JP4636156B2 - ショートアーク型放電ランプ - Google Patents

Description

この発明は、ショートアーク型放電ランプに関する。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）を用いた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用の光源であるショートアーク型放電ランプに関する。

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る。そのため、プロジェクター装置用の光源には、発光管内に水銀が０．１５ｍｇ／ｍｍ^３以上封入され、点灯時の発光管内の水銀蒸気圧が１５０気圧以上になるショートアーク型放電ランプ（以下、単にランプとも略す）が使用される。

図１４は、従来のショートアーク型放電ランプの構成の概略を示す。
発光管内には、０．１５ｍｇ／ｍｍ^３以上の水銀とハロゲンを含む希ガスとが封入され、タングステンからなる一対の電極２が対向して配置されている。３は封止部、４は金属箔、５は外部リードである。
電極２は、タングステンの棒部材にコイルを巻き付け、当該コイルの先端部分のみを溶融させることによって形成される。すなわち、電極の先端側はコイルを溶融させることで塊状に形成され、後端側はコイルがそのままの形状を保持している構成である。この種の電極は、例えば特許文献１に開示される。

この種の電極を備えるショートアーク型放電ランプは、水銀アーク放電、グロー放電、アーク放電の順に放電が移行する。これについて、図１４に基づいて説明する。
放電の第１段階は、電極２および電極２に付着した水銀を起点とする水銀アーク放電である。この水銀アーク放電は、電極に付着した水銀が電極から吹き飛ばされるまで持続するが、水銀アーク放電では電極は熱電子放出に十分な温度まで加熱されない。なお、水銀を含まないショートアーク型放電ランプの場合の放電は、この第１段階は省かれる。
放電の第２段階は、グロー放電である。このグロー放電中は、希ガス及び水銀の陽イオンの衝突により電極が加熱される。電極２がグロー放電により熱電子放出が可能となる温度まで加熱されると、グロー放電からアーク放電に移行する。電極がグロー放電時に加熱され易い部分を備える場合は、その部分が優先的に加熱されて熱電子が放出され、グロー放電からアーク放電にスムーズに移行させることができる。図１４に示す電極２がコイル部２ａを備えるのは、優先的に加熱される部分を作るためである。
放電の第３段階は、アーク放電である。アーク放電移行直後は、コイル部２ａに比べて電極２の先端部の温度が低いため、コイル部２ａを起点とするコイルアーク放電が行われる。電極２の先端部の温度がコイル部２ａからの伝熱により上昇した後は、電極２の先端部を起点とするアーク放電が行われる。

特開２００５−１９２６２号

図１４に示す電極構造を備えるショートアーク型放電ランプによれば、電極後端に形成されたコイル部２ａが、グロー放電中に加熱されて容易に高温状態となる。このため、グロー放電からコイル部２ａを起点とするコイルアーク放電へと速やかに移行させることができる、とされている。

しかしながら、上記のショートアーク型放電ランプは、グロー放電からコイルアーク放電への移行時間が十分に短いとは言えない。このため、電極根元部分がアークで加熱され、電極根元部分から蒸発した電極構成物質が発光管内壁に付着することにより、発光管根元部分が黒化する不具合の発生を避けることができなかった。
近年では、プロジェクター装置の小型化が進んでいることから、これに収容されるショートアーク型放電ランプの小型化をプロジェクターメーカー等から強く要求されており、当該要求に応じて発光管の内径寸法を可及的に小さくしている。これに伴い、電極が発光管内壁に近接した状態で配置されることも発光管根元部分の黒化を助長している。すなわち、電極を発光管内壁からある程度離して配置することにより、電極根元部分から蒸発した電極構成物質が発光管内壁に付着することを防止できるが、上記の理由からこのような対策を採用することはできない。

本発明は、以上のような事情に基いてなされたものであり、その目的は、電極根元部分がアークによって加熱される時間を短縮することによって、発光管根元部分の黒化を防止することにある。

