高压放电灯、使用其的灯单元、以及使用该灯单元的投射型图像显示装置的制作方法

文档序号:2949547阅读:131来源:国知局

专利名称::高压放电灯、使用其的灯单元、以及使用该灯单元的投射型图像显示装置的制作方法
技术领域
:本发明涉及一种高压放电灯,特别是涉及一种发光管的密封部结构。另外,本发明涉及使用该高压放电灯的灯单元以及使用该灯单元的投射型图像显示装置。
背景技术
:在液晶投影仪等投射型图像显示装置的光源中,广泛使用接近点光源、高亮度且具有高彩色再现性的光源,例如高压水银灯。图15是表示一般的短弧型的高压水银灯的发光管101的结构的主视截面图。发光管101的容器的材质为石英玻璃,在管中央部具有旋转椭圆形状的发光部102、和与其两侧连接并向外方向延伸的圆柱形状的密封部103、104。在发光部102内,相互面对地配置一对钨(W)制的电极105、106。在构成电极105、106的一部分的电极棒105a、106a(截面为圆形)的后端部,通过焊接接合有形成长方形的带状的钼(Mo)制的金属箔107、108。在密封部103U04中,埋入有电极棒105a、106a的后端侧的一部分。但是,虽然将电极板105a、106a埋入,但是,位于密封部103、104的电极棒105a、106a中,其外周面整体并不与石英玻璃紧密接触。即,当观察作为电极棒105a、106a的外周面的某个区域时,其外周面的一部分与石英玻璃紧密连接,而剩余部分不可避免地不与石英玻璃紧密连接,而是形成以下程度的微小间隙,即,被封入发光部102的玻璃等能够进入的程度。特别是,在电极棒105a(106a)和金属箔107(108)重叠的区域A,如图15中的主要部分放大截面图所示,形成比上述间隙稍大的间隙X。因此,一般的,通过将壁厚为20iim的薄壁化的金属箔107、108用于密封部103、104,抑制密封过程中的上述间隙的产生,确保密封部103U04的气密性。另外,通过使用薄壁化的金属箔107、108,能够缓和与作为密封部103、104的构成材料的石英玻璃的热膨胀系数的差所引起的应力,在该区域中,抑制微小的裂纹的产生。但是,与金属箔107、108不同,对于电极棒105a、106a,不能够缓和密封过程中与石英玻璃的热膨胀系数的差所引起的应力,在该区域内产生微小的裂纹。虽然只有在该情况下不过才产生微小的裂纹,但是,在通过增加水银的封入量(例如O.15mg/mi^以上)并提高点灯时的蒸汽压而实现高亮度化的高压放电灯中,会产生以下问题。即,略微产生的微小裂纹成为起点,由于施加点灯时的高蒸汽压所引起的应力增加而变大,最终使密封部103、104破损(例如,参照专利文献1)。特别是,在电极棒105a、106a与金属箔107、108重合的、形成间隙X的区域,虽然原因不明,但是,从点灯前开始,在埋入了电极棒105a、106a的其它区域,产生比微小裂纹大的(例如2倍3倍)裂纹。因此,到目前为止,为了抑制密封部103U04的这种破损,已知有各种技术。例如,在如图16所示的发光管201的情况下,在密封部103、104中,在电极棒105a、106a的埋入部中巻绕并埋设一层巻的线圈部件202、203。由此,实现由于电极板105a、106a与石英玻璃的热膨胀差而施加到密封部103、104上的应力的缓和(参照专利文献2)。另外,例如在专利文献1以及35中公开有如下技术,S卩,为了抑制图15的区域A的扩大截面图所示的间隙X所引起的微小裂纹的产生和长大,通过改良与电极棒105a接合的金属箔107的形状,减小或除去该间隙X的技术。例如有以下等技术,(1)在金属箔107中,与电极棒105接合的部分小宽度化;(2)将该小宽度化的金属箔107部分巻绕在电极棒105a的外周面上。专利文献1:日本专利第3570414号公报专利文献2:日本特开平11-176385号公报专利文献3:日本专利第3518533号公报专利文献4:日本特开2004-265753号公报专利文献5:日本特开2004-296178号公报但是,近来,对搭载于投射型图像显示装置的高压放电灯的进一步高亮度以及高彩色再现性的要求进一步提高,从而出现以下倾向,即,当尽可能与之对应而提高发光管内的水银蒸汽压力时,水银的封入量增加。因此,本发明的发明者们使额定电力300W的高压放电灯中的水银封入量为0.35mg/mm将额定寿命时间2000小时作为目标进行研究。此时,担心密封部的产生破损,使用用于防止其的上述全部现有技术进行试验。但是,在使用了上述现有技术的任意一个试验灯组中,到目标额定寿命时间2000小时为止,20%50%比例的密封部破损。
