专利名称：放电灯及其灯组合件的制作方法
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投影机用光源和数字微型反射镜设备(DMD)投影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，液晶投影机和DMD投影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8(a)～(c)来说明以往的短弧型超高压水银灯1000。
图8(a)是模式化地表示放电灯1000上面的俯视图；图8(b)是模式化地表示放电灯1000侧面的侧视图；图8(c)是表示沿图8(a)c-c’线的截面图；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)；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W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，如图8(c)所示，密封部120的截面形状为圆形。在密封部120中，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的密封。下面简单说明在密封部120能密封发光管110的原理。
虽然由于构成玻璃部122的石英玻璃与构成和Mo箔124的钼，相互之间热膨胀系数不同，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能够进行发光管110内的密封。即，通过利用压接Mo箔124和玻璃部122进行的箔密封来进行密封部120的密封。并且，因为玻璃部122和W电极112的电极轴116相互之间没有压接，所以两者之间由于热膨胀系数不同而产生间隙(无图示)。
紧贴密封部120的玻璃部122的Mo箔124具有矩形平面形状，如图8(c)所示，被配置在密封部120以及120’内的中心。Mo箔124在与焊接部117位置相对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，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。
在以往的灯1000中，存在着因密封部120的密封构造被破坏而导致的灯寿命变短这一问题。
即，灯1000的密封部120的截面形状是圆形，所以密封部120厚度方向的长度是一定的(换言之，密封部120的玻璃部122的厚度一定)，而且，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9(a)以及图9(b)所示，以对箔表面成直角的方向(图中Z方向)在Mo箔124上均匀地施加内部应力40(来自玻璃部122的内部应力40)。因此，如图9(c)所示，伴随着灯1000的使用，重复进行Mo箔124的膨胀、收缩，存在于放电管110一侧的玻璃部122电极轴116之间存在的间隙119，在仅仅是被压接着的Mo箔124和玻璃部122之间，向箭头119a的方向(即，Mo箔124的长度方向)前进。间隙119向前推进，一到达Mo箔124和外部引线130的焊接部132,Mo箔124就整个被氧化而失去Mo箔124的导电性，所以灯1000停止工作。
而且，伴随图像投影装置小型化的灯尺寸小型化要求缩小密封部120的尺寸。按照这种要求，一缩小密封部120的尺寸，则如图9(b)所示，到Mo箔124的侧面124a和玻璃部122的表面122a的玻璃厚度T变薄，所以从Mo箔124的侧面124a前进的裂纹45到达玻璃部122的表面122a,因此就产生了密封部120的密封构造被破坏这一问题。
为解决所存在的问题，本发明的目的在于提供一种能长期保持密封部的密封构造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、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；在所述一对密封部中的至少一个密封部上，至少形成一个与该密封部内的其他部分相比，该密封部中金属箔的厚度方向上的长度较小的缩径部分。
最好把所述缩径部分中的至少一个设置在比所述密封部的中央更靠近发光管的部位上。
最好在所述密封部上形成多个所述缩径部分。
而且，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，最好是在所述至少一个密封部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，至少形成一个所述缩径部分。