請求項１記載のショートアーク型放電ランプは、電極本体部と当該電極本体部に比べて外径の小さい軸部とを有する一対の電極が発光管内に配置されたショートアーク型放電ランプにおいて、
前記電極本体部は、前記電極の軸線方向に伸びる複数の溝部が形成され、当該溝部の径方向断面がＶ字状に形成され、径方向断面が扇状である保温部が、隣接する一対のＶ字状の溝部の間に形成されている、というものである。

請求項２記載のショートアーク型放電ランプは、請求項１記載のショートアーク型放電ランプにおいて、前記溝部が、前記電極に対してエネルギービームを照射することにより形成されている、というものである。

請求項１記載のショートアーク型放電ランプは、電極本体部と当該電極本体部に比べて外径の小さい軸部とを有する一対の電極が発光管内に配置され、前記電極本体部には電極の軸線方向に伸びる溝部が形成されている。
このため、電極本体部に設けられた溝部によって生じるホロー効果により、溝部はグロー放電時に加熱される。そのため、アーク放電が溝部に沿って電極先端部に移動しやすくなり、アークが根元から電極先端部に移行するのに要する時間を短縮することができる。したがって、発光管根元部分が黒化することを確実に防止することができる。

さらに、請求項１記載のショートアーク型放電ランプは、前記溝部の径方向断面がＶ字状に形成されている。
このため、溝部において任意の溝幅を選択できる部位が設けられ、発光管内に封入された放電媒体の圧力や種類が各々異なる場合であっても、ホロー効果が最適に得られる溝部の幅を各々の放電媒体の圧力や種類に応じて適宜設定することができる。

さらに、請求項１記載のショートアーク型放電ランプは、径方向断面が扇状である保温部が、隣接する一対の前記Ｖ字状の溝部の間に形成されている。このため、保温部の外表面の殆どが電極本体部から切り離されているため、グロー放電時において保温部の温度が低下しにくくなり、保温部を高温状態に維持することができる。したがって、グロー放電からアーク放電への移行に要する時間を短縮することができる。

請求項２記載のショートアーク型放電ランプは、前記溝部が前記電極に対してエネルギービームを照射することにより形成されている。
このため、ホロー効果を期待するために最適なピッチおよび深さを有する溝部を確実に製造することができる。

図１は、本発明のショートアーク型放電ランプの概略構成を示す。
同図に示すショートアーク型放電ランプ（以下、単に、ランプと略すこともある）は、略球状に形成された発光管１を備える。発光管１の内部には、一対の電極２，２が互いに向き合って配置されると共に、発光物質である水銀とハロゲンガスと希ガスとが封入される。
発光管１の両端には、一対の封止部３のそれぞれが連続して伸びている。これらの封止部３の内部には、モリブデンよりなる導電用の金属箔４が、例えばシュリンクシールによって気密に封止されている。電極２の軸部２２が金属箔４の一端部に接続されて電気的に接続されている。給電用の外部リード５が、金属箔４の他端部に接続されると共に、封止部３の外端から封止部３外方に伸び出ている。
上記したショートアーク型放電ランプは、外部リード５および金属箔４を介して両電極２に給電され、例えば交流点灯される。

発光管１の内部には、水銀と、ハロゲンガスと、希ガスとが封入されている。水銀は、必要な可視光波長、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、点灯時の発光管内における水銀蒸気圧が１５０気圧以上となるように定められたものである。水銀をより多く封入することで点灯時の水銀蒸気圧を２００気圧以上、３００気圧以上という高い水銀蒸気圧とすることができる。水銀蒸気圧を高くすることにより、プロジェクター装置に適した光源とすることができる。
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ために封入される。ハロゲンガスは、ハロゲンサイクルを利用することによりランプを長寿命化するという目的で、沃素、臭素、塩素などが水銀その他の金属との化合物の形態で封入される。ハロゲンガスの封入量は、１０^−６〜１０^−２μｍｏｌ／ｍｍ^３の範囲から選択される。

ショートアーク型放電ランプの数値例は、以下のとおりである。
発光部の最大外径が９．５ｍｍ、電極間距離が１．５ｍｍ、発光管内容積が７５ｍｍ^３、定格電圧が８０Ｖ、定格電力が１５０Ｗである。また、プロジェクター装置の光源に適用されるショートアーク型放電ランプは、発光管が小型であるため発光管１内の熱的条件が極めて厳しいものとなる。例えば、管壁負荷値が０．８〜２．０Ｗ／ｍｍ^２であり、発光管の内壁と電極との最短距離が、標準のもので２．０ｍｍ以下であり、１．５ｍｍ以下、１．０ｍｍ以下のものもある。

