JP4893532B2 - 放電ランプおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、放電ランプおよびその製造方法に関し、更に詳しくは、光産業分野、半導体デバイスの製造分野などに用いられる、箔封止構造を有する放電ランプおよびその放電ランプの製造方法に関する。

従来、ショートアーク型水銀放電ランプなどの放電ランプは、例えば半導体デバイスの製造分野などにおいて、ワーク（光照射対象体）に対して紫外線を照射する露光装置の光源などとして広く用いられている。

放電ランプの或る種のものは、発光管１２と、その両端に連設されて管軸方向外方に伸びる直管状の封止管１３Ａ、１３Ｂとを備えてなる石英ガラス製の放電容器１１内に、一対の電極（具体的には陽極２７および陰極２６）が配置されてなる構成を有する（図１８参照）。

このような構成の放電ランプ９７は、図１７に示すような構成の電極マウント９８を予め作製し、この電極マウント９８を、放電容器１１の封止管１３Ａ内に挿入し、所定の位置に配置した後、当該封止管１３Ａを加熱して収縮させることにより、当該放電容器１１を電極マウント９８における封止用ガラス部材２１に複数の金属箔１８を介して気密に溶着し、気密封止部を形成する封止工程を経て製造される（例えば、特許文献１参照。）。 図１７において、電極マウント９８は、封止用ガラス部材２１と、当該封止用ガラス部材２１の外周面に沿ってその長手方向に伸びるよう配置された複数枚の金属箔１８と、封止用ガラス部材２１の内端面（図１７において左端面）２１Ａから突出して伸びる内部リード棒２５と、当該内部リード棒２５の先端に設けられた電極（図１７には、具体的に陽極２７が図示されている）とを備えてなるものである。同図において、１４は金属板、１５は保持用筒体、１６は金属キャップ、１７は外部石英管、２９は外部リード棒である。

而して、封止工程に供する放電容器１１の封止管１３Ａ、１３Ｂ、すなわち封止前の封止管１３Ａ、１３Ｂは、電極マウント９８を挿入することができる内径を有するものであることが必要とされる。また、得られる放電ランプ９７においては、放電容器１１の封止管１３Ａ、１３Ｂの径、すなわち封止後の封止管１３Ａ、１３Ｂは、保持用筒体１５および封止用ガラス部材２１の外径によって定められることとなる。

近年、半導体デバイスの製造分野に用いられる露光装置においては、光照射対象体である半導体ウエハの大口径化および高スループット化に伴い、半導体ウエハの光照射対象面における単位時間当たりの光照射量（露光量）の増大化を図ることが要請されている。
この要請に応じるべく、露光装置の光源を構成する放電ランプの光放射量を大きくするためには、当該放射ランプに対する入力電力を大きくすることが必要となるが、入力電力を大きくすることに伴って放電ランプに供給される電流値も大きくなり、陽極の負担が大きくなるため、陽極を大きくすべく、大径に設計することが必要となる。
放電ランプにおいて、陽極を大径とするためには、その製造上、放電容器として、陽極の外径よりも大径の内径の封止管を有するものを用意する必要がある。また、得られる放電ランプにおいては、陽極の外径との関係から、保持用筒体および封止用ガラス部材もその外径が大径のものとなることから、当該放電ランプの陽極に係る封止管は大径となる。

しかしながら、光照射対象体に対して紫外線を照射するための露光装置においては、図１８に示すように、放電ランプ９７と共に、当該放電ランプ９７からの光を集光し、効率的に利用する目的で楕円鏡６１よりなる凹面反射鏡が備えられている。この楕円鏡６１は、その一次焦点に放電ランプ９７のアーク中心が位置し、かつ二次焦点に光が集光するよう、放電ランプ９７の管軸と光軸が略一致した状態で当該放電ランプ９７を取り囲むよう配置される。従って、光放射方向側（図１８における上方側）に配置される放電ランプ９７の封止管１３Ａが大径であると、当該封止管１３Ａの一部が楕円鏡６１の反射光の光軸方向に伸びる光路が形成されるべき領域内に位置し、一部の光路の形成が阻害され、楕円鏡６１の反射光の一部が遮断されることとなるため、照射対象面における照度が小さくなってしまう、という問題がある。
図１８には、楕円鏡６１の反射光の光路が形成されるべき領域Ｂを網を付して示し、また、放電ランプ９７の封止管１３Ａにおける楕円鏡６１の反射光の光路を阻害する部分Ｃを斜線で示す。

特許第２６５０２００号公報

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、放電容器の封止管の小径化を図り、大きな光放射量を得ることができる放電ランプを提供することにある。
本発明の他の目的は、放電容器の封止管が小径の放電ランプを高い歩留まりで得ることのできる放電ランプの製造方法を提供することにある。

