JP3387642B2 - 光源用放電管 - Google Patents
光源用放電管Info
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- JP3387642B2 JP3387642B2 JP19478794A JP19478794A JP3387642B2 JP 3387642 B2 JP3387642 B2 JP 3387642B2 JP 19478794 A JP19478794 A JP 19478794A JP 19478794 A JP19478794 A JP 19478794A JP 3387642 B2 JP3387642 B2 JP 3387642B2
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- metal
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光源用放電管、更に詳し
く言えば、キセノンショートアークランプ等の改良した
構造を有する光源用放電管に関する。
く言えば、キセノンショートアークランプ等の改良した
構造を有する光源用放電管に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は光源用放電管とその周辺機器の一
般的な構造を断面で示す説明図である。１は石英製の発
光管であり、中央部は中空の回転楕円体状で、両端が棒
状となった電極導入管２ａ、２ｂとなっている。この中
央部に陽極５と陰極６がそれぞれの先端を対向させるよ
うに配置封入されている。陽極５と陰極６の外部との電
気的接続は、リード４ａ、４ｂ、モリブデン箔３ａ、３
ｂを介して行われる。リード４ａ、４ｂの一部、モリブ
デン箔３ａ、３ｂ、陽極５及び陰極６の後端部は電極導
入管２ａ、２ｂ内に封止、固定されている。発光管１に
は製造工程中排気用の管（排気管）が接続されており、
排気管は発光管内を排気後キセノンガス等を封入して封
じ切られる。７は封じ痕を示し、排気管が封じ切られた
後に残存する突起である。８は反射鏡を示し、放電管の
発光エネルギーを集光し、ターゲットへ発光エネルギー
を供給する。
般的な構造を断面で示す説明図である。１は石英製の発
光管であり、中央部は中空の回転楕円体状で、両端が棒
状となった電極導入管２ａ、２ｂとなっている。この中
央部に陽極５と陰極６がそれぞれの先端を対向させるよ
うに配置封入されている。陽極５と陰極６の外部との電
気的接続は、リード４ａ、４ｂ、モリブデン箔３ａ、３
ｂを介して行われる。リード４ａ、４ｂの一部、モリブ
デン箔３ａ、３ｂ、陽極５及び陰極６の後端部は電極導
入管２ａ、２ｂ内に封止、固定されている。発光管１に
は製造工程中排気用の管（排気管）が接続されており、
排気管は発光管内を排気後キセノンガス等を封入して封
じ切られる。７は封じ痕を示し、排気管が封じ切られた
後に残存する突起である。８は反射鏡を示し、放電管の
発光エネルギーを集光し、ターゲットへ発光エネルギー
を供給する。
【０００３】光源用の放電管の陰極６としては、通常２
重量％以下の酸化トリウムを含有したトリエテッドタン
グステン材料または、多孔質タングステン基体にアルミ
ン酸バリウムを含むアルミン酸アルカリ土類からなる電
子放射性物質を含浸させた陰極先端部を導電路を形成す
る金属棒の一端に固定して陰極を形成して構成する。
重量％以下の酸化トリウムを含有したトリエテッドタン
グステン材料または、多孔質タングステン基体にアルミ
ン酸バリウムを含むアルミン酸アルカリ土類からなる電
子放射性物質を含浸させた陰極先端部を導電路を形成す
る金属棒の一端に固定して陰極を形成して構成する。
【０００４】陽極５と対向する陰極６は、先端部を円錐
形とし、陽極と陰極先端部とは適切な間隔（ギャップ）
の基に同軸上に配置し、かつ陽極５と陰極６との間に２
０ｋｖ〜３０ｋｖの電圧を印加することによりランプは
放電を開始する。続いて、放電電流を一定に制御すると
陽極５と陰極６の間には、安定な放電が発生し発光す
る。点灯中の発光管（ランプ用透明石英ガラス）壁は、
約５００℃の高温となり、発光管内の封入ガス圧は消灯
時（非動作時）の約３〜４倍となる。
