JP2009289568A - Ultrahigh pressure mercury lamp - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、プロジェクター用光源に使用される超高圧水銀ランプに関するもので、更に詳しくは発光管の電極芯線と箔との溶接部の構造に関する。 The present invention relates to an ultra-high pressure mercury lamp used for a light source for a projector, and more particularly to a structure of a welded portion between an electrode core wire and a foil of an arc tube.
プロジェクター用光源に使用される超高圧水銀ランプ(以下、ランプと呼ぶ場合もある)の発光管は、石英ガラスチューブの中に電極システムを挿入し、これらを封止する。超高圧水銀ランプの発光管の内部圧力は非常に高く、200気圧に達する場合もある。
そのため、ランプの点灯中に発光管の石英ガラスチューブが、内圧に耐えきれずに破裂することがある。特に、電極溶接部の石英ガラスチューブと箔との密着性が悪くその間に隙間が生じる。その隙間に高圧の水銀が入り込み、石英ガラスチューブが破裂することがある。尚、以下この明細書では、石英ガラスチューブを石英バルブと呼ぶことにする。 Therefore, the quartz glass tube of the arc tube may burst without being able to withstand the internal pressure while the lamp is lit. In particular, the adhesion between the quartz glass tube and the foil at the electrode welded portion is poor, and a gap is generated between them. High-pressure mercury may enter the gap and the quartz glass tube may burst. In the following description, the quartz glass tube is referred to as a quartz bulb.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、石英バルブの破裂する恐れが少なく、信頼性の高い超高圧水銀ランプを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a highly reliable ultra-high pressure mercury lamp that is less likely to rupture a quartz bulb.
この発明に係る超高圧水銀ランプは、石英バルブ内に一対の電極システムを封止した発光管を有する超高圧水銀ランプにおいて、
前記一対の電極システムは、夫々、電極溶接部を有する電極と、一端が前記電極溶接部に箔溶接部が溶接される箔と、前記箔の他端に接続されるリード線とを備え、
前記箔溶接部を略長方形の平板とし、前記箔溶接部の前記発光管の中心軸に直交する方向の幅Wsと、前記電極溶接部の直径dとの関係を、
1.0≦Ws/d≦1.4
としたことを特徴とする。
The ultra high pressure mercury lamp according to the present invention is an ultra high pressure mercury lamp having an arc tube in which a pair of electrode systems are sealed in a quartz bulb.
Each of the pair of electrode systems includes an electrode having an electrode weld, a foil having one end welded to the electrode weld and a foil weld, and a lead connected to the other end of the foil.
The foil welded portion is a substantially rectangular flat plate, and the relationship between the width Ws of the foil welded portion in the direction perpendicular to the central axis of the arc tube and the diameter d of the electrode welded portion,
1.0 ≦ Ws / d ≦ 1.4
It is characterized by that.
前記箔溶接部の根元と前記電極溶接部の先端との間の距離Lと、前記電極溶接部の直径dとの関係を、
L>d
としたことを特徴とする。
The relationship between the distance L between the base of the foil welded portion and the tip of the electrode welded portion, and the diameter d of the electrode welded portion,
L> d
It is characterized by that.
前記箔は、前記箔溶接部付近の角部を丸く面取りしたことを特徴とする。 The foil is characterized in that a corner portion in the vicinity of the foil welded portion is rounded and chamfered.
前記箔溶接部の先端の面取りR1、前記箔溶接部の根元の面取りR2、前記箔の前記箔溶接部側端部の面取りR3を、
R1,R2,R3≧0.1mm
としたことを特徴とする。
The chamfer R1 at the tip of the foil welded portion, the chamfer R2 at the base of the foil welded portion, the chamfer R3 at the end of the foil welded portion of the foil,
R1, R2, R3 ≧ 0.1mm
It is characterized by that.
前記電極溶接部と前記箔溶接部とを1点の溶接により固定することを特徴とする。 The electrode welded portion and the foil welded portion are fixed by one-point welding.
