JP4054206B2 - 放電ランプおよびその製造方法、ならびにランプユニット - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電ランプおよびランプユニット、ならびに放電ランプの製造方法に関する。特に、液晶プロジェクタ用光源やデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）プロジェクタなどの画像投影装置用光源として使用される放電ランプおよびランプユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、大画面映像を実現するシステムとして液晶プロジェクタやＤＭＤプロジェクタなどの画像投影装置が広く用いられており、このような画像投影装置には、高い輝度を示す高圧放電ランプが一般的に広く使用されている。画像投影装置では、液晶パネルなどの極めて小さな領域に光を集光する必要があるため、高輝度に加えて点光源に近いことも要求されている。このため、高圧放電ランプの中でも、より点光源に近く高輝度の特長を有するショートアーク型の超高圧水銀ランプが有望な光源として注目されている。
【０００３】
図１を参照しながら、従来におけるショートアーク型の超高圧水銀ランプ１０００の説明をする。
【０００４】
ランプ１０００は、石英ガラスから構成され略球状の発光管（バルブ）１００と、同じく石英ガラスから構成され発光管１００に連結された一対の封止部（シール部）１０１ａおよびｂを有している。発光管１００の内部には放電空間があり、放電空間には、発光物質として水銀（水銀封入量：例えば、１５０〜２５０ｍｇ／ｃｍ3）、および希ガス（例えば、数十ｋＰａのアルゴン）と少量のハロゲンとが封入されている。
【０００５】
放電空間には、一対のタングステン電極（Ｗ電極）１０２が一定の間隔をおいて対向して配置されており、電極１０２の先端には、コイル（不図示）が巻かれていてもよい。Ｗ電極１０２は、封止部１０１ａ、ｂ内のモリブデン箔（Ｍｏ箔）１０３に溶接されており、Ｗ電極１０２とＭｏ箔１０３とは互いに電気的に接続されている。
【０００６】
封止部１０１ａ、ｂは、それぞれ、発光管１００から延ばされたガラス部１０５とＭｏ箔１０３とを有しており、ガラス部１０５とＭｏ箔１０３とを圧着させることによって、発光管１００内の放電空間の気密を保持している。なお、ガラス部１０５とＭｏ箔１０３との両者は、互いに熱膨張係数が異なるため、一体化された状態にはならないのであるが、Ｍｏ箔１０３が塑性変形することによって、Ｍｏ箔１０３とガラス部１０５との間に生じる隙間を埋めることができる。つまり、いわゆる箔封止の技術を用いて、封止部１０１ａ、ｂは、発光管１００内をシールしている。
【０００７】
Ｍｏ箔１０３は、Ｗ電極１０２とは反対の側に、モリブデンから構成された外部リード１０４を有している。Ｍｏ箔１０３と外部リード１０４とは互いに溶接されており、それにより、両者は電気的に接続されている。外部リード１０４は、ランプ１０００の周辺に配置される部材（不図示）に電気的に接続されることになる。
【０００８】
次に、ランプ１０００の動作原理を簡単に説明する。外部リード１０４およびＭｏ箔１０３を介してＷ電極１０２に始動電圧が印加されると、アルゴン（Ａｒ）の放電が起こり、この放電によって発光管１００の放電空間内の温度が上昇し、それによって水銀が加熱・気化される。その後、Ｗ電極１０２間のアーク中心部で水銀原子が励起されて発光する。なお、ランプ１０００の水銀蒸気圧が高いほど光出力も増加するため、水銀蒸気圧が高いほど画像投影装置の光源として適しているが、発光管１００の物理的耐圧強度の観点から、１５〜２５ＭＰａの範囲の水銀蒸気圧でランプ１０００は使用されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
画像投影装置の普及に伴って、画像投影装置用光源の高圧放電ランプ（特に、超高圧水銀ランプ）には、益々、優れた特性が求められており、その要求に応えるべく、高圧放電ランプの開発が盛んに行われている。
【００１０】
そのような状況下で、高圧放電ランプとして、内部に希ガスおよび水銀蒸気を含むキャビティ（空洞）を封止部内に設けることにより、低電圧で始動させることができるランプが開発され、国際公開ＷＯ／７７８２６号公報に開示されている。このランプの構成を図２および図３（ａ）および（ｂ）に示す。なお、図３（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、図２に示した構成の平面図および側面図である。
【００１１】
図２に示したランプ２０００では、封止部１０１ａ、ｂにキャビティ１５０が設けられており、封止部１０１ｂのキャビティ１５０の周囲に、アンテナ１２０が配置されている。アンテナ１２０は、リード１２１を介して、封止部１０１ａの外部リードに接続されている。なお、封止部１０１ｂと発光管１００との間のネック部には、第２のアンテナが配置されており、Ｗ電極１０２の先端には、コイル１１２が巻き付けられている。ここで、図１と同様の部材については、同様の符号を付して、説明を省略する。
【００１２】
ランプ２０００では、ガスが封入されたキャビティ１５０内の金属箔１０３とアンテナ１２０との間で放電を起こし、それにより、低電圧での始動を達成している。同公報によれば、ランプが冷えた状態からの始動（ｃｏｌｄ始動）において、１ｋＶの電圧でランプ始動を行えることが述べられている。
【００１３】
しかしながら、ランプ２０００は、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、キャビティ１５０内にＭｏ箔１０３のエッジが露出しているため、キャビティ１５０で生じる放電により、Ｍｏ箔１０３の劣化が生じるという新たな課題が発生する。封止部１０１ａ、ｂを有するランプ２０００では、上述したように、箔封止によって発光管１００内の気密を保持しているので、ランプの使用により、Ｍｏ箔１０３が劣化してしまうと、ランプの寿命が短くなってしまう。つまり、キャビティ１５０を有しない図１に示したランプ１０００と異なり、封止部内にキャビティ１５０を有するランプ２０００の場合には、ランプの短寿命化を防止した上で、低電圧の始動の機能を付与しなければ、実用に適した高圧放電ランプにならない可能性が高い。
【００１４】
本発明はかかる諸点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、低電圧での始動が可能であるとともに、箔劣化を抑制して寿命が短くなることを防止した放電ランプを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明による放電ランプは、発光物質が封入された管内に一対の電極が対向して配置された発光管と、前記発光管の両端に形成され、且つ、前記一対の電極のそれぞれに電気的に接続された金属箔が封止された封止部とを備え、少なくとも一方の前記封止部における前記金属箔には、コイルが巻き付けられており、当該封止部における前記コイルの周囲には、少なくとも希ガスが封入された隙間が存在している。
【００１６】
ある好適な実施形態において、前記少なくとも一方の前記封止部における前記金属箔の長辺は、前記コイルによって半分以下覆われている。
【００１７】
本発明による他の放電ランプは、発光物質が封入された管内に一対の電極が対向して配置された発光管と、前記発光管の両端に形成され、且つ、前記一対の電極のそれぞれに電気的に接続された金属箔が封止された封止部とを備え、少なくとも一方の前記封止部における前記金属箔の上には、コイルが設けられており、当該封止部のうち、前記コイルが設けられた部分の周囲には、少なくとも希ガスが封入された隙間が存在している。
【００１８】
ある好適な実施形態において、前記コイルは、前記金属箔の面内に配置されており、そして、溶接によって前記金属箔に接続されている。
【００１９】
前記コイルは、トリウムタングステンから構成されていることが好ましい。
【００２０】
本発明による更に他の放電ランプは、発光物質が封入された管内に一対の電極が対向して配置された発光管と、前記発光管の両端に形成され、且つ、前記一対の電極のそれぞれに電気的に接続された金属箔が封止された封止部とを備え、少なくとも一方の前記封止部における前記金属箔は、前記発光管側から見たときに当該金属箔の上面および下面が当該金属箔の端面の上下から現れるように波打った波打ち部分を有しており、当該封止部における前記波打ち部の周囲には、少なくとも希ガスが封入された隙間が存在している。
【００２１】
ある好適な実施形態において、前記放電ランプは、前記発光管の内容積に対して１５０ｍｇ／ｃｍ3以上の水銀が前記発光物質として封入された高圧水銀ランプである。
【００２２】
ある好適な実施形態において、前記隙間が位置する封止部の外周には、アンテナが設けられている。
【００２３】
本発明によるランプユニットは、上記放電ランプと、前記放電ランプから発する光を反射する反射鏡とを備えている。
【００２４】
本発明による放電ランプの製造方法は、発光管部と、前記発光管部から延びた側管部とを有する放電ランプ用パイプを用意する工程（ａ）と、前記側管部にコイルまたは金属筒を挿入する工程（ｂ）と、金属箔と、前記金属箔に接続された電極と、前記電極が接続された側とは反対側の前記金属箔に接続された外部リードとを有する電極組立体を、前記発光管部内に前記電極の先端が位置するように、前記側管部に挿入する工程（ｃ）と、前記工程（ｂ）および（ｃ）の後、前記放電ランプ用パイプ内を減圧状態にし、前記側管部を加熱軟化させることによって、前記コイルまたは金属筒を介して、前記側管部と前記金属箔とを密着させる工程（ｃ）とを包含する。
【００２５】
ある好適な実施形態では、前記工程（ａ）における前記放電ランプ用パイプの前記側管部の内面のうちの前記発光管部寄りの部位に、前記コイルまたは金属筒を位置を決める凸部を形成する工程をさらに包含し、前記工程（ｂ）を実行した後、前記工程（ｃ）を実行する。
【００２６】
本発明による他の放電ランプの製造方法は、箔上にコイルが設けられた金属箔と、前記金属箔に接続された電極と、前記電極が接続された側とは反対側の前記金属箔に接続された外部リードとを有する電極組立体を用意する工程（ａ）と、発光管部と、前記発光管部から延びた側管部とを有する放電ランプ用パイプにおける前記発光管部内に前記電極の先端が位置するように、前記パイプの前記側管部に前記電極組立体を挿入する工程（ｂ）と、前記工程（ｂ）の後、前記放電ランプ用パイプ内を減圧状態にし、前記側管部を加熱軟化させることによって、前記コイルを介して、前記側管部と前記金属箔とを密着させる工程（ｃ）とを包含する。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。以下の図面においては、説明の簡潔化を図るため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されない。
（実施形態１）
図４を参照しながら、本発明による実施形態１にかかる放電ランプ５０を説明する。図４は、本実施形態にかかる放電ランプ５０の構成を模式的に示している。
【００２８】
図４に示した放電ランプ５０は、発光管（バルブ）１０と、発光管１０の両端に連結された封止部１１ａ、ｂとを有している。封止部１１ａ、ｂは、発光管１０の内部の気密性を保持する部位であり、放電ランプ５０は、封止部を２つ備えたダブルエンド型のランプである。発光管１０内には、発光物質１８が封入されており、そして、一対の電極１２が対向して配置されている。一対の電極１２のそれぞれには、金属箔（モリブデン箔）１３ａまたは１３ｂが電気的に接続されている。そして、各金属箔１３ａ、ｂのうち電極１２と反対側の部分には、外部リード１４が電気的に接続されており、封止部１１ａ、ｂの端部から露出している。外部リード１４は、点灯回路（不図示）に接続されることになる。
【００２９】
一対の封止部１１ａ、ｂのうちの少なくとも一方の封止部１１ｂにおける金属箔１３ｂには、コイル２１が巻き付けられている。そして、封止部１１ｂにおけるコイル２１の周囲には、隙間（またはキャビティ）２０が存在している。隙間２０の内部には、少なくとも希ガスが封入されており、典型的には、発光管１０内と同様のガス（例えば、希ガスおよび水銀蒸気）が存在している。隙間２０が位置する封止部１１ｂの外周には、アンテナ３０が設けられている。言い換えると、コイル２１が巻き付けられている部分の封止部１１ｂの外周には、アンテナ３０が設けられている。
【００３０】
本実施形態では、アンテナ３０は、リード３１を介して、封止部１１ａの端部から延びて露出している外部リード１４に電気的に接続されている。なお、いわゆるトリガー線の役割を果たす第２のアンテナを、図２に示した構成のように、封止部１１ｂと発光管１０との間のネック部（おおよそ、電極１２が埋め込まれている封止部１１ｂの外周）に配置してもよい。
【００３１】
図５（ａ）および（ｂ）は、図４に示した封止部１１ｂの部分拡大図であり、図５（ａ）は平面構成を模式的に示し、そして、図５（ｂ）は側面構成を模式的に示している。
【００３２】