形とし、陽極と陰極先端部とは適切な間隔（ギャップ）
の基に同軸上に配置し、かつ陽極５と陰極６との間に２
０ｋｖ〜３０ｋｖの電圧を印加することによりランプは
放電を開始する。続いて、放電電流を一定に制御すると
陽極５と陰極６の間には、安定な放電が発生し発光す
る。点灯中の発光管（ランプ用透明石英ガラス）壁は、
約５００℃の高温となり、発光管内の封入ガス圧は消灯
時（非動作時）の約３〜４倍となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のような反射鏡８
が発光管１の外部に取り付いているものでは、ターゲッ
トへ発光エネルギーを供給する光学機器が大型化すると
いう問題があった。本発明は上記問題点を解消し、安全
性及び発光効率を向上し、コンパクト化を可能とした光
源用放電管を提供することを目的とする。
が発光管１の外部に取り付いているものでは、ターゲッ
トへ発光エネルギーを供給する光学機器が大型化すると
いう問題があった。本発明は上記問題点を解消し、安全
性及び発光効率を向上し、コンパクト化を可能とした光
源用放電管を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１に係る光源用放電管は、光導出の
ための開口を有し内壁面が凹面鏡となった金属容器と、
該金属容器内部側に凸面、外部側に凹面が位置するよう
に前記金属容器の開口を被蓋する断面弧状の石英ガラス
とからなる発光管を具備するように構成している。
め、本発明の請求項１に係る光源用放電管は、光導出の
ための開口を有し内壁面が凹面鏡となった金属容器と、
該金属容器内部側に凸面、外部側に凹面が位置するよう
に前記金属容器の開口を被蓋する断面弧状の石英ガラス
とからなる発光管を具備するように構成している。
【０００７】また、本発明の請求項２に係る光源用放電
管は、光導出のための開口を有し内壁面が凹面鏡となっ
た金属容器と、該金属容器内部側に凸面、外部側に凹面
が位置するように前記金属容器の開口を被蓋する断面弧
状の石英ガラスとからなる発光管を具備し、前記金属容
器と前記石英ガラスは金属フランジを介し固着され、該
金属フランジは、環状金属板から形成され、該環状金属
板の穴周縁を折り返して形成した返り部を有し、該返り
部に前記石英ガラス周縁が溶着され、外周縁が前記金属
容器の開口周縁とともに巻締めらるように構成してい
る。
管は、光導出のための開口を有し内壁面が凹面鏡となっ
た金属容器と、該金属容器内部側に凸面、外部側に凹面
が位置するように前記金属容器の開口を被蓋する断面弧
状の石英ガラスとからなる発光管を具備し、前記金属容
器と前記石英ガラスは金属フランジを介し固着され、該
金属フランジは、環状金属板から形成され、該環状金属
板の穴周縁を折り返して形成した返り部を有し、該返り
部に前記石英ガラス周縁が溶着され、外周縁が前記金属
容器の開口周縁とともに巻締めらるように構成してい
る。
【０００８】
【作用】
このように構成することによって、放電により
発生した発光エネルギーの一部は放電部近傍の反射鏡を
兼ねた金属容器に当たり、収斂しターゲットへ指向され
る。金属容器内部側に凸の石英ガラスに掛かる封入ガス
の膨張による圧力は石英ガラスの凸面上に均一に掛か
り、石英ガラスの受ける応力は圧縮応力となる。
発生した発光エネルギーの一部は放電部近傍の反射鏡を
兼ねた金属容器に当たり、収斂しターゲットへ指向され
る。金属容器内部側に凸の石英ガラスに掛かる封入ガス
の膨張による圧力は石英ガラスの凸面上に均一に掛か
り、石英ガラスの受ける応力は圧縮応力となる。
【０００９】
【実施例】
図１は、本発明の光源用放電管の一実施例の
略断面図を示す。本例は発光管の一部である気密容器を
反射鏡と兼ねて構成したものであり、放電発光した発光
エネルギーをターゲットへ供給するための窓部のみを光
透過性の良いランプ用透明石英ガラスで構成したもので
ある。本図において、図４と同一の符号は同一または相
当するものを示し、１１は石英ガラス１２及び金属容器
１３からなる発光管、１４は石英製の電極導入管、１５
は陰極６と外部リード１６とを電気的に接続するモリブ
デン箔、１７は陽極５を支持する絶縁碍子を示す。
略断面図を示す。本例は発光管の一部である気密容器を
