专利名称:放电灯及其制造方法、以及灯组合件的利记博彩app
技术领域:
本发明涉及一种放电灯及其灯组合件。特别是涉及一种作为液晶放映机用光源和数字微型反射镜设备(DMD)放映机等图像投影装置用光源来使用的放电灯及其灯组合件。
近年来,液晶放映机和DMD放映机等图像投影装置作为实现大画面图像的系统而被广泛应用,在这种图像投影装置中一般都广泛使用具有高亮度的高压放电灯。在图像投影装置中,由于需要在液晶板等的极小区域内聚光,所以除高亮度外还要求接近点光源。因此,在高压放电灯中,更接近点光源的、具有高亮度特长的短弧型超高压水银灯作为未来的光源被人们所瞩目。
参照图21(a)~(c)来说明以往的短弧型超高压水银灯1000。
图21(a)模式化地表示放电灯1000的上面;图21(b)模式化地表示放电灯1000的侧面;图21(c)表示沿图21(a)c-c’线的剖面。
放电灯1000具有由石英玻璃构成的、近似球形的发光管110;同样由石英玻璃构成的、连接发光管110的一对密封部(气密部)120以及120’。在发光管110的内部有放电空间115;在放电空间115中,作为发光物质密封有水银118(水银密封量例如为150~250mg/cm3)、稀有气体(例如数十Kpa的氩)和少量的卤素。
在放电空间115内,以一定间隔配置一对方向相对的钨电极(W电极)112以及112’,在电极112(或112’)的前端绕有线圈114。W电极112的电极轴116与密封部120内的钼箔(Mo箔)124焊接在一起,通过焊接两者的焊接部117,W电极112与Mo箔124电连接。
密封部120具有从发光管110延伸过来的玻璃部122和Mo箔124,通过压装玻璃部122和Mo箔124来保持发光管110内的放电空间115的气密性。下面简单说明在密封部120内能气密发光管110的原理。
虽然由于构成玻璃部122的石英玻璃与构成Mo箔124的钼相互之间的热膨胀系数不同,使两者不能被一体化,但通过把Mo箔124塑性变形能够填充Mo箔124和玻璃部122之间产生的间隙。因此,能够使Mo箔124和玻璃部122处于互相压接的状态,在密封部120内能够对发光管110内部进行气密。即,通过利用压接Mo箔124和玻璃部122进行的箔密封来对密封部120进行气密。
密封部120以及120’各自的Mo箔124是具有相同尺寸的矩形平面形状,被配置在密封部120以及120’内部的中心,使垂直于箔的厚度方向Z的x方向(宽度方向x)为同一方向。即,把一对密封部120以及120’连接到发光管110的两端,使各个平坦的Mo箔124以发光管110为中心成对称分布。
Mo箔124在与焊接部117位置相反的一侧具有由钼构成的外部引线(Mo棒)130。Mo箔124与外部引线130互相焊接,用焊接部132使两者电连接。外部引线130与配置在灯1000周围的构件(无图示)电连接。
下面,简单说明灯1000的工作原理。通过外部引线130以及Mo箔124在W电极112以及112’上外加启动电压,则导致氩(Ar)的放电,因该放电使发光管110的放电空间115内的温度上升,因此,水银118被加热、气化。而后,在W电极112以及112’之间的电弧中心部,水银原子被激发而发光。灯1000的水银蒸汽压越高则发光效率也随之增加,所以水银蒸汽压越高,作为图像投影装置的光源越适合,但从发光管110的物理耐压强度的观点来看,在15~25Mpa范围的水银蒸汽压下使用灯1000比较合适。
经过深入研究后发现在以往的灯1000中,存在着因密封部120产生漏气而导致灯寿命变短这一问题。即,灯1000的密封部120是利用Mo箔124和玻璃部122的压接来密封的,所以如图22(a)以及图22(b)所示,以对箔表面成直角的方向(图中Z方向)在Mo箔124上产生内部应力40。因此,伴随着灯1000的使用,玻璃部122劣化,玻璃部122的强度一下降,在某一时刻,由于Mo箔124的内部应力40,使玻璃部122裂开。玻璃部122一裂开,空气就进入密封部120内,Mo箔124被氧化,所以箔124丧失导电性,使灯1000不能工作。
而且,在密封部120内的焊接部132中,Mo箔124与外部引线130为点接触状态,所以两者的接触面积较小。因此,由于从外部引线130向Mo箔124流动的电流,往往使局部温度上升。构成Mo箔124的钼具有一到350℃以上就发生氧化这一性质,所以,这种局部性温度上升对于使用钼箔124来说是一个大问题。虽然也考虑过通过加大Mo箔124的尺寸,增加热容量来抑制焊接部132局部性温度上升的方法,但在伴随着投影装置小型化的灯尺寸小型化要求声中,采用这种方法是很困难的。而且,为了进一步实现高亮度化,缩短W电极112和112’之间的电极间距离L(短电弧化),可能会导致大量的电流流动,所以焊接部132的局部性温度上升的问题有进一步表面化的可能性。而且,即使Mo箔124不致被氧化,由于焊接部132的局部性温度上升,有时在焊接部132周围的玻璃上会产生裂纹的起点,所以从密封部120漏损原因的观点来看,焊接部132的温度上升也是一个问题。
为了解决所存在的问题,本发明的主要目的在于提供一种能长期保持密封部的气密构造并能延长灯寿命的放电灯。而且,本发明的其他目的在于提供一种能防止密封部的局部温度上升并能延长灯寿命的放电灯。
本发明的放电灯,包括把一对电极方向相对地设置在密封发光物质的管内的发光管和分别密封分别与所述一对电极电连接的一对金属箔的一对密封部;所述一对金属箔的至少一方具有扭曲构造。利用这种构成来解决所述存在的问题。具有所述扭曲构造的金属箔最好具有90度扭曲部分。
本发明的其他放电灯,包括把一对电极方向相对地设置在密封发光物质的管内的发光管和分别密封分别与所述一对电极电连接的一对金属箔的一对密封部;所述一对金属箔分别在与所述一对电极分别进行电连接一侧的相反一侧上具有外部引线,所述一对金属箔的至少一方具有沿该金属箔长度方向波动的波动构造,具有所述波动构造的金属箔在该金属箔中的所述电极的末端和所述外部引线的末端之间的区域上至少具有一个波动部。
最好在从所述金属箔长度方向上的所述金属箔一半的位置到靠近所述发光管的这一段区域内(也包括该一半的位置),至少设置一个所述波动部的波头。
在所述电极的末端和所述外部引线的末端之间的区域上可以设置多个所述波动部的波头。
本发明的其他放电灯,包括把一对电极方向相对地设置在密封发光物质的管内的发光管和分别密封分别与所述一对电极电连接的一对金属箔的一对密封部;垂直于所述一对金属箔中的一方金属箔厚度方向的第一方向是与垂直于另一方金属箔厚度方向的第二方向不同的方向。
在某实施例中,所述第一方向与所述第二方向相互偏离1度以上90度以下。
在某实施例中,所述一对金属箔的至少一方具有扭曲构造。
在某实施例中,所述一对金属箔的至少一方具有波动构造。
在某实施例中,具有所述波动构造的金属箔至少具有一个使所述密封部内所述金属箔的内部应力方向分散的弯曲部。
