JP3166526B2 - ショートアーク型放電ランプ - Google Patents
ショートアーク型放電ランプInfo
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Description
ランプに関する。
度の高い石英ガラスよりなる発光バルブ内にタングステ
ン製の一対の電極を有し、該一対の電極は電極間距離を
1〜10mm程度保って配置され、内部に放電用ガスと
して水銀や各種メタルハライドや希ガスが封入されてい
る。この様なショートアーク型放電ランプは、電極間隔
が小さくて高輝度が得られることから半導体露光装置用
の光源や映写用の光源として使用されている。
導体ウエハが大型化の傾向にあり、またスループットの
増大(露光処理時間の短縮)が求められている。映写用
の光源としては、スクリーンの大型化に伴い照度の大き
いランプが期待されている。このような事情により、シ
ョートアーク型放電ランプの大出力化が図られてきてい
る。比較的小出力のランプは、例えば実願昭49−10
2752(実願昭51−30377)に記載されてい
る。それに対し、消費電力が1kW以上のランプでは更
に以下の構成をとる必要があることが知られている。
ランプの電流、電圧の設計値にもよるが大体において電
流値は大きくなる。そのため電極の径を大きくし、電極
支持用の内部リード棒も太く長くする必要がある。これ
に対応した電極の支持は、例えば実公平3−30996
や実公平3−39565に記載されているように、枝管
部にガラスパイプを使用することによって成される。
を使用する場合、その製造工程において、ランプの両端
を保持し、さらにランプを回転させながらガスバーナー
で枝管部を加熱させてガラスを収縮させている。しかし
ながら発光バルブとして使用している石英ガラス管が均
一に収縮しないため、発光バルブ側もしくは反対側の片
側にガラスパイプと内部リード棒との間に1mm程度の
大きな隙間が生じる。
熱膨張率の差が大きいガラスパイプと内部リード棒との
間には、熱膨張の違いによる破損を防止するため極僅か
な隙間が必要である。しかし、この隙間が大きすぎると
輸送中の振動、衝撃によりガラスパイプが割れたり、封
止部に使用している金属箔が内部リード棒との接続点に
おいて切断される可能性が大きくなる。また、電極から
の伝導熱が内部リード棒から枝管部のガラスに十分伝わ
らないために、封止部の温度が上昇し金属箔と内部リー
ド棒との接続部が破損する可能性が大きくなる。
時間を長くしたり、バーナーの火力を大きくすると、ガ
ラスパイプが内部リード棒に焼き付いてガラスパイプに
クラックが発生する。そして場合によっては、枝管部に
もクラックが派生する。
るので、ガラスパイプの収縮前には内部リード棒が貫通
するガラスパイプは静止せず動き回り、どうしても収縮
後に隙間に偏りが生じる。さらに、ガラスパイプを所定
の位置に配置するのが困難になり、所望の特性を有する
大出力のショートアーク型放電ランプを製作できない。
れたものであり、その第1の課題は内部リード棒とガラ
スパイプとの隙間が均一に十分小さい、大出力のショー
トアーク型放電ランプを提供することにある。
定の位置にある、所望の特性を有する大出力のショート
アーク型放電ランプを提供することにある。
に、本発明の請求項1の発明は、放電空間を取り囲む発
光バルブと、該発光バルブの両端に続く枝管部と、該発
光バルブ内に対設された一対の電極と、該電極を支持し
該枝管部で保持される内部リード棒と、該内部リード棒
に接続された気密封止金属箔と、前記枝管部と前記内部
リード棒との間に介在する前記枝管部と同材質のガラス
パイプからなる放電ランプからなり、前記ガラスパイプ
が前記内部リード棒に固着した2枚以上の厚さ0.08
〜0.8mmの金属片で位置決めされ、該金属片が前記
内部リード棒に固着する固着点が2ヵ所以上あり、かつ
該固着点の間隔が10mm以下であって、該ガラスパイ
プと該金属片との間に厚さ0.005〜0.05mmの
金属箔が巻きつけられているものである。
明において、前記巻きつけられている金属箔が前記内部
リード棒に固着し、その固着点が、前記2枚以上の各金
属片間にそれぞれ1点以上存在するようにしたものであ
る。
が前記内部リード棒に固着した2枚以上の金属片で位置
決めされているので、前記ガラスパイプが所定の位置に
配置される。さらに、枝管部を加熱する際、2枚以上の
金属片が内部リード棒の外周に均等に配置されているの
で、ガラスパイプが内部リード棒に対して変位せず、所
定に位置に配置される。金属片は、その厚みを0.08
〜0.8mmとすると好適である。
間に金属箔を巻きつけたので、隙間を小さくするため枝