发明内容本发明是鉴于上述状况而做出的,其目的在于提供一种能够进一步抑制密封部的破损的高压放电灯。本发明的高压放电灯具有石英玻璃制的发光管,该石英制的发光管具有石英玻璃制的发光管,该石英玻璃制的发光管具有发光部和连接于该发光部的密封部,上述发光部在内部封入水银,且相互面对地配置有一对电极,上述一对电极具有电极棒,上述电极棒的一端部位于上述发光部的内部空间,上述电极棒的另一端埋入上述密封部,并且与密封于上述密封部的导电用金属箔接合,在上述电极棒中,埋入上述密封部的部分的至少一部分的外周面整体被套筒状金属箔覆盖。并且,本发明的其他结构的高压放电具有石英玻璃制的发光管,该石英玻璃制的发光管具有发光部和连接于该发光部的密封部,上述发光部在内部封入水银,且相互面对地配置有一对电极,上述一对电极具有电极棒,上述电极棒的一端部位于上述发光部的内部空间,上述电极棒的另一端部埋入上述密封部,并且与密封于上述密封部的导电用金属箔接合,在上述导电用金属箔的端部形成比其它部分宽度窄的窄宽度箔片部,在上述电极棒中的被埋入上述密封部的部分的至少一部分,其外周面的周向上的一部分被上述窄宽度箔片部紧密地覆盖,上述窄宽度箔片部以及上述电极棒中的上述窄宽度箔片部所处区域的外周面整体被套筒状金属箔覆盖。在这里,所谓"以一对电极相互面对的方式配置"当然包含各个电极的长度方向的轴完全一致的情况,也包含由于工序上的偏差所造成的偏移的情况。所谓"在电极棒中,埋入密封部的部分"是指以下部分,S卩,在电极棒中,从与石英玻璃开始接触的位置起,到接合的金属箔侧的端部为止的部分,上述石英玻璃作为密封部的构成材料。所谓"密封地覆盖"与以下情况相当,即,为了以相对于电极棒在实质上没有间隙的方式覆盖套筒状的金属箔,在例如将套筒状金属箔插入电极棒的情况下,电极棒的直径和套筒状金属箔的内径相等的情况,而在实际当中,由于考虑到其工序上的偏差,也包含以下情况,例如,由于使套筒状金属箔的内径比电极棒的直径稍大,部分地形成间隙的情况。另外,所谓"覆盖"包含以下情况,S卩,通过在电极棒中插入预先形成为套筒状的金属箔而覆盖的情况,或者将片状的金属箔巻绕并覆盖于电极棒的情况等。另外,该所谓"套筒状金属箔"如下述那样由另外的部件构成,该另外的部件作为具有机械式伸縮性的缓冲部件而发挥作用,在电极棒上例如通过所希望的材料实施电镀,或者对将电极棒的表面进行改良后的电极棒进行加工的情况在本质上性质不同,所以不包含在这里。发明的效果根据本发明,能够充分地缓和由于电极棒与石英玻璃的热膨胀系数的差所引起的、施加在密封部上的应力,其结果是,能够可靠地抑制密封部的微小裂纹的产生,能够有效地抑制密封部的破损。图1是表示本发明的实施方式1的高压水银灯的发光管的结构的截面图。图2A是表示用于同一发光管的电极的结构的主视图。图2B是表示同一电极的制作工序的主视图。图3是表示同一发光管的密封部的结构的主要部分截面图。图4A是表示同一发光管的密封部的部件与其组装工序的俯视图。图4B是表示图4A的接下来的工序的俯视图。图4C是表示图4B的工序的结果的状态的俯视图。图4D是表示图4B的接下来的工序的俯视图。图5A是表示本发明的实施方式2的高压水银灯的发光管的密封部的部件及其组装工序的俯视图。图5B是表示图5A的接下来的工序的俯视图。图5C是表示图5B的接下来的工序的俯视图。图6是表示同一发光管的密封部的结构的主要部分截面图。图7A是表示本发明的实施方式4的高压水银灯的发光管的密封部的部件及其组装工序的俯视图。图7B是表示图7A的接下来的工序的俯视图。图7C是图7B的放大横截面图。图7D是表示图7B的接下来的工序的放大横截面图。图8A是表示本发明的实施方式5的高压水银灯的发光管密封部的部件及其组装工序的俯视图。图8B是图8A的放大横截面图。图8C是表示图8A的接下来的工序的放大横截面图。图8D是表示图8C的接下来的工序的放大横截面图。图9A是表示本发明的实施方式3的高压水银灯的发光管的密封部的部件及其组装工序的俯视图。图9B是表示图9A的接下来的工序的俯视图。图9C是沿着图9B的X1-X1线的放大横截面图。图9D是表示图9B的接下来的工序的俯视图。图9E是沿着图9D的X2-X2线的放大横截面图。图9F是表示图9D的接下来的工序的俯视图。图9G是沿着图9F的X3-X3线的放大横截面图。图10A是表示本发明的实施方式6的高压水银灯的发光管密封部的结构的立体图。图10B是表示同一密封部的结构的俯视图。图10C是沿着图10B的Y-Y线的放大横截面图。图10D是沿着图10B的Z-Z线的放大横截面图。图11A是表示图10A所示的密封部的部件及其组装工序的俯视图。图11B是表示图11A的接下来的工序的俯视图。