高圧放電ランプ
【課題】ランプの始動時に、コイルに生じた熱が電極本体の先端に伝達されることにより、電極本体の先端からアークが形成されて確実に定常点灯される高圧放電ランプの提供。
【解決手段】発光部の両端に封止部が形成されてなる発光管と、この発光管における発光部内にその軸方向に沿って互いに対向するよう配置された一対の電極とを備えてなり、前記一対の電極のうち一方の電極は、他方の電極に対向する先端から後端に向かって拡径するテーパ部およびこのテーパ部の後端から前記封止部に向かって伸びる電極軸部よりなる電極本体と、この電極本体の外周面に沿って螺旋状に巻き回されたコイルと有してなる高圧放電ランプであって、前記コイルには、前記他方の電極に接近する前端部が前記電極本体の外周面に溶着されることによって前端側溶着部が形成されており、当該前端側溶着部は、少なくともその一部が前記テーパ部に形成されている。
【解決手段】発光部の両端に封止部が形成されてなる発光管と、この発光管における発光部内にその軸方向に沿って互いに対向するよう配置された一対の電極とを備えてなり、前記一対の電極のうち一方の電極は、他方の電極に対向する先端から後端に向かって拡径するテーパ部およびこのテーパ部の後端から前記封止部に向かって伸びる電極軸部よりなる電極本体と、この電極本体の外周面に沿って螺旋状に巻き回されたコイルと有してなる高圧放電ランプであって、前記コイルには、前記他方の電極に接近する前端部が前記電極本体の外周面に溶着されることによって前端側溶着部が形成されており、当該前端側溶着部は、少なくともその一部が前記テーパ部に形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばプロジェクタ装置の光源、半導体素子製造用または液晶表示素子製造用の露光装置の光源、或いは紫外線を利用した検査装置の光源などに用いられる高圧放電ランプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばプロジェクタ装置の光源、半導体基板、液晶基板およびプリント基板等にパターン形成を行うための露光装置の光源、或いは紫外線を利用した検査装置の光源としては、ショートアーク型の高圧放電ランプが用いられている。この高圧放電ランプは、発光管の発光部内に、一対の電極が互いに対向するよう配置されると共に、水銀、希ガスおよび必要に応じて用いられる他の封入物が封入されて構成されている。このような高圧放電ランプの電極としては、先端から後端に向かって拡径するテーパ部およびこのテーパ部の後端から連続して封止部に向かって伸びる電極軸部よりなる電極本体と、この電極本体における電極軸部の外周面に螺旋状に巻き回されたコイルとよりなるものが知られている（特許文献１乃至特許文献３参照。）。
【０００３】
図５は、従来の高圧放電ランプの一例における電極の構成を示す説明図である。この高圧放電ランプにおいては、両端に封止部（図示省略）が形成された発光管８０の発光部８１内に、陰極として動作する一方の電極９０と、陽極として動作する他方の電極９５とが、発光管８０の軸方向に沿って互いに対向するよう配置されている。
一方の電極９０は、他方の電極９５に対向する先端から後端に向かって拡径するテーパ部９２およびこのテーパ部９２の後端から封止部に向かって伸びる電極軸部９３よりなる電極本体９１と、この電極本体９１における電極軸部９３に螺旋状に巻き回されたコイル９４とにより構成されている。コイル９４においては、他方の電極９５に接近する前端部が電極本体９１における電極軸部９３の外周面に溶着され、当該前端部に続く他の部分が、電極軸部９３の外周面から離間するよう配置されている。
また、他方の電極９５は、一方の電極９０に対向するよう配置された電極頭部９６と、この電極頭部９６の後端から発光管９０の封止部に向かって伸びる電極軸部９７とにより構成されている。
【０００４】
このような高圧放電ランプにおいては、一方の電極９０を陰極とし、他方の電極９５を陽極として両者の間に直流電圧が印加されると、一方の電極９０におけるコイル９４に電界が集中して生ずることにより、コイル９４が高い温度に加熱され、その結果、コイル９４から電子が放出されることにより、コイル９４と他方の電極９５との間にグロー放電が生じる。そして、このグロー放電によってコイル９４が更に加熱され、当該コイル９４に生じた熱が、電極本体９１における電極軸部９３を介してテーパ部９２に伝達される結果、テーパ部９２の先端が高い温度に加熱され、これにより、テーパ部９２の先端すなわち電極本体９１の先端と他方の電極９５の先端との間にアークが形成される。
【０００５】
しかしながら、上記の高圧放電ランプにおいては、以下のような問題があることが判明した。
すなわち、コイル９４に生じた熱は、電極本体９１における電極軸部９３に伝達されるが、電極軸部９３における軸方向に垂直な断面積が軸方向にわたって均一であるため、図６の矢印ｚ１，ｚ２で示すように、電極軸部９３に伝達された熱は、電極軸部９３の前端側および後端側の両方向に向かって分散される。そのため、電極軸部９３に伝達された熱が、テーパ部９２の先端９２ａすなわち電極本体９１の先端に高い割合で伝達されず、従って、電極本体９１の先端が十分に高い温度に加熱されず、その結果、電極本体９１の先端からアークが形成されず、確実に定常点灯することが困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−９３３６４号公報
【特許文献２】特開２００６−７９９８６号公報
【特許文献３】特開２００８−２４３７９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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、ランプの始動時に、電極本体に設けられたコイルに生じた熱が電極本体の先端に伝達されることにより、当該電極本体の先端からアークが形成されて確実に定常点灯することができる高圧放電ランプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の高圧放電ランプは、発光部の両端に封止部が形成されてなる発光管と、この発光管における発光部内にその軸方向に沿って互いに対向するよう配置された一対の電極とを備えてなり、
前記一対の電極のうち一方の電極は、他方の電極に対向する先端から後端に向かって拡径するテーパ部およびこのテーパ部の後端から前記封止部に向かって伸びる電極軸部よりなる電極本体と、この電極本体の外周面に沿って螺旋状に巻き回されたコイルと有してなる高圧放電ランプであって、
前記コイルには、前記他方の電極に接近する前端部が前記電極本体の外周面に溶着されることによって前端側溶着部が形成されており、
