JP2011154863A - High-pressure discharge lamp - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は高圧放電ランプに関し、特に、液晶ディスプレイ装置やデジタルライトプロッセッサー(DLP:登録商標)などの投射型プロジェクター装置などのバックライトに用いられる高圧放電ランプに係わる。 The present invention relates to a high-pressure discharge lamp, and more particularly to a high-pressure discharge lamp used for a backlight of a projection type projector device such as a liquid crystal display device or a digital light processor (DLP: registered trademark).
プロジェクター装置のバックライトとして使用される高圧放電ランプにおいては、スクリーンに対して均一にしかも十分な演色性をもって画像を照明することが要求され、このためその光源としては、水銀を多量に、例えば、0.15mg/mm3以上封入し、点灯時には150気圧以上の高い水銀蒸気圧を実現するランプが求められている。 In a high-pressure discharge lamp used as a backlight of a projector device, it is required to illuminate an image with a uniform color rendering property with respect to a screen. Therefore, as a light source, a large amount of mercury, for example, There is a demand for a lamp that contains 0.15 mg / mm 3 or more and realizes a high mercury vapor pressure of 150 atm or more when lit.
このような高圧放電ランプにおいては、上記したように、ランプ点灯時の水銀蒸気圧が極めて高圧となるので、該高圧を維持するための金属箔と封止管のガラスの高い密着性が非常に重要なこととなる。この高密着性が実現されなければ、封止管における発光管側の端部において金属箔が剥れ(箔浮き)て、クラックが発生し、ついにはランプが破裂するといった事態が生じることがある。
また、同時に、この種のランプでは特に電極間距離が例えば、1.5mmと極めて小さいため、封止工程において電極軸がわずかでもずれると、電極前端位置に大きな影響を及ぼし、電極間距離、即ち放電距離が大きく変わることになる。
このように、この種の高圧放電ランプの封止部においては、耐圧性を備えつつ、電極軸の位置を確実に発光管の中心軸上に配置することが要求される。
In such a high-pressure discharge lamp, as described above, the mercury vapor pressure when the lamp is lit becomes extremely high, so that the high adhesion between the metal foil and the glass of the sealing tube for maintaining the high pressure is very high. It will be important. If this high adhesion is not realized, the metal foil peels off at the end of the sealing tube on the arc tube side (foil float), cracks may occur, and the lamp may eventually burst. .
At the same time, in this type of lamp, the distance between the electrodes is particularly small, for example, 1.5 mm. Therefore, even if the electrode axis is slightly shifted in the sealing process, the front end position of the electrode is greatly affected. The discharge distance will change greatly.
As described above, in the sealing portion of this type of high-pressure discharge lamp, it is required that the position of the electrode axis is securely arranged on the central axis of the arc tube while having pressure resistance.
ところで、このような放電ランプを製造する上では、その封止工程において、筒状の石英ガラスからなる封止管材料内に、電極、金属箔、外部リード棒を一体化したマウントを挿入し、封止管用ガラス管をその管軸を中心として回転をさせながら、封止管の外周を加熱、溶融して封止する、いわゆるシュリンクシール方式が採用されている。
このようなランプにおいて、前記した電極軸の正確な位置決めのために、特許文献1(特許3570414号)では、金属箔の全長に亘って凹溝を形成して、該溝内に電極軸および外部リードを配置して封止することが提案されている。
By the way, in manufacturing such a discharge lamp, in the sealing process, a mount in which an electrode, a metal foil, and an external lead bar are integrated is inserted into a sealing tube material made of cylindrical quartz glass. A so-called shrink seal method is employed in which the outer periphery of the sealing tube is heated and melted and sealed while rotating the glass tube for sealing tube around its tube axis.
In such a lamp, in order to accurately position the electrode shaft described above, in Patent Document 1 (Patent No. 3570414), a concave groove is formed over the entire length of the metal foil, and the electrode shaft and the outside are formed in the groove. It has been proposed to place and seal the leads.