〔第１実施形態〕
図２は、本発明の第１実施形態に係る電極の一例を示す。
同図（ａ）は電極の平面図、同図（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ´線断面図である。
電極２は、電極本体部２１と、電極本体部２１よりも外径が小さい軸部２２と、を備える。電極本体部２１の先端側には、電極本体部２１から遠ざかるに従い徐々に外径が縮小するテーパー部２３が形成されている。このテーパー部２３の先端には、突起部２５が形成されている。電極本体部２１の基端側には、軸部２２に向かうに従い徐々に外径が小さくなるように形成されたテーパー部２４が形成される。このテーパー部２４の基端部には、軸部２２が連続している。

上記の電極本体部２１、軸部２２、テーパー部２３、２４および突起部２５は、同一の部材によって物理的に一体に形成され、例えば１本のタングステン製の棒材を切削加工することによって形成される。これら電極本体部、軸部、テーパー部および突起部は、高純度のタングステン材料によって構成され、特に、純度４Ｎ（９９．９９％）以上のタングステン材料を使用することが好ましい。

電極本体部２１の先端側に形成されたテーパー部２３は、全体が円錐台形状であり、テーパー部２３の基端部の外径が電極本体部２１の外径に等しい。突起部２５は、円錐台形状、円柱形状を有する。突起部２５は、交流点灯のランプにおいては、その近傍にアークが形成される部位であり、最も高温な部位である。突起部２５は、テーパー部２３と物理的に一体に形成することもできるが、ハロゲンガスを封入したランプにおいては、点灯時間の経過に伴って自然に形成される場合もある。
電極本体部２１の基端側に形成されたテーパー部２４は、全体が円錐台形状であり、テーパー部２４の先端部の外径が電極本体部２１の外径に等しく、テーパー部２４の基端部の外径が軸部２２の外径に等しい。

図２（ａ）に示すように、電極本体部２１は、互いに離間して電極の軸線Ｌと平行に伸びる複数の溝部２６が形成されている。同図の形態によれば、各溝部２６は、電極本体部２１のみに形成され、テーパー部２３および２４には形成されていない。各溝部２６の形状は、図２（ｂ）に示すように電極の径方向断面においてＶ字状である。各溝部２６は、図２（ｂ）に示すように、電極の軸線Ｌを中心して放射状に形成されることにより、各溝部２６の各底部が電極中心に向かって伸びている。

本発明の第１実施形態に係る電極に関する数値例を以下に示す。
電極本体部２１の外径が１．８ｍｍ、電極本体部２１の全長が２．５ｍｍ、テーパー部の２３の全長が０．５ｍｍ、テーパー部２４の全長が１ｍｍ、軸部２２の外径が０．５ｍｍ、軸部２２の全長が５ｍｍである。溝部２６は、幅Ｈが１０〜７０μｍ、深さＤが２０〜２５０μｍ、ピッチＰが０．７ｍｍである。また、溝部２６のピッチＰと深さＤは、Ｐ／Ｄ≧０．５の関係を満たすことが好ましい。

溝部２６は、電極本体部２１に対してレーザービームを照射することにより形成される。溝部の製造方法について以下に図３を用いて説明する。図３（ａ）に示すように、レーザービームを電極２の軸線Ｌ方向にスキャンさせながら、レーザービームを電極本体部２１に照射して溝部２６ａを形成する。溝部２６ａを形成した後に電極本体部２１を周方向に所定角度回転させ、図３（ｂ）に示すように、レーザービームを電極２の軸線Ｌ方向にスキャンさせながらレーザービームを電極本体部２１に照射して溝部２６ｂを形成する。この動作を順次に行うことにより、図２（ｂ）に示す残りの溝部２６ｃ〜２６ｈを形成する。溝部の本数は、電極本体部の外径と各溝部の幅に応じて適宜選択され、必ずしも電極本体部２１の周方向に満遍なく形成する必要は無い。
レーザービームの照射条件は、溝部２６の深さが１５０μｍとなるように適宜に選択した。具体的には、基本波、周波数が２０ｋＨｚ、平均出力が８Ｗ、照射時間（溝部１本あたり）が１０〜４０秒、波長が１０６４ｎｍである。なお、溝部２６は、ダイヤモンドカッターによる切削や電子ビーム等を照射することによって形成することもできる。