当該前端側溶着部は、少なくともその一部が前記テーパ部に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の高圧放電ランプにおいては、前記コイルには、その後端部が前記電極軸部の外周面に溶着されることによって後端側溶着部が形成されていることが好ましい。
このような高圧放電ランプにおいては、前記コイルは、２ターン以上３ターン以下の範囲で電極本体に巻き回されていることが好ましい。
また、前記コイルにおける前端側溶着部および後端側溶着部が、前記電極軸部の軸方向に並ぶよう形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の高圧放電ランプによれば、電極本体の先端部が先端から後端に向かって拡径するテーパ部とされており、コイルにおける電極本体との前端側溶着部は、少なくともその一部がテーパ部に形成されていることにより、ランプの始動時には、コイルに生じた熱が前端側溶着部を介してテーパ部に伝達され、この熱はテーパ部の先端すなわち電極本体の先端に向かって伝達されるので、当該電極本体の先端からアークが形成されて確実に定常点灯することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の高圧放電ランプの一例における構成を示す説明図である。
【図２】図１に示す高圧放電ランプにおける一方の電極の構成を示す説明図である。
【図３】電極本体における熱伝達の状態を模式的に示す説明図である。
【図４】本発明の高圧放電ランプの他の例における構成を示す説明図である。
【図５】従来の高圧放電ランプの一例における電極の構成を示す説明図である。
【図６】従来の高圧放電ランプの電極本体における熱伝達の状態を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の高圧放電ランプの一例における構成を示す説明図である。
この高圧放電ランプは、直流電源によって点灯駆動されるものであって、内部に放電空間を形成する外形が略球状の発光部１１と、この発光部１１の両端の各々に一体に形成された、それぞれ管軸に沿って外方に伸びるロッド状の一方の封止部１２および他方の封止部１３とよりなる発光管１０を有する。この発光管１０における発光部１１内には、陰極として動作する一方の電極２０および陽極として動作する他方の電極３０がそれぞれ発光管１０の管軸方向に沿って互いに対向するよう配置されている。
【００１３】
発光管１０は例えば石英ガラスにより構成され、この発光管１０の発光部１１内には、例えば０．０５ｍｇ／ｍｍ3 以上の水銀、希ガス、ハロゲンなどが封入されており、メタルハライドランプを構成する場合には、これらの封入物の他に、ガリウム、鉄などの金属が封入される。
発光部１１内に封入される希ガスは、点灯始動性を改善するためのものであり、その封入圧は、静圧で例えば１３ｋＰａである。また、希ガスとしては、アルゴンガスを好適に用いることができる。
発光部１１内に封入されるハロゲンは、発光部１１内においてハロゲンサイクルを形成すると共に、これにより、電極物質が発光部１１の内壁に付着することを抑制するためのものであり、水銀その他の金属との化合物の形態で封入される。ハロゲンとしては、沃素、臭素、塩素などを用いることができる。
【００１４】
一方の電極２０は、図２にも拡大して示すように、他方の電極３０に対向する先端２２ａから後端に向かって拡径するテーパ部２２およびこのテーパ部２２の後端から発光管１０の一方の封止部１２に向かって伸びる電極軸部２３よりなる電極本体２１と、この電極本体２１の外周面に沿って螺旋状に巻き回されたコイル２５とにより構成されている。
図示の例では、電極軸部２３は、テーパ部２２に連続する前端部分２３ａと、この前端部分２３ａの外径より小さい外径を有する後端部分２３ｂとよりなり、電極軸部２３の前端部分２３ａの外周面にコイル２５が巻き回され、一方、電極軸部２３の後端部分２３ｂは、一方の封止部１２に埋設されて保持されている。
電極本体２１およびコイル２５の各々は、例えばタングステンによって構成されており、コイル２５を構成するタングステンには、当該コイル２５からの電子の放出が良好に行われるよう、Ｙ2 Ｏ3 、ＴｈＯ2 などのエミッター物質がドープされていてもよい。
【００１５】
コイル２５には、他方の電極３０に接近する前端部が電極本体２１の外周面に例えばレーザ溶接により溶着されることによって前端側溶着部２６が形成されていると共に、後端部が電極本体２１の外周面に例えばレーザ溶接により溶着されることによって後端側溶着部２７が形成されている。そして、前端側溶着部２６は、少なくともその一部が電極本体２１におけるテーパ部２２に形成され、一方、後端側溶着部２７は、電極本体２１における電極軸部２３に形成されている。
また、コイル２５は、その前端側溶着部２６と後端側溶着部２７との間の部分が、電極本体２１の外周面から離間した状態で設けられていることが好ましい。
【００１６】
コイル２５の前端側溶着部２６は、その全部が電極本体２１におけるテーパ部２２に形成されていても、その一部のみが電極本体２１におけるテーパ部２２に形成されている、すなわちテーパ部２２および電極軸部２３の両方に跨がるよう形成されてもよいが、前端側溶着部２６は、テーパ部２２の軸方向における中央位置より後端側に形成されていることが好ましい。前端側溶着部２６がテーパ部２２の軸方向における中央位置より前端側に形成されている場合には、コイル２５の前端部がテーパ部２２の先端２２ａに近接して位置されることにより、コイル２５に形成されたアークの起点がテーパ部２２の先端２２ａに移動しにくくなるため、良好な点光源を得ることが困難となると共に、コイル２５が過熱されることにより、コイル２５を構成する物質が蒸散しやすくなる、という問題がある。
また、コイル２５の前端部以外の部分が電極本体２１のテーパ部２２に溶着される場合には、得られる溶着部より前端側の部分が電極本体２１に溶着されていない状態でテーパ部２２の先端２２ａに近接することにより、コイル２５に形成されたアークの起点がテーパ部２６の先端２２ａに移動しにくくなるため、上記と同様の問題が生じる。
【００１７】
また、コイル２５は、２ターン以上３ターン以下の範囲で電極本体２１に巻き回されていることが好ましい。コイル２５の巻回数が２ターン未満である場合には、コイル２５のターン数が少ないため電極軸部２３を保温させる効果が下がり、電極本体２１の先端へアークが移行せず、不点灯を引き起こすおそれが生じる。またコイル２５が設けられていないことと同じような現象となるため、グロー放電の状態が長く持続されることからエネルギーが高い状態で電界集中が発生しやすくなり黒化を引き起こすおそれが生じる。一方、コイル２５の巻回数が３ターンを超える場合には、当該コイル２５の後端部が発光管１０の管壁に近接して位置されることにより、加熱によって蒸散したコイル２５を構成する物質が発光部１１の内面に付着するため、当該発光部１１の黒化が生じやすくなる、という問題がある。
