２
０の断面を示している。

【０１０６】本実施形態の放電ランプ５００は、発光管
１０側から外部リード３０側へ金属箔（Ｍｏ箔）２４を
投影した面積が金属箔２４の端面２４ｃの面積よりも大
きくした金属箔２４を一対の金属箔のうちの少なくとも
一方に有している。放電ランプ５００では、上記実施形
態１のねじれ部２６を金属箔２４に形成することによっ
て、金属箔２４の投影面積を端面２４ｃの面積よりも大
きくしている。すなわち、図１６（ｂ）中の点線で示し
ているように、発光管１０側からみたとき金属箔２４の
上面と下面とがそれぞれ半円のような軌跡を描き、それ
によって、発光管１０側から外部リード３０側へ金属箔
２４を投影した場合の金属箔２４の投影面積は、金属箔
２４の端面２４ｃの面積よりも大きくなるようにされて
いる。なお、本実施形態のように金属箔２４を１８０度
ねじるようにする構成だけでなく、例えば９０度程度ね
じるような構成にしてもよい。金属箔２４を９０度ねじ
った構成にすると、金属箔２４の上面と下面との投影形
状は、それぞれ四分の一円のようになる。また、上記実
施形態２の屈曲部を形成することによって、金属箔２４
の投影面積を端面２４ｃの面積よりも大きくしてもよ
い。

【０１０７】放電ランプを作動させると、発光管１０の
狭い空間に大量のエネルギー（例えば、１５０Ｗ程度）
が投入されるため、発光管１０内のエネルギーは、光フ
ァイバ的な効果（光ファイバ的効果）によって封止部２
０のガラス部２２内を矢印３６方向に移動することにな
る。この光ファイバ的効果によってガラス部２２内を移
動するエネルギーは、金属箔２４と外部リード３０との
溶接部３２を加熱する。 放電ランプ５００では、金属
箔２４の投影面積を金属箔２４の端面２４ｃの面積より
も大きくしているので、金属箔２４の上面または下面に
よって、発光管１０から外部リード３０の方へ移動する
光ファイバ的効果によるエネルギーを受け止めることが
できる。従って、金属箔２４と外部リード３０との溶接
部３２に到達する光ファイバ的効果によるエネルギーを
従来技術よりも軽減させることができ、溶接部３２の温
度上昇を軽減させることができる。金属箔２４および外
部リード３０を構成しているモリブデンは、ガラス部２
２で適切に封止されていても３５０℃以上になると酸化
してしまうため、溶接部３２の温度上昇を抑えることに
よって、モリブデンの酸化を防止し、その結果、放電ラ
ンプの信頼性を向上させることができる。なお、溶接部
３２の温度上昇を効果的に抑制するために、ねじれ部２
６（または屈曲部）を金属箔２４の中央よりも発光管１
０側に設けることが好ましい。 （実施形態５）図１７を参照しながら、本発明による実
施形態５にかかる放電ランプ６００を説明する。図１７
は、本実施形態の放電ランプ６００の上面の一部を模式
的に示している。

【０１０８】本実施形態の放電ランプ６００は、モリブ
デンから構成された外部リード３０と金属箔（Ｍｏ箔）
２４とが一体形成された封止部２０を一対の封止部のう
ちの少なくとも一方に有している。放電ランプ６００で
は、外部リード３０と一体形成されたＭｏ箔２４を封止
部２０内に有しているで、Ｍｏ箔２４と外部リード３０
との接続箇所３２に、従来技術における溶接部が存在し
ていない。このため、外部リード３０とＭｏ箔２４との
接触抵抗を大幅に低減させることができ、接続箇所３２
における局所的な温度上昇を抑制することが可能とな
る。従って、Ｍｏ箔２４の酸化を防止しながら、従来技
術よりも大量の電流を流すことができ、より高輝度化を
図ることが可能となる。また、接続箇所３２の局所的な
温度上昇を抑制することによって、接続箇所３２周囲の
ガラス部２２にクラックの起点が発生することを防ぐこ
とができ、封止部２０の強度の維持を図ることもでき
る。さらに、接続箇所３２をなだらかな形状にすること
ができるため、接続箇所３２とガラス部２２との間に隙
間が出来にくい構造にすることができ、その結果、封止
部２０の強度を向上させることもできる。

