高压放电灯的制造方法、高压放电灯和灯组件的制作方法

专利名称：高压放电灯的制造方法、高压放电灯和灯组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高压放电灯的制造方法、高压放电灯与灯组件。特别涉及制造用作一般照明、和反射镜组合起来用在投影机上、及作汽车前照灯用的高压放电灯的方法。
背景技术：
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得到了广泛的应用，在这样的图像投影装置中一般都使用高亮度的高压放电灯。现有的高压放电灯1000的结构示意地示于图11中。例如日本国公开特许公报特开平2-148561号中就公开了图11所示的灯1000，即所谓的超高压水银灯。
灯1000，包括由石英玻璃构成的发光管(bulb)101，一对顺着发光管101的两侧延长的密封(seal)部102。发光管101的内部(放电空间)封入有发光物质(水银)106，还有一对以钨为材料的钨电极(W电极)103相隔一定的间隔而对向配置。W电极103的一端与密封部102内的钼箔(Mo箔)104焊接在一起，W电极103和钼箔104电气连接在一起。由钼构成的外部导线(Mo棒)105电气连接在Mo箔104的一端。需提一下，发光管101内，除封入有水银106外，还封入有氩(Ar)及少量卤族元素。
下面，简单说明一下灯1000的工作原理。即，始动电压通过外部导线105与Mo箔104施加到W电极103、103上以后，氩(Ar)就开始放电，发光管101的放电空间内的温度就在该放电的作用下上升，水银106因此而被加热并气化。这之后，水银原子就在W电极103、103之间的电弧中心部被激发而发光。因灯1000的水银蒸气压越高，所放出的光就越多，故水银蒸气压越高，就越适合作图像投影装置的光源。但是，出于对发光管110的物理耐压强度的考虑，在15～20MPa(150～200个大气压)这一范围的水银蒸气压下使用灯1000。
所述现有的灯1000的耐压强度在20MPa左右，为进一步提高灯的这种特性，技术人员们在从事进一步提高耐压强度的研究、开发工作(例如，参看日本国公开特许公报特开2001-23570号公报等)。这是因为今天，为实现性能更高的图像投影装置，需要的是高输出、高功率的灯。而为满足这一要求，又要求灯的耐压强度更高之故。
更详细地说明的话，为抑制在为高输出、高功率的灯的情况下，电极的蒸发随着电流的增大变早，就有必要封入比通常情况还多的水银，以提高灯的电压。因为，若相对灯的功率而言，所封入的水银量不足的话，就不能够把灯的电压提高到必要的水平上，而会造成灯的电流增大，其结果就是电极提前蒸发，而得不到可实用的灯。换句话说，从实现高输出的灯的角度来看，是提高灯的功率，制作电极间距比现有的灯的电极间距还短的短弧型灯就行了，但是，实际制作高输出、高功率的灯时，必须提高耐压强度，增加所封入的水银量。在当今的技术下，还没有实现耐压强度极高(例如，30MPa左右以上)、又实用的高压放电灯。
本案的发明者们在开发耐压强度极高(例如，30MPa左右以上)的高压放电灯上取得了成功，并将其在特愿2002-351524号说明书中公开。但是，可以看出，尽管是如此优良的高压放电灯，通过改良制造方法还是可以谋求进一步的改善。

发明内容
本发明就是为解决上述问题而研究出来的。其主要目的，在于提供一种可更为有效地制造具有高耐压强度的高压放电灯的方法。还有，本发明的另一个目的在于提供一种既显示出极高的耐压强度又是启动性良好的高压放电灯的方法。
本发明的高压放电灯的制造方法，为包括管内封入了发光物质的发光管、和保持所述发光管内的气密性的密封部的高压放电灯的制造方法，所述高压放电灯的制造方法包括以下工序准备具有将成为高压放电灯的发光管的发光管部、顺着所述发光管部延长的侧管部的放电灯用玻璃管的工序；从所述侧管部形成所述密封部的工序。形成所述密封部的工序包含将由其软化点比构成所述侧管部的第一玻璃的软化点还低的第二玻璃构成的玻璃部件插到所述侧管部内的工序；在将所述发光管部侧视为前方，所述玻璃部件分为前方部位、后方部位、以及位于所述前方部位和所述后方部位之间的中央部位的情况下，加热所述侧管部，使所述玻璃部件的所述前方部位及所述后方部位贴紧所述侧管部，由此在所述中央部位的至少一部分与侧管部之间形成空隙的工序；及在所述贴紧工序后，在比所述第二玻璃的应变点温度高的温度下，对至少包括所述玻璃部件和所述侧管部的部分加热的工序。
在一较佳的实施方式中，所述加热过程在比所述第一玻璃的应变点温度低的温度下实施。
本发明的另一种高压放电灯的制造方法，为包括管内封入了发光物质的发光管、一对顺着所述发光管的两端延长的密封部的高压放电灯的制造方法，包括以下工序准备具有将成为高压放电灯的发光管的发光管部、一对顺着所述发光管部的两端延长的侧管部的放电灯用玻璃管的工序；将由其软化点比构成所述侧管部的第一玻璃的软化点还低的第二玻璃构成的玻璃管、至少含有电极棒的电极构件，插到所述一对侧管部中的一个侧管部的工序；将所述电极棒的先端视为前方，将所述玻璃管分为前方部位、后方部位、以及位于所述前方部位和所述后方部位之间的中央部位的情况下，通过对所述一个侧管部进行加热让它收缩，使得所述玻璃管的所述前方部位和所述后方部位紧贴所述侧管部，由此形成在所述中央部位的至少一部分与所述一个侧管部之间设置有空隙的一个密封部的工序。
在一较佳的实施方式中，包括以下工序在形成所述一个密封部的工序后，将发光物质导入到所述发光管部内的工序；在形成所述一个密封部的工序后，将由其软化点比构成所述侧管部的第一玻璃的软化点还低的第二玻璃构成的玻璃管和至少含有电极棒的电极构件插到与所述一个侧管部相对应的另一个侧管部中的工序；将所述电极棒的先端视为前方，将所述玻璃管分为前方部位、后方部位、以及位于所述前方部位和所述后方部位之间的中央部位的情况下，通过对所述另一个侧管部进行加热让它收缩，使得所述玻璃管的所述前方部位和所述后方部位紧贴所述侧管部，由此形成在所述中央部位的至少一部分与所述另一个侧管部之间设置有空隙的另一个密封部的工序；及在比所述第二玻璃的应变点温度高且比所述第一玻璃的应交点温度低的温度下，对两个密封部及发光管已形成的灯完成体中的至少包括所述玻璃管和所述侧管部的部分加热的工序。
所述加热工序进行2个小时以上就可以。
在一较佳的实施方式中，所述加热工序进行100个小时以上。
在一较佳的实施方式中，借助利用了光弹性效果的感光色板法来测定所述密封部时，对由所述第二玻璃构成的区域实施所述加热过程，以使所述侧管部的长边方向上存在约10kgf/cm2以上、50kgf/cm2以下的压缩应力。
在一较佳的实施方式中，所述一对密封部中的每一个密封部都产生上述压缩应力。
在一较佳的实施方式中，所述电极构件，含有所述电极棒、与该电极棒连接的金属箔、及与该金属箔连接的外部导线，所述玻璃管长边方向的长度比所述金属箔长边方向的长度要长。
在一较佳的实施方式中，所述第一玻璃，含有重量百分比99％以上的SiO2；所述第二玻璃，含有重量百分比15％以下的Al2O3及重量百分比4％以下的B二者中至少一个和SiO2。
在某一较佳的实施方式中，所述高压放电灯为高压水银灯；以所述发光管的内容积为基准，封入150mg cm3以上的水银作所述发光物质。
本发明的高压放电灯具有管内封入了发光物质的发光管、和保持所述发光管的气密性的密封部，所述密封部包括从所述发光管延长出的第一玻璃部，和在所述第一玻璃部内侧的至少一部分中设置的第二玻璃部，而且，所述密封部包含有被施加了压缩应力的部位；在所述密封部中的所述第一玻璃部与所述第二玻璃部的部分交界上形成有空隙。
本发明的另一个高压放电灯包括管内封入了发光物质的发光管、一对保持所述发光管的气密性的密封部，所述一对密封部中的每一密封部，各自具有顺着所述发光管延长的第一玻璃部、设在所述第一玻璃部内侧的至少一部分中的第二玻璃部；且所述一对密封部中的每一个密封部各自具有被施加了压缩应力的部位；所述发光管内设了一对面对着面布置的电极棒；所述一对电极棒中的每一个电极棒各自接在金属箔上；所述金属箔设在所述密封部内，且至少该金属箔和所述电极棒的连接部位于所述第二玻璃部内，将所述电极棒的先端视为前方，将所述第二玻璃部分为前方部位、后方部位、以及位于所述前方部位和所述后方部位之间的中央部位的时候，在所述第二玻璃部的所述中央部位的至少一部分和所述第一玻璃部的交界上，形成至少含有惰性气体的空隙。
在一较佳的实施方式中，在借助利用了光弹性效果的感光色板法来测定所述密封部情况下，施加了所述压缩应力的部位是在至少由所述第二玻璃构成的区域中、所述压缩应力在所述侧管部的长边方向上为10kgf/cm2以上、50kgf/cm2以下。
在一较佳的实施方式中，所述第二玻璃部覆盖了所述金属箔的全体。
在一较佳的实施方式中，所述第一玻璃，含有重量百分比99％以上的SiO2；所述第二玻璃，含有重量百分比15％以下的Al2O3及重量百分比4％以下的B二者中至少一个和SiO2。
在一较佳的实施方式中，所述高压放电灯为高压水银灯；以所述发光管的内容积为基准，封入150mg/cm3以上的水银作所述发光物质。
优选是，在上述密封部之中包含所述空隙的部位的周围设置由导电性材料构成的天线。
本发明的灯组件包括所述高压放电灯、反射所述高压放电灯所发出的光的反射镜。
在某一实施方式中，以所述发光管的内容积为基准，封入220mg/cm3以上的水银作所述发光物质。