本发明的其他放电灯,包括把一对电极方向相对地设置在密封发光物质的管内的发光管和分别密封分别与所述一对电极电连接的一对金属箔的一对密封部;所述一对金属箔分别在与所述一对电极分别进行电连接一侧的相反一侧上具有外部引线,所述一对金属箔的至少一方是把所述金属箔从所述发光管一侧向所述外部引线一侧投影的面积比所述金属箔的端面面积更大的金属箔。
在某实施例中,所述一对金属箔分别与从所述发光管延伸过来的玻璃部压接,所述一对金属箔分别是钼箔。
本发明的其他放电灯,包括把一对电极方向相对地设置在密封发光物质的管内的发光管和分别密封分别与所述一对电极电连接的一对钼箔的一对密封部;所述一对钼箔分别在与所述一对电极分别进行电连接一侧的相反一侧上具有由钼构成的外部引线,所述一对钼箔的至少一方是与所述外部引线作为一体成型的。
本发明的其他放电灯,包括把一对电极方向相对地设置在密封发光物质的管内的发光管和分别密封分别与所述一对电极电连接的一对钼箔的一对密封部;所述一对钼箔分别在与所述一对电极分别进行电连接一侧的相反一侧上具有由钼构成的外部引线,所述一对钼箔的至少一方与连接钼箔的部分为平板形状的外部引线平板焊接。
本发明的其他放电灯,包括把一对电极方向相对地设置在密封发光物质的管内的发光管和分别密封分别与所述一对电极电连接的一对钼箔的一对密封部;所述一对钼箔的至少一方具有从所述钼箔向所述发光管的方向延伸的钼棒,所述钼棒通过焊接与所述一对电极的任意一方连接。
最好使所述一对密封部分别具有收缩密封构造。
在某实施例中,所述发光物质至少有水银。
本发明的灯组合件包括所述放电灯和用于反射从放电灯发出的光的反射镜。
本发明的放电灯制造方法,包括备有放电灯灯管和电极组合体的工序(a);把所述电极组合体插入所述侧管部并使所述电极的前端置位于所述发光管内的工序(b);在所述工序(b)之后,使所述放电灯灯管内部处于减压状态,通过把所述侧管部加热软化来使所述侧管部和所述金属箔紧密连接的工序(c);在所述工序(b)之后,通过加到所述金属箔上的外力,在所述金属箔上形成扭曲构造或波动构造的工序(d)。其中,所述放电灯灯管具有发光管部和从所述发光管部延伸的侧管部;所述电极组合体具有金属箔、连接所述金属箔的电极和与连接所述电极一侧相反一侧的所述金属箔连接外部引线。
在某实施例中,利用工序(c)使所述侧管部和所述金属箔紧密连接之后,在加热软化所述紧密连接的侧管部中一部分的状态下,实施所述工序(d)。
在某实施例中,在利用工序(c)使所述侧管部的一部分和所述金属箔的一部分紧密连接的状态下,实施所述工序(d),然后,再次实施所述工序(c)。
在所述工序(a)中,所述金属箔是钼箔,备有在所述外部引线的一部分上设置用于把所述电极组合体固定到所述侧管部内的钼带的所述电极组合体;在所述工序(b)中,通过把所述钼带接合到所述侧管的内面,把所述电极的前端置位于所述发光管部内;在所述工序(c)中,一面使所述放电灯管旋转一面使所述侧管部和所述金属箔紧密连接;在所述工序(d)中,最好是通过在所述金属箔的所述电极一侧和所述外部引线一侧使所述放电灯灯管具有不同的旋转,或者让所述侧管部收缩,以使所述金属箔的所述电极一侧的部位和所述外部引线一侧的部位相对地接近,在所述金属箔上形成扭曲构造或波动构造。
下面说明本发明的作用。
本发明的放电灯,因为一对金属箔的至少一方具有扭曲构造,所以可以使垂直于密封部内金属箔表面所产生的内部应力(金属箔的内部应力)的方向不统一到一定方向上,能够分散金属箔的内部应力方向。一分散金属箔的内部应力方向,就可以减轻金属箔使密封部裂缝的合成应力(破坏气密构造的合成应力),所以与以往技术相比,能够长期保持密封部的气密构造,其结果,能够延长放电灯的寿命。如果使金属箔扭曲90度,就可以使金属箔导致密封部裂缝的合成应力为最小。
即使在一对金属箔的至少一方具有波动构造的情况下,也能分散密封部的内部应力。其结果,与以往技术相比,能够延长放电灯的寿命。如果在金属箔上至少形成一个能分散密封部内的金属箔的内部应力方向的弯曲部,就可以减轻金属箔使密封部裂缝的合成应力。在这种构造的情况下,如果在金属箔中电极的末端和外部引线的末端之间的区域上设有波动部,就可以在不降低电极和金属箔的连接强度以及外部引线和金属箔的连接强度的情况下,分散密封部内的内部应力。而且,通过在从金属箔一半的位置到靠近所述发光管的这一段区域内设置所述波动部的波头,就可以更有效地长期保持密封部的气密构造。而且,也可以设置多个波动部的波头。
如果使垂直于一对金属箔中一方金属箔厚度方向的第一方向与垂直于另一方所述金属箔厚度方向的第二方向不同,就可以使第一方向内部应力和第二方向内部应力的和低于以往技术。因此,与以往技术相比,就可以减轻金属箔使密封部裂缝的合成应力。其结果,就能够延长放电灯的寿命。可以使第一方向与第二方向相互偏离1度以上90度以下。第一方向与第二方向相互偏离90度时,可以使第一方向内部应力和第二方向内部应力的和为最小。而且,为了分散密封部的内部应力,可以使一对金属箔中的至少一方具有扭曲构造或波动构造。
而且,如果形成金属箔,使该金属箔从所述发光管一侧向所述外部引线一侧投影的面积比所述金属箔的端面面积更大的话,则能够利用金属箔的表面来接收从发光管向外部引线的方向移动的光纤性的效果能量。因此,与以往技术相比,能够降低到达金属箔和外部引线连接部的光纤性的效果能量,其结果,能够减缓金属箔和外部引线连接部的温度上升。
所述一对金属箔可以分别利用从所述发光管延伸过来的玻璃部进行压接而构成;所述一对金属箔可以分别使用钼箔。并且,为了使密封部不易产生裂纹,最好使用侧面为尖形的金属箔。
如果采用使外部引线与钼箔一体成型的构成,就能抑制以往技术中的由于外部引线和钼箔的焊接部产生的电流所引起的发热问题。因此,与以往技术相比,能够抑制由于焊接部的局部温度上升所引起的、在焊接部周围的密封部(玻璃部)产生裂纹起点这一现象,其结果,能够延长放电灯的寿命。
而且,通过使外部引线与钼箔一体成型,能够使钼箔以及外部引线的连接部与密封部(玻璃部)之间不易产生缝隙,其结果,能够提高密封部的强度。即使是在把与钼箔连接的部分设定为平板形状的外部引线的情况下,与以往技术相比,也可以使其构造有以下功能能够抑制焊接部产生的电流所引起的发热现象,同时,能够使连接部与密封部(玻璃部)之间不易产生缝隙。
而且,如使其构成为通过焊接从钼箔向发光管方向延伸的钼棒和一对电极的任意一方来进行连接,则与以往技术相比,可以使钼棒和电极的连接部具有光滑的形状,因此,能够使之在置位于该焊接部周围的密封部(玻璃部)上不易产生裂纹。其结果,能够提高放电灯的强度。
从提高耐压性能的观点出发,最好是把一对密封部分别设置为收缩气密构造。作为本发明放电灯的一例,发光物质可以采用至少是具有水银的水银灯(包括超高压水银灯、高压水银灯以及低压水银灯)。也可以使灯组合件具有把本发明的放电灯和反射放电灯发出的光的反射镜组合到一起的构成。而且,根据本发明的放电灯制造方法,能够比较容易地制造出包含具有扭曲构造或波动构造的金属箔的放电灯。
