专利名称：短弧放电灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及在用于投影仪、半导体曝光、紫外线硬化等的光源中所使用的短弧放电灯。
背景技术：
例如，在用于投影仪的光源中，以前经常使用封入有氙气的短弧放电灯。近来，希望投影仪透射图象的亮度更高的要求变得更加强烈。因此，有使所封入的氙气的气体量更多的趋势。因而，近来的短弧放电灯，在点灯时发光管内的气压变得极高。
这样的短弧放电灯，是在由石英玻璃形成的球形或者椭圆球形的发光管内封入氙气的同时，将阴极和阳极相对配置。而且，阴极以及阳极的电极芯棒被密封在沿发光管两侧延续的侧管的端部。并且，为了保持阴极以及阳极的电极芯棒，将侧管的发光管一侧的端部加热并拉延，缩径后形成拉延部。但是，为了通过侧管的拉延部直接保持阴极以及阳极的电极芯棒保持，必须使拉延量较大。
因此，以前使用通过将阴极以及阳极的电极芯棒插入由石英玻璃制成的用于保持电极芯棒的筒体中，并将侧管的拉延部熔敷在保持用筒体上，从而保持阴极以及阳极的电极芯棒的技术。
如果侧管的拉延部熔敷在保持用筒体上，则在熔敷的端部，可能产生小的楔形间隙。因而成为在点灯时产生裂纹的原因。作为不将侧管的拉延部熔敷在保持用筒体上的技术，在特开昭51-148274号公报中，公开了在保持用筒体的外周面上设置10μm～30μm厚度的钼、钽、钨、钛之类高熔点金属箔的薄层的技术。
图1是表示作为现有技术的，使用上述同一公报的技术的现有的短弧放电灯的阳极一侧的侧管的示意图。其中一部分以截面图示出。电极芯棒23被贯穿保持在用于保持电极芯棒的由石英玻璃制成的保持用筒体30中。保持用筒体30的外周面上包覆着包覆材料40。并公开了在侧管11上设置内凹处70以使保持用筒体30不能在轴向移动的技术。14为灯头。
但是，在特开昭51-148274号公报所公开的技术中，存在着保持用筒体30沿轴向向发光管10一侧移动的可能性，灯的抗震动性能降低，容易引起灯的破损。而且，为了防止保持用筒体30向发光管10一侧移动而设置了钨绕线60，但是，会产生不但部件数量增加，而且对不同尺寸的灯必须分别追加设置不同尺寸的钨绕线60的不便。
专利文献1特开昭51-148274号公报发明内容因此，本发明的目的在于提供一种可以防止用于保持电极芯棒的石英玻璃制成的保持用筒体的轴向移动，抗震动性能好，并能够防止灯破裂的短弧放电灯。
为了解决上述问题，本发明的短弧放电灯，其中，阴极和阳极在发光管内相对配置，该阴极的电极芯棒以及该阳极的电极芯棒被贯穿保持在保持用筒体中，该保持用筒体由连接到该发光管的侧管的拉延部支撑，该保持用筒体的外周面上包覆有由金属构成的包覆材料，其特征在于上述保持用筒体在管轴方向上的细径部，上述包覆材料具有向该保持用筒体的管轴方向连续延伸的多个突条部，该包覆材料在该保持用筒体的圆周方向上的截面形状为波状和/或锯齿状。
本发明的短弧放电灯，其特征在于上述保持用筒体的细径部和该细径部以外部分之间的直径的最大差的1/2为a(mm)时，0.2≤a≤2。
本发明的短弧放电灯，其特征在于上述包覆材料为由钼制成的箔或者薄板，并进行锯齿状(ギザギザ)加工。
本发明的短弧放电灯，其特征在于上述锯齿状加工的弯曲高度为2mm以下，间距为2mm以下。
作用在本发明中，保持用筒体在管轴方向上具有细径部，使侧管内部减压并从定位保持用筒体的侧管的外周面进行加热，在保持用筒体的细径部所对应的部位上对侧管进行特别烧灼，由此，保持用筒体的细径部被压紧固定，从而可以防止保持用筒体在轴向的移动，并且，不需要如特开昭51-148274号公报所揭示的保持用筒体之外的部件。但是，为了防止保持用筒体和侧管的熔敷，必须在保持用筒体的外周面上设置由高熔点金属形成的包覆材料。因此，在从定位具有细径部的保持用筒体的侧管的外周面进行加热、缩径时，如果该包覆材料为平坦的箔状或者薄板形状，则在保持用筒体上卷绕并覆盖包覆材料，在从侧管外周面进行烧灼时，包覆材料被挤压在侧管内壁上，包覆材料的表面上局部可能产生具有弯曲的锐利角部的褶皱。因为产生这种褶皱，不仅使灯的外观变差而有损灯的外观，降低了灯的商业价值，而且会在褶皱的弯曲部的尖端产生应力集中，恐怕会导致灯的破裂。