图IIC是表示图11B的工序的结果的状态的俯视图。图11D是表示图11B的接下来的工序的俯视图。图12是表示本发明的实施方式7的灯单元的局部截面立体图。图13是表示本发明的实施方式8的前投影仪的立体图。图14是表示同一实施方式的后投影仪的立体图。图15是表示现有技术例的高压水银灯的发光管的结构的截面图。图16是表示具有现有技术例的抑制密封部破损机构的高压水银灯的发光管结构的截面图。附图标记1发光管2发光管的发光部3、4发光管的密封部5、6电极5a、6a电极棒5ae、7ae焊接部分5b线圈5c熔化部7、8、14、15导电用金属箔7a、8a、14a、14i、16a套筒状金属箔7b、16b金属箔切片7e、14e后端焊接部7t、14t前端焊接部9、10外部Mo引线11水银12氩13溴14b金属箔切片部14c、14d切口15a大宽度部15b窄宽度箔片部16电极20高压水银灯21电源连接端子22圆筒形灯头23灯单元24反射镜25引线26贯通孔30前投影仪31框体32光学单元33控制单元34投射透镜35冷却风扇单元36电源单元40后投影仪41框体42穿透式屏幕具体实施例方式本发明的高压放电灯基于上述基本结构,能够得到以下实施方式。S卩,上述电极棒中的被上述套筒状金属箔覆盖的区域,包含上述电极棒中的至少与上述导电用金属箔重合的部分。另外,可以在上述导电用金属箔的端部设置金属箔切片部,上述金属箔切片部巻绕于上述电极棒而形成上述套筒状金属箔。另外,上述金属箔切片部在其至少一个部位通过焊接而相对于上述电极棒固定,上述金属箔切片部的通过上述焊接而固定的部位被上述金属箔切片部的其它的部分覆盖。另外,在上述电极棒是钨制的情况下,上述套筒状金属箔由钼、铌、铼、钨以及钽中的任意一种或者以其为主成分的合金构成。另外,本发明的灯单元具有上述任意一种结构的高压放电灯和具有凹面的反射面反射镜,上述高压放电灯安装于上述反射镜,上述高压放电灯的射出光被上述反射面反射。另外,本发明的投射型图像显示装置具有上述任一种结构的灯单元、光学单元,该光学单元对来自上述灯单元的照明光进行调制并形成光学图像;以及投射装置,该投射装置将上述光学图像放大并投射。以下,参照附图,对本发明的实施方式进行详细说明。(实施方式l)图1表示本发明的实施方式1的额定功率为300W的高压水银灯的发光管的结构。该发光管的基本结构与上述以往例子的发光管相同,具有密封部被改良的结构。发光管1的容器的材质为石英玻璃,由管中央部的大致为旋转椭圆形状的发光部2和连接于其两侧并且向外方向延伸的大致为圆柱形状的密封部3、4构成。在发光部2内,一对钨(W)制的电极5、6相互面对地配置。而且,在密封部3、4中,构成电极5、6的一部分地电极棒5a、6a(横截面为圆形)的埋入部通过所谓的拉深密封加工而密封。埋入部中如下所述,使用作为本实施方式的特征的结构。并且,与电极棒5a、6a的后端部焊接并接合的钼(Mo)制的导电用金属箔7、8也被气密地密封。在导电用金属箔7、8中,在与电极棒5a、6a的接合部的相反侧的端部,接合钼(Mo)制的外部引线9、10,并向发光管1的外部拉出。在发光管1的管内,分别封入规定量的作为发光物质的水银(Hg)ll、作为启动辅助用稀有气体的氩(Ar)12以及作为卤素的溴(Br)13。对发光管1的具体结构进行详细说明。发光部2大致为旋转椭圆形状,例如,其中央部的内径①ai为5.0mm、外径①ao为12.Omm、管内轴长Lao为8.Omm、内容积Vai为0.lcc。密封部3、4大致为圆柱形状,其外径①so为5.8mm、全长Ls为30mm。另外,发光管1的全长Lo为68mm。另外,电极5、6间即电极间距离Ld为1.2mm。另外,水银11的封入量的总量为35mg(0.35mg/mm3),氩11的封入量为30kPa(室温时),溴12的总量为0.5X10—3ymol。电极5(电极6也相同)的形状如图2A中放大所示那样,其前端部5c例如形成为大致半球形状。这是基于现有技术的装置,这样的形状通过如下方式制作,即,如图2B所示,首先在电极棒5a(截面为圆形且棒径0.50mm)的前端部安装2层巻的钨(W)制的线圈5b(W线径0.30mm、线圈巻数7次),接下来,通过例如YAG激光等熔化电极棒5a和线圈5b的前端部。如图l所示,该电极5的包含电极棒5a的一端部位于发光部2的内部空间,另一端部(后端部)埋入密封部3,上述电极棒5a包含熔化部5c。另夕卜,电极5的尺寸例如设定为,全长Le为7.5mm,埋入电极棒5a的密封部3的埋入部的长度Las(参照图1)为3.8mm。但是,Las值可以在2.54.Omm的范围内选择。接下来,对电极5(电极6也相同)的埋入部的结构进行详细说明。