JP2003346722A - 高圧放電ランプおよびその製造方法 - Google Patents
高圧放電ランプおよびその製造方法Info
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- H01J61/02—Details
- H01J61/36—Seals between parts of vessels; Seals for leading-in conductors; Leading-in conductors
- H01J61/366—Seals for leading-in conductors
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- H01J9/24—Manufacture or joining of vessels, leading-in conductors or bases
- H01J9/32—Sealing leading-in conductors
- H01J9/323—Sealing leading-in conductors into a discharge lamp or a gas-filled discharge device
- H01J9/326—Sealing leading-in conductors into a discharge lamp or a gas-filled discharge device making pinched-stem or analogous seals
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- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
- Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電極アセンブリを封止する際にクラックが発
生するのを容易かつ確実に防止し、耐圧性を向上させ
る。 【解決手段】 高圧放電ランプ１は、ガラス製のバルブ
部材２と、バルブ部材２の両端部に封止された一対の電
極アセンブリ６とを有する。電極アセンブリ６は、電極
棒３と、モリブデン箔４と、導入棒５とを直列に接続し
たものである。電極アセンブリ６は、バルブ部材２に封
止される部位が中間部材７に封止された状態で、バルブ
部材２に封止される。中間部材７は、電極棒３の熱膨張
係数とバルブ部材２の熱膨張係数との間の熱膨張係数を
有している。
生するのを容易かつ確実に防止し、耐圧性を向上させ
る。 【解決手段】 高圧放電ランプ１は、ガラス製のバルブ
部材２と、バルブ部材２の両端部に封止された一対の電
極アセンブリ６とを有する。電極アセンブリ６は、電極
棒３と、モリブデン箔４と、導入棒５とを直列に接続し
たものである。電極アセンブリ６は、バルブ部材２に封
止される部位が中間部材７に封止された状態で、バルブ
部材２に封止される。中間部材７は、電極棒３の熱膨張
係数とバルブ部材２の熱膨張係数との間の熱膨張係数を
有している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高圧放電ランプお
よびその製造方法に関する。
よびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図９に従来の高圧放電ランプの断面図を
示す。図９に示す高圧放電ランプ１０１は、石英ガラス
からなるバルブ部材１０２と、バルブ部材１０２の両端
部に保持された２つの電極アセンブリ１０６とを有す
る。電極アセンブリ１０６は、タングステンからなる電
極棒１０３と、モリブデン箔１０４と、導入棒１０５と
が溶接によって直列に接続されて構成される。電極アセ
ンブリ１０６は、それぞれ電極棒１０３側からバルブ部
材１０２に挿入され、電極棒１０３の先端部をバルブ部
材１０２の放電空間１０２ａ内に突出させた状態でバル
ブ部材１０２に気密に保持される。この、バルブ部材１
０２が電極アセンブリ１０６を保持している部分を封止
部という。
示す。図９に示す高圧放電ランプ１０１は、石英ガラス
からなるバルブ部材１０２と、バルブ部材１０２の両端
部に保持された２つの電極アセンブリ１０６とを有す
る。電極アセンブリ１０６は、タングステンからなる電
極棒１０３と、モリブデン箔１０４と、導入棒１０５と
が溶接によって直列に接続されて構成される。電極アセ
ンブリ１０６は、それぞれ電極棒１０３側からバルブ部
材１０２に挿入され、電極棒１０３の先端部をバルブ部
材１０２の放電空間１０２ａ内に突出させた状態でバル
ブ部材１０２に気密に保持される。この、バルブ部材１
０２が電極アセンブリ１０６を保持している部分を封止
部という。
【０００３】電極アセンブリ１０６をバルブ部材１０２
に保持する方法としては、ピンチシール法やシュリンク
シール法がある。ピンチシール法は、電極アセンブリ１
０６をバルブ部材１０２に挿入した状態で、バルブ部材
１０２の封止部となる部分を加熱して軟化させ、軟化し
た部分を押し潰すことによって、バルブ部材１０２を電
極アセンブリ１０６に密着させる方法である。シュリン
クシール法は、電極アセンブリ１０６をバルブ部材１０
２に挿入した状態で、バルブ部材１０２の内部を真空排
気し、封止部となる部分を加熱して軟化させることで、
軟化した部分を径方向に収縮させて、バルブ部材１０２
を電極アセンブリ１０６に密着させる方法である。
に保持する方法としては、ピンチシール法やシュリンク
シール法がある。ピンチシール法は、電極アセンブリ１
０６をバルブ部材１０２に挿入した状態で、バルブ部材
１０２の封止部となる部分を加熱して軟化させ、軟化し
た部分を押し潰すことによって、バルブ部材１０２を電
極アセンブリ１０６に密着させる方法である。シュリン
クシール法は、電極アセンブリ１０６をバルブ部材１０
２に挿入した状態で、バルブ部材１０２の内部を真空排
気し、封止部となる部分を加熱して軟化させることで、
軟化した部分を径方向に収縮させて、バルブ部材１０２
を電極アセンブリ１０６に密着させる方法である。
【０００４】このように、従来の高圧放電ランプでは、
