JP2009059678A - 放電ランプ - Google Patents

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Abstract

【課題】 露光装置の光源に用いられる放電ランプにおいて、低融点ガラスで大気の侵入口を塞いで金属箔を外気から遮断できる放電ランプを提供すること。
【解決手段】 発光管3の両端に封止管2が連設されてなる放電容器1と、前記発光管3の内部に配置された電極6、7と、前記封止管2の内部に配置されたガラス部材4と、前記ガラス部材4の外周面に配置された金属箔5と、前記金属箔5と電気的に接続し外部石英管13の貫通孔16に挿通される外部リード9とを有する放電ランプにおいて、前記外部石英管13の貫通孔16の内周面と前記外部リード9の外周面との間に形成された隙間30に低融点ガラス20を備え、当該貫通孔16の外端に該貫通孔16を拡開して設けられる凹部14を有することを特徴とする。
【選択図】 図2

Description

本発明は、液晶や半導体、プリント基板などの露光装置の光源に用いられる放電ランプに関する。特に、封止部がモリブデン(Mo)からなる金属箔によって封止された箔シール構造の放電ランプに関する。
放電ランプの給電構造として、電極が封止管に埋設された金属箔に接続され、金属箔の他端に外部リードが接続されて導通をとるものが知られている。このような箔シール構造の封止部を有する放電ランプは、封止管を構成する石英ガラスと外部リードを構成するモリブデン(Mo)あるいはタングステン(W)の膨張係数が異なることに起因して、封止管と外部リードの外周との間に微細な隙間が形成される。このような隙間が存在するため、金属箔や外部リードの表面まで大気が侵入し、点灯時に金属箔および外部リードの酸化が大幅に促進される、という問題があった。その結果、封止管にクラックが発生することや、金属箔が溶断するなどして、放電ランプの寿命を短くしていた。
このような問題を解決する手段として、特開2004−319177公報に示す技術が知られている。図6に示すように、液晶プロジェクタ用に用いられる放電ランプにおいて、封止管2と外部リード9と金属箔5の外周に形成された隙間に、ルビジウム酸化物(RbO)よりなる封着材22を充填し、封止管2の外端部に酸化ホウ素と酸化ビスマスを主成分とする低融点ガラス20を付着している。このような構造にすることにより、封止管2の外端面の大気の侵入口を塞いで外部リード9および金属箔5を外気から遮断することができ、封止部の耐熱温度を向上させることができる。さらに、高温にさらされる状況下での使用寿命を延ばすこともできる。
特開2004−319177公報
しかしながら、露光装置の光源に用いられる大型の放電ランプに、上記する構成、すなわち、封止管2と外部リード9と金属箔5の外周に形成された隙間に封着材22を充填し、封止管2の外端面に低融点ガラス20を付着させる構成を適用しても、大気の侵入を防ぐことができないという問題が発生した。液晶プロジェクタ用に用いられる放電ランプに比べて、露光装置の光源に用いられる放電ランプは大きいため、外部リード9の外周に形成される隙間も大きくなっている。加えて、露光装置の光源に用いられる放電ランプは、封止管2の外端面が電極から離れており、放電ランプの点灯時でもそれほど温度が高くならない。そのため、低融点ガラス20は放電ランプの点灯中でも軟化点以下の温度に維持され、表面に微小クラックが発生している。
露光装置の光源に用いられる大型の放電ランプでは、低融点ガラス20の表面に微小クラックが存在するため、封止管2の外端面に低融点ガラス20を付着させるだけでは、外部リード9の外周に形成された隙間を完全に塞ぐことはできず、外気の流入により金属箔5が酸化される。
本発明は、上記の問題点に鑑み、露光装置の光源に用いられる放電ランプにおいて、低融点ガラスで大気の侵入口を塞いで金属箔を外気から遮断できる放電ランプを提供することを目的とする。