本発明の放電ランプは、発光管の両端に封止管が連設されてなる放電容器と、前記発光管の内部に配置された電極と、前記封止管の内部に配置された封止用ガラス部材とを備え、前記封止用ガラス部材の外周面に金属箔が配置された放電ランプにおいて、
前記封止用ガラス部材が、外端側にテーパ部を有し、前記テーパ部が径方向断面において二重構造を有することを特徴とする。

本発明の放電ランプの製造方法は、外端側の端面に環状凹部が形成された封止用ガラス部材と、前記封止用ガラス部材の外周面に配置された金属箔と、電極とを備える電極マウントを、発光管の両端に封止管が設けられた放電容器に挿入し、前記封止管を加熱することにより、前記金属箔を前記封止用ガラス部材と前記封止管との間に密着させた後、さらに前記封止用ガラス部材の外周面にテーパ部を形成し、当該封止用ガラス部材のテーパ部を二重構造にする工程を有することを特徴とする。

本発明の放電ランプによれば、封止用ガラス部材が外端側にテーパ部を有するものではあるが、その製造上、当該テーパ部は、封止工程に供される前に予め形成されたものではなく、封止工程において変形されて形成されたものであり、このことに由来して、このテーパ部において径方向断面に二重構造を有している。このようなテーパ部を有する封止用ガラス部材を用いて気密封止部を形成することにより、封止管を、発光管側の内端部分が大径であっても、当該内端部分に連設する外端部分が先細りのテーパ状の外周面を有する形状とし、これにより、小径化することができる。その結果、大きな光放射量を得ることができると共に、製造上の弊害を伴わずに放電容器の封止管の小径化を図ることができる。

本発明の放電ランプの製造方法によれば、外端部分に先細りのテーパ状の外周面を有する形状の封止管に気密封止部を形成するための電極マウントとして、テーパ状の外周面を有さず、環状凹部が形成されてなる柱状の封止用ガラス部材を備えたものを用い、金属箔を封止用ガラス部材と前記封止管との間に密着させた後、当該封止用ガラス部材形の環状凹部が形成されている外端側をテーパ状に変形させ、これにより気密封止部を形成する。従って、気密封止部を形成する工程において、電極マウントにおける金属箔の被延設面の状態、あるいは金属箔が過熱されること、および金属箔に局所的に応力が加えられることに起因して金属箔に生じる箔しわ、箔切れなどの弊害を伴うことなく、外端部分に先細りのテーパ状の外周面を有する形状の封止管に気密封止部を形成することができるため、高い歩留まりで放電ランプを得ることができる。

以下、本発明について詳細に説明する。

図１は、本発明の放電ランプの構成の一例を示す説明図である。
この放電ランプ１０は、発光管１２と、当該発光管１２の両端に連設されて管軸方向外方に伸びる封止管１３Ａ、１３Ｂとを備えてなり、例えば石英ガラスなどの光透過性材料よりなる放電容器１１を有している。この放電容器１１の封止管１３Ａ、１３Ｂ内には、その外周面に沿って長手方向（図１において上下方向）に伸びるよう、複数枚（例えば５枚、図５参照）の帯状の金属箔１８が延設された封止用ガラス部材２１、３０が配設されている。当該封止管１３Ａ、１３Ｂの内周面と、封止用ガラス部材２１、３０の外周面とが複数枚の金属箔１８を介して気密に溶着されることにより、この封止管１３Ａ、１３Ｂにおいて気密封止部が形成されている。
この図の例において、放電容器１１の封止管１３Ａ、１３Ｂ内には、封止用ガラス部材２１、３０と共に、当該封止用ガラス部材２１、３０の内端面２１Ａ、３０Ａに配置された、当該内端面２１Ａ、３０Ａに適合する形状を有する輪状の金属板１４が設けられており、また当該金属板１４を介してその外端面１５Ｂが封止用ガラス部材２１、３０の内端面２１Ａ、３０Ａに対向するように、ガラス製の円筒状の保持用筒体１５が設けられている。さらに、この封止管１３Ａ、１３Ｂ内には、封止用ガラス部材２１、３０の外端面２１Ｂ、３０Ｂに金属キャップ１６を介して配置された、当該外端面２１Ｂ、３０Ｂの外径に適合した外径を有する円筒状の外部石英管１７も設けられている。また、同図において、１９は、口金である。

放電容器１１においては、一方（図１における上方）の封止管１３Ａに係る封止用ガラス部材３０の内端面３０Ａから管軸方向内方に突出して伸びる内部リード棒２５の先端に形成された、例えばタングステンよりなる陽極２７と、他方（図１における下方）の封止管１３Ｂに係る封止用ガラス部材２１の内端面２１Ａから管軸方向内方に突出して伸びる内部リード棒２５の先端に形成された、例えばタングステンよりなる陰極２６とが、発光管１２に囲繞された放電空間内において互いに対向する状態とされている。
この図の例において、内部リード棒２５は、後端が封止用ガラス部材２１、３０の内端面２１Ａ、３０Ａに形成された内部リード棒固定用凹部２２、３２に挿入されることによって固定されると共に金属板１４に溶接され、かつ保持用筒体１５の内部リード棒保持用貫通孔１５Ａを挿通することによって保持されている。また、同図において、２９は、外部リード棒であり、この外部リード棒２９は、後端が封止用ガラス部材２１、３０の外端面２１Ｂ、３０Ｂに形成された外部リード棒固定用凹部２３、３３に挿入されることによって固定されると共に金属キャップ１６に溶接され、かつ外部石英管１７の外部リード棒保持用貫通孔１７Ａを挿通することによって保持されている。

