JP3613239B2

JP3613239B2 - ショートアーク型超高圧放電ランプ

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Publication number: JP3613239B2
Application number: JP2001370402A
Authority: JP
Inventors: 正伸小宮; 義隆神崎; 豊彦熊田
Original assignee: Ushio Denki KK
Current assignee: Ushio Denki KK
Priority date: 2001-12-04
Filing date: 2001-12-04
Publication date: 2005-01-26
Anticipated expiration: 2021-12-04
Also published as: EP1324373A2; EP1324373A3; US20030102806A1; CN100470714C; JP2003173761A; US6940217B2; DE60221221D1; CN1423299A; EP1324373B1; DE60221221T2

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、点灯時の水銀蒸気圧が１５０気圧以上となるショートアーク型超高圧放電ランプに関し、特に、液晶ディスプレイ装置やＤＭＤ（デジタルミラーデバイス）を使ったＤＬＰ（デジタルライトプロセッサ）などのプロジェクター装置の光源として使うショートアーク型超高圧放電ランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
投射型のプロジェクター装置は、矩形状のスクリーンに対して、均一にしかも十分な演色性をもって画像を照明させることが要求され、このため、光源としては、水銀や金属ハロゲン化物を封入させたメタルハライドランプが使われている。また、このようなメタルハライドランプも、最近では、より一層の小型化、点光源化が進められ、また電極間距離の極めて小さいものが実用化されている。
【０００３】
このような背景のもと、最近では、メタルハライドランプに代わって、今までにない高い水銀蒸気圧、例えば１５０気圧、を持つランプが提案されている。これは、水銀蒸気圧をより高くすることで、アークの広がりを抑える（絞り込む）とともに、より一層の光出力の向上を図るというものである。
このような超高圧放電ランプは、例えば、特開平２−１４８５６１号、特開平６−５２８３０号に開示されている。
【０００４】
ところで、このような超高圧放電ランプは、発光管内の圧力が点灯時に極めて高くなるので発光部の両側に延在する側管部においては、当該側管部を構成する石英ガラスと電極および給電用の金属箔を十分かつ強固に密着させる必要がある。密着性が悪いと封入ガスが抜けたり、あるいはクラック発生の原因となるからである。
このため、側管部の封止工程では、例えば、２０００℃もの高温で石英ガラスを加熱して、その状態において、厚肉の石英ガラスを徐々に収縮したり、あるいは、石英ガラスをピンチシールすることで側管部の密着性を上げている。
【０００５】
しかしながら、このような高温で石英ガラスを焼き込むと、石英ガラスと、電極あるいは金属箔との密着性は向上するが、それでもなお、放電ランプ完成後に側管部が破損するという問題が発生した。
この問題は、加熱処理後の側管部が徐々に低温化する段階において、電極を構成する材料（タングステン）と側管部を構成する材料（石英ガラス）が、膨張係数の違いによって伸縮量が相対的に異なり、これが原因となって両者の接触部分にクラックが発生すると考えられる。
【０００６】
この問題を解決するために図８に示す構造が提案されている。この図は放電ランプの概略構造を示したものであって、発光部２に側管部３が繋がり、電極６（電極棒６ａ）、７（電極棒７ａ）は側管部３の中で金属箔８と接合する。側管部３に埋設される電極棒６ａ、７ａにはコイル部材１０が巻回されている。