【０１０９】外部リード３０と一体形成されたＭｏ箔２
４は、公知の技術を用いて作製することが可能である。
例えば、所定の長さを有するモリブデンから構成された
丸棒または角棒（Ｍｏ棒）を用意した後、Ｍｏ棒の所定
部分を一対のローラ間に通して延ばすことによってＭｏ
箔２４とし、延ばされていない部分を外部リード３０と
することができる。また、ローラでなくダイスを用いて
作製してもよい。外部リード３０と一体形成されたＭｏ
箔２４は、型押しによって作製することも可能である。

【０１１０】外部リード３０とＭｏ箔２４との接触抵抗
を低減する目的のため、図１８に示すように、外部リー
ド３０と一体形成されたＭｏ箔２４に代えて、外部リー
ド３０とＭｏ箔２４との接続箇所３２を平板溶接したＭ
ｏ箔２４を有する放電ランプ７００の構成にすることで
きる。放電ランプ７００のように、外部リード３０の先
端を平板にしてＭｏ箔２４と溶接させた場合、従来技術
ではほぼ点接触であった接触状態を面接触にすることが
できるため、外部リード３０とＭｏ箔２４との接触抵抗
を低減させることが可能になる。また、放電ランプ７０
０では、従来技術よりも接続箇所３２の接触面積を広げ
ることができるため、点溶接の回数を増加させることが
でき、製造工程上の観点からも好ましい。加えて、接続
箇所３２の形状をなだらかにすることもできる。 （実施形態６）図１９を参照しながら、本発明による実
施形態６にかかる放電ランプ８００を説明する。図１９
は、本実施形態の放電ランプ８００の上面の一部を模式
的に示している。

【０１１１】本実施形態の放電ランプ８００は、Ｍｏ箔
２４から発光管１０の方へ延ばされ且つ電極（Ｗ電極）
１２に溶接で接続されたモリブデン棒（Ｍｏ棒）１７を
有している。Ｍｏ棒１７の先端の端面は、Ｗ電極１２の
電極棒１６の一端の端面に接合されており、両者の接合
は、例えば、レーザー溶接によって行われている。な
お、電気溶接にて接合されていてもよい。

【０１１２】Ｍｏ箔２４から延ばされたＭｏ棒１７とＷ
電極１２とを接続するようにすると、Ｍｏ箔２４とＷ電
極１２とを直接接続するときよりも、両者の接続部１７
ａをなだらかな形状にすることができる。このため、Ｍ
ｏ箔２４と電極１２と接続部１７ａの周囲に位置するガ
ラス部２２にクラックが生じにくくすることができ、放
電ランプの強度を向上させることができる。一対のＭｏ
箔のうち少なくとも一方のＭｏ箔２４がＭｏ棒１７を有
するようにすれば、従来技術より放電ランプの強度を向
上させることができるが、両方のＭｏ箔２４がＭｏ棒１
７を有するように構成されているのがより好ましい。

【０１１３】本実施形態では、外部リード３０とＭｏ箔
２４とを平板溶接されたＭｏ箔２４を用いているが、外
部リード３０と一体形成したＭｏ箔２４を用いることも
可能である。すなわち、Ｍｏ箔２４と、Ｍｏ箔２４から
延ばされたＭｏ棒１７と、外部リード３０とを一体とし
て形成することも可能である。また、Ｍｏ棒１７を有す
るＭｏ箔２４に外部リード３０を単に溶接した構成にし
てもよい。 （実施形態７）上記実施形態１〜６の放電ランプは、反
射鏡と組み合わせランプユニットにすることができる。
図２０は、上記実施形態１の放電ランプ１００を備えた
ランプユニット９００の断面を模式的に示している。

【０１１４】ランプユニット９００は、略球形の発光部
１０と一対の封止部２０とを有する放電ランプ１００
と、放電ランプ１００から発せられた光を反射する反射
鏡６０とを備えている。なお、放電ランプ１００は例示
であり、上記実施形態の放電ランプのいずれであっても
よい。また、ランプユニット９００は、反射鏡６０を保
持するランプハウスをさらに備えていてもよい。