図５（ａ）および（ｂ）に示すように、本実施形態の放電ランプ５０においては、封止部１１ｂの金属箔１３ｂの長辺（外縁またはエッジ）１９は、コイル２０によって覆われている。したがって、封止部１１ｂの周囲にアンテナ（図４中の符号３０参照）を設け、封止部１１ｂ内で放電を起こしても、コイル２０とアンテナ（３０）の間で放電するため、図２および図３に示した構成と比較して、放電による箔の劣化を抑制することができる。
【００３３】
つまり、図２および図３に示した構成の場合、キャビティ１１０内に露出している金属箔１０３の外縁（エッジ）が最も放電により損傷をうけるのであるが、本実施形態の構成の場合、その損傷を受けやすい金属箔１３ｂのエッジ１９は、コイル２１に覆われており、また、放電はコイル２１とアンテナ（３０）とによって生じるので、放電による箔の劣化を抑制することが可能となる。箔劣化を抑制することができると、ランプ寿命が短くなることを抑制することができる。金属箔１３ｂの長辺１９は、例えば、半分以下、コイル２１によって覆われていることが好ましく、本実施形態では、３０〜５０％程度、コイル２１によって覆われている。なお、金属箔１３ｂにコイル２１を巻いた状態で封止部１１ｂを形成すると、コイル２１によってガラス部１５と金属箔１３ｂとの密着が妨げられ、コイル２１の周囲に隙間２０が生じる。この隙間２０に希ガスを封入しておけば、封止部１１ｂ内での放電を起こすことが可能となる。
【００３４】
封止部１１ｂ内で放電が起きると、その放電により紫外線が発生する。放電によるエネルギーは、いわゆる光ファイバ的効果によって発光管１０内へと流れ込み、発光管１０内の物質（例えば希ガス）を光励起させ、それにより種電子が生まれる。その結果、始動時における電極１２間の絶縁破壊をより低い電圧で行わせることが可能となる。つまり、低電圧始動の放電ランプを実現することができる。本実施形態の放電ランプ５０の場合、ランプが冷えた状態からの始動（ｃｏｌｄ始動）において、点灯回路（バラスト）を用いて開放電圧９４０Ｖ（０−ピーク）、５０ｋＨｚの正弦波をランプ端子（１４）間に５．８ｋＶ印加したときに、２ｋＶ以下（例えば、１〜２ｋＶ）の電圧でランプを始動させることができる。これは、キャビティ２０が存在しない場合の始動電圧（例えば１０〜１５ｋＶ）と比較して、非常に低い電圧でランプを始動させることができることを意味している。２ｋＶ以下（例えば、１〜２ｋＶ）の電圧でランプを始動できるのであれば、トランスを用いなくても点灯回路（バラスト）を構成することができるという別な効果も得られる。また、低電圧で始動できるので、始動時に生じるノイズも低減させることができる。
【００３５】
本実施形態の放電ランプ５０の条件を例示的に説明すると、次の通りである。ランプ５０の発光管１０は、略球形をしており、石英ガラスから構成されている。なお、長寿命等の優れた特性を発揮する高圧水銀ランプ（特に、超高圧水銀ランプ）を実現する上では、発光管１０を構成する石英ガラスとして、アルカリ金属不純物レベルの低い（例えば、１ｐｐｍ以下）高純度の石英ガラスを用いることが好ましい。なお、勿論、通常のアルカリ金属不純物レベルの石英ガラスを用いることも可能である。発光管１０の外径は例えば５ｍｍ〜２０ｍｍ程度であり、発光管１０のガラス厚は例えば１ｍｍ〜５ｍｍ程度である。発光管１０内の放電空間の容積は、例えば０．０１〜１ｃｃ程度（０．０１〜１ｃｍ3）である。本実施形態では、外径９ｍｍ程度、内径４ｍｍ程度、放電空間の容量０．０６ｃｃ程度の発光管１０が用いられる。
【００３６】
発光管１０内には、一対の電極（電極棒）１２が互いに対向して配置されている。電極１２の先端は、０．２〜５ｍｍ程度（例えば、０．６〜１．０ｍｍ）の間隔（アーク長）Ｄで、発光管１０内に配置されており、一対の電極１２のそれぞれは、タングステン（Ｗ）から構成されている。電極１２の先端には、ランプ動作時における電極先端温度を低下させることを目的として、コイル（例えば、タングステン製のコイル）を巻いておくことが好ましい。
【００３７】
発光管１０内には、発光物質として、水銀１８が封入されている。超高圧水銀ランプとしてランプ５０を動作させる場合、水銀１８は、例えば、１５０ｍｇ／ｃｃ程度またはそれ以上（１５０〜２００ｍｇ／ｃｃまたはそれ以上）の水銀と、５〜３０ｋＰａの希ガス（例えば、アルゴン）と、必要に応じて、少量のハロゲンとが発光管１０内に封入されている。
【００３８】
発光管１０内に封入されるハロゲンは、ランプ動作中に電極１２から蒸発したＷ（タングステン）を再び電極１２に戻すハロゲンサイクルの役割を担っており、例えば、臭素である。封入するハロゲンは、単体の形態だけでなく、ハロゲン前駆体の形態（化合物の形態）のものでもよく、本実施形態では、ハロゲンをＣＨ2Ｂｒ2の形態で発光管１０内に導入している。また、本実施形態におけるＣＨ2Ｂｒ2の封入量は、０．００１７〜０．１７ｍｇ／ｃｃ程度であり、これは、ランプ動作時のハロゲン原子密度に換算すると、０．０１〜１μｍｏｌ／ｃｃ程度に相当する。なお、ランプ５０の耐圧強度（動作圧力）は、１５〜２０ＭＰａまたはそれ以上である。また、管壁負荷は、例えば、６０Ｗ／ｃｍ2程度以上であり、特に上限は設定されない。例示的に示すと、管壁負荷は、例えば、６０Ｗ／ｃｍ2程度以上から、３００Ｗ／ｃｍ2程度の範囲（好ましくは、８０〜２００Ｗ／ｃｍ2程度）のランプを実現することができる。冷却手段を設ければ、３００Ｗ／ｃｍ2程度以上の管壁負荷を達成することも可能である。なお、定格電力は、例えば、１５０Ｗ（その場合の管壁負荷は、約１３０Ｗ／ｃｍ2に相当）である。
【００３９】
本実施形態におけるコイル２１は、電子を放出しやすく、放電を容易にする物質であるトリウムタングステンから構成されている。なお、トリウムタングステン製のコイルに代えて、タングステン製のコイルを用いてもよい。タングステン製のコイルの表面に、酸化バリウムやトリウムタングステンのような電子を放出しやすく、放電を容易にする物質を付与しておいてもよい。そのような物質を付与しなくても、タングステン製のコイル２１でも、放電によって箔が劣化してしまうことを抑制する効果は得られる。
【００４０】
コイル２１の線径（太さ）は、例えば０．１〜０．５ｍｍである。なお、金属箔１３ａおよび１３ｂの寸法は、例えば、１．５〜２．０ｍｍ×１６〜４０ｍｍである。ここで、発光管１０のシール効果を高めたい場合、金属箔１１ｂの発光管１０寄りの部位（例えば、発光管１０と封止部１１ｂとの境界部から５ｍｍ以内の部分）には、コイル２１を巻かないで、金属箔１３ｂとガラス部１５との密着の程度を高めるようにしてもよい。コイル２１の周囲に存在する隙間２０には、放電可能なガスが少なくとも封入されており、典型的には、発光管１０内と同様のガス（希ガス、水銀蒸気）が封入されている。発光管１０内と同様のガスが隙間２０内に存在しているのは、製造工程上の特徴である。製造工程は複雑になるが、異なるガスを存在させておくことも可能である。
【００４１】
なお、図４に示した構成では、ループ状のアンテナ３０を設けたが、図６に示すように、封止部１１ｂにらせん状にリード３１を巻き付けて、アンテナ３０にしてもよい。らせん状のアンテナ３０の場合、隙間２０全体を覆うので、隙間２０内での放電をより確実に行うことができるという利点も得られる。
【００４２】
また、図４に示した構成では、封止部１１ｂの金属箔１３ｂだけに、コイル２１を巻いたが、それに限らず、両方の封止部１１ａ、ｂの金属箔１３ａ、ｂに、コイル開口部２１およびキャビティ２０を設けてもよい。このようにすれば、いずれの封止部１１ａ、１１ｂにアンテナを設けても、低電圧で始動可能なランプを実現することができる。
【００４３】
本実施形態の構成では、コイル２１を用いたが、コイル２１に代えて、金属箔１３ｂを包みこめる形状を有する金属筒（例えば、モリブデンからなるスリーブ）で、金属箔１３ｂを覆ってもよい。このように金属筒で金属箔１３ｂを覆っても、金属箔１３ｂのエッジ（１９）を保護することができ、箔劣化が生じるのを緩和することができる。金属筒によって金属箔１３ｂを覆った状態で封止部１１ｂを形成した場合、やはりその周囲に隙間が生じるので、図４等に示した構成と同様の効果が得ることができる。
【００４４】
次に、図７（ａ）から（ｄ）を参照しながら、本実施形態の放電ランプ５０の製造方法を説明する。図７（ａ）から（ｄ）は、本実施形態の製造方法を説明するための工程図である。
【００４５】
最初に、図７（ａ）に示すように、放電ランプの発光管（１０）となる発光管部１１０と、発光管部１１０から延びた側管部１１１とを有する放電ランプ用パイプ（放電ランプ用ガラス管）８０を用意し、その後、発光管１１０と側管部１１１との境界となる加工線から距離ｄ（例えば、５ｍｍ）だけ離れた位置に、レーザを照射する。すると、図７（ｂ）に示すように、その後に挿入されるコイル２１の位置を決める凸部が形成される。次いで、側管部１１１の一端から、コイル２１を挿入する。
【００４６】
次に、図７（ｃ）に示すように、電極組立体９０を側管部１１１に挿入する。電極組立体９０は、電極１２と、金属箔１３ｂと、外部リード１４とから構成されている。電極１２および外部リード１４は、それぞれ、金属箔１３ｂの一端および他端に溶接により接続されている。なお、電極１２の先端には、コイル１１２が巻き付けられている。
【００４７】
電極組立体９０は、電極１２の先端が発光管部１０内に位置するように、側管部１１１に挿入されて、固定される。電極組立体９０の固定は、外部リード１４の一部に設けたモリブデンテープまたはコイルを側管部１１１の内壁に接触させることによって行うことができる。
【００４８】
次いで、放電ランプ用パイプ８０内を減圧状態にし、側管部１１１を加熱軟化させることによって、電極組立体９０の金属箔１３ｂと、側管部１１１とを密着させる。
【００４９】
ここでは、図７（ｄ）に示すように、側管部１１１のうち発光管部１１０側の部位（例えば、図７（ａ）中の加工線）から、外部リード１４の方へ、一定速度で、バーナを移動させて、加熱して封止していく。この製法では、バーナの速度を変化させなくてもよいので、簡便に封止部形成工程を実行できるというメリットもある。本実施形態では、バーナーによって加熱しているが、レーザ（例えば、ＣＯ2可変レーザ）によって加熱してもよい。なお、バーナとレーザとを併用してもよい。
【００５０】
上述のようにして、加熱処理が終了すると、コイル２１を介して、側管部１１１と金属箔１３ｂとを密着して、金属箔１３ｂの周囲にコイル２１が設けられた封止部１１ｂが得られる。上述したようにコイル２１の近傍には、隙間（２０）が存在している。一対の封止部の両方とも、コイル２１を含んだ封止部とするには、同じ工程を繰り返せばよいし、一方の封止部だけにコイル２１を設けるには、例えば、コイル２１のない封止部１１ａを作製した後に、図７（ａ）から（ｄ）に示すようにして、コイル２１を含む封止部１１ｂを作製すればよい。なお、コイル２１に代えて、金属筒を使用する場合には、図７（ｂ）の段階で、金属筒を側管部１１１に挿入すればよい。
【００５１】
発光管１０内に、希ガスや水銀を導入した後に、図７（ａ）から（ｄ）の工程を経て、封止部１１ｂを形成すると、隙間１０内には自動的に希ガス・水銀蒸気が封入されることになる。図７に示した工程では、発光管部１１０側から封止を行ったが、それと反対の側から封止を行うことも可能である。また、最初に、コイル２１を含む封止部１１ｂを作製した後、コイル２１のない封止部１１ａを作製してもよい。
【００５２】
図８（ａ）から（ｅ）では、バーナ９５を明示して、本実施形態の製造方法をよりわかりやすく例示している。
【００５３】
図８（ａ）に示すように、まず、凸部１１５が形成された側管部１１１を有する放電ランプ用パイプ８０を用意した後、コイル２１を側管部１１１の一端からに挿入する。なお、側管部１１１の内径は２．０ｍｍ程度である。
【００５４】
次に、図８（ｂ）に示すように、コイル２１を所定位置に配置した後、図８（ｃ）に示すように、電極組立体９０を挿入して、側管部１１１に電極組立体９０を固定する。
【００５５】
次に、図８（ｃ）に示すように、発光管部１１０側からバーナ９５を用いて加熱し、そして、図中の矢印方向にバーナ９５を移動させていく。バーナ９５は、一定速度で移動させていけばよい。
【００５６】
その後、図８（ｅ）に示すように、外部リード１４の部分まで加熱が終わると、封止部１１ｂが得られる。ここで、バーナ９５の加熱条件および移動速度は、コイル２１のない封止部１１ａを形成するときの場合とほぼ同様なものを採用することができる。このことは、簡便に封止部１１ｂを製造することができることを意味している。
【００５７】
上述のようにして、封止部１１ｂを形成して、ランプ５０を完成した後、コイル２１が位置している部分の封止部１１ｂの周囲に、アンテナ３０を設ければ、図４または図６に示した構成となる。
（実施形態２）
次に、図９を参照しながら、本発明による実施形態２にかかる放電ランプを説明する。図９は、本実施形態の放電ランプ５１における封止部１１ｂの構成を模式的に示している。
【００５８】
図９に示した放電ランプ５１は、金属箔１３ｂ上にコイル２２が設けられている点において、金属箔１３ｂの周囲にコイル２１が巻き付けられた上記実施形態１のランプ５０と異なる。他の点は、上記実施形態の構成と同様であるので、説明の簡潔化のため、同じ内容については説明を省略または簡略化する。