如图3中放大所示,埋入封入部3的电极棒5a的一部分的外周面整体被金属箔7a紧密覆盖。金属箔7a例如由壁厚20ym的薄壁的钼(Mo)构成,形成套筒状(圆筒形状)。接下来,参照图4A4D,对这样的本实施方式的由发光管1的密封部3(密封部4也相同)密封的部件和其组装工序进行说明。首先,如图4A所示,制作呈长方形的带状的导电用金属箔7和与之分离并能够比较容易地形成圆筒形状的矩形的金属箔切片7b。接下来,加工金属箔切片7b,如图4B所示那样形成套筒状金属箔7a。之后,将电极棒5a从成为与导电用金属箔7的焊接部分5ae的后端侧插入套筒状金属箔7a内,成为图4C所示的状态。此时,焊接部分5ae的后端以与套筒状金属箔7a的后端一致的方式插入。然后,通过电阻焊接等将套筒状金属箔7a固定于电极棒5a。接下来,如图4D所示,通过电阻焊接,使电极棒5a的焊接部分5ae和金属箔7a的焊接部分7ae同时与导电用金属箔7的前端焊接部7t接合。最后,将外部引线9接合于导电用金属箔7的后端焊接部7e。另外,一个实施例的导电用金属箔7的尺寸为,将如图4A所示的整体长度Lm设定为18mm,将宽度Wm设定为1.5mm,壁厚tm设定为20ym。矩形的金属箔切片7b的尺寸为,将长度Lma设定为3.0mm,宽度Wma设定为2.Omm,壁厚tm设定为20ym。套筒状金属箔7a的尺寸为,长度Lma设定为3.Omm,筒内径①si设定为0.51mm。电极棒5a和金属箔套筒7a的各自的后端的焊接部分5ae以及7ae的长度Lae(参照图4D)设定为0.6mm。另外,在图4A4C中,代替将矩形的金属箔切片7b成形加工为套筒状金属箔7a,而可以从最初开始使用无缝的套筒状金属箔7a。根据以上的实施方式1的高压水银灯的结构,在密封部3、4的石英玻璃和电极棒5a、6a之间存在套筒状金属箔7a、8a。由此,套筒状金属箔7a、8a作为具有机械式伸张性的缓冲部件而发挥作用,能够极大地缓和(吸收)施加在密封部3、4上的、由其与电极棒5a、6a的热膨胀系数的差所引起的应力。因此,在密封过程中,能够有效地抑制密封部3、4的区域的微小裂纹的产生本身。而且,即使假如增加水银的封入量,使点灯时的发光管l内的蒸汽压提高,产生由此引起的应力,该应力也能够通过套筒状金属箔7a、8a缓和。另外,即使产生微小裂纹,也能够抑制其成长,能够切实地抑制密封部3、4的破损。另外,如上所述,在位于间隙X(参照图15)的区域的电极棒5a、6a的部分,存在产生比较大的微小裂纹的危险。因此,优选电极棒5a、6a中被套筒状金属箔7a、8a覆盖的区域在实质上包含电极棒5a、6a中的与导电用金属箔7、8重合的部分。另外,套筒状金属箔7a、8a包含钼,优选由铌(Nb)、铼(Re)、钨(W)以及钽(Ta)中的任意一种或者以其为主要成分的合金构成。由此,能够充分确保套筒状金属箔7a、8a的耐热性。另外,优选该金属箔7a、8a的壁厚的最大值设定为40ym以下。最小值为了实用而优选为10iim以上。接下来,对为了确认本实施方式的高压水银灯的作用效果而进行的试验进行说明。对于上述实施方式1的高压水银灯的发光管1(20灯),在后述实施方式7的图12所示的灯单元23的方式下进行寿命试验,观察发光管1的密封部3、4的破损状况。寿命试验中的灯单元23在使发光管1水平的状态下点灯。发光管1的点灯通过点灭循环进行,该点灭循环通过频率100Hz的矩形波电流,将以额定电力300W点灯3小时、灭灯0.5小时作为l个周期,使之重复。另外,为了比较,试制并准备2种比较用发光管101和201,该发光管101和201由图15以及图16所示的现有技术的密封部的结构构成,与本实施方式的发光管l相同,观察寿命试验中的密封部的破损状况。具体来说,比较用发光管101的结构(图15),除了从图3所示的本实施方式的发光管1的密封部结构中除去覆盖电极棒5a、6a的套筒状金属箔7a、8a这一点之外,与发光管1完全相同地设定。另外,比较用发光管201的结构(图16)将1层巻的钼(Mo)制的线圈部件203、203(线径0.lmm、线圈巻数30次)分别巻绕并埋设于电极棒105a、106a,从而替代图3所示的本实施方式的发光管l的密封部结构的套筒状金属箔7a、8a,其它的结构与发光管l完全相同地设定。另外,装备了比较用发光管101、201的灯以及灯单元的结构也与实施方式7的灯20和灯单元23完全相同地设定。表1表示本实施方式的发光管1以及比较用发光管101、201到作为额定寿命时间的2000小时内的各累积点灯时间为止,产生密封部的破损的灯数。