本願第1の発明は、発光管の両端に封止管が連設されてなる放電容器と、前記発光管の内部に配置された電極と、前記封止管の内部に配置されたガラス部材と、前記ガラス部材の外周面に配置された金属箔と、前記金属箔と電気的に接続し外部石英管の貫通孔に挿通される外部リードとを有する放電ランプにおいて、前記外部石英管の貫通孔の内周面と前記外部リードの外周面との間に形成された隙間に低融点ガラスを備え、当該貫通孔の外端に該貫通孔を拡開して設けられる凹部を有することを特徴とする。
また、本願第2の発明は、本願第1の発明において、前記凹部は、前記貫通孔の開口側に広がるテーパ面によって形成されることを特徴とする。
また、本願第3の発明は、本願第1の発明において、前記凹部は、前記貫通孔の内表面に段部を設けることによって形成されることを特徴とする。
また、本願第4の発明は、本願第1の発明において、前記低融点ガラスは、ドーナツ状の固体物であって、前記外部リードが貫通しているとともに、前記外部石英管の外端面に配置された状態において、加熱溶融されることにより形成されたものであることを特長とする。
また、本願第5の発明は、本願第1の発明において、前記低融点ガラスは、ドーナツ状の固体物であって、前記外部リードが貫通しているとともに、前記凹部の内部に配置された状態において、加熱溶融されることにより形成されたものであることを特徴とする。
また、本願第6の発明は、本願第1の発明において、前記封止管は、前記外部石英管の外端面よりも管軸方向に突き出るように形成されることで、当該外部石英管の外周壁が形成されていることを特徴とする。
また、本願第7の発明は、本願第1の発明において、前記外部リードの外周面であって、前記隙間に相当する部位に巻き箔が形成されていることを特徴とする。
本願第1の発明に係る放電ランプによれば、貫通孔の外端に該貫通孔を拡開して設けられる凹部を有することによって、外部石英管の貫通孔の内周面と前記外部リードの外周面との間に形成された隙間に低融点ガラスを入り込ませることができ、大気の侵入口を塞いで、集電板及びそれとの溶接部分における金属箔を外気から遮断して、酸化を防止することができる。
本願第2または3の発明に係る放電ランプによれば、貫通孔の開口側に広がるテーパ面や貫通孔の内表面に設けられた段部によって凹部を形成することにより、低融点ガラスを貫通孔の軸方向に長く形成することができ、確実に大気の侵入口を塞いで、集電板及びそれとの溶接部分における金属箔を外気から遮断して、酸化を防止することができる。
本願第4の発明に係る放電ランプによれば、ドーナツ状の固体物に外部リードを貫通させて、外部石英管の外端面に配置することによって、容易に位置決めでき、この状態において加熱溶融させることによって、隙間の開口部を低融点ガラスによって確実に塞ぐことができる。
本願第5の発明に係る放電ランプによれば、低融点ガラスを放電ランプの凹部の内部に予め低融点ガラスを充填して加熱溶融しているので、隙間を低融点ガラスによって確実に塞ぐことができる。
本願第6の発明に係る放電ランプによれば、外部石英管の外端面よりも管軸方向に突き出るように形成して、外部石英管の外周壁を形成することによって、低融点ガラスが加熱溶融されるときに封止管の外側に流出する液だれが発生しない。
本願第7の発明に係る放電ランプによれば、外部リードの外周面であって、隙間に相当する部位に巻き箔を形成することによって、石英ガラスよりなる外部石英管とタングステン(W)よりなる外部リードとが直接に接触することがない。石英ガラスと外部リードは線膨張率が異なるが、巻き箔によって互いの緩衝を抑えることができる。
本発明の第1の実施形態について説明する。図1は、放電ランプの構成の概略を示す断面図である。
放電ランプは、例えば石英ガラスなどの光透過性材料よりなり、概略球状の発光管3とその両端に連続して外方に伸びる封止管2とを有する放電容器1を備え、発光管3の内部には、各々例えばタングステン(W)からなる陽極6および陰極7が対向配置されている。放電容器1内には、発光物質としての水銀および始動補助用のバッファガスとしての例えばキセノンガスがそれぞれ所定の封入量で封入されている。水銀の封入量は、例えば1〜70mg/cmの範囲内、例えば22mg/cmとされ、キセノンガスの封入量は例えば0.05〜0.5MPaの範囲内、例えば0.1MPaとされる。