管部を加熱する時間を長くしたり、バーナーの火力を大
きくしても、ガラスパイプが内部リード棒に焼き付くこ
とがなくなり、ガラスパイプのクラックの派生が抑制さ
れる。さらに、金属箔は極僅かな隙間を持ったクッショ
ンとして作用するので、前記内部リード棒と前記ガラス
パイプの熱膨張の違いによる破損が防止され、輸送中の
振動による破損も防止される。金属箔は、その厚みを
0.005〜0.05mmとすると好適である。
着する固着点を2ヵ所以上とし、かつ該固着点の間隔を
10mm以下にしたので、請求項1の発明と同様な作用
に加えて、以下の作用を有する。固着点を2ヵ所以上と
したので、前記ガラスパイプを位置決めする前記金属片
が精度よく配置される。
0mmより大きくすると、枝管部の加熱時に前記金属片
が熱膨張のため弓なりに反り、大きな隙間が発生するこ
とが分かった。よって固着点の間隔を10mm以下とし
たので、このような大きな隙間が発生しない。
明において、前記巻きつけられている金属箔が前記内部
リード棒に固着し、その固着点が、前記2枚以上の各金
属片間にそれぞれ1点以上存在するようにしたもので、
請求項1または請求項2のいずれかの発明と同様な作用
に加えて、以下の作用を有する。
ド棒に固着されているので、固着されていないときに発
生する巻き戻しによる金属箔のゆるみが発生しない。よ
ってゆるみよる金属箔のシワに起因する大きな隙間が発
生しない。特に、固着点が、前記2枚以上の各金属片間
にそれぞれ1点以上存在するようにしたので、確実にゆ
るみが発生することなく金属箔が設置される。
電ランプを説明する。放電空間を取り囲む発光バルブ2
内に陽極1と陰極(不図示)が対向配置されており、電
極間距離は3mmである。陽極1の長さは20mm、陽
極1の直径は15mmである。この陽極1は直径6mm
の内部リード棒6によって、発光バルブ2に続く枝管部
14内で保持されている。そして、この内部リード棒6
は電極1と反対側の端部において、集電用金属ワッシャ
7に熔接されている。
8の一端が熔接されている。気密封止用金属箔8は、外
部リード棒13を封止固定する封止用ガラスパイプ10
を覆う封止用ガラスカップ9の側面に沿って配置され
る。また気密封止用金属箔8の他端部には、外部リード
棒13に熔接された集電用金属ワッシャ11が熔接され
ている。12は、金属ワッシャ11を支えるガラスパイ
プである。この放電ランプは、消費電力が2kWであ
り、ランプ電流は60A,ランプ電圧は33Vである。
拡大図である。図3は、図2における枝管部分のA−A
断面図である。図4は、図2におけるガラスパイプ部分
の拡大図である。金属片3は、厚さ0.1mm、幅3m
m、長さ20mmのモリブデン製であり、図3に示され
るように内部リード棒6の外周に3枚均等に配置されて
いる。また、図4に示されるように、各々2点で内部リ
ード棒6と固着され、その固着点15は封止部近くに5
mmの間隔で位置している。
棒6との間に、金属片3を覆うように内部リード棒6の
外周に沿って厚さ0.015mmのモリブデン製のクッ
ション用金属箔4が巻きつけられている。クッション用
金属箔4は、内部リード棒6の外周に略均等に配置され
た隣合う金属片3の間で、内部リード棒6と固着してい
る。16はクッション用金属箔4を内部リード棒6に固
着した固着点であり、、固着点16は、各金属片3間に
それぞれ1点存在する。
以下の利点を有する。 (1)ガラスパイプ5を加熱収縮させる時、ガラスパイ
プ5が内部リード棒6の外周に均等に配置された金属片
3によって位置決めされているので、ガラスパイプ5が
内部リード棒6に対して変位せず、所定に位置に配置す
ることができる。特に図2あるいは図4に示すように、
金属片3の先端を折り曲げておくと、位置決めを確実に
行うことができる。
ンプを製作した。その結果、金属片3の厚さが0.08
mmより薄い場合には、ガラスパイプ5は所定の位置に
固定されなくなるとともに、内部リード棒6とガラスパ
イプ5との隙間によるリード棒6のガタツキは改善され
なかった。また、金属片3が0.8mmより厚いと内部
リード棒6の外周に沿った折り曲げが困難になり、ガラ
スの収縮後にガラスおよび金属片3に歪みが入って破損
してしまうことがあった。よって金属片3は、その厚み
を0.08〜0.8mmとすると好適であることが分か
った。
金属片3との固着点15を2カ所以上設けたので、金属
片3がずれることなく配置することができた。
数のランプを製作した。その結果、固着点間の間隔が1
0mm以上になると、枝管部14のガラス加熱時、熱膨
張のため金属片3が延びて弓なりになり、ガラスパイプ
と内部リード棒の隙間が1mm以上になり、完全にガラ