根据本发明的放电灯,因为一对金属箔的至少一方具有扭曲构造,所以能够长期保持密封部的气密构造,延长放电灯的寿命。
根据本发明的其他放电灯,因为一对金属箔的至少一方具有波动构造,所以能够长期保持密封部的气密构造,延长放电灯的寿命。
根据本发明的其他放电灯,因为垂直于一方金属箔厚度方向的第一方向是与垂直于另一方金属箔厚度方向的第二方向不同的方向,所以能够长期保持密封部的气密构造,延长放电灯的寿命。
根据本发明的其他放电灯,因为从发光管一侧向外部引线一侧投影的面积比金属箔的端面面积大,所以能够抑制由光纤性的效果能量所产生的温度上升,能够提高放电灯的可靠性。
根据本发明的其他放电灯,因为一对钼箔的至少一方与外部引线一体成型,所以能够防止密封部的局部性温度上升,延长放电灯的寿命。
根据本发明的其他放电灯,因为连接钼箔的部分与平板形状的外部引线平板焊接,所以能够防止密封部的局部性温度上升,延长放电灯的寿命。
根据本发明的其他放电灯,因为钼箔具有从钼箔向发光管方向延伸的钼棒,利用焊接使钼棒和一对电极的任意一方连接,所以能够防止密封部的强度降低,延长放电灯的寿命。
根据本发明的放电灯制造方法,能够比较容易地制造出包含具有扭曲构造或波动构造的密封部的放电灯。
下面简单说明附图。
图1(a)是模式化地表示有关实施例1放电灯100构成的俯视图;图1(b)是模式化地表示放电灯100构成的侧视图;图1(c)是表示沿图1(a)c-c’线剖面的剖面图;图1(d)是模式化地表示金属箔24端面形状的放大图;图2是表示金属箔扭曲构造的剖面放大图;图3(a)~(c)是用于说明有关实施例1放电灯100制造方法的工序剖面图;图4是用于说明有关实施例1放电灯100制造方法的工序剖面图;图5(a)~(d)是用于说明有关实施例1放电灯100制造方法的工序剖面图;图6(a)~(d)是用于说明有关实施例1放电灯100的制造方法的工序剖面图;图7(a)是模式化地表示有关实施例2放电灯200构成的俯视图;图7(b)是模式化地表示放电灯200构成的侧视图;而且,图7(c)是表示沿图7(a)c-c’线剖面的剖面图;图8是表示金属箔波动构造的剖面放大图;图9是用于说明有关实施例2放电灯200制造方法的工序剖面图;图10(a)~(d)是用于说明有关实施例2放电灯200的制造方法的工序剖面图;图11(a)~(d)是用于说明有关实施例2放电灯200的其他制造方法的工序剖面图;图12(a)是模式化地表示有关实施例2放电灯300构成的俯视图;图12(b)是表示沿图12(a)b-b’线剖面的剖面图;图13是表示有关实施例2放电灯200比较例剖面的剖面图;图14(a)是模式化地表示有关实施例3放电灯400构成的俯视图;图14(b)是模式化地表示放电灯400构成的侧视图;图14(c)是表示沿图14(a)c-c’线剖面的剖面图;图14(d)是表示沿图14(a)d-d’线剖面的剖面图;图15(a)~(c)是用于说明实施例3的图;图16(a)是模式化地表示有关实施例4放电灯500构成的俯视图;图16(b)是表示沿图16(a)b-b’线剖面的剖面图;图17是模式化地表示有关实施例5放电灯600构成的俯视图;图18是模式化地表示有关实施例5放电灯700构成的俯视图;图19是模式化地表示有关实施例6放电灯800构成的俯视图;图20是模式化地表示有关实施例7放电灯900构成的俯视图;图21(a)是模式化地表示以往放电灯1000构成的俯视图;图21(b)是模式化地表示放电灯1000构成的侧视图;图21(c)是表示沿图21(a)c-c’线剖面的剖面图;图22(a)以及图22(b)是用于说明以往放电灯1000课题的下面简要说明符号。
10-发光管;12、12’-电极(W电极);14-线圈;15-放电空间(管内);16-电极棒;17-Mo棒;18-发光物质(水银);20、20’-密封部;22-玻璃部24-金属箔(Mo箔);26-扭曲部;28、29-波动部(弯曲部);30-外部引线;32-连接部(焊接部);40-内部应力;50-喷灯;55-灯头;60-反射镜;62-引线用开口部;65-引线;100、200、300、400-放电灯;500、600、700、800-放电灯;112、112’-W电极;114-线圈;115-放电空间(管内);116-电极棒;118-发光物质(水银);120、120’-密封部;122-玻璃部;124-Mo箔;130-外部引线;1000-超高压水银灯;下面,参照
本发明的实施例。在下面的附图中,为了简化说明,用同一符号表示实质上具有同一功能的构成要素。
实施例1参照图1~图4来说明有关本发明实施例1的放电灯100。
首先,参照图1。图1(a)是模式化地表示有关实施例1放电灯100上面的俯视图;图1(b)是模式化地表示放电灯100侧面的侧视图;图1(c)是表示沿图1(a)c-c’线剖面的剖面图;图1(d)是模式化地表示金属箔24端面形状的放大图;而且,图中箭头X、Y以及Z表示坐标轴。
实施例1的放电灯100具有发光管10和连接发光管10的一对密封部20以及20’。
在发光管10的管内有密封发光物质18的放电空间15,在放电空间15中配置有方向相对的一对电极12以及12’。发光管10由石英玻璃构成,呈近似球形。发光管10的外径约为5mm~20mm,发光管10玻璃厚度约为1mm~5mm。发光管10内放电空间15的容积约为0.01~1cc。在本实施例中使用外径13mm、玻璃厚度3mm、放电空间15的容积为0.3cc的发光管10,使用水银作为发光物质18,例如把150~200mg/cm3的水银、5~20kPa的稀有气体(例如氩)以及少量的卤素密封到放电空间15中。而且,在图1(a)以及图1(b)中,模式化地表示了附着在发光管10内壁上的水银18。
放电空间15内的一对电极12以及12’例如以1mm~5mm的间隔(圆弧长)配置。例如使用钨电极(W电极)作为电极12以及12’。在本实施例中,以1.5mm的间隔来配置W电极12以及12’。在电极12以及12’的前端分别卷有线圈14。线圈14具有降低电极前端温度的功能。电极12的电极轴(W棒)16电连接密封部20内的金属箔24。同样,电极12’的电极轴16电连接密封部20’内的金属箔24’。
密封部20具有与电极12电连接的金属箔24和从发光管10延伸过来的玻璃部22,利用金属箔24和玻璃部12的箔密封来保持发光管10放电空间15的密封。换言之,密封部20是利用金属箔24以及玻璃部22的箔密封部分。金属箔24例如可以是钼箔(Mo),可以具有矩形形状。玻璃部22例如可以由石英玻璃构成。
如图1(d)所示,金属箔24的厚度d例如可以是20μm~30μm,金属箔24的宽度w例如可以是1.5mm~2.5mm,厚度d与宽度w的比大约为1∶100左右。如同图所示,在本实施例中使金属箔24的侧面呈尖形。这样做的理由是尽量使垂直于金属箔24的侧面产生的内部应力不作用到与金属箔的厚度方向Z垂直的方向x上,从而尽可能地做到使密封部20不产生裂纹。而且,密封部20’的构成与密封部20的构成一样,所以在此省略其说明。