この構造は電極棒６ａ、７ａに巻回させたコイル部材１０によって、電極棒６ａ、７ａの熱膨張に起因する石英ガラスへの応力を緩和させるものであり、例えば、特開平１１−１７６３８５号に記載されている。
【０００７】
しかしながら、このような構造により、電極棒６ａ、７ａの熱膨張を緩和させたとしても、現実には、電極棒６ａ、７ａやコイル部材１０の周辺にクラックが残っていた。
このクラックは、初めは微小なものであるが、発光部１０の水銀蒸気圧が１５０気圧程度という場合には、時として、側管部３の破損につながる場合がある。また、近年、２００気圧、さらには３００気圧という、より高い水銀蒸気圧が要求されており、このような高い水銀蒸気圧においては、ランプ点灯中に、クラックの成長が促進され、結果として、側管部３の破損が顕著に起こるという問題があった。
つまり、クラックの存在が最初は微少なものであったとしても、高い水銀蒸気圧におけるランプの点灯において次第に大きく成長してしまうということである。
これはせいぜい５０気圧程度の点灯時蒸気圧を有する従来の水銀ランプにおいては決して存在しない新規な技術的課題であるといえる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この発明が解決しようとする課題は、極めて高い水銀蒸気圧で点灯する超高圧水銀ランプにおいて、十分に高い耐圧力性を有する構造を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明のショートアーク型超高圧放電ランプは、内部に一対の電極が対向配置され、かつ、０．１５ｍｇ／ｍｍ^３以上の水銀を封入した発光部と、その両側に延在して電極の一部を封止するともに当該電極と金属箔を溶接する側管部からなり、前記電極は、前記金属箔との溶接部分において、溶接棒の押し付けにより金属箔との垂線方向において変形するとともに、その変形率が１０％以内であることを特徴とする。
【００１０】
さらに、請求項２に係るショートアーク型超高圧放電ランプは、内部に一対の電極が対向配置され、かつ、０．１５ｍｇ／ｍｍ^３以上の水銀を封入した発光部と、その両側に延在して電極の一部を封止するともに当該電極と金属箔を溶接する側管部からなり、前記電極と前記金属箔の溶接部分において、電極の直径はφ０．２〜１．０ｍｍ、金属箔の幅は１．０〜２．０ｍｍであって、溶接棒の押し付けによって、前記電極が変形することで生じる溶接面積が０．３ｍｍ^２以下であることを特徴とする。
【００１１】
さらに、請求項３に係るショートアーク型超高圧放電ランプは、請求項１の発明において、前記電極と前記金属箔の溶接部分において、電極の直径はφ０．２〜１．０ｍｍ、金属箔の幅は１．０〜２．０ｍｍであって、溶接位置が前記金属箔側端部から０．３ｍｍ以上離れていることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の超高圧放電ランプ（以下、単に「放電ランプ」ともいう）の全体構成を示す。
放電ランプ１は、石英ガラスからなる放電容器によって形成された略ラグビボール状の発光部２を有し、この発光部２内には、陰極６と陽極７が互いに対向するよう配置されている。また、発光部２の両端部から伸びるよう各々側管部３が形成され、これらの側管部３内には、通常モリブデンよりなる導電用金属箔８が、例えばピンチシールにより気密に埋設されている。陰極６および陽極７を先端に有する電極棒６ａ、７ａの端部が、金属箔８の一端部に配置された状態で溶接されて電気的に接続される。また、金属箔８の他端には、外部に突出する外部リード９が溶接されている。
なお、陰極６、陽極７は、先端に太径部を有する場合と有さない場合があり、電極棒６ａ、７ａまで含めて「電極」と称することもある。
【００１３】
発光部２には、水銀と、希ガスと、必要に応じてハロゲンガスが封入されている。