在某一实施方式中，以所述发光管的内容积为基准，封入300mg/cm3以上的水银作所述发光物质。
在某一实施方式中，所述发光管是无开口发光管。
在某一实施方式中，溴化汞(HgBr2)作为分解后生成卤族元素的卤族元素前驱体被封入所述发光管内。
在某一实施方式中，所述电极构件，由所述电极棒、接在所述电极棒上的金属箔、及接在所述金属箔上的外部导线构成。
优选是，所述电极棒的至少一部分上，形成有从由Pt、Ir、Rh、Ru、Re所组成的元素组中选出的至少一种金属构成的金属膜。
在某一实施方式中，所述电极棒的至少一部分上，缠绕了至少在其表面上有从由Pt、Ir、Rh、Ru、Re所组成的元素组中选出的至少一种金属的线圈。
在某一实施方式中，在所述放电灯用玻璃管的所述侧管部和所述发光管部的交界周围，设有使所述侧管部的内径比其它部分小的小径部。
在某一实施方式中的高压放电灯，包括管内封入了发光物质的发光管、和保持所述发光管的气密性的密封部，所述密封部包括从所述发光管延长出的第一玻璃部，和在所述第一玻璃部的内侧的至少一部分中设置的第二玻璃部，如果借助利用了光弹性效果的感光色板法来实行应变测定，压缩应力是在所述密封部中，相当于所述第二玻璃部区域的至少一部分上观察。
所述应变测定可以使用东芝制造的SVP-200应变检查器。
由于根据本发明，在玻璃部件的中央部位的至少一部分和侧管部之间形成空隙，所以能够防止金属箔的断裂。另外，空隙中至少含有惰性气体的情况下，如果在密封部的含空隙部位的周围设置天线，就能够使高压放电灯的始动电压降低。


图1(a)及图1(b)为剖面图，分别示意地示出了高压放电灯100的结构。
图2(a)及图2(b)为主要部分放大图，分别示意地示出了压缩应变沿密封部2的长边方向(电极轴方向)的分布情况。
图3是示意地示出了高压放电灯100的结构的剖面图。
图4为剖面图，示意地示出了本发明的实施方式的高压放电灯100的结构。
图5是示意地示出了带天线的高压放电灯150的结构的剖面图。
图6是示意地示出了带天线的高压放电灯150的另一个结构的剖面图。
图7是为说明本实施方式的灯100的制造方法的工序剖面图。
图8是示意地显示本发明的实施方式的高压放电灯200的结构剖面的图。
图9是示意地显示本发明的实施方式的高压放电灯300的结构的剖面图。
图10为剖面图，示意地显示和镜子装到一起后灯900的结构。
图11为示意地显示现有的高压水银灯的结构的剖面图。
图12(a)及图12(b)为用以说明用利用了光弹性效果的感光色板法测量应变的原理的图。
图13(a)及图13(b)为主要部分放大图，用以说明由于在第二玻璃部施加了压缩应变而使灯100的耐压强度提高了的理由。
图14(a)及图14(b)为用以说明在第二玻璃部中加入压缩应变的原理的剖面图。
图15(a)到图15(d)为用以说明通过退火产生压缩应力的原理的剖面图。
图16示意地示出了加热工序(退火工序)下的温度分布曲线。
图17为一概略图，用以说明在第二玻璃部中由于水银蒸气产生压缩应力的原理。
图18概略示意第二玻璃部中存在的长度方向的压缩应力，(b)为(a)的A-A线截面示意图。
符号说明1发光管；1’发光管部；2密封部；2’侧管部；3电极棒；4金属箔；5外部导线；6发光物质(水银)；7第二玻璃部；8第一玻璃部；9灯丝；10放电空间(管内)；11支持部件；12线圈；17a前方部位；17b中央部位；17c后方部位；30空隙(空隙)；32天线；33配线；35金属膜；40线圈；50电极构件；60反射镜；62导线用开口部；65导线；70玻璃管；80放电灯用玻璃管；100、150、200、300高压放电灯；900带镜子的灯(灯组件)；1000超高压水银灯。
具体实施例方式
首先，在说明本发明的实施方式之前，对工作压力为30～40MPa或者该值以上(约300～400大气压或者该值以上)时显示出极高耐压的高压水银灯进行说明。需提一下，这些高压水银灯的详细内容已在US-2003-0168980-A1号中公开。而且，有关这些公开了的高压水银灯的密封部里的应变产生原理也在US-2003-0168980-A1号的说明书中公开。在此就援用这些专利申请内容来作为本专利申请说明书的参考。
尽管工作压力在约30MPa以上，但开发可实用的高压水银灯还是非常困难的。不过，例如根据如图1所示的结构，可以成功地完成极高耐压的水银灯。需提一下，图1(b)是沿图1(a)中的b-b线的剖面图。
图1所示的高压放电灯(例如，高压水银灯或者超高压水银灯)100是已在US-2003-0168980-A1中公开过了的，包含发光管1和一对保持发光管1气密性的密封部2，密封部2至少一侧具有顺着发光管1延长的第一玻璃部8、以及在第一玻璃部8内侧的至少一部分里设置的第二玻璃部7，而且，该侧的密封部2里含有施加了压缩应力的部位(20)。
加在密封部2的一部分上的压缩应力只要实质上超过0(换句话说，0kgf/cm2)就行了。由于该压缩应力的存在，可使耐压强度比现有结构高。优选是，该压缩应力约在10kgf/cm2以上(约9.8×105N/m2以上)，约在50kgf/cm2以下(约4.9×1O6N/m2以下)。因为若不到10kgf/cm2，就有压缩应变就小，而不能将灯的耐压强度提高到足够大的时候。还有，若使其成为超过50kgf/cm2的结构，就找不到能够实现该结构的实用玻璃材料。然而，即使不到10kgf/cm2，而实质上超过O，就可使耐压强度比现有结构下的高。再就是，若开发出了能够实现超过50kgf/cm2的结构的实用材料，第二玻璃部7拥有超过50kgf/cm2的压缩应力也是可以的。
密封部2中的第一玻璃部8含有重量百分比在99％以上的SiO2，例如，由石英玻璃制成。另一方面，第二玻璃部7，含有重量百分比在15％以下的Al2O3及重量百分比在4％以下的B中至少之一和SiO2，例如由维科尔高硼硅酸耐热玻璃制成。因在SiO2中添加Al2O3或B以后，玻璃的软化点就下降，故第二玻璃部7的软化点比第一玻璃部8的软化点温度低。为使第二玻璃部7的软化点下降，第二玻璃部7中所含Al2O3和B的总量优选是多于重量百分比1％。需提一下，维科尔高硼硅酸耐热玻璃(Vycor Glass，商品名)为让添加物混到石英玻璃中使软化点下降，且加工性也比石英玻璃好的玻璃，例如对硼硅酸玻璃进行热/化学处理，让它的特性接近石英玻璃的特性，即可制成这种玻璃。维科尔高硼硅酸耐热玻璃的组成为例如，硅石(SiO2)重量百分比为96.5％、矾土(Al2O3)重量百分比为0.5％、硼元素(B)重量百分比为3％。在本实施方式中，第二玻璃部7由维科尔高硼硅酸耐热玻璃制玻璃管制成。需提一下，第二玻璃部7也可用以SiO2重量百分比62％、Al2O3重量百分比13.8％、CuO重量百分比23.7％为成分的玻璃管制成。
其一端位于放电空间内的电极棒3借助焊接与设在密封部2内的金属箔4相连接。金属箔4的至少一部分位于第二玻璃部7内。在图1所示的结构下，是让第二玻璃部7覆盖包括电极棒3和金属箔4的连接部。在图1(b)所示的密封部2的横截面(与密封部2长边方向正交的截面)上，金属箔4的周围全部由第二玻璃部7覆盖。这样，至少金属箔4的一部分，其短边方向的周围全部由第二玻璃部7覆盖，这部分金属箔4的边缘部也被第二玻璃部7包围。具体给出图1所示的结构下的第二玻璃部7的尺寸的话，密封部2在长边方向的长度约为2～20mm(例如，3mm、5mm、7mm)，夹在第一玻璃部8和金属箔4之间的第二玻璃部7的厚度约为0.01～2mm(例如0.1mm)。从第二玻璃部7靠近发光管1一侧的端面到发光管1的放电空间10的距离H，约为0mm～6mm(例如约为0mm～3mm或者1mm～6mm)。在不让第二玻璃部7露出在放电空间10内的情况下，距离H大于0mm，例如在1mm以上。例如，从金属箔4靠近发光管1一侧的端面到发光管1的放电空间10的距离B(换句话说，被埋在密封部2内的那一部分电极棒3的长度)例如约为3mm。
其次，对密封部2的压缩应变进行说明。图2(a)、图2(b)示意地示出了压缩应变沿密封部2的长边方向(电极轴方向)的分布情况。图2(a)示出的是设了第二玻璃部7的灯100的结构；图2(b)示出的是未设第二玻璃部7的灯100’的结构(比较例)。
在图2(a)所示的密封部2中，相当于第二玻璃部7的区域(网状线区域)存在压缩应力(压缩应变)，第一玻璃部8那里(斜线区域)的压缩应力的大小实质上为0。另一方面，如图2(b)所示，在密封部2中无第二玻璃部7的情况下，没有局部存在压缩应变之处，第一玻璃部8的压缩应力的大小实质上为0。
本案发明人，定量地实测了灯100的应变，观察到了在密封部2中的第二玻璃部7存在压缩应力。该应变的定量化是通过利用了光弹性效果的感光色板法进行的。为把应变定量化而用的测量器为应变检查器(东芝制SVP-200)。若利用该应变检查器，就是把密封部2的压缩应变的大小作为加在密封部2上的应力的平均值求出。
参看图12，简单地说明借助利用了光弹性效果的感光色板法测量应变的原理。图12(a)及图12(b)示意地示出了让透过偏光板而形成的直线偏光入射到玻璃内的状态。若这里设直线偏光的振动方向为u，则可认为u由u1和u2合成。