一对密封部中的至少一方(图中,密封部20)的金属箔24具有扭曲构造,金属箔24对其他部分(例如、金属箔24的发光管10一侧的部分)具有扭曲的部分(扭曲部)26。在图2中放大表示金属箔24的扭曲构造。
如图2所示,如使金属箔24具有扭曲构造,则可以使垂直于金属箔24的上面24a以及下面24b所产生的内部应力40的方向不统一到金属箔的厚度方向Z上。这样就能够把密封部24的内部应力40的方向分散到金属箔的厚度方向Z以外的方向上去,所以与以往技术相比,可以减轻金属箔24使密封部20(玻璃部22)裂缝的合成应力(箔的厚度方向Z的内部应力40合成应力)。其结果,能够长期保持密封部20的气密构造,能够延长放电灯100的寿命。
虽然在本实施例中,使扭曲部26相对于金属箔24的发光管10一侧的部分的角度(扭曲角)为180度,但扭曲角并不局限于180度。为了能够进一步减少非扭曲构造的平坦金属箔24使密封部20裂缝的合成应力,扭曲角最好为30度以上,为了让使密封部20裂缝的合成应力减少15%,可以把扭曲角设定为例如45度。
当扭曲角为90度时,使密封部20裂缝的合成应力最小,所以最好扭曲部26中至少一处的扭曲角为90度。也可以如本实施例那样使扭曲部26的扭曲角为90度以上,也可以设定为180度。当把扭曲角设定为180度时,从发光管10一侧看上去时,如图1(c)中的虚线所示,金属箔24的上面24a和下面24b分别描绘如半圆的轨迹。扭曲部26在金属箔24的至少一处形成,为了能够进一步减少使密封部20裂缝的合成应力,最好在多处形成扭曲部26。而且,也可以把扭曲角设定为360度以上,使整个金属箔24具有扭曲构造(螺旋构造)。
而且,虽然在本实施例中,是使一对密封部中的一个密封部20具有扭曲构造,但也可以使另一个密封部20’具有扭曲构造。如果使一对密封部都具有扭曲构造,则密封部20以及密封部20’双方都能够长期保持气密构造。
密封部20以及密封部20’各自的外径例如是4mm~8mm,长度方向(图中Y方向)的长度例如是15mm~30mm。为了提高密封耐压,最好使密封部20以及密封部20’具有收缩气密构造,但要求内部压力为4~5Mpa的密封耐压时,也可以设定为收缩气密构造。
密封部20(或20’)内的金属箔24与电极12焊接接合,金属箔24在与电极12接合一侧的相反一侧上具有外部引线30。外部引线30例如可由钼构成。
下面,参照图3以及图4来例示放电灯100的制造方法。图3(a)~(c)是表示放电灯100制造方法各工序的工序剖面图;首先,如图3(a)所示,在具有发光管10的部分(发光管部)和密封部的玻璃部22的部分(侧管部)的放电灯用玻璃管内插入具有电极12和外部引线30的金属箔(Mo箔)24(电极插入工序)。
其次,如图3(b)所示,在把玻璃管内设定为减压状态(例如1个大气压以下)之后,通过对玻璃管(侧管部)22进行加热软化,使所述玻璃管22和金属箔24两者紧密连接,以此形成密封部20(密封部形成工序)。
然后,如图3(c)所示,在玻璃管(玻璃部)22仍然软化的状态下,扭转密封部20,因为金属箔24柔软,所以金属箔24也与玻璃管(玻璃部)22一起被扭曲,形成扭曲部26(扭曲部形成工序)。这样一来,就能够制造出包含具有扭曲构造的金属箔24的放电灯100。
从电极插入工序到扭曲部形成工序,例如可以如图4所示的那样实施。
首先,在垂直方向(图中Y方向)上配置了玻璃管之后,为了能向箭头41以及42的方向旋转,用轴承座(无图示)支撑玻璃管的上部以及下部。而后,在玻璃管内插入具有电极12和外部引线30的金属箔24之后,把玻璃管内设定为能够减压的状态。而后,在把玻璃管内设定为能够减压的状态(例如20kpa)的同时,把玻璃管向箭头41以及42的方向旋转,而后,用例如燃烧器50对玻璃管22进行加热软化。
由于玻璃管22内外的压力差,玻璃管22和金属箔24两者紧密连接之后,使玻璃管的上部和下部具有不同的旋转速度。这样一来,被燃烧器50加热软化的玻璃管22的一部分变扭曲,在该处形成扭曲部26。为了使玻璃管的上部和下部具有不同的旋转速度,例如可以使玻璃管上部的箭头41照样旋转,而使玻璃管下部的箭头42的旋转停止。
具体地说,如图5(a)~(d)所示的那样,能够实施图4所示的方法。图5(a)~(d)是用于说明有关本实施例放电灯100制造方法的工序剖面图;首先,如图5(a)所示,备有具有发光管10和侧管部22的放电灯用管以及在金属箔(Mo箔)24上安装有电极12以及外部引线30的电极组装体。在电极组装体的外部引线30的一端设有用于在侧管部22的内面上固定电极组装体的支撑构件31。
例如可以使用由钼构成的钼带(Mo带)作为该支撑构件31。使用原本为笔直状态的材料作为电极组装体的金属箔24。即,在本实施例中不使用原本弯曲的金属箔24。
在此,所准备的放电灯用玻璃管是使用由杂质低的石英玻璃构成,这从有效地防止发光管的黑化·失透的观点来看,是比较理想的。在本实施例中,使用由碱杂质(Na、K、Li)含量为极低水平的、例如数ppm以下,而且最好是1ppm以下的高纯度石英玻璃。但是,本发明并不限定这种玻璃管。不用说,也可以准备并使用由碱杂质含量不那样低的石英玻璃构成的放电灯用玻璃管。
其次,如图5(b)所示,用夹头(无图示)把准备好的玻璃管沿垂直方向设置,在金属箔24笔直的状态下,把电极组装体插入侧管部22内,使电极12的前端到达发光管部10内的所定位置。把电极12的前端配置到所定位置上之后,用Mo带31把电极组装体固定到侧管部22上。而后,把玻璃管内的所有气体置换为一个大气压以下的惰性气体(例如、约50Torr的Ar气)。
然后,如图5(c)所示,通过一边旋转玻璃管,一边加热融化侧管部22,来把电极组装体的金属箔24全部密封连接到侧管部22内,形成密封部20。而后,如图5(d)所示,首先,加热融化密封部20中的打算扭曲金属箔24的部位。然后,只要使玻璃管的一端和另一端具有不同的旋转速度,就可以在金属箔24上形成扭曲部26。这样一来,就能比较容易地制作出具有扭曲构造的金属箔24。然后,使用已有技术就可以获得本实施例的放电灯100。
具有扭曲构造的金属箔24也可以用如图6(a)~(d)所示的方法来制作。
首先,与图5(a)以及(b)所示的相同,如图6(a)以及(b)所示,在把电极组装体插入所准备的玻璃管侧管部22内之后,把玻璃管内的所有气体置换为一个大气压以下的惰性气体。
其次,如图6(c)所示,从发光管10和侧管部22的交界部分向侧管部22的端部(上部)进行加热融化,通过使侧管部22收缩,来密封连接电极组装体中金属箔24的一部分和侧管部(玻璃部)22的一部分。然后,如图6(d)所示,加热金属箔24打算扭曲部位,并使玻璃管的一端和另一端具有不同的旋转速度,就可以在金属箔24上形成扭曲部26。这样一来,就能比较容易地制作出具有扭曲构造的金属箔24。而后,只要消除旋转速度差,就可以使金属箔24不扭曲,保持原有的笔直状态与侧管部22继续密封连接。即使这样也能制作出具有扭曲构造的金属箔24。