図4に、かかる従来の高圧放電ランプが示されており、放電容器1は発光管2と、その両端に連設された封止管3とからなり、発光管2内には一対の電極4、4が対向配置されている。それぞれの封止管3内には金属箔5が埋設され、その両端にはそれぞれ、電極4の電極軸6と、外部リード7が接続されている。
FIG. 4 shows such a conventional high-pressure discharge lamp. A discharge vessel 1 is composed of an
図5に前記金属箔5が示されており、(a)は金属箔全体の平面図、(b)は(a)のA−A部およびB−B部の横断面図である。金属箔5は幅広の本体部5aと、その前端に連設された小幅部5bとからなり、その全長に亘って凹溝8が形成されている。
即ち、小幅部5bにおいては、A−A断面図で示されるように、該小幅部5b全体が曲面状とされ、幅広本体部5aはB−B断面図で示されるように、断面オメガ状(Ω状)に形成されている。そして、電極軸6が前記金属箔5の小幅部5bに配置され、外部リード7が幅広本体部5aの凹溝8内に配置されて、封止管3内で封止されている。
FIG. 5 shows the
That is, in the
このような金属箔5を用いることにより、該金属箔5と電極軸6との溶接部分に空隙が発生することを抑止すると共に、電極軸6および外部リード7を、互いに偏芯することのないように金属箔5の各々の端部に接続することができるものである。
しかしながら、上記構造の金属箔では、金属箔と電極軸との溶接部分に空隙が発生することは十分に抑止できるが、金属箔の長手方向の各々の端部に接続された電極軸と外部リードとが偏芯することを防止しようとすると、別の問題が生じていた。
By using such a
However, in the metal foil having the above structure, it is possible to sufficiently suppress the occurrence of voids in the welded portion between the metal foil and the electrode shaft, but the electrode shaft and the external lead connected to each end in the longitudinal direction of the metal foil. Another problem has arisen when trying to prevent the eccentricity of and from being eccentric.
即ち、電極と、金属箔と、外部リードとからなる電極マウントを封止管内にシュリンクシールする作業においては、封止管内に挿入された電極マウントにおける電極の電極軸と外部リードのそれぞれの中心軸は、必ずしも一致した状態で挿入されるとは限られずに、封止管の中心軸に傾斜した状態で配置される場合も多々ある。このような場合には、電極軸および外部リードの各々の中心軸が同一軸上になく、これらが偏芯した状態になる。
そして、上記の電極軸および外部リードが偏芯した状態を解消しようとして、シュリンクシール時に、電極軸および外部リードを無理に同一軸上に配置させようとした場合は、金属箔の幅広本体部はオメガ(Ω)状断面に形成されることで機械的強度が強化されているので、金属箔のうち機械的強度が比較的脆弱な小幅部が屈曲することになり、その結果、金属箔と石英ガラスとの密着強度が低下し、封止部にクラックが生じる原因になることがあった。
That is, in the operation of shrink-sealing the electrode mount composed of the electrode, the metal foil, and the external lead into the sealing tube, the electrode axis of the electrode in the electrode mount inserted into the sealing tube and the central axis of each of the external leads Are not necessarily inserted in a matched state, and are often arranged in an inclined state with respect to the central axis of the sealing tube. In such a case, the center axis of each of the electrode shaft and the external lead is not on the same axis, and they are in an eccentric state.
If the electrode shaft and the external lead are forcibly arranged on the same shaft during shrink sealing in an attempt to eliminate the eccentric state of the electrode shaft and the external lead, the wide body portion of the metal foil is Since the mechanical strength is strengthened by forming an omega (Ω) -shaped cross section, a narrow portion of the metal foil having a relatively weak mechanical strength is bent. As a result, the metal foil and the quartz are bent. In some cases, the adhesion strength with the glass is lowered, and a crack is generated in the sealing portion.