この放電容器１１内には、例えば水銀などの発光物質、および例えばキセノンガスなどの始動補助用バッファガスなどの封入物が、各々、所定の封入量で封入されている。
ここに、放電ランプ１０の封入物として、発光物質として水銀、始動補助用バッファガスとしてキセノンガスが封入されている場合においては、水銀の封入量は、例えば１〜７０ｍｇ／ｃｍ³ であり、その一例として２２ｍｇ／ｃｍ³ とされ、また、キセノンガスの封入量は、０．０５〜０．５ＭＰａであり、その一例として０．１ＭＰａとされる。

放電容器１１内に配設されている封止用ガラス部材２１、３０は、その外周面に、複数枚の金属箔１８が、当該封止用ガラス部材２１、３０の周方向に互いに離間して当該封止用ガラス部材２１、３０の軸方向に延びるよう平行に延設されている。
この複数の金属箔１８の各々は、一端が金属板１４に溶接され、他端が金属キャップ１６に溶接されることにより、一端には金属板１４を介して内部リード棒２５が電気的に接続されると共に、他端には金属キャップ１６を介して外部リード棒２９が電気的に接続されている。

金属箔１８としては、例えばタングステン、タンタル、ルテニウム、レニウムなどの高融点金属またはそれらの合金よりなるものを用いることができるが、溶接作業の容易性などの観点から、モリブデンを主成分とする金属よりなるものであることが好ましい。
また、金属箔１８の寸法は、例えば厚みが０．０２〜０．０７ｍｍであって、幅が６〜１５ｍｍである。

そして、放電容器１１の封止管１３Ａ内に配置され、先端に陽極２７を有する内部リード棒２５を固定している封止用ガラス部材３０は、外端側（図１において上方側）に、先細りの外周面を有するテーパ部３４が形成されており、当該テーパ部３４が径方向断面において二重構造を有する構成のものである。
ここに、本明細書において、「二重構造」とは、中央部分と、当該中央部分を囲繞する、すなわち中央部分の周りに一巡する外方部分とよりなる構造を意味する。
この図の例において、放電容器１１の封止管１３Ｂ内に配置されている封止用ガラス部材２１は、二重構造のテーパ部を有しておらず、円柱状であること以外は封止用ガラス部材３０同様の構成を有するものである。尚、この封止用ガラス部材２１は、封止用ガラス部材３０と同様の構成を有するものであってもよい。

この封止用ガラス部材３０においては、テーパ部３４が、内部リード棒固定用凹部３２が形成されている円柱状の円柱部３５に連設されるよう設けられている。
このテーパ部３４は、中央部に外部リード棒固定用凹部３３が形成されている円柱状の中央円柱部分３４Ａと、当該中央円柱部分３４Ａを囲むようにして設けられた、外端側、すなわち外部石英管１７側に向かうに従って中央円柱部分３４Ａ側に傾斜する円筒状の外方円筒部分３４Ｂとにより構成されている。また、テーパ部３４の径方向断面は、輪状の外方円筒部分３４Ｂの断面が、円状の中央円柱部分３４Ａの断面の周りに一巡している環状の二重構造を有している。
ここに、テーパ部３４を構成する中央円柱部分３４Ａと外方円筒部分３４Ｂとは、封止ガラス部材３０の外端面３０Ｂにおいて、中央円柱部分３４Ａの外周面と、外方円筒部分３４Ｂの内周面とが近接していればよく、これらが接合されていなくても、その一部が接合されていても、あるいは完全に接合されていてもよい。
この図の例においては、放電ランプ１０の製造上、テーパ部３４における中央円柱部分３４Ａと外方円筒部分３４Ｂとの間には、中央円柱部分３４Ａを連続的あるいは断続的に囲む空間（以下、「環状空間」ともいう。）が形成されている。

以上の構成を有する放電ランプ１０を製造するための方法について説明する。
この製造方法は、封止用ガラス部材３０に複数枚の金属箔１８を介して放電容器１１の封止管１３Ａを気密に溶着すると共に、封止用ガラス部材３０の外端側に、径方向断面において二重構造を有するテーパ部３４を形成する工程（以下、「特定封止工程」ともいう。）を有することを特徴とするものである。
なお、放電ランプ１０においては、封止管１３Ｂに、封止用ガラス部材２１によって気密封止部を形成するための手法としては、従来の方法を用いることができる。