表l寿命试验的各发光管的发生密封部破损的总灯数<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>(寿命试验的各发光管灯数为20盏灯)由表1可知,在比较用发光管101的情况下,从累积点灯时间仅为1小时起就开始产生密封部的破损,在2000小时内,20盏灯中的14盏灯产生了破损。另外,比较用发光管201从累积点灯时间为100小时起开始产生密封部的破损,在2000小时内,20盏灯中的10盏灯产生了破损。与之相对,实施方式1的发光管即使达到额定寿命时间2000小时,密封部3、4也完全没有发生破损。另外,对发光管l的密封部3、4进行目视检查,在电极棒5a、6a的埋入部没有发现微小裂纹。通过该试验结果可以确认,通过紧密地覆盖电极棒5a、6a的套筒状金属箔7a、8a,能够极大地缓和施加在密封部3、4上的由热膨胀系数差引起的应力。因此,证实了套筒状金属箔7a、8a作为机械式伸縮性高的缓冲部件有效地发挥了作用。(实施方式2)参照图5A5C以及图6,对本发明的实施方式2的发光管进行说明。本实施方式的发光管具有与实施方式1的发光管1不同的密封部结构,密封部以外的结构完全相同。因此,在之后的记载中,也参照图1、图4A图4D、图12,对于与实施方式1相同的各要素,赋予与实施方式1相同的参照符号进行说明。与实施方式1不同的要素是与导电用金属箔7、8、套筒状金属箔7a、8a、以及金属箔切片7b相关的部分。与之对应的要素在图5A5C以及图6中作为导电用金属箔14、套筒状金属箔14a、以及金属箔切片14b等表示出来。图5A5C表示密封在发光管的密封部3中(4也同样)的部件和其组装工序。在本实施方式的发光管中,替代实施方式1的金属箔切片7b,在导电用金属箔14的端部设置金属箔切片部14b。S卩,如图5A所示,切入部14c、14d进入导电用金属箔14的前端部的前端焊接部14t上的对峙的两侧边缘部。由此,形成矩形的金属箔切片部14b,该矩形的金属箔切片部14b能够比较容易地形成圆筒形状。接下来,如图5B所示,通过电阻焊接等,将电极棒5a的后端焊接部5ae与前端焊接部14t接合。接下来,如图5C所示,在电极棒5a的埋入部中的特定部分,在其外周面整体上巻绕并紧密地覆盖金属箔切片部14b,从而成为套筒状金属箔14a的形态。最后,通过电阻焊接等将套筒状金属箔14a焊接于电极棒5a并固定。另外,在一实施例中,导电用金属箔14的尺寸为,将全长Lm设定为18mm,将宽度Wm设定为1.8mm,将壁厚tm设定为20ym。将矩形的金属箔切片部14b的长度Lma设定为2.7mm。套筒状金属箔14a的尺寸为,长度Lma设定为2.7mm,筒内径①si设定为0.51mm。与导电用金属箔14的前端焊接部14t接合的电极棒5a的后端焊接部5ae的长度Lae设定为0.6mm,在该后端焊接部5ae上不巻绕也不覆盖套筒状金属箔14a。另外,在导电用金属箔14的后端焊接部14e,通过电阻焊接等接合有外部引线9。图6表示由电极棒5a、导电用金属箔14和其金属箔切片部14b、以及外部引线9组成的部件密封于一方的密封部3(4也相同)的状态。在这里,电极棒5a的埋入部的长度Las为3.8mm,金属箔套筒14a的长度Lma为2.7mm。对这样的实施方式2的高压水银灯的发光管(20盏灯)在完成的灯单元的形态下进行寿命试验,观察发光管的密封部3、4的破损的产生状况。此时,寿命试验的条件设定为与上述实施方式1的发光管1的寿命试验的条件相同。试验的结果合并在表1中表示,在实施方式2的发光管中,与实施方式1的发光管相同地,到作为额定寿命时间的2000小时为止,完全没有发生密封部3、4的破损,通过目视检查也没有发现微小裂纹的产生。根据以上的实施方式2的结构,与实施方式1的高压水银灯的结构相同,在密封部3(以下,对于密封部4也一样)的石英玻璃和电极棒5a之间存在套筒状金属箔14a,由此,套筒状金属箔14a作为具有机械式伸张性的缓冲部件而发挥作用。因此,能够极大地缓和(吸收)施加在密封部3上的、由其与电极棒5a的热膨胀系数的差所引起的应力,在密封过程中,能够有效地抑制密封部3的该区域中的微小裂纹的产生本身。而且,即使假如增加水银的封入量,使点灯时的发光管1内的蒸汽压提高,产生由此引起的应力,该应力也能够通过套筒状金属箔14a缓和。因此,即使产生微小裂纹,也能够抑制其成长,能够切实地抑制密封部3的破损。(实施方式3)参照图7A7D,对本发明的实施方式3的发光管进行说明。本实施方式的发光管将实施方式2的发光管1的密封部的结构进行变形。密封部以外的结构完全相同。因此,在之后的记载中,对于与实施方式2相同的各要素,赋予与实施方式2相同的参照符号进行说明。