水銀は、必要な可視光、例えば、波長３６０〜７８０ｎｍという放射光を得るためのもので、０．１５ｍｇ／ｍｍ^３以上、例えば、０．１７ｍｇ／ｍｍ^３、あるいは、０．２０ｍｇ／ｍｍ^３、０．２５ｍｇ／ｍｍ^３、０．３０ｍｇ／ｍｍ^３という量が封入されている。この封入量は、温度条件によっても異なるが、点灯時１５０気圧以上で極めて高い蒸気圧となる。また、水銀をより多く封入することで点灯時の水銀蒸気圧２００気圧以上、３００気圧以上という高い水銀蒸気圧の放電ランプを作ることができ、水銀蒸気圧が高くなるほどプロジェクター装置に適した光源を実現することができる。
希ガスは、例えば、アルゴンガスが約１３ｋＰａ封入され、点灯始動性を改善する。
【００１４】
ハロゲンは、沃素、臭素、塩素などが水銀その他の金属と化合物という形態で封入され、ハロゲンの封入量は、例えば、１０^−６〜１０^−２μｍｏｌ／ｍｍ^３の範囲から選択できる。ハロゲンの機能はハロゲンサイクルを利用した長寿命化であるが、本発明の放電ランプのように極めて小型で高い内圧を有するものは、このようなハロゲンを封入することで放電容器の黒化、失透を防止することもできる。
【００１５】
このような放電ランプの数値例を示すと、例えば、発光部の最大外径９．５ｍｍ、電極間距離１．５ｍｍ、発光管内容積７５ｍｍ^３、定格電圧８０Ｖ、定格電力１５０Ｗである。
また、このショートアーク型超高圧放電ランプは、小型化するプロジェクター装置などに内蔵されるものであり、全体構造が極めて小型化される一方で高い光量が要求される。したがって、発光部内の熱的条件は極めて厳しいものとなり、管壁負荷値は０．８〜２．０Ｗ／ｍｍ^２、具体的には１．５Ｗ／ｍｍ^２というものである。
そして、前記したプロジェクター装置やオーバーヘッドプロジェクターのようなプレゼンテーション用機器に搭載され、演色性の良い放射光を提供することができる。
【００１６】
図２は、図１のＡ−Ａ’断面図を示すもので、（ａ）（ｂ）ともに電極棒と金属箔の溶接した後の状態を示すが、（ａ）は溶接棒による押し付けを考慮しない概念図を示し、（ｂ）は溶接棒による押し付けを考慮した概念図を示す。なお、（ａ）図は石英ガラスＳを表示しているが、（ｂ）は便宜上、石英ガラスＳは省略している。
電極棒７ａと金属箔８の接合は抵抗溶接法により行なうが、溶接後に石英ガラスとの封止工程を終えると、電極棒７ａ、金属箔８、石英ガラスＳ間には空隙Ｘが不可避的に発生する。
このとき、（ｂ）に示すように溶接棒による押し付けが強いと、電極棒７ａは金属箔８の幅方向に広がるよう変形する。この変形に伴って、電極棒７ａは高さ（垂線方向の高さ）Ｄから高さＤ１に変形して、Ｄ２（すなわち、Ｄ−Ｄ１）だけ収縮することになる。また、前記空隙Ｘの幅Ｗも（ａ）に示すＷ１から（ｂ）に示すＷ２のように大きくなる。
【００１７】
請求項１に係る発明は、このような溶接棒による押し付けから生じる電極棒の変形と、それによる空隙Ｘの幅の増加が、点灯時内圧１５０気圧以上というような極めて超高圧な放電ランプのクラック発生に大きく影響を及ぼしていることに着目したのである。
これは、点灯時内圧が極めて高いことから、電極棒周辺の微小空間を経て、発光部から空隙Ｘに高い圧力が印加され、それがクラックの発生、成長を助長しているものと考えられる。このことは従来の放電ランプ（点灯時内圧がせいぜい５０気圧程度）では、決して生じない問題であり、言い方をかえると、従来の放電ランプでは不可避的に生じる空隙Ｘを考慮して抵抗溶接を行なうというような技術思想は存在しなかったといえる。
そして、請求項１に係る発明は、電極棒の変形率が１０％以内、好ましくは７％、より好ましくは５％以内であればクラックの発生、成長を導かないことを見出したのである。ここでいう「電極棒の変形率」とは、溶接棒を押し付ける方向（金属箔に対する垂線方向）における変形率（Ｄ２／Ｄ）を意味している。
【００１８】
次に、この数値を立証するための実験結果について説明する。
