专利名称：高压放电灯的制作方法
技术领域：
本发明概略地讲涉及高压放电灯，更具体地讲，涉及高压放电灯的电极及密封部周围构造的可罪性提闻。
背景技术：
通常被用作投影仪用光源的超高压水银灯具有发光管，具有发光部和夹持该发光部的一对密封部；一对金属箔，分别被埋设在密封部中；一对电极，一端被突出配置在发光部内，另一端被埋设在密封部中并分别与金属箔接合；以及一对导线，分别与金属箔连接，用于给电极供电。并且，通过提高点亮时的发光部内的水银蒸汽压力，实现高亮度。
在此，提出了用于防止起因于密封部、尤其是起因于电极与金属箔的接合部周围的强度不足的故障的各种对策。专利文献I公开了通过选择电极的材质或者在电极上卷绕线圈，调整电极周围的应力，减轻密封部的负荷并防止其破损。专利文献2公开了通过在电极上卷绕金属箔，缓解电极与密封部的石英玻璃的热膨胀之差，防止起因于该热膨胀之差的密封部的故障。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利第3493194号公报专利文献2 :日本特开2009 - 043701号公报
发明内容
发明所要解决的课题但是，根据专利文献I或2的结构，需要从通用的电极材料中变更电极材料、追加新的部件即线圈、或者使得金属箔的结构变复杂。在这种情况下，不仅要追加该材料，而且由于生产步骤的增加而导致成本上升，因而不是理想的方式。本发明的课题是提供一种可靠性较高的高压放电灯，能够防止起因于密封部、尤其是起因于电极与金属箔的接合部周围的强度不足的故障，而且不需要诸如上述成本增加。用于解决课题的手段本发明的第一方面是一种高压放电灯，具有发光管，具有发光部和夹持发光部的第I及第2密封部；第I及第2金属箔，分别被埋设在第I及第2密封部中；第I及第2电极，一端被突出配置在发光部内，另一端分别埋设在第I及第2密封部中并与第I及第2金属箔接合；以及副镜，覆盖发光管的第2电极侧的至少一部分，根据第2电极的突出部分与埋设部分的边界部、和第2金属箔的发光部侧端部之间定义的第2电极的埋入长度L(mm)，以及第2电极与第2金属箔的接合部的温度T(°C )，被设为1. 8彡L彡2. 8、而且T彡970。本发明的第二方面是一种高压放电灯，具有发光管，具有发光部和密封部；金属箔，被埋设在密封部中；以及电极，一端被突出配置在发光部内部，另一端被埋设在密封部中并与金属箔接合，根据电极的突出部分与埋设部分的边界部、和金属箔的发光部侧端部之间定义的电极的埋入长度L (mm)，以及电极与金属箔的接合部的温度T (°C)，被设为1. 8彡L彡2. 8、而且T彡970。在上述第一及第二方面中，优选设为2. 0 < L < 2. 8，更优选设为L = 2. 8。
图1A是本发明的高压放电灯的图。图1B是将图1A的主要部分放大的图。图2A是说明剥离现象的图。 图2B是说明剥离现象的图。 图2C是说明剥离现象的图。图2D是说明剥离现象的图。图3是说明耐压试验的图。
具体实施例方式图1A表示本发明的高压放电灯(下面称为“灯”)。简要结构与普通的灯相同，但是各个部件的定位尺寸被改进。灯I具有发光管2，具有发光部3和夹持发光部3的一对密封部4 ;一对金属箔6,分别被埋设在密封部4中；一对电极5,—端被突出配置在发光部3内部,另一端被埋设在密封部4中并分别与金属箔6接合；以及一对导线7，分别与金属箔6连接，用于给电极5供电。另外，关于在本发明中所说的“接合”，在下述实施例中是采用焊接，但也包含基于焊接以外的方式(例如嵌合形状等)的接合。也可以利用粘接剂9将副镜8粘接于发光部2，该副镜8在从图中的右侧的金属箔6到发光部3的范围中覆盖发光部2。副镜8与发光部3保持固定间隔地进行配置，并利用无机质胶合剂等固定材料(粘接剂9)固定于密封部4。各个电极包括电极芯棒、构成前端的放电部的前端熔融部、和线圈部。根据电极5的突出部分与埋设部分的边界部和金属箔6的发光部侧端部之间，定义电极5的埋入长度L (_)。另外，考虑到尺寸公差，在本说明书中将埋入长度L的数值的有效数字设为两位。即，例如在L = 2. 8时，假设L取2. 75以上且小于2. 85的数值。可是，通过对现有结构中的密封部的故障进行分析得知，在电极与金属箔的焊接部附近，在构成发光管的石英玻璃和金属箔之间产生剥离现象(箔浮起)，这种剥离随着灯点亮时间经过而发展直至于密封部破损。发生这种剥离现象的原因在于，由于焊接部附近的温度上升而造成的热冲击、以及由于点亮中的水银蒸汽压力的上升而形成的应力这些苛刻条件相重合。并且，如上所述，在副镜被设置在密封部的情况下，由于焊接部附近的温度上升而促进热冲击。并且，发光部的水银蒸汽压力通常是150 200气压，但在将来200 300气压以上的发光部得到实际应用的情况下，需要进一步提高耐压强度(机械强度)。