この発明に係る超高圧水銀ランプは、箔溶接部を略長方形の平板とし、箔溶接部の発光管の中心軸に直交する方向の幅Wsと、電極溶接部の直径dとの関係を、
1.0≦Ws/d≦1.4
としたことにより、箔の封止後の石英バルブ、電極溶接部、箔溶接部の間に生じる隙間を、従来の超高圧水銀ランプの封止後の隙間よりも小さくすることができるため、超高圧水銀ランプの点灯中の箔と石英バルブとの剥離を抑制できる。そのため、石英バルブが破裂する恐れが少なく、信頼性の高い超高圧水銀ランプを提供することができる。
In the ultrahigh pressure mercury lamp according to the present invention, the foil welded portion is a substantially rectangular flat plate, and the relationship between the width Ws in the direction perpendicular to the central axis of the arc tube of the foil welded portion and the diameter d of the electrode welded portion,
1.0 ≦ Ws / d ≦ 1.4
As a result, the gap generated between the quartz bulb, the electrode welded portion, and the foil welded portion after sealing the foil can be made smaller than the clearance after sealing the conventional ultra-high pressure mercury lamp. Separation of the foil and the quartz bulb during lighting of the high-pressure mercury lamp can be suppressed. Therefore, there is little possibility that the quartz bulb will burst, and a highly reliable ultra-high pressure mercury lamp can be provided.
箔溶接部の根元と電極溶接部の先端との間の距離Lと、電極溶接部の直径dとの関係を、
L>d
としたことにより、封止後の隙間を確実に小さくすることができる。
The relationship between the distance L between the root of the foil weld and the tip of the electrode weld and the diameter d of the electrode weld is
L> d
By doing so, the gap after sealing can be reliably reduced.
箔の箔溶接部付近の角部を丸く面取りしたことにより、石英バルブの応力集中を避けることができる。石英バルブに亀裂が発生して剥離が進行する恐れが少ない。 By rounding the corners near the foil welded portion of the foil, stress concentration of the quartz bulb can be avoided. There is little risk of cracks occurring in the quartz bulb and delamination.
箔溶接部の先端の面取りR1、箔溶接部の根元の面取りR2、箔の箔溶接部側端部の面取りR3を、
R1,R2,R3≧0.1mm
としたことにより、石英バルブの応力集中を避けることができる。石英バルブに亀裂が発生して剥離が進行する恐れが少ない。
Chamfer R1 at the tip of the foil welded portion, chamfer R2 at the base of the foil welded portion, chamfer R3 at the end of the foil welded portion of the foil,
R1, R2, R3 ≧ 0.1mm
By doing so, stress concentration of the quartz bulb can be avoided. There is little risk of cracks occurring in the quartz bulb and delamination.
電極溶接部と箔溶接部とを1点の溶接により固定することにより、溶接により箔が劣化し、点灯中の箔切れを起こす恐れを回避できる。 By fixing the electrode welded portion and the foil welded portion by one-point welding, it is possible to avoid the possibility that the foil deteriorates due to welding and the foil breaks during lighting.
実施の形態1.