実験は、溶接棒による強さを変化させて、変形率とクラックの発生を観察した。
放電ランプは、概ね同じ形状、寸法のものを採用しており、発光管の内容積０．１ｃｃ程度、電極間距離１．０ｍｍ程度、定格点灯電流３．５Ａ程度、定格点灯電力２００Ｗ程度の直流点灯、封入水銀量０．２０ｍｇ／ｍｍ^３程度を封入したものである。
変形率の測定は、金属箔との溶接前の電極棒の外径値を原型の寸法として測定し、溶接後の電極棒の高さとの比率を考慮して、「１００−（溶接後の寸法／原型の寸法）×１００」を変形率とした。一例をあげると、電極棒の原寸がφ０．４２５ｍｍ、溶接後の寸法がφ０．３７５ｍｍのときの変形率は、「１００−（０．３７５／０．４２５）×１００」で約１２となる。
変形率を測定した後、金属箔に外部リードを溶接して、石英ガラスとの封止工程、ガスの封入、排気工程などを経て放電ランプを完成させる。
【００１９】
クラックの発生は、この放電ランプを４６２時間（２時間４５分点灯後、１５分消灯、これを５００時間繰り返す）点灯した後の側管部を目視で観察した。
同一の変形率を有する放電ランプをそれぞれ１００本点灯させて、５００時間後にクラックの発生状況を確認した。
【００２０】
図３に実験結果を示すが、変形率が１０％以内であればクラックの発生確率が極めて小さいことが確認される。また、７％以内であればクラックの発生確率はより低く、さらに５％以内であれば完全に発生を抑えていることが確認された。なお、クラック発生と判断したものは、この実験における４６２時間の点灯において発生したレベルそのものではランプ破損に至るものではないが、その後、継続点灯することで破損に至る可能性があるものを取り上げた。
【００２１】
なお、本出願人は、先に特願平２０００−１６８７９８号において、電極棒の周囲に存在する石英ガラスのクラック発生を防止するため、両者間に微小な空間を故意に設定する放電ランプ及び製造方法を提案している。
この構造の放電ランプは、金属箔と電極棒との間に不可避的に発生する空隙に対し、直接、発光部の高い内圧が印加されるため、本発明の構造を適用することは極めて有効である。
【００２２】
次に、請求項２に係る発明について説明する。
図４は、図２と同様に電極棒７ａと金属箔８との接合部分を表すもので、（ａ）は電極棒７ａと金属箔８の溶接状態を示し、（ｂ）は溶接後の拡大図であって電極棒７ａが存在する側から見た図面（（ａ）における下方溶接棒３２から見た図）であり、（ｃ）は同じく溶接後の拡大図であり電極棒７ａの存在しない面から見た図面（（ａ）における上方溶接棒３１から見た図）を示す。
【００２３】
（ａ）について、電極棒７ａと金属箔８は所定の型が形成されたゲージ３０の中にセッティングされ、上方溶接棒３１と下方溶接棒３２を両者に押し付けることで抵抗溶接が実施される。なお、下方溶接棒３２が太いのは電極棒７ａが局所的に変形しないようにするためである。
（ｂ）について、金属箔８に溶接された電極棒７ａには下方溶接棒３２が接触した領域Ｗ’が示され、また、（ｃ）について、金属箔８に溶接された電極棒７ａには上方溶接棒３１によって、電極棒７ａと金属箔８が溶接している領域Ｗが示されている。
プロジェクター装置の光源として使う本発明のショートアーク型超高圧放電ランプは、金属箔や電極棒のサイズはある程度限定されているものであって、一般的には、金属箔８の幅Ｄ３は１．０〜２．０ｍｍの範囲から選ばれるものであり、電極棒７ａの外径Ｄ４はφ０．２〜１．０ｍｍの範囲から選ばれるものである。
このような金属箔と電極棒のサイズにおいて、本発明は両者の溶接面積Ｗの大きさを０．３ｍｍ^２以下としたことを特徴としている。
【００２４】
溶接領域の面積を規定する理由は、溶接面積Ｗが大きい場合には当該溶接部分近傍において金属箔が石英ガラスと部分的に離れ、両者の間に微小空間が形成される。これは、いわゆる「箔浮き現象」というものである。
この箔浮き現象によって生じた微小空間に、発光部内の高圧力が導かれて、クラックの発生や発光管の破損を導いているものと考えられる。