图7A图7D表示密封在发光管的密封部3中(参照图6,密封部4也同样)的部件和其组装工序。首先,如图7A所示,与实施方式2的图5A所示的装置相同,在导电用金属箔14的端部设置金属箔切片部14b。接下来,如图7B、图7C所示,将电极棒5a沿着导电用金属箔14的长度方向中心线载置于金属箔切片部14b上。另外,将金属箔切片部14b的切口14d侧的一方的侧片部巻绕在电极棒5a上。图7C是放大地表示图7B的金属箔切片部14b的部分的横截面图。在该状态下,通过使用电极16的电阻焊接等,将金属箔切片部14b接合在焊接部位We的位置。另外,如图7D所示,将金属箔切片部14b的切口14c侧的侧片部巻绕在电极棒5a上。由此,金属箔切片部14b巻绕在电极棒5a的外周面整体上,从而成为套筒状金属箔14a的形态。在该状态下,以如下方式设定金属箔切片部14b的形状、尺寸与焊接部位We的关系,即,金属箔切片部14b的切口14c侧的另一方的侧片部巻绕至覆盖焊接部位We的范围。这样,如果金属箔切片部14b的焊接部位We被金属箔切片部14b的其它部分覆盖,则能够提高通过套筒状金属箔14a抑制密封部的微小裂纹的产生的效果。其理由如下。即,在焊接部位We,由于套筒状金属箔14a固定于电极棒5a,所以,作为缓冲部件的功能受到限制。因此,当焊接部位We露出并接触密封玻璃时,在该区域,通过套筒状金属箔14a的缓冲作用缓和热膨胀系数的差所引起的应力的效果减弱。与之相对,通过由金属箔切片部14b的其它的部分覆盖焊接部位We,能够回避上述不适合的状况的发生。(实施方式4)参照图8A图8D,对本发明的实施方式4的发光管进行说明。本实施方式是实施方式3的发光管的密封部的制造方法的另外的例子。因此,在之后的记载中,对于与实施方式3相同的各要素,赋予与实施方式3相同的参照符号进行说明。图8A图8D表示密封在发光管的密封部3中(参照图6,密封部4也同样)的部件和其组装工序。首先,如图8A所示,与实施方式3的图7A所示的装置相同,在导电用金属箔14的端部设置金属箔切片部14b。接下来,如图8A、图8B所示,使电极棒5a偏向金属箔切片部14b的切口14d侧的一方的侧片的端部并进行载置。图8B是放大地表示图8A的金属箔切片部14b的部分的横截面图。在该状态下,通过在焊接部位We的位置进行电阻焊接等,将金属箔切片部14b接合于电极棒5a。接下来,如图8C所示,在巻绕金属箔切片部14b的同时,使电极棒5a旋转至沿着金属箔切片部14b的中心线的位置。另外,如图8D所示,将金属箔切片部14b的切口14c侧的另一方的侧片部巻绕在电极棒5a上。由此,金属箔切片部14b巻绕在电极棒5a的外周面整体上,从而成为套筒状金属箔14a的形态。在该状态下,金属箔切片部14b的切口14c侧的另一方的侧片部巻绕至覆盖焊接部位We的范围。这样,与实施方式3相同,能够提高通过套筒状金属箔14a抑制密封部的微小裂纹的产生的效果。(实施方式5)参照图9A图9G,对本发明的实施方式5的发光管进行说明。本实施方式的发光管将实施方式2的发光管的密封部的结构进行变形。密封部以外的结构完全相同。因此,在之后的记载中,对于与实施方式2相同的各要素,赋予与实施方式2相同的参照符号进行说明。图9A图9G表示密封在发光管的密封部3中(参照图6,密封部4也同样)的部件和其组装工序。首先,如图9A所示,在导电用金属箔14的端部形成金属箔切片部14f。金属箔切12片部14f与实施方式2的金属箔切片部14b的形状不同。即,通过切口14g、14h形成为矩形的金属箔切片部14f相对于导电用金属箔14的长度方向的中心线偏向图的上方配置。艮卩,金属箔切片部14f的、从导电用金属箔14的中心线开始的上侧(大宽度部)的宽度比下侧(小宽度部)的宽度大。大宽度部和小宽度部的宽度的比例以能够得到以下说明的结构的方式设定。另外,在图9A的金属箔切片部14f的小宽度部表示出焊接部位We,这表示在以后的焊接工序中应该实施焊接的部位。接下来,如图9B、图9C所示,使电极棒5a以与焊接部位We重叠的方式偏向金属箔切片部14f的小宽度部侧配置。图9C放大地表示图9B的X1-X1截面。在该状态下,通过电阻焊接等,将金属箔切片部14f接合在焊接部位We的位置。接下来,如图9D、9E所示,在巻绕金属箔切片部14f的同时,使电极棒5a旋转至沿着金属箔切片部14f的中心线的位置。图9E放大地表示图9D的X2-X2截面。另外,如图9F、图9G所示,将金属箔切片部14f的大宽度部巻绕在电极棒5a上。图9G放大地表示图9F的X3-X3截面。由此,金属箔切片部14f巻绕在电极棒5a的外周面整体上,从而成为套筒状金属箔14i的形态。