JP2010257661A - 高圧放電ランプおよび照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】透光性セラミックス放電容器の開口部と電流導入導体との封着部における強度と封着性とを共に向上させることができる長寿命高圧放電ランプおよび照明装置を提供する。
【解決手段】放電空間を包囲する包囲部２１ａおよびこの包囲部２１ａに開口部が形成された透光性セラミックス放電容器２１と；この放電容器の開口部から包囲部に向って一部が挿入されてこの開口部に封着された導電体１３ａ，１３ｂと；この導電体の内端に接続されて前記放電容器内に封装された電極２２ａ，２２ｂと；前記放電容器内に封入された放電媒体と；前記放電容器の開口部の溶融により導電体をこの開口部に封着すると共に、この開口部を封止する封着部２３ａ，２３ｂと；を具備している。この封着部は、その軸方向外端に向けて漸次縮径して前記導電体の軸線に対して１５〜５０°で傾斜するテーパ状に形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、透光性セラミックス放電容器を備えた高圧放電ランプ、これを用いた照明装置に関する。

従来の透光性セラミックス放電容器を備えた高圧放電ランプにおいては、電流導入導体を介して上記放電容器を封止するために、種々の態様が提案されている。その中でも最も普及しているのは、ガラスフリットを用いる態様である（例えば、特許文献１参照。）。

しかし、このガラスフリット封着では、ガラスフリットの耐熱性が充分に高くないので、所要のランプ寿命特性を得るためには封止部の温度を所要に抑制しなければならない。そこで、管壁負荷を小さくするために、管壁温度を低下させるので、ハロゲン化物の蒸発が充分に行われなくなり、蒸気圧を高めることができない。その結果、発光効率を所期の程度まで高くすることができない。また、ガラスフリットは、封入放電媒体の一例である発光金属のハロゲン化合物と比較的反応し易いために、発光特性は良好であるが反応性が高いハロゲン化物を用いることができない等の課題がある。

そこで、このようなフリットガラスを用いないフリットレス封着が従来から提案され知られている。このフリットレス封着の一例としては、透光性セラミックス放電容器の開口端部内に、電流導入導体の一端部を挿入し、その挿入状態でこの透光性セラミックス放電容器の開口端部を加熱溶融して、この電流導入導体を開口端部に封着すると共に開口端部を封止する方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開平０６−１９６１３１号公報 特開２００７−１１５６５１号公報

しかしながら、特許文献２に記載されているようなフリットレス封着では、単に透光性セラミックス放電容器の開口部を加熱溶融して形成された封着部に熱応力が発生し、クラックの発生等の破損が発生し易いという課題がある。このためにランプの寿命が短いという課題がある。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、透光性セラミックス放電容器の開口部と電流導入導体との封着部における熱応力を低減し、長寿命の高圧放電ランプおよび照明装置を提供することにある。

請求項１に係る高圧放電ランプは、放電空間を包囲する包囲部およびこの包囲部に開口部が形成された透光性セラミックス放電容器と；この放電容器の開口部から包囲部に向って挿入されてこの開口部に封着された電流導入導体と；この電流導入導体の内端に接続されて前記放電容器内に封装された電極と；前記放電容器内に封入された放電媒体と；前記放電容器の開口部の溶融により前記電流導入導体をこの開口部に封着すると共に、この開口部を封止する封着部と；を具備し、この封着部は、その軸方向外端に向けて漸次縮径して前記電流導入導体の軸線に対して１５〜５０°で傾斜するテーパ状に形成されていることを特徴とする。

本発明は、以下の各態様を含む。

〔透光性セラミックス放電容器について〕
透光性セラミックス放電容器は、単結晶の金属酸化物例えばサファイヤと、多結晶の金属酸化物、例えば半透明の気密性アルミニウム酸化物、イットリウム−アルミニウム−ガーネット（ＹＡＧ）、イットリウム酸化物（ＹＯＸ）と、多結晶非酸化物例えばアルミニウム窒化物（ＡｌＮ）のような光透過性および耐熱性を備えたセラミック材料からなり、内部の放電空間が外部に対して気密に形成される容器である。しかし、上記材料の中でも透光性多結晶アルミナセラミックスは、工業的に量産できて比較的容易に入手できるため、透光性セラミックス放電容器の構成材料として好適である。

本発明は、電流導入導体を加熱し、その伝熱により透光性セラミックス放電容器の開口部を間接的に加熱し溶融させて電流導入導体に溶着させることにより封着できることを発明者が新たに見出した。本発明は、この新知見に基づいてなされたものである。