【００２５】
ここで、溶接領域の大小が箔浮きを発生させる原因については、必ずしも明らかではないが以下のように考えられる。すなわち、電極棒と金属箔が溶接された部分は、電極棒の構成材料であるタングステンと金属箔の構成材料であるモリブデンによる合金状態が形成され、この合金状態が純粋なモリブデン部分と熱膨張率が異なるため、幅広の金属箔の中で、合金部分とモリブテン部分に収縮率の違いを生じさせて、箔浮きを導くものと推測できる。
さらに、溶接棒の溶接面には、ゴミなどの不純物が付着していることもあり、この不純物が封止工程において不純ガスを発生させたり、封止不良を起こすという悪影響の及ぼす。つまり、溶接面積が大きいということは、このような不純ガスの発生や封止不良がより高く発生することを意味している。
【００２６】
この点、従来の放電ランプは、電気的接続という観点のみを考慮して両者の接合を行なっていたが、本発明においては点灯時内圧１５０気圧以上という極めて高圧な放電ランプにおいて、溶接面積がクラックの発生やランプの破損に起因しているととらえ、このような全く新規な技術的課題を解決するために溶接面積を規定したものである。
【００２７】
次に、請求項３に係る発明について説明する。
図５は、図４と同様に電極棒７ａと金属箔８との接合部分を概略的に表すもので、（ａ）、（ｂ）は電極棒と金属箔の溶接後の拡大図であって電極棒７ａの存在しない面から見た状態（図４（ｃ）に対応する）を示し、（ｃ）、（ｄ）は、それぞれ（ａ）、（ｂ）のＡ−Ａ’断面図を石英ガラスも含めて示すものである。
（ｂ）において、電極棒７ａと金属箔８の溶接は溶接領域Ｗで行なわれ、溶接領域Ｗは金属箔８の電極側端部から距離Ｄ５離れた位置に形成され、（ａ）において、溶接領域Ｗ１は金属箔８の端部あるいはほぼ近傍に形成される。この溶接は、前記図４（ａ）に示した構造の抵抗溶接法により行なわれる。
（ｃ）は溶接領域Ｗ１のときのＡ−Ａ’断面図を示し、（ｄ）は溶接領域ＷのときのＡ−Ａ’断面図を示す。斜線部分３３は周囲の石英ガラスを示し、電極棒７ａ、金属箔８、石英ガラス３３によって空隙Ｘが形成される。
（ｃ）と（ｄ）を比較すると、空隙Ｘの大きさが極端に異なり、溶接領域を金属箔の端部から離すことで空隙Ｘの大きさ（開口断面積）を減少できることが示される。
【００２８】
空隙Ｘには、前記のように電極棒７ａの周囲に形成される微小空隙を介して、発光部内の超高圧力が印加されるため、当該空隙Ｘの大きさを小さくすることは側管部におけるクラックの発生や放電ランプの破損を良好に防止できることを意味することは前記したとおりである。
【００２９】
そして、前記のようにプロジェクター装置の光源として使うショートアーク型超高圧放電ランプは、金属箔や電極棒のサイズはある程度限定されるものであって、一般的には、金属箔８の幅Ｄ３は１．０〜２．０ｍｍであり、電極棒７ａの外径Ｄ４はφ０．２〜１．０ｍｍであり、このような形状、大きさにおいて金属箔端部（発光部側の端部）から０．３ｍｍ以上離れた位置（図５における距離Ｄ５）において溶接領域を設けると空隙Ｘにクラック発生などの悪影響を及ぼさないことを見出したのである。
さらに、０．４ｍｍ以上離すと、より効果を発揮するとともに、より好ましくは０．５ｍｍ以上離すことで際立った効果を奏することを見出している。ただし、あまりに離れすぎると電気的接続という点で支障をきたし、せいぜい１．０ｍｍ以内であることが必要となる。
【００３０】
このように溶接領域Ｗの位置が空隙Ｘと関連する理由は、必ずしも明らかではないが、以下のように考えられる。
図６は溶接領域Ｗと空隙Ｘの関連性を説明するための図であって、（ａ）は溶接領域の電極棒が存在しない側を見た図（図５（ａ）と対応する）であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ’の横断面図を示す。