電極アセンブリがガラス製のバルブ部材に直接封止され
ている。しかし、電極アセンブリの封止時にバルブ部材
を加熱したときの電極アセンブリとバルブ部材との熱膨
張差が原因で、封止条件によっては、封止部においてバ
ルブ部材に無数のクラックが発生する。一般に高圧放電
ランプでは、点灯時の放電空間内の圧力が数百気圧とな
る。そのため、封止部に生じたクラックは、高圧放電ラ
ンプのオン／オフを繰り返すことにより進行し、最終的
にはバルブ部材が破裂してしまう。
電極アセンブリがガラス製のバルブ部材に直接封止され
ている。しかし、電極アセンブリの封止時にバルブ部材
を加熱したときの電極アセンブリとバルブ部材との熱膨
張差が原因で、封止条件によっては、封止部においてバ
ルブ部材に無数のクラックが発生する。一般に高圧放電
ランプでは、点灯時の放電空間内の圧力が数百気圧とな
る。そのため、封止部に生じたクラックは、高圧放電ラ
ンプのオン／オフを繰り返すことにより進行し、最終的
にはバルブ部材が破裂してしまう。
【０００５】そこで、電極アセンブリの封止時にクラッ
クが発生しないようにするために、特開平１１−１５４
４９１号公報には、電極アセンブリの電極棒の一部を予
め、バルブ部材と同質のガラス部材で封止し、このガラ
ス部材を介して電極アセンブリがバルブ部材に封止され
た高圧放電ランプが開示されている。
クが発生しないようにするために、特開平１１−１５４
４９１号公報には、電極アセンブリの電極棒の一部を予
め、バルブ部材と同質のガラス部材で封止し、このガラ
ス部材を介して電極アセンブリがバルブ部材に封止され
た高圧放電ランプが開示されている。
【０００６】また、特開２００１−２３５７０号公報に
は、バルブ部材の、電極棒が封止される箇所の表面に剥
離層を形成した高圧放電ランプが開示されている。電極
アセンブリの封止工程における冷却時に、電極棒はバル
ブ部材に比べて大きく収縮するが、剥離層は、このとき
に電極棒がバルブ部材から剥離し易くするための層であ
り、これによってバルブ部材にクラックが発生しないよ
うにするものである。同公報には、剥離層の例として、
金属薄膜、金属塩基、酸化皮膜が挙げられている。
は、バルブ部材の、電極棒が封止される箇所の表面に剥
離層を形成した高圧放電ランプが開示されている。電極
アセンブリの封止工程における冷却時に、電極棒はバル
ブ部材に比べて大きく収縮するが、剥離層は、このとき
に電極棒がバルブ部材から剥離し易くするための層であ
り、これによってバルブ部材にクラックが発生しないよ
うにするものである。同公報には、剥離層の例として、
金属薄膜、金属塩基、酸化皮膜が挙げられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の高圧放電ランプでは、以下に示すような問題点
があった。
た従来の高圧放電ランプでは、以下に示すような問題点
があった。
【０００８】特開平１１−１５４４９１号公報に記載の
ものは、ガラス部材で封止された電極アセンブリとバル
ブ部材との封止時には、確かにバルブ部材にクラックが
発生するのを防止できるものの、電極アセンブリとガラ
ス部材との封止時にガラス部材にクラックが発生するお
それがあるので、やはり前述したのと同様の問題が生じ
る。
ものは、ガラス部材で封止された電極アセンブリとバル
ブ部材との封止時には、確かにバルブ部材にクラックが
発生するのを防止できるものの、電極アセンブリとガラ
ス部材との封止時にガラス部材にクラックが発生するお
それがあるので、やはり前述したのと同様の問題が生じ
る。
【０００９】特開２００１−２３５７０号公報に記載の
ものは、バルブ部材の電極棒が封止される箇所の表面に
実際に剥離層を形成するのは非常に困難である。また、
剥離層を形成することで、放電空間の内容積が変化した
り、放電空間内に封入されている物質が剥離層と電極棒
との間に生じた隙間に入り込んだりする。その結果、放
電空間内の圧力が所定の圧力よりも低くなり、所定の照
度が達成できなくなってしまう。さらに、剥離層を形成
する物質自身が不純物となり、ランプ寿命の低下を招い
てしまう。
ものは、バルブ部材の電極棒が封止される箇所の表面に
実際に剥離層を形成するのは非常に困難である。また、
剥離層を形成することで、放電空間の内容積が変化した
り、放電空間内に封入されている物質が剥離層と電極棒
との間に生じた隙間に入り込んだりする。その結果、放
電空間内の圧力が所定の圧力よりも低くなり、所定の照
度が達成できなくなってしまう。さらに、剥離層を形成
する物質自身が不純物となり、ランプ寿命の低下を招い
てしまう。
【００１０】また、電極アセンブリをバルブ部材に直接
封止した高圧放電ランプにおいては、前述したクラック
の発生の問題の他に、電極アセンブリの一部を構成する
モリブデン箔（金属箔）の変形により電極棒が偏芯して
しまうという問題も生じる。電極棒が偏芯すると、ラン
プの点灯時に生じたアーク放電がバルブ部材の内壁に接
近し、バルブ部材の温度が局所的に高くなる。このこと
によりバルブ部材の内壁が失透し、ランプの明るさが低
下してしまう。また、ランプの焦点がずれてしまい、設
計どおりに光が放出されなくなるため、所定の明るさが
得られなくなってしまう。
封止した高圧放電ランプにおいては、前述したクラック
の発生の問題の他に、電極アセンブリの一部を構成する
モリブデン箔（金属箔）の変形により電極棒が偏芯して
しまうという問題も生じる。電極棒が偏芯すると、ラン
プの点灯時に生じたアーク放電がバルブ部材の内壁に接
近し、バルブ部材の温度が局所的に高くなる。このこと
によりバルブ部材の内壁が失透し、ランプの明るさが低
下してしまう。また、ランプの焦点がずれてしまい、設
計どおりに光が放出されなくなるため、所定の明るさが
得られなくなってしまう。
【００１１】なお、特開２００１−２３５７０号公報に
は、金属箔の変形を防止するための構造として、金属箔
をガラス部材で封止した構造が開示されている。しかし
ながら、この構造では、金属箔はガラス部材で補強され
るものの、特開平１１−１５４４９１号公報に記載のも
のと同様に、金属箔の封止時にガラス部材にクラックが
発生するおそれがある。
は、金属箔の変形を防止するための構造として、金属箔