スが収縮されなくて、冷却時に隙間が大きくなってガタ
が大きくなってしまうことが分かった。本実施例では、
先に述べたように固着点間の間隔を5mmにしたので、
このような問題は発生しなかった。
の間に、クッション用金属箔4が巻きつけられているの
で、隙間を小さくするため枝管部を加熱する時間を長く
したり、バーナーの火力を大きくしても、ガラスパイプ
が内部リード棒に焼き付くことがなくなり、ガラスパイ
プでのクラックの発生しなかった。なお、内部リード棒
6に巻き付けるクッション用金属箔4は、内部リード棒
6とガラスパイプとの隙間に応じて、適時巻き数を決め
れば良い。一例として、3から4ターンが好ましい。さ
らに、クッション用金属箔4は極僅かな隙間を持ったク
ッションとして作用するので、内部リード棒6とガラス
パイプ5との熱膨張の違いによる破損も起こらなかっ
た。また、輸送中の振動に対してもクッションの役目が
あって、内部リード棒の一端に取り付けられた集電用金
属ワッシャに熔接された封止用金属箔の破損が防止でき
る。よって、内部リード棒とガラスパイプとの隙間が十
分に小さい、大出力のショートアーク型放電ランプを提
供することができた。
ランプの製作時に、クッション用金属箔4を内部リード
棒6に固着しないまま巻きつけると、クッション用金属
箔4が加熱時に巻き戻しによるゆるみが発生し、ゆるみ
よる金属箔のシワに起因する大きな隙間が発生すること
が分かった。また、ガラスの収縮が不完全になって内部
リード棒6が所定の位置に配置されないことがあること
も分かった。本実施例では、先に述べたようにクッショ
ン用金属箔4と内部リード棒6とは隣合う金属片3の間
で固着されているので、このような問題は発生しなかっ
た。
プの製作時に、クッション用金属箔4の厚さを0.00
5mmより薄くすると巻きつけ作業中やガラスパイプ5
を挿入するときに、クッション用金属箔4の破れが生じ
やすいことが分かった。また、0.05mmより厚い
と、巻きつけ作業性が悪くなったり、内部リード棒6に
沿わなくて大きな隙間ができたりすることがあった。よ
ってクッション用金属箔4は、その厚みを0.005〜
0.05mmとすると好適であることが分かった。
トアーク型放電ランプについて実施したものである。先
に述べた効果(1)(2)の確認後は更に、消費電力が
1.3kWから8kWまでの放電ランプについても同様
な構成を適用したが、同じような効果を確認できた。
尚、本発明の構造はその考え方において、同様の構造の
放電ランプであれば8kW以上のランプに対しても適用
しても同様の改善効果を期待できるのは明らかである。
記ガラスパイプが前記内部リード棒に固着した2枚以上
の金属片で位置決めされているので、前記ガラスパイプ
が所定の位置に配置することができる。特に、金属片
は、その厚みを0.08〜0.8mmとすると好適であ
る。
間に金属箔を巻きつけたので、隙間を小さくするため枝
管部を加熱する時間を長くしたり、バーナーの火力を大
きくしても、ガラスパイプが内部リード棒に焼き付くこ
とがなくなり、ガラスパイプでのクラックの発生が抑制
される。 さらに、金属箔は極僅かな隙間を持ったクッ
ションとして作用するので、前記内部リード棒と前記ガ
ラスパイプの熱膨張の違いによる破損が防止され、輸送
中の振動による破損も防止される。特に、金属箔は、そ
の厚みを0.005〜0.05mmとすると好適であ
る。
着する固着点を2ヵ所以上とし、かつ該固着点の間隔を
10mm以下にしたので、以下の効果を有する。すなわ
ち、固着点を2ヵ所以上としたので、前記ガラスパイプ
を位置決めする前記金属片が精度よく配置される。
ので、枝管部の加熱時に前記金属片が熱膨張のため弓な
りに反り、大きな隙間が発生することがない。
明において、前記巻きつけられている金属箔が前記内部
リード棒に固着し、その固着点が、前記2枚以上の各金
属片間にそれぞれ1点以上存在するようにしたので、請
求項1の発明と同様な効果に加えて、以下の効果を有す
る。
ド棒に固着されているので、固着されていないときに発
生する巻き戻しによる金属箔のゆるみが発生しない。よ
ってゆるみよる金属箔のシワに起因する大きな隙間が発
生しない。特に、固着点が、前記2枚以上の各金属片間
にそれぞれ1点以上存在するようにしたので、確実にゆ
るみが発生することなく金属箔が設置することができ
る。
部リード棒とガラスパイプとの隙間が適正になり、輸送
中のガラスパイプの破損や点灯中のシール部分の破損が
生じる可能性がほとんどなくなった。また、ガラスパイ
プを使用したため枝管部分の肉厚が増し、耐圧強度も増
加して安全度が増した。よって、内部リード棒とガラス
パイプとの隙間が十分に小さい、大出力のショートアー