【００５９】
本実施形態の構成の場合、コイル２２は、金属箔１３ｂの面内に配置されている。そして、コイル２２は、溶接によって金属箔１３ｂに接続されている。コイル２２は、例えばトリウムタングステン製コイルであるが、タングステン製のものを用いても問題はない。さらに、タングステン製コイルの表面に、トリウムを存在させたものをコイル２２として用いても良い。
【００６０】
コイル２２の大きさは、金属箔１３ｂ内におさまる程度の大きさである。コイル２２の寸法を例示すると、その長手方向の長さは、５〜１５ｍｍであり、コイル２２の内径（中心空洞の大きさ）および線径は、それぞれ、１〜８ｍｍおよび０．１〜０．５ｍｍである。
【００６１】
このように、金属箔１３ｂ上にコイル２１を配置した構成の場合でも、コイル２２によってガラス部１５と金属箔１３ｂとの密着が妨げられ、コイル２２の周囲に隙間（キャビティ）２０が生じる。この隙間２０には、放電可能ガス（例えば希ガスや水銀蒸気）が存在しているので、封止部１１ｂ内での放電を起こすことが可能となる。また、金属箔１３ｂの外縁（エッジ）１９は、ガラス部１５によって覆われているので、放電による箔の劣化を抑制することが可能となる。また、封止部１１ｂ内の放電はコイル２２とアンテナ（３０）とによるものが支配的であるので、それによっても、箔劣化を抑制することができる。上述したように、箔劣化を抑制することができると、ランプ寿命が短くなることを抑制することができる。
【００６２】
さらに、金属箔１３ｂの周辺に隙間２０をつくるには、図１０に示すようにしてもよい。すなわち、金属箔１３ｂに波打ち部２３を設けて、その周囲に隙間２０を形成することができる。波打ち部２３は、発光管１０側から見たときに金属箔１３ｂの上面および下面が金属箔１３ｂの端面の上下から現れるように波打った部分であり、金属箔１３ｂに波打ち部２３を形成すると、ガラス部１５との間に隙間２０を設けることが可能となる。また、図１０に示した金属箔１３ｂの外縁（エッジ）１９は、ガラス部１５によって覆われているので、放電による箔の劣化を抑制することが可能となる。
【００６３】
図１０に示した構成において、金属箔１３ｂは、複数の波打ち部２３を有しており、その波打ち部２３の振幅および曲率半径は、それぞれ、例えば、１〜２ｍｍ（振幅）、１〜４ｍｍ（曲率半径）である。金属箔１１ｂが波打ち部分２３を有していると、封止部１１ｂの内部応力を分散させることができるので、金属箔が封止部を裂く合成応力を軽減させることができる。その結果、封止部の箔構造の寿命を長く延ばすことができる。また、封止部１１ａの金属箔１３ａに波打ち部分を設けても良い。
【００６４】
なお、本実施形態のランプ５１および５２も、図６に示したランプ５０と同様に、封止部１１ｂにらせん状にリード３１を巻き付けて、アンテナ３０を設けることができる。勿論、らせん状に巻き付けたアンテナ３０でなく、図４に示すようなループ状のアンテナを設けても良い。
【００６５】
次に、図１１（ａ）から（ｃ）を参照しながら、本実施形態のランプ５１の製造方法を説明する。ランプ５１の製造方法は、基本的には、上記実施形態１のランプ５０の製造方法と同様である。
【００６６】
まず、図７（ｃ）に示した金属箔１３ｂを含む電極組立体９０を用意した後、図１１（ａ）に示すように、その金属箔１３ｂに、コイル２２の一端と他端を溶接により接続して、電極組立体９１を作製する。
【００６７】
次に、図１１（ｂ）に示すように、電極組立体９１を側管部１１１に挿入する。電極組立体９１は、電極１２の先端が発光管部１０内に位置するように、側管部１１１に挿入されて、固定される。電極組立体９１の固定は、外部リード１４の一部に設けたモリブデンテープまたはコイルを側管部１１１の内壁に接触させることによって行うことができる。
【００６８】
次いで、図１１（ｃ）に示すように、放電ランプ用パイプ８０内を減圧状態にし、側管部１１１を加熱軟化させることによって、電極組立体９１の金属箔１３ｂと、側管部１１１とを密着させる。
【００６９】
ここでは、図７（ｄ）と同様に、側管部１１１のうち発光管部１１０側の部位から、外部リード１４の方へ、一定速度で、バーナを移動させて、加熱して封止していく。この製法においても、バーナの速度を変化させなくてもよいので、簡便に封止部形成工程を実行できるというメリットが得られる。また、バーナーによる加熱に代えて、レーザ（例えば、ＣＯ2可変レーザ）による加熱をしてもよいし、なお、バーナとレーザとを併用してもよい。
【００７０】
上述のようにして、加熱処理が終了すると、コイル２２を介して、側管部１１１と金属箔１３ｂとを密着して、金属箔１３ｂ上にコイル２２が配置した封止部１１ｂが得られる。上述したようにコイル２２の近傍には、隙間（２０）が存在している。一対の封止部の両方とも、コイル２２を含んだ封止部とするには、同じ工程を繰り返せばよいし、一方の封止部だけにコイル２２を設けるには、例えば、コイル２２のない封止部１１ａを作製した後に、図１１（ａ）から（ｃ）に示すようにして、コイル２２を含む封止部１１ｂを作製すればよい。
【００７１】
なお、図１１に示したランプ５２の封止部１１ｂを得るには、図１２に示した電極組立体９２を用意して、図１１（ｂ）の段階で、電極組立体９１に代えて、波打ち部２３が設けられた金属箔１３ｂを有する電極組立体９２を側管部１１１に挿入し、そして、以後の図１１（ｃ）の工程を実行すればよい。
【００７２】
図１３（ａ）から（ｅ）では、バーナ９５を明示して、本実施形態のランプ５１の製造方法をよりわかりやすく例示する。
【００７３】
図１３（ａ）に示すように、まず、放電ランプ用パイプ８０の側管部１１１に電極組立体９１を挿入して、図８（ｂ）に示すように、側管部１１１に電極組立体９０を固定する。
【００７４】
次に、図１３（ｃ）に示すように、発光管部１１０側からバーナ９５を用いて加熱し、そして、図中の矢印方向にバーナ９５を移動させていく。バーナ９５は、一定速度で移動させていけばよい。
【００７５】
その後、図１３（ｄ）に示すように、外部リード１４の部分まで加熱が終わると、封止部１１ｂが得られる。ここで、バーナ９５の加熱条件および移動速度は、上記実施形態１の製造方法と同様に、コイル２２のない封止部１１ａを形成するときの場合とほぼ同様なものを採用することができるので、簡便に封止部１１ｂを製造することができるという利点が得られる。
【００７６】
また、図１３（および図１１）に示した製造方法は、金属箔１３ｂ上にコイル２２が配置されているので、封止部形成工程段階において、電極位置がずれることをより効果的に防止することができるという別な利点も得られる。つまり、コイル２２が側管部の内面に接することにより、電極（１２）を有する電極組立体（９１）の位置がずれるのを防止することができ、その結果、より簡便に且つ正確にアーク長の調整を行うことができる。今日、超高圧水銀ランプのアーク長は、１ｍｍ程度の極めて短い間隔にまでなっているので、その調整は、比較的アーク長が長かった時代と比べると、電極位置ずれ防止の効果はより重要な意義を有するようになってきている。
【００７７】
上記説明では、封止部１１ｂについての製造方法を中心に説明したが、放電ランプ（高圧水銀ランプ）の全体の製造方法を簡単に説明すると、以下の通りである。図１４および図１５は、本発明の実施形態にかかる放電ランプの製造方法を説明するための工程図である。
【００７８】
まず、図１４（ａ）に示すように、あらかじめ電極１２とモリブデン箔１３ａと外部リード１４を組み合わせて用意した電極組立体８９を、放電ランプ用ガラスパイプ８０における側管部１１１の一端から内部に挿入し、電極１２先端が将来発光管１０となる部位（発光管部）１１０内の所定の位置にくるように、配置する。電極組立体８９の外部リード１４の一端には、電極組立体８９を固定するためのモリブデンテープ１７が設けられており、これにより電極組立体８９を適切な位置に固定することができる。
【００７９】
図１４（ａ）に示した状態にした後、図１４（ｂ）に示すように、まず、ガラスパイプ８０内部を矢印７８で略示するように真空排気し、次いで、矢印７９で略示するように、大気圧以下の乾燥した不活性ガス（例えば、アルゴンガス）を、例えば５０ｍｂｒ（約５×１０3Ｐａ）か２００ｍｂａｒ（約２×１０4Ｐａ）程度導入する。
【００８０】
次に、図１４（ｃ）に示すように、矢印６１に示すようにガラスパイプ８０を回転させながら、矢印８２で略示するように、電極組立体８９が位置する付近のガラスパイプ８０の部位を加熱する。この加熱は、例えば酸素水素やプロパンなどのガスバーナーか、ＣＯ2などのレーザーで行う。なお、この工程は、ガラスパイプ８０を略垂直に立てた状態で行ってもよい。その場合は、電極組立体８９が将来発光部となる部位（１１０）よりも上側に配置される状態で行うのが好ましい。
【００８１】
モリブデン箔１３ａのところで気密が十分に保たれるまで加熱が完了すれば、図１４（ｄ）に示すように、封止部１１ａが形成されたガラスパイプ８０が完成する。なお、主に図１４（ａ）に示した工程を、電極配置工程（または、電極組立体配置工程）と呼び、そして、主に図１１（ｃ）に示した工程を封止部形成工程と呼ぶこととする。
【００８２】
続いて、図１５（ａ）に示すように、ガラスパイプ（第１電極封止されたガラスパイプ）８０の開口端から、発光物質である水銀１８と、図１３（ａ）に示した電極組立体９１とを内部に挿入する。そして、挿入した電極組立体９１の電極１２の一端が、将来発光管１０となる部位（１１０）内で、封止部１１ａ側の電極１２の先端から約１ｍｍ離れた位置には位置づけされるように、電極組立体９１をガラスパイプ８０内に挿入・位置づけする。
【００８３】
電極組立体９１における外部リード１４の一端にもモリブテープ１７が設けられており、これにより、電極組立体９１を所定位置に容易に固定することができる。なお、電極組立体９１に代えて、図８（ｃ）に示した電極組立体９０を用いると、ランプ５０を作製することができ、そして、図１２に示した電極組立体９２を用いれば、ランプ５２を作製することができる。
【００８４】
次に、図１５（ｂ）中の矢印７８で示すように、ガラスパイプ８０内を真空排気し、続いて、図１５（ｃ）の矢印７９で示すように、乾燥した希ガス（例えば、アルゴンガス）を、例えば２００ｍｂｒ（約２×１０4Ｐａ）導入する。このとき少量のハロゲンガス（または、分解してハロゲンとなるハロゲン前駆体物質）を混合させてもよい。
【００８５】
その後、図１４（ｃ）と同様に、図１５（ｄ）に示すように、矢印６１の方向にガラスパイプ８０を回転させながら、矢印８２で略示するように、電極組立体９０が位置する付近のガラスパイプ８０の部位を加熱する。この加熱は、例えば酸素水素やプロパンなどのガスバーナーか、ＣＯ2などのレーザーで行う。なお、図１１（ｃ）と同様に、この工程はガラスパイプ８０を略垂直に立てた状態で行ってもよい。その場合は、電極組立体９１が将来発光管１０となる部位（１１０）よりも上側に配置される状態で行うのが好ましい。また、水銀１８の蒸発を防ぐために、将来発光管１０となる部位１１０を、例えば液体窒素で冷やしながら、この加熱工程を行ってもよい。この封止部形成工程は、図１３（ｃ）から（ｄ）に示した通りである。なお、電極組立体９０を用いる場合には、この工程は、図８（ｄ）から（ｅ）に示した通りである。
【００８６】
そして、図１５（ｅ）に示すように、発光管１０と封止部１１ａ、ｂとが形成されたランプ５１が完成する。最後に、外部リード１４が外部に露呈するように不要なガラス部およびモリブデンテープ１７を切除し、アンテナ３０を設ければ、低電圧始動可能なランプ５０が完成する。なお、電極組立体９０を用いた場合には、図４または図６に示したランプ５０が完成する。
（実施形態３）
上記実施形態の高圧放電ランプは、反射鏡と組み合わせて、ミラー付きランプないしランプユニットにすることができる。
【００８７】
図１６は、上記実施形態１のランプ５０を備えたミラー付きランプ９００の断面を模式的に示している。なお、断面のハッチングは省略している。
【００８８】
ミラー付きランプ９００は、ランプ５０と、ランプ５０から発せられた光を反射する反射鏡２００とから構成されている。そして、ランプ５０のキャビティ２０の周囲には、アンテナ（不図示）が設けられている。なお、ランプ５０は例示であり、上記実施形態のランプ５１または５２であってもよい。また、ミラー付ランプ９００は、反射鏡６０を保持するランプハウスをさらに備えていてもよい。ここで、ランプハウスを備えた構成のものは、ランプユニットに包含されるものである。
【００８９】
反射鏡２００は、内面の一部が放物面体で構成された耐熱性ガラスからなり、反射鏡２００の一部には、金属線２０４を通すための小さな穴２０３が設けられており、反射鏡２００の外面には、ステンレス製の金具２０２が取り付けられている。この金具２０２には、反射鏡に２００を貫通する小さな穴２０３を通って、一端がランプ５０の外部リード線に電気的に接続された導電性の金属線２０４が電気的に接続されている。
【００９０】