并且,虽然在图6(a)~(d)所示的例子中是从发光管10和侧管部22的交界部分开始向侧管部22的端部(上部)进行加热融化的,但也可以与此相反,从侧管部22的端部向发光管10和侧管部22的交界部分开始加热融化。在这种情况下,同样,只要加热金属箔24打算扭曲部位,并使玻璃管的一端和另一端具有不同的旋转速度,就可以在金属箔24上形成扭曲部26。
根据本实施例的放电灯100,密封部20内的金属箔24具有扭曲构造,所以能分散密封部20的内部应力40。因此,与以往技术相比,能够长期保持密封部20的气密构造,进一步延长放电灯的寿命。
实施例2参照图7~9来说明有关本发明实施例2的放电灯200。本实施例的放电灯200在金属箔24具有波动构造这一点上,与金属箔24具有扭曲构造的所述实施例1的放电灯100不同。并且,为了简化对本实施例以及以下所述实施例的说明,下面主要说明与实施例1不同的地方,简化或省略与实施例1相同部分的说明。
图7(a)是模式化地表示本实施例放电灯200构成的俯视图;图7(b)是模式化地表示放电灯200构成的侧视图;而且,图7(c)是表示沿图7(a)c-c’线剖面的剖面图;本实施例的放电灯200包括发光管10和连接发光管10的一对密封部20以及20’,所述一对密封部20以及20’中至少一方(图中,密封部20)的金属箔24具有波动构造。具有所述波动构造的金属箔24至少具有一个分散施加到金属箔24上内部应力40的波动部(弯曲部)28。如在金属箔24上形成波动部(弯曲部)28,则从发光管10一侧观察时,如图7(c)中的虚线所示,形成波动部28的部分金属箔24的上面24a以及下面24b从金属箔24端面的上下位置显示出来。在图8中放大表示金属箔24的波动构造。
如图8所示,如金属箔24为沿长度方向(Y方向)波动的波动构造,则可以使所产生的垂直于金属箔24的上面24a以及下面24b的内部应力40的方向不会统一到金属箔的厚度方向Z上。这样,就能够分散金属箔24内部应力40的方向,所以与以往技术相比,可以减轻金属箔24使密封部20(玻璃部22)裂缝的合成应力(箔厚度方向Z的内部应力40的合成应力)。其结果,就能够长期保持密封部20的气密构造并能够延长放电灯100的寿命。
最好把波动部28形成在金属箔24中的电极12的末端12e和外部引线30的末端30e之间的区域24u上。其理由在于因为电极12以及外部引线30与金属箔24是通过焊接来连接的,所以通过在焊接以外的区域24u上形成波动部28,就能够避免使电极12和金属箔24的连接强度以及外部引线30和金属箔24的连接强度下降。
而且,灯使用时,密封部20的金属箔24和玻璃部22的裂纹是从密封部20中的发光管10一侧产生的,所以,为了更有效地长期保持密封部20的气密构造,最好把波动部28形成在靠近发光管10一侧,而不是外部引线30一侧。例如,以长度方向(Y方向)为基准,在从金属箔24一半的位置(24ct)到电极12的末端12e的区域24w内设置波动部28的波头24cr。并且,使区域24w也包括位置24ct。在本实施例中,波头24cr的形成是使之向金属箔24的短边方向(X方向)延伸,横过金属箔24。从有效地分散内部应力40的观点出发,也可以在区域24u内形成多个波头24cr。
在本实施例中,在具有波动构造的金属箔24上形成有两个波动部28,但只要至少形成一个波动部28,与以往技术相比,就可以减轻金属箔24使密封部20裂缝的合成应力。因此,没有必要使具有波动构造的金属箔24具有周期性的构造。但是,也可以使整个金属箔24具有周期性的波形构造,用以整体性地、均匀地降低使密封部20裂缝的合成应力。
波动部28具有能够分散加在金属箔24上的内部应力40的高度(或振幅)以及曲率半径,波动部28的高度(或振幅)以及曲率半径,可以根据所要求的条件来适当决定。从制造工序的制约角度来说,波动部28高度的最大值是由制造工序阶段所用的放电灯用玻璃管中构成密封部的玻璃管部22的内径来限定的。因为曲率半径较小的波动部28比之曲率半径较大的波动部28更能有效地分散加在金属箔24上的内部应力40,所以最好是形成多个曲率半径较小的波动部28。在本实施例中,金属箔24具有高1~2mm,曲率半径1~4mm的波动部28。并且,在有效地分散加在金属箔24上的内部应力40的基础上,虽说是希望使波动部28具有平滑的形状,但即使在波动部28为有棱角形状的情况下,与以往技术相比,也能够分散加在金属箔24上的内部应力40。
是否在金属箔24上形成有波动部28,也可以在考虑金属箔24热膨胀率的基础上,通过比较利用玻璃部22进行密封之前的金属箔24的长度方向(图中Y方向)的长度和密封之后的金属箔24的长度方向的长度来进行判定。这是因为在形成了具有所定高度(或振幅)以及曲率半径的波动部28的情况下,由于形成波动部28,使密封之后的金属箔24的长度方向的长度与密封之前的金属箔24的长度方向的长度相比,变短了。在测定、评价波动部28的高度和曲率半径比较麻烦的情况下,也可以通过测定密封之前和密封之后金属箔24的长度方向的长度变化情况来评价波动部28。
而且,虽然在本实施例中是使一对密封部中的一方密封部20具有波动构造的,但也可以让另一方密封部20’也具有波动构造。如使一对密封部都具有波动构造,则密封部20以及20’双方都能长期保持密封部的气密构造,更为理想。而且,也可以使一方密封部20具有波动构造的,而让另一方密封部20’具有所述实施例1的扭曲构造。即使这样也能长期保持密封部20以及20’双方的气密构造。而且,也可以使密封部20以及20’的任意一方具有波动构造和扭曲构造这两种构造。
下面,参照图9例示放电灯200的构造方法。图9(a)~(c)是表示放电灯200制造方法各工序的工序剖面图。
首先,如图9(a)所示,在具有发光管10的部分(发光管部)和密封部的玻璃部22的部分(侧管部)的放电灯用玻璃管内插入具有电极12和外部引线30的金属箔(Mo箔)24(电极插入工序)。
其次,如图9(b)所示,在把玻璃管内设定为减压状态(例如1个大气压以下)之后,通过用燃烧器50对玻璃管22进行加热软化,使所述玻璃管22和金属箔24两者紧密连接,以此形成密封部20(密封部形成工序)。
在密封部形成工序中,向箭头52的方向施加力,被燃烧器50加热软化的玻璃管(玻璃部)22的一部分产生形变。因为金属箔24柔软,所以如图9(c)所示,利用这种形变在金属箔24上形成波动部28(波动部形成工序)。向箭头52的方向施加的力,可以利用器具等直接施加,也可以利用玻璃管内外的压力差。如果多次重复波动部形成工序,就能够在金属箔24上形成多个波动部28。
而且,在电极插入工序中,如能较好地实施密封部形成工序,把预先形成了波动部28的金属箔24插入放电灯用玻璃管内之后,即使通过实施密封部形成工序也能够制造出包含具有波动构造的金属箔24的放电灯200。这种制造方法,对于形成多个曲率半径比较小的波动部28的情况比较有利。