この特定封止工程においては、先ず、図２に示すように、先端に陽極２７が形成された内部リード棒２５と、金属板１４と、保持用筒体１５と、複数枚の金属箔１８と、金属キャップ１６と、外部石英管１７と、外部リード棒２９と共に、当該特定封止工程において所期の形状に変形されて封止用ガラス部材３０とされる、外端面（図２における右端面）３０Ｂに環状凹部４７が形成された円柱状の封止用ガラス部材４１とを備えた電極マウント４０Ａを用意する。
この電極マウント４０Ａを構成する封止用ガラス部材４１は、特定封止工程において、外端側（図２における右端側）に径方向断面において二重構造を有するテーパ部３４が形成されることにより、図１に示したような形状を有する封止用ガラス部材３０とされるものである。
ここに、本明細書においては、特定封止工程に供される前の封止用ガラス部材、すなわち封止前の封止用ガラス部材には「４１」の符号を付し、一方、特定封止工程を経ることによって所期の形状に変形された封止用ガラス部材、すなわち封止後の封止用ガラス部材には、「３０」の符号を付す。

この電極マウント４０Ａを構成する封止用ガラス部材４１には、図３に示すように、環状凹部４７が外部リード棒固定用凹部３３を囲むよう形成されている。この環状凹部４７は、外端面３０Ｂに垂直、かつ外周面に平行な方向に延び、その深さが外部リード棒固定用凹部３３の深さよりも大きいものである。
また、環状凹部４７は、特定封止工程において、当該環状凹部４７の円筒状の外方部分４９が、円柱状の内方部分４８に向かって縮径することとなるため、その際に外縁４７Ａが金属キャップ１６に引っ掛かることに起因して弊害が生じることのないよう、その外径が、金属キャップ１６の外径よりも小径である、すなわち外縁４７Ａが、金属キャップ１６が配置される領域内に位置することが好ましい。
ここに、封止前の封止用ガラス部材４１を構成する円筒状の外方部分４９および円柱状の内方部分４８は、各々、特定封止工程を経ることにより、外方部分４９が外方円筒部分３４Ｂとされ、内方部分４８が中央円柱部分３４Ａとされる。これにより、封止後の封止用ガラス部材３０においては、外方円筒部分３４Ｂと中央円柱部分３４Ａとにより構成されてなるテーパ部３４が形成されることとなる。

封止用ガラス部材４１においては、環状凹部４７の開口幅が１．０〜５．０ｍｍであることが好ましい。
封止用ガラス部材４１の寸法の一例としては、外径が２７ｍｍ、外部リード棒固定用凹部３３の深さが１０〜１５ｍｍ、環状凹部４７の開口幅が２．５ｍｍ、環状凹部４７の深さが２２ｍｍであり、当該環状凹部４７の内方部分４８の外径が１６ｍｍである。

次いで、特定封止工程に供する、発光管１２と封止管１３Ａ、１３Ｂとを有する石英ガラス製の放電容器（封止前の放電容器）１１を用意し、図４および図５に示すように、当該放電容器１１の封止管１３Ａ内に、電極マウント４０Ａを挿入し、所定の位置に配置する。その後、電極マウント４０Ａを放電容器１１の管軸に平行な状態に保持しつつ、当該放電容器１１の管軸を中心として、放電容器１１および電極マウント４０Ａを回転（例えば、図４の矢印方向に回転）させながら、当該封止管１３Ａを、例えばバーナーなどで一次加熱（例えば、一次加熱温度１０００〜１６００℃）する。
この一次加熱により、図６に示すように、封止管１３Ａが収縮し、当該封止管１３Ａの内周面と封止用ガラス部材４１の外周面とが複数の金属箔１８を介して溶着する。

その後、更に、複数枚の金属箔１８を介して封止用ガラス部材４１と溶着された封止管１３Ａを、外端側から発光管１２側に向かって、例えばバーナーなどによって一次加熱温度（例えば１０００〜１６００℃）よりも高い温度（例えば１６００〜２２００℃）で二次加熱する。
この二次加熱により、図７に示すように、封止管１３Ａの内周面と封止用ガラス部材４１の外周面との密着性が向上すると共に、その外周面に複数枚の金属箔１８を介して封止管１３Ａが密着された状態の環状凹部４７の外方部分４９が、内方部分４８に向かって縮径する。その結果、図１にも示したように、環状凹部２７が形成されている領域にテーパ部３４が形成され、封止管１３Ａにおいて気密封止部が形成される。
すなわち、封止用ガラス部材４１の環状凹部４７が形成されている領域に、外方部分４９を収縮させて外方円筒部分３４Ｂとし、テーパ部３４を形成することにより、封止用ガラス部材３０を得、この封止用ガラス部材３０に、複数の金属箔１８を介して放電容器１１の封止管１３Ａが気密に溶着されてなる構成の気密封止部を形成する。