ランプ５０は、図１６に示すように、反射鏡２００に固定されている。反射鏡２００が放物面鏡の場合には、ランプ５０が発する光のうちできるだけその多くが、反射鏡２００の仮想の回転軸（光軸とも呼ぶ）に平行な光となって開口部から出射されるように、ランプ５０は、反射鏡２００に固定される。反射鏡２００が楕円面鏡の場合、出射光が光軸上の焦点に集まるように、ランプ５０は、反射鏡２００に固定される。具体的な構成を述べると、反射鏡２００のネック部２０６に、ランプ５０の第１の封止部１３ｂを挿入し、耐熱性のセメント２０５によって、ネック部２０６に封止部１３ｂを固定する形で、ランプ５０は反射鏡２００に固定されている。反射鏡２００の前面開口部には、例えば前面ガラスを取り付けることができる。
【００９１】
本実施形態では、隙間２０を有する封止部１３ｂは、反射鏡２００の開口部側に設けているが、封止部１３ｂをネック部２０６側に設けることも可能である。ただし、封止部１３ｂにアンテナ（３０）を設けたときに、封止部１３ｂをネック部２０６に位置づけると、アライニング（照度確定作業）の時に不具合（例えば、アンテナがあるため動かせない等）が生じ得る。したがって、アライニングのことを考慮すると、隙間２０を有する封止部１３ｂは、反射鏡２００の開口部側に設けることが好ましい。
【００９２】
上述したように、反射鏡２００は、例えば、平行光束、所定の微小領域に収束する集光光束、あるいは、所定の微小領域から発散したのと同等の発散光束になるようにランプ５０からの放射光を反射するように構成されている。なお、最近のプロジェクタに対しては、手軽に持ち運びができるようという要望が強くなってきており、そのために、ノート型のパーソナルコンピュータのように、サイズがＡ５サイズやＢ５サイズに近い小型で、かつ薄いプロジェクタの開発・商品化が望まれている。そのような状況の中、反射鏡付き高圧水銀ランプに対しては、開口部の径が４５ｍｍよりも小さい、より小型の反射鏡を使用するようになってきている。それに加えて、反射鏡２００のタイプも、平行光を出射する放物面鏡タイプから、出射光がある一点（焦点）に収束する短焦点距離を有する楕円面鏡タイプのものが使用されるようになってきている。これは、プロジェクタ内の光路長が短くなって結果的にプロジェクタの小型化に、より寄与できるという理由によるものである。
【００９３】
このようなミラー付ランプないしランプユニットは、例えば、液晶やＤＭＤを用いたプロジェクタ等のような画像投影装置に取り付けることができ、画像投影装置用光源として使用される。画像投影装置としては、例えば、ＤＭＤを用いたプロジェクタ（デジタルライトプロセッシング（ＤＬＰ）プロジェクタ）や、液晶プロジェクタ（ＬＣＯＳ（Liquid Crystal on Silicon）構造を採用した反射型のプロジェクタも含む。）を挙げることができる。本実施形態のランプは、低電圧で始動することができるので、それだけ発生するノイズも少ない。したがって、ＤＬＰプロジェクタのようなノイズに比較的弱い画像投影装置にも、好適に適用することができる。
【００９４】
また、上記実施形態の高圧放電ランプ、およびミラー付ランプないしランプユニットは、画像投影装置用光源の他に、紫外線ステッパ用光源、または競技スタジアム用光源や自動車のヘッドライト用光源、道路標識を照らす投光器用光源などとしても使用することができる。
（他の実施形態）
上記実施形態では、発光物質として水銀を使用する水銀ランプを高圧放電ランプの一例として説明したが、本発明は、封止部（シール部）によって発光管の気密を保持する構成を有するいずれの高圧放電ランプにも適用可能である。例えば、金属ハロゲン化物を封入したメタルハライドランプなどの高圧放電ランプにも適用することができる。メタルハライドランプにおいても、低電圧で始動できることは好適だからである。また、近年、水銀を封入しない無水銀メタルハライドランプの開発も進んでいるが、そのような無水銀メタルハライドランプに本発明を適用することも可能である。
【００９５】
上記実施形態の技術が適用された無水銀メタルハライドランプとしては、図４、図６、図９、図１０などに示した構成において、発光管１０内に、水銀が実質的に封入されてなく、かつ、少なくとも、第１のハロゲン化物と、第２のハロゲン化物と、希ガスとが封入されているものが挙げられる。このとき、第１のハロゲン化物の金属は、発光物質であり、第２のハロゲン化物は、第１のハロゲン化物と比較して、蒸気圧が大きく、かつ、前記第１のハロゲン化物の金属と比較して、可視域において発光しにくい金属の１種または複数種のハロゲン化物である。例えば、第１のハロゲン化物は、ナトリウム、スカンジウム、および希土類金属からなる群から選択された１種または複数種のハロゲン化物である。そして、第２のハロゲン化物は、相対的に蒸気圧が大きく、かつ、第１のハロゲン化物の金属と比較して、可視域に発光しにくい金属の１種または複数種のハロゲン化物である。具体的な第２のハロゲン化物としては、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｓｂ、Ｂｅ、Ｒｅ、Ｇａ、Ｔｉ、ＺｒおよびＨｆからなる群から選択された少なくとも一種の金属のハロゲン化物である。そして、少なくともＺｎのハロゲン化物を含むような第２のハロゲン化物がより好適である。
【００９６】
また、他の組み合わせ例を挙げると、透光性の発光管（気密容器）１０と、発光管１０内に設けられた一対の電極１２と、発光管１０に連結された一対の封止部（１３ａ、ｂ）とを備えた無水銀メタルハライドランプにおける発光管１０内に、発光物質であるＳｃＩ3（ヨウ化スカンジウム）およびＮａＩ（ヨウ化ナトリウム）と、水銀代替物質であるＩｎＩ3（ヨウ化インジウム）およびＴｌＩ（ヨウ化タリウム）と、始動補助ガスとしての希ガス（例えば１．４ＭＰａのＸｅガス）が封入されているものである。この場合、第１のハロゲン化物は、ＳｃＩ3（ヨウ化スカンジウム）、ＮａＩ（ヨウ化ナトリウム）となり、第２のハロゲン化物は、ＩｎＩ3（ヨウ化インジウム）、ＴｌＩ（ヨウ化タリウム）となる。なお、第２のハロゲン化物は、比較的蒸気圧が高く、水銀の役割の代わりを担うものであればよいので、ＩｎＩ3（ヨウ化インジウム）等に代えて、例えば、Ｚｎのヨウ化物を用いても良い。
【００９７】
さらに、上記実施形態では、水銀蒸気圧が２０ＭＰａ程度以上の場合（いわゆる超高圧水銀ランプの場合）について説明したが、水銀蒸気圧が１ＭＰａ程度の高圧水銀ランプに適用することを排除するものではない。つまり、超高圧水銀ランプおよび高圧水銀ランプを含む高圧放電ランプ全般に適用できるものである。また、上記実施形態のランプでは、封止部をシュリンク手法によって作製したが、ピンチング手法によって作製されたものを排除するものではない。
【００９８】
加えて、一対の電極１２間の間隔（アーク長）は、ショートアーク型であってもよいし、それより長い間隔であってもよい。上記実施形態のランプは、交流点灯型および直流点灯型のいずれの点灯方式でも使用可能である。また、上記実施形態の構成は相互に採用することが可能である。
【００９９】
以上、本発明の好ましい例について説明したが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の変形が可能である。
【０１００】
【発明の効果】
本発明の放電ランプによれば、少なくとも一方の封止部における金属箔にコイルが巻き付けられており、コイルの周囲に、少なくとも希ガスが封入された隙間が存在しているので、低電圧で始動をすることができるとともに、箔劣化を抑制して寿命が短くなることを防止した放電ランプを提供することができる。また、少なくとも一方の封止部における金属箔の上にコイルを設けた構成にすることによっても、低電圧で始動可能であるとともに、箔劣化を抑制することができる放電ランプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のショートアーク型の超高圧水銀ランプ１０００の構成を模式的に示す図である。
【図２】従来の低電圧始動ランプの構成を示す図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、図２に示したランプの平面図および側面図である。
【図４】本発明による実施形態１にかかる放電ランプ５０の構成を模式的に示す図である。
【図５】（ａ）および（ｄ）は、それぞれ、放電ランプ５０の封止部１１ｂの平面図および側面図である。
【図６】実施形態１にかかる放電ランプ５０の構成を模式的に示す図である。
【図７】（ａ）から（ｄ）は、実施形態１にかかる放電ランプ５０の製造方法を説明するための工程図である。
【図８】（ａ）〜（ｅ）は、実施形態１にかかる放電ランプ５０の製造方法を説明するための工程図である。
【図９】実施形態２にかかる放電ランプ５１の構成を模式的に示す部分拡大図である。
【図１０】実施形態２にかかる放電ランプ５２の構成を模式的に示す部分拡大図である。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は、実施形態２にかかる放電ランプ５１の製造方法を説明するための工程図である。
【図１２】電極組立体９２の構成を模式的に示す斜視図である。
【図１３】（ａ）〜（ｄ）は、実施形態２にかかる放電ランプ５１の製造方法を説明するための工程図である。
【図１４】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施形態にかかる放電ランプの製造方法を説明す
【図１５】（ａ）〜（ｅ）は、実施形態１にかかる放電ランプの製造方法を説明するための工程図である。
【図１６】本発明の実施形態にかかるミラー付きランプ（ランプユニット）９００の断面を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１０ 発光管
１１ａ、１１ｂ 封止部
１２ 電極（Ｗ電極）
１３ａ、１３ｂ 金属箔（Ｍｏ箔）
１４ 外部リード
１５ ガラス部
１７ 金属テープ（モリブデンテープ）
１８ 発光物質（水銀）
１９ 金属箔の外縁
２０ 隙間（空洞）
２１ コイル
２２ コイル
２３ 波打ち部（屈曲部）
３０ アンテナ
３１ リード（リード線）
５０、５１、５２ 放電ランプ
８０ 放電ランプ用ガラスパイプ
８９、９０、９１、９２ 電極組立体
９５ バーナー
１００ 発光管
１０１ａ 封止部
１０１ｂ 封止部
１０２ 電極
１０３ モリブデン箔
１０４ 外部リード
１０５ ガラス部
１１０ 発光管部
１１１ 側管部
１１２ コイル
１２０ アンテナ
１２１ リード線
１２２ アンテナ
１５０ キャビティ
２００ 反射鏡
９００ ミラー付きランプ
１０００ 高圧放電ランプ
２０００ 低電圧始動の高圧放電ランプ
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電ランプおよびランプユニット、ならびに放電ランプの製造方法に関する。特に、液晶プロジェクタ用光源やデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）プロジェクタなどの画像投影装置用光源として使用される放電ランプおよびランプユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、大画面映像を実現するシステムとして液晶プロジェクタやＤＭＤプロジェクタなどの画像投影装置が広く用いられており、このような画像投影装置には、高い輝度を示す高圧放電ランプが一般的に広く使用されている。画像投影装置では、液晶パネルなどの極めて小さな領域に光を集光する必要があるため、高輝度に加えて点光源に近いことも要求されている。このため、高圧放電ランプの中でも、より点光源に近く高輝度の特長を有するショートアーク型の超高圧水銀ランプが有望な光源として注目されている。
【０００３】
図１を参照しながら、従来におけるショートアーク型の超高圧水銀ランプ１０００の説明をする。
【０００４】
ランプ１０００は、石英ガラスから構成され略球状の発光管（バルブ）１００と、同じく石英ガラスから構成され発光管１００に連結された一対の封止部（シール部）１０１ａおよびｂを有している。発光管１００の内部には放電空間があり、放電空間には、発光物質として水銀（水銀封入量：例えば、１５０〜２５０ｍｇ／ｃｍ3）、および希ガス（例えば、数十ｋＰａのアルゴン）と少量のハロゲンとが封入されている。
【０００５】
放電空間には、一対のタングステン電極（Ｗ電極）１０２が一定の間隔をおいて対向して配置されており、電極１０２の先端には、コイル（不図示）が巻かれていてもよい。Ｗ電極１０２は、封止部１０１ａ、ｂ内のモリブデン箔（Ｍｏ箔）１０３に溶接されており、Ｗ電極１０２とＭｏ箔１０３とは互いに電気的に接続されている。
【０００６】
封止部１０１ａ、ｂは、それぞれ、発光管１００から延ばされたガラス部１０５とＭｏ箔１０３とを有しており、ガラス部１０５とＭｏ箔１０３とを圧着させることによって、発光管１００内の放電空間の気密を保持している。なお、ガラス部１０５とＭｏ箔１０３との両者は、互いに熱膨張係数が異なるため、一体化された状態にはならないのであるが、Ｍｏ箔１０３が塑性変形することによって、Ｍｏ箔１０３とガラス部１０５との間に生じる隙間を埋めることができる。つまり、いわゆる箔封止の技術を用いて、封止部１０１ａ、ｂは、発光管１００内をシールしている。