をガラス部材で封止した構造が開示されている。しかし
ながら、この構造では、金属箔はガラス部材で補強され
るものの、特開平１１−１５４４９１号公報に記載のも
のと同様に、金属箔の封止時にガラス部材にクラックが
発生するおそれがある。
【００１２】そこで本発明は、電極アセンブリを封止す
る際にクラックが発生するのを容易かつ確実に防止し、
耐圧性を向上させることのできる高圧放電ランプおよび
その製造方法を提供することを目的とする。
る際にクラックが発生するのを容易かつ確実に防止し、
耐圧性を向上させることのできる高圧放電ランプおよび
その製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】また本発明は、電極アセンブリをバルブ部
材に封止する際の金属箔の変形を防止し、結果的に電極
アセンブリの偏芯が生じない高圧放電ランプおよびその
製造方法を提供することを第2の目的とする。
材に封止する際の金属箔の変形を防止し、結果的に電極
アセンブリの偏芯が生じない高圧放電ランプおよびその
製造方法を提供することを第2の目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の高圧放電ランプは、放電空間が形成されたガラ
ス製のバルブ部材と、それぞれ放電用の電極棒を備え、
電極棒の一部を放電空間内に突出させてバルブ部材の端
部で封止された一対の電極アセンブリと、電極アセンブ
リの封止された部位を包囲して電極アセンブリとバルブ
部材との間に介在して両者と密着している中間部材とを
有する。さらに本発明の高圧放電ランプは、中間部材
が、電極棒の熱膨張係数とバルブ部材の熱膨張係数との
間の熱膨張係数を有している。
本発明の高圧放電ランプは、放電空間が形成されたガラ
ス製のバルブ部材と、それぞれ放電用の電極棒を備え、
電極棒の一部を放電空間内に突出させてバルブ部材の端
部で封止された一対の電極アセンブリと、電極アセンブ
リの封止された部位を包囲して電極アセンブリとバルブ
部材との間に介在して両者と密着している中間部材とを
有する。さらに本発明の高圧放電ランプは、中間部材
が、電極棒の熱膨張係数とバルブ部材の熱膨張係数との
間の熱膨張係数を有している。
【００１５】また、本発明の高圧放電ランプの製造方法
は、それぞれ放電用の電極棒を有する一対の電極アセン
ブリを作製する工程と、電極棒の一部を除いて電極アセ
ンブリをそれぞれ中間部材に封止して一対の封止アセン
ブリを作製する工程と、封止アセンブリをそれぞれ、放
電空間が形成されたガラス製のバルブ部材の端部に、電
極棒の中間部材に封止されていない部分を放電空間に突
出させた状態で封止する工程とを有する。そして本発明
の高圧放電ランプの製造方法では、中間部材として、電
極棒の熱膨張係数とバルブ部材の熱膨張係数との間の熱
膨張係数を有する少なくとも１種の材料を用いる。
は、それぞれ放電用の電極棒を有する一対の電極アセン
ブリを作製する工程と、電極棒の一部を除いて電極アセ
ンブリをそれぞれ中間部材に封止して一対の封止アセン
ブリを作製する工程と、封止アセンブリをそれぞれ、放
電空間が形成されたガラス製のバルブ部材の端部に、電
極棒の中間部材に封止されていない部分を放電空間に突
出させた状態で封止する工程とを有する。そして本発明
の高圧放電ランプの製造方法では、中間部材として、電
極棒の熱膨張係数とバルブ部材の熱膨張係数との間の熱
膨張係数を有する少なくとも１種の材料を用いる。
【００１６】本発明によれば、このような熱膨張係数を
有する中間部材を電極アセンブリとバルブ部材との間に
介在させることで、電極アセンブリをバルブ部材に封止
する際の、各部材の熱膨張差が小さくなる。その結果、
バルブ部材へのクラックの発生が抑制され、高圧放電ラ
ンプの耐圧性が向上する。
有する中間部材を電極アセンブリとバルブ部材との間に
介在させることで、電極アセンブリをバルブ部材に封止
する際の、各部材の熱膨張差が小さくなる。その結果、
バルブ部材へのクラックの発生が抑制され、高圧放電ラ
ンプの耐圧性が向上する。
【００１７】本発明において、電極アセンブリは、電極
棒と、金属箔と、引き出し電極とが直列に接続されたも
のであってもよい。この場合、金属箔はバルブ部材に封
止される前に封止される。これにより、電極アセンブリ
をバルブ部材に封止する際の金属箔の変形が防止され、
電極棒の偏芯もなくなる。
棒と、金属箔と、引き出し電極とが直列に接続されたも
のであってもよい。この場合、金属箔はバルブ部材に封
止される前に封止される。これにより、電極アセンブリ
をバルブ部材に封止する際の金属箔の変形が防止され、
電極棒の偏芯もなくなる。
【００１８】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。
図面を参照して説明する。
【００１９】図１は、本発明の一実施形態による高圧放
電ランプの断面図である。
電ランプの断面図である。
【００２０】図１に示す高圧放電ランプ１は、中央部が
放電空間２ａとなるバルブ部材２と、バルブ部材２の両
端部にそれぞれ位置する一対の電極アセンブリ６と、電
極アセンブリ６の一部を封止して電極アセンブリ６とバ
ルブ部材２との間に介在する中間部材７とを有する。
放電空間２ａとなるバルブ部材２と、バルブ部材２の両
端部にそれぞれ位置する一対の電極アセンブリ６と、電
極アセンブリ６の一部を封止して電極アセンブリ６とバ
ルブ部材２との間に介在する中間部材７とを有する。
【００２１】バルブ部材２は、石英ガラスからなる。バ
ルブ部材２の放電空間２ａ内には、水銀が０．１２〜
０．３０ｍｇ／ｍｍ3の割合、ハロゲンガスが１０-8〜
１０-2μｍｏｌ／ｍｍ3の割合で封入されている。バル
ブ部材２の両端部は封止部２ｂとなっており、封止部２
ｂにおいて、中間部材７に封止された電極アセンブリ６
が気密に保持されている。
ルブ部材２の放電空間２ａ内には、水銀が０．１２〜
０．３０ｍｇ／ｍｍ3の割合、ハロゲンガスが１０-8〜
１０-2μｍｏｌ／ｍｍ3の割合で封入されている。バル
ブ部材２の両端部は封止部２ｂとなっており、封止部２
ｂにおいて、中間部材７に封止された電極アセンブリ６