このような製造方法においては、特定封止工程において、下記の（Ａ）〜（Ｄ）の理由から、当該封止管１３Ａを構成する複数の金属箔１８に箔しわ、箔切れなどが生じることないため、放電ランプ１０を高い歩留まりで得ることができる。

（Ａ）電極マウント４０Ａを構成する封止用ガラス部材４１は、特定封止工程において変形されることによってテーパ部３４が形成され、封止用ガラス部材３０とされるものであるため、その外周面がテーパ面を有さず、その管軸に平行に延びているものである。その結果、金属箔１８をテーパ面に延設する場合に比して、当該金属箔１８に撓みが生じることが抑制されるため、特定封止工程において、封止用ガラス部材４１に金属箔１８が弛緩した状態で設けられていることに起因して箔しわが生じることを抑制することができる。 ここに、電極マウントを構成する封止用ガラス部材の外端部分を先細りのテーパ状とした場合には、当該封止用ガラス部材が外周面にテーパ面を有するものであるため、この封止用ガラス部材に対して金属箔を延設する際には、金属箔に撓みが生じるやすくなる。封止工程においては、金属箔が弛緩した状態で設けられていることに起因して箔しわが生じるおそれがある。
（Ｂ）一次加熱によっては、複数枚の金属箔１８が延設されている封止用ガラス部材４１が変形されることがなく、封止管１３Ａのみが収縮されることとなる。その結果、金属箔１８が加熱によるガラスの変形に伴って引っ張られることがないことから、当該金属箔１８に箔しわおよび箔切れが生じることがない。
（Ｃ）また、この一次加熱においては、形成すべき放電ランプ１０の設計上、複数の金属箔１８が延設されている封止用ガラス部材４１の外周面と、封止管１３Ａの内周面との離間距離（落とし込み距離）が大きくならない。その結果、一次加熱に要する処理時間、すなわち金属箔１８を介して封止用ガラス部材４１に封止管１３Ａを溶着するのに要する時間が長時間とならないため、金属箔１８が長時間高温雰囲気に曝されることがなく、当該金属箔１８が過熱されることによって伸長し、その後、冷却されるなどして収縮することに起因して箔しわおよび箔切れが生じることがない。
（Ｄ）二次加熱によっては、複数枚の金属箔１８を介して封止管１３Ａが溶着された封止用ガラス部材４１が変形されることとなるが、金属箔１８は一面が封止管１３Ａに密着し、かつ他面が封止用ガラス部材４１に密着している状態とされていることから、この変形に際して、当該複数枚の金属箔１８に対して局所的に応力が加えられることがないため、局所的に応力が加えられることに起因する箔しわおよび箔切れが生じることがない。

以上の放電ランプ１０においては、封止用ガラス部材３０は、外端側にテーパ部３４を有するものであるが、当該テーパ部３４が特定封止工程に供される前に予め形成されたものではなく、特定封止工程において変形されて形成されたものであり、このことに由来して、このテーパ部３４において径方向断面に二重構造を有している。従って、封止用ガラス部材３０によって大径の陽極２７に係る封止管１３Ａにおいて気密封止部を形成することにより、製造上の弊害を伴うことなく、この封止管１３Ａを、発光管１２側の内端部分が大径であっても、当該内端部分に連設する外端部分が先細りのテーパ状の外周面を有する形状とし、これにより、小径化することができる。その結果、大きな光放射量を得ることができると共に、製造上の弊害を伴わずに放電容器１１の封止管１３Ａの小径化を図ることができる。

このような放電ランプ１０は、光源としての放電ランプと、当該放電ランプの管軸と光軸が略一致した状態で当該放電ランプを取り囲むよう配置される、例えば楕円鏡よりなる凹面反射鏡とを備えてなる構成の露光装置（図１８参照）の光源として好適に用いることができる。

放電ランプ１０が凹面反射鏡と共に備えられてなる構成の露光装置においては、光源である放電ランプ１０が大きな入力電力の供給が可能な大径の陽極２７を備えてなるものであることから、大きな放射量を得ることができると共に、当該放電ランプ１０の封止管１３Ａを小径化することによって凹面反射鏡の反射光の光路の形成が阻害されることを防止することができる。従って、凹面反射鏡によって放電ランプ１０からの光を集光し、高い効率で利用することができ、高い光利用率が得られるため、光照射対象面に対して高い照度を得ることができる。

以上、本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記の例に限定されるものではなく、種々の変更を加えることが可能である。
例えば、放電ランプを製造するために用いる電極マウントは、下記（１）〜（５）に示すような構成を有するものであってもよい。

