(57)【要約】【課題】放電灯において、外部リードの温度上昇に起因する封止部のクラックを防止する構成を提供する。【解決手段】放電灯の製造方法において、（Ａ）電極、電極に接続された金属箔及び金属箔に接続された外部リードからなる電極構造体を作製する工程、及び（Ｂ）電極を発光部に配置して外部リードの所定部分を発光管封止部で封止する工程を備え、工程（Ａ）が、工程（Ｂ）の前に、外部リードの少なくとも所定部分に対応する部分の表面を酸化させる工程を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電灯の製造方法であって、
（Ａ）電極、該電極に接続された金属箔及び該金属箔に接続された外部リードからなる電極構造体を作製する工程、及び
（Ｂ）前記電極を発光管の発光部に配置して前記外部リードの所定部分を該発光管の封止部で封止する工程
を備え、
前記工程（Ａ）が、前記工程（Ｂ）の前に、前記外部リードの少なくとも前記所定部分に対応する部分の表面を酸化させる工程を含む製造方法。
【請求項２】
請求項１の製造方法において、前記酸化させる工程がレーザー照射によって行なわれることを特徴とする製造方法。
【請求項３】
放電灯であって、
電極、該電極に接続された金属箔及び該金属箔に接続された外部リードからなる電極構造体、及び
前記電極を発光部に配置して前記外部リードの所定部分を封止部で封止する発光管
を備え、
前記外部リードが、前記所定部分に対応する部分に、表面が予め酸化された酸化表面部を有する放電灯。
【請求項４】
請求項３の放電灯において、前記酸化表面部がレーザー照射によって酸化されたものであることを特徴とする放電灯。
【請求項５】
請求項３記載の放電灯、及び該放電灯を凹面部に取り付けた反射鏡を備えた放電灯ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概略として放電灯、放電灯ユニット及びその製造方法に関し、より詳細には放電灯の発光管封止部のクラックを防止する構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４に一般的な放電灯４の構成を示す。放電灯４は発光管２０及び一対の電極構造体４０からなる。発光管２０は発光部２１及び封止部２２からなり、電極構造体４０は電極４１、電極４１に接続された金属箔４２、及び金属箔４２に接続された外部リード４３からなる。発光管２０は石英ガラスからなり、電極４１はタングステン、金属箔４２及び外部リード４３はモリブデンからなる。
【０００３】
放電灯の製造において、まず一対の電極構造体４０が作製される。そして、電極４１の先端部が発光部２１に配置された状態で、電極４１の金属箔側部分、金属箔４２、及び外部リード４３の金属箔側部分が封止部２２で封止される。この封止によって発光部２１のガス及び発光物質の気密が形成される。
【０００４】
ここで、外部リード４３の金属箔４２との接合部の使用温度は３５０℃程度が上限とされている。この温度を超えると、（金属箔４２よりも熱容量の小さい）外部リード４３と封止部先端部２２ａとの密着部分で外部リード４３が酸化し、表面に形成される酸化層から封止部先端部２２ａにかかる応力によって封止部先端部２２ａにクラックが生じ、それによって封止部２２が破損してしまうことがある。このため、上記使用上限温度は３５０℃程度とされている。
【０００５】
上記の封止部先端部のクラックを防止するために種々の対策が開示されている。特許文献１〜６は外部リードの酸化防止を目的としている。
特許文献１は、外部リード上に２層の保護膜を形成して酸化を防止する構成を開示している。
特許文献２は、金属箔及び外部リード表面に２層の保護膜を形成して酸化を防止する構成を開示している。
特許文献３は、金属箔全面に被覆膜を形成して封止部への応力の影響を軽減する構成を開示している。
特許文献４は、封止部表面に凹凸を形成し、かつ、封止部先端部にヒートシンクを設け、外部リードの温度上昇（即ち、酸化）を抑制する構成を開示している。
特許文献５は、封止部先端部に、封止部長手方向の垂直方向に延在するスリットを設けて外部リード付近の温度上昇（即ち、酸化）を抑制する構成を開示している。
