CN101930897B - 高压放电灯 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高压放电灯，该高压放电灯由在发光部内相对配置的电极的电极轴与埋设在封固部内的金属箔接合而成，发光部内的高压不会影响金属箔部分，并且能够保持电极轴的强度，防止电极轴和封固部的热膨胀的不同导致的封固部的损伤、破损。所述电极轴的、至少与封固部相对的外表面区域形成有点状的多个微小凹部。
Description
技术领域
本发明涉及高压放电灯，特别是投影仪装置的背光灯或曝光装置的光源所使用的短弧型高压水银灯，电影放映机的光源所使用的氙气灯等的高压放电灯。
背景技术
这种高压放电灯采用电极轴的根部与埋设在封固部的金属箔接合的结构，即所谓的箔密封结构。在上述箔密封结构中，电极轴通常由钨构成，另一方面，封固部由石英玻璃构成，因此由于二者的热膨胀系数不同，时常会发生石英玻璃损伤、破损的问题。特别是在投影仪装置中使用的高压放电灯中，在发光部中封入0.15mg/mm3以上的大量的水银，在点灯时水银蒸气压也达到100个大气压以上的高压，因此该问题更加严重。
为了解决上述问题，例如，在特开2008-529252号公报中介绍了在电极轴(芯棒)上沿着轴方向延伸地形成有槽的技术。
如图6及图7所示，在电极2的电极轴5上，在与封固部11相对的外表面区域上，形成有在轴方向上延伸的多个槽20。
该技术通过在电极轴5上设置槽20，使圆周方向的表面粗糙度比长边方向的表面粗糙度大，消除电极轴5的材料(钨)和封固部11的材料(石英玻璃)的热膨胀率的不同导致的封固部的破损。
但是，在该现有技术中，使电极轴3上形成沿着轴方向的槽20，因此首先发光部10内和封固部的金属箔4部分通过槽底部20a的空间而成为连通状态，发光部中的高压力直接到达封固部的金属箔，在金属箔附近产生所谓箔浮起的现象。特别是，在投影仪装置的光源所使用的高压放电灯中，上述这样的放电空间内的水银蒸气压非常高，因此该现象显著出现。
其次，通过在轴方向上形成连续的槽，电极轴本身的强度变弱。特别是投影仪装置的光源所使用的高压放电灯的电极轴的直径只是数毫米的小的水平，因此电极轴的强度降低容易导致电极轴折断、弯曲等问题，会导致严重的问题。
专利文献1日本特开2008-529252号公报
发明内容
因此，本发明想要解决的问题是提供一种高压放电灯，该高压放电灯由内部具有一对电极的发光部以及在其两侧延伸并封固电极轴的一部分并且将电极轴与金属箔接合的封固部构成，保持封固部的气密结构的同时保持电极轴的强度，进而防止电极轴和封固部的热膨胀的不同导致的封固部的损伤、破损。
为了解决上述问题，本发明的高压放电灯的特征在于，在电极轴的、至少与封固部相对的外表面区域形成有点状的多个微小凹部。
进而本发明的特征在于，上述微小凹部形成为交错状。
进而，可以知道，上述微小凹部的开口面积的总和相对于形成有该微小凹部的电极轴的外表面区域的表面积为30％以上即可。
根据该发明，在电极轴上不形成槽，而形成点状的微小凹部，因此不会形成从放电空间到金属箔为止的连续路径，不会成为连通状态，因此，发光部的高压力不会直接到达金属箔。进而，点状微小凹部始终在轴方向上改变存在位置地散布，因此不会像槽那样降低强度。
附图说明
图1是本发明的高压放电灯的整体剖视图。
图2是图1的主要部分(电极)的放大图。
图3是图2的A部的放大图以及其B-B剖视图。
图4是图3的变形实施例。
图5是其他实施例。
图6是现有技术的主要部分剖视图。
图7是其一部分剖视图。
具体实施方式
图1表示本发明的高压放电灯的整体结构。
具有由石英玻璃构成的放电容器所形成的大致球形的发光部10。在该发光部10中形成有发光空间S，在该空间S内，电极2例如以1～2mm的间隔相对配置。在发光部10的两端部形成封固部11、11，在该封固部11上，由钼构成的导电用金属箔4例如通过收缩密封(シユリンクシ一ル)气密地埋设。在该金属箔4的一端，电极2的电极轴3通过焊接等方法接合。