如图12(a)所示，因玻璃中无应变时，u1和u2以同一个速度通过玻璃，故透过光u1和u2之间没有偏离。另一方面，如图12(b)所示，玻璃中有应变，应力F起作用时，u1和u2就以不同的速度通过玻璃，故透过光u1和u2之间就有偏离。换句话说，u1和u2中之一个比另一个慢。这一慢造成的距离就叫光路差。光路差R与应力F及在玻璃中的通过距离L成比例，故若设比例系数为C，则有下式成立。
R＝C·F·L这里，每一个符号的单位分别为R(nm)、F(kgf/cm2)、L(cm)、C({nm/cm}/{kgf/cm2})。C根据玻璃等的材质而定，被称作光弹性常数。由上式可知，若已知C，则通过测量L和R，就能求出F。
本案发明人，对光在密封部2中的透过距离、即密封部2的外径L进行了测量，并利用应变标准器从测量时的密封部2的颜色读出了光路差R。而且，让光弹性常数C为石英玻璃的光弹性常数3.5。把这些数值代入上式，从算出的应力值结果就定量化出金属箔4的长边方向的压缩应力。
需提一下，进行该测量时，观察的是在密封部2的长边方向(电极轴3的延伸方向)上的应力，但这并不意味着其它方向上不存在压缩应力。要测量在密封部2的径向(由中轴向外周方向、或者相反方向)、或者密封部2的周向(例如时钟方向)上是否存在压缩应力，则必须将发光管1、密封部2切断，而一旦这样切断，第二玻璃部7上的压缩应力马上就消失了。因此，在不切断灯100的状态下所能测到的就是在密封部2的长边方向上的压缩应力。故本案发明人至少将那一方向上的压缩应力定量化了。
本实施方式中的灯100，因在设在第一玻璃部8内侧的至少一部分上的第二玻璃部7中存在压缩应变(至少是长边方向上的压缩应变)，故可提高高压放电灯的耐压强度。换句话说，与图2(b)中所示的作为比较例的灯100’相比，图1及图2(a)所示的本实施方式中的灯100的耐压强度提高了。图1所示的本实施方式中的灯100可在超过现有的最高水平的工作压力(20MPa左右)下工作，即可在30MPa以上的工作压力下工作。
其次，参考图13，说明由于第二玻璃部7中有了压缩应变而导致灯100的耐压强度上升的理由。图13(a)为灯100的密封部2的主要部分的放大图；图13(b)为作为比较例的灯100’的密封部2的主要部分的放大图。
尽管对灯100的耐压强度提高了的原理还有不明白的地方，本案发明人却做出了如下的推论。
首先，前提是，因密封部2内的金属箔4在灯工作时加热、膨胀，故来自金属箔4的应力就加在了密封部2的玻璃部中。更具体地讲，除了金属的热膨胀率比玻璃的大以外，热连接在电极棒3上且有电流通过的金属箔4，比密封部2的玻璃部更容易被加热，故应力容易从金属箔4(特别是面积很小的箔侧面)加到玻璃部上。
如图13(a)所示，若在第二玻璃部7的长边方向上施加压缩应力，就能抑制来自金属箔4的应力16的产生。换句话说，可通过第二玻璃部7的压缩应力15抑制大应力16的产生。结果，例如在密封部2的玻璃部出现裂缝，密封部2的玻璃部和金属箔4之间漏气等现象都会减少，密封部2的强度由此而得以提高。
如图13(b)所示，当结构中无第二玻璃部7时，来自金属箔4的应力17比图13(a)所示的结构时的要大。换句话说，因金属箔4周围不存在加了压缩应力的区域，故来自金属箔4的应力17比图13(a)所示的应力16大。由此而推论可使图13(a)所示结构下的耐压强度比图13(b)所示结构下的耐压强度高。这一想法和玻璃的一般性质是相符的，即若玻璃中有拉伸应变(拉伸应力)，玻璃就容易碎；而若玻璃中有压缩应变(压缩应力)，玻璃就不容易碎。
但是，很难从玻璃中有压缩应力就不容易破碎这样的一般性质，得出灯100的密封部2具有高耐压强度这样的结论。因为以下想法是有可能成立的，即使有压缩应变的那一区域的玻璃的强度增加了，但从整个密封部2来看，和没有应变的情况相比，产生了负荷了，故整个密封部2的强度是反而会下降。灯100的耐压强度提高了这样的结果，是本案发明人试制了灯100并通过实验首次得知的，也正是仅通过理论所不能推导出的。若超过需要的大压缩应力存在于第二玻璃部7(或者其外围周围区域)，灯工作时实际上密封部2会破损，反而有可能使灯的寿命缩短。考虑到这些情况以后，具有第二玻璃部7的灯100的结构就是在绝妙的平衡下而显示出了高耐压强度的。若从第二玻璃部的应力应变若因切断发光管1的部分而消失来推测的话，由第二玻璃部7的应力应变所造成的负荷就有可能由整个发光管1来很好地承受。
需提一下，本案发明人认为具有高耐压强度的构造，是由由第一玻璃部8和第二玻璃部7的压缩应力差造成的压缩应力施加在部位20产生的。换句话说，以下推论成立。即第一玻璃部8实质上未施加压缩应力，压缩应变很好地仅封闭在比被施加有压缩应力的部位20更靠近中心一侧的第二玻璃部7(或者其外围附近)的区域，由此而成功地发挥出优良的耐压特性。在利用感光色板法测量应变的原理下，应力值是离散的结果，在图13等中，虽然明确地示出了施加有压缩应力的部位20，然而，即使现实的应力值是连续的，也认为应力值在施加了压缩应力的部位20是急剧变化的，且施加了压缩应力的部位20反而是由该急剧变化的区域来决定的。
灯100的第二玻璃部7，可以如图3所示地设置，使其覆盖整个金属箔4。但是，本案发明者发现在使用如此长的第二玻璃部7的情况下将产生新的问题。以下进行说明。
覆盖整个金属箔4的第二玻璃部7，其长度例如大约为20mm左右。如上述的特愿2002-351524号说明书所述，第二玻璃部7的压缩应变是通过发光管1内的水银蒸气压(箭头25)来施加的。因此，第二玻璃部7的前方部位7a比较容易施加压缩应变，但是比其靠后的部位比起前方部位7a，就很难施加压缩应力。如此一来，从发光管1侧的端部开始，在所定位置上就会出现从压缩应变转为拉伸应变的部位(例如图中7c)。这种拉伸应变一旦出现，就会使得金属箔4延伸，进而使金属箔4断裂。这种现象是本案发明者通过实验观测出来的。即便是没有断裂的情况，金属箔4上有时也会出现褶皱，这就是密封部的中央部位附近出现裂缝的原因。
另外，即使是金属箔4不断裂的情况，那部分(7c)金属箔4还是会被延伸而变薄，横截面积变小，该部位的电阻因此而增大，有可能在供电时异常加热，发生异常动作。
为防止第二玻璃部7较长的状况下金属箔4断裂等等，本案发明者潜心研究以后完成本发明，发现如下对第二玻璃部7的密封不是连续的，而是实行不连续密封，换句话说，通过在第二玻璃部7和第一玻璃部8之间的交界的一部分(中央部位)上设置空隙，来缓和由压缩应变和拉伸应变而引起的应力，抑制金属箔4的断裂等等。
下面，参考附图，说明本发明的实施方式。为便于说明，在以下各图中，用同一个符号表示实际上具有相同功能的构成要素。此外，本发明并不限于以下各实施方式。
(实施方式1)参考图4，对本发明实施方式1的高压放电灯进行说明。本实施方式的高压放电灯中，密封部2的第一玻璃部8与第二玻璃部7的部分交界上形成有空隙(空隙)30。这一点与图3所示的第一玻璃部8与第二玻璃部7的交界是连续接合的高压放电灯100有所不同。其他点基本上与图3所示的结构相同。因此，为便于说明，将本实施方式的高压放电灯的符号定为“100”，省略或简化图3(或图1)表示的结构和重复的部分。
本实施方式灯100为包括两个密封部2的两端型灯。虽然第二玻璃部7配置成覆盖整个金属箔4，但只要配置成至少覆盖电极棒3和金属箔4的焊接部分即可。例如如果配置成至少覆盖焊接部分的话，那么即便在35MPa那样的超高耐压的条件下，也能使破损率降低。第二玻璃部7的长边方向的长度是例如金属箔4长边方向的长度的一半以上。
本实施方式的第二玻璃部7覆盖了埋在密封部2的整个金属箔4以及电极棒3的一部分。本实施方式的第二玻璃部7的尺寸，举例来讲，是密封部2在长边方向的长度，约为10～30mm(例如，大约20mm)。
在密封部2中，第一玻璃部8与第二玻璃部7的部分交界上有空隙30形成。具体来讲就是若将电极棒3的先端(12)视为前方，将第二玻璃部7分为前方部位17a、后方部位17c、以及位于前方部位17a和后方部位17c之间的中央部位17b的情况下，在第二玻璃部7的中央部位17b与第一玻璃部8之间的交界上形成空隙30。由于形成了空隙30，该空隙30就成为了缓冲部，其结果是能够抑制压缩/拉伸的应变转移，防止金属箔4的断裂和褶皱的产生。
前方部位17a的长边方向的长度为例如是约2～10mm(例如，3mm、5mm、7mm)。将后方部位17c密封起来是为了防止从外部导线5侧侵入空气，抑制金属箔4的酸化。后方部位17c的长边方向的长度，能够防止金属箔4酸化的话，其长度不特别限定。
另外，在空隙30中至少封入惰性气体的情况下，换句话说，在空隙30中封入放电气体(例如惰性气体以及/或者是水银蒸气)的情况下，如图5所示，在密封部2包含空隙30的部位的周围设置天线32，就可使灯的始动电压降低。天线32是由导电性材料构成的线，而且与配线33相连接。本实施方式中，配线33是与天线32所在的密封部2相反侧的密封部2延伸出的外部导线相连接。
使用这样的结构就能够降低始动电压，理由陈述如下。在这样的结构下，通过位于在空隙30存在的部位处的金属箔4，和在密封部2的外部设置的天线32，形成电容。如果在天线32和金属箔4之间施加高压的话，金属箔4和天线32之间(即，空隙30内)会发生微放电。这种放电光由于所谓的光导纤维效果而传到密封部2，进而传至发光管1内(即，放电空间10)。其结果是电子由电极棒3表面放出，始动电压降低了。