【０００７】
Ｍｏ箔１０３は、Ｗ電極１０２とは反対の側に、モリブデンから構成された外部リード１０４を有している。Ｍｏ箔１０３と外部リード１０４とは互いに溶接されており、それにより、両者は電気的に接続されている。外部リード１０４は、ランプ１０００の周辺に配置される部材（不図示）に電気的に接続されることになる。
【０００８】
次に、ランプ１０００の動作原理を簡単に説明する。外部リード１０４およびＭｏ箔１０３を介してＷ電極１０２に始動電圧が印加されると、アルゴン（Ａｒ）の放電が起こり、この放電によって発光管１００の放電空間内の温度が上昇し、それによって水銀が加熱・気化される。その後、Ｗ電極１０２間のアーク中心部で水銀原子が励起されて発光する。なお、ランプ１０００の水銀蒸気圧が高いほど光出力も増加するため、水銀蒸気圧が高いほど画像投影装置の光源として適しているが、発光管１００の物理的耐圧強度の観点から、１５〜２５ＭＰａの範囲の水銀蒸気圧でランプ１０００は使用されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
画像投影装置の普及に伴って、画像投影装置用光源の高圧放電ランプ（特に、超高圧水銀ランプ）には、益々、優れた特性が求められており、その要求に応えるべく、高圧放電ランプの開発が盛んに行われている。
【００１０】
そのような状況下で、高圧放電ランプとして、内部に希ガスおよび水銀蒸気を含むキャビティ（空洞）を封止部内に設けることにより、低電圧で始動させることができるランプが開発され、国際公開ＷＯ／７７８２６号公報に開示されている。このランプの構成を図２および図３（ａ）および（ｂ）に示す。なお、図３（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、図２に示した構成の平面図および側面図である。
【００１１】
図２に示したランプ２０００では、封止部１０１ａ、ｂにキャビティ１５０が設けられており、封止部１０１ｂのキャビティ１５０の周囲に、アンテナ１２０が配置されている。アンテナ１２０は、リード１２１を介して、封止部１０１ａの外部リードに接続されている。なお、封止部１０１ｂと発光管１００との間のネック部には、第２のアンテナが配置されており、Ｗ電極１０２の先端には、コイル１１２が巻き付けられている。ここで、図１と同様の部材については、同様の符号を付して、説明を省略する。
【００１２】
ランプ２０００では、ガスが封入されたキャビティ１５０内の金属箔１０３とアンテナ１２０との間で放電を起こし、それにより、低電圧での始動を達成している。同公報によれば、ランプが冷えた状態からの始動（ｃｏｌｄ始動）において、１ｋＶの電圧でランプ始動を行えることが述べられている。
【００１３】
しかしながら、ランプ２０００は、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、キャビティ１５０内にＭｏ箔１０３のエッジが露出しているため、キャビティ１５０で生じる放電により、Ｍｏ箔１０３の劣化が生じるという新たな課題が発生する。封止部１０１ａ、ｂを有するランプ２０００では、上述したように、箔封止によって発光管１００内の気密を保持しているので、ランプの使用により、Ｍｏ箔１０３が劣化してしまうと、ランプの寿命が短くなってしまう。つまり、キャビティ１５０を有しない図１に示したランプ１０００と異なり、封止部内にキャビティ１５０を有するランプ２０００の場合には、ランプの短寿命化を防止した上で、低電圧の始動の機能を付与しなければ、実用に適した高圧放電ランプにならない可能性が高い。
【００１４】
本発明はかかる諸点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、低電圧での始動が可能であるとともに、箔劣化を抑制して寿命が短くなることを防止した放電ランプを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明による放電ランプは、発光物質が封入された管内に一対の電極が対向して配置された発光管と、前記発光管の両端に形成され、且つ、前記一対の電極のそれぞれに電気的に接続された金属箔が封止された封止部とを備え、少なくとも一方の前記封止部における前記金属箔には、コイルが巻き付けられており、当該封止部における前記コイルの周囲には、少なくとも希ガスが封入された隙間が存在している。
【００１６】
ある好適な実施形態において、前記少なくとも一方の前記封止部における前記金属箔の長辺は、前記コイルによって半分以下覆われている。
【００１７】
本発明による他の放電ランプは、発光物質が封入された管内に一対の電極が対向して配置された発光管と、前記発光管の両端に形成され、且つ、前記一対の電極のそれぞれに電気的に接続された金属箔が封止された封止部とを備え、少なくとも一方の前記封止部における前記金属箔の上には、コイルが設けられており、当該封止部のうち、前記コイルが設けられた部分の周囲には、少なくとも希ガスが封入された隙間が存在している。
【００１８】
ある好適な実施形態において、前記コイルは、前記金属箔の面内に配置されており、そして、溶接によって前記金属箔に接続されている。
【００１９】
前記コイルは、トリウムタングステンから構成されていることが好ましい。
【００２０】
本発明による更に他の放電ランプは、発光物質が封入された管内に一対の電極が対向して配置された発光管と、前記発光管の両端に形成され、且つ、前記一対の電極のそれぞれに電気的に接続された金属箔が封止された封止部とを備え、少なくとも一方の前記封止部における前記金属箔は、前記発光管側から見たときに当該金属箔の上面および下面が当該金属箔の端面の上下から現れるように波打った波打ち部分を有しており、当該封止部における前記波打ち部の周囲には、少なくとも希ガスが封入された隙間が存在している。
【００２１】
ある好適な実施形態において、前記放電ランプは、前記発光管の内容積に対して１５０ｍｇ／ｃｍ3以上の水銀が前記発光物質として封入された高圧水銀ランプである。
【００２２】
ある好適な実施形態において、前記隙間が位置する封止部の外周には、アンテナが設けられている。
【００２３】
本発明によるランプユニットは、上記放電ランプと、前記放電ランプから発する光を反射する反射鏡とを備えている。
【００２４】
本発明による放電ランプの製造方法は、発光管部と、前記発光管部から延びた側管部とを有する放電ランプ用パイプを用意する工程（ａ）と、前記側管部にコイルまたは金属筒を挿入する工程（ｂ）と、金属箔と、前記金属箔に接続された電極と、前記電極が接続された側とは反対側の前記金属箔に接続された外部リードとを有する電極組立体を、前記発光管部内に前記電極の先端が位置するように、前記側管部に挿入する工程（ｃ）と、前記工程（ｂ）および（ｃ）の後、前記放電ランプ用パイプ内を減圧状態にし、前記側管部を加熱軟化させることによって、前記コイルまたは金属筒を介して、前記側管部と前記金属箔とを密着させる工程（ｃ）とを包含する。
【００２５】
ある好適な実施形態では、前記工程（ａ）における前記放電ランプ用パイプの前記側管部の内面のうちの前記発光管部寄りの部位に、前記コイルまたは金属筒を位置を決める凸部を形成する工程をさらに包含し、前記工程（ｂ）を実行した後、前記工程（ｃ）を実行する。
【００２６】
本発明による他の放電ランプの製造方法は、箔上にコイルが設けられた金属箔と、前記金属箔に接続された電極と、前記電極が接続された側とは反対側の前記金属箔に接続された外部リードとを有する電極組立体を用意する工程（ａ）と、発光管部と、前記発光管部から延びた側管部とを有する放電ランプ用パイプにおける前記発光管部内に前記電極の先端が位置するように、前記パイプの前記側管部に前記電極組立体を挿入する工程（ｂ）と、前記工程（ｂ）の後、前記放電ランプ用パイプ内を減圧状態にし、前記側管部を加熱軟化させることによって、前記コイルを介して、前記側管部と前記金属箔とを密着させる工程（ｃ）とを包含する。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。以下の図面においては、説明の簡潔化を図るため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されない。
（実施形態１）
図４を参照しながら、本発明による実施形態１にかかる放電ランプ５０を説明する。図４は、本実施形態にかかる放電ランプ５０の構成を模式的に示している。
【００２８】
図４に示した放電ランプ５０は、発光管（バルブ）１０と、発光管１０の両端に連結された封止部１１ａ、ｂとを有している。封止部１１ａ、ｂは、発光管１０の内部の気密性を保持する部位であり、放電ランプ５０は、封止部を２つ備えたダブルエンド型のランプである。発光管１０内には、発光物質１８が封入されており、そして、一対の電極１２が対向して配置されている。一対の電極１２のそれぞれには、金属箔（モリブデン箔）１３ａまたは１３ｂが電気的に接続されている。そして、各金属箔１３ａ、ｂのうち電極１２と反対側の部分には、外部リード１４が電気的に接続されており、封止部１１ａ、ｂの端部から露出している。外部リード１４は、点灯回路（不図示）に接続されることになる。
【００２９】
一対の封止部１１ａ、ｂのうちの少なくとも一方の封止部１１ｂにおける金属箔１３ｂには、コイル２１が巻き付けられている。そして、封止部１１ｂにおけるコイル２１の周囲には、隙間（またはキャビティ）２０が存在している。隙間２０の内部には、少なくとも希ガスが封入されており、典型的には、発光管１０内と同様のガス（例えば、希ガスおよび水銀蒸気）が存在している。隙間２０が位置する封止部１１ｂの外周には、アンテナ３０が設けられている。言い換えると、コイル２１が巻き付けられている部分の封止部１１ｂの外周には、アンテナ３０が設けられている。
【００３０】
本実施形態では、アンテナ３０は、リード３１を介して、封止部１１ａの端部から延びて露出している外部リード１４に電気的に接続されている。なお、いわゆるトリガー線の役割を果たす第２のアンテナを、図２に示した構成のように、封止部１１ｂと発光管１０との間のネック部（おおよそ、電極１２が埋め込まれている封止部１１ｂの外周）に配置してもよい。
【００３１】
図５（ａ）および（ｂ）は、図４に示した封止部１１ｂの部分拡大図であり、図５（ａ）は平面構成を模式的に示し、そして、図５（ｂ）は側面構成を模式的に示している。
【００３２】
図５（ａ）および（ｂ）に示すように、本実施形態の放電ランプ５０においては、封止部１１ｂの金属箔１３ｂの長辺（外縁またはエッジ）１９は、コイル２０によって覆われている。したがって、封止部１１ｂの周囲にアンテナ（図４中の符号３０参照）を設け、封止部１１ｂ内で放電を起こしても、コイル２０とアンテナ（３０）の間で放電するため、図２および図３に示した構成と比較して、放電による箔の劣化を抑制することができる。
【００３３】
つまり、図２および図３に示した構成の場合、キャビティ１１０内に露出している金属箔１０３の外縁（エッジ）が最も放電により損傷をうけるのであるが、本実施形態の構成の場合、その損傷を受けやすい金属箔１３ｂのエッジ１９は、コイル２１に覆われており、また、放電はコイル２１とアンテナ（３０）とによって生じるので、放電による箔の劣化を抑制することが可能となる。箔劣化を抑制することができると、ランプ寿命が短くなることを抑制することができる。金属箔１３ｂの長辺１９は、例えば、半分以下、コイル２１によって覆われていることが好ましく、本実施形態では、３０〜５０％程度、コイル２１によって覆われている。なお、金属箔１３ｂにコイル２１を巻いた状態で封止部１１ｂを形成すると、コイル２１によってガラス部１５と金属箔１３ｂとの密着が妨げられ、コイル２１の周囲に隙間２０が生じる。この隙間２０に希ガスを封入しておけば、封止部１１ｂ内での放電を起こすことが可能となる。
【００３４】
封止部１１ｂ内で放電が起きると、その放電により紫外線が発生する。放電によるエネルギーは、いわゆる光ファイバ的効果によって発光管１０内へと流れ込み、発光管１０内の物質（例えば希ガス）を光励起させ、それにより種電子が生まれる。その結果、始動時における電極１２間の絶縁破壊をより低い電圧で行わせることが可能となる。つまり、低電圧始動の放電ランプを実現することができる。本実施形態の放電ランプ５０の場合、ランプが冷えた状態からの始動（ｃｏｌｄ始動）において、点灯回路（バラスト）を用いて開放電圧９４０Ｖ（０−ピーク）、５０ｋＨｚの正弦波をランプ端子（１４）間に５．８ｋＶ印加したときに、２ｋＶ以下（例えば、１〜２ｋＶ）の電圧でランプを始動させることができる。これは、キャビティ２０が存在しない場合の始動電圧（例えば１０〜１５ｋＶ）と比較して、非常に低い電圧でランプを始動させることができることを意味している。２ｋＶ以下（例えば、１〜２ｋＶ）の電圧でランプを始動できるのであれば、トランスを用いなくても点灯回路（バラスト）を構成することができるという別な効果も得られる。また、低電圧で始動できるので、始動時に生じるノイズも低減させることができる。