が気密に保持されている。
【００２２】電極アセンブリ６は、タングステンからな
る放電用の電極棒３と、モリブデン箔４と、外部への引
き出し電極となる導入棒５とが直列に接続されて構成さ
れる。電極アセンブリ６は、電極棒３の先端部を放電空
間２ａ内に突出させた状態でバルブ部材２に保持されて
いる。また、導入棒５の一部はバルブ部材２の外部に露
出している。
る放電用の電極棒３と、モリブデン箔４と、外部への引
き出し電極となる導入棒５とが直列に接続されて構成さ
れる。電極アセンブリ６は、電極棒３の先端部を放電空
間２ａ内に突出させた状態でバルブ部材２に保持されて
いる。また、導入棒５の一部はバルブ部材２の外部に露
出している。
【００２３】中間部材７は、電極アセンブリ６の、封止
部１ｂに封止される領域、すなわちモリブデン箔４、電
極棒３のモリブデン箔４に隣接する領域、および導入棒
５のモリブデン箔４に隣接する領域を封止しており、こ
の状態で、バルブ部材２の封止部２ｂに気密に保持され
ている。中間部材７は、熱膨張係数が、バルブ部材２の
熱膨張係数と電極棒３の熱膨張係数との間の値を持つ材
料で構成されている。
部１ｂに封止される領域、すなわちモリブデン箔４、電
極棒３のモリブデン箔４に隣接する領域、および導入棒
５のモリブデン箔４に隣接する領域を封止しており、こ
の状態で、バルブ部材２の封止部２ｂに気密に保持され
ている。中間部材７は、熱膨張係数が、バルブ部材２の
熱膨張係数と電極棒３の熱膨張係数との間の値を持つ材
料で構成されている。
【００２４】このような性質を持つ材料のうち中間部材
７として用いるのに好ましいのはガラス材料であり、具
体的にはコーニング（Ｃｏｒｎｉｎｇ）社製のＶｙｃｏ
ｒガラス（商品名）やＧＢグラス（ＧＢＧｌａｓｓ）社
製のＧＢガラス（商品名）などが挙げられる。ガラス材
料は、軟化させることで電極アセンブリ６の上述した領
域の封止を容易に行うことができ、しかも固化した後は
変形することなく電極アセンブリ６を保持することがで
きるからである。
７として用いるのに好ましいのはガラス材料であり、具
体的にはコーニング（Ｃｏｒｎｉｎｇ）社製のＶｙｃｏ
ｒガラス（商品名）やＧＢグラス（ＧＢＧｌａｓｓ）社
製のＧＢガラス（商品名）などが挙げられる。ガラス材
料は、軟化させることで電極アセンブリ６の上述した領
域の封止を容易に行うことができ、しかも固化した後は
変形することなく電極アセンブリ６を保持することがで
きるからである。
【００２５】参考のため、本実施形態で用いたバルブ部
材２、電極棒３、および中間部材７の熱膨張係数を示
す。バルブ部材２の熱膨張係数は、５．４×１０-7／
℃、電極棒３の熱膨張係数は、３２×１０-7／℃、中間
部材７の熱膨張係数は、８．０〜２０×１０-7／℃、で
ある。
材２、電極棒３、および中間部材７の熱膨張係数を示
す。バルブ部材２の熱膨張係数は、５．４×１０-7／
℃、電極棒３の熱膨張係数は、３２×１０-7／℃、中間
部材７の熱膨張係数は、８．０〜２０×１０-7／℃、で
ある。
【００２６】次に、上述した高圧放電ランプ１の製造方
法の一例について、図２〜図７を参照して説明する。
法の一例について、図２〜図７を参照して説明する。
【００２７】まず、図２に示すように、電極棒３と、モ
リブデン箔４と、導入棒５とを直列に接続して電極アセ
ンブリ６を作製する。電極棒３とモリブデン箔４との接
続、およびモリブデン箔４と導入棒５との接続は、それ
ぞれ溶接によって行うことができる。
リブデン箔４と、導入棒５とを直列に接続して電極アセ
ンブリ６を作製する。電極棒３とモリブデン箔４との接
続、およびモリブデン箔４と導入棒５との接続は、それ
ぞれ溶接によって行うことができる。
【００２８】次いで、図３に示すように、チューブ状に
形成された中間部材７に電極アセンブリ６を挿入する。
形成された中間部材７に電極アセンブリ６を挿入する。
【００２９】その後、図４に示すように、電極アセンブ
リ６の上述した領域を中間部材７によって封止する。電
極アセンブリ６の封止には、ピンチシール法やシュリン
クシール法を用いることができる。ピンチシール法の場
合、まず、中間部材７を加熱して中間部材７を軟化させ
る。次いで、中間部材７の電極アセンブリ６を封止する
領域を押し潰し、これによって電極アセンブリ６が封止
される。シュリンクシール法の場合、まず、中間部材７
の内部を真空排気する。この状態で、中間部材７の電極
アセンブリ６を封止する領域を加熱し、その部分を軟化
させる。これにより、中間部材７の軟化した部分がその
径方向に収縮して電極アセンブリ６に密着し、電極アセ
ンブリ６が封止される。
リ６の上述した領域を中間部材７によって封止する。電
極アセンブリ６の封止には、ピンチシール法やシュリン
クシール法を用いることができる。ピンチシール法の場
合、まず、中間部材７を加熱して中間部材７を軟化させ
る。次いで、中間部材７の電極アセンブリ６を封止する
領域を押し潰し、これによって電極アセンブリ６が封止
される。シュリンクシール法の場合、まず、中間部材７
の内部を真空排気する。この状態で、中間部材７の電極
アセンブリ６を封止する領域を加熱し、その部分を軟化
させる。これにより、中間部材７の軟化した部分がその
径方向に収縮して電極アセンブリ６に密着し、電極アセ
ンブリ６が封止される。
【００３０】シュリンクシール法は、中間部材７の周囲
に均等に力が加わり、電極アセンブリ６に捻れや曲げな
どの変形を生じさせることなく電極アセンブリ６を封止
することができる。従って、シュリンクシール法は、変
形し易いモリブデン箔４を含む電極アセンブリ６の封止
方法として好ましい方法である。
に均等に力が加わり、電極アセンブリ６に捻れや曲げな
どの変形を生じさせることなく電極アセンブリ６を封止
することができる。従って、シュリンクシール法は、変
形し易いモリブデン箔４を含む電極アセンブリ６の封止
方法として好ましい方法である。
【００３１】次いで、図５に示すように、中間部材７の
電極アセンブリ６を封止していない部分（中間部材７
の、電極アセンブリ６に密着させなかった部位）を切断
によって除去する。これにより、電極棒３の一部および
導入棒５の一部を露出させた状態で電極アセンブリ６が