放電容器1内には、陽極6または陰極7が先端に固定された内部リード8が封止管2内をその管軸に沿って伸びるよう配設されている。内部リード8の他端部は、封止管2内に配設された、例えば石英ガラスよりなる略円柱状のガラス部材4に支持されている。また、放電容器1の外部に導出、すなわち封止管2の外端より外方に突出して伸びるよう設けられた外部リード9の一端部がガラス部材4に支持されている。
ガラス部材4の外周面に、互いに周方向に離間して、複数枚例えば6枚の帯状の金属箔5が放電ランプの管軸方向に沿って互いに平行に配設されている。金属箔5は、例えばタングステン(W)、タンタル(Ta)、ルテニウム(Ru)、レニウム(Re)等の高融点金属またはそれらの合金により構成することができるが、溶接のしやすさ、溶接熱の伝導性がよいことなどの理由から、モリブデン(Mo)を主成分とする金属により構成されていることが好ましい。各々の金属箔5は、厚みが例えば0.02〜0.06mm、幅が例えば6〜15mmである。また、ガラス部材4の外部石英管13側の端面には、直径6mmの外部リード9が挿入される穴が設けられている。
各々の金属箔5の一端が内部リード8に電気的に接続され、他端が外部リード9に電気的に接続される。そして、放電容器1における封止管2とガラス部材4とが金属箔5を介して溶着されて気密シール構造が形成されている。保持用筒体10は、内部リード8が挿通された状態でこれを支持する例えば石英ガラス製の筒状の内部リード支持部材であって、放電容器1における封止管2と溶着されている。
電気的接続状態について具体的に説明すると、内部リード8が保持用筒体10に挿通された状態で支持され、内部リード8の封止部側には金属板11が固定されており、金属箔5が金属板11に溶接されることにより、内部リード8と金属箔5とが電気的に接続される。ガラス部材4に挿入された外部リード9は外部石英管13に挿通された状態で支持され、外部石英管13の発光管側の端面から外周面を覆うように集電板12が設けられ、金属箔5が集電板12の外周面に溶接されることにより、外部リード9と金属箔5とが電気的に接続される。
この放電ランプにおいて、図示を省略した点灯電源によって陽極6および陰極7の電極間に高電圧例えば20kVが印加されることにより、電極間で絶縁破壊が生じて、それに続いて放電アークが形成され、例えば波長365nmのi線や波長435nmのg線を含む光が放射される。
図2は、放電ランプの封止部の外端側を示す拡大断面図である。
外部リード9には、外方に開口する有底筒状の集電板12が、外部リード9が底部を貫通する状態で、固定されており、この集電板12の外周面に各々の金属箔5の他端部が溶接されて接合され、これにより、集電板12を介して外部リード9と金属箔5とが電気的に接続されている。ここに、集電板12を構成する材料としては、例えばモリブデン(Mo)などが挙げられる。集電板12の内部空間には、外部リード9が挿通された状態でこれを支持する例えば石英ガラス製の筒状の外部石英管13が配設されている。
集電板12の外周面と金属箔5とは、各々が重なり合う部位においてスポットウェルダーなどにより溶接して電気的接続をしている。溶接する際に金属箔5を押さえつけるので、溶接部分の金属箔5が薄くなる場合がある。溶接部分の金属箔5が薄くなると、金属箔5を流れる電流の通路が狭くなるため、集電板12との溶接部分における金属箔5は温度が上がり易いという特徴を有する。温度が高い部分では金属箔5が酸化しやすく、また、酸化の進行により電流の通路となり得る断面積も徐々に減少するので、電気抵抗が大きくなってさらに温度が高くなる。このような現象が生じるため、集電板12との溶接部分における金属箔5は最も酸化を抑える必要がある部分である。