なお、透光性セラミックス放電容器における透光性とは、その内部の放電によって発生した光を透過して外部に導出できる程度に光透過性であることをいい、透明ばかりでなく、光拡散性であってもよい。そして、少なくとも放電空間を包囲する部分の主要部が透光性を備えていればよく、要すれば上記主要部以外の付帯的構造を備えているときには、当該部分は遮光性であってもよい。

透光性セラミックス放電容器は、放電空間を包囲するために、包囲部を備えている。包囲部の内部、すなわち放電空間が適当な形状、例えば球状、楕円球状、ほぼ円柱状などの形状をなしていることを許容する。放電空間の容積は、高圧放電ランプの定格ランプ電力、電極間距離などに応じてさまざまな値が選択され得る。例えば、液晶プロジェクタ用ランプの場合、０．５ｃｃ以下にすることができる。自動車前照灯用ランプの場合、０．０５ｃｃ以下にすることができる。また、一般照明用ランプの場合、定格ランプ電力に応じて１ｃｃ以上および以下のいずれにすることもできる。

また、透光性セラミックス放電容器は、包囲部に連通する開口部を備えている。開口部は、少なくとも後述する電流導入導体をそこに挿入し、かつ、電流導入導体を開口部に封着することによって透光性セラミックス放電容器を封止するために機能する。また、後述する放電媒体を透光性セラミックス放電容器すなわち包囲部の内部へ封入するためにも機能させることができる。

開口部の数は、一般的な一対の電極を封装する構成のためには２つであるが、配設する電流導入導体の数に応じて１つないし３つ以上の複数であることを許容する。一対の電極を封装するために２つの開口部を配設する場合、各開口部は、それぞれ離間した位置に配設されるが、好適には管軸に沿って離間対向している。

開口部は、透光性セラミックス放電容器を形成したときに別体をなしているが、電流導入導体と一緒に封止後には、開口部として一体化される筒状の中間部材を付加的に用いることができる。すなわち、透光性セラミックス放電容器を形成したときに一体的に形成されている開口部の部分と電流導入導体とが直接融着して封止が形成されるだけでなく、透光性セラミックス放電容器と一体の開口部と電流導入導体との間にセラミックス製などの筒状の中間部材を介在させることができる。この中間部材は、筒状に固形化された状態または粉体状態などであることが許容される。中間部材は、開口部と電流導入導体とに融着してこれらの間を良好に封止する。

また、開口部を包囲部に連続して形成してもよく、包囲部に連続する小径筒部を付帯的に形成し、この小径筒部の包囲部と反対側の端部に開口を形成するのであってもよい。後者の場合、小径筒部の長さは自由である。なお、開口部のセラミックスは遮光性であってもよい。

小径筒部は、従来フリットガラスを用いて透光性セラミック放電容器を封止する場合に採用されているいわゆるキャピラリー構造を形成するために採用されている構造であるが、本発明においても、所望によりキャピラリー構造を形成するように小径筒部を形成することが許容される。しかし、キャピラリー構造を形成しない場合であっても、短寸の筒部を開口部に形成することにより、開口部の封止が確実になる。上記のいずれの構成であっても、開口部の大きさは、電流導入導体を挿入し、かつ、開口部の透光性セラミックス放電容器が溶融することによって、溶融した透光性セラミックスが導入導体に溶着することができるような大きさおよび形状に形成されている。封着部の管軸方向の長さは、約１〜７ｍｍ程度、好適には１．５〜４ｍｍであることを許容する。

透光性セラミック放電容器を封止するために、開口部のセラミックスを溶融させる手段は、特段限定されない。例えば、開口部のセラミックスを加熱して、その溶融温度以上に温度上昇させれば、セラミックスが溶融し、開口部に挿入されている電流導入導体の表面を濡らして馴染ませることができる。この後、加熱を止めて馴染んだ個所を冷却すれば、セラミックスが固化して、電流導入導体が開口部に封着され、かつ、開口部が封止される。開口部のセラミックスを加熱する手段は特段限定されない。例えば、レーザーや反射鏡付ハロゲン電球などの熱線投射形の局部加熱手段、誘導加熱手段および電気ヒータなどを用いることができる。なお、レーザーとしては、例えばＹＡＧレーザー、ＣＯ_２レーザーなどを用いることができる。

熱線投射形の上記局部加熱手段を用いて開口部の全周を加熱する場合、局部加熱手段を開口部に対して所定の離間位置、例えば開口部の側方に固定し、局部加熱手段を作動させながら透光性セラミック放電容器の開口部および局部加熱手段のいずれか一方または双方を回転させれば、開口部の全周を均一に加熱することができる。しかし、所望により、開口部の延在方向、例えば管軸方向からレーザーを照射したり、固定的に配置された開口部の周囲に複数の局部加熱手段を配置したり、局部加熱手段を開口部の周囲に回転させたり、あるいは開口部の全周を包囲する加熱手段を配設したりすれば、透光性セラミック放電容器を静止状態で加熱することもできる。