图9所示的方法,具体地说,能够如图10(a)~(d)所示的那样实施。图10(a)~(d)是用于说明有关本实施例放电灯200的制造方法的工序剖面图;首先,与图5(a)以及(b)所示的相同,如图10(a)以及(b)所示,在把电极构造体插入所准备的玻璃管侧管部22内之后,把玻璃管内的所有气体置换为一个大气压以下的惰性气体。并且,使用原本笔直状态的材料作为电极组装体的金属箔24。
接着,如图10(c)所示,通过一边旋转玻璃管,一边加热熔融侧管部22,来把电极组装体的金属箔24全部密封连接到侧管部22内,形成密封部20。
而后,如图10(d)所示,首先,加热熔融密封部20(玻璃部22)中希望使金属箔24成为波动形状的部位。然后,通过施加外力52使玻璃管在长度方向上收缩,在金属箔24上形成波动部28。即,能够通过使所述侧管部22收缩,使金属箔24的所述电极12一侧部位和外部引线30一侧的部位相对接近,来形成波动部28。波动部28的形成,既可以使之向收缩玻璃管两端的方向移动来形成,也可以固定一端只让另一端移动来形成。而且,外力52也可以利用重力。
这样一来,就能比较容易地制作出具有波动构造的金属箔24。然后,可以使用已有技术制造本实施例的放电灯200。具有波动构造的金属箔24也可以用如图11(a)~(d)所示的方法来制作。
首先,与图10(a)以及(b)所示的相同,如图11(a)以及(b)所示,在把电极组装体插入所准备的玻璃管侧管部22内之后,把玻璃管内的所有气体置换为一个大气压以下的惰性气体。
其次,如图11(c)所示,从发光管部10和侧管部22的交界部分向侧管部22的端部(上部)进行加热熔融,通过使侧管部22收缩,来密封电极组装体的金属箔24的一部分和侧管部(玻璃部)22的一部分。
然后,如图11(d)所示,加热希望使金属箔24波动的部位,如使玻璃管的两端在长度方向上收缩,就能在金属箔24上形成波动部28。并且,并不只局限于从发光管部10和侧管部22的交界部分向侧管部22的端部进行的加热熔融的,也可以从侧管部22的端部向发光管部10和侧管部22的交界部分进行加热熔融。
下面,参照图12来说明具有波动构造的金属箔24的改变例。
如图12(a)所示,代替放电灯200的金属箔24的波动部(弯曲部)28,可以使其构成为至少有一个形成在金属箔24上面24a上的弯曲部29。即使是包含具有这种弯曲部29的波动构造的金属箔24的放电灯300也能够分散加在金属箔24上的内部应力40。而且,如图12(b)所示,也可以在垂直于箔的厚度方向的方向(图中x方向)上形成多个弯曲部29。在把预先形成了弯曲部29的金属箔24插入放电灯用玻璃管内之后,通过实施密封部形成工序能够制造出放电灯300。
并且,如图13所示,不希望其构造为把金属箔24”的短边剖面形状设定为波动形。这是因为波动构造的波头是沿金属箔24”的长度方向(Y方向)延伸的,实质上不能实施密封形成工序(参照图9(b))。即,在密封形成工序中,即使使玻璃部22”收缩,也不能使玻璃部22”紧密连接金属箔24”的凹区域23”,在金属箔24”和玻璃部22”之间出现间隙,不能实施箔密封。而且,如图13所示,在先形成了包含非波状的笔直金属箔的密封部之后再使金属箔具有波状构造,这在技术上实际上是行不通的。而且,如图13所示的构造还存在以下问题即,因为与电极的电极棒16”焊接的金属箔24”的部分为波形,所以电极棒16”与金属箔24”之间的连接强度较低。
在本实施例的放电灯中,金属箔24具有波动构造,所以能分散密封部20内的金属箔24的内部应力40的方向。因此,与以往技术相比,能够长期保持密封部20的气密构造,进一步延长放电灯的寿命。
实施例3参照图14以及图15来说明有关本发明实施例3的放电灯400。本实施例的放电灯400,在其构成是使一对金属箔各自的上面为非平行这一点上与所述实施例1的放电灯100不同。
图14(a)是模式化地表示有关本实施例放电灯400构成的俯视图;图14(b)是模式化地表示放电灯400构成的侧视图;图14(c)是表示沿图14(a)c-c’线的密封部20剖面的剖面图;图14(d)是表示沿图14(a)d-d’线剖面的剖面图。
本实施例的放电灯400具有发光管10和连接发光管10的一对密封部20以及20’;其构成使一对密封部20以及20’所具有一对金属箔24以及24’的面互相不平行。即,如图14(c)以及(d)所示,其构成使垂直于一方密封部20的金属箔24厚度方向的第一方向x是与垂直于另一方密封部20’的金属箔24’厚度方向的第二方向x’不同的方向。在本实施例中,金属箔24的第一方向x与金属箔24’的第二方向x’偏离90度。
因为在放电灯400中使金属箔24的第一方向x与金属箔24’的第二方向x’不同,所以如果以金属箔的端面为基准,如图15(a)所示,金属箔24与金属箔24’产生θ角的偏离。如图15(b)所示,金属箔24以及金属箔24’各自的面互相平行时(角度θ=0度),金属箔24的内部应力σ与金属箔24’产生θ角的内部应力σ的合成应力成为2σ,但如图15(c)所示,例如角度θ为90度时,金属箔24以及金属箔24’的内部应力的合成应力是角度θ为0度时的一半σ。
这样,使金属箔24的第一方向x与金属箔24’的第二方向x’偏离,与金属箔24的第一方向x与金属箔24’的第二方向x’为同方向时相比,可以减轻一对金属箔24以及24’使一对密封部20以及20’裂缝的合成应力。其结果,与以往技术相比,能够长期保持密封部20以及20’的气密构造,能够延长放电灯的寿命。
为了把第一方向x与第二方向x’为同方向时的金属箔24以及24’的合成应力(图15(b)中的2σ)减少10%,最好使角度θ至少为25度以上。为了进一步减少金属箔24以及24’的合成应力,最好使角度θ为30度以上,为了把金属箔24以及24’的合成应力减少15%,可以使角度θ为例如45度以上。如图15(c)所示,如果设角度θ为90度,则能使金属箔24以及24’的合成应力为最小(即,相对于2σ减少50%),所以比较理想。
放电灯400的制造方法,例如可以在电极插入工序中,把具有电极以及外部引线的一对金属箔24以及24’插入放电灯用玻璃管内,使之形成所定角度θ,而后实施密封形成工序。
并且,在本实施例中使用矩形平行形状的金属箔24以及24’,但可以在金属箔24以及24’的至少一方上形成具有实施例1以及2的扭曲部26和波动部(弯曲部)28以及29。通过在本实施例的金属箔24以及24’的任意一方或两方上形成扭曲部26和波动部28等,不仅能获得本实施例的效果,还能获得所述实施例1、2的效果。在金属箔上形成扭曲部和波动部时,例如可以以金属箔24的发光管10一侧的部分为基准来设定角度θ。
本实施例的放电灯使金属箔24的第一方向x与金属箔24’的第二方向x’偏离θ角,与以往技术相比,可以减轻一对金属箔使一对密封部裂缝的合成应力。因此,能够长期保持密封部的气密构造,进一步延长放电灯的寿命。