【００３５】
本実施形態の放電ランプ５０の条件を例示的に説明すると、次の通りである。ランプ５０の発光管１０は、略球形をしており、石英ガラスから構成されている。なお、長寿命等の優れた特性を発揮する高圧水銀ランプ（特に、超高圧水銀ランプ）を実現する上では、発光管１０を構成する石英ガラスとして、アルカリ金属不純物レベルの低い（例えば、１ｐｐｍ以下）高純度の石英ガラスを用いることが好ましい。なお、勿論、通常のアルカリ金属不純物レベルの石英ガラスを用いることも可能である。発光管１０の外径は例えば５ｍｍ〜２０ｍｍ程度であり、発光管１０のガラス厚は例えば１ｍｍ〜５ｍｍ程度である。発光管１０内の放電空間の容積は、例えば０．０１〜１ｃｃ程度（０．０１〜１ｃｍ3）である。本実施形態では、外径９ｍｍ程度、内径４ｍｍ程度、放電空間の容量０．０６ｃｃ程度の発光管１０が用いられる。
【００３６】
発光管１０内には、一対の電極（電極棒）１２が互いに対向して配置されている。電極１２の先端は、０．２〜５ｍｍ程度（例えば、０．６〜１．０ｍｍ）の間隔（アーク長）Ｄで、発光管１０内に配置されており、一対の電極１２のそれぞれは、タングステン（Ｗ）から構成されている。電極１２の先端には、ランプ動作時における電極先端温度を低下させることを目的として、コイル（例えば、タングステン製のコイル）を巻いておくことが好ましい。
【００３７】
発光管１０内には、発光物質として、水銀１８が封入されている。超高圧水銀ランプとしてランプ５０を動作させる場合、水銀１８は、例えば、１５０ｍｇ／ｃｃ程度またはそれ以上（１５０〜２００ｍｇ／ｃｃまたはそれ以上）の水銀と、５〜３０ｋＰａの希ガス（例えば、アルゴン）と、必要に応じて、少量のハロゲンとが発光管１０内に封入されている。
【００３８】
発光管１０内に封入されるハロゲンは、ランプ動作中に電極１２から蒸発したＷ（タングステン）を再び電極１２に戻すハロゲンサイクルの役割を担っており、例えば、臭素である。封入するハロゲンは、単体の形態だけでなく、ハロゲン前駆体の形態（化合物の形態）のものでもよく、本実施形態では、ハロゲンをＣＨ2Ｂｒ2の形態で発光管１０内に導入している。また、本実施形態におけるＣＨ2Ｂｒ2の封入量は、０．００１７〜０．１７ｍｇ／ｃｃ程度であり、これは、ランプ動作時のハロゲン原子密度に換算すると、０．０１〜１μｍｏｌ／ｃｃ程度に相当する。なお、ランプ５０の耐圧強度（動作圧力）は、１５〜２０ＭＰａまたはそれ以上である。また、管壁負荷は、例えば、６０Ｗ／ｃｍ2程度以上であり、特に上限は設定されない。例示的に示すと、管壁負荷は、例えば、６０Ｗ／ｃｍ2程度以上から、３００Ｗ／ｃｍ2程度の範囲（好ましくは、８０〜２００Ｗ／ｃｍ2程度）のランプを実現することができる。冷却手段を設ければ、３００Ｗ／ｃｍ2程度以上の管壁負荷を達成することも可能である。なお、定格電力は、例えば、１５０Ｗ（その場合の管壁負荷は、約１３０Ｗ／ｃｍ2に相当）である。
【００３９】
本実施形態におけるコイル２１は、電子を放出しやすく、放電を容易にする物質であるトリウムタングステンから構成されている。なお、トリウムタングステン製のコイルに代えて、タングステン製のコイルを用いてもよい。タングステン製のコイルの表面に、酸化バリウムやトリウムタングステンのような電子を放出しやすく、放電を容易にする物質を付与しておいてもよい。そのような物質を付与しなくても、タングステン製のコイル２１でも、放電によって箔が劣化してしまうことを抑制する効果は得られる。
【００４０】
コイル２１の線径（太さ）は、例えば０．１〜０．５ｍｍである。なお、金属箔１３ａおよび１３ｂの寸法は、例えば、１．５〜２．０ｍｍ×１６〜４０ｍｍである。ここで、発光管１０のシール効果を高めたい場合、金属箔１１ｂの発光管１０寄りの部位（例えば、発光管１０と封止部１１ｂとの境界部から５ｍｍ以内の部分）には、コイル２１を巻かないで、金属箔１３ｂとガラス部１５との密着の程度を高めるようにしてもよい。コイル２１の周囲に存在する隙間２０には、放電可能なガスが少なくとも封入されており、典型的には、発光管１０内と同様のガス（希ガス、水銀蒸気）が封入されている。発光管１０内と同様のガスが隙間２０内に存在しているのは、製造工程上の特徴である。製造工程は複雑になるが、異なるガスを存在させておくことも可能である。
【００４１】
なお、図４に示した構成では、ループ状のアンテナ３０を設けたが、図６に示すように、封止部１１ｂにらせん状にリード３１を巻き付けて、アンテナ３０にしてもよい。らせん状のアンテナ３０の場合、隙間２０全体を覆うので、隙間２０内での放電をより確実に行うことができるという利点も得られる。
【００４２】
また、図４に示した構成では、封止部１１ｂの金属箔１３ｂだけに、コイル２１を巻いたが、それに限らず、両方の封止部１１ａ、ｂの金属箔１３ａ、ｂに、コイル開口部２１およびキャビティ２０を設けてもよい。このようにすれば、いずれの封止部１１ａ、１１ｂにアンテナを設けても、低電圧で始動可能なランプを実現することができる。
【００４３】
本実施形態の構成では、コイル２１を用いたが、コイル２１に代えて、金属箔１３ｂを包みこめる形状を有する金属筒（例えば、モリブデンからなるスリーブ）で、金属箔１３ｂを覆ってもよい。このように金属筒で金属箔１３ｂを覆っても、金属箔１３ｂのエッジ（１９）を保護することができ、箔劣化が生じるのを緩和することができる。金属筒によって金属箔１３ｂを覆った状態で封止部１１ｂを形成した場合、やはりその周囲に隙間が生じるので、図４等に示した構成と同様の効果が得ることができる。
【００４４】
次に、図７（ａ）から（ｄ）を参照しながら、本実施形態の放電ランプ５０の製造方法を説明する。図７（ａ）から（ｄ）は、本実施形態の製造方法を説明するための工程図である。
【００４５】
最初に、図７（ａ）に示すように、放電ランプの発光管（１０）となる発光管部１１０と、発光管部１１０から延びた側管部１１１とを有する放電ランプ用パイプ（放電ランプ用ガラス管）８０を用意し、その後、発光管１１０と側管部１１１との境界となる加工線から距離ｄ（例えば、５ｍｍ）だけ離れた位置に、レーザを照射する。すると、図７（ｂ）に示すように、その後に挿入されるコイル２１の位置を決める凸部が形成される。次いで、側管部１１１の一端から、コイル２１を挿入する。
【００４６】
次に、図７（ｃ）に示すように、電極組立体９０を側管部１１１に挿入する。電極組立体９０は、電極１２と、金属箔１３ｂと、外部リード１４とから構成されている。電極１２および外部リード１４は、それぞれ、金属箔１３ｂの一端および他端に溶接により接続されている。なお、電極１２の先端には、コイル１１２が巻き付けられている。
【００４７】
電極組立体９０は、電極１２の先端が発光管部１０内に位置するように、側管部１１１に挿入されて、固定される。電極組立体９０の固定は、外部リード１４の一部に設けたモリブデンテープまたはコイルを側管部１１１の内壁に接触させることによって行うことができる。
【００４８】
次いで、放電ランプ用パイプ８０内を減圧状態にし、側管部１１１を加熱軟化させることによって、電極組立体９０の金属箔１３ｂと、側管部１１１とを密着させる。
【００４９】
ここでは、図７（ｄ）に示すように、側管部１１１のうち発光管部１１０側の部位（例えば、図７（ａ）中の加工線）から、外部リード１４の方へ、一定速度で、バーナを移動させて、加熱して封止していく。この製法では、バーナの速度を変化させなくてもよいので、簡便に封止部形成工程を実行できるというメリットもある。本実施形態では、バーナーによって加熱しているが、レーザ（例えば、ＣＯ2可変レーザ）によって加熱してもよい。なお、バーナとレーザとを併用してもよい。
【００５０】
上述のようにして、加熱処理が終了すると、コイル２１を介して、側管部１１１と金属箔１３ｂとを密着して、金属箔１３ｂの周囲にコイル２１が設けられた封止部１１ｂが得られる。上述したようにコイル２１の近傍には、隙間（２０）が存在している。一対の封止部の両方とも、コイル２１を含んだ封止部とするには、同じ工程を繰り返せばよいし、一方の封止部だけにコイル２１を設けるには、例えば、コイル２１のない封止部１１ａを作製した後に、図７（ａ）から（ｄ）に示すようにして、コイル２１を含む封止部１１ｂを作製すればよい。なお、コイル２１に代えて、金属筒を使用する場合には、図７（ｂ）の段階で、金属筒を側管部１１１に挿入すればよい。
【００５１】
発光管１０内に、希ガスや水銀を導入した後に、図７（ａ）から（ｄ）の工程を経て、封止部１１ｂを形成すると、隙間１０内には自動的に希ガス・水銀蒸気が封入されることになる。図７に示した工程では、発光管部１１０側から封止を行ったが、それと反対の側から封止を行うことも可能である。また、最初に、コイル２１を含む封止部１１ｂを作製した後、コイル２１のない封止部１１ａを作製してもよい。
【００５２】
図８（ａ）から（ｅ）では、バーナ９５を明示して、本実施形態の製造方法をよりわかりやすく例示している。
【００５３】
図８（ａ）に示すように、まず、凸部１１５が形成された側管部１１１を有する放電ランプ用パイプ８０を用意した後、コイル２１を側管部１１１の一端からに挿入する。なお、側管部１１１の内径は２．０ｍｍ程度である。
【００５４】
次に、図８（ｂ）に示すように、コイル２１を所定位置に配置した後、図８（ｃ）に示すように、電極組立体９０を挿入して、側管部１１１に電極組立体９０を固定する。
【００５５】
次に、図８（ｃ）に示すように、発光管部１１０側からバーナ９５を用いて加熱し、そして、図中の矢印方向にバーナ９５を移動させていく。バーナ９５は、一定速度で移動させていけばよい。
【００５６】
その後、図８（ｅ）に示すように、外部リード１４の部分まで加熱が終わると、封止部１１ｂが得られる。ここで、バーナ９５の加熱条件および移動速度は、コイル２１のない封止部１１ａを形成するときの場合とほぼ同様なものを採用することができる。このことは、簡便に封止部１１ｂを製造することができることを意味している。
【００５７】
上述のようにして、封止部１１ｂを形成して、ランプ５０を完成した後、コイル２１が位置している部分の封止部１１ｂの周囲に、アンテナ３０を設ければ、図４または図６に示した構成となる。
（実施形態２）
次に、図９を参照しながら、本発明による実施形態２にかかる放電ランプを説明する。図９は、本実施形態の放電ランプ５１における封止部１１ｂの構成を模式的に示している。
【００５８】
図９に示した放電ランプ５１は、金属箔１３ｂ上にコイル２２が設けられている点において、金属箔１３ｂの周囲にコイル２１が巻き付けられた上記実施形態１のランプ５０と異なる。他の点は、上記実施形態の構成と同様であるので、説明の簡潔化のため、同じ内容については説明を省略または簡略化する。
【００５９】
本実施形態の構成の場合、コイル２２は、金属箔１３ｂの面内に配置されている。そして、コイル２２は、溶接によって金属箔１３ｂに接続されている。コイル２２は、例えばトリウムタングステン製コイルであるが、タングステン製のものを用いても問題はない。さらに、タングステン製コイルの表面に、トリウムを存在させたものをコイル２２として用いても良い。
【００６０】
コイル２２の大きさは、金属箔１３ｂ内におさまる程度の大きさである。コイル２２の寸法を例示すると、その長手方向の長さは、５〜１５ｍｍであり、コイル２２の内径（中心空洞の大きさ）および線径は、それぞれ、１〜８ｍｍおよび０．１〜０．５ｍｍである。
【００６１】
このように、金属箔１３ｂ上にコイル２１を配置した構成の場合でも、コイル２２によってガラス部１５と金属箔１３ｂとの密着が妨げられ、コイル２２の周囲に隙間（キャビティ）２０が生じる。この隙間２０には、放電可能ガス（例えば希ガスや水銀蒸気）が存在しているので、封止部１１ｂ内での放電を起こすことが可能となる。また、金属箔１３ｂの外縁（エッジ）１９は、ガラス部１５によって覆われているので、放電による箔の劣化を抑制することが可能となる。また、封止部１１ｂ内の放電はコイル２２とアンテナ（３０）とによるものが支配的であるので、それによっても、箔劣化を抑制することができる。上述したように、箔劣化を抑制することができると、ランプ寿命が短くなることを抑制することができる。
【００６２】
さらに、金属箔１３ｂの周辺に隙間２０をつくるには、図１０に示すようにしてもよい。すなわち、金属箔１３ｂに波打ち部２３を設けて、その周囲に隙間２０を形成することができる。波打ち部２３は、発光管１０側から見たときに金属箔１３ｂの上面および下面が金属箔１３ｂの端面の上下から現れるように波打った部分であり、金属箔１３ｂに波打ち部２３を形成すると、ガラス部１５との間に隙間２０を設けることが可能となる。また、図１０に示した金属箔１３ｂの外縁（エッジ）１９は、ガラス部１５によって覆われているので、放電による箔の劣化を抑制することが可能となる。
【００６３】
図１０に示した構成において、金属箔１３ｂは、複数の波打ち部２３を有しており、その波打ち部２３の振幅および曲率半径は、それぞれ、例えば、１〜２ｍｍ（振幅）、１〜４ｍｍ（曲率半径）である。金属箔１１ｂが波打ち部分２３を有していると、封止部１１ｂの内部応力を分散させることができるので、金属箔が封止部を裂く合成応力を軽減させることができる。その結果、封止部の箔構造の寿命を長く延ばすことができる。また、封止部１１ａの金属箔１３ａに波打ち部分を設けても良い。