中間部材７に封止された封止アセンブリ８が得られる。
封止アセンブリ８は、一つの高圧放電ランプ１（図１参
照）に対して２つずつ用いられ、一つずつバルブ部材２
に封止される。
電極アセンブリ６を封止していない部分（中間部材７
の、電極アセンブリ６に密着させなかった部位）を切断
によって除去する。これにより、電極棒３の一部および
導入棒５の一部を露出させた状態で電極アセンブリ６が
中間部材７に封止された封止アセンブリ８が得られる。
封止アセンブリ８は、一つの高圧放電ランプ１（図１参
照）に対して２つずつ用いられ、一つずつバルブ部材２
に封止される。
【００３２】２つの封止アセンブリ８の、バルブ部材２
への封止は、ピンチシール法によって行うこともできる
し、シュリンクシール法によって行うこともできる。以
下に、シュリンクシール法によって封止する場合の手順
について説明する。
への封止は、ピンチシール法によって行うこともできる
し、シュリンクシール法によって行うこともできる。以
下に、シュリンクシール法によって封止する場合の手順
について説明する。
【００３３】図６に示すように、一つの封止アセンブリ
８を、電極棒３側からバルブ部材２の片側内に挿入す
る。封止アセンブリ８の挿入は、中間部材７がバルブ部
材２の封止部２ｂに位置するまで、言い換えれば、電極
棒３の中間部材７に封止されていない部分が、バルブ部
材２の放電空間２ａ内に位置するまで行う。
８を、電極棒３側からバルブ部材２の片側内に挿入す
る。封止アセンブリ８の挿入は、中間部材７がバルブ部
材２の封止部２ｂに位置するまで、言い換えれば、電極
棒３の中間部材７に封止されていない部分が、バルブ部
材２の放電空間２ａ内に位置するまで行う。
【００３４】封止アセンブリ８がバルブ部材２の上述し
た所定の位置に挿入されたら、その状態で、バルブ部材
２の内部を真空排気する。その後、バルブ部材２の封止
アセンブリ８が挿入された側の封止部２ｂを加熱し、そ
の部分を軟化させる。これにより、図７に示すように、
バルブ部材２の封止部２ｂがその径方向に収縮して封止
アセンブリ８に密着し、封止アセンブリ８が封止部２ｂ
に封止される。
た所定の位置に挿入されたら、その状態で、バルブ部材
２の内部を真空排気する。その後、バルブ部材２の封止
アセンブリ８が挿入された側の封止部２ｂを加熱し、そ
の部分を軟化させる。これにより、図７に示すように、
バルブ部材２の封止部２ｂがその径方向に収縮して封止
アセンブリ８に密着し、封止アセンブリ８が封止部２ｂ
に封止される。
【００３５】一方の封止部２ｂについての封止アセンブ
リ８の封止が終了したら、反対側の封止部２ｂについて
も同様にしてもう一つの封止アセンブリ８を封止する。
ただし、もう一つの封止アセンブリ８の封止に際して
は、バルブ部材２の内部を真空排気した後、バルブ部材
２の内部に水銀およびハロゲンガスを、それぞれ０．１
２〜０．３０ｍｇ／ｍｍ3、および１０-8〜１０-2μｍ
ｏｌ／ｍｍ3の割合で導入する。
リ８の封止が終了したら、反対側の封止部２ｂについて
も同様にしてもう一つの封止アセンブリ８を封止する。
ただし、もう一つの封止アセンブリ８の封止に際して
は、バルブ部材２の内部を真空排気した後、バルブ部材
２の内部に水銀およびハロゲンガスを、それぞれ０．１
２〜０．３０ｍｇ／ｍｍ3、および１０-8〜１０-2μｍ
ｏｌ／ｍｍ3の割合で導入する。
【００３６】最後に、バルブ部材２の両端部を切断によ
って除去する。これにより、図１に示すような高圧放電
ランプ１が作製される。
って除去する。これにより、図１に示すような高圧放電
ランプ１が作製される。
【００３７】本実施形態の高圧放電ランプ１によれば、
電極アセンブリ６とバルブ部材２との間に中間部材７が
介在しており、電極アセンブリ６とバルブ部材２とは直
接接触していない。中間部材７は、熱膨張係数が電極棒
３の熱膨張係数とバルブ部材２の熱膨張係数との間の値
となる材料で構成されている。そのため、極めて簡単な
構成でありながらも、電極アセンブリ６の封止時および
封止アセンブリ８の封止時に加えられる熱による各部材
の熱膨張差が、電極アセンブリ６をバルブ部材２に直接
封止する場合と比べて小さくなる。その結果、封止部２
ｂにおける残留歪みが低減しクラックの発生も抑制され
るので、高圧放電ランプ１の耐圧性が向上する。
電極アセンブリ６とバルブ部材２との間に中間部材７が
介在しており、電極アセンブリ６とバルブ部材２とは直
接接触していない。中間部材７は、熱膨張係数が電極棒
３の熱膨張係数とバルブ部材２の熱膨張係数との間の値
となる材料で構成されている。そのため、極めて簡単な
構成でありながらも、電極アセンブリ６の封止時および
封止アセンブリ８の封止時に加えられる熱による各部材
の熱膨張差が、電極アセンブリ６をバルブ部材２に直接
封止する場合と比べて小さくなる。その結果、封止部２
ｂにおける残留歪みが低減しクラックの発生も抑制され
るので、高圧放電ランプ１の耐圧性が向上する。
【００３８】耐圧性が向上することにより、高圧放電ラ
ンプ１のオン／オフを繰り返しても高圧放電ランプ１が
破裂する危険性が少なくなり、結果的に、高圧放電ラン
プ１の信頼性が向上し、長寿命化が達成される。また、
耐圧性が向上することにより、高圧放電ランプ１の動作
圧力を高くすることができる。動作圧力は高圧放電ラン
プ１の輝度に影響を及ぼす。動作圧力を高くすることに
より輝度が向上し、それに伴い、演色性も向上させるこ
とができる。具体的には、バルブ部材２、電極棒３、お
よび中間部材７をそれぞれ前述した熱膨張係数を有する
材料で構成した場合、動作圧力を２．６×１０7Ｐａと
することができた。ちなみに、中間部材７を用いず、電
極アセンブリ６をバルブ部材２に直接封止した場合の動
作圧力は２．０×１０7Ｐａであり、中間部材７を用い
ることにより、動作圧力を約３０％向上させることがで
きる。
ンプ１のオン／オフを繰り返しても高圧放電ランプ１が
破裂する危険性が少なくなり、結果的に、高圧放電ラン
プ１の信頼性が向上し、長寿命化が達成される。また、
耐圧性が向上することにより、高圧放電ランプ１の動作
圧力を高くすることができる。動作圧力は高圧放電ラン
プ１の輝度に影響を及ぼす。動作圧力を高くすることに