【００１８】
また、コイル２５における前端側溶着部２６および後端側溶着部２７は、電極軸部２３の軸方向に並ぶよう形成されていることが好ましい。このような構成によれば、コイル２５の前端部および後端部を例えばレーザ溶接によって溶着する際には、コイル２５の前端部および後端部のいずれか一方を溶着した後、電極本体２１を軸方向に移動させて他方を溶着すればよく、電極本体２１をその軸を中心として回転する必要がないため、前端側溶着部２６および後端側溶着部２７を高い効率で形成することができる。
【００１９】
コイル２５は、金属細線を所要の長さに切断し、一方の電極２０における電極本体２１に巻き回すことによって形成される。金属細線を切断する際には、当該金属細線の切断面にバリなどが生じるが、このようなバリが存在すると、ランプの始動時において、バリが形成された箇所に電界が集中して生じやすく、そのため、バリが高い温度に加熱されることにより溶融して発光部１０の内面に付着する結果、発光管１１の黒化が生じるおそれがある。従って、コイル２５の前端部および後端部を電極本体２１の外周面に溶着する際には、バリを十分に溶融させて前端側溶着部２６および後端側溶着２７を形成することが好ましい。
【００２０】
コイル２５の線径は、当該コイル２５が巻き回される電極軸部２３の前端部分２３ａの外径などを考慮して適宜設定されるが、例えば電極軸部２３の前端部分２３ａの外径が０．８〜７．２ｍｍである場合には、コイル２５の線径は、０．２５〜０．３ｍｍであることが好ましい。
【００２１】
他方の電極３０は、発光管１０の管軸に沿って一方の電極２０に対向するよう配置された略円柱状の電極頭部３１と、この電極頭部３１の後端から発光管１０の他方の封止部１３に向かって伸びる電極軸部３２とにより構成されている。電極軸部３２は、電極頭部３１に連続する前端部分３２ａと、この前端部分３２ａの外径より小さい外径を有する後端部分３２ｂとよりなり、電極軸部３２の後端部分３２ｂは、他方の封止部１３に埋設されて保持されている。
また、図示の例では、他方の電極３０における電極軸部３２の前端部分３２ａには、その外周面に沿って螺旋状に巻き回された、例えばタングステンよりなる溶着制御用コイル３５が設けられている。このような溶着制御用コイル３５が設けられることにより、以下のような効果が得られる。すなわち、高圧放電ランプにおける他方の封止部１３を形成する際には、発光管材における他方の封止部となる部分およびその周辺部分をバーナーなどによって加熱するが、その際に、他方の電極３０における電極軸部３２の前端部分３２ａの外径が大きい場合には、他方の電極３０における電極軸部３２の前端部分３２ａが発光管材における発光部となる部分の内壁面に溶着しやすい。そして、発光管材における発光部となる部分の内壁面に電極軸部３２が溶着した状態で発光管材が冷却されると、発光管材を構成する材料と電極軸部３２を構成する材料との熱膨張の差によって、得られる発光管１０における電極軸部３２の溶着部分に大きな応力が生じる結果、発光管１０における電極軸部３２の溶着部分が破損するおそれが生じる。而して、電極軸部３２の前端部分３２ａに溶着制御用コイル３５が設けられることにより、その外周面に凹凸が形成される結果、高圧放電ランプにおける他方の封止部１３を形成する際には、発光管１０の内壁面に溶着することが抑制されるため、発光管１０に破損が生じることが防止される。
【００２２】
発光管１０における一方の封止部１２の内部には、モリブデンよりなる金属箔１４が気密に埋設されており、この金属箔１４の内端には、一方の電極２０における電極軸部２３の後端が溶接されて電気的に接続され、一方、金属箔１４の外端には、一方の封止部１２の外端から外方に突出する外部リード１５が溶接されて電気的に接続されている。
発光管１０における他方の封止部１３の内部には、モリブデンよりなる金属箔１６が気密に埋設されており、この金属箔１６の内端には、他方の電極３０における電極軸部３２の後端が溶接されて電気的に接続され、一方、金属箔１６の外端には、他方の封止部１３の外端から外方に突出する外部リード１７が溶接されて電気的に接続されている。
【００２３】
上記の高圧放電ランプにおいては、一方の電極２０を陰極とし、他方の電極３０を陽極として両者の間に直流電圧が印加されると、一方の電極２０におけるコイル２５に電界が集中して生ずることにより、コイル２５が高い温度に加熱され、その結果、コイル２５から電子が放出されることにより、コイル２５と他方の電極３０との間にグロー放電が生じる。そして、このグロー放電によってコイル２５が更に加熱され、図３の矢印ｘに示すように、コイル２５に生じた熱が電極本体２１におけるテーパ部２２に伝達される。
ここで、テーパ部２２をその軸方向に垂直な面に沿って軸方向に等間隔で多数の部分に分割したと仮定すると、当該テーパ部２２は先端２２ａから後端に向かって拡径するものであるため、互いに隣接する２つの分割部分において、先端側に位置する分割部分は、その体積が後端側に位置する分割部分の体積より小さいものであり、従って、先端側に位置する分割部分は、後端側に位置する分割部分より小さい熱容量を有する。而して、熱は熱容量の小さい部分に向かって高い割合で伝達されやすい性質を有することから、或る分割部分が有する熱は、この分割部分の先端側に隣接する分割部分に高い割合で伝達され、更に、先端側に隣接する分割部分に高い割合で伝達される。
従って、コイル２５からテーパ部２２に伝達された熱は、図３の矢印ｙで示すように、当該テーパ部２２においてその先端２２ａに向かって高い割合で伝達され、これにより、テーパ部２２の先端２２ａが高い温度に加熱され、その結果、テーパ部２２の先端２２ａすなわち電極本体２１の先端と他方の電極３０の先端との間にアークが形成される。
【００２４】
このように、本発明の高圧放電ランプによれば、一方の電極２０における電極本体２１の先端部が先端２２ａから後端に向かって拡径するテーパ部２２とされており、コイル２５における電極本体２１との前端側溶着部２６は、少なくともその一部がテーパ部２２に形成されていることにより、ランプの始動時には、コイル２５に生じた熱が前端側溶着部２６を介してテーパ部２２に伝達され、この熱はテーパ部２２の先端２２ａすなわち電極本体２１の先端に向かって伝達されるので、当該電極本体２１の先端からアークが形成されて確実に定常点灯することができる。
【００２５】
また、コイル２５に、その後端部が電極本体２１における電極軸部２３の外周面に溶着されることによって後端側溶着部２７が形成されていることにより、金属細線を切断する際に生じるバリなどが無くなるので、バリが存在することによって生じる電界集中が回避されるため、発光部１１に黒化が生じることを防止または抑制することができる。