さらに、上記レーザ等により電流導入導体を加熱し、その加熱により、この電流導入導体に接触し、または間隙を置いて近接するセラミックス放電容器の開口部を間接的に加熱し溶融させてもよい。

また、透光性セラミックス放電容器を製作する場合には、包囲部を一体的に成形して形成してもよいし、複数の構成部材を接合させたり、嵌合させたりして形成してもよい。例えば、包囲部の他に小径の筒部などの付帯的構造を備えている場合、包囲部の両端または一端に付帯的構造を最初から一体に成形することができる。しかし、例えば包囲部と、付帯的構造とを、それぞれ別に仮焼結してから所要に接合させて、全体を焼結することにより、一体の透光性セラミックス放電容器を形成することもできる。また、筒状部分と端板部分とをそれぞれ別に仮焼結してから接合して、全体を焼結することにより、一体化された包囲部を形成することもできる。

〔電流導入導体について〕
電流導入導体は、後述する電極に電圧を印加して、電極に電流を供給し、かつ、透光性セラミックス放電容器を封止するために機能する導体である。そのために、透光性セラミックス放電容器の開口部の内部に挿入されている内端側の部分が電極に接続し、外端側が透光性セラミックス放電容器の外部に延出露出している。なお、透光性セラミックス放電容器の外部に露出しているとは、透光性セラミックス放電容器から外部へ突出していてもよいし、また突出していなくてもよいが、外部から給電できる程度に外部に臨んでいればよい。

また、電流導入導体は、封着性金属、すなわちその熱膨張係数が透光性セラミックス放電容器を構成している透光性セラミックスのものと近似している導電性金属であるニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、バナジウム（Ｖ）、白金（Ｐｔ）、モリブデン（Ｍｏ）およびタングステン（Ｗ）などの金属やサーメットなどを用いることができる。また、透光性セラミックス放電容器の材料にアルミナセラミックスなどのアルミニウム酸化物を用いる場合、ニオブおよびタンタルは、平均熱膨張係数がアルミニウム酸化物とほぼ同一であり、またモリブデンはその平均熱膨張係数が上記酸化物のそれと接近しているから、封止に好適である。イットリウム酸化物およびＹＡＧの場合も差が少ない。窒化アルミニウムを透光性セラミックス放電容器に用いる場合には、電流導入導体にジルコニウムを用いるとよい。また、電流導入導体を複数の材料部分を接合して形成することもできる。例えば、一部を上記のグループから選択した金属の部分とし、この金属部分にサーメットを管軸方向に接合したり、管軸と直交する周方向に接合したりした構成とすることができる。そして、電流導入導体の少なくとも一部にモリブデン（Ｍｏ）の部分とニオブ（Ｎｂ）の部分とを設ける場合、これらモリブデンとニオブの部分で透光性セラミックス放電容器の開口部と電流導入導体との間の封着を行うことができる。例えば、これらモリブデン部とニオブ部とをレーザ等により加熱すると、これらモリブデン部とニオブ部が昇温し、この熱が透光性セラミックス放電容器の開口部に伝熱されることで封着予定部が溶融し、モリブデンデン部とニオブ部に融着する。これにより封着部と封止部が共に形成される。

〔電極について〕
電極は、透光性セラミックス放電容器の内部に後述する放電媒体の放電を生起させる手段である。電極は、一般的にその一対が透光性セラミックス放電容器の内部において電極間でアーク放電が生起されるように離間対向して配設される。なお、本発明においては、少なくとも１個の電極が上記導入導体に接続して透光性セラミックス放電容器内に封装されている。

また、電極は、電流導入導体に接続して透光性セラミックス放電容器内の所定位置に支持されている。例えば、電極の基端が電流導入導体の透光性セラミックス放電容器の内部側に位置する内端部に接続される。

さらにまた、電極の材料としては、タングステン、ドープドタングステン、トリエーテッドタングステン、レニウムまたはタングステン−レニウム合金などを用いることができる。

さらにまた、一対の電極を用いる場合、交流点灯形の場合にはそれらを対称構造とするが、直流点灯形の場合には、非対称構造にすることができる。

〔放電媒体について〕
放電媒体は、その放電により所望の発光を得るための手段であるが、本発明においてその構成が特段限定されない。例えば、下記に列挙する態様であることを許容する。しかし、好ましくは発光金属のハロゲン化物、ランプ電圧形成媒体および希ガスにより構成される。なお、本発明において、「高圧放電」とは、イオン化媒体の点灯中の圧力が大気圧以上になる放電をいい、いわゆる超高圧放電を含む概念である。