再进一步说明一下。空隙30一旦发生放电，会由该放电而产生紫外线。这种紫外线会由于所谓的光导纤维效果而流入发光管1内，光激励发光管1内的物质(例如惰性气体)，由此产生种电子。其结果就能够使得启动时电极3间的绝缘破坏在较低的电压下进行。即，可以实现低电压启动的放电灯。如图5所示的本实施方式的高压放电灯150，灯在冷的状态下启动(冷启动)时，使用镇流电路(镇流器)以开路电压为940V(0-峰值)、50kHz正弦波，在灯端子(外部导线5)之间施加5.8kV的电压，这种情况下灯就可以以2kV以下(例如，1～2kV)的电压启动。这就意味着与没有空隙30时的始动电压(例如10～15kV)相比，灯以非常低的电压就可以启动。如果以2kV以下(例如，1～2kV)的电压能够使灯启动的话，还能得到其他的效果，那就是，不使用转换电路也可以构成镇流电路(镇流器)。此外，由于能够以低电压启动，启动时所产生的干扰也能够减低。
在如图5所示的本实施方式的结构下，金属箔4由于被第二玻璃部7所覆盖，所以金属箔4及其边缘没有在空隙30中露出。因此，若是金属箔4在空隙30中露出的情况下，由于空隙30内有放电发生，金属箔4(特别是，其边缘)有可能老化。不过在本实施方式结构下不会有这种可能性。这一点也是本实施方式结构的优点(例如，寿命长)。另外，第二玻璃部7在由维科尔高硼硅酸耐热玻璃构成时，高硼硅酸耐热玻璃中的Na等元素，也能够使空隙30中的放电容易开始。
还有，天线32不只限于图5所示的环状，图6所示的螺旋状的天线32也可以。图6所示的天线32是通过将配线33缠绕在含有空隙30的密封部2而形成的。螺旋状的天线32由于覆盖了整个空隙30，所以得到的好处是空隙30内的放电能够更确实地进行。另外，如图6所示，两边的密封部2中不一定都设置空隙30，仅在一边形成就可以。这是因为与密封部2没有任何一边形成空隙30的结构相比，如果至少一边的密封部2中形成空隙30，灯的可靠性就能够提高。
可使本实施方式的灯100的耐压强度(工作压力)在20MPa以上(例如30～50MPa左右，或者在该值以上)。再就是，管壁负荷例如在60W/cm2左右以上，并不设上限。若举例说明的话，可实现管壁负荷从60W/cm2左右以上到300W/cm2左右这一范围内(优选是在80～200W/cm2左右)的灯。若再在装上冷却结构，管壁负荷还能达到300W/cm2左右以上。需提一下，额定功率例如在150W(那时的管壁负荷约为130W/cm2左右)。
下面，对本实施方式的结构进行进一步详述。
灯100的发光管1近似为球形，和第一玻璃部8一样，也是由石英玻璃制成。需提一下，如图4所示，发光管1是无开口的。因此，发光物质6不是在发光管1上设置开口部导入，而是需要从侧管部导入。
为实现具有寿命长等优点的高压水银灯(特别是超高压水银灯)，优选是，用碱金属杂质水平很低(例如Na、K、Li的量分别在1ppm以下)的高纯度石英玻璃作制成发光管1的石英玻璃。需提一下，用普通的碱性金属杂质水平的石英玻璃也是完全可以的。发光管1的外径例如在5mm～20mm左右，发光管1的玻璃厚例如在1mm到5mm左右。发光管1内的放电空间10的容积例如在0.01～1cc(0.01～1cm3)左右。本实施方式中使用的是，外径在9mm左右、内径在4mm左右、放电空间的容积在0.06cc左右的发光管1。
发光管1内布置了一对相向的电极棒(电极)3。电极棒3的前端以0.2～5mm左右(例如、0.6～1.0mm)的间隔(弧长)D布置在发光管1内，每一根电极棒3都是由钨(W)构成的。钨制的电极棒3优选是使用碱性金属杂质水平较低的那种(例如，Na、K、Li的量分别为1ppm以下)，不过也可以使用一般的碱性金属杂质水平的电极棒3。为降低灯工作时电极前端的温度，在电极棒3的前端缠绕了线圈12。在本实施方式中，使用了钨制的线圈作线圈12，不仅如此，还可以使用钍-钨制线圈。而且，电极棒3也不仅可为钨棒，还可为由钍-钨制成的棒。
发光管1内封入了水银6作发光物质，在让灯100作为超高压水银灯工作的情况下，将发光管1内容积作为基准，例如200mg/cc左右或者在该数值以上(例如220mg/cc以上、230mg/cc以上、或者250mg/cc以上)，在发光管1内封入优选是300mg/cc左右或者在该数值以上(300mg/cc～500mg/cc)的水银、和5～30kPa的惰性气体气体(例如氩)。
另外，在发光管1内，封入分解生成卤族元素的卤族元素前驱体。卤族元素前驱体是例如CH2Br2、HBr、HgBr2等。本实施方式中封入溴化汞(HgBr2)来作为卤族元素前驱体。从卤族元素前驱体分解并生成的卤族元素(即Br)起到卤循环作用，它使得灯工作时从电极棒3蒸发出的W(钨)再回到电极棒3。HgBr2的封入量大约是例如从0.002到0.2mg/cc左右，如果将其换算为灯工作时的卤族元素原子密度的话，例如就是相当于0.01到1μmol/cc。
谈到使用HgBr2的好处，其一就在于HgBr2分解后产生的物质是Hg和Br。换句话说，卤族元素外的成分是和已封入的元素水银相同这一点上。而这一点与生成氢(H)的CH2Br2或HBr不同。由于氢有可能再与卤族元素结合，所以游离的卤族元素的量是依存于游离的氢量，这就恐怕对其无法定量。像国际申请号码PCT/JP00/04561号说明书公开地那样，在发光管1内通常要确保对卤循环起作用的卤族元素，通过确实地实行卤循环，可以积极防止发光管1黑化。但是，如果假定分解后生成的是氢(游离氢)的情况下，与这种游离氢结合的卤族元素可以说是起不到卤循环作用的卤族元素，因此，有可能定不出确实起到卤循环作用的游离卤族元素的量，不能积极地防止黑化。因此可见，能够排除这种可能性的HgBr2好处很大，它很容易算出卤族元素的导入量。
需提一下，在实施方式中，从封入发光管1内的卤族元素前驱体生成的卤族元素的摩尔数，优选是比具有与卤族元素结合性质的、(但是，钨元素和汞元素除外)且存在于发光管1内的金属元素的总摩尔数，和灯工作时从电极3蒸发而存在于发光管1内的钨的摩尔数的总和要多。这样一来，就可通常确保在发光管1内起到卤循环作用的卤族元素，且确实地实行卤循环。具有与卤族元素结合性质的金属元素的代表是除钨元素和汞元素外的碱性金属元素(Na、K、Li等)。
如上所述，密封部2的截面形状近似圆形，金属箔4大致设在它的中央部分。金属箔4例如为矩形的钼箔(Mo箔)，金属箔4的宽度(短边一侧的长度)例如在1.0mm～2.5mm左右(优选是在1.0mm～1.5mm左右)。金属箔4的厚度例如在15μm～30μm左右(优选在15μm～20μm左右)。厚度与宽度之比大约在1∶100左右。再就是，金属箔4的长度(长边一侧的长度)例如在5mm～50mm之间。
在与电极棒3所在的那一侧相反的一侧通过焊接设有外部导线5。外部导线5接在金属箔4中接有电极棒3那一侧的相反一侧，外部导线5的一端延伸到密封部2以外。通过将外部导线5电气接在镇流电路(未图示)上，镇流电路就和一对电极棒3电气连接起来了。密封部2的作用是，使密封部的玻璃部7、8和金属箔4压好，以保持发光管1内的放电空间10的气密性。下面简单地说明一下密封部2进行的密封原理。
因构成密封部2的玻璃部的材料的热膨胀系数和构成金属箔4的钼的热膨胀系数不同，故从热膨胀系数的观点来看，二者达不到一体化的状态。然而，在该结构(箔密封)下，金属箔4在来自密封部的玻璃部的压力下发生塑性变形，从而将二者间的间隙填好。这样以来，就能使密封部2的玻璃部和金属箔4成为相互压紧的状态，也就由密封部2将发光管1密封好了。换句话说，通过借助密封部2的玻璃部和金属箔4之间的压紧带来的箔密封，就由密封部2密封好了。在本实施方式中，设了有压缩应变的第二玻璃部7，故可提高该密封结构的可靠性。
在本实施方式的灯100中，设在第一玻璃部8的内侧的至少一部分中的第二玻璃部7里由于存在压缩应变(至少长边方向的压缩应变)，所以能够提高高压放电灯的耐压强度。而且，由于第二玻璃部7的中央部位17b和第一玻璃部8之间形成空隙30，所以可以防止金属箔4断裂等等。
进一步加上，在空隙30的周围设置天线32，就可以降低高压放电灯的始动电压。由于此时金属箔4不露在空隙30之中，所以还可以防止金属箔4的老化。
需提一下，在图4所示的结构下，对一对密封部2中的每一个都设了第二玻璃部7，不仅如此，即使仅给密封部2中之一设第二玻璃部7，如图2(b)所示，也能使耐压强度比作为比较例的灯100’高。但还是以给两侧的密封部2都设第二玻璃部7的结构，且两侧的密封部2都含有被施加了压缩应力的部位的结构为好。这是因为，和一侧的密封部2含有被施加了压缩应力的结构相比，两侧的密封部2都含有被施加了压缩应力的部位的结构能达到更高的耐压。可以单纯地这样想，和有一个拥有被施加了压缩应力的部位的密封部相比，有两个拥有被施加了压缩应力的部位的密封部的话，能够使在密封部所产生的漏气的几率(换句话说，不能保持某一水平的高耐压的几率)为1/2。
还有，在本实施方式中，说明的是水银6的封入量极高的高压水银灯(例如水银封入量超过150mg/cm2以上的超高压水银灯)，本实施方式也非常适用于水银蒸气压不是那么高的1MPa左右的高压水银灯。因为工作压力很高工作也很稳定，就意味着灯的可靠性很高。换句话说，在将本实施方式中的结构应用到工作压力不是那么高的(灯的工作压力不到30MPa左右，例如20MPa左右到1MPa左右)的灯上时，也有可能提高在该工作压力下工作的灯的可靠性。仅通过在密封部2导入第二玻璃部7的部件作为新部件，就能实现本实施方式的结构，因此通过很少的改良就能收到提高耐压的效果。因此，本实施方式从工业用途上来看是非常好的。另外，作为防止第二玻璃部7组成变形的手法，是将其组成变形的机理考虑在内，使用HgBr2来作为卤族元素前驱体。通过很小的改良就能够确实地维持耐压提高的效果，因此，本实施方式从工业用途上来看是很好的。