より輝度が向上し、それに伴い、演色性も向上させるこ
とができる。具体的には、バルブ部材２、電極棒３、お
よび中間部材７をそれぞれ前述した熱膨張係数を有する
材料で構成した場合、動作圧力を２．６×１０7Ｐａと
することができた。ちなみに、中間部材７を用いず、電
極アセンブリ６をバルブ部材２に直接封止した場合の動
作圧力は２．０×１０7Ｐａであり、中間部材７を用い
ることにより、動作圧力を約３０％向上させることがで
きる。
【００３９】中間部材７は、熱膨張係数が所定の範囲に
あれば、特殊な材料ではなく市販されている材料を利用
することができ、しかも、中間部材７への電極アセンブ
リ６の封止は、電極アセンブリ６をバルブ部材２に封止
するのに一般的に用いられる方法で行うことができる。
したがって、本発明による高圧放電ランプ１は、製造が
容易である。
あれば、特殊な材料ではなく市販されている材料を利用
することができ、しかも、中間部材７への電極アセンブ
リ６の封止は、電極アセンブリ６をバルブ部材２に封止
するのに一般的に用いられる方法で行うことができる。
したがって、本発明による高圧放電ランプ１は、製造が
容易である。
【００４０】さらに、電極アセンブリ６を、中間部材７
に封止した封止アセンブリ８としてバルブ部材２に封止
することで、電極アセンブリ６をバルブ部材２に封止す
る際の電極アセンブリ６の変形、特にモリブデン箔４の
変形を防止することができる。これにより、バルブ部材
２に対する電極棒３の偏芯が抑制され、結果的に、電極
棒３の偏芯に起因する高圧放電ランプ１の明るさの低下
がない、良好な高圧放電ランプ１を得ることができる。
に封止した封止アセンブリ８としてバルブ部材２に封止
することで、電極アセンブリ６をバルブ部材２に封止す
る際の電極アセンブリ６の変形、特にモリブデン箔４の
変形を防止することができる。これにより、バルブ部材
２に対する電極棒３の偏芯が抑制され、結果的に、電極
棒３の偏芯に起因する高圧放電ランプ１の明るさの低下
がない、良好な高圧放電ランプ１を得ることができる。
【００４１】次に、本発明の他の実施形態について説明
する。
する。
【００４２】前述した実施形態では、中間部材７は単一
材料からなるものを示したが、複数種の材料で構成して
もよい。図８に、中間部材を複数種の材料で構成した場
合の封止アセンブリの断面図を示す。図８に示す封止ア
センブリ１８は、電極アセンブリ１６と、電極アセンブ
リ１６の所定の部位を封止した中間部材１７とを有す
る。そして、一対の封止アセンブリ１８が、図１と同様
に、バルブ部材（不図示）の両端部に封止されて高圧放
電ランプが構成される。
材料からなるものを示したが、複数種の材料で構成して
もよい。図８に、中間部材を複数種の材料で構成した場
合の封止アセンブリの断面図を示す。図８に示す封止ア
センブリ１８は、電極アセンブリ１６と、電極アセンブ
リ１６の所定の部位を封止した中間部材１７とを有す
る。そして、一対の封止アセンブリ１８が、図１と同様
に、バルブ部材（不図示）の両端部に封止されて高圧放
電ランプが構成される。
【００４３】電極アセンブリ１６は、図２に示したもの
と同様に構成されるので、その詳細な説明は省略する。
中間部材１７は、電極アセンブリ１６に密着する内側の
第１の層１７ａと、バルブ部材に封止されたときにバル
ブ部材と密着する外側の第２の層１７ｂの二重構造を有
している。第１の層１７ａと第２の層１７ｂとは、熱膨
張係数が互いに異なる材料で構成される。より詳しく
は、第１の層１７ａの熱膨張係数は、電極アセンブリ１
６の電極棒１３の熱膨張係数と第２の層１７ｂの熱膨張
係数との間の値を有し、かつ、第２の層１７ｂの熱膨張
係数は、第１の熱膨張係数とバルブ部材の熱膨張係数と
の間の値を有している。つまり、電極棒１３、第１の層
１７ａ、第２の層１７ｂ、バルブ部材の順に熱膨張係数
が小さくなっている。
と同様に構成されるので、その詳細な説明は省略する。
中間部材１７は、電極アセンブリ１６に密着する内側の
第１の層１７ａと、バルブ部材に封止されたときにバル
ブ部材と密着する外側の第２の層１７ｂの二重構造を有
している。第１の層１７ａと第２の層１７ｂとは、熱膨
張係数が互いに異なる材料で構成される。より詳しく
は、第１の層１７ａの熱膨張係数は、電極アセンブリ１
６の電極棒１３の熱膨張係数と第２の層１７ｂの熱膨張
係数との間の値を有し、かつ、第２の層１７ｂの熱膨張
係数は、第１の熱膨張係数とバルブ部材の熱膨張係数と
の間の値を有している。つまり、電極棒１３、第１の層
１７ａ、第２の層１７ｂ、バルブ部材の順に熱膨張係数
が小さくなっている。
【００４４】このように、中間部材１７自身も熱膨張係
数を段階的に変化させることで、互いに密着する部分間
での熱膨張係数の差をより小さくすることができる。そ
の結果、高圧放電ランプの封止部にクラックがより発生
しにくくなる。
数を段階的に変化させることで、互いに密着する部分間
での熱膨張係数の差をより小さくすることができる。そ
の結果、高圧放電ランプの封止部にクラックがより発生
しにくくなる。
【００４５】第１の層１７ａおよび第２の層１７ｂは、
それぞれガラス材料で構成することができる。また、本
実施形態のような二重構造の中間部材１７は、それ自身
が二重構造の部材として構成してもよいし、第１の層１
７ａと第２の層１７ｂとを別々の部材で構成してもよ
い。中間部材１７自身を二重構造の部材として構成した
場合、封止アセンブリ１８は、チューブ状に形成した中
間部材１７を用い、図３〜図５を参照して説明したのと
同様の工程を経て作製することができる。また、中間部
材１７の各層１７ａ，１７ｂを別々の部材で構成した場
合には、各層１７ａ，１７ｂについてそれぞれチューブ
状に形成した部材を用い、熱膨張係数が大きな部材から
順番に図３〜図５を参照して説明した工程を繰り返すこ
とによって、結果的に中間部材１７が二重構造となった
封止アセンブリ１８を作製することができる。なお、中
間部材１７の不要な個所の切断による除去は、封止工程
が終了する都度行ってもよいし、最後に一括して行って
もよい。
それぞれガラス材料で構成することができる。また、本
実施形態のような二重構造の中間部材１７は、それ自身