封止管2とガラス部材4とを金属箔5を介して溶着して封止することにより、発光空間と外気空間が分けられている。ガラス部材4より外端側は外気空間となっているため、外部石英管13の貫通孔16の内周面と外部リード9の外周面との間に形成された隙間30は外部と連通している。タングステン(W)やモリブデン(Mo)などの金属の熱膨張率と、石英ガラスの熱膨張率とは約1桁違うので、金属の熱膨張を許容すべく、金属と石英ガラスとの間に隙間30を設けている必要があるためである。さらに、石英ガラスよりなる外部石英管13とタングステン(W)よりなる外部リード9とが直接に接触しないように、外部リード9の外周面にモリブデン(Mo)よりなる巻き箔15を設けて外部石英管13に挿通されている。
外部石英管13の略中央に設けられている貫通孔16は、開口側に広がるテーパ面17が形成されている。テーパ面17が形成された箇所は、外部石英管13の内周と外部リード9の外周との距離が大きくなり、貫通孔16の外端を拡開して設けられたリング状の凹部14となる。凹部14は、外部リード9の外周に沿って軸方向に形成され、その最大外径は貫通孔16の内径よりも大きくなっている。外部石英管13の貫通孔16の内周面と外部リード9の外周面との間に、外部リード9の軸方向にのびる隙間30が形成されており、貫通孔16を拡開して凹部14を形成することによって、貫通孔16の外端における隙間30のスペースを大きくしている。
隙間30を通じて大気が侵入することによって、集電板12と金属箔5及びそれらの溶接部分における金属箔5が酸化することを防止するために、外部石英管13の貫通孔16の内周面と外部リード9の外周面との間に形成された隙間30に、貫通孔16の外端を拡開して設けられた凹部14を満たすように、低融点ガラス20が充填されている。低融点ガラス20は外気の流入を抑えることを目的とするので、貫通孔16の内周面と外部リード9の外周面との間に形成された隙間30を塞ぐように、封止管2の径方向に切断した断面において密に配設される。低融点ガラス20は、酸化ホウ素と酸化ビスマスを主成分とし、この主成分の合計重量が全体の重量の70%以上となるものよりなる。
放電ランプの点灯時の外部石英管13の外端の温度は、150〜250℃である。低融点ガラス20の軟化点は420℃であるため、放電ランプの点灯中でも低融点ガラス20は粘性を有さず、表面に微小クラックが存在している。低融点ガラス20を形成する微小クラックにより、外部石英管13の外端側と隙間30の内部との間で大気が流通して、集電板12との溶接部分における金属箔5が外気にさらされることを確実に防止できるように形成しなければならない。そのため、低融点ガラス20は、微小クラックが形成される長さに対して十分厚く形成しなければならず、貫通孔16の軸方向に少なくとも2mmにわたって形成する必要がある。
貫通孔16の外端を拡開して設けられる凹部14を有することによって、外部石英管13の貫通孔16の内周面と外部リード9の外周面との間に形成された隙間30が貫通孔16の外端において大きくなり、低融点ガラス20を効率よく注入して入り込ませることができる。このような隙間30に注入された低融点ガラス20によれば、大気の侵入口を塞いで、集電板12との溶接部分における金属箔5を外気から遮断して、酸化を防止することができる。
また、ガラス部材4と外部リード9の外周に形成された隙間30に、低融点ガラス20が設けられていない空隙21が形成されている。放電ランプの入力電力を増大させることや、封止部の軸方向の長さを短くすることにより、放電ランプの点灯条件を厳しくすると、外部石英管13の外端側も高温になりやすくなる。このような条件下では、低融点ガラス20が点灯時に消灯時に比べて400℃以上の温度が上昇し、その温度差に当たる量の熱膨張をする。低融点ガラス20の周囲に空隙21を予め設けていれば、低融点ガラス20が外部リード9の外周において、熱膨張によって膨らむことができる空間的余裕があり、ガラス部材4または周囲の低融点ガラス20に負荷を与えない。
また、このような条件で放電ランプを点灯しても、低融点ガラス20は高くても450℃程度にしかならないので、低融点ガラス20は軟化するが、溶融はしない。そのため、低融点ガラス20は初めに設けた位置に留まり、空隙21が溶融した低融点ガラス20で埋められることはない。
図3は、低融点ガラス20の形成方法を示すための、製造途中の放電ランプの封止部の外端側を示す拡大断面図である。図3は、隙間30に低融点ガラス20が形成されていない放電ランプに、ドーナツ状の固体物24が外部リード9に挿通されている状態を示す。