このような不具合を解消するものとして、特許文献2(特開2007−329044号)では、金属箔の幅広本体部の略中間位置に凹溝を形成しない平坦部を形成して、小幅部の前記屈曲をなくして電極軸と外部リードの偏芯を防止しようとした構造が提案されている。
図6にこの構造が示されていて、(A)は平面図であり、(B)は(A)のA−A断面図、B−B断面図、C−C断面図であり、(C)は(A)の長手方向断面図である。
図6(A)に示すように、金属箔5の両端に凹溝8a、8bが形成されている。即ち、金属箔5の本体部5aの後端から凹溝8aが、前端の小幅部5bからは幅広本体部5にかけて凹溝8bがそれぞれ形成されていて、図6(B)、(C)に示されるように、共にその溝の深さは徐々に浅く移行していき、金属箔5の本体部5aの中間部には溝が形成されない平坦部9が形成されている。そして、これらの凹溝8a、8b内に電極軸6と外部リード7がそれぞれ配置されることは、図5の場合と同様である。
In order to solve such a problem, in Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-329044), a flat portion that does not form a groove is formed at a substantially intermediate position of the wide body portion of the metal foil, and the above-mentioned narrow portion is formed. A structure has been proposed in which bending is avoided to prevent eccentricity between the electrode shaft and the external lead.
This structure is shown in FIG. 6, (A) is a plan view, (B) is an AA sectional view, a BB sectional view, and a CC sectional view of (A), (C ) Is a longitudinal sectional view of (A).
As shown in FIG. 6 (A),
該従来技術によれば、前記平坦部9には凹溝が形成されていないため、幅広本体部5aの凹溝8が形成された箇所より機械的強度が弱く、前記したような、前端小幅部5bに応力が集中して当該部位で屈曲し、電極軸と外部リードが偏芯するといった事態を解消できることが期待される。
According to the prior art, since the concave portion is not formed in the
ところが、該従来技術に示す金属箔5は、平箔状の金属箔に対してプレス加工を施すことにより、幅広本体部5aおよび小幅部5bに凹溝成形を行うものであるが、その成形作業時に、図7に示すように、残留歪によって前記中間平坦部9で金属箔5に反り10が生じることがあった。
金属箔に反りが生じると電極軸と外部リードは当然に偏芯してしまい、更に、電極マウントを石英ガラス製の封止管内に挿入する際に、金属箔が封止管の内壁に接触することがあり、電極軸および外部リードの偏芯を更に助長することになるという不具合がある。
このように、該従来技術においては、金属箔の幅広部に中間平坦部が形成されているので、上記した特許文献1の構造の金属箔による、シュリンクシール時に小幅部で屈曲してしまうことによって電極および外部リードが偏芯してしまうという問題を、ある程度緩和することはできるものの、これとは別に当該中間平坦部で反りが生じることがあるため、電極および外部リードが偏芯した状態を完全に解消することは困難であった。
However, the
When the metal foil is warped, the electrode shaft and the external lead are naturally decentered, and the metal foil contacts the inner wall of the sealing tube when the electrode mount is inserted into the sealing tube made of quartz glass. There is a problem that the eccentricity of the electrode shaft and the external lead is further promoted.
Thus, in the prior art, since the intermediate flat portion is formed in the wide portion of the metal foil, the metal foil having the structure of Patent Document 1 described above is bent at the small width portion during shrink sealing. Although the problem of the eccentricity of the electrode and the external lead can be alleviated to some extent, the intermediate flat part may be warped separately from this, so the state where the electrode and the external lead are eccentric is completely eliminated. It was difficult to eliminate it.
この発明が解決しようとする課題は、幅広本体部とこれに連設された小幅部とからなる金属箔に凹溝を形成し、電極軸および外部リードを該凹溝に嵌合してなる高圧放電ランプにおいて、前記小幅部での屈曲を防止するとともに、前記本体部に形成された平坦部で反りが生じることを抑制して、電極および外部リードを、金属箔の長手方向の各々の端部に接続した状態で偏芯することなく同一軸上に配置することのできるランプ構造を提案することである。 The problem to be solved by the present invention is a high pressure formed by forming a concave groove in a metal foil composed of a wide main body portion and a small width portion connected thereto, and fitting an electrode shaft and an external lead into the concave groove. In the discharge lamp, the electrode and the external lead are connected to each end of the metal foil in the longitudinal direction while preventing bending at the small width portion and suppressing warping at the flat portion formed in the main body portion. It is to propose a lamp structure that can be arranged on the same axis without being decentered in a connected state.