が二重構造の部材として構成してもよいし、第１の層１
７ａと第２の層１７ｂとを別々の部材で構成してもよ
い。中間部材１７自身を二重構造の部材として構成した
場合、封止アセンブリ１８は、チューブ状に形成した中
間部材１７を用い、図３〜図５を参照して説明したのと
同様の工程を経て作製することができる。また、中間部
材１７の各層１７ａ，１７ｂを別々の部材で構成した場
合には、各層１７ａ，１７ｂについてそれぞれチューブ
状に形成した部材を用い、熱膨張係数が大きな部材から
順番に図３〜図５を参照して説明した工程を繰り返すこ
とによって、結果的に中間部材１７が二重構造となった
封止アセンブリ１８を作製することができる。なお、中
間部材１７の不要な個所の切断による除去は、封止工程
が終了する都度行ってもよいし、最後に一括して行って
もよい。
【００４６】図８では二重構造の中間部材を示したが、
中間部材は、熱膨張係数の差をより小さくするために、
三重以上の構造としてもよい。この場合も、中間部材の
各層は、電極アセンブリ側からバルブ部材側へ向かって
熱膨張係数が段階的に小さくなるように複数種の材料で
構成される。
中間部材は、熱膨張係数の差をより小さくするために、
三重以上の構造としてもよい。この場合も、中間部材の
各層は、電極アセンブリ側からバルブ部材側へ向かって
熱膨張係数が段階的に小さくなるように複数種の材料で
構成される。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
極アセンブリとバルブ部材との間に、両者の熱膨張係数
の中間の値の熱膨張係数を有する中間部材を介在させる
ことで、電極アセンブリをバルブ部材に封止する際の、
バルブ部材へのクラックの発生を抑制し、高圧放電ラン
プの耐圧性を向上させることができる。その結果、高圧
放電ランプの寿命を向上させることができるとともに、
動作圧力を高く設定し輝度を向上させることができる。
しかも、本発明の高圧放電ランプは、一般的な高圧放電
ランプの製造技術を利用して容易に製造することができ
る。
極アセンブリとバルブ部材との間に、両者の熱膨張係数
の中間の値の熱膨張係数を有する中間部材を介在させる
ことで、電極アセンブリをバルブ部材に封止する際の、
バルブ部材へのクラックの発生を抑制し、高圧放電ラン
プの耐圧性を向上させることができる。その結果、高圧
放電ランプの寿命を向上させることができるとともに、
動作圧力を高く設定し輝度を向上させることができる。
しかも、本発明の高圧放電ランプは、一般的な高圧放電
ランプの製造技術を利用して容易に製造することができ
る。
【００４８】また、電極アセンブリが金属箔を含んでい
る場合、金属箔は中間部材によって保護されるので、電
極アセンブリをバルブ部材に封止する際の金属箔の変形
が防止され、結果的に、高圧放電ランプの明るさを低下
させる原因の一つである、電極棒の偏芯を防止すること
ができる。
る場合、金属箔は中間部材によって保護されるので、電
極アセンブリをバルブ部材に封止する際の金属箔の変形
が防止され、結果的に、高圧放電ランプの明るさを低下
させる原因の一つである、電極棒の偏芯を防止すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による高圧放電ランプの断
面図である。
面図である。
【図２】図１に示す高圧放電ランプの製造方法の一例を
説明する図であり、電極アセンブリを作製した状態を示
す。
説明する図であり、電極アセンブリを作製した状態を示
す。
【図３】図１に示す高圧放電ランプの製造方法の一例を
説明する図であり、電極アセンブリを中間部材に挿入し
た状態を示す。
説明する図であり、電極アセンブリを中間部材に挿入し
た状態を示す。
【図４】図１に示す高圧放電ランプの製造方法の一例を
説明する図であり、電極アセンブリを中間部材に封止し
た状態を示す。
説明する図であり、電極アセンブリを中間部材に封止し
た状態を示す。
【図５】図１に示す高圧放電ランプの製造方法の一例を
説明する図であり、中間部材の不要な部分を除去した状
態を示す。
説明する図であり、中間部材の不要な部分を除去した状
態を示す。
【図６】図１に示す高圧放電ランプの製造方法の一例を
説明する図であり、封止アセンブリをバルブ部材に挿入
した状態を示す。
説明する図であり、封止アセンブリをバルブ部材に挿入
した状態を示す。
【図７】図１に示す高圧放電ランプの製造方法の一例を
説明する図であり、封止アセンブリをバルブ部材に封止
した状態を示す。
説明する図であり、封止アセンブリをバルブ部材に封止
した状態を示す。
【図８】本発明の他の実施形態による封止アセンブリの
断面図である。
断面図である。
【図９】従来の高圧放電ランプの断面図である。
１ 高圧放電ランプ
２ バルブ部材
２ａ 放電空間
２ｂ 封止部
３，１３ 電極棒
４ モリブデン箔
５ 導入棒
６，１６ 電極アセンブリ
７，１７ 中間部材
８，１８ 封止アセンブリ
１７ａ 第１の層
１７ｂ 第２の層
Claims (10)
- 【請求項１】 放電空間が形成されたガラス製のバルブ
部材と、 それぞれ放電用の電極棒を備え、前記電極棒の一部を前
記放電空間内に突出させて前記バルブ部材の端部で封止
された一対の電極アセンブリと、 前記電極アセンブリの封止された部位を包囲して前記電
極アセンブリと前記バルブ部材との間に介在して両者と
密着している中間部材とを有し、 前記中間部材は、前記電極棒の熱膨張係数と前記バルブ
部材の熱膨張係数との間の熱膨張係数を有している高圧
放電ランプ。 - 【請求項２】 前記電極アセンブリは、直列に接続され
た、前記電極棒と、金属箔と、外部への引き出し電極と
を有する、請求項１に記載の高圧放電ランプ。 - 【請求項３】 前記中間部材はガラス材料で構成されて
いる、請求項１または２に記載の高圧放電ランプ。 - 【請求項４】 前記中間部材は、前記電極アセンブリ側
から前記バルブ部材側へ熱膨張係数が段階的に小さくな
っている、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の高
圧放電ランプ。 - 【請求項５】 前記中間部材はそれぞれ熱膨張係数が異