図1乃至図6は実施の形態1を示す図で、図1は超高圧水銀ランプ100の一部を破断した側面図、図2は発光管2の断面図、図3は箔22bの平面図、図4は箔22bを電極21bに溶接した状態を示す図、図5は図4のA−A断面図で、封止後の箔22bと電極21bとの溶接部付近の断面図である。図6は比較のために示す従来の超高圧水銀ランプ100の封止後の溶接部付近の断面図である。
1 to 6 show the first embodiment. FIG. 1 is a side view in which a part of the ultrahigh
本実施の形態は、発光管2の内部に配置される電極と箔との溶接部に特徴がある。従って、超高圧水銀ランプ100の全体構成については、簡単に説明する。
The present embodiment is characterized by the welded portion between the electrode and the foil disposed inside the
図1に示すように、超高圧水銀ランプ100は、反射鏡3(図1の例は、放物型)の内部に発光管2が収納される。発光管2は、反射鏡3のネック部3bにセメント18により固定される。発光管2の中心軸2aが、反射鏡3の開口部3aとネック部3bを結ぶ中心軸に一致し、発光部11の中心が反射鏡3の焦点となる状態で固定される。セメント18の主成分は、シリカである。
As shown in FIG. 1, an ultrahigh
発光管2については後述するが、発光管2の電極システム24aの電極21aに接続するリード線23aが、発光管2の前面側端面(反射鏡3の開口部3a側)から引き出される。リード線23aは、第1の端子15aに接続される。
Although the
また、発光管2の電極システム24bの電極21bに接続するリード線23bが、発光管2の背面側端面(反射鏡3のネック部3b側)から引き出される。リード線23bは、第2の端子15bに接続される。
Further, the
石英バルブ20のモリブデン箔22aの周囲を覆う部分に、トリガーコイル17が巻かれる。トリガーコイル17は、第2の端子15bに接続する。
A
反射鏡3の前面の開口部3aに、透光性の前面ガラス19が取り付けられる。
A translucent
発光管2の発光部11の中心が、球面、楕円面、放物面等の碗状の反射鏡3の焦点に位置する。放射された光は、反射鏡3の内面に施された反射膜によって反射され、ランプ前方に放射される。放射された光はランプ前方に設けられ光学系に入射する。
The center of the
図2により、発光管2の構成を説明する。発光管2は、一対の電極システム24aと電極システム24bとが石英バルブ20内に配置される。電極システム24aは、電極21a、箔22a、リード線23aを備える。同様に、電極システム24bは、電極21b、箔22b、リード線23bを備える。発光管2内には、水銀25と希ガスが封入される。そして、発光管2の両端部は、石英バルブ20を加熱・溶融することで封止られる。
The configuration of the
以下、電極システム24a及び電極システム24bの構成を、電極システム24bを例に説明する。電極システム24aの構成も、電極システム24bと同じである。電極システム24aも、放電部21a−1、電極溶接部21a−2、芯線21a−4を有する電極21aに箔溶接部22a−1を有する箔22aの一端が固定され、箔22aの他端にリード線23aが接続される。
Hereinafter, the configurations of the
図3に示すように、電極システム24bの箔22bの電極21b側端部に、箔22bの幅Woよりも小さい幅Wsの箔溶接部22b−1を設ける。箔溶接部22b−1は、略長方形の平板である。幅Wsは箔溶接部22b−1の発光管2の中心軸2aに直交する方向の幅である。
As shown in FIG. 3, a foil welded
図4に示すように、箔22bの箔溶接部22b−1に電極21bの電極溶接部21b−2を合わせて溶接する。電極溶接部21b−2は、芯線21b−4の一方の端部(放電部21b−1の反対側)である。
As shown in FIG. 4, the electrode welded
電極溶接部21b−2は、一例では、略円柱形状である。ここで、電極溶接部21b−2の直径dと、箔溶接部22b−1の幅Wsとは、以下に示す関係を満たす。
1.0≦Ws/d≦1.4 (1)
The
1.0 ≦ Ws / d ≦ 1.4 (1)
箔溶接部22b−1の幅Wsを箔22bの幅Woよりも小さくし、電極溶接部21b−2の直径dとの関係を上記(1)式を満たすようにすることにより、箔22bの封止後の石英バルブ20、電極溶接部21b−2、箔溶接部22b−1の間に生じる隙間26(図5参照)を、従来の超高圧水銀ランプ100の封止後の隙間26(図6参照)よりも小さくすることができる。隙間26が小さくなるため、超高圧水銀ランプ100の点灯中の箔22bと石英バルブ20との剥離を抑制できる。そのため、石英バルブ20が破裂する恐れが少なく、信頼性の高い超高圧水銀ランプ100を提供することができる。
By making the width Ws of the foil welded
Ws/d<1.0では、箔22bの製造工程、並びに点灯時の箔切れが発生する恐れがある。
If Ws / d <1.0, there is a risk that the
また、1.4<Ws/dでは、隙間26が大きくなり、超高圧水銀ランプ100の点灯中の箔22bと石英バルブ20との剥離を抑制する効果が少なくなる。