（１）図８に係る電極マウント７１は、当該電極マウント７１を構成する封止用ガラス部材７２に形成されている環状凹部７３が、底面７３Ａに向かうに従って階段状に幅が小さくなっているものであること以外は図２に係る電極マウント４０Ａと同様の構成を有するものである。
このような構成の電極マウント７１を用いることにより、図９に示すような構成の放電ランプを得ることができる。この図９に係る放電ランプは、放電容器１１の封止管１３Ａにおいて、電極マウント７１における封止用ガラス部材７２よりなる封止用ガラス部材７４によって気密封止部が形成されていること以外は図１に係る放電ランプ１０と同様の構成を有するものである。
すなわち、先端に陽極２７を有する内部リード棒２５を固定している封止用ガラス部材７４は、外端側（図９において右方側）に、先細りの外周面を有するテーパ部７４Ａが形成されており、当該テーパ部７４Ａが径方向断面において、円柱状の中央円柱部分７４Ｂと、当該中央円柱部分７４Ｂの周りに一巡する外方円筒部分７４Ｃとよりなる二重構造を有している。この封止後の封止用ガラス部材７４のテーパ部７４Ａは、封止前の封止用ガラス部材７２を構成する環状凹部７３の円筒状の外方部分７２Ｂおよび円柱状の内方部分７２Ａが、各々、特定封止工程を経ることにより、外方部分７２Ｂが外方円筒部分７４Ｃとされ、内方部分７２Ａが中央円柱部分７４Ｂとされることによって形成されてなるものである。
図９の例においては、図１に係る放電ランプ１０に比して、その製造上において封止用ガラス部材７４に形成される環状空間が小さくなっている。

（２）図１０に係る電極マウント７５は、当該電極マウント７５を構成する封止用ガラス部材７６に形成されている環状凹部７７が、底面７７Ａに向かうに従って傾斜的に幅が小さくなっており、その断面がＶ字状のものであること以外は図２に係る電極マウント４０Ａと同様の構成を有するものである。
このような構成の電極マウント７５を用いることにより、図１１に示すような構成の放電ランプを得ることができる。この図１１に係る放電ランプは、放電容器１１の封止管１３Ａにおいて、電極マウント７５における封止用ガラス部材７６よりなる封止用ガラス部材７８によって気密封止部が形成されていること以外は図１に係る放電ランプ１０と同様の構成を有するものである。
すなわち、先端に陽極２７を有する内部リード棒２５を固定している封止用ガラス部材７８は、外端側（図１１において右方側）に、先細りの外周面を有するテーパ部７８Ａが形成されており、当該テーパ部７８Ａが径方向断面において、円柱状の中央円柱部分７８Ｂと、当該中央円柱部分７８Ｂの周りに一巡する外方円筒部分７８Ｃとよりなる二重構造を有している。この封止後の封止用ガラス部材７８のテーパ部７８Ａは、封止前の封止用ガラス部材７６を構成する環状凹部７７の円筒状の外方部分７６Ｂおよび円柱状の内方部分７６Ａが、各々、特定封止工程を経ることにより、外方部分７６Ｂが外方円筒部分７８Ｃとされ、内方部分７６Ａが中央円柱部分７８Ｂとされることによって形成されてなるものである。
図１１の例においては、図１に係る放電ランプ１０に比して、その製造上において封止用ガラス部材７８に形成される環状空間が小さくなっている。

（３）図１２に係る電極マウント８１は、当該電極マウント８１を構成する封止用ガラス部材８２に形成されている環状凹部８３が、一端面に対して外周面に向かう方向に傾斜して伸びるよう形成されているものであること以外は図２に係る電極マウント４０Ａと同様の構成を有するものである。
このような構成の電極マウント８１を用いることにより、図１３に示すような構成の放電ランプを得ることができる。この図１３に係る放電ランプは、放電容器１１の封止管１３Ａにおいて、電極マウント８１における封止用ガラス部材８２よりなる封止用ガラス部材８４によって気密封止部が形成されていること以外は図１に係る放電ランプ１０と同様の構成を有するものである。
すなわち、先端に陽極２７を有する内部リード棒２５を固定している封止用ガラス部材８４は、外端側（図１３において右方側）に、先細りの外周面を有するテーパ部８４Ａが形成されており、当該テーパ部８４Ａが径方向断面において、円柱状の中央円柱部分８４Ｂと、当該中央円柱部分８４Ｂの周りに一巡する外方円筒部分８４Ｃとよりなる二重構造を有している。この封止後の封止用ガラス部材８４のテーパ部８４Ａは、封止前の封止用ガラス部材８２を構成する環状凹部８３の円筒状の外方部分８２Ｂおよび円柱状の内方部分８２Ａが、各々、特定封止工程を経ることにより、外方部分８２Ｂが外方円筒部分８４Ｃとされ、内方部分８２Ａが中央円柱部分８４Ｂとされることによって形成されてなるものである。
環状凹部８３は、傾斜して伸びるように形成されているため、当該環状凹部８３の円筒状の外方部分８２Ｂは、底面８３Ａに向かうに従って傾斜的に幅が小さくなる。従って、環状凹部８３の底面８３Ａ付近において、外方部分８２Ｂを加熱し易くなる。それゆえに、環状凹部８３の幅を全体にわたって略同一としても、図１３の例においては、図１に係る放電ランプ１０に比して、その製造上において封止用ガラス部材８４に形成される環状空間が小さくなっている。