なる複数の層で構成される多重構造を有する、請求項４
に記載の高圧放電ランプ。 - 【請求項６】 それぞれ放電用の電極棒を有する一対の
電極アセンブリを作製する工程と、 前記電極棒の一部を除いて前記電極アセンブリをそれぞ
れ中間部材に封止して一対の封止アセンブリを作製する
工程と、 前記封止アセンブリをそれぞれ、放電空間が形成された
ガラス製のバルブ部材の端部に、前記電極棒の前記中間
部材に封止されていない部分を前記放電空間に突出させ
た状態で封止する工程とを有し、 前記中間部材には、前記電極棒の熱膨張係数と前記バル
ブ部材の熱膨張係数との間の熱膨張係数を有する少なく
とも１種の材料を用いる、高圧放電ランプの製造方法。 - 【請求項７】 前記電極アセンブリを作製する工程は、
前記電極棒と、金属箔と、外部への引き出し電極とを直
列に接続する工程を含む、請求項６に記載の高圧放電ラ
ンプの製造方法。 - 【請求項８】 前記封止アセンブリを作製する工程は、 チューブ状に形成されたガラス材料からなる前記中間部
材を用意する工程と、前記中間部材内に前記電極アセン
ブリを挿入する工程と、 前記電極アセンブリが挿入された前記中間部材を加熱し
て軟化する工程と、 軟化した前記中間部材の前記電極アセンブリを封止する
部位を、前記電極アセンブリに密着させる工程と、 前記中間部材の、前記電極アセンブリに密着させなかっ
た部位を除去する工程とを有する、請求項６または７に
記載の高圧放電ランプの製造方法。 - 【請求項９】 前記封止アセンブリを作製する工程は、 内側から外側へ向かって熱膨張係数が段階的に小さくな
るように複数種の材料でチューブ状に形成された前記中
間部材を用意する工程と、 前記中間部材内に前記電極アセンブリを挿入する工程
と、 前記電極アセンブリが挿入された前記中間部材を加熱し
て軟化する工程と、 軟化した前記中間部材の前記電極アセンブリを封止する
部位を、前記電極アセンブリに密着させる工程と、 前記中間部材の、前記電極アセンブリに密着させなかっ
た部位を除去する工程とを有する、請求項６または７に
記載の高圧放電ランプの製造方法。 - 【請求項１０】 前記封止アセンブリを作製する工程
は、 前記中間部材として、それぞれ熱膨張係数が異なる材料
で形成された複数の部材を用意する工程と、 前記電極アセンブリを、前記複数の部材に、熱膨張係数
が大きなものから順番に封止する工程とを有する、請求
項６または７に記載の高圧放電ランプの製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002153809A JP2003346722A (ja) | 2002-05-28 | 2002-05-28 | 高圧放電ランプおよびその製造方法 |
| US10/443,548 US7038386B2 (en) | 2002-05-28 | 2003-05-22 | High-pressure discharge lamp and fabrication method of the same |
| EP03011952A EP1367634B1 (en) | 2002-05-28 | 2003-05-27 | High-pressure discharge lamp and fabrication method of the same |
| US11/362,925 US20060138961A1 (en) | 2002-05-28 | 2006-02-27 | High-pressure discharge lamp and fabrication method of the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002153809A JP2003346722A (ja) | 2002-05-28 | 2002-05-28 | 高圧放電ランプおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003346722A true JP2003346722A (ja) | 2003-12-05 |
Family
ID=29417170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002153809A Pending JP2003346722A (ja) | 2002-05-28 | 2002-05-28 | 高圧放電ランプおよびその製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US7038386B2 (ja) |
| EP (1) | EP1367634B1 (ja) |
| JP (1) | JP2003346722A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004221069A (ja) * | 2002-12-27 | 2004-08-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高圧放電ランプの製造方法、高圧放電ランプおよびランプユニット |
| JP2017017000A (ja) * | 2015-07-02 | 2017-01-19 | 文飛 林 | セラミックガラス合成電極を具えたランプ |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE663337C (de) * | 1934-10-17 | 1938-08-04 | Philips Patentverwaltung | Verfahren zum Einschmelzen von Wolframdraht in Quarz mittels Zwischenglaeser |
| DE2833896A1 (de) * | 1978-08-02 | 1980-02-21 | Patra Patent Treuhand | Einschmelzung fuer stromzufuehrungen bei elektrischen lampen |
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