上記課題を解決するために、この発明に係る高圧放電ランプは、内部に一対の電極が対向配置された発光管と、該発光管の両端に連設された封止管と、該封止管内に埋設された金属箔とを備え、該金属箔は幅広の本体部と、その前端に連設された小幅部とからなり、前記電極の電極軸が前記金属箔の小幅部に接続され、外部リードが幅広本体部の後端に接続されてなる高圧放電ランプにおいて、前記金属箔が、小幅部から幅広本体部にかけて前方凹溝が形成されるとともに、前記本体部の後端から後方凹溝が形成されて、該両凹溝にそれぞれ電極軸と外部リードが嵌合され、前記本体部には、上記両凹溝間に位置する中間平坦部が形成され、前記中間平坦部には上記両凹溝間に開口部が形成されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a high-pressure discharge lamp according to the present invention includes an arc tube in which a pair of electrodes are disposed to face each other, a sealing tube continuously provided at both ends of the arc tube, and an inside of the sealing tube. A metal foil embedded in the metal foil, the metal foil comprising a wide body portion and a small width portion connected to the front end thereof, the electrode axis of the electrode being connected to the small width portion of the metal foil, In the high pressure discharge lamp in which the lead is connected to the rear end of the wide main body portion, the metal foil has a front concave groove formed from the small width portion to the wide main body portion, and a rear concave groove from the rear end of the main body portion. The electrode shaft and the external lead are fitted in the both concave grooves, respectively, the intermediate flat portion located between the two concave grooves is formed in the main body portion, and the double concave portions are formed in the intermediate flat portion. An opening is formed between the grooves.
また、前記開口部が、前記両凹溝にまたがって形成されていることを特徴とする。 Further, the opening is formed across the both concave grooves.
この発明の高圧放電ランプによれば、金属箔の本体部と小幅部にそれぞれ形成される凹溝間の中間平坦部に開口部を形成したことにより、金属箔に凹溝を形成する時の残留歪がこの開口部によって解放されるので、金属箔が該中間平坦部において反ってしまうようなことがなく、電極軸と外部リードを偏芯することなく同一軸上に配置できる。
そして、当該平坦部で機械的強度が部分的に弱くなり、封止管内に電極マウントをシールする際に、金属箔の小幅部が屈曲してしまうようなことがなく、電極軸と外部リードが同一軸上に保たれる。
また、金属箔の小幅部の前方凹溝と、本体部の後方凹溝にそれぞれ電極軸と外部リードを配置したので、一層、電極軸と外部リードが同一軸上に保たれ、更には、小幅部に接続される電極軸と該金属箔との間に空隙が生じることがない。
According to the high-pressure discharge lamp of the present invention, since the opening is formed in the intermediate flat portion between the grooves formed in the main body portion and the narrow portion of the metal foil, the residual when the groove is formed in the metal foil. Since the strain is released by the opening, the metal foil is not warped at the intermediate flat portion, and the electrode shaft and the external lead can be arranged on the same axis without decentering.
Then, the mechanical strength is partially weakened at the flat portion, and when the electrode mount is sealed in the sealing tube, the narrow portion of the metal foil is not bent, and the electrode shaft and the external lead are not bent. Kept on the same axis.
In addition, since the electrode shaft and the external lead are arranged in the front concave groove of the small width portion of the metal foil and the rear concave groove of the main body portion, respectively, the electrode shaft and the external lead are further kept on the same axis. No gap is generated between the electrode shaft connected to the portion and the metal foil.
図1は本発明の高圧放電ランプにおける金属箔を示し、(A)は平面図、(B)はその断面図である。
金属箔5は、幅広の本体部5aと、その前端に連設された小幅部5bとからなり、前記本体部5aの後端から所定の長さに後方凹溝8aが形成され、一方、前記小幅部5bから本体部5aにかけて所定の長さの前方凹溝8bが形成されている。
これらの凹溝8a、8bへの電極軸と外部リードの接続態様は図4に示すものと同様であり、上記前方凹溝8bには電極4の電極軸6が配置接続され、後方凹溝8aには外部リード7が配置されるものである。
FIG. 1 shows a metal foil in a high-pressure discharge lamp of the present invention, (A) is a plan view, and (B) is a sectional view thereof.