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、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；在所述一对密封部中的至少一个密封部上至少形成一个与该密封部中金属箔的厚度方向的长度相比，该密封部中所述厚度方向呈直角方向上的长度比较大的扁平截面部分。
在某实施例中，所述扁平截面部分的截面形状是在所述金属箔的所述厚度方向上具有短轴，而在与所述厚度方向呈直角的方向上具有长轴的近似椭圆形。
最好把所述扁平截面部分设置在比所述密封部的中央更靠近发光管的部位上。
最好把所述扁平截面部分形成在整个所述密封部上。
最好使所述一对密封部分别具有收缩密封构造。
最好把所述一对密封部分的与发光管相反一侧的端部形成为锥形。
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。在某实施例中，所述发光物质至少要有水银。
本发明的灯组合件包括所述放电灯、用于反射从放电灯发出的光的反射镜。
某实施例放电灯的制造方法，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贴紧的工序(c)；在所述侧管部上形成缩径部分的工序(d)。而且，在某实施例中，通过把所述侧管部拉拽到所述外部引线一侧来实施所述工序(d)。
其中，所述放电灯灯管具有构成放电灯发光管的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以及与连接所述电极一侧相反一侧的所述金属箔连接的外部引线。
下面说明本发明的作用。
根据本发明的放电灯，因为在密封部内形成有其金属箔厚度方向的长度与密封部内的其他部分相比相对较小的缩径部分，所以可以使施加到缩径部分的密封部内金属箔表面上的内部应力(来自玻璃部的内部应力)变小。因此，可以使来自缩径部分金属箔的内部应力相对地大于其他部分，所以，在缩径部分能够有选择地使金属箔变形(热膨胀)。其结果，利用缩径部分的金属箔能够使密封部的间隙停止发展，与现有技术相比，能够长期保持密封部的密封构造。如果把缩径部分设置在比所述密封部的中央更靠近发光管的部位上，则能够更有效地阻止密封部的间隙发展。而且，如果在密封部上形成多个缩径部分，就能够在多处阻止密封部的间隙发展，所以比较理想。而且，如果把缩径部分形成在密封部中电极的末端和外部引线的末端之间的区域上，就能够避开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下降这一问题。
根据本发明的放电灯，因为在密封部上形成有其密封部中与所述厚度方向呈直角的方向上的长度与该密封部中金属箔的厚度方向的长度相比相对较大的扁平截面部分，所以与现有技术相比，能够使从金属箔侧面行进的裂纹难以到达密封部表面。其结果，与现有技术相比，能够长期保持密封部的密封构造。可以使扁平截面部分的截面形状为在所述金属箔的所述厚度方向上具有短轴，而在与所述厚度方向呈直角的方向上具有长轴的近似椭圆形。因为在温度变化大的发光管一侧容易产生裂纹，所以，把扁平截面部分设置在比密封部的中央更靠近发光管的部位上，这样就能有效地防止由于裂纹造成的密封部的密封构造被破坏这一问题。而且，也可以把密封部整体的截面形状设定为近似椭圆形，使密封部整体成为扁平截面部分。
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密封构造。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结构。
根据本发明的放电灯，由于其一对密封部的至少一方具有缩径部分，所以能够长期保持密封部的密封构造、延长灯的寿命。而且，根据本发明的其他放电灯，由于其一对密封部的至少一方具有扁平的截面部分，所以能够长期保持密封部的密封构造、延长灯的寿命。
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’线截面的截面图；图1(d)是模式化地表示金属箔24端面形状的放大图；图2是表示密封部缩径部分截面的放大图；图3(a)～(c)是用于说明有关实施例1放电灯100制造方法的工序截面图；图4是用于说明有关实施例1放电灯200制造方法的截面图；图5(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5(b)是模式化地表示放电灯200构成的侧视图；图5(c)是表示沿图5(a)c-c’线截面的截面图；图6是用于说明有关实施例2放电灯300制造方法的工序截面图；图7是模式化地表示有关实施例3灯组合件500构成的截面图；图8(a)是模式化地表示以往的放电灯1000构成的俯视图；图8(b)是模式化地表示放电灯1000构成的侧视图；图8(c)是表示沿图8(a)c-c’线截面的截面图；图9(a)～(c)是用于说明以往的放电灯1000所需要解决的问题的图。