其次，参考图7来说明本实施方式所涉及的灯100的制造方法。
首先准备包括将会成为灯100的发光管1的发光管部1’和顺着发光管部1’延长的侧管部2’这两部分的放电灯用玻璃管80。本实施方式的玻璃管80是这样的给外径6mm、内径2mm的筒状石英玻璃的规定位置加热让它膨胀来形成近似球形的发光管部1’。另外准备一会成为第二玻璃部7的玻璃管70。本实施方式中的玻璃管70，为外径1.9mm、内径1.7mm、长(长边方向的长度)20mm的维科尔高硼硅酸耐热玻璃制玻璃管。为能将玻璃管70插到玻璃管80的侧管部2’中，把玻璃管70的外径做得小于侧管部2’的内径。
如图7所示的长玻璃管(长的高硼硅酸耐热玻璃)70，其一端(即与发光管部1’相对一侧的端部)直径做得较小，通过它玻璃管70被固定住。固定方法是可以用直径小的地方把外部导线5压住，也可以实际将管80垂直竖起，使玻璃管70直径小的地方挂住金属箔4(钼箔)的角部。
其次，玻璃管70固定到玻璃管80的侧管部2’中以后，将另外制作的电极构件50插到固定了玻璃管70的侧管部2’中，接着，边保持着气密性，边将已插入了电极构件50的玻璃管80的两端装到可以旋转的卡盘82上。卡盘与真空系统(未图示)相连，可使玻璃管80的内部减压。将玻璃管80的内部抽成真空后，再将200torr左右(约20kPa)的惰性气体(Ar)导入其中。然后，再让玻璃管80以电极棒3为旋转中心轴朝着箭头81的方向旋转。
需提一下，电极构件50，由电极棒3、接在电极棒3上的金属箔4、接在金属箔4上的外部导线5构成。电极棒3为钨制电极棒，其前端缠有钨制线圈12。在外部导线5的一端设了用以把电极构件50固定到侧管部2’的内面的支持部件(金属制夹具)11。图4所示的支持部件11为由钼制成的钼带(Mo带)，不仅如此，还可用钼制环状弹簧来代替它。
其次，再对侧管部2’及玻璃管70加热而让它们收缩，来将电极构件50密封好。这时，对图7的部位A及部位C加热而使其收缩，但是对于部位B不进行加热/收缩。也就是，进行不连续密封。由此，在部位B就可以形成空隙30。另外，侧管部2’内由于充填了惰性气体，因此就能够形成封入了惰性气体的空隙30。
在这个密封部2的形成工序中，使用燃烧器(或者CO2激光器)从发光管部1’和侧管部2’间的交界部分逐渐地朝着外部导线5的方向加热。需提一下，也可从外部导线5一侧朝着发光管部1’一侧进行加热而让它们收缩。
一侧的密封部2形成之后，从开着口的侧管部2’的端部导入规定量的水银6(例如220mg/cc左右、或者300mg/cc左右或该值以上)，而且，此时也可导入卤族元素前驱体(例如，固体HgBr2)。不用介意水银6和固体HgBr2导入的顺序。两者可以同时进行，也可以先导入任意一个。
导入水银6和卤族元素前驱体後，就再对另一侧的侧管部2’进行和上述一样的工序。即，将电极构件50插到还没密封的侧管部2’以后，再将玻璃管80内部抽成真空(优选是，减压到10-4Pa左右的低压状态)，封入惰性气体，接着加热密封。为防止水银蒸发，优选边冷却发光管部1’，边进行这时的加热密封。这样将两侧的侧管部2’密封好以后，就完成了第二玻璃部7包含在密封部2以内，且密封部2内含有空隙30的灯。
下面参考图14(a)及(b)，来说明通过密封部形成工序而将压缩应力加到第二玻璃部7(或者是其外周周围部分)的原理。需提一下，该原理是由本案发明人得出的，并非百分之百是这样的。不过，如图3(a)所示，事实是，第二玻璃部7(或者是其外周周围部分)存在压缩应力(压缩应变)而且，耐压强度由于密封部2包含加上了该压缩应力的部位而得到了提高。
图14(a)示意地示出了将为玻璃管70状态的第二玻璃部7a插到为侧管部2’状态的第一玻璃部8内时的剖面结构；图14(b)示意地示出了在图14(a)所示的结构下，第二玻璃部7a软化而成为熔融状态7b时的剖面结构。在本实施方式中，第一玻璃部8由含有重量百分比为99％以上的SiO2的石英玻璃制成；第二玻璃部7a由维科尔高硼硅酸耐热玻璃制成。
首先，前提条件是，多数情况下，压缩应力(压缩应变)之所以存在，是因为相接触的材料之间存在热膨胀系数差之缘故。换句话说，之所以给设在密封部2内的状态下的第二玻璃部7施加压缩应力，一般是因为认为二者之间存在着热膨胀系数差。但此时两者的热膨胀系数相差不大，可以说是大致相等。具体而言，在金属钨、钼的热膨胀系数分别约为46×10-7/℃、37～53×10-7/℃的情况下，构成第一玻璃部8的石英玻璃的热膨胀系数约为5.5×10-7/℃，维科尔高硼硅酸耐热玻璃的热膨胀系数约为7×10-7/℃，可让人认为和石英玻璃的热膨胀系数差不多。两者之间仅存在这么大热膨胀系数，就能在两者间产生约10kgf/cm2以上的压缩应力，是难以理解的，两者间性质上的差别与其说在于热膨胀系数，还不如说在于软化点或者应变点，若从两者间性质上的差别在于软化点或者应变点这一角度出发，便可认为加压缩应力是由于以下原理得到的。此外，石英玻璃的软化点及应变点分别为1650℃及1070℃(退火点1150℃)。另一方面，维科尔高硼硅酸耐热玻璃的软化点及应变点分别为1530℃及890℃(退火点1020℃)。
从图14(a)所示的状态来看，若从外侧加热来让第一玻璃部8(侧管部2’)收缩，首先两者间所存在的缝隙7c被填好了，两者就接触上了。收缩後，如图14(b)所示，在软化点也高、和外气接触面积也多的第一玻璃部8先从软化状态解放出来的那一时刻(即固化时刻)，其位置比第一玻璃部8还往内且软化点也低的第二玻璃部7b却依然为软化状态(熔融状态)。和第一玻璃部8相比，此时的第二玻璃部7b具有流动性，就是假设通常情况下(非软化状态)两者的热膨胀系数大致相同，也可以认为这时两者的性质(例如，弹性率、粘度、密度等)却有很大的不同。而且，随着时间的推移，具有流动性的第二玻璃部7b开始冷却，若第二玻璃部7b的温度下降到了比它的软化点还低的话，第二玻璃部7就和第一玻璃部8一样固化了。若第一玻璃部8和第二玻璃部7的软化点相同，这两个玻璃部是这样固化的，即从外侧渐渐地冷却以致不会留下压缩应变。但在本实施方式的结构下，外侧的玻璃部8提前固化了，过一会儿，内侧的玻璃部7才固化，因而就在该内侧的第二玻璃部7中留下了压缩应变。考虑到这些事情的话，也许可以说第二玻璃部7成了间接地进行一种压紧(pinching)的状态。
此外，若残留这样的压缩应变，通常情况是，两者7、8会由于两者的热膨胀系数之差而在某一温度下达到贴紧状态。而在本实施方式的结构下，因两者的热膨胀系数大致相等，故即使存在压缩应变，也能保持两者7、8间的贴紧状态，就是这样推测的。
还知道了，要想给第二玻璃部7施加约10kgf/cm2以上的压缩应力，就必须在比第二玻璃部的应变点温度高的温度下对按上述方法制成的灯(灯完成体)进行加热。即明白了优选在1030℃的温度下进行2小时的加热。具体而言，即，将制成的灯100放到1030℃的炉中，并对其进行退火处理(例如真空烘烤或者减压烘烤)。此外，示出了的是温度1030℃之例。不仅如此，只要为一比第二玻璃部(维科尔高硼硅酸)7的应变点温度高的温度即可。换句话说，比维科尔高硼硅酸的应变点温度890℃高就行了。比较合适的范围是比维科尔高硼硅酸的应变点温度890℃高、比该第一玻璃部(石英玻璃)的应变点温度(SiO2的应变点温度1070℃)低这样一个范围。但本案发明人所做的1080℃、1200℃左右的温度下的实验还表明，有时也能收到效果。
此外，为进行一下比较，还利用感光色板法对没进行过退火处理的高压放电灯进行了测量，结果是，虽然也是一个在高压放电灯的密封部中设了第二玻璃部7的结构，却没有观测到在密封部有约10kgf/cm2以上的压缩应力。
只要有2个小时以上的退火(或者真空烘烤)时间就行了，没有什么上限。但从经济的角度来看有上限的情况除外。可在2个小时以上的范围内适当地设定一合适的时间。而且，若即使不到2个小时也能看到效果，那么进行不到2个小时的热处理(退火)就可以了。通过该退火工序，能达到灯的高纯度化，换句话说，也就是也许能减少杂质。这是因为，一对灯完成体进行退火处理，被认为是对灯有不良影响的水分(例如维科尔高硼硅酸耐热玻璃中的水分)就能从灯中飞出去之故。若进行100个小时以上的退火处理，就基本上完全能将维科尔高硼硅酸中的水分从灯内除去。
以上说明的是由维科尔高硼硅酸耐热玻璃制成第二玻璃部7的情况，不仅如此，还得知在用以SiO2重量百分比62％、Al2O3重量百分比13.8％、CuO重量百分比23.7％为成分的玻璃(商品名SCY2、SEMCOM公司制造、应变点520℃)制成第二玻璃部7的情况下，就成为压缩应力至少被施加在长边方向上的状态了。
接下来，参考图15，说明本案发明人推论出的、在规定的温度下对制成的灯体进行规定时间以上的退火后，应力是如何加在第二玻璃部7上的机理。
首先，如图15(a)所示，准备制好的灯体。灯体的制造方法如上所述。
其次，如图15(b)所示，一开始对该灯体加热，水银(Hg)6就开始蒸发，蒸气压力也就加在了发光管1内及第二玻璃部7上。图中的箭头表示水银6的蒸气所带来的压力(例如，100个大气压以上)。之所以水银6的蒸气压不仅加在发光管1内，还加在第二玻璃部7内，是因为人眼所看不到的间隙13存在于电极棒3的密封部2之故。