The
The connecting manner of the electrode shaft and the external lead to these
そして、幅広本体部5aの上記両凹溝8a、8b間には、溝が形成されない中間平坦部9が形成されていて、該中間平坦部9には、上記両凹溝間に開口部11が穿設されている。
該開口部11は上記両凹溝8a、8bの端部近傍にまで及ぶものであってもよいし、該両凹溝8a、8bにまたがるように形成してもよい。
An intermediate
The
本発明に係る金属箔の製造方法を図2および図3に基づいて説明する。
図2において、四角形状の金属箔材5(A)の前端をカットして前端小幅部5bを成形する(B)。次いで、プレス加工により箔の全体に亘って凹溝8を成形する(C)。そして、本体部5aの略中間部にレーザー加工により開口部11を形成するものである(D)。
これによって、金属箔5の本体部5aには後方凹溝8aが形成され、小幅部5bから本体部5aにかけて前方凹溝8bが形成されるとともに、その中間には開口11が設けられた平坦部9が形成される。
The manufacturing method of the metal foil which concerns on this invention is demonstrated based on FIG. 2 and FIG.
In FIG. 2, the front end of the rectangular metal foil material 5 (A) is cut to form the front end
As a result, a rear
また、別の方法として、図3に示す方法がある。
図3において、金属箔材5(A)の前端をカットして前端小幅部5bを成形する(B)。次いで、本体部5aに開口部11を形成する(C)。そして、プレス加工により、小幅部5bから本体部5aにかけて前方凹溝8bと、本体部5aの後端に後方凹溝8aを成形する(D)。
なお、該方法を採用する時、後方凹溝8aと先方凹溝8bは、金属箔5の同一面ではなくて、それぞれを異なる面に成形してもよい。
Another method is shown in FIG.
In FIG. 3, the front end of the metal foil material 5 (A) is cut to form the front end
In addition, when employ | adopting this method, you may shape | mold the back ditch |
なお、本明細書で、前方とはランプの管軸に関して発光管側あるいは電極側をいい、後方とはそれとは反対の外部リードの外部端側をいうものである。 In this specification, the front refers to the arc tube side or the electrode side with respect to the tube axis of the lamp, and the rear refers to the external end side of the external lead opposite to that.
以上説明したように、本発明においては、小幅部と幅広本体部とからなる金属箔の前記本体部の中間平坦部に開口部を設けたことによって、金属箔への凹溝成形による残留歪が該開口部で解放されるので、当該部位での残留歪による金属箔の反りがなくなり、電極軸と外部リードとが同一時軸上で偏芯することなく配置されるという効果を奏するものである。 As described above, in the present invention, by providing an opening in the intermediate flat portion of the main body portion of the metal foil composed of the narrow width portion and the wide main body portion, residual strain due to the formation of the concave groove on the metal foil is reduced. Since it is released at the opening, there is no warping of the metal foil due to residual strain at the part, and the electrode shaft and the external lead are arranged without being eccentric on the same time axis. .
1 放電容器
2 発光管
3 封止管
4 電極
5 金属箔
5a 幅広本体部
5b 小幅部
6 電極軸
7 外部リード
8 凹溝
8a 後方凹溝
8b 前方凹溝
9 中間平坦部
11 開口部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
前記金属箔は、小幅部から幅広本体部にかけて前方凹溝が形成されるとともに、前記本体部の後端から後方凹溝が形成されて、該両凹溝にそれぞれ電極軸と外部リードが嵌合され、
前記本体部には、上記両凹溝間に位置する中間平坦部を形成され、
前記中間平坦部には上記両凹溝間に開口部が形成されていることを特徴とする高圧放電ランプ。 An arc tube in which a pair of electrodes are opposed to each other, a sealing tube connected to both ends of the arc tube, and a metal foil embedded in the sealing tube, the metal foil having a wide body A high-pressure discharge lamp comprising a portion and a small width portion connected to the front end thereof, wherein the electrode axis of the electrode is connected to the small width portion of the metal foil, and the external lead is connected to the rear end of the wide body portion ,
The metal foil has a front groove formed from the small width part to the wide body part, and a rear groove formed from the rear end of the body part, and the electrode shaft and the external lead are fitted to the both groove grooves, respectively. And
The main body is formed with an intermediate flat portion located between the both concave grooves,
The high-pressure discharge lamp is characterized in that an opening is formed between the both concave grooves in the intermediate flat portion.
The high-pressure discharge lamp according to claim 1, wherein the opening is formed across the both concave grooves.
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