在上述发光部10的放电空间S中封入有水银、稀有气体、卤素气体。为了得到必要的紫外光波长、例如300～360nm的放射光，封入0.08～0.25mg/mm3的水银。该封入量随着温度条件不同而不同，但点灯时达到80个大气压以上的高蒸气压。
并且，稀有气体例如氩气封入有大约13kPa。其功能是改善点灯启动性。卤素以碘、溴、氯等与水银或其他金属的化合物的形态被封入。卤素的封入量从5×10-5～7×10-3μmol/mm3的范围选择。卤素的功能是利用所谓卤素循环的长寿命化，但在本发明的放电灯这样的极小型且极高点灯蒸气压的灯中也具有防止放电容器失透的作用。如果表示灯的数值例，例如，发光部10的最大外径为9.5mm，电极间距离为1.5mm，发光管内容积为75mm3，额定电压为70V、额定功率为200W，以350Hz交流点灯。
并且，如图1及图2所示，上述电极轴3上形成有点状的多个微小凹部5。以下对微小凹部5进行详细说明。
如作为图2的主要部分A的放大图的图3(a)所示，电极轴3上形成有多个点状的微小凹部5、5，这些凹部5在轴方向及圆周方向上为排列状态。并且，如图3(b)所示，上述凹部5、5相邻之间并不互相连通。
如果表示上述微小凹部5的一例，则为照射IR脉冲激光形成的，该凹部5的直径为0.02mm，深度为0.02mm，以间距0.03mm形成。
上述点状的微小凹部5的排列不限于此，如图4所示，也可以是相互相邻轴方向的列偏离半间距，形成为交错状。
进而，也可以在半径方向上偏离半间距，形成为交错状配置(未图示)。
另外，上述微小凹部5的形状不限于圆形。可以是图5(a)所示的四角形状，或者图5(b)所示的椭圆形状等，可以为任意的形状。
另外，这些形状的微小凹部5的排列也如图4所示，可以是交错状的排列。另外，在这种情况下，也可以是在半径方向上偏离半间距的交错状配置。
本发明的发明者对微小凹部的开口面积的总和与形成有该微小凹部的电极轴的外表面区域的表面积的关系进行了实验。实验所使用的灯是额定功率为330W的交流点灯型放电灯，并是具有图3所示的形状的微小凹部的电极构造。并且，对于凹部的面积比例是0％、20％、30％、50％、60％的5种模式，在强制点灯条件下分别使各模式的50根点灯大约80分钟，调查了裂纹的产生概率。结果是，不具有微小凹部的灯(0％)的50根中有6根产生了裂纹，与此相对，微小凹部形成为20％的灯的50根中有1根产生了裂纹，进而，微小凹部形成为30％以上的灯的50根中没有1根产生裂纹。
结果可以知道，优选凹部5的开口面积的总和相对于形成有上述微小凹部5的电极轴3的表面积为30％以上。
另外，在上述实施例中，图示了电极2和电极轴3的直径不同的灯，但不限于此，它们也可以直径相同，进而也可以在直径相同的部件的前端部上卷绕线圈，作为电极的形状。
如上所述，根据本发明，在电极轴的与封固部相对的外表面区域的圆周方向及轴方向上形成有点状的多个微小凹部，因此发光部内的放电空间和封固部的金属箔部分不会连通，发光部内的高压不会到达金属箔部分，因此不会产生箔浮起等不良现象，且能够实现在保持电极轴的强度的同时，防止电极轴和封固部的热膨胀率的不同导致封固部破损的效果。
Claims (2)
1.一种高压放电灯，由内部具有一对电极的发光部以及在其两侧延伸并封固电极轴的一部分并且将电极轴与金属箔接合的封固部构成，其特征在于，
所述电极轴至少在与封固部相对的外表面区域，在轴方向和圆周方向形成有点状的多个微小凹部，
所述微小凹部的开口面积的总和相对于形成有该微小凹部的电极轴的外表面区域的表面积为30%以上。
2.根据权利要求1所述的高压放电灯，其特征在于，上述微小凹部形成为交错状。
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