固体物24は、固形の低融点ガラスを成形したものである。凹部14の上にドーナツ状の固体物24を配置し、固体物24を加熱して溶融させると、低融点ガラスが外部石英管13の外端から通じる貫通孔16に沿って形成される隙間30に注入される。軸方向にのびる幅の狭い隙間30において、隙間30の径方向断面に低融点ガラスを密に配設して、確実に外気流入を防ぐように塞ぐことは難しい。しかし、固形の固体物24を隙間30の蓋をするように配置して溶かしているので、低融点ガラスの気密性を維持しやすく、外気の流入を確実に抑えられる。
凹部14を形成することによって、外部石英管13の外端から貫通孔16に沿って通じる隙間30の開口部が広くなるので、幅の狭い隙間30に低融点ガラスを注入しやすくなる。溶融した低融点ガラスは、外部石英管13の外端面19において1段低くなっている凹部14に選択的に効率よく注ぎ込まれる。ドーナツ状の固体物24に外部リード9を貫通させて、外部石英管13の外端面19に配置することによって、容易に位置決めでき、この状態において加熱溶融させることによって、隙間30の開口部を低融点ガラスによって確実に塞ぐことができる。
なお、上記した固体物を用いずに低融点ガラス20を設けることもできる。例えば、溶融した低融点ガラスを封止管2の外端面19から、外部石英管13と外部リード9の外周に形成された隙間30に注入する手法がある。小さな間隙に効率よく液体を注入するために、隙間30の中の空気を外に出しつつ、低融点ガラスを滴下する。十分な量の低融点ガラスが注入されて自然冷却により固化されると、外部石英管13と外部リード9の外周に形成された隙間30に低融点ガラス20が充填される。
つづいて、本発明の第2の実施形態について説明する。図4は、放電ランプの封止部の外端側を示す拡大断面図である。
外方に開口する有底筒状の集電板12に代わって、中央に貫通孔が形成された集電ディスク18が用いられている。ガラス部材4と外部石英管13との間に集電ディスク18が配置され、外部リード9が集電ディスク18の貫通孔に、例えば圧入されることにより固定されている。集電ディスク18を構成する材料としては、例えばタンタル(Ta)、ニオブ(Nb)、タングステン(W)、モリブデン(Mo)などの高融点金属が挙げられる。集電ディスク18の厚みは、例えば1〜5mmである。
集電ディスク18の外周面に、各々の金属箔5の他端部が各々重なり合う部位においてスポットウェルダーなどにより溶接して電気的に接続している。このような手法により接合するため、溶接部分の金属箔5が薄くなりやすく、温度が上がり易いという特徴を有する。温度が高い部分では金属箔5が酸化しやすく、また、酸化の進行により電流の通路となり得る断面積も徐々に減少するので、電気抵抗が大きくなってさらに温度が高くなる。このような現象が生じるため、集電ディスク18を用いて導通させる場合でも、集電ディスク18との溶接部分における金属箔5が最も酸化を抑える必要がある部分となる。
集電ディスク18と金属箔5との接合部、および、集電ディスク18の外端を覆うように、有底円筒状のモリブデン(Mo)よりなるキャップ23を配置している。キャップ23を設けることにより、石英ガラスよりなる外部石英管13と金属よりなる集電ディスク18とが直接に接触することを防ぎ、さらに、集電ディスク18の外周端面の角が封止管2に当接することを防ぐ。集電ディスク18が外部石英管13や封止管2に直接に接することがないので、外部石英管13や封止管2を構成する石英ガラスに亀裂を発生させることを低減できる。なお、キャップ23は、集電ディスク18または金属箔5に溶接などによって固定されているのではなく、外部石英管13と集電ディスク18との間で移動しない程度に保持されている。