上記の方法により作製された電極２は、不純物含有量が少ない４Ｎ材（タングステン純度が９９．９９％以上）若しくは５Ｎ材（タングステン純度が９９．９９９％以上）により構成されている場合、又は、非常に高い温度で動作するような電極設計がなされている場合（例えば０．５Ａ／ｍｍ^２を超えるような高い電流密度で動作する場合）は、タングステンの結晶粒がランプの点灯時に著しく成長しようとするが、軸線Ｌに沿って伸びる溝部２６が電極本体部２１に形成されていることにより、電極本体部２１において結晶粒が軸線Ｌに直交する方向に成長することが阻害される。すなわち、電極本体部２１は、軸線Ｌに沿って伸びる溝部２６を有することにより、結晶粒の成長方向が軸線Ｌ方向に制御される。そのため、電極本体部２１は、その径方向断面において各溝部２６の両側に各々独立した結晶粒が形成され、結晶粒が粗大化することを抑制できる。その結果、電極軸に直交した単一粒界面が形成されることを回避できる。
したがって、本発明の電極２は、電極本体部２１の破断強度が高いものとなり、粒界強度の低下に伴う電極折れを確実に防止することができる。
なお、この軸線Lに沿って成長した結晶粒は異なる３方向以上に設けられることが強度上好ましい。

以上の本発明のショートアーク型放電ランプは、放電アークが電極の根本部分から電極先端部分に移行するために要する時間を短縮することができる。その理由は、定かでないが、例えば次のように考えられる。
本発明の電極は、電極本体部に形成された溝部によってホロー効果が発生する。溝部は、このホロー効果によってその全長にわたりグロー放電時に加熱され易くなる。グロー放電時に加熱された溝部は、熱電子を放出し易い状態となる。つまり、本発明の電極は、溝部が電極先端付近まで形成されているため、熱電子を放出し易い箇所が電極先端付近に形成されている。
ここで、前述のアーク放電は、物理的に最小のエネルギーで放電を持続させようとするため、より熱電子放出し易い高温部位であり、尚且つ、アーク放電距離が最小限となる部位に移動しようとする。
すなわち、本発明のショートアーク型放電ランプは、電極先端付近まで伸びる溝部を電極本体部に設けたことにより、熱電子を放出し易い箇所が電極先端付近に形成されるため、アーク放電が電極根本から電極先端に移行するために要する時間を従来の電極に比べて大幅に短縮することができる。

図４は、本発明の第１実施形態に係る電極の他の例を示す。同図（ａ）は電極の平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ´線断面図である。同図において、２は電極、２１は電極本体部、２２は軸部、２３、２４はテーパー部、２５は突起部である。
同図（ａ）に示す電極２は、互いに離間して電極２の軸線Ｌと平行に伸びる複数の溝部４０が、電極本体部２１と当該電極本体部２１の基端側のテーパー部２４との双方に形成されている。具体的には、同図（ａ）に示す電極２は、８つの溝部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆ、４０ｇ、４０ｈが、電極本体部２１とテーパー部２４との双方に形成されている。

図５は、本発明の第１実施形態に係る電極の他の例を示す。同図（ａ）は電極の平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ´線断面図である。同図において、２は電極、２１は電極本体部、２２は軸部、２３、２４はテーパー部、２５は突起部、２６は溝部である。
同図（ａ）に示す電極２は、電極本体部２１に形成された複数の溝部２６と、電極本体部２１とテーパー部２４と軸部２２とにわたり形成された、溝部２６よりも全長の長い溝部５０と、を備える。溝部５０は、電極２の軸線Ｌと平行に伸びるように、軸部２２において少なくとも発光管１内に突出する突出部２２ａに形成されている。具体的には、電極２は、電極本体部２１のみに形成された溝部２６ａ〜２６ｇと、電極本体部２１、テーパー部２４および軸部２２に形成された溝部５０と、を備える。

