JP3910290B2 - 放電ランプ電極組立方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電ランプの電極組立方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４に従来の放電ランプにおける電極組立方法を示す。電極２１は、タングステン電極ヘッド２２と、モリブデン箔２３、モリブデンリード線２４から構成されており、これらの構成部品が抵抗溶接されて組立てられている。抵抗溶接は、互いに溶接すべき部分を、抵抗溶接機の電極ヘッド２５、２５間で挟圧した状態で電流を流すことによって行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の組立方法では、抵抗溶接時の加圧力によってモリブデン箔２３が曲がってしまうため、この電極２１を用いて図５に示すように放電ランプ２６を組み立てると、２つの電極２１、２１間でどうしても偏芯ｄが発生して、電極間距離ｘを精度良く確保することができず、放電ランプ２６の光学的ばらつきを発生していた。業界ではこれを仕方ないものと諦めていた。
【０００４】
又、抵抗溶接機による組立ては溶接ばらつきが発生し易く、溶接ヘッド２５の交換も頻繁に行う必要があり、メンテナンスで大変な苦労を強いられていた。
【０００５】
一方、レーザー溶接を用いようとすると、モリブデン箔２３が通常２０〜３０μｍ程度と極めて薄いため、穴あきが発生するため、レーザー溶接は不可とされてきた。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、電極間距離を精度良く設定できて放電ランプの光学的ばらつきを無くすことができる放電ランプ電極組立方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の放電ランプ電極組立方法は、電極ヘッドを金属を介してリード線に接続して成る電極を石英ガラス管に挿入して成る放電ランプの電極組立方法であって、石英ガラス管内に挿入した電極ヘッドの石英ガラス管の軸芯からのずれ量を検出し、予め照射エネルギーが設定されたレーザーショットを前記金属に前記検出したずれ量に基づく指令のショット数だけ照射して電極ヘッドの石英ガラス管の軸芯からのずれを補正するものであり、電極の曲がりをレーザー光照射による熱ひずみによって矯正することができて電極間の偏芯を修正でき、同一方向をもったアーク光を生成でき、光学特性を向上できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の放電ランプ電極組立方法の実施形態と参考例について図を参照して説明する。
【００１１】
（第１の参考例）
本発明の第１の参考例を、図１を参照して説明する。電極１は、円形断面のタングステン棒からなるタングステン電極ヘッド２と、２０〜３０μｍ厚さの短冊状のモリブデン箔３と、円形断面のモリブデンリード線４から成り、モリブデン箔３の両端部にタングステン電極ヘッド２とモリブデンリード線４を溶接して構成されている。
【００１２】
溶接時には、図１（ｂ）に示すように、モリブデン箔３をセラミックベース６上に密着して設置し、その上にタングステン電極ヘッド２及びモリブデンリード線４を配置し、タングステン電極ヘッド２とモリブデン箔３の間の接合部、及びモリブデン箔３とモリブデンリード線４の間の接合部において、それらの間のモリブデン箔３上に白金ペースト５を塗布する。塗布された白金ペースト５は、図１（ｂ）に示すように、表面張力によりフィレット状になる。このフィレット部にレーザー出射鏡筒７からレーザー光８を照射して加熱する。その際、モリブデン箔３には直接レーザー光８が当たらず、またセラミックベース６に密着していて熱が逃がされるため、モリブデン箔３が高温になりすぎることがなく、モリブデン箔３に穴あきを生じることなくろう付けができる。
【００１３】
なお、レーザー光照射は、酸化防止のため、アルゴンガス中か真空中で行うのが好適である。
【００１４】
（第１の実施形態）
次に、本発明の第１の実施形態を、図２を参照して説明する。放電ランプ１０は、図２に示すように、電極１を石英ガラス管９内に挿入し、石英ガラス管９を溶かして電極１を封止して組立てられるが、電極１を封止する前に、電極１のタングステン電極ヘッド２の先端２ａが石英ガラス管９の軸芯からずれないように位置決めする必要がある。
【００１５】
そこで、本実施形態では石英ガラス管９に電極１を挿入して位置決めした状態で、タングステン電極ヘッド先端２ａの石英ガラス管９の軸芯からのずれ量ｄを、タングステン電極ヘッド２に照明光１１を当てて認識カメラ１２で撮像し、撮影した画像から認識装置１３で認識し、そのずれ量ｄに応じてレーザーショット指令１４を出力する。このレーザーショット指令１４に応じてレーザー１５から指令数のレーザー光をモリブデン箔３に向けてショットする。１ショット当たりのレーザー光のエネルギーは予め条件出しして設定されている。
【００１６】