因此，即使保持用筒体上具有细径部，并且在保持用筒体的外周面上设置由高熔点金属形成的包覆材料，由于包覆材料具有向该保持用筒体的管轴方向连续延伸的多个突条部，该包覆材料在该保持用筒体的圆周方向上的截面形状为波状或者锯齿装，由于是波状和锯齿状的混合形状，从侧管外周面进行加热、缩径之后，包覆材料伸缩，从而可以防止包覆材料的局部弯曲褶皱。
图1是表示现有的短弧放电灯的阳极一侧的侧管的示意图；图2是表示本发明的短弧放电灯的阳极一侧的侧管的示意图；图3是表示用于本发明的短弧放电灯中的保持用筒体的实施例；图4是本发明的短弧放电灯的保持用筒体部分附近的放大图以及截面图；图5是由高熔点金属制成的包覆材料的放大图；图6是表示锯齿纹加工后的钼箔卷绕在保持用筒体上的状态的立体图。
具体实施例方式
下面，根据附图具体说明本发明的实施例。图2是表示本发明的短弧放电灯的阳极一侧的侧管的示意图。其中部分以截面图示出。本发明的短弧放电灯的一个例子是氙短弧放电灯。在由石英玻璃制成的发光管10内，相对地配置有被固定在由钨棒形成的一对电极芯棒23的前端的阳极22和阴极(未图示)。另外，在发光管10中封入氙气。侧管11从发光管10的两侧延伸，在侧管11的端部密封着电极芯棒23。14是覆盖密封部分的灯头。
由石英玻璃形成，在其外周面上的长度方向中央部位具有细径部的保持用筒体30中，分别贯穿有电极芯棒23，从而，电极芯棒23由保持用筒体30保持。保持用筒体30在其长度方向上具有细径部31，通过从侧管外周面的加热，侧管11上与细径部31相对应的部位被特别烧灼，并且保持用筒体30被压紧固定。除图2所示形状以外，保持用筒体30也可以是例如图3(a)、(b)、(c)所示的形状，但是，其形状并不仅限于此。图3(b)表示其长度方向的两端部具有突起部32的保持用筒体30。突起部32并不限于两端部，也可以位于保持用筒体的外周面上。图3(c)的外观大致呈鼓状，特别是玻璃易于成形(易于制作)因而比较适合。33是贯穿着电极芯棒的贯穿孔。
如图3(a)、(b)、(c)中所示，保持用筒体30的细径部31和该细径部以外部分之间的直径的最大差的1/2为a(mm)时，在a为0.1mm的情况下，细径部31的凹陷过小，即使从侧管11外周面加热、缩径也不能使保持用筒体30充分固定。另外，如果超过2mm，则从侧管11外周面进行加热、缩径时，由于过度缩径，玻璃可能发生翘曲，因此最好是0.2≤a≤2。
图4(a)、(b)、(c)表示了将图3(a)、(b)、(c)中所示的各个保持用筒体30放入侧管11中，并从侧管11外部加热并拉延的状态。而且，发光管10内处于减压状态，通过对侧管11的发光管10一侧的端部进行加热，侧管11缩径从而形成拉延部12。在保持用筒体30和拉延部12之间，如图2所示，覆盖有由高熔点金属制成的包覆材料50。通过该覆盖，保持用筒体30和拉延部12可通过熔敷固定而不被一体化。
图4(d)表示图4(c)的A-A’截面图。该图表示了包覆材料50的截面形状为，横跨保持用筒体的整个圆周，呈波浪形状或者锯齿形状，或者是波浪形状和锯齿形状的混合形状。
具体来说，如图5所示，包覆材料50适合于使用波状的钼制的箔或者薄板。钼制的箔或者薄板沿一定方向折叠从而制成突条部50a、50b并交替形成峰、谷、峰、谷，即进行所谓的锯齿状加工。