【００６４】
なお、本実施形態のランプ５１および５２も、図６に示したランプ５０と同様に、封止部１１ｂにらせん状にリード３１を巻き付けて、アンテナ３０を設けることができる。勿論、らせん状に巻き付けたアンテナ３０でなく、図４に示すようなループ状のアンテナを設けても良い。
【００６５】
次に、図１１（ａ）から（ｃ）を参照しながら、本実施形態のランプ５１の製造方法を説明する。ランプ５１の製造方法は、基本的には、上記実施形態１のランプ５０の製造方法と同様である。
【００６６】
まず、図７（ｃ）に示した金属箔１３ｂを含む電極組立体９０を用意した後、図１１（ａ）に示すように、その金属箔１３ｂに、コイル２２の一端と他端を溶接により接続して、電極組立体９１を作製する。
【００６７】
次に、図１１（ｂ）に示すように、電極組立体９１を側管部１１１に挿入する。電極組立体９１は、電極１２の先端が発光管部１０内に位置するように、側管部１１１に挿入されて、固定される。電極組立体９１の固定は、外部リード１４の一部に設けたモリブデンテープまたはコイルを側管部１１１の内壁に接触させることによって行うことができる。
【００６８】
次いで、図１１（ｃ）に示すように、放電ランプ用パイプ８０内を減圧状態にし、側管部１１１を加熱軟化させることによって、電極組立体９１の金属箔１３ｂと、側管部１１１とを密着させる。
【００６９】
ここでは、図７（ｄ）と同様に、側管部１１１のうち発光管部１１０側の部位から、外部リード１４の方へ、一定速度で、バーナを移動させて、加熱して封止していく。この製法においても、バーナの速度を変化させなくてもよいので、簡便に封止部形成工程を実行できるというメリットが得られる。また、バーナーによる加熱に代えて、レーザ（例えば、ＣＯ2可変レーザ）による加熱をしてもよいし、なお、バーナとレーザとを併用してもよい。
【００７０】
上述のようにして、加熱処理が終了すると、コイル２２を介して、側管部１１１と金属箔１３ｂとを密着して、金属箔１３ｂ上にコイル２２が配置した封止部１１ｂが得られる。上述したようにコイル２２の近傍には、隙間（２０）が存在している。一対の封止部の両方とも、コイル２２を含んだ封止部とするには、同じ工程を繰り返せばよいし、一方の封止部だけにコイル２２を設けるには、例えば、コイル２２のない封止部１１ａを作製した後に、図１１（ａ）から（ｃ）に示すようにして、コイル２２を含む封止部１１ｂを作製すればよい。
【００７１】
なお、図１１に示したランプ５２の封止部１１ｂを得るには、図１２に示した電極組立体９２を用意して、図１１（ｂ）の段階で、電極組立体９１に代えて、波打ち部２３が設けられた金属箔１３ｂを有する電極組立体９２を側管部１１１に挿入し、そして、以後の図１１（ｃ）の工程を実行すればよい。
【００７２】
図１３（ａ）から（ｅ）では、バーナ９５を明示して、本実施形態のランプ５１の製造方法をよりわかりやすく例示する。
【００７３】
図１３（ａ）に示すように、まず、放電ランプ用パイプ８０の側管部１１１に電極組立体９１を挿入して、図８（ｂ）に示すように、側管部１１１に電極組立体９０を固定する。
【００７４】
次に、図１３（ｃ）に示すように、発光管部１１０側からバーナ９５を用いて加熱し、そして、図中の矢印方向にバーナ９５を移動させていく。バーナ９５は、一定速度で移動させていけばよい。
【００７５】
その後、図１３（ｄ）に示すように、外部リード１４の部分まで加熱が終わると、封止部１１ｂが得られる。ここで、バーナ９５の加熱条件および移動速度は、上記実施形態１の製造方法と同様に、コイル２２のない封止部１１ａを形成するときの場合とほぼ同様なものを採用することができるので、簡便に封止部１１ｂを製造することができるという利点が得られる。
【００７６】
また、図１３（および図１１）に示した製造方法は、金属箔１３ｂ上にコイル２２が配置されているので、封止部形成工程段階において、電極位置がずれることをより効果的に防止することができるという別な利点も得られる。つまり、コイル２２が側管部の内面に接することにより、電極（１２）を有する電極組立体（９１）の位置がずれるのを防止することができ、その結果、より簡便に且つ正確にアーク長の調整を行うことができる。今日、超高圧水銀ランプのアーク長は、１ｍｍ程度の極めて短い間隔にまでなっているので、その調整は、比較的アーク長が長かった時代と比べると、電極位置ずれ防止の効果はより重要な意義を有するようになってきている。
【００７７】
上記説明では、封止部１１ｂについての製造方法を中心に説明したが、放電ランプ（高圧水銀ランプ）の全体の製造方法を簡単に説明すると、以下の通りである。図１４および図１５は、本発明の実施形態にかかる放電ランプの製造方法を説明するための工程図である。
【００７８】
まず、図１４（ａ）に示すように、あらかじめ電極１２とモリブデン箔１３ａと外部リード１４を組み合わせて用意した電極組立体８９を、放電ランプ用ガラスパイプ８０における側管部１１１の一端から内部に挿入し、電極１２先端が将来発光管１０となる部位（発光管部）１１０内の所定の位置にくるように、配置する。電極組立体８９の外部リード１４の一端には、電極組立体８９を固定するためのモリブデンテープ１７が設けられており、これにより電極組立体８９を適切な位置に固定することができる。
【００７９】
図１４（ａ）に示した状態にした後、図１４（ｂ）に示すように、まず、ガラスパイプ８０内部を矢印７８で略示するように真空排気し、次いで、矢印７９で略示するように、大気圧以下の乾燥した不活性ガス（例えば、アルゴンガス）を、例えば５０ｍｂｒ（約５×１０3Ｐａ）か２００ｍｂａｒ（約２×１０4Ｐａ）程度導入する。
【００８０】
次に、図１４（ｃ）に示すように、矢印６１に示すようにガラスパイプ８０を回転させながら、矢印８２で略示するように、電極組立体８９が位置する付近のガラスパイプ８０の部位を加熱する。この加熱は、例えば酸素水素やプロパンなどのガスバーナーか、ＣＯ2などのレーザーで行う。なお、この工程は、ガラスパイプ８０を略垂直に立てた状態で行ってもよい。その場合は、電極組立体８９が将来発光部となる部位（１１０）よりも上側に配置される状態で行うのが好ましい。
【００８１】
モリブデン箔１３ａのところで気密が十分に保たれるまで加熱が完了すれば、図１４（ｄ）に示すように、封止部１１ａが形成されたガラスパイプ８０が完成する。なお、主に図１４（ａ）に示した工程を、電極配置工程（または、電極組立体配置工程）と呼び、そして、主に図１１（ｃ）に示した工程を封止部形成工程と呼ぶこととする。
【００８２】
続いて、図１５（ａ）に示すように、ガラスパイプ（第１電極封止されたガラスパイプ）８０の開口端から、発光物質である水銀１８と、図１３（ａ）に示した電極組立体９１とを内部に挿入する。そして、挿入した電極組立体９１の電極１２の一端が、将来発光管１０となる部位（１１０）内で、封止部１１ａ側の電極１２の先端から約１ｍｍ離れた位置には位置づけされるように、電極組立体９１をガラスパイプ８０内に挿入・位置づけする。
【００８３】
電極組立体９１における外部リード１４の一端にもモリブテープ１７が設けられており、これにより、電極組立体９１を所定位置に容易に固定することができる。なお、電極組立体９１に代えて、図８（ｃ）に示した電極組立体９０を用いると、ランプ５０を作製することができ、そして、図１２に示した電極組立体９２を用いれば、ランプ５２を作製することができる。
【００８４】
次に、図１５（ｂ）中の矢印７８で示すように、ガラスパイプ８０内を真空排気し、続いて、図１５（ｃ）の矢印７９で示すように、乾燥した希ガス（例えば、アルゴンガス）を、例えば２００ｍｂｒ（約２×１０4Ｐａ）導入する。このとき少量のハロゲンガス（または、分解してハロゲンとなるハロゲン前駆体物質）を混合させてもよい。
【００８５】
その後、図１４（ｃ）と同様に、図１５（ｄ）に示すように、矢印６１の方向にガラスパイプ８０を回転させながら、矢印８２で略示するように、電極組立体９０が位置する付近のガラスパイプ８０の部位を加熱する。この加熱は、例えば酸素水素やプロパンなどのガスバーナーか、ＣＯ2などのレーザーで行う。なお、図１１（ｃ）と同様に、この工程はガラスパイプ８０を略垂直に立てた状態で行ってもよい。その場合は、電極組立体９１が将来発光管１０となる部位（１１０）よりも上側に配置される状態で行うのが好ましい。また、水銀１８の蒸発を防ぐために、将来発光管１０となる部位１１０を、例えば液体窒素で冷やしながら、この加熱工程を行ってもよい。この封止部形成工程は、図１３（ｃ）から（ｄ）に示した通りである。なお、電極組立体９０を用いる場合には、この工程は、図８（ｄ）から（ｅ）に示した通りである。
【００８６】
そして、図１５（ｅ）に示すように、発光管１０と封止部１１ａ、ｂとが形成されたランプ５１が完成する。最後に、外部リード１４が外部に露呈するように不要なガラス部およびモリブデンテープ１７を切除し、アンテナ３０を設ければ、低電圧始動可能なランプ５０が完成する。なお、電極組立体９０を用いた場合には、図４または図６に示したランプ５０が完成する。
（実施形態３）
上記実施形態の高圧放電ランプは、反射鏡と組み合わせて、ミラー付きランプないしランプユニットにすることができる。
【００８７】
図１６は、上記実施形態１のランプ５０を備えたミラー付きランプ９００の断面を模式的に示している。なお、断面のハッチングは省略している。
【００８８】
ミラー付きランプ９００は、ランプ５０と、ランプ５０から発せられた光を反射する反射鏡２００とから構成されている。そして、ランプ５０のキャビティ２０の周囲には、アンテナ（不図示）が設けられている。なお、ランプ５０は例示であり、上記実施形態のランプ５１または５２であってもよい。また、ミラー付ランプ９００は、反射鏡６０を保持するランプハウスをさらに備えていてもよい。ここで、ランプハウスを備えた構成のものは、ランプユニットに包含されるものである。
【００８９】
反射鏡２００は、内面の一部が放物面体で構成された耐熱性ガラスからなり、反射鏡２００の一部には、金属線２０４を通すための小さな穴２０３が設けられており、反射鏡２００の外面には、ステンレス製の金具２０２が取り付けられている。この金具２０２には、反射鏡に２００を貫通する小さな穴２０３を通って、一端がランプ５０の外部リード線に電気的に接続された導電性の金属線２０４が電気的に接続されている。
【００９０】
ランプ５０は、図１６に示すように、反射鏡２００に固定されている。反射鏡２００が放物面鏡の場合には、ランプ５０が発する光のうちできるだけその多くが、反射鏡２００の仮想の回転軸（光軸とも呼ぶ）に平行な光となって開口部から出射されるように、ランプ５０は、反射鏡２００に固定される。反射鏡２００が楕円面鏡の場合、出射光が光軸上の焦点に集まるように、ランプ５０は、反射鏡２００に固定される。具体的な構成を述べると、反射鏡２００のネック部２０６に、ランプ５０の第１の封止部１３ｂを挿入し、耐熱性のセメント２０５によって、ネック部２０６に封止部１３ｂを固定する形で、ランプ５０は反射鏡２００に固定されている。反射鏡２００の前面開口部には、例えば前面ガラスを取り付けることができる。
【００９１】
本実施形態では、隙間２０を有する封止部１３ｂは、反射鏡２００の開口部側に設けているが、封止部１３ｂをネック部２０６側に設けることも可能である。ただし、封止部１３ｂにアンテナ（３０）を設けたときに、封止部１３ｂをネック部２０６に位置づけると、アライニング（照度確定作業）の時に不具合（例えば、アンテナがあるため動かせない等）が生じ得る。したがって、アライニングのことを考慮すると、隙間２０を有する封止部１３ｂは、反射鏡２００の開口部側に設けることが好ましい。
【００９２】
上述したように、反射鏡２００は、例えば、平行光束、所定の微小領域に収束する集光光束、あるいは、所定の微小領域から発散したのと同等の発散光束になるようにランプ５０からの放射光を反射するように構成されている。なお、最近のプロジェクタに対しては、手軽に持ち運びができるようという要望が強くなってきており、そのために、ノート型のパーソナルコンピュータのように、サイズがＡ５サイズやＢ５サイズに近い小型で、かつ薄いプロジェクタの開発・商品化が望まれている。そのような状況の中、反射鏡付き高圧水銀ランプに対しては、開口部の径が４５ｍｍよりも小さい、より小型の反射鏡を使用するようになってきている。それに加えて、反射鏡２００のタイプも、平行光を出射する放物面鏡タイプから、出射光がある一点（焦点）に収束する短焦点距離を有する楕円面鏡タイプのものが使用されるようになってきている。これは、プロジェクタ内の光路長が短くなって結果的にプロジェクタの小型化に、より寄与できるという理由によるものである。
【００９３】
このようなミラー付ランプないしランプユニットは、例えば、液晶やＤＭＤを用いたプロジェクタ等のような画像投影装置に取り付けることができ、画像投影装置用光源として使用される。画像投影装置としては、例えば、ＤＭＤを用いたプロジェクタ（デジタルライトプロセッシング（ＤＬＰ）プロジェクタ）や、液晶プロジェクタ（ＬＣＯＳ（Liquid Crystal on Silicon）構造を採用した反射型のプロジェクタも含む。）を挙げることができる。本実施形態のランプは、低電圧で始動することができるので、それだけ発生するノイズも少ない。したがって、ＤＬＰプロジェクタのようなノイズに比較的弱い画像投影装置にも、好適に適用することができる。