こうしてモリブデン箔３にレーザー光がショットされることにより生じる熱歪みによってモリブデン箔３が曲げられて電極１のタングステン電極ヘッド先端２ａにおけるずれ量ｄが変化する。このタングステン電極ヘッド先端２ａのずれ量ｄを再度認識装置１３にて求め、再度レーザーショット指令１４を出力するという動作を繰り返し、所定のずれ量以下になればレーザショットを停止する。
【００１７】
なお、好適にはレーザーショットする際に、ショット位置を変化させる方が安定的にずれ補正を行うことができる。また、レーザーショットエネルギーは変化させずにショット数を変えた方が安定的にずれ補正することができる。
【００１８】
（第２の参考例）
次に、本発明の第２の参考例を図３を参照して説明する。放電ランプ１０は、図３に示すように、電極１を石英ガラス管９内に挿入して構成されるが、その際電極１のタングステン電極ヘッド先端２ａを石英ガラス管９の軸芯方向に精度良く位置決めして一対の電極１（図示せず）のタングステン電極ヘッド先端２ａ、２ａ間の距離を精度良く確保する必要がある。
【００１９】
そこで、本参考例では石英ガラス管９に電極１を挿入する際に、予め電極１に磁性体としての磁石１６を取付けておき、この磁石１６をスピーカのボイスコイルと同様なコイル１７により位置制御できるように構成されている。そして、タングステン電極ヘッド先端２ａを認識カメラ１２で撮像し、撮影した画像から認識装置１３でタングステン電極ヘッド先端２ａを認識し、所定位置とのずれ量に算出し、位置制御信号１８をコイル１７のサーボドライバー１９に指令することにより、タングステン電極ヘッド先端２ａの位置決めが精度良く行われる。
【００２０】
なお、以上の実施形態や参考例について以下のような種々の態様が考えられる。第１の参考例で用いた白金ペースト５の代わりにＰｄペーストを用いたり、タングステンと濡れ性のあるＺｒや、モリブデンと濡れ性のあるＭｏ、Ｃｒパウダーを直接塗布又は溶剤に溶かしてペースト化して塗布してもよい。
【００２１】
また、セラミックベース６の代わりにダイヤモンドコートやセラミックコートを施したものでもよい。
【００２２】
また、第１の実施形態と第２の参考例は共に認識カメラ１２と認識装置１３を用いており、１台の認識カメラ１２と認識装置１３で電極１の芯ずれと挿入方向の位置ずれを検出でき、電極封止直前に電極１の芯ずれと挿入方向の位置の位置規正を纏めて実行できることは言うまでもない。
【００２３】
また、第１の実施形態と第２の参考例では、位置検出に認識カメラ１２からの画像による認識装置１３を用いたが、レーザー位置検出器などの他の位置検出センサを用いてもよい。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の放電ランプ電極組立方法によれば、以上の説明から明らかなように、石英ガラス管内に挿入した電極ヘッドの石英ガラス管の軸芯からのずれ量を検出し、前記検出したずれ量に基づいてレーザーショットを照射して電極ヘッドの石英ガラス管の軸芯からのずれを補正するので、電極封止前、封止中でも電極の芯ずれを検出して補正することができ、電極間の偏芯を修正して同一方向をもったアーク光を生成でき、高い光学特性を有する放電ランプを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の放電ランプ電極組立方法の第１の参考例の構成を示し、（ａ）は全体正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視拡大断面図である。
【図２】 本発明の放電ランプ電極組立方法の第１の実施形態の構成を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図３】 本発明の放電ランプ電極組立方法の第２の参考例の側面図である。
【図４】 従来例の放電ランプ電極組立方法の全体正面図である。
【図５】 従来例の放電ランプ電極組立方法における電極の芯ずれ状態を示す正面図である。
【符号の説明】
１ 電極
２ タングステン電極ヘッド（電極ヘッド）
３ モリブデン箔（金属）
４ モリブデンリード線（リード線）
５ 白金ペースト
７ レーザー出射鏡筒
８ レーザー光
９ 石英ガラス管
１０ 放電ランプ
１２ 認識カメラ
１３ 認識装置
１４ レーザーショット指令
１５ レーザー
１６ 磁石（磁性体）
１７ コイル
１８ 位置制御信号
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電ランプの電極組立方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４に従来の放電ランプにおける電極組立方法を示す。電極２１は、タングステン電極ヘッド２２と、モリブデン箔２３、モリブデンリード線２４から構成されており、これらの構成部品が抵抗溶接されて組立てられている。抵抗溶接は、互いに溶接すべき部分を、抵抗溶接機の電極ヘッド２５、２５間で挟圧した状態で電流を流すことによって行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の組立方法では、抵抗溶接時の加圧力によってモリブデン箔２３が曲がってしまうため、この電極２１を用いて図５に示すように放電ランプ２６を組み立てると、２つの電極２１、２１間でどうしても偏芯ｄが発生して、電極間距離ｘを精度良く確保することができず、放電ランプ２６の光学的ばらつきを発生していた。業界ではこれを仕方ないものと諦めていた。