【０１１５】反射鏡６０は、例えば、平行光束、所定の
微小領域に収束する集光光束、または、所定の微小領域
から発散したのと同等の発散光束になるように放電ラン
プ１００からの放射光を反射するように構成されてい
る。反射鏡６０としては、例えば、放物面鏡や楕円面鏡
を用いることができる。

【０１１６】本実施形態では、放電ランプ１００の一方
の封止部２０に口金５５が取り付けられており、封止部
２０から延びた外部リードと口金とは電気的に接続され
ている。口金５５が取り付けられた側の封止部２０と反
射鏡６０とは、例えば無機系接着剤（例えばセメントな
ど）で固着されて一体化されている。反射鏡６０の前面
開口部側に位置する封止部２０の外部リード３０には、
リード線６５が電気的に接続されており、リード線６５
は、外部リード３０から、反射鏡６０のリード線用開口
部６２を通して反射鏡６０の外にまで延ばされている。
反射鏡６０の前面開口部には、例えば前面ガラスを取り
付けることができる。

【０１１７】このようなランプユニットは、例えば、液
晶やＤＭＤを用いたプロジェクタ等のような画像投影装
置に取り付けることができ、画像投影装置用光源として
使用される。上記実施形態の放電ランプおよびランプユ
ニットは、画像投影装置用光源の他に、紫外線ステッパ
用光源、または競技スタジアム用光源や自動車のヘッド
ライト用光源などとしても使用することができる。 （他の実施形態）上記実施形態では、発光物質として水
銀を使用する水銀ランプを放電ランプの一例として説明
したが、本発明は、封止部（シール部）によって発光管
の気密を保持する構成を有するいずれの放電ランプにも
適用可能である。例えば、金属ハロゲン化物を封入した
メタルハライドランプなどの放電ランプにも適用するこ
とができる。

【０１１８】さらに、上記実施形態では、水銀蒸気圧が
２０ＭＰａ程度の場合（いわゆる超高圧水銀ランプの場
合）について説明したが、水銀蒸気圧が１ＭＰａ程度の
高圧水銀ランプや、水銀蒸気圧が１ｋＰａ程度の低圧水
銀ランプについても適応可能である。また、一対の電極
１２および１２’間の間隔（アーク長）は、ショートア
ーク型であってもよいし、それより長い間隔であっても
よい。上記実施形態の放電ランプは、交流点灯型および
直流点灯型のいずれの点灯方式でも使用可能である。

【０１１９】また、上記実施形態の構成は相互に採用す
ることが可能であり、例えば、実施形態１から４のいず
れかの構成を実施形態５および６のいずれかの構成と組
み合わせることも放電ランプの寿命を向上させる上で好
適である。

【０１２０】

【発明の効果】本発明の放電ランプによれば、一対の金
属箔の少なくとも一方がねじれ構造を有しているので、
封止部のシール構造を長期間保持することでき、ランプ
寿命を長くすることができる。

【０１２１】本発明の他の放電ランプによれば、一対の
金属箔の少なくとも一方が波打ち構造を有しているの
で、封止部のシール構造を長期間保持することでき、ラ
ンプ寿命を長くすることができる。

【０１２２】本発明の更に他の放電ランプによれば、一
方の金属箔の厚さ方向に対して垂直な第１方向が、他方
の金属箔の厚さ方向に対して垂直な第２方向と異なる方
向であるので、封止部のシール構造を長期間保持するこ
とでき、ランプ寿命を長くすることができる。

【０１２３】本発明による更に更に他の放電ランプによ
れば、発光管側から外部リード側へ金属箔を投影した面
積が金属箔の端面の面積よりも大きいので、光ファイバ
的な効果によるエネルギーによって生じる温度上昇を抑
制することができ、放電ランプの信頼性を向上させるこ
とができる。

【０１２４】本発明の別の放電ランプによれば、一対の
モリブデン箔の少なくとも一方が外部リードと一体形成
されているので、封止部における局所的な温度上昇を防
止し、ランプ寿命を長くすることができる。