Further, when 1.4 <Ws / d, the
尚、図4において、箔溶接部22b−1の根元と電極溶接部21b−2の先端との間の距離Lは、
L>d (2)
の関係とする。(2)を満たすことにより、封止後の隙間26を確実に小さくすることができる。(2)式を満たさない場合には、箔22bの幅Woの影響を受けて隙間26が小さくならない可能性があるので、好ましくない。
In FIG. 4, the distance L between the root of the foil welded
L> d (2)
The relationship. By satisfying (2), the
以上のように、この実施の形態によれば、箔溶接部22b−1の幅Wsを箔22bの幅Woよりも小さくし、電極溶接部21b−2の直径dとの関係を、上記(1)式を満たすようにすることにより、箔22bの封止後の石英バルブ20、電極溶接部21b−2、箔溶接部22b−1の間に生じる隙間26を、従来の超高圧水銀ランプ100の封止後の隙間26よりも小さくすることができるため、隙間26が小さくなり、超高圧水銀ランプ100の点灯中の箔22bと石英バルブ20との剥離を抑制できる。そのため、石英バルブ20が破裂する恐れが少なく、信頼性の高い超高圧水銀ランプ100を提供することができる。
As described above, according to this embodiment, the width Ws of the foil welded
また、箔溶接部22b−1の根元と電極溶接部21b−2の先端との間の距離Lを、上記(2)式を満たすようにすることにより、封止後の隙間26を確実に小さくすることができる。
Moreover, the gap |
実施の形態2.
図7は実施の形態2を示す図で、箔22bの部分平面図である。
FIG. 7 is a diagram showing the second embodiment and is a partial plan view of the
以下の説明は、電極システム24bについて行うが、電極システム24aの構成も、電極システム24bと同じである。
The following description will be given for the
実施の形態1の図3に示すように、箔22bの箔溶接部22b−1付近の角部が直角であると、角部の石英バルブ20に応力集中が起こる。応力が集中すると、石英バルブ20に亀裂が発生して剥離が進行する恐れがある。
As shown in FIG. 3 of the first embodiment, when the corner of the
そこで、本実施の形態では、図7に示すように、箔22bの箔溶接部22b−1付近の角部を丸く面取りしている。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 7, the corner of the
箔溶接部22b−1の先端の面取りR1は、一例では、Wsが0.6mmのとき、0.3mmである。
In one example, the chamfer R1 at the tip of the foil welded
箔溶接部22b−1の根元の面取りR2は、一例では、Woが2.5mmのとき、0.7mmである。
In one example, the chamfer R2 at the base of the foil welded
箔22bの箔溶接部22b−1側端部の面取りR3は、一例では、Woが2.5mmのとき、0.2mmである。
In one example, the chamfer R3 of the end portion of the
箔溶接部22b−1の先端の面取りR1、箔溶接部22b−1の根元の面取りR2、箔22bの箔溶接部22b−1側端部の面取りR3は、
R1,R2,R3≧0.1mm (3)
であれば、箔22bの箔溶接部22b−1付近の角部による石英バルブ20の応力集中を避けることができる。
The chamfer R1 at the tip of the
R1, R2, R3 ≧ 0.1mm (3)
If so, stress concentration of the
以上のように、この実施の形態によれば、箔22bの箔溶接部22b−1付近の角部を丸く面取りすることにより、石英バルブ20の応力集中を避けることができる。石英バルブ20に亀裂が発生して剥離が進行する恐れが少ない。
As described above, according to this embodiment, stress concentration of the
また、箔溶接部22b−1の先端の面取りR1、箔溶接部22b−1の根元の面取りR2、箔22bの箔溶接部22b−1側端部の面取りR3を、R1,R2,R3≧0.1mmとすることにより、箔22bの箔溶接部22b−1付近の角部による石英バルブ20の応力集中を避けることができる。石英バルブ20に亀裂が発生して剥離が進行する恐れが少ない。
Further, chamfering R1 at the tip of the foil welded
実施の形態3.
図8は実施の形態3を示す図で、溶接部付近の側面図(a)と平面図(b)である。
FIG. 8 is a view showing the third embodiment, and is a side view (a) and a plan view (b) in the vicinity of the welded portion.