（４）図１４に係る電極マウント８５は、当該電極マウント８５を構成する封止用ガラス部材８６が、一端面に大径の円柱状凹部８７Ａが形成された第１部材８７と、当該円柱状凹部８７Ａ内に配置される、テーパ状の第２部材８８とよりなり、第１部材８７の円柱状凹部８７Ａ内において形成される第２部材８８との間隙によって環状凹部８９が形成されているものであること以外は図２に係る電極マウント４０Ａと同様の構成を有するものである。この電極マウント８５においては、第２部材８８は、第１部材８７の円柱状凹部８７Ａの底面部分において嵌合されることによって固定されている。
このような構成の電極マウント８５を用いることにより、図１５に示すような構成の放電ランプを得ることができる。この図１５に係る放電ランプは、放電容器１１の封止管１３Ａにおいて、電極マウント８５における封止用ガラス部材８６よりなる封止用ガラス部材９１によって気密封止部が形成されていること以外は図１に係る放電ランプ１０と同様の構成を有するものである。
すなわち、先端に陽極２７を有する内部リード棒２５を固定している封止用ガラス部材９１は、外端側（図１５において右方側）に、先細りの外周面を有するテーパ部９１Ａが形成されており、当該テーパ部９１Ａが径方向断面において、円柱状の中央円柱部分９１Ｂと、当該中央円柱部分９１Ｂの周りに一巡する外方円筒部分９１Ｃとよりなる二重構造を有している。この封止後の封止用ガラス部材９１のテーパ部９１Ａは、封止前の封止用ガラス部材８６を構成する第１部材８７の円柱状凹部８７Ａを囲む円筒状部分８７Ｂおよび第２部材８８が、各々、特定封止工程を経ることにより、円筒状部分８７Ｂが外方円筒部分９１Ｃとされ、第２部材８８が中央円柱部分９１Ｂとされることによって形成されてなるものである。
図１５の例においては、図１に係る放電ランプ１０に比して、その製造上封止用ガラス部材９１に形成される環状空間が小さくなっている。

（５）図１６に係る電極マウント９２は、当該電極マウント９２を構成する封止用ガラス部材９３に形成されている環状凹部９４が、多角筒状（図１６においては五角筒状）であること以外は図２に係る電極マウント４０Ａと同様の構成を有するものである。
このような構成の電極マウント９２を用いることによって得られる放電ランプは、放電容器１１の封止管１３Ａにおいて、電極マウント９２における封止用ガラス部材９３よりなる封止用ガラス部材（封止後の封止用ガラス部材）によって気密封止部が形成されていること以外は図１に係る放電ランプ１０と同様の構成を有するものである。
すなわち、先端に陽極を有する内部リード棒を固定している封止用ガラス部材（封止後の封止用ガラス部材）は、外端側に、先細りの外周面を有するテーパ部が形成されており、当該テーパ部が径方向断面において、五角柱状の中央五角柱部分と、当該中央五角柱部分の周りに一巡する外方筒部分とよりなる二重構造を有している。この封止後の封止用ガラス部材のテーパ部は、封止前の封止用ガラス部材９３を構成する環状凹部９４の外方部分９３Ｂおよび五角柱状の内方部分９３Ａが、各々、特定封止工程を経ることにより、外方部分９３Ｂが外方筒部分とされ、内方部分９３Ａが中央五角柱部分とされることによって形成されてなるものである。
このように、環状凹部９４は、断面リング状のみならず、様々な断面形状を取り得る。つまり、外部リード棒２９を囲む任意の断面形状の環状凹部９４を形成すれば、製造上において封止用ガラス部材９３の筒状の外方部分９３Ｂを収縮させ、封止用ガラス部材９３に密着する封止管１３Ａを小径化することができる。