発光金属のハロゲン化物は、主として可視光を発光する発光金属のハロゲン化物であり、既知の各種金属ハロゲン化物を採用することができる。すなわち、発光金属の金属ハロゲン化物は、発光色、平均演色評価数Ｒａおよび発光効率などについて所望の発光特性を備えた可視光の放射を得るため、さらには透光性セラミックス放電容器のサイズおよび入力電力に応じて、既知の金属ハロゲン化物の中から任意所望に選択することができる。例えば、ナトリウム（Ｎａ）、スカンジウム（Ｓｃ）、希土類金属（ジスプロシウム（Ｄｙ）、ツリウム（Ｔｍ）、ホルミウム（Ｈｏ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ランタン（Ｌａ）およびセリウム（Ｃｅ）など）、タリウム（Ｔｌ）、インジウム（Ｉｎ）およびリチウム（Ｌｉ）からなるグループの中から選択された一種または複数種のハロゲン化物を用いることができる。

ランプ電圧形成媒体は、ランプ電圧を形成するのに効果的な媒体であり、例えば水銀または下記の金属のハロゲン化物を用いることができる。すなわち、ランプ電圧形成媒体としてのハロゲン化物は、点灯中の蒸気圧が相対的に大きくて、かつ、可視域の発光量が上記発光金属による可視域の発光量に比較して少ない金属、例えばアルミニウム（Ａｌ）、鉄（Ｆｅ）、亜鉛（Ｚｎ）、アンチモン（Ｓｂ）、マンガン（Ｍｎ）などのハロゲン化物が好適である。発光金属のハロゲン化物は、ハロゲンとしてよう素、臭素、塩素またはフッ素のいずれか一種または複数種を用いることができる。

そして、セラミックス放電容器の開口部の溶融により形成された封着部は、その軸方向外端に向けて漸次縮径するテーパ状に形成されるが、そのテーパ角の１５〜５０°は、電流導入導体の軸線（中心軸）に平行な例えば水平軸に対してなす角度をいう。

そして、請求項２記載の高圧放電ランプは、前記放電容器の開口部と前記封着部とが融着する融着部の融着界面は、前記電気導入導体の軸方向に直交する直交面に対して１０〜４５°傾斜して形成されていることを特徴とする。

放電容器の開口部と封着部との融着界面とは、放電容器の開口部が溶融し冷却固化して形成された封着部と放電容器開口部の端面との接合境界面であって、この接合境界面、すなわち開口部の端面は、電流導入導体の軸線に対して垂直をなす垂直軸に対して１０〜４５°傾斜した傾斜面に形成されている。

請求項３記載の高圧放電ランプは、前記電流導入導体は、前記封着部の内面に融着される融着部には、モリブデンよりなるモリブデン部と、このモリブデン部から封着部の外方側に一体に連結されるニオブよりなるニオブ部とが配設されており、これらモリブデン部の長さＭｏＬとニオブ部の長さＮｂＬとの比（ＭｏＬ：ＮｂＬ）が１：１〜３：１の範囲内となるように形成されていることを特徴とする。

封着部に位置する電流導入導体のモリブデン部は、ニオブ部と同軸状に接合され、放電容器の包囲部側に配設される。モリブデン部は、その長さ（ＭｏＬ）がニオブ部の長さ（ＮｂＬ）と同じ（１：１）から３倍（３：１）までの範囲で形成される。

請求項４記載の照明装置は、照明装置本体と；この照明装置本体に配設された請求項１ないし３のいずれか一記載の高圧放電ランプと；この高圧放電ランプを点灯する点灯回路と；を具備することを特徴とする。

請求項１に係る高圧放電ランプによれば、封着部が１５〜５０°で傾斜するテーパ状に形成されているので、高圧放電ランプの点灯時に封着部に発生する熱応力を低減できる。このために、封着部の封着性と強度を共に向上させることができるので、ランプ寿命を長くすることができる。

請求項２に係る高圧放電ランプによれば、セラミックス放電容器の開口部と封着部との融着界面が電流導入導体の軸方向に対して垂直をなす垂直軸に対して４５〜８０°傾斜しているので、封着部のランプ点灯時の熱応力をさらに低減できる。このために、封着部の封着性と強度を共に一層向上させることができる。その結果、ランプ寿命をさらに長くすることができる。

請求項３に係る高圧放電ランプによれば、封着部内面が融着して封着する電流導入導体の封着部がモリブデン部とニオブ部の各一部であり、これら両封着部の長さの比（ＭｏＬ：ＮｂＬ）が１：１〜３：１であるので、封着部の面積を拡大して強度を増強することができる。このために、封着部のランプ点灯時の熱応力をさらに低減できるので、これら封着部の封着性と強度を共に向上させることができる。その結果、ランプ寿命をさらに長くすることができる。