【０００４】
又、抵抗溶接機による組立ては溶接ばらつきが発生し易く、溶接ヘッド２５の交換も頻繁に行う必要があり、メンテナンスで大変な苦労を強いられていた。
【０００５】
一方、レーザー溶接を用いようとすると、モリブデン箔２３が通常２０〜３０μｍ程度と極めて薄いため、穴あきが発生するため、レーザー溶接は不可とされてきた。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、電極間距離を精度良く設定できて放電ランプの光学的ばらつきを無くすことができる放電ランプ電極組立方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の放電ランプ電極組立方法は、電極ヘッドを金属を介してリード線に接続して成る電極を石英ガラス管に挿入して成る放電ランプの電極組立方法であって、石英ガラス管内に挿入した電極ヘッドの石英ガラス管の軸芯からのずれ量を検出し、予め照射エネルギーが設定されたレーザーショットを前記金属に前記検出したずれ量に基づく指令のショット数だけ照射して電極ヘッドの石英ガラス管の軸芯からのずれを補正するものであり、電極の曲がりをレーザー光照射による熱ひずみによって矯正することができて電極間の偏芯を修正でき、同一方向をもったアーク光を生成でき、光学特性を向上できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の放電ランプ電極組立方法の実施形態と参考例について図を参照して説明する。
【００１１】
（第１の参考例）
本発明の第１の参考例を、図１を参照して説明する。電極１は、円形断面のタングステン棒からなるタングステン電極ヘッド２と、２０〜３０μｍ厚さの短冊状のモリブデン箔３と、円形断面のモリブデンリード線４から成り、モリブデン箔３の両端部にタングステン電極ヘッド２とモリブデンリード線４を溶接して構成されている。
【００１２】
溶接時には、図１（ｂ）に示すように、モリブデン箔３をセラミックベース６上に密着して設置し、その上にタングステン電極ヘッド２及びモリブデンリード線４を配置し、タングステン電極ヘッド２とモリブデン箔３の間の接合部、及びモリブデン箔３とモリブデンリード線４の間の接合部において、それらの間のモリブデン箔３上に白金ペースト５を塗布する。塗布された白金ペースト５は、図１（ｂ）に示すように、表面張力によりフィレット状になる。このフィレット部にレーザー出射鏡筒７からレーザー光８を照射して加熱する。その際、モリブデン箔３には直接レーザー光８が当たらず、またセラミックベース６に密着していて熱が逃がされるため、モリブデン箔３が高温になりすぎることがなく、モリブデン箔３に穴あきを生じることなくろう付けができる。
【００１３】
なお、レーザー光照射は、酸化防止のため、アルゴンガス中か真空中で行うのが好適である。
【００１４】
（第１の実施形態）
次に、本発明の第１の実施形態を、図２を参照して説明する。放電ランプ１０は、図２に示すように、電極１を石英ガラス管９内に挿入し、石英ガラス管９を溶かして電極１を封止して組立てられるが、電極１を封止する前に、電極１のタングステン電極ヘッド２の先端２ａが石英ガラス管９の軸芯からずれないように位置決めする必要がある。
【００１５】
そこで、本実施形態では石英ガラス管９に電極１を挿入して位置決めした状態で、タングステン電極ヘッド先端２ａの石英ガラス管９の軸芯からのずれ量ｄを、タングステン電極ヘッド２に照明光１１を当てて認識カメラ１２で撮像し、撮影した画像から認識装置１３で認識し、そのずれ量ｄに応じてレーザーショット指令１４を出力する。このレーザーショット指令１４に応じてレーザー１５から指令数のレーザー光をモリブデン箔３に向けてショットする。１ショット当たりのレーザー光のエネルギーは予め条件出しして設定されている。
【００１６】
こうしてモリブデン箔３にレーザー光がショットされることにより生じる熱歪みによってモリブデン箔３が曲げられて電極１のタングステン電極ヘッド先端２ａにおけるずれ量ｄが変化する。このタングステン電極ヘッド先端２ａのずれ量ｄを再度認識装置１３にて求め、再度レーザーショット指令１４を出力するという動作を繰り返し、所定のずれ量以下になればレーザショットを停止する。
【００１７】
なお、好適にはレーザーショットする際に、ショット位置を変化させる方が安定的にずれ補正を行うことができる。また、レーザーショットエネルギーは変化させずにショット数を変えた方が安定的にずれ補正することができる。
【００１８】
（第２の参考例）
次に、本発明の第２の参考例を図３を参照して説明する。放電ランプ１０は、図３に示すように、電極１を石英ガラス管９内に挿入して構成されるが、その際電極１のタングステン電極ヘッド先端２ａを石英ガラス管９の軸芯方向に精度良く位置決めして一対の電極１（図示せず）のタングステン電極ヘッド先端２ａ、２ａ間の距離を精度良く確保する必要がある。
【００１９】