特許文献６は、外部リード周辺に充填剤を充填して酸化を防止する構成を開示している。
【０００６】
また、特許文献７及び８は、外部リードが酸化することを前提としたクラック防止策を開示している。
特許文献７は、封止部において外部リード及び金属箔周辺に予めクラックを形成し、封止部における応力を軽減する構成を開示している。
特許文献８は、封止部の外部リード及び金属箔周辺を非封着部として、外部リードと封止部とが干渉しないようにする構成を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２２８６６５号公報
【特許文献２】特開２００６−５０１６１８号公報
【特許文献３】特許第３６８７５８２号
【特許文献４】特開２００４−２２７９８４号公報
【特許文献５】特開２００７−２００５６０号公報
【特許文献６】特開２００８−６６３０８号公報
【特許文献７】特開２００６−２１６３１１号公報
【特許文献８】特開２００６−２９４２６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記特許文献１−３のように、外部リード等に被覆を設ける構成は電極構造体作製の作業工程が増すために生産性が悪いという問題がある。また、特許文献４についても、発光管作製の作業工程が増すために生産性が悪くなるとともに、発光部の温度も下がってしまうという問題がある。
特許文献５のように、封止部にスリットを形成すると機械的強度が低下する問題がある。
特許文献６のように、充填剤を注入する構成は、注入、乾燥等の工程を要し、生産性が悪いという問題がある。
また、特許文献７及び８のように、封止部に予めクラックや空間等を設ける構成は、封止部の封止能力を確保するための構成が複雑となり、生産性が悪くなるという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明はクラック防止対策を確実かつ簡易な構成及び態様で提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の側面は、放電灯の製造方法であって、（Ａ）電極、電極に接続された金属箔及び金属箔に接続された外部リードからなる電極構造体を作製する工程、及び（Ｂ）電極を発光部に配置して外部リードの所定部分を発光管封止部で封止する工程を備え、工程（Ａ）が、工程（Ｂ）の前に、外部リードの少なくとも所定部分に対応する部分の表面を酸化させる工程を含む製造方法である。
【００１１】
本発明の第２の側面は、放電灯であって、電極、電極に接続された金属箔及び金属箔に接続された外部リードからなる電極構造体（１０）、及び電極を発光部に配置して外部リードの所定部分を封止部で封止する発光管（２０）を備え、外部リードが、所定部分に対応する部分に、表面が予め酸化された酸化表面部（１３ａ）を有する放電灯である。
【００１２】
上記第１及び第２の側面において、上記の外部リードの酸化はレーザー照射によって行なうことが望ましい。
【００１３】
本発明の第３の側面は、上記第２の側面の放電灯、及び放電灯を凹面内に取り付けた反射鏡を備えた放電灯ユニットである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の放電灯を示す図である。
【図２】本発明の放電灯の製造方法を説明する図である。
【図３】本発明の放電灯ユニットを示す図である。
【図４】従来の放電灯示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１に本発明の放電灯１の構成を示す。放電灯１は発光管２０及び一対の電極構造体１０からなり、発光管２０は図４に示すものと同様である。電極構造体１０は電極１１、電極１１に接続された金属箔１２、及び金属箔１２に接続された外部リード１３からなる。電極１１はタングステン（融点３４２２度）、金属箔１２及び外部リード１３はモリブデン（融点２６２３度）からなる。
【００１６】
なお、本実施例の放電灯はプロジェクタ用超高圧放電ランプを想定しているが、開示する技術は、類似の構成要素を備える一般的な超高圧放電灯、高圧放電灯、低圧水銀灯、ハロゲンランプ等にも適用できる。