反射鏡と兼ねて構成したものであり、放電発光した発光
エネルギーをターゲットへ供給するための窓部のみを光
透過性の良いランプ用透明石英ガラスで構成したもので
ある。本図において、図４と同一の符号は同一または相
当するものを示し、１１は石英ガラス１２及び金属容器
１３からなる発光管、１４は石英製の電極導入管、１５
は陰極６と外部リード１６とを電気的に接続するモリブ
デン箔、１７は陽極５を支持する絶縁碍子を示す。
【００１０】金属容器１３はモリブデン製で、その内面
は鏡面仕上げされて放物面鏡を構成している。電極導入
管１４はモリブデン箔１５及びモリブデン箔１５と陰極
６との結合部分、モリブデン箔１５と外部リード１６と
の結合部分を覆うように封止している。石英ガラス１２
は球面体から切り取った一部のような形状で、断面は円
弧状である。石英ガラス１２の周縁は水素酸素バーナー
にて金属容器１３の大径開口１３ａ周縁に溶着されてい
る。図に示すように球面の凸面側を陽極に向くよう配設
してある。
は鏡面仕上げされて放物面鏡を構成している。電極導入
管１４はモリブデン箔１５及びモリブデン箔１５と陰極
６との結合部分、モリブデン箔１５と外部リード１６と
の結合部分を覆うように封止している。石英ガラス１２
は球面体から切り取った一部のような形状で、断面は円
弧状である。石英ガラス１２の周縁は水素酸素バーナー
にて金属容器１３の大径開口１３ａ周縁に溶着されてい
る。図に示すように球面の凸面側を陽極に向くよう配設
してある。
【００１１】金属容器１３の小径開口１３ｂにはろう付
けにて絶縁碍子１７が固着されており、その中央に陽極
５がろう付けされている。一方、石英ガラス１２の中央
に電極導入管１４を溶着することによって陰極６が陽極
５に対向配置されている。金属容器１３には製造工程中
排気管（図示せず）が接続されており、排気後キセノン
ガスを導入し、プレス・切断され、排気管の一部が残留
し封じ痕７を残す。
けにて絶縁碍子１７が固着されており、その中央に陽極
５がろう付けされている。一方、石英ガラス１２の中央
に電極導入管１４を溶着することによって陰極６が陽極
５に対向配置されている。金属容器１３には製造工程中
排気管（図示せず）が接続されており、排気後キセノン
ガスを導入し、プレス・切断され、排気管の一部が残留
し封じ痕７を残す。
【００１２】このような構造になっているので、点灯中
封入ガスが熱膨張して高圧化しても、石英ガラスに適当
な曲面形状を選択すれば封入ガス圧力に対し、均一な圧
縮荷重が加わるようになる。石英ガラスの一般的な機械
的性質は、圧縮強さ１．１７×１０ 4 Ｋｇ／ｃｍ 2 、引張
強さ５．１×１０ 2 Ｋｇ／ｃｍ 2 であり、圧縮強さは引張
強さの約２３倍である。従来の形では発光管内圧によっ
て石英ガラスに引っ張り応力が掛かっていたが、本発明
では石英ガラスが発光管内部に凸面を有するので発光管
内圧で掛かる応力は圧縮応力となる。よって、厚さを変
えることなく石英ガラスの強度を上げることが可能とな
り、光透過率に対する破裂事故の安全率は向上する。
封入ガスが熱膨張して高圧化しても、石英ガラスに適当
な曲面形状を選択すれば封入ガス圧力に対し、均一な圧
縮荷重が加わるようになる。石英ガラスの一般的な機械
的性質は、圧縮強さ１．１７×１０ 4 Ｋｇ／ｃｍ 2 、引張
強さ５．１×１０ 2 Ｋｇ／ｃｍ 2 であり、圧縮強さは引張
強さの約２３倍である。従来の形では発光管内圧によっ
て石英ガラスに引っ張り応力が掛かっていたが、本発明
では石英ガラスが発光管内部に凸面を有するので発光管
内圧で掛かる応力は圧縮応力となる。よって、厚さを変
えることなく石英ガラスの強度を上げることが可能とな
り、光透過率に対する破裂事故の安全率は向上する。
【００１３】図２は本発明の応用例を示すものであり、
本図において図１と同一の符号のものは同一または相当
するものを示し、１８は金属フランジを示す。また、図
３に金属フランジ１８の組立前の形状を示す。なお、図
３では図の理解のため一部を切り欠いて断面を示してい
る。
本図において図１と同一の符号のものは同一または相当
するものを示し、１８は金属フランジを示す。また、図
３に金属フランジ１８の組立前の形状を示す。なお、図
３では図の理解のため一部を切り欠いて断面を示してい