ク型放電ランプを提供することができる。また、ガラス
パイプが所定の位置にある、所望の特性を有する大出力
のショートアーク型放電ランプを提供することができ
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 放電空間を取り囲む発光バルブと、該発
光バルブの両端に続く枝管部と、該発光バルブ内に対設
された一対の電極と、該電極を支持し該枝管部で保持さ
れる内部リード棒と、該内部リード棒に接続された気密
封止金属箔と、前記枝管部と前記内部リード棒との間に
介在する前記枝管部と同材質のガラスパイプからなる放
電ランプからなり、 前記ガラスパイプが前記内部リード棒に固着した2枚以
上の厚さ0.08〜0.8mmの金属片で位置決めさ
れ、該金属片が前記内部リード棒に固着する固着点が2
ヵ所以上あり、かつ該固着点の間隔が10mm以下であ
って、 該ガラスパイプと該金属片との間に厚さ0.005〜
0.05mmの金属箔が巻きつけられていることを特徴
とするショートアーク型放電ランプ。 - 【請求項2】 前記巻きつけられている金属箔が前記内
部リード棒に固着されていて、 その固着点が、前記2枚以上の各金属片間にそれぞれ1
点以上存在することを特徴とする請求項1に記載のショ
ートアーク型放電ランプ。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP33534794A JP3166526B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | ショートアーク型放電ランプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33534794A JP3166526B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | ショートアーク型放電ランプ |
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JPH08180839A JPH08180839A (ja) | 1996-07-12 |
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Family
ID=18287514
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33534794A Expired - Lifetime JP3166526B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | ショートアーク型放電ランプ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3166526B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007115414A (ja) * | 2005-10-18 | 2007-05-10 | Orc Mfg Co Ltd | 放電灯の封止構造 |
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JP6929763B2 (ja) * | 2017-11-29 | 2021-09-01 | 株式会社オーク製作所 | 放電ランプおよび放電ランプの製造方法 |
Family Cites Families (2)
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---|---|---|---|---|
JPH0330996Y2 (ja) * | 1985-09-11 | 1991-07-01 | ||
JPH04101348A (ja) * | 1990-08-17 | 1992-04-02 | Ushio Inc | 高圧放電灯 |
-
1994
- 1994-12-22 JP JP33534794A patent/JP3166526B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JP2007115414A (ja) * | 2005-10-18 | 2007-05-10 | Orc Mfg Co Ltd | 放電灯の封止構造 |
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JPH08180839A (ja) | 1996-07-12 |
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