【００２６】
以上、本発明の高圧放電ランプの実施の一形態について説明したが、本発明は、上記の形態に限定されず、種々の変更を加えることが可能である。
例えば図１に示す高圧放電ランプは、直流電源によって点灯駆動されるものであるが、交流電源によって駆動される構成であってもよい。
このような高圧放電ランプにおいては、一方の電極および他方の電極の両方が陰極または陽極として動作するため、図４に示すように、他方の電極４０が一方の電極２０と同様の構成のもの、具体的には、他方の電極４０が、一方の電極２０に対向する先端から後端に向かって拡径するテーパ部４２およびこのテーパ部４２の後端から他方の封止部１３に向かって伸びる電極軸部４３よりなる電極本体４１と、この電極本体４１の外周面に沿って螺旋状に巻き回されたコイル４５と有してなり、コイル４５には、一方の電極２０に接近する前端部が電極本体４１の外周面に溶着されることによって前端側溶着部４６が形成され、前端側溶着部４６は、少なくともその一部がテーパ部４２に形成されているものであることが好ましく、コイル４５には、その後端部が電極軸部４３の外周面に溶着されることによって後端側溶着部４７が形成されていることが更に好ましい。
【実施例】
【００２７】
以下、本発明の高圧放電ランプの具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２８】
〈実施例１〉
図１および図２に示す構成に従い、下記の仕様の高圧放電ランプを合計で５０本作製した。
発光管（１０）は、石英ガラスよりなり、発光部（１１）の最大外径が９．４ｍｍ、発光部（１１）の内容積が５３．８ｍｍ3 のものである。
発光管（１０）の発光部（１１）内には、水銀、臭素ガスおよびアルゴンガスが封入され、水銀の封入量が０．０５ｍｇ／ｍｍ3 、臭素ガスの封入量が３×１０-3μｍｏｌ／ｍｍ3 、アルゴンガスの封入圧が静圧で１３Ｐａである。
一方の電極（２０）の電極本体（２１）は、テーパ部（２２）の先端径が０．１ｍｍ、テーパ部（２２）における軸方向の長さが０．９６２ｍｍ、テーパ部（２２）のテーパ角度（テーパ部の中心軸と外周面とのなす角）が約４０°、電極軸部（２３）における前端部分（２３ａ）の外径が０．８ｍｍ、後端部分（２３ｂ）の外径が０．４３ｍｍ、電極軸部（２３）の全長が９．２ｍｍのものである。
一方の電極（２０）のコイル（２５）は、その線径が０．２５ｍｍ、巻回数が２ターンで、コイル（２５）のコイル長（前端位置から後端位置までの巻回軸方向の長さ）が３．３ｍｍのものであり、前端側溶着部２６が、テーパ部（２２）および電極軸部（２３）の両方に跨がるよう形成されている。
他方の電極（３０）は、電極頭部（３１）の外径が１．８ｍｍ、電極頭部（３１）の長さが３．０ｍｍ、電極軸部（３２）における前端部分（３２ａ）の外径が１．４５ｍｍ、後端部分（３２ｂ）の外径が０．５３ｍｍ、電極軸部（３２）の長さが１０．０ｍｍのものである。
また、一方の電極（２０）と他方の電極（３０）との間の電極間距離が１．０５ｍｍである。
【００２９】
上記の５０本の高圧放電ランプについて、直流電源によって１３０Ｗの電力を６００秒間供給した後、電力の供給を６００秒間停止する操作を合計で５００回行う点灯消灯試験を行い、５００回の電力供給のうち１回以上点灯しなかった高圧放電ランプの数を調べた。
また、供給電力を１６０Ｗ、２００Ｗおよび３１０Ｗに変更したこと以外は上記と同様にして点灯消灯試験を行い、５００回の電力供給のうち１回以上定常点灯しなかった高圧放電ランプの数を調べた。
以上、結果を表１に示す。
【００３０】
〈比較例１〉
一方の電極のコイルの巻回数を４ターン（コイル長６．６ｍｍ）とし、コイルの前端側溶着部を、電極軸部の外周面におけるテーパ部との境界線から後端に向かって０．２ｍｍ離間した位置に形成したこと以外は実施例１と同様にして、高圧放電ランプを合計で５０本作製し、これらの高圧放電ランプについて点灯消灯試験を行った。
以上、結果を表１に示す。
【００３１】
【表１】
【００３２】
表１の結果から明らかなように、実施例１に係る高圧放電ランプにおいては、供給電力が１３０Ｗ、１６０Ｗ、２００Ｗおよび３１０Ｗのいずれであっても、確実に定常点灯されることが確認された。
これに対して、比較例１に係る高圧放電ランプにおいては、供給電力が１３０Ｗ、１６０Ｗ、２００Ｗおよび３１０Ｗのいずれにおいても、定常点灯しないものがあった。これは、コイルの前端側溶着部が電極軸部の外周面に形成されているため、ランプの始動時において、電極軸部に伝達された熱が当該電極軸部の前端側および後端側の両方向に分散されて、テーパ部の先端に高い割合で伝達されなかったためであると推測される。
【符号の説明】
【００３３】
１０ 発光管
１１ 発光部
１２ 一方の封止部
１３ 他方の封止部
１４ 金属箔
１５ 外部リード
１６ 金属箔
１７ 外部リード
２０ 一方の電極
２１ 電極本体
２２ テーパ部
２２ａ 先端
２３ 電極軸部
２３ａ 前端部分
２３ｂ 後端部分
２５ コイル
２６ 前端側溶着部
２７ 後端側溶着部
３０ 他方の電極
３１ 電極頭部
３２ 電極軸部
３２ａ 前端部分
３２ｂ 後端部分
３５ 溶着制御用コイル
４０ 他方の電極
４１ 電極本体
４２ テーパ部
４３ 電極軸部
４５ コイル
４６ 前端側溶着部
４７ 後端側溶着部
８０ 発光管
８１ 発光部
９０ 一方の電極
９１ 電極本体
９２ テーパ部
９２ａ 先端
９３ 電極軸部
９４ コイル
９５ 他方の電極
９６ 電極頭部
９７ 電極軸部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばプロジェクタ装置の光源、半導体素子製造用または液晶表示素子製造用の露光装置の光源、或いは紫外線を利用した検査装置の光源などに用いられる高圧放電ランプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばプロジェクタ装置の光源、半導体基板、液晶基板およびプリント基板等にパターン形成を行うための露光装置の光源、或いは紫外線を利用した検査装置の光源としては、ショートアーク型の高圧放電ランプが用いられている。この高圧放電ランプは、発光管の発光部内に、一対の電極が互いに対向するよう配置されると共に、水銀、希ガスおよび必要に応じて用いられる他の封入物が封入されて構成されている。このような高圧放電ランプの電極としては、先端から後端に向かって拡径するテーパ部およびこのテーパ部の後端から連続して封止部に向かって伸びる電極軸部よりなる電極本体と、この電極本体における電極軸部の外周面に螺旋状に巻き回されたコイルとよりなるものが知られている（特許文献１乃至特許文献３参照。）。