る。
【００１４】金属フランジ１８はモリブデン板をプレス
加工したもので、組立前の形状は図３に示すように中央
の穴周縁にバーリングにて形成した返り部１８ａを有
し、外周にカーリングにて形成したカール部１８ｂを有
するものである。また、図示しないが組立前の金属容器
１３にはフランジングにて大径開口１３ａ周縁部にフラ
ンジが形成されている。組立工程において、金属フラン
ジ１８の返り部１８ａに図４に示す如く石英ガラス１２
の周縁が溶着され、符号１９に示す如く金属フランジの
外周縁部が金属容器１３の大径開口１３ａの周縁部とと
もに巻締められ発光管１１が気密シールされる。この
後、金属容器１３に接続された排気管（図示 せず）を介
して排気後、キセノンガスを約１０気圧封入、排気管が
封じ切られる。
加工したもので、組立前の形状は図３に示すように中央
の穴周縁にバーリングにて形成した返り部１８ａを有
し、外周にカーリングにて形成したカール部１８ｂを有
するものである。また、図示しないが組立前の金属容器
１３にはフランジングにて大径開口１３ａ周縁部にフラ
ンジが形成されている。組立工程において、金属フラン
ジ１８の返り部１８ａに図４に示す如く石英ガラス１２
の周縁が溶着され、符号１９に示す如く金属フランジの
外周縁部が金属容器１３の大径開口１３ａの周縁部とと
もに巻締められ発光管１１が気密シールされる。この
後、金属容器１３に接続された排気管（図示 せず）を介
して排気後、キセノンガスを約１０気圧封入、排気管が
封じ切られる。
【００１５】図２の実施例では製缶用巻締機による多量
生産が可能である。即ち石英ガラスを奥まった箇所に配
置可能なことから、チャックダイスを挿入するスペース
ができる。
生産が可能である。即ち石英ガラスを奥まった箇所に配
置可能なことから、チャックダイスを挿入するスペース
ができる。
【００１６】以上、実施例について述べたが、本発明は
これに限らず種々の変更が可能である。上記実施例では
金属容器の内壁面を回転放物線面状としたが、例えば回
転楕円面状でもよく、球面状でも良い。また、このこと
は石英ガラスについても同様である。更に、上記実施例
の金属容器はモリブデン製としたが、例えばニッケル・
コバルト・鉄合金でも可能である。但し、発光管の到達
する温度に対して低い融点の金属や再結晶温度がその近
傍にあるような金属もしくは展延性がなくプレス加工に
不向きの金属は除かれることは言うまでもない。
これに限らず種々の変更が可能である。上記実施例では
金属容器の内壁面を回転放物線面状としたが、例えば回
転楕円面状でもよく、球面状でも良い。また、このこと
は石英ガラスについても同様である。更に、上記実施例
の金属容器はモリブデン製としたが、例えばニッケル・
コバルト・鉄合金でも可能である。但し、発光管の到達
する温度に対して低い融点の金属や再結晶温度がその近
傍にあるような金属もしくは展延性がなくプレス加工に
不向きの金属は除かれることは言うまでもない。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では封入ガ
ス雰囲気中の放電部近傍に反射鏡を設けるのでコンパク
ト化が可能となる。
ス雰囲気中の放電部近傍に反射鏡を設けるのでコンパク
ト化が可能となる。
【００１８】更に、金属製容器は反射鏡を兼ねることが
でき、破裂、飛散するようなことはなく、また、光出力
のための窓部は材料である石英ガラスの物理的（機械
的）性質を活かした形状を選択することができるので、
コンパクト化、安全性の向上に寄与できる。また、石英
ガラスと金属容器とを金属フランジを介して接続するこ
とで、石英ガラス周縁の溶着による変形部分のほとんど
を表面に出さずに済むので、外観の美しさによる付加価
値の付いた光源用放電管を提供することができる。
でき、破裂、飛散するようなことはなく、また、光出力
のための窓部は材料である石英ガラスの物理的（機械
的）性質を活かした形状を選択することができるので、
コンパクト化、安全性の向上に寄与できる。また、石英
ガラスと金属容器とを金属フランジを介して接続するこ
とで、石英ガラス周縁の溶着による変形部分のほとんど
を表面に出さずに済むので、外観の美しさによる付加価
値の付いた光源用放電管を提供することができる。