列举尺寸的一个例子，在图5中，包覆材料50的峰的高度c为0.2mm，包覆材料50的峰的间距b为1.0mm，厚度t为15μm。锯齿状加工的弯曲高度相当于包覆材料50的峰的高度c，但是如果其不在2mm以下则难以获得箔的伸缩效果。另外，间距不在2mm以下时同样难以获得箔的伸缩效果。
作为包覆材料50，可以使用如上所述的钼箔。钼箔由于其延展性良好而适合。除钼之外也可以使用钨、钽、锆、钛等高熔点金属。包覆材料50的厚度最好为30μm以下。
下面说明在使用钼箔作为包覆材料的情况下，保持用筒体部分的熔敷方法。首先，在保持用筒体30的外周面上卷绕作为锯齿状加工而成的包覆材料50的钼箔以使多个突条部朝轴向方向连续延伸，随后，在保持用筒体30的轴向的两端面侧将钼箔弯折。如图6所示，以立体图表示在保持用筒体30上卷绕了包覆材料50的状态。图6相当于保持用筒体30在其轴向的大致中央部位上具有细径部31的例子，表示了卷绕作为包覆材料50的钼箔以使多个突条部朝轴向连续延伸。
随后，在侧管11内插入被前端具有电极的电极芯棒23贯穿的保持用筒体30，并使连接在侧管11上的发光管内呈减压状态，如果沿管轴方向对侧管11进行加热则可以使侧管11缩径并形成拉延部12，由于中间存在着由钼箔形成的包覆材料50，保持用筒体30和拉延部12之间可通过熔敷固定而不被一体化。此时，包覆材料50朝轴向连续延伸的多个突条部在侧管11的加热、缩径过程中产生变形，可以抑制局部弯折褶皱的产生。另外，保持用筒体30不仅可以是完整的圆筒体，也可以是五边形以上的多边形筒体。
发明效果如上所述，本发明的短弧放电灯中，由石英玻璃制成的保持用筒体具有细径部，并在该保持用筒体的外周面上卷绕进行了锯齿状加工的高熔点金属的包覆材料，因此，即使从外面对定位保持用筒体的侧管进行加热而使侧管发生缩径，在包覆材料的表面上也不会产生弯曲褶皱，在箔和玻璃的接触部上不会发生应力集中，因而也不会出现破损。
根据本发明，即使在运输时等振动灯，保持用筒体的玻璃管也不会移动，密封部上不会发生力的集中，可以实现不会发生破损的短弧放电灯。
权利要求
1.一种短弧放电灯，阴极和阳极在发光管内相对配置，该阴极的电极芯棒以及该阳极的电极芯棒被贯穿保持在保持用筒体中，该保持用筒体由连接到该发光管的侧管的拉延部支撑，该保持用筒体的外周面上包覆有由高熔点金属形成的包覆材料，其特征在于所述保持用筒体在管轴方向上具有细径部，所述包覆材料具有向该保持用筒体的管轴方向连续延伸的多个突条部，该包覆材料在该保持用筒体的圆周方向上的截面形状为波状和/或锯齿状。
2.根据权利要求1所述的短弧放电灯，其特征在于所述保持用筒体的细径部和除该细径部以外部分之间的直径的最大差的1/2为a(mm)时，0.2≤a≤2。
3.根据权利要求1或2所述的短弧放电灯，其特征在于所述包覆材料为由钼制成的箔或者薄板，并实施以锯齿状加工。
4.根据权利要求3所述的短弧放电灯，其特征在于所述锯齿状加工的弯折高度在2mm以下，弯折间距在2mm以下。
全文摘要
本发明提供了一种保持用筒体的玻璃管不会移动，密封部上不会发生力的集中，并且不会破损的短弧放电灯。一种短弧放电灯，其中阴极和阳极在发光管内相对配置，该阴极的电极芯棒以及该阳极的电极芯棒贯穿在保持用筒体中而被保持，该保持用筒体由连接到发光管上的侧管的拉延部支撑，上述保持用筒体的外周面上包覆有由高熔点金属形成的包覆材料，其特征在于，上述保持用筒体在管轴方向上具有细径部，上述包覆材料具有向该保持用筒体的管轴方向连续延伸的多个突条部，该包覆材料在该保持用筒体的圆周方向上的截面形状为波状和/或锯齿状。
文档编号H01J61/00GK1574185SQ20041004956
公开日2005年2月2日 申请日期2004年6月18日 优先权日2003年6月19日
发明者东本阳一郎, 松岛竹夫 申请人:优志旺电机株式会社