继续提高加热温度，直加热到温度超过第二玻璃部7的应变点(例如1030℃)以后，那么，水银的蒸气压就在第二玻璃部7变软的状态下加在了第二玻璃部7上，故在第二玻璃部7内产生压缩应力。估计产生压缩应力的时间为，例如在应变点下加热时约4个小时；在退火点下加热时约15分钟。这一时间是从应变点及退火点的定义推导出来的。换句话说，上述时间是从所谓应变点意味着在该温度下保持4个小时就能实质上消除内部应变的温度；和所谓退火点意味着在该温度下保持15分钟就能实质上消除内部应力的温度这一含意下推测出的。
接着，停止加热，让灯完成体冷却。停止加热后，如图15(c)所示，因水银仍处于蒸发状态，故第二玻璃部7边继续承受水银蒸气的压力，第二玻璃部7的温度边变得比应变点低。结果，如图18所示，导致不仅在金属箔4的长边方向且在径向等在第二玻璃部7上残留了压缩应力。
最后，大约冷却到室温后，如图15(d)所示，得到的就是在第二玻璃部7上残留了压缩应力约为10kgf/cm2以上的灯100。如图15(b)及图15(c)所示，因为由水银的蒸气压向两侧的第二玻璃部7施加了压力，故通过这一做法，就确实能将约10kgf/cm2以上的压缩应力加到两侧的密封部2上。
该加热分布曲线(profile)示意地示于图16中。首先，开始加热(时间O)，之后达到第二玻璃部7的应变点(T2)的温度(时间A)。接着，在第二玻璃部7的应变点(T2)和第一玻璃部8的应变点(T1)之间的温度下将灯保持规定的时间。该温度区域基本上可被看成是仅第二玻璃部7有可能产生变形。在该保持的时间内，如图17的概略图所示，压缩应力由于水银蒸气压(例如在100个大气压以上)的作用而残留在第二玻璃部7中。
此外，发明人认为借助水银蒸气压向第二玻璃部7施加压力时，进行退火处理是最有效的方法，但只要是在将灯保持在图16所示的T2以上T1以下的温度范围内时，能够将某一种力加给第二玻璃部7，就可推测出不仅靠水银蒸气压能够将压缩应力加给第二玻璃部7，靠那一个力(例如通过推外部导线5)也能够将压缩应力加给第二玻璃部7。
接着，停止加热，让灯逐渐冷却下来，在时间B之后，第二玻璃部7的温度就降低到比应变点(T2)还低。温度一低于应变点(T2)，就变成在第二玻璃部7残留下压缩应力。在本实施方式中，通过将灯保持在1030℃温度下、150个小时后，再让它冷却(自然冷却)这样的方法，给第二玻璃部7加压缩应力并让该压缩应力残留在其中。
因在上述这样的原理下，借助水银蒸气压产生了压缩应力，故压缩应力的大小就由水银蒸气压(换句话说，所封入的水银量)来决定了。
一般情况是，水银量越多，灯就越容易破。但若采用本实施方式中的密封结构，水银量越多，压缩应力也就越大，耐压强度也就越高。换句话说，因为采用本发明的结构，能够实现水银量越多越耐压的结构，故灯能够在现有技术实现不了的极高的耐压条件下稳定地工作。
本实施方式当中，由于在密封部2中形成了空隙30，所以在退火时，可以不产生从压缩应力转移到拉伸应力的部位(例如，图3中的7c)。因此，在退火时或者紧接其后或初期动作时，可以防止金属箔4断裂和在金属箔4产生褶皱。还有，可以抑制由于金属箔4的所定位置(例如，中央部位)变薄而使该部位的电阻变大。
换句话说，在本实施方式的高压放电灯的制造方法中，由于将玻璃管70的前方部位(图4中的17a，图7中的部位A)以及后方部位(图4中的17c，图7中的部位C)与侧管部2’紧贴，因此在中央部位(图4中的17b，图7中的部位B)与侧管部2’之间容易形成空隙30，通过空隙30可以防止金属箔4的断裂等。还有，利用本实施方式的制造方法，可以容易将惰性气体导入到空隙30内，因此就能够制造出既显示出高耐压且始动电压低的高压放电灯。
(实施方式2)参照图8来说明本发明的实施方式2的高压放电灯。图8示意地表示了本实施方式的高压放电灯200的结构。在灯200的密封部2里封有空隙30这一点，与上述实施方式1的高压放电灯100相同。
如图8所示，为进一步提高本实施方式中的灯100的耐压强度，优选是像图8所示的灯200那样，在埋在了密封部2内的那一部分电极棒3的至少一部分表面上形成金属膜(例如Pt膜)35。需提一下，金属膜35可由从由Pt、Ir、Rh、Ru、Re所组成的元素组中选出的至少一种金属形成。例如金属膜35可以是由Pt层构成的单层。若从贴紧性(attachment)的观点来看，优选是下层为Au层，上层例如为Pt层。
因在灯200中，在埋在了密封部2内的那一部分电极棒3的表面上形成了金属膜35，故可防止在位于电极棒3周围的玻璃上出现微小的裂缝。换句话说，对灯200来说，不仅能收到灯100的效果，还能收到防止出现裂缝的效果。由此而能更进一步地提高耐压强度。下面，继续说明是如何防止出现裂缝的。
在在位于密封部2内的电极棒3上无金属膜35的灯的情况下，在灯制造工序下形成密封部时，密封部2的玻璃和电极棒3会一时地贴紧，而在冷却时，二者又会由于两者间所存在的热膨胀系数之差而分离开。此时就会在电极棒3周围的石英玻璃中出现裂缝。耐压强度就会因该裂缝的存在而比没有裂缝的理想灯的低。
而对图8所示的灯200来说，因表面上有Pt膜的金属膜35形成在电极棒3的表面上，故密封部2的石英玻璃和电极棒3表面(Pt层)间的可沾性就会变坏。换句话说，与钨和石英玻璃之组合相比，白金和石英玻璃之组合会使金属和石英玻璃间的可沾性变坏，二者就不会结合在起来，而容易相互分离。结果是，由于电极棒3和石英玻璃间的可沾性变坏了，那么，在进行加热后的冷却时二者就能够很好地分离开来，而有可能防止出现微小的裂缝。在利用可沾性不好来防止出现裂缝这样的技术思想下制成的灯200，显示出了比灯100还高的耐压强度。
需提一下，还可用图9所示的灯300的结构来代替图8所示的灯200的结构。在图4所示的灯100的结构的基础上，将其表面由金属膜35覆盖起来的线圈40缠到埋在了密封部2内的那一部分电极棒3的表面上，即构成灯300。换句话说，灯300，具有至少在其表面上拥有从由Pt、Ir、Rh、Ru、Re所组成的元素组中选出的至少一种金属的线圈40缠在电极棒3的根部的结构。需提一下，在图9所示的结构下，线圈40缠到了位于发光管1的放电空间10内的那一部分电极棒3上。在图9所示的灯300的结构下，也能借助线圈40表面的金属膜35来把电极棒3和石英玻璃之间的可沾性搞坏。结果是能防止出现微细的裂缝。
线圈40表面的金属例如可通过电镀镀上去。结构同图8所示，这里金属膜35例如可以是由Pt层构成的单层。但从贴紧性的角度来看，下层是Au层，上层可以使用例如像Pt层。需提一下，从贴紧性的角度来看，优选是在线圈40上，先形成Au层作下层，再形成例如Pt层作上层。然而，即使线圈40不是Pt(上层)/Au(下层)电镀的双层结构，而是仅电镀了Pt的结构，也能确保足能满足实用要求的贴紧性。
在为在电极棒3的表面或者线圈40的表面形成从由Pt、Ir、Rh、Ru、Re所组成的元素组中选出的至少一种金属(也称为“Pt等”)结构的情况下，象本发明的实施方式的结构那样，第二玻璃部7存在于金属箔4的周围的意义就非常大了。进一步对它进行说明。在灯的制造工序(密封工序)下，Pt等金属有可能会由于加工时所进行的加热而有所蒸发，若它们扩散到金属箔4那里，就会导致金属箔和玻璃之间的贴紧性变弱，结果是使耐压下降。但是，若象本实施方式中的结构那样，在金属箔4的周围设上第二玻璃部7，并让压缩应变存在于那里，反倒可以说Pt等和玻璃之间的可沾性不好也是没什么关系的，结果是能防止耐压强度由于Pt等的扩散而下降。
需提一下，在图8和图9所示的结构上，附带声明比起使用像CH2Br2那样的气体，优选是采用(室温下)像HgBr2那样的固体形态来作为卤族元素(更具体来讲是卤族元素前驱体)的封入状态。其理由是维科尔高硼硅酸耐热玻璃在密封时，与气体状的卤族元素反应后会变质，与此相同，Pt等金属也会有被气体状的卤族元素腐蚀的危险。
将本实施方式中的灯100、200、300和反射镜组合起来，就能得到带镜子的灯或者灯组件。
图10示意地示出了包括本实施方式中的灯100的带镜子灯900的剖面结构。
带镜子灯900包括拥有近似球形的发光管1和一对密封部2的灯100、和把从灯100发出的光进行反射的反射镜60。此外，示出的是灯100，当然用灯200或300也是可以的。带镜子灯900还可包括支持反射镜60的灯架。这里带灯架的结构，就包括在灯组件中了。
这样构成反射镜60，它反射来自灯100的放射光而使反射后的放射光成为例如，平行光束、聚集在规定微小区域内的聚光光束或者与从规定的微小区域散发出来的光相等的发散光束。例如可用抛物面镜、椭圆面镜作为反射镜60。
在本实施方式中，灯100的一侧密封部2上安装了灯头56，从该密封部2延长的外部导线5和灯头56电连接在一起。密封部2和反射镜60由例如无机系粘结剂(例如粘泥等)固定在一起并一体化。在位于反射镜60的前面开口一侧的密封部2的外部导线5上电连接着引出导线65，引出导线65从外部导线5通过反射镜60的导线用开口部62延长到反射镜60外。在反射镜60的前面开口部例如装了前面玻璃。