〔第２実施形態〕
図６は、本発明の第２実施形態に係る電極の一例を示す。同図（ａ）は電極の平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ´線断面図である。同図において、２は電極、２１は電極本体部、２２は軸部、２３、２４はテーパー部、２５は突起部である。
同図（ａ）に示す電極２は、電極の軸線Ｌと平行に伸びる複数の溝部６０が電極本体部２１に形成されている。同図（ｂ）に示す形態は、各々隣接関係にある各一対の溝部６０が、各所において径方向内方に向かうに従い近接するように形成される。隣接する各溝部６０間には径方向断面が扇状に形成された保温部６１が形成されている。
具体的には、同図（ｂ）の例によると、溝部６０ａと６０ｂ、溝部６０ｃと６０ｄ、溝部６０ｅと６０ｆ、溝部６０ｇと６０ｈが、それぞれ電極本体部２１の径方向内方に向かう従い互いに近接するように配置される。そして、溝部６０ａと６０ｂの間に保温部６１ａ、溝部６０ｃと６０ｄの間に保温部６１ｂ、溝部６０ｅと６０ｆの間に保温部６１ｃ、溝部６０ｇと６０ｈの間に保温部６１ｄが形成される。各保温部６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄは、電極本体部２１の側面の周方向において等間隔に形成されている。

溝部６０ａ〜６０ｈは、例えばレーザービームを照射することにより形成される。図７は、溝部６０ａ〜６０ｃの製造方法を説明する斜視図である。
電極本体部２１の斜め上方からレーザービームを照射することにより、図６に示す溝部６０ａ、６０ｃ、６０ｅ、６０ｇを形成する。詳細には、図７（ａ）に示すように、レーザービームを電極本体部２１の軸線Ｌ方向にスキャンさせながら電極本体部２１に照射することにより溝部６０ａを形成する。その後、電極本体部２１を径方向に所定角度回転させ、図７（ｂ）に示すように、レーザービームを電極本体部２１の軸線方向にスキャンさせながら電極本体部２１に照射して溝部６０ｃを形成する。同様の手順を順次に行うことにより図６に示す溝部６０ｅ、６０ｇを形成する。
次に、電極本体部２１の斜め上方、かつ、溝部６０ａ、６０ｃ、６０ｅ、６０ｇを形成したときと９０°異なる方向からレーザービームを照射することにより、図６に示す溝部６０ｂ、６０ｄ、６０ｆ、６０ｈを形成する。詳細には、図７（ｃ）に示すように、レーザービームを電極本体部２１の軸線方向にスキャンさせながら溝部６０ａ付近の電極本体部２１に照射することにより溝部６０ｂを形成する。その後、電極本体部２１を径方向に所定角度回転させ、図７（ｄ）に示すように、レーザービームを電極本体部２１の軸線方向にスキャンさせながら溝部６０ｃ付近の電極本体部２１に照射して溝部６０ｄを形成する。同様の手順を順次に行うことにより溝部６０ｆ、６０ｈを形成する。

このような第２実施形態の電極を備えるショートアーク型放電ランプは、電極本体部２１に溝部６０ａ〜６０ｈを形成したことにより、第１実施形態と同様に、グロー放電からアーク放電への移行時間を短縮することができるため、電極根本部分がアークによって加熱される時間が短縮される。したがって、ショートアーク型放電ランプの発光管を小型化することに伴い電極２が発光管１の内壁に近接して配置されたとしても、発光管根本部分への黒化を確実に防止することができる。
しかも、本実施形態の電極は、隣接する溝部の間に形成される径方向の断面が扇状の保温部６１ａ〜６１ｄが電極本体部２１に形成されているため、グロー放電時において、電極本体部２１の温度が低下しにくくなり、グロー放電からアーク放電への移行時間を短縮することができる。なぜなら、保温部６１ａ〜６１ｄは、その外表面の殆どが電極本体部２１から物理的に独立した状態で存在し、グロー放電時において電極本体部２１を介して放熱されにくいためである。