【０００３】
図５は、従来の高圧放電ランプの一例における電極の構成を示す説明図である。この高圧放電ランプにおいては、両端に封止部（図示省略）が形成された発光管８０の発光部８１内に、陰極として動作する一方の電極９０と、陽極として動作する他方の電極９５とが、発光管８０の軸方向に沿って互いに対向するよう配置されている。
一方の電極９０は、他方の電極９５に対向する先端から後端に向かって拡径するテーパ部９２およびこのテーパ部９２の後端から封止部に向かって伸びる電極軸部９３よりなる電極本体９１と、この電極本体９１における電極軸部９３に螺旋状に巻き回されたコイル９４とにより構成されている。コイル９４においては、他方の電極９５に接近する前端部が電極本体９１における電極軸部９３の外周面に溶着され、当該前端部に続く他の部分が、電極軸部９３の外周面から離間するよう配置されている。
また、他方の電極９５は、一方の電極９０に対向するよう配置された電極頭部９６と、この電極頭部９６の後端から発光管９０の封止部に向かって伸びる電極軸部９７とにより構成されている。
【０００４】
このような高圧放電ランプにおいては、一方の電極９０を陰極とし、他方の電極９５を陽極として両者の間に直流電圧が印加されると、一方の電極９０におけるコイル９４に電界が集中して生ずることにより、コイル９４が高い温度に加熱され、その結果、コイル９４から電子が放出されることにより、コイル９４と他方の電極９５との間にグロー放電が生じる。そして、このグロー放電によってコイル９４が更に加熱され、当該コイル９４に生じた熱が、電極本体９１における電極軸部９３を介してテーパ部９２に伝達される結果、テーパ部９２の先端が高い温度に加熱され、これにより、テーパ部９２の先端すなわち電極本体９１の先端と他方の電極９５の先端との間にアークが形成される。
【０００５】
しかしながら、上記の高圧放電ランプにおいては、以下のような問題があることが判明した。
すなわち、コイル９４に生じた熱は、電極本体９１における電極軸部９３に伝達されるが、電極軸部９３における軸方向に垂直な断面積が軸方向にわたって均一であるため、図６の矢印ｚ１，ｚ２で示すように、電極軸部９３に伝達された熱は、電極軸部９３の前端側および後端側の両方向に向かって分散される。そのため、電極軸部９３に伝達された熱が、テーパ部９２の先端９２ａすなわち電極本体９１の先端に高い割合で伝達されず、従って、電極本体９１の先端が十分に高い温度に加熱されず、その結果、電極本体９１の先端からアークが形成されず、確実に定常点灯することが困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−９３３６４号公報
【特許文献２】特開２００６−７９９８６号公報
【特許文献３】特開２００８−２４３７９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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、ランプの始動時に、電極本体に設けられたコイルに生じた熱が電極本体の先端に伝達されることにより、当該電極本体の先端からアークが形成されて確実に定常点灯することができる高圧放電ランプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の高圧放電ランプは、発光部の両端に封止部が形成されてなる発光管と、この発光管における発光部内にその軸方向に沿って互いに対向するよう配置された一対の電極とを備えてなり、
前記一対の電極のうち一方の電極は、他方の電極に対向する先端から後端に向かって拡径するテーパ部およびこのテーパ部の後端から前記封止部に向かって伸びる電極軸部よりなる電極本体と、この電極本体の外周面に沿って螺旋状に巻き回されたコイルと有してなる高圧放電ランプであって、
前記コイルには、前記他方の電極に接近する前端部が前記電極本体の外周面に溶着されることによって前端側溶着部が形成されており、
当該前端側溶着部は、少なくともその一部が前記テーパ部に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の高圧放電ランプにおいては、前記コイルには、その後端部が前記電極軸部の外周面に溶着されることによって後端側溶着部が形成されていることが好ましい。
このような高圧放電ランプにおいては、前記コイルは、２ターン以上３ターン以下の範囲で電極本体に巻き回されていることが好ましい。
また、前記コイルにおける前端側溶着部および後端側溶着部が、前記電極軸部の軸方向に並ぶよう形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の高圧放電ランプによれば、電極本体の先端部が先端から後端に向かって拡径するテーパ部とされており、コイルにおける電極本体との前端側溶着部は、少なくともその一部がテーパ部に形成されていることにより、ランプの始動時には、コイルに生じた熱が前端側溶着部を介してテーパ部に伝達され、この熱はテーパ部の先端すなわち電極本体の先端に向かって伝達されるので、当該電極本体の先端からアークが形成されて確実に定常点灯することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の高圧放電ランプの一例における構成を示す説明図である。
【図２】図１に示す高圧放電ランプにおける一方の電極の構成を示す説明図である。
【図３】電極本体における熱伝達の状態を模式的に示す説明図である。
【図４】本発明の高圧放電ランプの他の例における構成を示す説明図である。
【図５】従来の高圧放電ランプの一例における電極の構成を示す説明図である。
【図６】従来の高圧放電ランプの電極本体における熱伝達の状態を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の高圧放電ランプの一例における構成を示す説明図である。
この高圧放電ランプは、直流電源によって点灯駆動されるものであって、内部に放電空間を形成する外形が略球状の発光部１１と、この発光部１１の両端の各々に一体に形成された、それぞれ管軸に沿って外方に伸びるロッド状の一方の封止部１２および他方の封止部１３とよりなる発光管１０を有する。この発光管１０における発光部１１内には、陰極として動作する一方の電極２０および陽極として動作する他方の電極３０がそれぞれ発光管１０の管軸方向に沿って互いに対向するよう配置されている。
【００１３】
発光管１０は例えば石英ガラスにより構成され、この発光管１０の発光部１１内には、例えば０．０５ｍｇ／ｍｍ3 以上の水銀、希ガス、ハロゲンなどが封入されており、メタルハライドランプを構成する場合には、これらの封入物の他に、ガリウム、鉄などの金属が封入される。