以下の説明は、電極システム24bについて行うが、電極システム24aの構成も、電極システム24bと同じである。
The following description will be given for the
電極溶接部21b−2と箔溶接部22b−1とは、溶接により固定される。但し、溶接により箔22bが劣化し、点灯中の箔切れを起こす恐れがある。
The
そのため、図8に示すように、電極溶接部21b−2と箔溶接部22b−1との溶接は、1点での溶接が好ましい。
Therefore, as shown in FIG. 8, the welding of the electrode welded
以上のように、この実施の形態によれば、電極溶接部21b−2と箔溶接部22b−1とを1点の溶接により固定するので、溶接により箔22bが劣化し、点灯中の箔切れを起こす恐れを回避できる。
As described above, according to this embodiment, since the electrode welded
2 発光管、2a 中心軸、3 反射鏡、3a 開口部、3b ネック部、11 発光部、15a 第1の端子、15b 第2の端子、17 トリガーコイル、18 セメント、19 前面ガラス、20 石英バルブ、21a 電極、21a−1 放電部、21a−2 電極溶接部、21a−4 芯線、21b 電極、21b−1 放電部、21b−2 電極溶接部、21b−4 芯線、22a 箔、22a−1 箔溶接部、22b 箔、22b−1 箔溶接部、23a リード線、23b リード線、24a 電極システム、24b 電極システム、25 水銀、26 隙間、100 超高圧水銀ランプ。 2 arc tube, 2a central axis, 3 reflector, 3a opening, 3b neck, 11 light emitter, 15a first terminal, 15b second terminal, 17 trigger coil, 18 cement, 19 front glass, 20 quartz bulb , 21a electrode, 21a-1 discharge part, 21a-2 electrode welding part, 21a-4 core wire, 21b electrode, 21b-1 discharge part, 21b-2 electrode welding part, 21b-4 core wire, 22a foil, 22a-1 foil Welded part, 22b foil, 22b-1 foil welded part, 23a lead wire, 23b lead wire, 24a electrode system, 24b electrode system, 25 mercury, 26 gap, 100 super high pressure mercury lamp.
Claims (5)
前記一対の電極システムは、夫々、電極溶接部を有する電極と、一端が前記電極溶接部に箔溶接部が溶接される箔と、前記箔の他端に接続されるリード線とを備え、
前記箔溶接部を略長方形の平板とし、前記箔溶接部の前記発光管の中心軸に直交する方向の幅Wsと、前記電極溶接部の直径dとの関係を、
1.0≦Ws/d≦1.4
としたことを特徴とする超高圧水銀ランプ。 In an ultra-high pressure mercury lamp having an arc tube with a pair of electrode systems sealed in a quartz bulb,
Each of the pair of electrode systems includes an electrode having an electrode weld, a foil having one end welded to the electrode weld and a foil weld, and a lead connected to the other end of the foil.
The foil welded portion is a substantially rectangular flat plate, and the relationship between the width Ws of the foil welded portion in the direction perpendicular to the central axis of the arc tube and the diameter d of the electrode welded portion,
1.0 ≦ Ws / d ≦ 1.4
An ultra-high pressure mercury lamp characterized by
L>d
としたことを特徴とする請求項1記載の超高圧水銀ランプ。 The relationship between the distance L between the base of the foil welded portion and the tip of the electrode welded portion, and the diameter d of the electrode welded portion,
L> d
The ultra-high pressure mercury lamp according to claim 1, wherein
R1,R2,R3≧0.1mm
としたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の超高圧水銀ランプ。 The chamfer R1 at the tip of the foil welded portion, the chamfer R2 at the base of the foil welded portion, the chamfer R3 at the end of the foil welded portion of the foil,
R1, R2, R3 ≧ 0.1mm
The ultrahigh pressure mercury lamp according to any one of claims 1 to 3, wherein
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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JP2008140427A JP2009289568A (en) | 2008-05-29 | 2008-05-29 | Ultrahigh pressure mercury lamp |
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