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-缩径部；28-扁平截面部分；30-外部引线；32-连接部(焊接部)；40、40’-内部应力；44-研磨机；45-裂纹；50-喷灯；55-灯头；60-反射镜；62-引线用开口部；65-引线100、200、300-放电灯；500-灯组合件；110-发光管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，用同一参照符号表示实质上具有同一功能的构成部件。
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’线截面的截面图；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、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0.01～1.0cc。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’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的气密。换言之，密封部20是利用金属箔24和玻璃部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。这样做的理由是使之与玻璃部22之间不出现间隙，并且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垂直的方向x(X方向)上，从而尽可能地做到在与厚度方向垂直的方向x(X方向)上不产生裂纹。
最好使密封部20具有收缩密封构造。这样做的理由是在制作具有收缩密封构造的密封部时，加热玻璃管进行密封后使之自然冷却，所以能使密封部20的玻璃部22上不产生残留应力(变形)，从而使其密封耐压性能得以提高。利用焊接使密封部20内的金属箔24与电极12接合，金属箔24在与电极12相接合一侧的相反一侧上具有外部引线30。外部引线30可以由钼构成。并且，因为密封部20’的构成与该密封部20的构成相同，所以在此省略其说明。
在一对密封部中的至少一方的密封部20上，至少形成一个缩径部分26。缩径部分26的、在密封部20中的金属箔24厚度方向(Z方向)上的长度比密封部20中的其他部分(例如邻接缩径部分26的部分)要小。即，金属箔24厚度方向上的玻璃部22的厚度比其他部分要小。如图1(b)所示，缩径部分26比邻接缩径部分26的部分凹下去一些，缩径部分26厚度方向(Z方向)上的长度L’比密封部20中的其他部分的长度L要短。例如可以设定使缩径部分26厚度方向上的长度L’为其他部分厚度方向上长度L的70％～90％。
缩径部分26处在密封部20中的金属箔24置位的区域中，在该区域中密封部20的外形是一旦凹下去后，其厚度方向上的长度又再次变得大于凹部的厚度方向上的长度，所以如图1(c)所示，当密封部20的截面形状以及缩径部分26的截面形状为圆形时，缩径部分26具有比其他部分的外径更小的外径。
在本实施例中，缩径部分26的外径为7mm，缩径部分26以外的外径为8mm。为了使沿金属箔24的侧面24c行进的裂纹不易到达缩径部分26的表面26a，金属箔24的侧面24c和缩径部分26的表面26a的玻璃部22的厚度T最好在2mm以上。并且，缩径部分26的截面形状并不限于圆形，例如也可以设定为椭圆形状。而且，本实施例的放电灯100的构成要使一方的密封部20具有一个缩径部分26，而另一方的密封部20’具有多个缩径部分26。
下面，参照图2。图2(a)以及图2(b)是模式化地表示密封部20缩径部分26的放大图。
如图2(a)所示，如果密封部20具有缩径部分26，则与其他部分比较，在缩径部分26上能够减小来自垂直加在金属箔24上的玻璃部22的内部应力40。这是因为玻璃部22的厚度在缩径部分26上比其他部分要薄一些，所以由玻璃部22施加给金属箔24的应力在缩径部分26的位置上比其他部分要弱一些。因此，如图2(b)所示，在缩径部分26的位置上，与其他部分比较，由金属箔24施加给玻璃部22的内部应力40’就相对地变强，所以如箭头24d那样，金属箔24发生变形，在缩径部分26的金属箔24产生膨胀部分24e。其结果，由于金属箔24的膨胀部分24e的存在，能够使向箭头19a的方向发展的间隙19停止发展，从而能够避免金属箔24整体被氧化。即，与现有技术相比，通过使置位于缩径部分26的金属箔24作为间隙发展停止部24e来发挥作用，就能够长期保持密封部的密封构造。