発光部１１内に封入される希ガスは、点灯始動性を改善するためのものであり、その封入圧は、静圧で例えば１３ｋＰａである。また、希ガスとしては、アルゴンガスを好適に用いることができる。
発光部１１内に封入されるハロゲンは、発光部１１内においてハロゲンサイクルを形成すると共に、これにより、電極物質が発光部１１の内壁に付着することを抑制するためのものであり、水銀その他の金属との化合物の形態で封入される。ハロゲンとしては、沃素、臭素、塩素などを用いることができる。
【００１４】
一方の電極２０は、図２にも拡大して示すように、他方の電極３０に対向する先端２２ａから後端に向かって拡径するテーパ部２２およびこのテーパ部２２の後端から発光管１０の一方の封止部１２に向かって伸びる電極軸部２３よりなる電極本体２１と、この電極本体２１の外周面に沿って螺旋状に巻き回されたコイル２５とにより構成されている。
図示の例では、電極軸部２３は、テーパ部２２に連続する前端部分２３ａと、この前端部分２３ａの外径より小さい外径を有する後端部分２３ｂとよりなり、電極軸部２３の前端部分２３ａの外周面にコイル２５が巻き回され、一方、電極軸部２３の後端部分２３ｂは、一方の封止部１２に埋設されて保持されている。
電極本体２１およびコイル２５の各々は、例えばタングステンによって構成されており、コイル２５を構成するタングステンには、当該コイル２５からの電子の放出が良好に行われるよう、Ｙ2 Ｏ3 、ＴｈＯ2 などのエミッター物質がドープされていてもよい。
【００１５】
コイル２５には、他方の電極３０に接近する前端部が電極本体２１の外周面に例えばレーザ溶接により溶着されることによって前端側溶着部２６が形成されていると共に、後端部が電極本体２１の外周面に例えばレーザ溶接により溶着されることによって後端側溶着部２７が形成されている。そして、前端側溶着部２６は、少なくともその一部が電極本体２１におけるテーパ部２２に形成され、一方、後端側溶着部２７は、電極本体２１における電極軸部２３に形成されている。
また、コイル２５は、その前端側溶着部２６と後端側溶着部２７との間の部分が、電極本体２１の外周面から離間した状態で設けられていることが好ましい。
【００１６】
コイル２５の前端側溶着部２６は、その全部が電極本体２１におけるテーパ部２２に形成されていても、その一部のみが電極本体２１におけるテーパ部２２に形成されている、すなわちテーパ部２２および電極軸部２３の両方に跨がるよう形成されてもよいが、前端側溶着部２６は、テーパ部２２の軸方向における中央位置より後端側に形成されていることが好ましい。前端側溶着部２６がテーパ部２２の軸方向における中央位置より前端側に形成されている場合には、コイル２５の前端部がテーパ部２２の先端２２ａに近接して位置されることにより、コイル２５に形成されたアークの起点がテーパ部２２の先端２２ａに移動しにくくなるため、良好な点光源を得ることが困難となると共に、コイル２５が過熱されることにより、コイル２５を構成する物質が蒸散しやすくなる、という問題がある。
また、コイル２５の前端部以外の部分が電極本体２１のテーパ部２２に溶着される場合には、得られる溶着部より前端側の部分が電極本体２１に溶着されていない状態でテーパ部２２の先端２２ａに近接することにより、コイル２５に形成されたアークの起点がテーパ部２６の先端２２ａに移動しにくくなるため、上記と同様の問題が生じる。
【００１７】
また、コイル２５は、２ターン以上３ターン以下の範囲で電極本体２１に巻き回されていることが好ましい。コイル２５の巻回数が２ターン未満である場合には、コイル２５のターン数が少ないため電極軸部２３を保温させる効果が下がり、電極本体２１の先端へアークが移行せず、不点灯を引き起こすおそれが生じる。またコイル２５が設けられていないことと同じような現象となるため、グロー放電の状態が長く持続されることからエネルギーが高い状態で電界集中が発生しやすくなり黒化を引き起こすおそれが生じる。一方、コイル２５の巻回数が３ターンを超える場合には、当該コイル２５の後端部が発光管１０の管壁に近接して位置されることにより、加熱によって蒸散したコイル２５を構成する物質が発光部１１の内面に付着するため、当該発光部１１の黒化が生じやすくなる、という問題がある。
【００１８】
また、コイル２５における前端側溶着部２６および後端側溶着部２７は、電極軸部２３の軸方向に並ぶよう形成されていることが好ましい。このような構成によれば、コイル２５の前端部および後端部を例えばレーザ溶接によって溶着する際には、コイル２５の前端部および後端部のいずれか一方を溶着した後、電極本体２１を軸方向に移動させて他方を溶着すればよく、電極本体２１をその軸を中心として回転する必要がないため、前端側溶着部２６および後端側溶着部２７を高い効率で形成することができる。
【００１９】
コイル２５は、金属細線を所要の長さに切断し、一方の電極２０における電極本体２１に巻き回すことによって形成される。金属細線を切断する際には、当該金属細線の切断面にバリなどが生じるが、このようなバリが存在すると、ランプの始動時において、バリが形成された箇所に電界が集中して生じやすく、そのため、バリが高い温度に加熱されることにより溶融して発光部１０の内面に付着する結果、発光管１１の黒化が生じるおそれがある。従って、コイル２５の前端部および後端部を電極本体２１の外周面に溶着する際には、バリを十分に溶融させて前端側溶着部２６および後端側溶着２７を形成することが好ましい。
【００２０】
コイル２５の線径は、当該コイル２５が巻き回される電極軸部２３の前端部分２３ａの外径などを考慮して適宜設定されるが、例えば電極軸部２３の前端部分２３ａの外径が０．８〜７．２ｍｍである場合には、コイル２５の線径は、０．２５〜０．３ｍｍであることが好ましい。
【００２１】
他方の電極３０は、発光管１０の管軸に沿って一方の電極２０に対向するよう配置された略円柱状の電極頭部３１と、この電極頭部３１の後端から発光管１０の他方の封止部１３に向かって伸びる電極軸部３２とにより構成されている。電極軸部３２は、電極頭部３１に連続する前端部分３２ａと、この前端部分３２ａの外径より小さい外径を有する後端部分３２ｂとよりなり、電極軸部３２の後端部分３２ｂは、他方の封止部１３に埋設されて保持されている。