在该状态下,以如下方式设定金属箔切片部14f的形状、尺寸与焊接部位We的关系,即,金属箔切片部14f的大宽度部巻绕至覆盖焊接部位We的范围。这样,如果金属箔切片部14f的焊接部位We被金属箔切片部14f的其它的部分覆盖,则与实施方式3相同,能够提高通过套筒状金属箔14i抑制密封部的微小裂纹的产生的效果。(实施方式6)参照图10A图10D、图11A图11D,对本发明的实施方式6的发光管进行说明。本实施方式的发光管将实施方式1的发光管1的密封部的结构进行变形。密封部以外的结构完全相同。因此,在之后的记载中,对于与实施方式1相同的各要素,赋予与实施方式1相同的参照符号进行说明。图10A图10D、图11A图11D表示密封在发光管的密封部3中(密封部4也同样)的部件和其组装工序。图10A是表示本实施方式中将电极棒5a、导电用金属箔15、套筒状金属箔16a、以及外部Mo引线9组装的状态的立体图。图10B是其俯视图。导电用金属箔15具有宽宽度部15a和比宽宽度部15a的宽度小的窄宽度箔片部15b(参照图11A)。套筒状金属箔16a是与实施方式1的套筒状金属箔7a同样的要素,窄宽度箔片部15b被套筒状金属箔16a覆圭图10B的宽宽度部15a的Y-Y截面在图IOC中放大地表示。在宽宽度部15a中,形成沿着长度方向中心线的圆弧槽15c。圆弧槽15c不仅形成在宽宽度部15a上,还遍及窄宽度箔片部15b地形成。窄宽度箔片部15b整体形成为圆弧状。电极棒5a以及外部Mo引线9安装在窄宽度箔片部15b以及宽宽度部15a的圆弧槽15c内。图10B的宽宽度部15a的Z_Z截面在图10D中放大地表示。如该图所示,电极棒5a被窄宽度箔片部15b紧密地覆盖,该窄宽度箔片部15b巻绕于电极棒5a的外周面的周向的一部分(在图中大约为半周)。另外,巻绕窄宽度箔片部15b的区域的电极棒5a和窄宽度箔片部15b的外周面整体被套筒状金属箔16a覆盖。对制造上述那样的密封部的结构的工序进行以下说明。但是,对于外部Mo引线9,省略图示以及说明。首先,如图11A所示,准备电极棒5a、导电用金属箔15、以及金属箔切片16b。导电用金属箔15制作成如下形状,即,在宽宽度部15a的前端形成窄宽度箔片部15b。另外,为了方便,对于宽宽度部15a和窄宽度箔片部15b,在形成圆弧槽15c的加工前后,使用同一参照符号进行说明。接下来,如图IIB所示,在导电用金属箔15上形成圆弧槽15c,该圆弧槽15c遍及宽宽度部15a和窄宽度箔片部15b。另一方面,将金属箔切片16b成形加工为套筒状金属箔16a,将电极棒5a插入该套筒状金属箔16a中,成为图IIC所示的状态。在该状态下,电极棒5a的前端部从套筒状金属箔16a突出足够长。接下来,如图11D所示,将从套筒状金属箔16a突出的电极棒5a的前端部,相对于导电用金属箔15的圆弧槽15c,从窄宽度箔片部15b起,多少遍及至宽宽度部15a的端部地安装。在该状态下,将窄宽度箔片部15b焊接于电极棒5a。另外,使套筒状金属箔16a如箭头所示那样移动,并以覆盖电极棒5a和窄宽度箔片部15b的外周面的方式配置。由此,制作出图IOA所示的组装体。如本实施方式所示,电极棒5a和窄宽度箔片部15b的外周面被套筒状金属箔16a覆盖,由此,能够抑制密封部的微小裂纹的产生。艮卩,通过由套筒状金属箔16a覆盖,得到作为缓冲部件的功能,能够在该区域内缓和热膨胀系数的差所引起的应力。(实施方式7)图12表示本发明的实施方式7的灯单元23。该灯单元23具有由发光管1构成的高压放电灯20,上述发光管1具有上述实施方式的结构。高压放电灯20构成为如下状态,S卩,上述发光管1的一方的密封部3上安装有带电源连接端子21的圆筒形灯头22。在这里,发光管1的一方的密封部3的外部Mo引线9连接于电源连接端子21(未图示)。作为灯单元23,具有如下结构,即,高压放电灯20的灯头22安装并保持于反射镜24。另外,引线25通过设置于反射镜24的贯通孔26而拉出到外部,上述引线25连接于高压放电灯20的另一方的密封部4的外部Mo引线10。作为反射镜24,例如可以使用旋转椭圆面镜、旋转抛物面镜、凹面(球面)镜等。镜面例如具有以下结构,即,在硬质玻璃基体的旋转椭圆面上形成的凹面部分上,蒸镀由多层干涉膜构成的反射膜。(实施方式8)参照图13及图14,对本发明的实施方式8的投射型图像显示装置进行说明。图13表示前投影仪30的大致结构,前投影仪30作为使用实施方式7的灯单元23的投射型图像显示装置的一个例子。图13表示卸下框体31的顶板的状态。前投影仪30是向设置在其前方的屏幕(未图示)投影图像的类型的投影仪。