【０１２５】本発明の更に別の放電ランプによれば、モ
リブデン箔と接続される部分が平板形状である外部リー
ドと平板溶接されているので、封止部における局所的な
温度上昇を防止し、ランプ寿命を長くすることができ
る。

【０１２６】本発明の更に更に別の放電ランプによれ
ば、発光管の方へモリブデン箔から延ばされたモリブデ
ン棒をモリブデン箔が有しており、モリブデン棒は一対
の電極のいずれかと溶接によって接続されているので、
封止部の強度の低下を防止し、ランプ寿命を長くするこ
とができる。

【０１２７】本発明による放電ランプの製造方法によれ
ば、ねじれ構造または波打ち構造を有する封止部を備え
た放電ランプを比較的容易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、実施形態１にかかる放電ランプ１０
０の構成を模式的に示す上面図であり、（ｂ）は、放電
ランプ１００の構成を模式的に示す側面図である。
（ｃ）は、（ａ）のｃ−ｃ’線に沿った断面を示す断面
図であり、（ｄ）は、金属箔２４の端面形状を模式的に
示す拡大図である。

【図２】金属箔のねじれ構造を示す断面拡大図である。

【図３】（ａ）〜（ｃ）は、実施形態１における放電ラ
ンプ１００の製造方法を説明するための工程断面図であ
る。

【図４】実施形態１における放電ランプ１００の製造方
法を説明するための工程断面図である。

【図５】（ａ）〜（ｄ）は、実施形態１における放電ラ
ンプ１００の製造方法を説明するための工程断面図であ
る。

【図６】（ａ）〜（ｄ）は、実施形態１における放電ラ
ンプ１００の他の製造方法を説明するための工程断面図
である。

【図７】（ａ）は、実施形態２にかかる放電ランプ２０
０の構成を模式的に示す上面図であり、（ｂ）は、放電
ランプ２００の構成を模式的に示す側面図であり、そし
て（ｃ）は、（ａ）のｃ−ｃ’線に沿った断面を示す断
面図である。

【図８】金属箔の波打ち構造を示す断面拡大図である。

【図９】実施形態２における放電ランプ２００の製造方
法を説明するための工程断面図である。

【図１０】（ａ）〜（ｄ）は、実施形態２における放電
ランプ２００の製造方法を説明するための工程断面図で
ある。

【図１１】（ａ）〜（ｄ）は、実施形態２における放電
ランプ２００の他の製造方法を説明するための工程断面
図である。

【図１２】（ａ）は、実施形態２にかかる放電ランプ３
００の構成を模式的に示す上面図であり、（ｂ）は、
（ａ）のｂ−ｂ’線に沿った断面を示す断面図である。

【図１３】実施形態２にかかる放電ランプ２００の比較
例の断面を示す断面図である。

【図１４】（ａ）は、実施形態３にかかる放電ランプ４
００の構成を模式的に示す上面図であり、（ｂ）は、放
電ランプ４００の構成を模式的に示す側面図である。
（ｃ）は、（ａ）のｃ−ｃ’線に沿った断面を示す断面
図であり、（ｄ）は、（ａ）のｄ−ｄ’線に沿った断面
を示す断面図であり、

【図１５】（ａ）〜（ｃ）は、実施形態３を説明するた
めの図面である。

【図１６】（ａ）は、実施形態４にかかる放電ランプ５
００の構成を模式的に示す上面図であり、（ｂ）は、
（ａ）のｂ−ｂ’線に沿った断面を示す断面図である。

【図１７】実施形態５にかかる放電ランプ６００の構成
を模式的に示す上面図である。

【図１８】実施形態５にかかる放電ランプ７００の構成
を模式的に示す上面図である。

【図１９】実施形態６にかかる放電ランプ８００の構成
を模式的に示す上面図である。

【図２０】実施形態７にかかるランプユニット９００の
構成を模式的に示す断面図である。

【図２１】（ａ）は、従来の放電ランプ１０００の構成
を模式的に示す上面図であり、（ｂ）は、放電ランプ１
０００の構成を模式的に示す側面図である。（ｃ）は、
（ａ）のｃ−ｃ’線に沿った断面を示す断面図である。