また、図示の例では、他方の電極３０における電極軸部３２の前端部分３２ａには、その外周面に沿って螺旋状に巻き回された、例えばタングステンよりなる溶着制御用コイル３５が設けられている。このような溶着制御用コイル３５が設けられることにより、以下のような効果が得られる。すなわち、高圧放電ランプにおける他方の封止部１３を形成する際には、発光管材における他方の封止部となる部分およびその周辺部分をバーナーなどによって加熱するが、その際に、他方の電極３０における電極軸部３２の前端部分３２ａの外径が大きい場合には、他方の電極３０における電極軸部３２の前端部分３２ａが発光管材における発光部となる部分の内壁面に溶着しやすい。そして、発光管材における発光部となる部分の内壁面に電極軸部３２が溶着した状態で発光管材が冷却されると、発光管材を構成する材料と電極軸部３２を構成する材料との熱膨張の差によって、得られる発光管１０における電極軸部３２の溶着部分に大きな応力が生じる結果、発光管１０における電極軸部３２の溶着部分が破損するおそれが生じる。而して、電極軸部３２の前端部分３２ａに溶着制御用コイル３５が設けられることにより、その外周面に凹凸が形成される結果、高圧放電ランプにおける他方の封止部１３を形成する際には、発光管１０の内壁面に溶着することが抑制されるため、発光管１０に破損が生じることが防止される。
【００２２】
発光管１０における一方の封止部１２の内部には、モリブデンよりなる金属箔１４が気密に埋設されており、この金属箔１４の内端には、一方の電極２０における電極軸部２３の後端が溶接されて電気的に接続され、一方、金属箔１４の外端には、一方の封止部１２の外端から外方に突出する外部リード１５が溶接されて電気的に接続されている。
発光管１０における他方の封止部１３の内部には、モリブデンよりなる金属箔１６が気密に埋設されており、この金属箔１６の内端には、他方の電極３０における電極軸部３２の後端が溶接されて電気的に接続され、一方、金属箔１６の外端には、他方の封止部１３の外端から外方に突出する外部リード１７が溶接されて電気的に接続されている。
【００２３】
上記の高圧放電ランプにおいては、一方の電極２０を陰極とし、他方の電極３０を陽極として両者の間に直流電圧が印加されると、一方の電極２０におけるコイル２５に電界が集中して生ずることにより、コイル２５が高い温度に加熱され、その結果、コイル２５から電子が放出されることにより、コイル２５と他方の電極３０との間にグロー放電が生じる。そして、このグロー放電によってコイル２５が更に加熱され、図３の矢印ｘに示すように、コイル２５に生じた熱が電極本体２１におけるテーパ部２２に伝達される。
ここで、テーパ部２２をその軸方向に垂直な面に沿って軸方向に等間隔で多数の部分に分割したと仮定すると、当該テーパ部２２は先端２２ａから後端に向かって拡径するものであるため、互いに隣接する２つの分割部分において、先端側に位置する分割部分は、その体積が後端側に位置する分割部分の体積より小さいものであり、従って、先端側に位置する分割部分は、後端側に位置する分割部分より小さい熱容量を有する。而して、熱は熱容量の小さい部分に向かって高い割合で伝達されやすい性質を有することから、或る分割部分が有する熱は、この分割部分の先端側に隣接する分割部分に高い割合で伝達され、更に、先端側に隣接する分割部分に高い割合で伝達される。
従って、コイル２５からテーパ部２２に伝達された熱は、図３の矢印ｙで示すように、当該テーパ部２２においてその先端２２ａに向かって高い割合で伝達され、これにより、テーパ部２２の先端２２ａが高い温度に加熱され、その結果、テーパ部２２の先端２２ａすなわち電極本体２１の先端と他方の電極３０の先端との間にアークが形成される。
【００２４】
このように、本発明の高圧放電ランプによれば、一方の電極２０における電極本体２１の先端部が先端２２ａから後端に向かって拡径するテーパ部２２とされており、コイル２５における電極本体２１との前端側溶着部２６は、少なくともその一部がテーパ部２２に形成されていることにより、ランプの始動時には、コイル２５に生じた熱が前端側溶着部２６を介してテーパ部２２に伝達され、この熱はテーパ部２２の先端２２ａすなわち電極本体２１の先端に向かって伝達されるので、当該電極本体２１の先端からアークが形成されて確実に定常点灯することができる。
【００２５】
また、コイル２５に、その後端部が電極本体２１における電極軸部２３の外周面に溶着されることによって後端側溶着部２７が形成されていることにより、金属細線を切断する際に生じるバリなどが無くなるので、バリが存在することによって生じる電界集中が回避されるため、発光部１１に黒化が生じることを防止または抑制することができる。
【００２６】
以上、本発明の高圧放電ランプの実施の一形態について説明したが、本発明は、上記の形態に限定されず、種々の変更を加えることが可能である。
例えば図１に示す高圧放電ランプは、直流電源によって点灯駆動されるものであるが、交流電源によって駆動される構成であってもよい。
このような高圧放電ランプにおいては、一方の電極および他方の電極の両方が陰極または陽極として動作するため、図４に示すように、他方の電極４０が一方の電極２０と同様の構成のもの、具体的には、他方の電極４０が、一方の電極２０に対向する先端から後端に向かって拡径するテーパ部４２およびこのテーパ部４２の後端から他方の封止部１３に向かって伸びる電極軸部４３よりなる電極本体４１と、この電極本体４１の外周面に沿って螺旋状に巻き回されたコイル４５と有してなり、コイル４５には、一方の電極２０に接近する前端部が電極本体４１の外周面に溶着されることによって前端側溶着部４６が形成され、前端側溶着部４６は、少なくともその一部がテーパ部４２に形成されているものであることが好ましく、コイル４５には、その後端部が電極軸部４３の外周面に溶着されることによって後端側溶着部４７が形成されていることが更に好ましい。
【実施例】
【００２７】
以下、本発明の高圧放電ランプの具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２８】
〈実施例１〉
図１および図２に示す構成に従い、下記の仕様の高圧放電ランプを合計で５０本作製した。
発光管（１０）は、石英ガラスよりなり、発光部（１１）の最大外径が９．４ｍｍ、発光部（１１）の内容積が５３．８ｍｍ3 のものである。
発光管（１０）の発光部（１１）内には、水銀、臭素ガスおよびアルゴンガスが封入され、水銀の封入量が０．０５ｍｇ／ｍｍ3 、臭素ガスの封入量が３×１０-3μｍｏｌ／ｍｍ3 、アルゴンガスの封入圧が静圧で１３Ｐａである。
一方の電極（２０）の電極本体（２１）は、テーパ部（２２）の先端径が０．１ｍｍ、テーパ部（２２）における軸方向の長さが０．９６２ｍｍ、テーパ部（２２）のテーパ角度（テーパ部の中心軸と外周面とのなす角）が約４０°、電極軸部（２３）における前端部分（２３ａ）の外径が０．８ｍｍ、後端部分（２３ｂ）の外径が０．４３ｍｍ、電極軸部（２３）の全長が９．２ｍｍのものである。
一方の電極（２０）のコイル（２５）は、その線径が０．２５ｍｍ、巻回数が２ターンで、コイル（２５）のコイル長（前端位置から後端位置までの巻回軸方向の長さ）が３．３ｍｍのものであり、前端側溶着部２６が、テーパ部（２２）および電極軸部（２３）の両方に跨がるよう形成されている。