外部石英管13の略中央に設けられている貫通孔16には、内表面に段部25が形成されている。貫通孔16の径は外部リード9の径より0.5mm大きい程度であるが、貫通孔16の段部25より外端側の径は貫通孔16の径より0.5mm〜3mm大きくなっている。貫通孔16の段部25より外端側は、外部石英管13の内周と外部リード9の外周との離間距離が大きくなり、貫通孔16の外端を拡開して設けられたリング状の凹部14となる。凹部14は、外部リード9の外周に沿って軸方向に形成され、その外径は貫通孔16の内径よりも大きくなっている。隙間30を形成する外部石英管13の貫通孔16の内周面と外部リード9の外周面との間を、貫通孔16を拡開して凹部14を形成することによって、貫通孔16の外端における隙間30を大きくしている。
貫通孔16の外端を拡開して設けられる凹部14を有することによって、外部石英管13の貫通孔16の内周面と外部リード9の外周面との間に形成された隙間30が貫通孔16の外端において大きくなり、低融点ガラス20を効率よく注入して入り込ませることができ、大気の侵入口を塞いで、集電ディスク18との溶接部分における金属箔5を外気から遮断して、酸化を防止することができる。
次に、低融点ガラス20の形成方法を示す。貫通孔16の内表面に段部25が形成されてなる凹部14は、固形の低融点ガラスを成形した固体物を凹部14の内部に配置できるほど、内部空間を大きく取ることができる。したがって、隙間30に低融点ガラス20が形成されていない放電ランプに、ドーナツ状の固体物を外部リード9に挿通した状態で凹部14の内部に配置することができる。固形の低融点ガラスを成形した固体物として、外径が凹部14の径よりわずかに小さく、内径が外部リード9の径よりわずかに大きな部材を用いる。凹部14の内部に固体物を配置して加熱溶融させると、凹部14の内径との間と、外部リード9の外径との間とを低融点ガラス20で満たし、低融点ガラス20を密に配設して、確実に外気流入を防ぐように塞ぐ。
低融点ガラスを成形してなる固体物を、その外表面が溶融する程度に加熱するだけで、隙間30の開口部を低融点ガラス20によって塞ぐことができるため、溶融した低融点ガラス20が他へ流出することを低減できる。また、固体物を外表面以外の部分において溶融せずにそのままの状態で低融点ガラス20として利用できるので、加熱溶融時に発生する気孔抜けにより大気が侵入することを効果的に防止することができる。固体物を放電ランプの凹部14の内部に予め充填して加熱溶融しているので、隙間30の開口部を低融点ガラス20によって確実に塞ぐことができる。
つづいて、本発明の第3の実施形態について説明する。図5は、封止管2を外部石英管13の外端面19より突き出るように形成された放電ランプの封止部の外端側を示す拡大断面図である。
第1の実施形態に示す放電ランプにおいて、封止管2を管軸方向外方に伸ばし、外部石英管13の外端面19よりも管軸方向に突き出るように形成することで、外部石英管13の外周壁26が形成されている。外周壁26は、流動体が外部に流出しないように留める縁の機能を有する。そのため、図3に示す手法により固体物24を外部石英管13の外端面19に配置された状態において加熱溶融させても、固体物24が外周壁26の内側に配置されるので、溶融した低融点ガラス20は外周壁26を越えて漏れ出すことがなく、低融点ガラス20が封止管2の外側に流出する液だれが発生しない。
さらに、金属箔5が大気に触れて酸化することを確実に防止するために、金属箔5の表面、特に、集電板12との溶接部分における金属箔5の表面に、ルビジウム複合酸化物(RbMoO)よりなる封着材22を形成している。封着材22は、ルビジウム(Rb)、モリブデン(Mo)を含むルビジウム複合酸化物(RbMoO)であり、高温でも安定した化合物なので、放電ランプの点灯時でも金属箔5と反応せず侵食しない。低融点ガラス20に加えて、集電板12との溶接部分における金属箔5の表面に封着材22を形成することによって、金属箔5を効果的に外気から遮断して酸化を防止することができる。封着材22は、低融点ガラス20との間に空隙21となる空間を残すように形成される。
ルビジウム複合酸化物(RbMoO)よりなる封着材22は、低融点ガラス20を隙間30に形成する前に、次のようにして設けることができる。