請求項４に係る照明装置によれば、請求項１ないし３のいずれか一記載の高圧放電ランプを具備しているので、照明装置としての寿命も長くすることができる。

図２で示す本発明の第１の実施形態に係る高圧放電ランプに組み付けられる発光管の縦断面図。 図１で示す発光管を具備した高圧放電ランプの全体を示す正面図。 図１で示す発光管の封着部とその周辺部の拡大図。 図１〜図３で示す発光管の封着部角度（テーパ角。°）と、この封着部に発生するランプ点灯時の熱応力（ＭＰａ）との相対関係を示すグラフ。 本発明の第２の実施形態に係る発光管の縦断面図。 図５で示す発光管の封着部とその周辺部の拡大図。 （Ａ）は図１〜図３で示す発光管の封着部に発生する熱応力を説明するための模式図、（Ｂ）は図５，図６で示す発光管の封着部に発生する熱応力を説明するための模式図。 本発明の第３の実施形態に係る照明装置の概略側面図。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。なお、複数の添付図面中、同一または相当部分には同一符号を付している。

図１は、図２で示す本発明の第１の実施形態に係る高圧放電ランプに組み付けられる発光管の縦断面図、図２は当該高圧放電ランプの全体を示す正面図、図３は図１で示す発光管の封着部とその周辺部の拡大図である。

図２に示すように高圧放電ランプ１は、定格ランプ電力１００Ｗ用として好適な構造であって、発光管２を具備している。発光管２は外管３内に封入されている。

外管３は、硬質ガラスからなるＴ形バルブ状をなしていて、そのネック部にフレアステム４を封着して備えている。フレアステム４は、一対の導入線４ａ，４ｂを気密に導入している。外管３は、その内部の所定位置に発光管２を後述する支持構体５ａ，５ｂにより支持して収納している。

ＵＶエンハンサ６は、気密容器、導入線、内部電極、放電媒体および外部電極を具備して構成されている。気密容器は、石英ガラスなどの紫外線透過性ガラス製で、その一端部にピンチシール部が形成されていることにより、内部に細長い放電空間が形成されている。導入線は、先端が後述する内部電極に溶接し、ピンチシール部から外部へ導出され、基端部の部分で図１に示すように、一方の支持枠７ａに溶接されている。

上記内部電極は、モリブデン製の板状をなしていて、気密容器の放電空間内に封装されており、その基部がピンチシール部内に気密に埋設されている。外部電極は、外径０．４ｍｍのモリブデン線からなり、気密容器の外周に密着して５ターン巻き付けられているとともに、その基端部が支持構体８ｂに溶接されている。こうして、ＵＶエンハンサ６は、その導入線の基端部および外部電極の基端部により、外管３内の所定の位置に配置されている。以上説明した構造により、ＵＶエンハンサ６は、外管３内において発光管２と並列に接続されているとともに、発光管２の一方の電極に接近した位置に保持されている。

シュラウドガラス９は、肉厚１．０ｍｍで外管３内に収納可能な外径の円筒状石英ガラス体からなり、外管３内において発光管２を包囲する位置に後述する支持部材４５ａによって保持されている。

一方の支持構体５ａは、支持枠７ａ，７ｂ、ブリッジ導体１１、一対のスプリング片１２ａ，１２ｂおよび支持部材１０からなる。支持枠７ａ，７ｂは、図１において下端が一方の導入線４ａに接続し、上端が延長されてスプリング片１２ａを形成している。ブリッジ導体１１は、発光管２の図２中、上側の電流導入導体（導電体）１３ａに溶接されることによって発光管２の上部を支持している。一対のスプリング片１２ａ，１２ｂは、外管３の内面に弾力的に当接して、一対の支持枠７ａ，７ｂの上部を外管３の内面に対して横揺れを防止している。支持部材１０ａは、シュラウドガラス３の上下両端を支持している。

一方の支持構体５ｂは、直棒状をなしていて、その下部がフレアステム４に封着されている導入線４ｂに溶接されることによって電気的に接続し、かつ、機械的に支持されている。そして、上端部が発光管２の図２中、下側の電流導入導体（導電体）１３ｂに接続導体を介して溶接されて、発光管２の下部を支持している。

口金１４は、Ｅ３９形口金であり、外管３のネック部に固着され、外管３から外部へ露出した図示しない一対の導入線の一方がシェル部に、他方がセンターコンタクトに、それぞれ接続している。なお、図２において、符号Ｇはゲッタであり、外管３内の不純ガスを吸収して清浄化するもので、支持枠４２ａの上部に溶接されている。