【００１９】総じて、封入ガス圧力を高く設定すること
ができるので、発光効率の向上に寄 与することがでる。
ができるので、発光効率の向上に寄 与することがでる。
【図１】本発明の一実施例を示す図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す図である。
【図３】図２の実施例に使用する金属フランジの組み込
み前の状態を示す図である。
み前の状態を示す図である。
【図４】従来の放電管を示す図である。
１、発光管
２ａ、２ｂ、１４、電極導入管
３ａ、３ｂ、１５、モリブデン箔
４ａ、４ｂ、１６、外部リード
５、陽極
６、陰極
７、封じ痕
８、反射鏡
１１、発光管
１２、石英ガラス
１３、金属容器
１３ａ、大径開口
１３ｂ、小径開口
１７、絶縁碍子
１８、金属フランジ
１８ａ、返り部
１８ｂ、カール部
１９、巻締め部
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01J 61/86
Claims (2)
- 【請求項１】 対向する陰極と陽極とを放電ガスを充填
した発光管内に封入してアーク放電を行わせる光源用放
電管において、光導出のための開口を有し内壁面が凹面
鏡となった金属容器と、該金属容器内部側に凸面、外部
側に凹面が位置するように前記金属容器の開口を被蓋す
る断面弧状の石英ガラスとからなる発光管を具備してい
ることを特徴とする光源用放電管。 - 【請求項２】 前記金属容器と石英ガラスは金属フラン
ジを介し固着され、該金属フランジは環状金属板から形
成され、該環状金属板の穴周縁を折り返して形成した返
り部を有し、該返り部に前記石英ガラス周縁が溶着さ
れ、外周縁が前記金属容器の開口周縁とともに巻締めら
れていることを特徴とする請求項１に記載の光源用放電
管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19478794A JP3387642B2 (ja) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | 光源用放電管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19478794A JP3387642B2 (ja) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | 光源用放電管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0845478A JPH0845478A (ja) | 1996-02-16 |
| JP3387642B2 true JP3387642B2 (ja) | 2003-03-17 |
Family
ID=16330260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19478794A Expired - Fee Related JP3387642B2 (ja) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | 光源用放電管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3387642B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4698203B2 (ja) * | 2004-11-02 | 2011-06-08 | 三菱電機株式会社 | 光源装置及びこれを用いた投写型表示装置 |
| JP2010177186A (ja) * | 2009-02-02 | 2010-08-12 | Kochi Fel Kk | 電界放出型光源 |
-
1994
- 1994-07-27 JP JP19478794A patent/JP3387642B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0845478A (ja) | 1996-02-16 |
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