【図２２】（ａ）および（ｂ）は、従来の放電ランプ１
０００の課題を説明するための図である。

【符号の説明】

１０ 発光管 １２、１２’ 電極（Ｗ電極） １４ コイル １５ 放電空間（管内） １６ 電極棒 １７ Ｍｏ棒 １８ 発光物質（水銀） ２０、２０’ 封止部 ２２ ガラス部 ２４ 金属箔（Ｍｏ箔） ２６ ねじれ部 ２８、２９ 波打ち部（屈曲部） ３０ 外部リード ３２ 接続部（溶接部） ４０ 内部応力 ５０ バーナー ５５ 口金 ６０ 反射鏡 ６２ リード線用開口部 ６５ リード線 １００、２００、３００、４００ 放電ランプ ５００、６００、７００、８００ 放電ランプ １１０ 発光管 １１２、１１２’ Ｗ電極 １１４ コイル １１５ 放電空間（管内） １１６ 電極棒 １１８ 発光物質（水銀） １２０、１２０’ 封止部 １２２ ガラス部 １２４ Ｍｏ箔 １３０ 外部リード １０００ 超高圧水銀ランプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関 智行 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 一番ヶ瀬 剛 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 竹田 守 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 山本 真一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 佐々木 健一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5C012 LL05 LL10 5C043 AA07 CC03 CC12 CD01 CD12 DD11 DD18 EA01 EC20

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光物質が封入される管内に一対の電極
   が対向して配置された発光管と、 前記一対の電極のそれぞれに電気的に接続された一対の
   金属箔のそれぞれを封止する一対の封止部とを備え、 前記一対の金属箔の少なくとも一方は、当該金属箔の前
   記発光管側の部分に対して３０度以上９０度以下のねじ
   れた部分を有する構造である、放電ランプ。
2. 【請求項２】 前記一対の金属箔のそれぞれは、前記発
   光管から延ばされたガラス部によって圧着されており、 前記一対の金属箔のそれぞれはモリブデン箔である、請
   求項１に記載の放電ランプ。
3. 【請求項３】 前記一対の封止部のそれぞれは、シュリ
   ンクシール構造を有している、請求項１または２に記載
   の放電ランプ。
4. 【請求項４】 前記発光物質は、少なくとも水銀を有し
   ている、請求項１から３の何れか一つに記載の放電ラン
   プ。
5. 【請求項５】 請求項１から４の何れか一つに記載の放
   電ランプと、前記放電ランプから発する光を反射する反
   射鏡とを備えたランプユニット。
6. 【請求項６】 発光管部と、前記発光管部から延びた側
   管部とを有する放電ランプ用パイプと；金属箔と、前記
   金属箔に接続された電極と、前記電極が接続された側と
   は反対側の前記金属箔に接続された外部リードとを有す
   る電極組立体と；を用意する工程（ａ）と、 前記発光管部内に前記電極の先端が位置するように、前
   記側管部に前記電極組立体を挿入する工程（ｂ）と、 前記工程（ｂ）の後、前記放電ランプ用パイプ内を減圧
   状態にし、前記側管部を加熱軟化させることによって、
   前記側管部と前記金属箔とを密着させる工程（ｃ）と、 前記工程（ｂ）の後に、前記金属箔に対し外力を加える
   ことによって、前記金属箔に、当該金属箔の前記発光管
   側の部分に対して３０度以上９０度以下のねじり構造ま
   たは波打ち構造を形成する工程（ｄ）とを包含する、放
   電ランプの製造方法。
7. 【請求項７】 前記工程（ｃ）によって前記側管部と前
   記金属箔とを密着させた後、当該密着した側管部のうち
   の一部分を加熱軟化させた状態で、前記工程（ｄ）を実
   行する、請求項６に記載の放電ランプの製造方法。
8. 【請求項８】 前記工程（ｃ）によって前記側管部の一
   部と前記金属箔の一部とが密着した状態で、前記工程
   （ｄ）を実行し、その後再び、前記工程（ｃ）を実行す
   る、請求項１９に記載の放電ランプの製造方法。