そして、図１に示すように、発光管２は、透光性セラミックス放電容器の一例である放電容器２１、一対の電極２２ａ，２２ｂ、一対の電流導入導体の一例である導電体１３ａ，１３ｂおよび放電容器２１の内部に封入された放電媒体を備えている。

放電容器２１は、アルミナセラミックスを主成分とし、焼結助剤を含むものであって、透光性を有する。放電容器２１は、例えば楕円球状の包囲部２１ａおよびこの包囲部２１ａの長径方向両端に連通して配設された一対の小径筒部２１ｂ，２１ｃを備えている。これら小径筒部２１ｂ，２１ｃおよび包囲部２１ａは、鋳込み成形により一体に形成され、一対の小径筒部２１ｂ，２１ｃの軸方向両端は、一対の導電体１３ａ，１３ｂを挿入させる開口部として開口されている。

包囲部２１ａは、２つの楕円球の半球体が、互いに向かい合うように軸方向に離間した状態で、半球状の部分の間を直線で結んで形成されてほぼ楕円球形の形状をなしていており、肉厚が０．８ｍｍである。

一対の小径筒部２１ｂ，２１ｃは、それぞれ内径約１ｍｍのパイプ状をなし、先端が対応する包囲部２１ａの半球状部分の中央部に一体的に接続されている。なお、包囲部２１ａおよび小径筒部２１ｂ，２１ｃの境界部は、その内外両面が曲面によって形成されている。

電極２２ａ，２２ｂは、それぞれ外径０．５ｍｍのタングステン棒からなる細長い直棒状に形成され、ほぼ同径棒状の一対の導電体１３ａ，１３ｂの各内端部に、同心状に一体に連結されている。

各導電体１３ａ，１３ｂは、モリブデンＭｏにより直棒状に形成されたモリブデン部Ｍｏと、ニオブＮｂにより同径直棒状に形成されたニオブ部Ｎｂとを直線状に溶接して一体に連結しており、さらに、各モリブデン（Ｍｏ）の先端に電極２２ａ，２２ｂを溶接等により、それぞれ同心状に一体に連結している。これら導電体１３ａ，１３ｂは、その電極２２ａ，２２ｂ側の先端から一対の小径筒部２１ｂ，２１ｃ内に同心状に挿入され、各ニオブ部Ｎｂ側の基端部が小径筒部２１ｂ，２１ｃの封着部２３ａ，２３ｂから外部へ気密に突き出している。これら導電体１３ａ，１３ｂの外周面と、小径筒部２１ｂ，２１ｃの内周面との間には微少間隙ｇがそれぞれ形成されている。

放電媒体は、始動ガスおよびバッファガスとしてアルゴン（Ａｒ）、下記のハロゲン化金属、ならびにバッファ蒸気としての水銀からなり、透光性セラミックスの放電容器２１内に封入されている。なお、金属ハロゲン化物および水銀は、蒸発する分より過剰に封入されているので、その一部が安定点灯時に小径筒部２１ｂ，２１ｃ内に形成されるわずかな隙間内に液相状態で滞留している。そして、点灯中下側となる例えば小径筒部１３ｂ内に液相状態で滞留している放電媒体の表層部付近に最冷部が形成される。

そして、一対の封着部２３ａ，２３ｂは、アルミナセラミックス製の一対の小径筒部２１ｂ，２１ｃの軸方向外端部である開口部の局所的な加熱溶融との冷却固化により形成され、その開口部を、その内部に各導電体１３ａ，１３ｂの内端部をそれぞれ挿入させた状態で気密に封止している。

すなわち、まず、一対の小径筒部２１ｂ，２１ｃの開口端内へ一対の各導電体１３ａ，１３ｂを、その先端の電極２２ａ，２２ｂ側へ同心状に挿入し、包囲部２１ａ内で一対の電極２２ａ，２２ｂ同士を同心状に対向させ、その対向間隔を所定の電極間距離に設定して所要の治具により保持する。

次に、この状態で、各小径筒部２１ｂ，２１ｃの所定の封着予定部の外面に、例えばその周方向を３等分する角度、すなわち１２０°間隔を置いた３方向から例えば波長が１μｍのＹＡＧレーザ等所要のレーザ光を所要の出力で垂直方向に照射する。波長が１μｍのレーザによれば金属によるレーザ光反射を抑制できる。