并且，最好是把缩径部分26形成在密封部20(玻璃部22)中的、电极12的末端12e和外部引线30的末端30e之间的区域上。这是因为把缩径部分26形成在该区域时，缩径部分26就被置位于电极12以及外部引线30和金属箔24的焊接处以外的部分上，所以能够避开电极12和金属箔24的连接强度以及外部引线30和金属箔24的连接强度下降这一问题。
如图1(a)以及图1(b)所示，如果把缩径部分26形成在连接发光管10一侧，因为间隙19是从发光管10一侧开始发展的，所以与把缩径部分26形成在密封部20的中央部分相比能够在更早的阶段就使间隙19停止发展，所以比较理想。例如，在密封部20(玻璃部22)中，可以使缩径部分26底面的至少一部分置位于从金属箔24的1/2的位置沿长度方向(Y方向)到紧靠发光管10的部分上。而且，如果象密封部20’那样形成多个缩径部分26，就能够在多处使间隙19停止发展，所以更为理想。
并且，在本实施例中，虽然其构成是使一对密封部全都具有缩径部分26，但只要至少一方的密封部具有缩径部分26，与现有技术相比，就能够使间隙19停止发展，从而能够长期保持密封部的密封构造。例如，其构成也可以是只在当放电灯100被固定到反射镜上时会产生剧烈温度变化的射出方向(反射镜前方开口部一侧)的密封部上形成缩径部分26。
下面，参照图3来举例说明放电灯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截面图；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)。把具有电极12和外部引线30的金属箔(Mo箔)24称为“电极组装体”，并且，从有效地防止发光管的黑化·失透的观点来看，所使用的放电灯用玻璃管最好是由各种碱不纯物(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来构成。但是，本发明并不限定这种玻璃管。
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，通过用燃烧器50对玻璃管22进行加热软化，使所述玻璃管(侧管部)22和所述金属箔24贴紧，以此形成密封部20(密封部形成工序)。此时，如在金属箔24和玻璃管22(密封部20的玻璃部)还未贴紧的状态下，把所述密封部20向箭头52的方向拉拽，则如图3(c)所示，在玻璃管22上产生缩径，从而在密封部20上形成缩径部分26(缩径部分形成工序)。这样就可以制造具有带缩径部分26的密封部20的放电灯100。并且，如果在竖立状态下对玻璃管22进行加热软化，则由于玻璃管22自身的重量玻璃管22会伸长，所以利用重力能够比较容易地形成缩径部分26。
缩径部分26也可以这样形成即，在使整个金属箔24和侧管部22贴紧之后，有选择地对需要形成缩径的部位进行加热融化，而后，把侧管部22向箭头52的方向(外部引线一侧的方向)拉拽。而且，也可以在有选择地对需要形成缩径的部位进行加热融化后，抓捏该部位形成缩径部分26。
而且，如图4所示，在缩径部分形成工序之后，也可以进一步对玻璃部22进行加工，制作出把密封部20的端部20a设定成了锥形的放电灯200。如把密封部20的端部20a设定成锥形，则由于端部20a的边的角度从90度变成钝角，所以在进行处理多个放电灯的工序时(例如洗涤工序等)，某放电灯的端部20a的边能够防止或降低对其他放电灯的一部分(例如密封部20的玻璃部22)造成物理性的破坏。也可以把密封部20的端部20a的锥形角θ设定为例如45～60度。
制作锥形端部20a，例如可以通过一面把缩径部分工序后的玻璃管向箭头46的方向旋转一面用研磨机44对玻璃部22进行研磨的方式来进行。在对玻璃部22进行研磨之后，可以一面使外部引线30不致发生弯曲，一面用手来折玻璃的研磨部分，去掉不要的部分23就能得到放电灯200。
在本实施例的放电灯中，一对密封部中的至少一个密封部具有缩径部分26，所以能够使置位于缩径部分26的金属箔24作为间隙停止部24e发挥其功能，其结果，与现有技术相比，能够长期保持密封部的密封构造。
实施例2参照图5说明有关本发明实施例2的放电灯300。本实施例的放电灯300，在把扁平截面部分形成于密封部上这一点上，与把缩径部分26形成于密封部上的所述实施例1的放电灯100不同。并且，为了简要说明本实施例，下面主要说明与实施例1的不同点，省略或简要地说明与实施例1相同的地方。