可将这样的带镜子的灯或者灯组件，装到例如液晶、DMD(DigitalMicromirror Device)投影机等图像投影装置上，来作为图像投影装置用光源使用。把这样的带镜子的灯或者灯组件和包括图像元件(DMD板、液晶板等)的光学系统组合起来，就能构成图像投影装置。例如，可提供使用了DMD的投影机(数字灯处理(DLPdigital lightprocessing))、液晶投影机(包括采用了LCOS(Liquid Crystal on Silicon)结构的反射型投影机)。本实施方式中的灯、带镜子的灯及灯组件，除可作图像投影装置的光源以外，还可作为紫外线步进机(stepper)的光源、竞技场的光源、汽车的前灯用光源、照亮道路标识的泛光灯的光源等。
(其它实施方式)在上述实施方式中，以以水银作发光物质的水银灯作为高压放电灯的一例进行了说明。本发明也适用于具有由密封部保持发光管的气密性的结构的任一种高压放电灯。例如，本发明也适用于封入了金属卤化物的金属卤化物灯、氙等高压放电灯。因为对金属卤化物灯等来说，也是耐压越高越好。换句话说，是因为通过防止漏气、防止裂缝，就能得到可靠性高、寿命长的灯之故。把上述实施方式所述的结构，应用到不但封入了水银，还封入了金属卤化物的金属卤化物灯上以后，还能收到以下的效果。换句话说，通过设一第二玻璃部7，就能使密封部2内的金属箔4的贴紧性提高，而可抑制金属箔4和金属卤化物(或者卤族元素及碱性金属)之间的反应。结果是，可提高密封部的结构的可靠性。特别是象图4、图7、图8所示的结构那样，在第二玻璃部7位于电极棒3处的情况下，可由第二玻璃部7有效地减少从电极棒3和密封部2的玻璃间的微小间隙侵入进来和金属箔4起反应而造成箔脆化的金属卤化物侵入。因此，上述实施方式的结构很适于在金属卤化物灯中采用。
近年来，人们在不断地开发不封入水银的无水银金属卤化物灯，本实施方式中的技术也可被应用到那样的无水银金属卤化物灯上。下面进行详细的说明。
作为应用了本实施方式中的技术的无水银金属卤化物灯的一例可这样来形成即在图4、图8或者图9所示的结构下，发光管1内封入的不是水银，封入的至少是第一卤化物、第二卤化物及惰性气体。此时，第一卤化物的金属为发光物质。和第一卤化物相比，第二卤化物的蒸气压很大，且为和所述第一卤化物的金属相比难以在可视光区发光的一种金属或者几种金属的卤化物。例如，第一卤化物为从由钠、钪及希土类金属组成的元素组中选出的一种或者几种金属的卤化物。第二卤化物的蒸气压相对较大，且为和第一卤化物的金属相比难以在可视光区发光的一种金属或者几种金属的卤化物。具体的第二卤化物，为从由Mg、Fe、Co、Cr、Zn、Ni、Mn、Al、Sb、Be、Re、Ga、Ti、Zr及Hf所组成的元素组中选出的至少一种金属的卤化物。而且是至少含有Zn的卤化物那样的第二卤化物更好。
若要举出其它组合例，就是这样的在包括透光性发光管(气密容器)1、设在发光管1内的一对电极3及与发光管1相连的一对密封部2的无水银金属卤化物灯中的发光管1内，封入为发光物质的ScI3(碘化钪)和NaI(碘化钠)、代替水银的物质InI3(碘化铟)及TlI(碘化铊)、及作为始动辅助气体的惰性气体(例如，1.4MPa的Xe气体)。此时，第一卤化物为ScI3(碘化钪)、NaI(碘化钠)；第二卤化物为InI3(碘化铟)及TlI(碘化铊)。需提一下，只要第二卤化物为蒸气压较高，能够代替水银起作用的物质即可。例如可用Zn的碘化物代替InI3(碘化铟)。
下面，说明上述实施方式1中的技术非常适合用在这样的无水银金属卤化物灯中的理由。
首先，和有水银的灯相比，用Hg的替代物质(Zn的卤化物等)的无水银金属卤化物灯的效率下降了。而要想提高效率，提高起动时的工作压力是非常有效的。拿上述实施方式中的灯来说，因它是一个提高了耐压强度的结构，也就可高压封入惰性气体，也就可很简单地提高效率。因此，很容易地就能实现实用的无水银金属卤化物灯。此时，优选是以热导率很低的Xe作惰性气体。
拿无水银金属卤化物灯而言，因不再封入水银了，故这时封入的卤化物要比在有水银的金属卤化物灯中封入的卤化物多。这样以来，通过电极棒3附近的间隙到达金属箔4的卤化物的量也就多起来了，卤化物就和金属箔4(有时为电极棒3的根部)起反应，结果就是密封部结构变弱，而容易漏气。在图8及图9所示的结构下，因电极棒3的表面被金属膜35(或者是线圈40)所覆盖，故能有效地防止电极棒3和卤化物起反应。还有，如图4所示，在为第二玻璃部7位于电极棒3的周围这样的结构的情况下，就能防止卤化物(例如Sc的卤化物)侵入，由此而可防止漏气。因此，具有上述实施方式中的结构的无水银金属卤化物灯的效率及寿命能比现有的无水银金属卤化物灯的高。对一般照明用灯也可以这么说。对作为汽车前照灯用的灯来说，还有以下优点。
当上述无水银金属卤化物灯被用在汽车前照灯上时，要求在将开关接通时的下一个瞬间，发出100％的光。为满足这一要求而采取的有效方法是，高压封入惰性气体(例如Xe)。然而，往一般的金属卤化物灯中高压封入Xe时，灯破裂的可能性就增大。这样的话，所述无水银金属卤化物灯不优选作为要求它具有更高安全性的前照灯。因为如果夜间前照灯出了故障，是可能引发交通事故的。因在具有上述实施方式中的结构的无水银金属卤化物灯的情况下，已经为一种提高了耐压强度的结构，故即使高压封入Xe，也既能确保安全性，又能提高让灯亮时的始动性。不仅如此，还可以提高寿命，故具有所述实施方式中的结构的无水银金属卤化物灯是非常适合作前照灯用的。
在本实施方式中，说明的是水银蒸气压在20MPa左右或者30MPa左右以上的情况(换句话说，超高压水银灯的情况)，但如上所述，并不排除将本发明用到水银蒸气压为1MPa左右的高压水银灯上的情况。换句话说，本发明对包括超高压水银灯、高压水银灯在内的所有高压放电灯都适用。需提一下，当今的被称为超高压水银灯的灯中的水银蒸气压在15MPa或者该值以上(所封入的水银量为150mg/cc或者该值以上)。
因即使工作压力极高也能很稳定地工作就意味着灯的可靠性很高，故在将本实施方式中的结构应用到工作压力不那么高的灯(灯的工作压力不到30MPa左右，例如20MPa左右～1MPa左右)上时，就能提高在该工作压力下工作的灯的可靠性。
以下是对能实现高耐压强度的灯的技术意义的进一步的说明。近年来，为得到输出更高、功率更高的高压水银灯，技术人员们正在不断地开发弧长(电极间距离D)较短的短弧型水银灯(例如，D在2mm以下)，这时为抑制伴随着电流的增大而带来的电极的提前蒸发，又必须封入比通常情况下更多的水银。如上所述，因在现有的结构下，耐压强度有一个上限，故所封入的水银量也有了上限(例如200mg/cc左右以下)，这就给特性更优的灯的实现增加了一个制约。本实施方式中的灯可能消除现有的制约，促进到目前为止未能实现的具有优良特性的灯的开发。对本实施方式中的灯而言，可实现所封入的水银量超过200mg/cc左右、即300mg/cc左右或者该值以上的灯。
此外，如上所述，能使水银封入量在300～400mg/cc左右或者该值以上(灯亮时的工作压力30～40MPa)这样的技术的意义，就在于可确保灯亮时的工作压力超过20MPa这一水平的灯(换句话说，具有超过当今的15MPa～20MPa的灯亮时的工作压力的灯，例如灯亮时的工作压力23MPa以上或者25MPa以上的灯)的安全性和可靠性。换句话说，因大量生产灯时，不管怎样努力灯的特性也会出现偏差，故考虑容限的话，就是灯亮时的工作压力超过23MPa左右的灯，也要确保它们的耐压强度。故能达到30MPa以上的耐压强度的技术的一大优点是，可以利用该技术来生产不到30MPa的灯。若利用耐压强度达到30MPa以上的技术来制造23MPa或者该值以下的耐压强度的灯，安全性及可靠性就能提高。
因此，本实施方式中的结构也是一能够提高灯的可靠性等的结构。还有，对所述实施方式中的灯而言，是通过收缩手法制成密封部2的，不仅如此，还可用压紧(pinching)手法来制成它。再就是，对两端型高压放电灯进行了说明，但所述实施方式中的技术也可被应用到一端型高压放电灯上。此外，在所述实施方式中，例如是从维科尔高硼硅酸制玻璃管70形成第二玻璃部的，但并非一定要用玻璃管制成。并不限于覆盖金属箔4的整个周围的结构。只要是和金属箔4接触，能让压缩应力存在于密封部2的一部分上的玻璃构件，就不限于玻璃管了。例如可使用在玻璃管70的一部分上开个缝隙而形成“C字”状的玻璃构件；还可以布置和金属箔4的一侧或者两侧相接触的例如由维科尔高硼硅酸制成的玻璃片；也可以布置覆盖金属箔4周围的例如由维科尔高硼硅酸制成的玻璃纤维(glass fiber)。只不过是，若不用玻璃构件，而是用玻璃粉体，例如用压缩成形并烧结玻璃粉末的方法制成的烧结玻璃体，这样是无法让压缩应力存在于密封部2的一部分上的，故优选不要使用玻璃粉体。
还有，一对电极3之间的间隔(弧长)可为短弧型，还可比它长。所述实施方式中的灯既可在交流下工作又可在直流下工作。所述实施方式中的结构及变形例可相互采用。此外，对包括金属箔4的密封部结构进行了说明，不仅如此，无箔密封部结构也可使用所述实施方式中的结构。因为对为无箔密封部结构的情况来说，也要提高耐压强度，提高可靠性。具体而言，可用一根电极棒(钨棒)3作电极构件50，而不用铝箔4作电极构件50。在电极棒3的至少一部分上设置第二玻璃部7，并形成第一玻璃部8来覆盖第二玻璃部7和电极棒3，这样就构成了密封部结构。在这种结构下，外部导线5也可由电极棒3构成。
在上述实施方式中，说明了放电灯。所述实施方式1中的技术不仅可用在放电灯上，还可用在放电灯以外的灯(如白炽灯)上，只要灯采用了由密封部保持发光管内的气密性那样的结构就行。