すると、このレーザ光は、小径筒部２１ｂ，２１ｃのアルミナを透過して、導電体１３ａ，１３ｂの金属のモリブデン部Ｍｏとニオブ部Ｎｂで吸収され、ここで加熱される。

さらに、このモリブデン部Ｍｏとニオブ部Ｎｂの加熱の輻射熱によりアルミナセラミックス製の小径筒部２１ｂ，２１ｃの開口端部が間接的に加熱され溶融する。これにより、この溶融したアルミナセラミックスが導電体１３ａ，１３ｂのモリブデン部Ｍｏとニオブ部Ｎｂの境界部とその周辺部に融着して封着されると共に、小径筒部２１ｂ，２１ｃの開口部が気密に封止される。

図３でも示すように、このように形成された封着部２３ａ，２３ｂは、その外方に向けて次第に縮径する先細のテーパ状に形成され、その外周面Ｓ１には１５〜５０°の先細の
傾斜面Ｓ１が形成される。この傾斜面Ｓ１の傾斜角（封着部角度）θ１は、導電体１３ａ，１３ｂの中心軸に平行な図３中水平軸に対してなす角度であり、レーザ光を照射する小径筒部２１ｂ，１２ｃの照射位置を、その軸方向へ適宜移動させることにより調整することができる。また、この封着部角度θ１により、封着部２３ａ，２３ｂ中のモリブデン封着部の長さＭｏＬと、同ニオブ封着部ＮｂＬの長さの比を適宜調整することができる。これらＭｏＬとＮｂＬの長さの比（ＭｏＬ：ＮｂＬ）を１：１〜３：１の範囲に調整することにより、この封着部１５の強度を向上させ、ランプ寿命を延ばせる。

図４は、上記封着部角度θ１と、ランプ点灯時の熱応力（ＭＰａ）との相対関係を示すグラフであり、この封着部角度θ１が１５〜５０°の場合には、発光管２の点灯時に封着部２３ａ，２３ｂに発生する熱応力を例えば約２００〜２７５ＭＰａ程度に低減できることを示している。

すなわち、封着部角度θ１が１５°未満であると、一対の封着部２３ａ，２３ｂの軸方向長さが長くなって発光管２の大形化を招く。一方、封着部角度θ１が５０°を超えると、熱応力が集中し易くなってこの先細の先端部が起点となったクラックが発生し易くなり、また一対の封着部２３ａ，２３ｂの軸方向長さが短くなって、封着の信頼性が低下する。

そして、各小径筒部２１ｂ，２１ｃの融着予定部の外面に、その周方向３等分する角度（１２０°）の３方向からレーザを照射するので、発光管２をその中心軸回りに相対的に回転させる必要が無い。また、各レーザ装置が相互に対向しないので、各レーザ装置にレーザ光が照射されて破損する虞を低減できる。

図５は本発明の第２の実施形態に係る発光管２Ａの縦断面図、図６は、その発光管の封着部の拡大図である。この発光管２Ａは、図１〜図３で示す上記発光管２のように封着部２３ａ，２３ｂの封着角度θ１を所定角度（１５〜５０°）内に規制しつつ、一対の小径筒部２１ｂ，２１ｃの端面と一対の封着部２３ａ，２３ｂの端面とが相互に融着する各融着界面Ｓ２の傾斜角度θ２が図６で示すように仮想直交面Ｖに対して１０〜４５°（導電体１３ａ，１３ｂの軸線（水平軸）に対しては１００〜１３５°）になるように形成した点に特徴があり、これ以外は図１〜図３で示す発光管２と同様の構成である。

すなわち、図６に示すように発光管２Ａは、一対の封着部２３ａ，２３ｂの端面と、一対の小径筒部２１ｂ，２１ｃの端面とが融着する融着界面Ｓ２の角度θ２が直交面Ｖに対して１０〜４５°をなすように形成している点に特徴がある。

図６にも示すようにこの融着界面Ｓ２の角度θ２は、小径筒部２１ｂ，２１ｃの先細先端を垂直方向に通る直交面Ｖと融着界面Ｓ２とがなす角度である。

図７（Ａ）に示すように仮に封着部２３ａ，２３ｂと小径筒部２１ｂ，２１ｃとの融着界面Ｓ２の傾斜角θ２が９０°（直角）である場合には、その融着界面Ｓ２に、ランプ点灯時の封着部２３ａ，２３ｂの熱応力が白矢印に示すように導電体１３ａ，１３ｂの軸線にほぼ平行な方向と、その垂直方向に発生する。また、この直角方向の熱応力は、ほぼ垂直の融着界面Ｓ２に沿って導電体１３ａ，１３ｂ側へ作用するので、その作用点に、直角方向の熱応力が局所的に集中する。このために、この作用点の封着強度を低減させ、破損させる可能性が高くなる。

これに対して図７（Ｂ）に示すように融着界面Ｓ２の角度θ２が垂直軸Ｖに対して例えば１０〜４５°傾斜している場合には、この融着界面Ｓ２で発生した熱応力は、その傾斜角θ２に沿った方向に作用し、垂直方向には作用しないので、その作用点における熱応力を低減させることができる。