图5(a)是模式化地表示有关本实施例的放电灯300构成的俯视图；图5(b)是模式化地表示放电灯300构成的侧视图；图5(c)是表示沿图5(a)c-c’线截面的截面图。
本实施例的放电灯300具有发光管10、连接发光管10的一对密封部20以及20’，在所述一对密封部20以及20’中的至少一个密封部上，至少形成有一个扁平截面部分28。扁平截面部分28的构成是与密封部20中金属箔24的厚度方向(图中Z方向)的长度L2相比，垂直于厚度方向的x方向的长度L1是较长的部分，在本实施例中，使整个密封部20(或20’)都能成为扁平截面部分28，并且如图5(c)所示，使扁平截面部分28的截面形状为近似椭圆形状。即，在整个密封部20上形成有在金属箔24的厚度方向上具有短轴28b，而在与厚度方向成直角的x方向上具有长轴28a的近似椭圆形的扁平截面部分28。
如密封部20具有扁平截面部分28，就能够使从金属箔24的侧面24c到扁平截面部分28的表面28c的玻璃部22的厚度T比同一尺寸的以往放电灯更厚。因此，能够使从金属箔24的侧面24c向前推行的裂纹难以到达扁平截面部分28的表面28c。其结果，与现有技术相比，能够更长期地保持密封部的密封构造。
而且，与密封部20的截面为圆形形状的构成情况相比，能够缩小厚度方向的长度L2相对于与厚度方向成直角的x方向的长度L1的比例，所以能够相对地缩小来自加在金属箔24的上面以及下面的玻璃部22的内部应力。因此，金属箔24容易向厚度方向变形，向厚度方向的金属箔24内部应力增强；结果，能够使从金属箔24的侧面24c加给玻璃部22的内部应力(来自与厚度方向成直角的x方向的金属箔24的内部应力)比截面为圆形时要小。因此，与截面为圆形的密封部相比，从金属箔24的侧面24c到扁平截面部分28的表面28c的玻璃部22的厚度T即使是同一密封部20的情况下，本实施例的近似椭圆形的密封部20也能够更长期地保持密封部的密封构造。
在本实施例中，如图5(c)所示，构成有扁平截面部分28，使其为在金属箔24的厚度方向(图中Z方向)上具有短轴28b，而在与厚度方向成直角的方向(图中X方向)上具有长轴28a的近似椭圆形的截面。长轴28a的长度(L1)与短轴的长度(L2)的比例，例如可以是2∶1。而且其构成要使当L1约为16mm,L2约为8mm时，从金属箔24的侧面24c到扁平截面部分28的表面28c的玻璃部22的厚度T约为6mm。
而且，即使不把扁平截面部分形成到整个密封部20上，而只是在密封部20的至少一部分上形成扁平截面部分28，与现有技术相比也能够长期地保持密封部20的密封构造。在灯工作时，距离发光管10较近部分比距离发光管10较远部分金属箔24的温度变化大，所以，起因于温度变化而产生的金属箔变形(热膨胀)在发光管10一侧更大，其结果，在发光管10一侧的玻璃部22容易产生裂纹。因此，在密封部20的一部分上形成扁平截面部分28时，与其在密封部20的中央形成扁平截面部分28，不如在发光管10一侧形成扁平截面部分28。并且，其构成也可以象所述实施例1那样，使缩径部分26成为扁平截面部分28；其构成也可以是使缩径部分26和扁平截面部分28分别形成在密封部20上。
并且，在本实施例中，虽然其构成是使一对密封部都具有扁平截面部分28，但只要使至少一个密封部具有扁平截面部分28，与现有技术相比就能长期地保持密封部的密封构造。
下面举例说明放电灯300的制造方法。为了获得放电灯300，在实施了所述实施例1的电极插入工序(图3(a))之后，可以进行密封部形成工序(图3(b))，使垂直于厚度方向(X方向)的方向的长度L1比厚度方向(Z方向)的长度L2要长一些。下面，参照图6进行具体说明。
首先，在垂直方向(图中Y方向)上配置了放电灯用玻璃管之后，为了能向箭头41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的方向旋转，例如用燃烧器50对玻璃管22进行加热软化。
此时，使玻璃管暂时停止旋转，通过调整旋转速度来改变置位于金属箔24厚度方向的玻璃部22和置位于与厚度方向成直角的方向(X方向)的玻璃部22的加热状态，就能在此基础上使玻璃管22和金属箔24贴紧，从而在密封部20上形成扁平截面部分28。在本实施例中，在金属箔24的表面和燃烧器50互相面对的位置上使玻璃管暂时停止旋转(每隔180度使之暂停1次)，进行扁平截面部分28成型。并且，也可以不使玻璃管旋转，而让燃烧器50旋转来加热、软化玻璃管22的既定部分。
在本实施例的放电灯中，密封部20具有扁平截面部分28，所以能够使从金属箔24的侧面24c向前推行的裂纹难以到达密封部20的表面；其结果，与现有技术相比，能够更长期地保持密封部的密封构造。