図８は、本発明の第２実施形態に係る電極の他の例を示す。同図（ａ）は電極の平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ´線断面図である。同図において、２は電極、２１は電極本体部、２２は軸部、２３、２４はテーパー部、２５は突起部である。
同図（ａ）に示す電極２は、電極の軸線Ｌと平行に伸びる複数の溝部８０が電極本体部２１とテーパー部２４との双方に形成されている。同図（ｂ）に示すように、各々隣接する各一対の溝部８０が、各所において径方向内方に向かうに従い近接するように形成される。隣接する各溝部８０間には径方向断面が扇状に形成された保温部８１が形成されている。
具体的には、同図（ｂ）の例では、溝部８０ａと８０ｂ、溝部８０ｃと８０ｄ、溝部８０ｅと８０ｆ、溝部８０ｇと８０ｈが、それぞれ電極本体部２１の径方向内方に向かう従い互いに近接するように配置される。そして、溝部８０ａと８０ｂの間に保温部８１ａ、溝部８０ｃと８０ｄの間に保温部８１ｂ、溝部８０ｅと８０ｆの間に保温部８１ｃ、溝部８０ｇと８０ｈの間に保温部８１ｄが形成される。各保温部８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８１ｄは、電極本体部２１の側面の周方向において等間隔に形成されている。

図９は、本発明の第２実施形態に係る電極の他の例を示す。同図（ａ）は電極の平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ´線断面図である。同図において、２は電極、２１は電極本体部、２２は軸部、２３、２４はテーパー部、２５は突起部である。
同図（ａ）に示す電極２は、電極本体部２１に形成された複数の溝部６０と、電極本体部２１とテーパー部２４と軸部２２とにわたり形成された、溝部６０よりも全長の長い溝部９０と、を備える。溝部９０は、電極本体部２１の軸線Ｌ方向に伸びている。同図（ｂ）に示すように、各々隣接する各一対の溝部が、各所において径方向内方に向かうに従い近接するように形成される。隣接する各一対の溝部間には径方向断面が扇状に形成された保温部９１が形成されている。
具体的には、同図（ｂ）の例では、溝部６０ａと９０ａ、溝部９０ｂと６０ｂ、溝部６０ｃと６０ｄ、溝部６０ｅと６０ｆが、それぞれ電極本体部２１の径方向内方に向かう従い互いに近接するように配置される。そして、溝部６０ａと９０ａの間に保温部９１ａ、溝部９０ｂと６０ｂの間に保温部９１ｂ、溝部６０ｃと６０ｄの間に保温部９１ｃ、溝部６０ｅと６０ｆの間に保温部９１ｄが形成される。各保温部９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄは、電極本体部２１の側面の周方向において等間隔に形成されている。

図１０は、本発明の第２実施形態に係る電極の他の例を示す。同図において、２は電極、２１は電極本体部、２２は軸部、２３、２４はテーパー部、２５は突起部である。
同図に示す電極２は、電極２の軸線Ｌに沿って伸びる複数の溝部１００が電極本体部２１に形成されている。各溝部１００は、電極本体部２１の先端部から基端部に向かうに従い互いに接近する方向に伸びている。溝部１００ａ、１００ｂは、電極本体部２１の基端部に近付くに従い、それぞれ溝部１００ｂ、１００ａに近接するように電極２の軸線に対して斜め方向に伸びて各々の端部が交差している。

図１１は、本発明の第２実施形態に係る電極の他の例を示す。同図において、２は電極、２１は電極本体部、２２は軸部、２３、２４はテーパー部、２５は突起部である。同図に示す電極２は、互いに離間して電極２の軸線Ｌに沿って蛇行する複数の溝部１１０が電極本体部２１に形成されている。