すなわち、（ｂ）で示すように、溶接領域Ｗ（溶接位置）が金属箔８の端部から離れていると（図においては距離Ｄ５だけ離れている）、金属箔８の端部８１は自由端となる。このため、電極棒と金属箔を接合した後に石英ガラスと封止する工程においては、電極棒と金属箔の間に石英ガラス３３の進入を許すことになる。
このような石英ガラス３３の存在は、空隙Ｘの発生を良好に防止することになる。また、溶接領域Ｗの近傍において空隙Ｘは発生するかもしれないが、発光部側の端部で空隙が形成されない、あるいは小さくなるため発光部と連通することもなく、結果として、溶接領域Ｗで発生する空隙はクラックや破損に影響を及ぼさないことになる。
【００３１】
次に、請求項２に係る発明、すなわち、溶接面積の規定と、請求項３に係る発明、すなわち、溶接位置の規定が、クラックの発生やランプ破損に関連することを示す実験結果について説明する。概ね同じ形状、同じ寸法の放電ランプを３０本近く製作して実験を行なったが、各ランプについてその製作段階において電極棒と金属箔を溶接した段階で溶接面積と、金属箔端部から溶接位置までの距離を測定した。これら放電ランプは、例えば、発光管の内容積０．１ｃｃ程度、電極間距離１．０ｍｍ程度、封入水銀量０．２０ｍｇ／ｍｍ３程度を封入したものであり、定格点灯電流３．５Ａ程度、定格点灯電力２００Ｗで点灯させている。測定は、現実のプロジェクター装置と同じ冷却条件の模擬実験器を使い、各放電ランプに対して、２時間４５分点灯後１５分間消灯するというサイクルを５００時間継続して行ない、５００時間経過後の側管部の状態を目視で観察した。
評価基準は、側管部の状態が極めて良好なもの（□）、ほぼ良好であるもの（○）、良好といえるもの（△）、ランプの継続使用はできるものの状態は良いとはいえないもの（▲）、ランプの継続使用が困難なもの（×）という５段階に分けて行なった。なお、前者３つの状態を合格として、後者２つの状態を不合格とした。
【００３２】
各々の放電ランプは、溶接面積が０．１〜１．０ｍｍ^２の範囲でバラついており、溶接距離は０〜０．７ｍｍの範囲で同様にバラついている。
図７は、各々の放電ランプに対して、縦軸を溶接面積、横軸を溶接距離として、ポジショニングしたものである。
図７に示す結果から溶接面積について言えば、０．３ｍｍ^２より小さいときに合格レベルに到達しているとともに、０．２ｍｍ^２より小さいとより好ましい状態となり、０．１ｍｍ^２より小さい場合に極めて好ましい状態を形成していることが示される。
また、溶接距離について言えば、０．３ｍｍより大きく離したときに合格レベルに到達するととともに、０．４ｍｍ以上離すとより好ましい状態となり、０．５ｍｍ以上離すと極めて好ましい状態を形成していることが示される。
【００３３】
なお、請求項２に係る発明、及び請求項３に係る発明においても、前記のように、本出願人の先に特願平２０００−１６８７９８号に示す構造において、適用することは極めて有用である。
【００３４】
なお、上記実施例では、直流点灯型放電ランプについて説明したが、本発明の構造は交流点灯型放電ランプにも適用できる。
【００３５】
さらに、請求項１に係る発明、請求項２に係る発明、請求項３に係る発明を相互に組み合わせることで、クラックの発生、ランプの破損という問題をより効果的に解決することができる。
具体的には、内部に一対の電極が対向配置され、かつ、０．１５ｍｇ／ｍｍ^３以上の水銀を封入した発光部と、その両側に延在して電極の一部を封止するとともに当該電極と金属箔を溶接する側管部からなるショートアーク型超高圧放電ランプにおいて、前記電極は、前記金属箔との溶接部分において、当該金属箔との垂線方向において変形するとともに、その変形率が１０％以内として、かつ、電極の直径はφ０．２〜１．０ｍｍ、金属箔の幅は１．０〜２．０ｍｍであって、溶接面積が０．３ｍｍ^２以下とすることである。
【００３６】