濃度が調整されたルビジウム硝酸塩(RbNo)の水溶液を、封止管2の外端面19の隙間30から適量滴下する。隙間30にルビジウム硝酸塩の水溶液が充填された放電ランプを約150℃に加熱して乾燥させることにより、水分が蒸発してルビジウム硝酸塩が生成する。蒸発した水分は放電ランプの外部に放出される。さらに水素バーナーで加熱すると、NOガスが放出されてルビジウム酸化物(RbO)が生成され、高温化でモリブデン(Mo)よりなる金属箔5と反応してルビジウム複合酸化物(RbMoO)よりなる封着材22が生成される。
なお、ルビジウム硝酸塩(RbNo)の水溶液は、例えば、濃度が2mol/Lとなるように純水と硝酸ルビジウムを秤量し、純水に硝酸ルビジウムを溶解させて形成される。ルビジウム硝酸塩の水溶液を均一な被膜が得られるように注入し、量が不足するときは乾燥後に追加注入することもできる。注入と乾燥を複数回繰り返せば、金属箔5の表面にルビジウム複合酸化物(RbMoO)よりなる封着材22の厚い被膜を作ることができる。
なお、上記説明に用いた図面は、実際の放電ランプの封止部を簡略化したものであり、図示のために金属箔5の厚さなど誇張して示されている。また、図2に示す集電板12を用いる封止形状と、図4に示す集電ディスク18を用いる封止形状は、相互に自由に選択可能である。
また、本発明の放電ランプを低融点ガラス20の軟化点を越えた温度域で使用することもできる。軟化点を越える温度域では、低融点ガラス20の微小クラックは無くなり、外気の流入を防ぐので、低融点ガラス20が更に効果的に作用することになる。
本発明の放電ランプの構成の概略を示す断面図 本発明の放電ランプの封止部の外端側を示す拡大断面図 本発明の放電ランプの封止部の外端側を示す拡大断面図 本発明の放電ランプの封止部の外端側を示す拡大断面図 本発明の放電ランプの封止部の外端側を示す拡大断面図 従来の放電ランプの封止部の外端側を示す拡大断面図
符号の説明
1 放電容器
2 封止管
3 発光管
4 ガラス部材
5 金属箔
6 陽極
7 陰極
8 内部リード
9 外部リード
10 保持用筒体
11 金属板
12 集電板
13 外部石英管
14 凹部
15 巻き箔
16 貫通孔
17 テーパ面
20 低融点ガラス
21 空隙
22 封着材

Claims (7)

  1. 発光管の両端に封止管が連設されてなる放電容器と、前記発光管の内部に配置された電極と、前記封止管の内部に配置されたガラス部材と、前記ガラス部材の外周面に配置された金属箔と、前記金属箔と電気的に接続し外部石英管の貫通孔に挿通される外部リードとを有する放電ランプにおいて、
    前記外部石英管の貫通孔の内周面と前記外部リードの外周面との間に形成された隙間に低融点ガラスを備え、当該貫通孔の外端に当該貫通孔を拡開して設けられる凹部を有することを特徴とする放電ランプ。
  2. 前記凹部は、前記貫通孔の開口側に広がるテーパ面によって形成されることを特徴とする請求項1に記載の放電ランプ。
  3. 前記凹部は、前記貫通孔の内表面に段部を設けることによって形成されることを特徴とする請求項1に記載の放電ランプ。
  4. 前記低融点ガラスは、ドーナツ状の固体物であって、前記外部リードが貫通しているとともに、前記外部石英管の外端面に配置された状態において、加熱溶融されることにより形成されたものであることを特長とする請求項1に記載の放電ランプ。
  5. 前記低融点ガラスは、ドーナツ状の固体物であって、前記外部リードが貫通しているとともに、前記凹部の内部に配置された状態において、加熱溶融されることにより形成されたものであることを特徴とする請求項1に記載の放電ランプ。
  6. 前記封止管は、前記外部石英管の外端面よりも管軸方向に突き出るように形成されることで、当該外部石英管の外周壁が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の放電ランプ。
  7. 前記外部リードの外周面であって、前記隙間に相当する部位に巻き箔が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の放電ランプ。
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