实施例4参照图16(a)以及(b)来说明有关本发明实施例4的放电灯500。图16(a)是模式化地表示有关本实施例放电灯500构成的俯视图;图16(b)是表示沿图16(a)b-b’线的密封部20的剖面图;本实施例的放电灯500,在一对金属箔中的至少一个上具有把金属箔24(Mo箔)从所述发光管10一侧向外部引线30一侧投影的面积比金属箔24的端面24c的面积更大的金属箔24。在放电灯500中,通过在金属箔24上形成所述实施例1的扭曲部26,使金属箔24的投影面积比端面24c的面积更大。即,如图16(b)中的虚线所示,从发光管10一侧看上去时,在金属箔24的上面和下面分别描绘如半圆的轨迹,据此使金属箔24从所述发光管10一侧向外部引线30一侧投影的面积比金属箔24的端面24c的面积更大。并且,如本实施例,其构成不仅可以使金属箔24扭曲180度,例如也可以扭曲90度。如使其构成为把金属箔24扭曲90度,则金属箔24的上面和下面的投影形状分别为1/4圆。而且,通过形成所述实施例2的弯曲部可以使金属箔24的投影面积比端面24c的面积更大。
如使放电灯工作,则在发光管10的狭窄空间内投入大量的能量(例如150w),所以由于光纤维性的效果(光纤维性效果),在密封部20的玻璃部22内使发光管10内的能量向箭头36的方向移动。由于这种光纤维性效果而在玻璃部22内移动的能量加热金属箔24和外部引线30的焊接部32。
因为在放电灯500中金属箔24的投影面积比金属箔24的端面24c的面积更大,所以能够利用金属箔24的上面或下面来接收从发光管10向外部引线30的方向移动的光纤性效果能量。因此,与以往技术相比,能够降低到达金属箔24和外部引线30焊接部32的光纤性效果能量,从而能够减缓焊接部32的温度上升。因为即使用玻璃部22适当密封构成金属箔24和外部引线30的钼,但一达到350度以上,钼就被氧化,所以通过抑制焊接部32的温度上升能够防止钼的氧化,其结果,就能提高放电灯的可靠性。并且,为了有效地抑制焊接部32的温度上升,最好把扭曲部26(或弯曲部)形成在靠近发光管10一侧而不是金属箔24的中央。
实施例5参照图17来说明有关本发明实施例5的放电灯600。图17模式化地表示有关本实施例放电灯600上面的一部分。
本实施例的放电灯600在一对密封部中的至少一方上具有把由钼构成的外部引线30和金属箔(Mo)24作为一体来形成的密封部20。在放电灯600在密封部20内具有与外部引线30一体成型的Mo箔24,所以在Mo箔24和外部引线30的连接部32上,不存在以往技术中的焊接部。因此,能够大幅度地降低Mo箔24和外部引线30之间的接触阻抗,能够抑制连接部32的局部性温度上升。因此,能够一面防止Mo箔24的氧化,一面使之能够流动比以往技术中更大量的电流,从而能够实现进一步的高亮度化。而且,通过抑制连接部32的局部性温度上升,能够防止在连接部32周围的玻璃部22上产生裂纹的起点,还能够维持密封部20的强度。而且,因为能够使连接部32具有平滑的形状,所以能够使连接部32和玻璃部22之间不易出现缝隙,其结果,也能够提高密封部20的强度。
与外部引线30一体成型的Mo箔24,可以用已有技术来制作。例如在准备了由具有所定长度的钼构成的圆棒或角棒(Mo)之后,能够通过在一对滚筒间延长Mo棒的所定部分作为Mo箔24,把不延长的部分作为外部引线30。而且,也可不用滚筒而用铸模。也可以利用模压来制作与外部引线30一体成型的Mo箔24。
为了降低Mo箔24和外部引线30之间的接触电阻,如图18所示,取代与外部引线30一体成型的Mo箔24,能够构成具有平板焊接外部引线30和Mo箔24的连接部32的Mo箔24的放电灯700。如放电灯700那样,使外部引线30的前端为平板,与Mo箔24焊接时,能够把以往技术中几乎为点接触的接触状态变为面接触,所以能够降低Mo箔24和外部引线30之间的接触电阻。而且,在放电灯700中,与以往技术相比能够扩大连接部32的接触面积,所以能够增加点焊接的次数,从制造工序的角度也看比较理想。而且,还可以使连接部32的形状为平滑形状。
实施例6参照图19来说明有关本发明实施例6的放电灯800。图19模式化地表示有关本实施例放电灯800上面的一部分。
本实施例的放电灯800具有从Mo箔24向发光管10的方向延伸并且通过焊接与电极(W电极)12连接的钼棒(Mo棒)17。Mo棒17的前端端面与W电极12的电极棒16的一端端面接合,两者的结合例如可以利用激光焊接来进行。并且,也可以用电焊接来接合。
如使从Mo箔24延伸的Mo棒17和W电极12连接,则与直接连接Mo箔24和W电极12时相比,能使两者的接续部17a具有平滑的形状。因此,能够使置位于Mo箔24和W电极12的接续部17a周围的玻璃部22上不易产生裂纹,能够提高放电灯的强度。如果使一对Mo箔中的至少一方的Mo箔24具有Mo棒17,则与以往技术相比能够提高放电灯的强度,但如果其构成是使两方的Mo箔24都具有Mo棒17,则会更好。
在本实施例中,使用了平板焊接外部引线30和Mo箔24的Mo箔24,但也可以使用与外部引线30一体成型的Mo箔24。即,也可以把Mo箔24、从Mo箔24延伸的Mo棒17以及外部引线30作为一体来成型。而且,也可以使其构成为仅是把外部引线30焊接到具有Mo棒17的Mo箔24上。
实施例7所述实施例1~6的放电灯能够构成与放射镜组合的灯组合件。图20模式化地表示具有所述实施例1放电灯100的灯组合件900的剖面。
灯组合件900包括具有近似球形的发光部10和一对密封部20的放电灯100以及反射从放电灯100发出的光的反射镜60。并且,所述放电灯100是其一例,也可以是任意的所述实施例的放电灯。而且,灯组合件900还可以具有带反射镜60的灯罩。
反射镜60的构成,例如要使之能反射来自放电灯100的放射光,使之成为平行光束、聚束在所定微小区域内的聚光光束、或者与从所定微小区域散射出的光同等的散射光束。作为反射镜60,例如能够使用抛物面反射镜和椭圆面镜。
在本实施例中,在放电灯100的一侧密封部20上安装灯头55,从密封部20延伸过来的外部引线与灯头电连接。把安装灯头55的密封部20和反射镜60例如用无机粘接剂(例如水泥等)粘合固定,使之一体化。在置位于反射镜60前面开口部一侧的密封部20的外部引线30上电连接引线65,引线65从外部引线30通过反射镜60的引线用开口部62延伸到反射镜60的外面。在反射镜60的前面开口部上可以安装例如前面玻璃。
可以把这种灯组合件安装到如使用液晶和DMD的放映机的等图像投影装置上,作为图像投影装置用光源来使用。除图像投影装置用光源之外,也可以把所述实施例的放电灯以及灯组合件用于紫外线逐次移动式曝光装置用光源或体育场用光源和汽车前灯用光源等。
在所述实施例中,作为发光物质把使用水银的水银灯作为放电灯的一例进行了说明,但是凡具有利用密封部(气密部)来保持发光管气密构成的任何放电灯,本发明都能适用。例如,对密封有金属卤化物的金属卤化灯等放电灯本发明也能适用。