他方の電極（３０）は、電極頭部（３１）の外径が１．８ｍｍ、電極頭部（３１）の長さが３．０ｍｍ、電極軸部（３２）における前端部分（３２ａ）の外径が１．４５ｍｍ、後端部分（３２ｂ）の外径が０．５３ｍｍ、電極軸部（３２）の長さが１０．０ｍｍのものである。
また、一方の電極（２０）と他方の電極（３０）との間の電極間距離が１．０５ｍｍである。
【００２９】
上記の５０本の高圧放電ランプについて、直流電源によって１３０Ｗの電力を６００秒間供給した後、電力の供給を６００秒間停止する操作を合計で５００回行う点灯消灯試験を行い、５００回の電力供給のうち１回以上点灯しなかった高圧放電ランプの数を調べた。
また、供給電力を１６０Ｗ、２００Ｗおよび３１０Ｗに変更したこと以外は上記と同様にして点灯消灯試験を行い、５００回の電力供給のうち１回以上定常点灯しなかった高圧放電ランプの数を調べた。
以上、結果を表１に示す。
【００３０】
〈比較例１〉
一方の電極のコイルの巻回数を４ターン（コイル長６．６ｍｍ）とし、コイルの前端側溶着部を、電極軸部の外周面におけるテーパ部との境界線から後端に向かって０．２ｍｍ離間した位置に形成したこと以外は実施例１と同様にして、高圧放電ランプを合計で５０本作製し、これらの高圧放電ランプについて点灯消灯試験を行った。
以上、結果を表１に示す。
【００３１】
【表１】
【００３２】
表１の結果から明らかなように、実施例１に係る高圧放電ランプにおいては、供給電力が１３０Ｗ、１６０Ｗ、２００Ｗおよび３１０Ｗのいずれであっても、確実に定常点灯されることが確認された。
これに対して、比較例１に係る高圧放電ランプにおいては、供給電力が１３０Ｗ、１６０Ｗ、２００Ｗおよび３１０Ｗのいずれにおいても、定常点灯しないものがあった。これは、コイルの前端側溶着部が電極軸部の外周面に形成されているため、ランプの始動時において、電極軸部に伝達された熱が当該電極軸部の前端側および後端側の両方向に分散されて、テーパ部の先端に高い割合で伝達されなかったためであると推測される。
【符号の説明】
【００３３】
１０ 発光管
１１ 発光部
１２ 一方の封止部
１３ 他方の封止部
１４ 金属箔
１５ 外部リード
１６ 金属箔
１７ 外部リード
２０ 一方の電極
２１ 電極本体
２２ テーパ部
２２ａ 先端
２３ 電極軸部
２３ａ 前端部分
２３ｂ 後端部分
２５ コイル
２６ 前端側溶着部
２７ 後端側溶着部
３０ 他方の電極
３１ 電極頭部
３２ 電極軸部
３２ａ 前端部分
３２ｂ 後端部分
３５ 溶着制御用コイル
４０ 他方の電極
４１ 電極本体
４２ テーパ部
４３ 電極軸部
４５ コイル
４６ 前端側溶着部
４７ 後端側溶着部
８０ 発光管
８１ 発光部
９０ 一方の電極
９１ 電極本体
９２ テーパ部
９２ａ 先端
９３ 電極軸部
９４ コイル
９５ 他方の電極
９６ 電極頭部
９７ 電極軸部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部の両端に封止部が形成されてなる発光管と、この発光管における発光部内にその軸方向に沿って互いに対向するよう配置された一対の電極とを備えてなり、
前記一対の電極のうち一方の電極は、他方の電極に対向する先端から後端に向かって拡径するテーパ部およびこのテーパ部の後端から前記封止部に向かって伸びる電極軸部よりなる電極本体と、この電極本体の外周面に沿って螺旋状に巻き回されたコイルと有してなる高圧放電ランプであって、
前記コイルには、前記他方の電極に接近する前端部が前記電極本体の外周面に溶着されることによって前端側溶着部が形成されており、
当該前端側溶着部は、少なくともその一部が前記テーパ部に形成されていることを特徴とする高圧放電ランプ。
【請求項２】
前記コイルには、その後端部が前記電極軸部の外周面に溶着されることによって後端側溶着部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の高圧放電ランプ。
【請求項３】
前記コイルは、２ターン以上３ターン以下の範囲で電極本体に巻き回されていることを特徴とする請求項２に記載の高圧放電ランプ。
【請求項４】
前記コイルにおける前端側溶着部および後端側溶着部が、前記電極軸部の軸方向に並ぶよう形成されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の高圧放電ランプ。
【請求項１】
発光部の両端に封止部が形成されてなる発光管と、この発光管における発光部内にその軸方向に沿って互いに対向するよう配置された一対の電極とを備えてなり、
前記一対の電極のうち一方の電極は、他方の電極に対向する先端から後端に向かって拡径するテーパ部およびこのテーパ部の後端から前記封止部に向かって伸びる電極軸部よりなる電極本体と、この電極本体の外周面に沿って螺旋状に巻き回されたコイルと有してなる高圧放電ランプであって、
前記コイルには、前記他方の電極に接近する前端部が前記電極本体の外周面に溶着されることによって前端側溶着部が形成されており、
当該前端側溶着部は、少なくともその一部が前記テーパ部に形成されていることを特徴とする高圧放電ランプ。
【請求項２】
前記コイルには、その後端部が前記電極軸部の外周面に溶着されることによって後端側溶着部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の高圧放電ランプ。
【請求項３】
前記コイルは、２ターン以上３ターン以下の範囲で電極本体に巻き回されていることを特徴とする請求項２に記載の高圧放電ランプ。
【請求項４】
前記コイルにおける前端側溶着部および後端側溶着部が、前記電極軸部の軸方向に並ぶよう形成されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の高圧放電ランプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２２７８０（Ｐ２０１２−２２７８０Ａ）
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５７５３４（Ｐ２０１０−１５７５３４）
【出願日】平成２２年７月１２日（２０１０．７．１２）
【出願人】（０００１０２２１２）ウシオ電機株式会社 (1,414)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月１２日（２０１０．７．１２）
【出願人】（０００１０２２１２）ウシオ電機株式会社 (1,414)
【Ｆターム（参考）】
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