【００９４】
また、上記実施形態の高圧放電ランプ、およびミラー付ランプないしランプユニットは、画像投影装置用光源の他に、紫外線ステッパ用光源、または競技スタジアム用光源や自動車のヘッドライト用光源、道路標識を照らす投光器用光源などとしても使用することができる。
（他の実施形態）
上記実施形態では、発光物質として水銀を使用する水銀ランプを高圧放電ランプの一例として説明したが、本発明は、封止部（シール部）によって発光管の気密を保持する構成を有するいずれの高圧放電ランプにも適用可能である。例えば、金属ハロゲン化物を封入したメタルハライドランプなどの高圧放電ランプにも適用することができる。メタルハライドランプにおいても、低電圧で始動できることは好適だからである。また、近年、水銀を封入しない無水銀メタルハライドランプの開発も進んでいるが、そのような無水銀メタルハライドランプに本発明を適用することも可能である。
【００９５】
上記実施形態の技術が適用された無水銀メタルハライドランプとしては、図４、図６、図９、図１０などに示した構成において、発光管１０内に、水銀が実質的に封入されてなく、かつ、少なくとも、第１のハロゲン化物と、第２のハロゲン化物と、希ガスとが封入されているものが挙げられる。このとき、第１のハロゲン化物の金属は、発光物質であり、第２のハロゲン化物は、第１のハロゲン化物と比較して、蒸気圧が大きく、かつ、前記第１のハロゲン化物の金属と比較して、可視域において発光しにくい金属の１種または複数種のハロゲン化物である。例えば、第１のハロゲン化物は、ナトリウム、スカンジウム、および希土類金属からなる群から選択された１種または複数種のハロゲン化物である。そして、第２のハロゲン化物は、相対的に蒸気圧が大きく、かつ、第１のハロゲン化物の金属と比較して、可視域に発光しにくい金属の１種または複数種のハロゲン化物である。具体的な第２のハロゲン化物としては、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｓｂ、Ｂｅ、Ｒｅ、Ｇａ、Ｔｉ、ＺｒおよびＨｆからなる群から選択された少なくとも一種の金属のハロゲン化物である。そして、少なくともＺｎのハロゲン化物を含むような第２のハロゲン化物がより好適である。
【００９６】
また、他の組み合わせ例を挙げると、透光性の発光管（気密容器）１０と、発光管１０内に設けられた一対の電極１２と、発光管１０に連結された一対の封止部（１３ａ、ｂ）とを備えた無水銀メタルハライドランプにおける発光管１０内に、発光物質であるＳｃＩ3（ヨウ化スカンジウム）およびＮａＩ（ヨウ化ナトリウム）と、水銀代替物質であるＩｎＩ3（ヨウ化インジウム）およびＴｌＩ（ヨウ化タリウム）と、始動補助ガスとしての希ガス（例えば１．４ＭＰａのＸｅガス）が封入されているものである。この場合、第１のハロゲン化物は、ＳｃＩ3（ヨウ化スカンジウム）、ＮａＩ（ヨウ化ナトリウム）となり、第２のハロゲン化物は、ＩｎＩ3（ヨウ化インジウム）、ＴｌＩ（ヨウ化タリウム）となる。なお、第２のハロゲン化物は、比較的蒸気圧が高く、水銀の役割の代わりを担うものであればよいので、ＩｎＩ3（ヨウ化インジウム）等に代えて、例えば、Ｚｎのヨウ化物を用いても良い。
【００９７】
さらに、上記実施形態では、水銀蒸気圧が２０ＭＰａ程度以上の場合（いわゆる超高圧水銀ランプの場合）について説明したが、水銀蒸気圧が１ＭＰａ程度の高圧水銀ランプに適用することを排除するものではない。つまり、超高圧水銀ランプおよび高圧水銀ランプを含む高圧放電ランプ全般に適用できるものである。また、上記実施形態のランプでは、封止部をシュリンク手法によって作製したが、ピンチング手法によって作製されたものを排除するものではない。
【００９８】
加えて、一対の電極１２間の間隔（アーク長）は、ショートアーク型であってもよいし、それより長い間隔であってもよい。上記実施形態のランプは、交流点灯型および直流点灯型のいずれの点灯方式でも使用可能である。また、上記実施形態の構成は相互に採用することが可能である。
【００９９】
以上、本発明の好ましい例について説明したが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の変形が可能である。
【０１００】
【発明の効果】
本発明の放電ランプによれば、少なくとも一方の封止部における金属箔にコイルが巻き付けられており、コイルの周囲に、少なくとも希ガスが封入された隙間が存在しているので、低電圧で始動をすることができるとともに、箔劣化を抑制して寿命が短くなることを防止した放電ランプを提供することができる。また、少なくとも一方の封止部における金属箔の上にコイルを設けた構成にすることによっても、低電圧で始動可能であるとともに、箔劣化を抑制することができる放電ランプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のショートアーク型の超高圧水銀ランプ１０００の構成を模式的に示す図である。
【図２】従来の低電圧始動ランプの構成を示す図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、図２に示したランプの平面図および側面図である。
【図４】本発明による実施形態１にかかる放電ランプ５０の構成を模式的に示す図である。
【図５】（ａ）および（ｄ）は、それぞれ、放電ランプ５０の封止部１１ｂの平面図および側面図である。
【図６】実施形態１にかかる放電ランプ５０の構成を模式的に示す図である。
【図７】（ａ）から（ｄ）は、実施形態１にかかる放電ランプ５０の製造方法を説明するための工程図である。
【図８】（ａ）〜（ｅ）は、実施形態１にかかる放電ランプ５０の製造方法を説明するための工程図である。
【図９】実施形態２にかかる放電ランプ５１の構成を模式的に示す部分拡大図である。
【図１０】実施形態２にかかる放電ランプ５２の構成を模式的に示す部分拡大図である。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は、実施形態２にかかる放電ランプ５１の製造方法を説明するための工程図である。
【図１２】電極組立体９２の構成を模式的に示す斜視図である。
【図１３】（ａ）〜（ｄ）は、実施形態２にかかる放電ランプ５１の製造方法を説明するための工程図である。
【図１４】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施形態にかかる放電ランプの製造方法を説明す
【図１５】（ａ）〜（ｅ）は、実施形態１にかかる放電ランプの製造方法を説明するための工程図である。
【図１６】本発明の実施形態にかかるミラー付きランプ（ランプユニット）９００の断面を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１０ 発光管
１１ａ、１１ｂ 封止部
１２ 電極（Ｗ電極）
１３ａ、１３ｂ 金属箔（Ｍｏ箔）
１４ 外部リード
１５ ガラス部
１７ 金属テープ（モリブデンテープ）
１８ 発光物質（水銀）
１９ 金属箔の外縁
２０ 隙間（空洞）
２１ コイル
２２ コイル
２３ 波打ち部（屈曲部）
３０ アンテナ
３１ リード（リード線）
５０、５１、５２ 放電ランプ
８０ 放電ランプ用ガラスパイプ
８９、９０、９１、９２ 電極組立体
９５ バーナー
１００ 発光管
１０１ａ 封止部
１０１ｂ 封止部
１０２ 電極
１０３ モリブデン箔
１０４ 外部リード
１０５ ガラス部
１１０ 発光管部
１１１ 側管部
１１２ コイル
１２０ アンテナ
１２１ リード線
１２２ アンテナ
１５０ キャビティ
２００ 反射鏡
９００ ミラー付きランプ
１０００ 高圧放電ランプ
２０００ 低電圧始動の高圧放電ランプ
Claims (13)
- 発光物質が封入された管内に一対の電極が対向して配置された発光管と、
前記発光管の両端に形成され、且つ、前記一対の電極のそれぞれに電気的に接続された金属箔が封止された封止部とを備え、
少なくとも一方の前記封止部における前記金属箔には、コイルが巻き付けられており、
当該封止部における前記コイルの周囲には、少なくとも希ガスが封入された隙間が存在しており、
前記隙間が位置する封止部の外周には、アンテナが設けられている、放電ランプ。 - 前記少なくとも一方の前記封止部における前記金属箔の長辺は、前記コイルによって半分以下覆われている、請求項１に記載の放電ランプ。
- 発光物質が封入された管内に一対の電極が対向して配置された発光管と、
前記発光管の両端に形成され、且つ、前記一対の電極のそれぞれに電気的に接続された金属箔が封止された封止部とを備え、
少なくとも一方の前記封止部における前記金属箔の上には、コイルが設けられており、
当該封止部のうち、前記コイルが設けられた部分の周囲には、少なくとも希ガスが封入された隙間が存在しており、
前記隙間が位置する封止部の外周には、アンテナが設けられており、
前記金属箔の外縁は、前記封止部を構成するガラスによって覆われている、放電ランプ。 - 前記コイルは、前記金属箔の面内に配置されており、そして、溶接によって前記金属箔に接続されている、請求項３に記載の放電ランプ。
- 前記コイルは、トリウムタングステンから構成されている、請求項１から４の何れか一つに記載の放電ランプ。
- 発光物質が封入された管内に一対の電極が対向して配置された発光管と、
前記発光管の両端に形成され、且つ、前記一対の電極のそれぞれに電気的に接続された金属箔が封止された封止部とを備え、
少なくとも一方の前記封止部における前記金属箔は、前記発光管側から見たときに当該金属箔の上面および下面が当該金属箔の端面の上下から現れるように波打った波打ち部分を有しており、
当該封止部における前記波打ち部の周囲には、少なくとも希ガスが封入された隙間が存在しており、
前記隙間が位置する封止部の外周には、アンテナが設けられており、
前記金属箔の外縁は、前記封止部を構成するガラスによって覆われている、放電ランプ。 - 発光物質が封入された管内に一対の電極が対向して配置された発光管と、
前記発光管の両端に形成され、且つ、前記一対の電極のそれぞれに電気的に接続された金属箔が封止された封止部とを備え、
少なくとも一方の前記封止部における前記金属箔は、金属筒で覆われており、
前記封止部において前記金属筒の周囲には、少なくとも希ガスが封入された隙間が存在しており、
前記隙間が位置する封止部の外周には、アンテナが設けられている、放電ランプ。 - 前記放電ランプは、前記発光管の内容積に対して１５０ｍｇ／ｃｍ３以上の水銀が前記発光物質として封入された高圧水銀ランプである、請求項１から７の何れか一つに記載の放電ランプ。
- 請求項１から８の何れか一つに記載の放電ランプと、前記放電ランプから発する光を反射する反射鏡とを備えたランプユニット。
- 請求項９に記載のランプユニットを備えた画像投影装置。
- 発光管部と、前記発光管部から延びた側管部とを有する放電ランプ用パイプを用意する工程（ａ）と、
前記側管部にコイルまたは金属筒を挿入する工程（ｂ）と、
金属箔と、前記金属箔に接続された電極と、前記電極が接続された側とは反対側の前記金属箔に接続された外部リードとを有する電極組立体を、前記発光管部内に前記電極の先端が位置するように、前記側管部に挿入する工程（ｃ）と、
前記工程（ｂ）および（ｃ）の後、前記放電ランプ用パイプ内を減圧状態にし、前記側管部を加熱軟化させることによって、前記コイル又は金属筒が設けられた部分の周囲に、少なくとも希ガスが封入された隙間が存在するように、前記側管部と前記金属箔とを封止する工程（ｄ）とを包含する、放電ランプの製造方法。 - 前記工程（ａ）における前記放電ランプ用パイプの前記側管部の内面のうちの前記発光管部寄りの部位に、前記コイルまたは金属筒の位置を決める凸部を形成する工程をさらに包含し、
前記工程（ｂ）を実行した後、前記工程（ｃ）を実行する、請求項１１に記載の放電ランプの製造方法。 - 箔上にコイルが設けられた金属箔と、前記金属箔に接続された電極と、前記電極が接続された側とは反対側の前記金属箔に接続された外部リードとを有する電極組立体を用意する工程（ａ）と、
発光管部と、前記発光管部から延びた側管部とを有する放電ランプ用パイプにおける前記発光管部内に前記電極の先端が位置するように、前記パイプの前記側管部に前記電極組立体を挿入する工程（ｂ）と、
前記工程（ｂ）の後、前記放電ランプ用パイプ内を減圧状態にし、前記側管部を加熱軟化させることによって、前記コイルが設けられた部分の周囲に、少なくとも希ガスが封入された隙間が存在するように、前記側管部と前記金属箔とを封止する工程（ｃ）とを包含する、放電ランプの製造方法。
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2002
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