而且,在所述实施例中,虽然对水银蒸汽压为20Mpa时的情况(所谓超高压水银灯的情况)进行了说明,但对水银蒸汽压为1Mpa的高压水银灯和水银蒸汽压为1kpa的低压水银灯,本发明也都能适用。而且,一对电极12以及12’之间的间隔(电弧长)既可以是短弧型,也可以是比它更长的间隔。所述实施例的放电灯无论是交流点灯型的点灯方式还是直流点灯型的点灯方式都能适用。
而且,所述实施例的构成能够互相采用,例如,通过把实施例1~4中的任意一项构成与实施例5以及6中的任意一项构成组合也能够有效地提高放电灯的寿命。
权利要求
1.一种放电灯,包括把一对电极方向相对地设置在密封发光物质的管内的发光管和分别密封各自与所述一对电极电连接的一对金属箔的一对密封部,其特征在于所述一对金属箔的至少一方具有扭曲构造。
2.根据权利要求1所述的放电灯,其特征在于具有所述扭曲构造的金属箔具有扭曲了90度的部分。
3.一种放电灯,包括把一对电极方向相对地设置在密封发光物质的管内的发光管和分别密封各自与所述一对电极电连接的一对金属箔的一对密封部,其特征在于所述一对金属箔分别在与所述一对电极分别进行电连接一侧的相反一侧上具有外部引线;所述一对金属箔的至少一方具有沿该金属箔长度方向波动的波动构造;具有所述波动构造的金属箔在该金属箔中的所述电极的末端和所述外部引线的末端之间的区域上至少具有一个波动部。
4.根据权利要求3所述的放电灯,其特征在于在从所述金属箔长度方向上的所述金属箔一半的位置到靠近所述发光管的区域内(也包括该一半的位置),至少设有一个所述波动部的波头。
5.根据权利要求3所述的放电灯,其特征在于在所述电极的末端和所述外部引线的末端之间的区域上设有多个所述波动部的波头。
6.一种放电灯,包括把一对电极方向相对地设置在密封发光物质的管内的发光管和分别密封各自与所述一对电极电连接的一对金属箔的一对密封部,其特征在于垂直于所述一对金属箔中的一方金属箔厚度方向的第一方向是与垂直于另一方金属箔厚度方向的第二方向不同的方向。
7.根据权利要求6所述的放电灯,其特征在于所述第一方向与所述第二方向相互偏离1度以上90度以下。
8.根据权利要求6所述的放电灯,其特征在于所述一对金属箔的至少一方具有扭曲构造。
9.根据权利要求6所述的放电灯,其特征在于所述一对金属箔的至少一方具有波动构造。
10.根据权利要求9所述的放电灯,其特征在于具有所述波动构造的金属箔至少具有一个使所述密封部内所述金属箔的内部应力的方向分散的弯曲部。
11.一种放电灯,包括把一对电极方向相对地设置在密封发光物质的管内的发光管和分别密封分别与所述一对电极电连接的一对金属箔的一对密封部,其特征在于所述一对金属箔分别在与所述一对电极分别进行电连接一侧的相反一侧上具有外部引线;所述一对金属箔的至少一方是把所述金属箔从所述发光管一侧向所述外部引线一侧投影的面积比所述金属箔的端面面积更大的金属箔。
12.根据权利要求1、3、6或11所述的放电灯,其特征在于所述一对金属箔分别被从所述发光管延伸过来的玻璃部压接;所述一对金属箔分别是钼箔。
13.一种放电灯,包括把一对电极方向相对地设置在密封发光物质的管内的发光管和分别密封分别与所述一对电极电连接的一对金属箔的一对密封部,其特征在于所述一对钼箔分别在与所述一对电极分别进行电连接一侧的相反一侧上具有由钼构成的外部引线;所述一对钼箔的至少一方是与所述外部引线一体成型的。
14.一种放电灯,包括把一对电极方向相对地设置在密封发光物质的管内的发光管和分别密封分别与所述一对电极电连接的一对Mo箔的一对密封部,其特征在于所述一对钼箔分别在与所述一对电极分别进行电连接一侧的相反一侧上具有由钼构成的外部引线;所述一对钼箔的至少一方与连接钼箔的部分为平板形状的外部引线平板焊接。
15.一种放电灯,包括把一对电极方向相对地设置在密封发光物质的管内的发光管和分别密封分别与所述一对电极电连接的一对Mo箔的一对密封部;其特征在于所述一对钼箔的至少一方具有从所述钼箔向所述发光管的方向延伸的钼棒;所述钼棒通过焊接与所述一对电极的任意一方连接。
16.根据权利要求1、3、6、11、13、14或15所述的放电灯,其特征在于所述一对密封部分别具有收缩密封构造。
17.根据权利要求1、3、6、11、13、14或15所述的放电灯,其特征在于所述发光物质至少有水银。
18.一种灯组合件,其特征在于具有权利要求1、3、6、11、13、14以及15中任意一项所述的放电灯和用来反射从所述放电灯发出的光的反射镜。
19.一种放电灯制造方法,其特征在于包括备有具有发光管部和从所述发光管部延伸的侧管部的放电灯灯管,和具有金属箔、连接所述金属箔的电极以及与连接所述电极一侧相反一侧的所述金属箔连接外部引线的电极组合体的工序(a);把所述电极组合体插入所述侧管部,使所述电极的前端置位于所述发光管内的工序(b);在所述工序(b)之后,使所述放电灯灯管内部处于减压状态,通过把所述侧管部加热软化来使所述侧管部和所述金属箔紧密连接的工序(c);和在所述工序(b)之后,通过加到所述金属箔上的外力,在所述金属箔上形成扭曲构造或波动构造的工序(d)。
20.根据权利要求19所述的放电灯制造方法,其特征在于在利用工序(c)使所述侧管部和所述金属箔紧密连接之后,在加热软化了所述紧密连接的侧管部中一部分的状态下,实施所述工序(d)。
21.根据权利要求19所述的放电灯制造方法,其特征在于在利用工序(c)使所述侧管部的一部分和所述金属箔的一部分紧密连接之后的状态下,实施所述工序(d),然后,再次实施所述工序(c)。
22.根据权利要求19所述的放电灯制造方法,其特征在于在所述工序(a)中,所述金属箔是钼箔;备有在所述外部引线的一部分上设有用于把所述电极组合体固定到所述侧管部内的钼带的所述电极组合体;在所述工序(b)中,通过把所述钼带接合到所述侧管的内面,把所述电极的前端定位于所述发光管部内;在所述工序(c)中,一边旋转所述放电灯灯管,一边使所述侧管部和所述金属箔紧密连接;在所述工序(d)中,通过在所述金属箔的所述电极一侧和所述外部引线一侧使所述放电灯灯管具有不同的旋转,或者使所述侧管部收缩,使所述金属箔的所述电极一侧的部位和所述外部引线一侧的部位相对接近,来在所述金属箔上形成扭曲构造或波动构造。
全文摘要
一种放电灯100,包括把一对电极12以及12’方向相对地设置在密封发光物质18的管内15的发光管10;分别密封各自与所述一对电极12以及12’电连接的一对金属箔24以及24’,并且连接发光管10的一对密封部20以及20’;所述一对金属箔24以及24’的至少一方具有扭曲构造。使用这种放电灯100,能够长期保持密封部的气密构造,延长灯的寿命。
文档编号H01J9/32GK1316763SQ0111023
公开日2001年10月10日 申请日期2001年4月3日 优先权日2000年4月3日
发明者堀内诚, 甲斐诚, 关智行, 一番濑刚, 竹田守, 山本真一, 佐佐木健一 申请人:松下电器产业株式会社