【００１７】
図１の電極構造体１０と図４の電極構造体４０とでは外部リードが異なる。本実施例の外部リード１３は、金属箔１２との接合部付近に、予め酸化された酸化表面部１３ａを有する。酸化表面部１３ａが存在することによって、その部分及びその内部がランプ点灯中（即ち、高温時）にさらに酸化されることがなくなる。これによって、高温下でも新たな酸化膜が形成されず、従来のようにランプ点灯中に外部リード表面に形成される酸化層が封止部先端部２２ａに応力を与えてクラックを生じさせることを防止できる。
【００１８】
放電灯の製造においては、まず一対の電極構造体１０が作製される。ここで、上述のように、外部リード１３の所定部分（金属箔１２との接合部付近）の表面を予め酸化させて酸化表面部１３ａを形成する。この所定部分は少なくとも封止部先端部２２ａに封止される範囲を含むものとする。
【００１９】
この酸化工程は、具体的には図２に示すように、大気中で電極構造体１０の所定部分にレーザー照射装置３０からレーザーを照射して酸化表面部１３ａを形成する。酸化表面部１３ａの長さ（Ｌ）は約３ｍｍ〜５ｍｍ程度とするが、この長さはランプの使用によって異なっていてもよい。また、外部リード１３だけでなく金属箔１２も酸化するようにしてもよい。
【００２０】
上述のように、この酸化工程はレーザー照射によって行なうことが好ましい。レーザー照射の利点は、第１に、酸化のばらつきが少ないことである。即ち、レーザー照射の位置決めが容易であるため、所望の場所のみを酸化させることができ、その際の酸化の位置的なばらつきを抑えることができる。第２に、外部リード１３の脆化を防止できることである。即ち、極めて短時間で酸化を行なうことができるので外部リード内部の多結晶化を抑制でき、これにより外部リードの脆化を防ぐことができる。第３に、レーザーの照射強度を設定することができるので酸化の深度を制御し易いことである。即ち、外部リード内部までの加熱を防ぐことができる。
【００２１】
なお、図２においては、外部リード１３を金属箔１２に接続した後に酸化工程を行うものを示したが、金属箔１２に接続する前の単体の外部リードの状態で酸化を行なってからそれを金属箔１２に接続するようにしてもよい。いずれにしても発光管２０の封止工程の前に上記酸化工程を行なう必要がある。
【００２２】
その後、電極１１の先端部が発光部２１に配置された状態で、電極１１の金属箔側部分、金属箔１２、及び外部リード１３の酸化表面１３ａが封止部２２で封止される。この封止によって発光部２１のガス及び発光物質の気密が形成され、放電灯１が完成する。
【００２３】
以上より、外部リードへのレーザー照射という簡易な工程を追加するだけで、生産性を損なうことなく確実に発光管封止部のクラックを防止することができる。
また、外部リードの温度上昇に起因する酸化が防止されるので、外部リードの金属箔との接合部の使用上限温度を従来の３５０℃よりも高くすることができ、ランプ設計の自由度が高まる。
【００２４】
さらに、上記の放電灯１に反射鏡を取り付けることによって放電灯ユニットが完成する。図３に示すように、放電灯ユニット３は上記の放電灯１、及び放電灯１を凹面部に取り付けた反射鏡２を備える。
上記放電灯ユニット３は、クラック防止対策された放電灯を備えているので信頼性の高い放電灯ユニットとすることができる。また、発光管封止部周辺の温度設計の自由度が高い放電灯を取り付けているので、放電灯と反射鏡の取り付け部の構成（放熱構造、接着方法）等についても設計の自由度が高まる。
【符号の説明】
【００２５】
１．放電灯
２．反射鏡
３．放電灯ユニット
１０．電極構造体
１１．電極
１２．金属箔
１３．外部リード
１３ａ．酸化表面部  
２０．発光管
２１．発光部
２２．封止部
２２ａ．封止部先端部
３０．レーザー照射装置
【図１】
2011249055.tif 000003
【図２】
2011249055.tif 000004
【図３】
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【図４】
2011249055.tif 000006