そして、図６に示すように封着部２３ａ，２３ｂは、その内面が封着される導電体１３ａ，１３ｂのモリブデン部Ｍｏとニオブ部Ｎｂの各長さＭｏＬ，ＮｂＬの比（ＭｏＬ：ＮｂＬ）が１：１〜３：１になるように形成されている。

すなわち、封着部２３ａ，２３ｂのニオブ部Ｎｂの長さＮｂＬが同モリブデン部Ｍｏの長さＭｏＬと等しい長さ以下、または３倍以上の場合は発光管２０Ａの点灯時に封着部２３ａ，２３ｂに発生する熱応力が増大し、封着部２３ａ，２３ｂのクラックの発生等の破損があるが、図６に示すように２：１である場合には、１：１〜３：１の範囲内であるので、封着部２３ａ，２３ｂの熱応力を低減できる。このために、封着部２３ａ，２３ｂのクラックの発生等の破損を低減できる。

図８は本発明の第３の実施形態に係る照明装置３１の概略側面図である。この照明装置３１は、天井３２に埋設される埋込形照明装置であり、天井３２側に取り付けられる器具（装置）本体３３を有する。この器具（装置）本体３３内にはソケット３４が設けられ、このソケット３４には図２で示す前記高圧放電ランプ１の口金１４が装着される。また、この器具（装置）本体３３内には高圧放電ランプ１の放射光を図８中下方へ反射させる反射鏡３５が配設され、この反射鏡３５の開口側を覆ってガラスなどからなるカバー部材やレンズ等からなる制光体３６が配設されている。

そして、この高圧放電ランプ１は、器具（装置）本体３３またはこの本体３３やあるいはこの本体３３とは別置された安定器などを有する図示しない点灯装置と電気的に接続され、この点灯装置からの給電により点灯することができる。

また、照明装置はこの実施の形態に限らず、他の構造や用途をなすものであってもよく、点灯方式も矩形波点灯回路装置を用いるものに限らず、チョークコイル式やトランス式などの磁気式の安定器を用いるものであってもよい。なお、上記実施形態に係る発光管２，２Ａでは、一対の導電体１３ａ，１３ｂをその全長に亘って同径の棒状に形成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、一対の封着部２３ａ，２３ｂより外方へ延在する部分を、その内側よりも大径の係止部を形成してもよい。これによれば、各導電体１３ａ，１３ｂの位置決め精度の向上を図ることができる。

１…高圧放電ランプ、２，２Ａ…発光管、１３ａ，１３ｂ…一対の導電体（電流導入導体）、２１…放電容器（透光性セラミックス放電容器）、２１ｂ，２１ｃ…一対の小径筒部（開口部）、２２ａ，２２ｂ…一対の電極、２３ａ，２３ｂ…一対の封着部、Ｓ１…封着部傾斜面、Ｓ２…融着界面、θ１…封着部角度、θ２…融着界面角度。

Claims (4)

1. 放電空間を包囲する包囲部およびこの包囲部に開口部が形成された透光性セラミックス放電容器と；
   この放電容器の開口部から包囲部に向って挿入されてこの開口部に封着された電流導入導体と；
   この電流導入導体の内端に接続されて前記放電容器内に封装された電極と；
   前記放電容器内に封入された放電媒体と；
   前記放電容器の開口部の溶融により前記電流導入導体をこの開口部に封着すると共に、この開口部を封止する封着部と；
   を具備し、この封着部は、その軸方向外端に向けて漸次縮径して前記電流導入導体の軸線に対して１５〜５０°で傾斜するテーパ状に形成されていることを特徴とする高圧放電ランプ。
2. 前記放電容器の開口部と前記封着部とが融着する融着部の融着界面は、前記電気導入導体の軸方向に直交する直交面に対して１０〜４５°傾斜して形成されていることを特徴とする請求項１記載の高圧放電ランプ。
3. 前記電流導入導体は、前記封着部の内面に融着される融着部には、モリブデンよりなるモリブデン部と、このモリブデン部から封着部の外方側に一体に連結されるニオブよりなるニオブ部とが配設されており、これらモリブデン部の長さＭｏＬとニオブ部の長さＮｂＬとの比（ＭｏＬ：ＮｂＬ）が１：１〜３：１の範囲内となるように形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の高圧放電ランプ。
4. 照明装置本体と；
   この照明装置本体に配設された請求項１ないし３のいずれか一記載の高圧放電ランプと；
   この高圧放電ランプを点灯する点灯回路と；
   を具備することを特徴とする照明装置。

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