实施例3可以把所述实施例1以及实施例2的放电灯与放射镜组合来形成灯组合件。图7是模式化地表示具有所述实施例1放电灯100的灯组合件500构成的截面图；灯组合件500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、反射从放电灯100发出的光的反射镜60。并且，所述放电灯100是举例表示的，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反射镜。
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30与灯头55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60a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60a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的投影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。
作为放电灯的一例，在所述实施例中对作为发光物质使用水银的水银灯进行了说明，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亮灯型的点灯方式还是直流亮灯型的亮灯方式都能适用。
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；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；其特征在于在所述一对密封部中的至少一个密封部上，至少形成有一个与该密封部内的其他部分相比，该密封部中金属箔的厚度方向的长度相对较小的缩径部分。
2．根据权利要求1所述的放电灯，其特征在于把至少一个所述缩径部分设置在比所述密封部的中央更靠近发光管的部位上。
3．根据权利要求1或2所述的放电灯，其特征在于在所述密封部上形成有多个所述缩径部分。
4．根据权利要求1或2所述的放电灯，其特征在于所述一对金属箔在与所述一对电极分别进行电连接一侧的相反一侧上还分别具有外部引线；在所述至少一个密封部中的所述电极末端和所述外部引线末端之间的区域上，形成至少一个所述缩径部分。
5．一种放电灯，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；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；其特征在于在所述一对密封部中的至少一个密封部上至少形成一个，与该密封部中金属箔的厚度方向的长度相比，该密封部中所述厚度方向的垂直方向上的长度相对较大的扁平截面部分。
6．根据权利要求5所述的放电灯，其特征在于所述扁平截面部分的截面形状是在所述金属箔的所述厚度方向上具有短轴，而在与所述厚度方向呈直角的方向上具有长轴的近似椭圆形。
7．根据权利要求5或6所述的放电灯，其特征在于所述扁平截面部分被设置在比所述密封部的中央更靠近发光管的部位上。
8．根据权利要求5或6所述的放电灯，其特征在于所述扁平截面部分在整个所述密封部上形成。
9．根据权利要求1或5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。
10．根据权利要求1或5所述的放电灯，其特征在于把所述一对密封部分的与发光管相反一侧的端部形成为锥形。
11．根据权利要求1或5所述的放电灯，其特征在于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。
12．根据权利要求1或5所述的放电灯，其特征在于所述发光物质至少有水银。
13．一种灯组合件，包括权利要求1或5所述的放电灯；反射从所述放电灯发出的光的反射镜。
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’的一对密封部20以及20’；在所述一对密封部20以及20’中的至少一个密封部20上，至少形成有一个与该密封部20内的其他部分相比，密封部20中金属箔24的厚度方向的长度L相对较小的缩径部分26(长度L’)。
文档编号H01J61/36GK1316762SQ0111023
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
发明者关智行, 堀内诚, 甲斐诚, 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