另外，剥离现象是指构成密封部的石英玻璃与金属箔之间的本来密接的部分剥离。通常，在电极芯棒的截面为圆形的情况下，石英玻璃未到达电极芯棒与金属箔的接合部，在此处产生间隙，但在本说明书中不将这种间隙包含在剥离现象中。图2A 图2D是说明剥离现象的图。在图中，芯棒截面为圆形的电极15接合于金属箔16。图2A是表示通常状态的图，存在如上所述的间隙A。以后，若由于上述温度及内压上升的原因，产生如图2B所示的剥离B，则随着时间经过，如图2C、图2D所示，剥离B扩大发展。在此，通过将埋入长度L设定在合适的范围内，确保密封部的耐压强度。具体地讲，在埋入长度L比合适值短时，发光部内的压力容易通过电极芯棒作用于金属箔(尤其是焊接部)，导致容易产生剥离。并且，焊接部容易受到发光部的温度上升的影响而容易产生剥离。另一方面，在埋入长度L比合适值长时，在电极芯棒周围的密封部容易产生裂纹，灯容易产生不同于剥离的其它形式的故障。< 实验 1>在本实验中，调查了变更埋入长度L并且连续点亮达1000小时的情况下的故障发生率。所使用的灯的各个部分的尺寸如下所述(参照图1A)。发光部3由高纯度的石英玻璃构成，其外径da约为10. 3mm、内径di约为4. 75mm、壁厚dw约为2. 7mm、内部容量为0. 086cc。电极5的电极芯棒直径d为0. 45mm,在前端部卷绕有线圈，并进行前端熔融来确保前端部的容量。通过时效处理(aging)在前端部形成突起，使两个电极的间隔de达到1.0 + 0. 1mm。密封部4的外径ds约为小6臟。并且，按照图1A和图1B所示将副镜8安装于灯。发光物质使用水银，将约280mg/cc的水银、20kPa的稀有气体(例如氩气)、及少量的卤素封入到发光部3中。在该示例中假定是超高压水银灯，但本发明也能够适用于采用其它封入物质的放电灯。另外，该示例中的灯接通功率为230W。在实验中，改变电极长度、焊接裕度(welding margin)(参照图1B)、埋入长度L,对于每个经过时间确认有无故障。表I表示本实验结果。另外，电极长度是指前端部的熔融加工前的电极的总长，焊接裕度是指电极的后端侧与金属箔重合的焊接部的长度。另外，根据实验结果可知，电极长度和焊接裕度对实验结果没有直接影响。换言之，电极长度和焊接裕度是为了调节埋入长度而适当设定的参数。但是，关于焊接裕度，考虑到确保焊接强度等，优选设为1. 0 2. 0mm。[表 I]
权利要求
1.一种高压放电灯，具有发光管，具有发光部和夹持该发光部的第I及第2密封部；第I及第2金属箔，分别被埋设在所述第I及第2密封部中；第I及第2电极，一端被突出配置在所述发光部内，另一端分别埋设在所述第I及第2 密封部中并与所述第I及第2金属箔接合；以及副镜，覆盖所述发光管的所述第2电极侧的至少一部分，根据所述第2电极的突出部分与埋设部分的边界部、和所述第2金属箔的发光部侧端部之间定义的该第2电极的埋入长度L (mm),以及该第2电极与该第2金属箔的接合部的温度T (°C)，被设为1.8≤L≤2.8、而且TS 970。
2.根据权利要求1所述的高压放电灯，进一步设为2.O < L < 2. 8。
3.根据权利要求1所述的高压放电灯，进一步设为L= 2. 8。
4.一种高压放电灯，具有发光管，具有发光部和密封部；金属箔，被埋设在所述密封部中；以及电极，一端被突出配置在所述发光部内部，另一端被埋设在所述密封部中并与所述金属箔接合，根据所述电极的突出部分与埋设部分的边界部、和所述金属箔的发光部侧端部之间定义的该电极的埋入长度L (mm)，以及该电极与该金属箔的接合部的温度T (°C)，被设为1.8 ≤ L≤ 2.8、而且 TS 970。
5.根据权利要求4所述的高压放电灯，进一步设为2.O < L < 2. 8。
6.根据权利要求4所述的高压放电灯，进一步设为L= 2. 8。
全文摘要
本发明提供一种可靠性较高的高压放电灯，能够防止起因于密封部、尤其是起因于电极与金属箔的接合部周围的强度不足的故障。高压放电灯具有具有发光部(3)和密封部(4)的发光管(1)；被埋设在密封部(4)中的金属箔(6)；以及电极(5)，一端被突出配置在发光部内部，另一端被埋设在密封部(4)中并与金属箔(6)接合，关于根据电极(5)的突出部分与埋设部分的边界部、和金属箔(6)的发光部侧端部之间定义的电极(5)的埋入长度L(mm)，以及电极(5)与金属箔(6)的接合部的温度T(℃)，被设为1.8≤L≤2.8、而且T≤970。
文档编号H01J61/86GK103026454SQ20118003666
公开日2013年4月3日 申请日期2011年6月23日 优先权日2010年7月26日
发明者松本泰久, 吉泽敏雄, 大野笃史 申请人:岩崎电气株式会社