〔第３実施形態〕
図１２は、本発明の第３実施形態に係る電極の一例を示す。同図において、２は電極、２１は電極本体部、２２は軸部、２３、２４はテーパー部、２５は突起部である。同図に示すように、電極本体部２１の基端側のテーパー部２４には、互いに離間して軸線Ｌと平行に伸びる複数の溝部１２０が形成されている。
同図に示す電極２は、テーパー部に設けられた溝部によってホロー効果が生じ、放電が電極の根本付近に位置するテーパー部の溝部を介して電極先端部に移動するので、根元放電を抑制し、グロー放電からアーク放電に移行するのに要する時間を短縮することができる。
しかも、同図に示す電極２は、軸線Ｌに沿って伸びる溝部１２０がテーパー部２４に形成されることにより、テーパー部２４において結晶粒が軸線Ｌに直交する方向に成長することが阻害され、テーパー部２４の径方向断面において各溝部１２０の両側に各々独立した結晶粒が形成される。したがって、テーパー部２４において破断強度が高いものとなり、電極折れの発生を確実に防止することができる。

〔第４実施形態〕
図１３は、本発明の第４実施形態に係る電極の他の例を示す。同図において、２は電極、２１は電極本体部、２２は軸部、２３、２４はテーパー部、２５は突起部である。同図に示すように、軸部２２には、互いに離間して軸線Ｌと平行に伸びる複数の溝部１３０が形成されている。
同図に示す電極２は、軸部に設けられた溝部によってホロー効果が生じ、放電が電極の根本付近に位置する軸部の溝部を介して電極先端部に移動するので、根元放電を抑制し、グロー放電からアーク放電に移行するのに要する時間を短縮することができる。また、始動時に封止部に逃げ込んだ水銀が、温度上昇とともに当該溝に沿って発光管内へ移動し易くなる。したがって、封止部に閉じ込められた水銀の内圧上昇による封止部の破損を抑制することができる。
しかも、同図に示す電極２は、軸線Ｌに沿って伸びる溝部１３０が軸部２２に形成されることにより、軸部２２において結晶粒が軸線Ｌに直交する方向に成長することが阻害され、軸部２２の径方向断面において各溝部１３０の両側に各々独立した結晶粒が形成される。したがって、軸部２２において破断強度が高いものとなり、電極折れの発生を確実に防止することができる。

本発明のショートアーク型放電ランプの概略構成を示す正面図である。 本発明の第１実施形態に係る電極の一例を示す部分説明図である。 溝部の製造方法を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る電極の他の例を示す部分説明図である。 本発明の第１実施形態に係る電極の他の例を示す部分説明図である。 本発明の第２実施形態に係る電極の一例を示す部分説明図である。 溝部の製造方法を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る電極の他の例を示す部分説明図である。 本発明の第２実施形態に係る電極の他の例を示す部分説明図である。 本発明の第２実施形態に係る電極の他の例を示す部分説明図である。 本発明の第２実施形態に係る電極の他の例を示す部分説明図である。 本発明の第３実施形態に係る電極の一例を示す部分説明図である。 本発明の第４実施形態に係る電極の一例を示す部分説明図である。 従来のショートアーク型放電ランプの構成の概略を示す正面図である。

符号の説明

１ 発光管
２ 電極
２１ 電極本体部
２２ 軸部
２３ テーパー部
２４ テーパー部
２５ 突起部
３ 封止部
４ 金属箔
５ 外部リード
２６ａ〜２６ｈ 溝部
４０ａ〜４０ｈ 溝部
５０ 溝部
６０ａ〜６０ｈ 溝部
６１ａ〜６１ｄ 保温部
８０ａ〜８０ｈ 溝部
８１ａ〜８１ｄ 保温部
９０ａ、９０ｂ 溝部
９１ａ〜９１ｄ 保温部
１００ａ、１００ｂ 溝部
１１０ 溝部
１２０ 溝部
１３０ 溝部

Claims (2)

1. 電極本体部と当該電極本体部に比べて外径の小さい軸部とを有する一対の電極が発光管内に配置されたショートアーク型放電ランプにおいて、
   前記電極本体部は、前記電極の軸線方向に伸びる複数の溝部が形成され、
   当該溝部の径方向断面がＶ字状に形成され、
   径方向断面が扇状である保温部が、隣接する一対のＶ字状の溝部の間に形成さ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。
2. 前記溝部が、前記電極に対してエネルギービームを照射することにより形成さ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放電ランプ。

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