また、内部に一対の電極が対向配置され、かつ、０．１５ｍｇ／ｍｍ^３以上の水銀を封入した発光部と、その両側に延在して電極の一部を封止するとともに当該電極と金属箔を溶接する側管部からなるショートアーク型超高圧放電ランプにおいて、前記電極は、前記金属箔との溶接部分において、当該金属箔との垂線方向において変形するとともに、その変形率が１０％以内として、かつ、電極の直径はφ０．２〜１．０ｍｍ、金属箔の幅は１．０〜２．０ｍｍであって、溶接位置が前記金属箔端部から０．３ｍｍ以上離すことである。
【００３７】
また、内部に一対の電極が対向配置され、かつ、０．１５ｍｇ／ｍｍ^３以上の水銀を封入した発光部と、その両側に延在して電極の一部を封止するとともに当該電極と金属箔を溶接する側管部とからなるショートアーク型超高圧放電ランプにおいて、前記電極と前記金属箔の溶接部分において、電極の直径はφ０．２〜１．０ｍｍ、金属箔の幅は１．０〜２．０ｍｍであって、溶接面積が０．３ｍｍ^２以下であり、かつ、溶接位置が前記金属箔端部から０．３ｍｍ以上離れていることである。
【００３８】
さらには、内部に一対の電極が対向配置され、かつ、０．１５ｍｇ／ｍｍ^３以上の水銀を封入した発光部と、その両側に延在して電極の一部を封止するとともに当該電極と金属箔を溶接する側管部からなるショートアーク型超高圧放電ランプにおいて、前記電極は、前記金属箔との溶接部分において、当該金属箔との垂線方向において変形するとともに、その変形率が１０％以内であり、かつ、電極の直径はφ０．２〜１．０ｍｍ、金属箔の幅は１．０〜２．０ｍｍであって、溶接面積が０．３ｍｍ^２以下であり、さらに、溶接位置が前記金属箔端部から０．３ｍｍ以上離れていることことである。
【００３９】
以上説明したように、本発明のショートアーク型超高圧水銀ランプは、点灯時内気圧が１５０気圧を超える超高圧であり、その熱的条件も極めて厳しいものであるが、電極棒と金属箔の接合部におけるクラックの発生やランプの破損を良好に解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のショートアーク型超高圧放電ランプの全体構成を示す。
【図２】電極棒と金属箔の接合部の拡大図を示す。
【図３】請求項１に係る発明の実験結果を示す。
【図４】電極棒と金属箔の接合部の拡大図を示す。
【図５】電極棒と金属箔の接合部の拡大図を示す。
【図６】電極棒と金属箔の接合部の拡大図を示す。
【図７】請求項２、請求項３に係る発明の実験結果を示す。
【図８】従来のショートアーク型超高圧放電ランプの全体構成を示す。
【符号の説明】
１放電ランプ
２発光部
３側管部
６電極
７電極
６ａ電極棒
７ａ電極棒
８金属箔
９外部リード

Claims

内部に一対の電極が対向配置され、かつ、０．１５ｍｇ／ｍｍ^３以上の水銀を封入した発光部と、その両側に延在して電極の一部を封止するともに当該電極と金属箔を溶接する側管部からなるショートアーク型超高圧放電ランプにおいて、
前記電極は、前記金属箔との溶接部分において、溶接棒の押し付けにより金属箔との垂線方向において変形するとともに、その変形率が１０％以内であることを特徴とするショートアーク型超高圧放電ランプ。
内部に一対の電極が対向配置され、かつ、０．１５ｍｇ／ｍｍ^３以上の水銀を封入した発光部と、その両側に延在して電極の一部を封止するともに当該電極と金属箔を溶接する側管部からなるショートアーク型超高圧放電ランプにおいて、
前記電極と前記金属箔の溶接部分において、電極の直径はφ０．２〜１．０ｍｍ、金属箔の幅は１．０〜２．０ｍｍであって、溶接棒の押し付けによって、前記電極が変形することで生じる溶接面積が０．３ｍｍ^２以下であることを特徴とするショートアーク型超高圧放電ランプ。
前記電極と前記金属箔の溶接部分において、電極の直径はφ０．２〜１．０ｍｍ、金属箔の幅は１．０〜２．０ｍｍであって、溶接位置が前記金属箔側端部から０．３ｍｍ以上離れてい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超高圧放電ランプ。