本発明の放電ランプの構成の一例を示す説明図である。 図１の放電ランプを製造するために用いる電極マウントの構成を示す説明図である。 図２の電極マウントを構成する封止用ガラス部材の構成を示す斜視図である。 図２の電極マウントが放電容器内に挿入された状態（封止前の状態）を示す説明図である。 図４におけるＡ−Ａ’線断面を示す断面図である。 図４の電極マウントが挿入された状態の放電容器が一次加熱された状態（封止中の状態）を示す説明図である。 図６の一次加熱された放電容器が更に二次加熱された状態（封止後の状態）を示す説明図である。 本発明の放電ランプを製造するために用いる電極マウントの構成の第１の他の例を示す説明図である。 図８の電極マウントの封止用ガラス部材に金属箔を介して放電容器の封止管が気密に溶着された状態（封止後の状態）の気密封止部が形成されてなる、本発明の放電ランプの構成の第１の他の例を示す説明図である。 本発明の放電ランプを製造するために用いる電極マウントの構成の第２の他の例を示す説明図である。 図１０の電極マウントの封止用ガラス部材よりなる封止用ガラス部材に金属箔を介して放電容器の封止管が気密に溶着された状態（封止後の状態）の気密封止部が形成されてなる、本発明の放電ランプの構成の第２の他の例を示す説明図である。 本発明の放電ランプを製造するために用いる電極マウントの構成の第３の他の例を示す説明図である。 図１２の電極マウントの封止用ガラス部材よりなる封止用ガラス部材に金属箔を介して放電容器の封止管が気密に溶着された状態（封止後の状態）の気密封止部が形成されてなる、本発明の放電ランプの構成の第３の他の例を示す説明図である。 本発明の放電ランプを製造するために用いる電極マウントの構成の第４の他の例を示す説明図である。 図１４の電極マウントの封止用ガラス部材よりなる封止用ガラス部材に金属箔を介して放電容器の封止管が気密に溶着された状態（封止後の状態）の気密封止部が形成されてなる、本発明の放電ランプの構成の第４の他の例を示す説明図である。 本発明の放電ランプを製造するために用いる電極マウントの構成の第５の他の例を、当該電極マウントが放電容器内に挿入された状態（封止前の状態）で示す説明用断面図である。 従来の放電ランプの構成の一例を示す説明図である。 従来の光源装置の構成の一例を示す説明図である。

符号の説明

１０ 放電ランプ
１１ 放電容器
１２ 発光管
１３Ａ、１３Ｂ 封止管
１４ 金属板
１５ 保持用筒体
１５Ａ 貫通孔
１５Ｂ 外端面
１６ 金属キャップ
１７ 外部石英管
１７Ａ 外部リード棒保持用貫通孔
１７Ｂ 内端面
１８ 金属箔
１９ 口金
２１ 封止用ガラス部材
２１Ａ 内端面
２１Ｂ 外端面
２２ 内部リード棒固定用凹部
２３ 外部リード棒固定用凹部
２５ 内部リード棒
２６ 陰極
２７ 陽極
２９ 外部リード棒
３０ 封止用ガラス部材
３０Ａ 内端面
３０Ｂ 外端面
３２ 内部リード棒固定用凹部
３３ 外部リード棒固定用凹部
３４ テーパ部
３４Ａ 中央円柱部分
３４Ｂ 外方円筒部分
３５ 円柱部
４０Ａ 電極マウント
４１ 封止用ガラス部材
４７ 環状凹部
４７Ａ 外縁
４８ 内方部分
４９ 外方部分
６１ 楕円鏡
７１ 電極マウント
７２ 封止用ガラス部材
７２Ａ 内方部分
７２Ｂ 外方部分
７３ 環状凹部
７３Ａ 底面
７４ 封止用ガラス部材
７４Ａ テーパ部
７４Ｂ 中央円柱部分
７４Ｃ 外方円筒部分
７５ 電極マウント
７６ 封止用ガラス部材
７６Ａ 内方部分
７６Ｂ 外方部分
７７ 環状凹部
７７Ａ 底面
７８ 封止用ガラス部材
７８Ａ テーパ部
７８Ｂ 中央円柱部分
７８Ｃ 外方円筒部分
８１ 電極マウント
８２ 封止用ガラス部材
８２Ａ 内方部分
８２Ｂ 外方部分
８３ 環状凹部
８３Ａ 底面
８４ 封止用ガラス部材
８４Ａ テーパ部
８４Ｂ 中央円柱部分
８４Ｃ 外方円筒部分
８５ 電極マウント
８６ 封止用ガラス部材
８７ 第１部材
８７Ａ 円柱状凹部
８７Ｂ 円筒状部分
８８ 第２部材
８９ 環状凹部
９１ 封止用ガラス部材
９１Ａ テーパ部
９１Ｂ 中央円柱部分
９１Ｃ 外方円筒部分
９２ 電極マウント
９３ 封止用ガラス部材
９３Ａ 内方部分
９３Ｂ 外方部分
９４ 環状凹部
９７ 放電ランプ
９８ 電極マウント

Claims (2)

1. 発光管の両端に封止管が連設されてなる放電容器と、前記発光管の内部に配置された電極と、前記封止管の内部に配置された封止用ガラス部材とを備え、前記封止用ガラス部材の外周面に金属箔が配置された放電ランプにおいて、
   前記封止用ガラス部材が、外端側にテーパ部を有し、前記テーパ部が径方向断面において二重構造を有することを特徴とする放電ランプ。
2. 外端側の端面に環状凹部が形成された封止用ガラス部材と、前記封止用ガラス部材の外周面に配置された金属箔と、電極とを備える電極マウントを、発光管の両端に封止管が設けられた放電容器に挿入し、前記封止管を加熱することにより、前記金属箔を前記封止用ガラス部材と前記封止管との間に密着させた後、さらに前記封止用ガラス部材の外周面にテーパ部を形成し、当該封止用ガラス部材のテーパ部を二重構造にする工程を有することを特徴とする放電ランプの製造方法。

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