前投影仪30收纳在框体31中,由作为光源的灯单元23、光学单元32、控制单元33、投射透镜34、冷却风扇单元35、以及电源单元36等构成。光学单元32具有图像形成单元和照明单元(任意一个都未图示),图像形成单元对入射光进行调制并形成图像,照明单元将来自灯单元23的照明光照射于图像形成单元。照明单元具有由3色的滤色器构成的色轮等(未图示),将照明光分解为3原色并照射于图像形成单元。控制单元33对图像形成单元等进行驱动控制。投射透镜34将通过图像形成单元调制而形成的光学图像放大并投射。电源单元36将从商用电源供给的电力转换为适合于控制单元33和灯单元23的电力并分别供给。另外,灯单元23能够作为图14所示的投射型图像显示装置的一个例子即后投影仪40的光源使用。后投影仪40具有如下结构,即,将灯单元23、光学单元、投射透镜、镜子(任意一个都未图示)等收纳于框体41内的结构。由投射透镜投射并被镜子反射的图像从穿透式屏幕42的里侧投影并显示图像。工业实用性本发明的高压放电灯能够切实地抑制密封部的微小裂纹的产生,有效的抑制密封部的破损,所以,能够作为高压水银灯使用,该高压水银灯作为投射型图像显示装置的光源。另外,除了高压水银灯以外,还能够直接适用于例如金属卤化物灯等高压放电灯,例如可以作为机动车的头灯用金属卤化物灯使用。1权利要求一种高压放电灯,其特征在于,具有石英玻璃制的发光管,该石英玻璃制的发光管具有发光部和连接于该发光部的密封部,上述发光部在内部封入水银,且相互面对地配置有一对电极,上述一对电极具有电极棒,上述电极棒的一端部位于上述发光部的内部空间,上述电极棒的另一端部埋入上述密封部,并且与密封于上述密封部的导电用金属箔接合,在上述电极棒中的被埋入上述密封部的部分的至少一部分,其外周面整体被套筒状金属箔紧密地覆盖。2.如权利要求1所述的高压放电灯,其特征在于,上述电极棒中的被上述套筒状金属箔覆盖的区域,包含上述电极棒中的至少与上述导电用金属箔重合的部分。3.如权利要求1所述的高压放电灯,其特征在于,在上述导电用金属箔的端部设置金属箔切片部,上述金属箔切片部巻绕于上述电极棒而形成上述套筒状金属箔。4.如权利要求3所述的高压放电灯,其特征在于,上述金属箔切片部在其至少一个部位通过焊接而相对于上述电极棒固定,上述金属箔切片部的通过上述焊接而固定的部位被上述金属箔切片部的其它的部分覆盖。5.—种高压放电灯,其特征在于,具有石英玻璃制的发光管,该石英玻璃制的发光管具有发光部和连接于该发光部的密封部,上述发光部在内部封入水银,且相互面对地配置有一对电极,上述一对电极具有电极棒,上述电极棒的一端部位于上述发光部的内部空间,上述电极棒的另一端部埋入上述密封部,并且与密封于上述密封部的导电用金属箔接合,在上述导电用金属箔的端部形成比其它部分宽度窄的窄宽度箔片部,在上述电极棒中的被埋入上述密封部的部分的至少一部分,其外周面的周向上的一部分被上述窄宽度箔片部紧密地覆盖,上述窄宽度箔片部以及上述电极棒中的、上述窄宽度箔片部所处区域的外周面整体被套筒状金属箔覆盖。6.如权利要求15中的任意一项所述的高压放电灯,其特征在于,上述套筒状金属箔由钼、铌、铼、钨以及钽中的任意一种或者以其为主成分的合金构成。7.—种灯单元,其特征在于,具有如权利要求16中的任意一项所述的高压放电灯、以及具有凹面的反射面的反射镜;该灯单元构成为,上述高压放电灯安装于上述反射镜,上述高压放电灯的射出光通过上述反射面反射。8.—种投射型图像显示装置,其特征在于,具有如权利要求7所述的灯单元;光学单元,该光学单元对来自上述灯单元的照明光进行调制并形成光学图像;以及投射装置,该投射装置将上述光学图像放大并投射。全文摘要一种短弧形高压放电灯,具有石英玻璃制的发光管(1),该石英玻璃制的发光管具有在内部封入水银,并且以一对电极相互面对的方式配置的发光部(2)和连接于该发光部密封部(3)。一对电极具有电极棒(5a),电极棒的一端部位于发光部的内部空间,电极棒的另一端部埋入密封部,并且与密封于密封部的导电用金属箔(7)接合,在电极棒中的被埋入密封部的部分的至少一部分,其外周面整体被套筒状金属箔(7a)紧密地覆盖。在整个灯寿命期间,能够切实地抑制超高压的管内蒸汽压带来的发光管密封部破损,并得到使发光管内的蒸汽压上升至30MPa以上的高效率且高品质的灯。文档编号F21S2/00GK101755323SQ20088002485公开日2010年6月23日申请日期2008年7月14日优先权日2007年7月17日发明者北原良树,坂口淳,小野胜广申请人:松下电器产业株式会社
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