如果在此举个这种白炽灯的例子的话，就是如图4所示的结构中，发光管1内的电极棒3作为内导线(内部导入线)，在其前端间设置了灯丝的两端型白炽灯(例如卤素白炽灯)。需提一下，在发光管1内也可设置固定件。另外，这也适用于一端型白炽灯。对这样的卤素白炽灯来说，如何防止它破裂是一个重要的课题，因此，由上述实施方式1所述的技术能够防止破裂的技术意义就是非常大的。
以上，说明了本发明的最佳实施方式，这样的叙述并没有限定意义，还可有多种变形。
权利要求
1.一种高压放电灯的制造方法，该灯包括管内封入了发光物质的发光管、保持所述发光管内的气密性的密封部，所述高压放电灯的制造方法包括以下工序准备具有将成为高压放电灯的发光管的发光管部、顺着所述发光管部延长的侧管部的放电灯用玻璃管的工序；和由所述侧管部形成所述密封部的工序，形成所述密封部的工序包括将由其软化点比构成所述侧管部的第一玻璃的软化点还低的第二玻璃构成的玻璃部件插到所述侧管部内的工序；将所述发光管部侧视为前方，所述玻璃部件分为前方部位、后方部位、以及位于前方部位和后方部位之间的中央部位的情况下，加热所述侧管部，使所述玻璃部件的所述前方部位及所述后方部位贴紧所述侧管部，由此在所述中央部位的至少一部分与所述侧管部之间形成空隙的工序；在所述贴紧工序后，在比所述第二玻璃的应变点温度高，对至少包括所述玻璃部件和所述侧管部的部分加热的工序。
2.根据权利要求1所述的高压放电灯的制造方法，其中，所述加热工序是在比所述第一玻璃的应变点温度低的温度下实行的。
3.一种高压放电灯的制造方法，该灯包括管内封入了发光物质的发光管、一对顺着所述发光管的两端延长的密封部，其中，包括以下工序准备具有将成为高压放电灯的发光管的发光管部、一对顺着所述发光管部的两端延长的侧管部的放电灯用玻璃管的工序；向所述一对侧管部中的一个侧管部，插入由其软化点比构成该侧管部的第一玻璃的软化点还低的第二玻璃构成的玻璃管和至少含有电极棒的电极构件的工序；和将所述电极棒的先端视为前方，将述玻璃管分为前方部位、后方部位、以及位于所述前方部位和所述后方部位之间的中央部位的情况下，通过对所述一个侧管部进行加热让它收缩，使得所述玻璃管的所述前方部位和所述后方部位紧贴所述侧管部，由此形成在所述中央部位的至少一部分与所述一个侧管部之间设置空隙的一个密封部的工序。
4.根据权利要求3所述的高压放电灯的制造方法，其中，进一步包含以下工序在形成所述一个密封部的工序后，将发光物质导入到所述发光管部内的工序；在形成所述一个密封部的工序后，向与所述一密封部相对的另一个的侧管部中，插入由其软化点比构成该侧管部的第一玻璃的软化点还低的第二玻璃构成的玻璃管和至少含有电极棒的电极构件的工序；将所述电极棒的先端视为前方，将所述玻璃管分为前方部位、后方部位、以及位于所述前方部位和所述后方部位之间的中央部位的情况下，通过对所述另一个侧管部进行加热让它收缩，使得所述玻璃管的所述前方部位和所述后方部位紧贴所述侧管部，由此形成在所述中央部位的至少一部分与所述另一个侧管部之间设置空隙的另一个密封部的工序；和对两个密封部及发光管已形成的灯完成体，在比所述第二玻璃的应变点温度高且比所述第一玻璃的应变点温度低的温度下，将至少包括所述玻璃管和所述侧管部的部分加热的工序。
5.根据权利要求1所述的高压放电灯的制造方法，其中，所述加热工序进行2个小时以上。
6.根据权利要求4所述的高压放电灯的制造方法，其中，所述加热工序进行2个小时以上。
7.根据权利要求5所述的高压放电灯的制造方法，其中，所述加热工序进行100个小时以上。
8.根据权利要求6所述的高压放电灯的制造方法，其中，所述加热工序进行100个小时以上。
9.根据权利要求1所述的高压放电灯的制造方法，其中，在借助利用了光弹性效果的感光色板法来测定所述密封部情况下，在由所述第二玻璃构成的区域中实施所述加热工序，使得在所述侧管部的长边方向上存在约10kgf/cm2以上、50kgf/cm2以下的压缩应力。
10.根据权利要求4所述的高压放电灯的制造方法，其中，在借助利用了光弹性效果的感光色板法来测定所述密封部情况下，在由所述第二玻璃构成的区域中实施所述加热工序、使得在所述侧管部的长边方向上存在约10kgf/cm2以上、50kgf/cm2以下的压缩应力。
11.根据权利要求10所述的高压放电灯的制造方法，其中，所述一对密封部中的每一个密封部都产生所述压缩应力。
12.根据权利要求3所述的高压放电灯的制造方法，其中，所述电极构件含有所述电极棒、与该电极棒连接的金属箔、和与该金属箔连接的外部导线，所述玻璃管长边方向的长度比所述金属箔长边方向的长度要长。
13.根据权利要求1所述的高压放电灯的制造方法，其中，所述第一玻璃，含有重量百分比99％以上的SiO2；所述第二玻璃，含有重量百分比1 5％以下的Al2O3及重量百分比4％以下的B二者中至少一个和SiO2。
14.根据权利要求3所述的高压放电灯的制造方法，其中，所述第一玻璃，含有重量百分比99％以上的SiO2；所述第二玻璃，含有重量百分比15％以下的Al2O3及重量百分比4％以下的B二者中至少一个和SiO2。
15.根据权利要求1所述的高压放电灯的制造方法，其中，所述高压放电灯为高压水银灯；以所述发光管的内容积为基准，封入150mg/cm3以上的水银作所述发光物质。
16.根据权利要求3所述的高压放电灯的制造方法，其中，所述高压放电灯为高压水银灯；以所述发光管的内容积为基准，封入150mg/cm3以上的水银作所述发光物质。
17.一种高压放电灯，包括管内封入了发光物质的发光管、保持所述发光管的气密性的密封部，其中，所述密封部具有顺着所述发光管延长的第一玻璃部、设在所述第一玻璃部内侧的至少一部分中的第二玻璃部，且所述密封部具有施加了压缩应力的部位，在所述密封部中的所述第一玻璃部与所述第二玻璃部的交界的一部分上有空隙形成。
18.一种高压放电灯，包括管内封入了发光物质的发光管、一对保持所述发光管的气密性的密封部，其中，所述一对密封部中的每一密封部，各自具有顺着所述发光管延长的第一玻璃部、设在所述第一玻璃部内侧的至少一部分中的第二玻璃部；且所述一对密封部中的每一个密封部各自具有被施加了压缩应力的部位；所述发光管内设了一对面对着面布置的电极棒；所述一对电极棒中的每一个电极棒各自接在金属箔上；所述金属箔设在所述密封部内，且至少该金属箔和所述电极棒的连接部分位于所述第二玻璃部内，将所述电极棒的先端视为前方，将所述第二玻璃部分为前方部位、后方部位、以及位于所述前方部位和所述后方部位之间的中央部位的情况下，在所述第二玻璃部的所述中央部位的至少一部分和与所述第一玻璃部的交界上，形成至少含有惰性气体的空隙。
19.根据权利要求18所述的高压放电灯，其中，在借助利用了光弹性效果的感光色板法来测定所述密封部情况下，施加有所述压缩应力的部位，存在于至少由所述第二玻璃构成的区域中；所述压缩应力在所述侧管部的长边方向上为10kgf/cm2以上、50kgf/cm2以下。
20.根据权利要求18所述的高压放电灯，其中，所述第二玻璃部覆盖了所述金属箔全体。
21.根据权利要求17所述的高压放电灯，其中，所述第一玻璃，含有重量百分比99％以上的SiO2；所述第二玻璃，含有重量百分比15％以下的Al2O3及重量百分比4％以下的B二者中至少一个和SiO2。
22.根据权利要求18所述的高压放电灯的制造方法，其中，所述第一玻璃，含有重量百分比99％以上的SiO2；所述第二玻璃，含有重量百分比15％以下的Al2O3及重量百分比4％以下的B二者中至少一个和SiO2。
23.根据权利要求17所述的高压放电灯，其中，所述高压放电灯为高压水银灯；以所述发光管的内容积为基准，封入150mg/cm3以上的水银作所述发光物质。
24.根据权利要求18所述的高压放电灯，其中，所述高压放电灯为高压水银灯；以所述发光管的内容积为基准，封入150mg/cm3以上的水银作所述发光物质。
25.根据权利要求17所述的高压放电灯，其中，在所述密封部中含有所述空隙部位的周围，配置由导电性材料构成的天线。
26.根据权利要求18所述的高压放电灯，其中，在所述密封部中含有所述空隙部位的周围，配置由导电性材料构成的天线。
27.一种灯组件，其中包括根据权利要求17所述的高压放电灯，和反射来自所述高压放电灯的光的反射镜。
28.一种灯组件，其中包括根据权利要求18所述的高压放电灯，和反射来自所述高压放电灯的光的反射镜。
全文摘要
本发明提供更有效地制造具有高耐压强度的高压放电灯的方法。该法包含从放电灯用玻璃管(80)的侧管部(2’)形成密封部(2)的工序。形成密封部(2)的工序包括将比构成侧管部(2’)的第一玻璃的软化点还低的第二玻璃构成的玻璃部件(70)插到侧管部(2’)内的工序；将发光管部(1’)侧视为前方，在将玻璃部件(70)分成前方部位、后方部位以及中央部位的情况下，加热侧管部(2’)，使玻璃部件(70)的前方部位和后方部位(A，C)与侧管部(2’)紧贴，由此在中央部位(B)的至少一部分和侧管部(2’)之间形成空隙(30)的工序；此后，用比第二玻璃的应变点温度还高的温度，加热至少含有玻璃部件(70)及侧管部(2’)的部分的工序。
文档编号H01J9/00GK1518050SQ20041000060
公开日2004年8月4日 申请日期2004年1月13日 优先权日2003年1月14日
发明者堀内诚, 一番濑刚, 高桥清, 畑冈真一郎, 关智行, 茑谷恭, 一郎, 刚 申请人:松下电器产业株式会社