そこで、本参考例では石英ガラス管９に電極１を挿入する際に、予め電極１に磁性体としての磁石１６を取付けておき、この磁石１６をスピーカのボイスコイルと同様なコイル１７により位置制御できるように構成されている。そして、タングステン電極ヘッド先端２ａを認識カメラ１２で撮像し、撮影した画像から認識装置１３でタングステン電極ヘッド先端２ａを認識し、所定位置とのずれ量に算出し、位置制御信号１８をコイル１７のサーボドライバー１９に指令することにより、タングステン電極ヘッド先端２ａの位置決めが精度良く行われる。
【００２０】
なお、以上の実施形態や参考例について以下のような種々の態様が考えられる。第１の参考例で用いた白金ペースト５の代わりにＰｄペーストを用いたり、タングステンと濡れ性のあるＺｒや、モリブデンと濡れ性のあるＭｏ、Ｃｒパウダーを直接塗布又は溶剤に溶かしてペースト化して塗布してもよい。
【００２１】
また、セラミックベース６の代わりにダイヤモンドコートやセラミックコートを施したものでもよい。
【００２２】
また、第１の実施形態と第２の参考例は共に認識カメラ１２と認識装置１３を用いており、１台の認識カメラ１２と認識装置１３で電極１の芯ずれと挿入方向の位置ずれを検出でき、電極封止直前に電極１の芯ずれと挿入方向の位置の位置規正を纏めて実行できることは言うまでもない。
【００２３】
また、第１の実施形態と第２の参考例では、位置検出に認識カメラ１２からの画像による認識装置１３を用いたが、レーザー位置検出器などの他の位置検出センサを用いてもよい。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の放電ランプ電極組立方法によれば、以上の説明から明らかなように、石英ガラス管内に挿入した電極ヘッドの石英ガラス管の軸芯からのずれ量を検出し、前記検出したずれ量に基づいてレーザーショットを照射して電極ヘッドの石英ガラス管の軸芯からのずれを補正するので、電極封止前、封止中でも電極の芯ずれを検出して補正することができ、電極間の偏芯を修正して同一方向をもったアーク光を生成でき、高い光学特性を有する放電ランプを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の放電ランプ電極組立方法の第１の参考例の構成を示し、（ａ）は全体正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視拡大断面図である。
【図２】 本発明の放電ランプ電極組立方法の第１の実施形態の構成を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図３】 本発明の放電ランプ電極組立方法の第２の参考例の側面図である。
【図４】 従来例の放電ランプ電極組立方法の全体正面図である。
【図５】 従来例の放電ランプ電極組立方法における電極の芯ずれ状態を示す正面図である。
【符号の説明】
１ 電極
２ タングステン電極ヘッド（電極ヘッド）
３ モリブデン箔（金属）
４ モリブデンリード線（リード線）
５ 白金ペースト
７ レーザー出射鏡筒
８ レーザー光
９ 石英ガラス管
１０ 放電ランプ
１２ 認識カメラ
１３ 認識装置
１４ レーザーショット指令
１５ レーザー
１６ 磁石（磁性体）
１７ コイル
１８ 位置制御信号
Claims (2)
- 電極ヘッドを金属を介してリード線に接続して成る電極を石英ガラス管に挿入して成る放電ランプの電極組立方法であって、石英ガラス管内に挿入した電極ヘッドの石英ガラス管の軸芯からのずれ量を検出し、予め照射エネルギーが設定されたレーザーショットを前記金属に前記検出したずれ量に基づく指令のショット数だけ照射して電極ヘッドの石英ガラス管の軸芯からのずれを補正することを特徴とする放電ランプ電極組立方法。
- 電極ヘッドの石英管ガラスの軸芯からのずれ量が所定のずれ量以下になるまで、ずれ量の検出からレーザーショットの照射までの動作を繰り返すことを特徴とする請求項１記載の放電ランプ電極組立方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04960498A JP3910290B2 (ja) | 1998-03-02 | 1998-03-02 | 放電ランプ電極組立方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04960498A JP3910290B2 (ja) | 1998-03-02 | 1998-03-02 | 放電ランプ電極組立方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11250806A JPH11250806A (ja) | 1999-09-17 |
| JP3910290B2 true JP3910290B2 (ja) | 2007-04-25 |
Family
ID=12835849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04960498A Expired - Fee Related JP3910290B2 (ja) | 1998-03-02 | 1998-03-02 | 放電ランプ電極組立方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3910290B2 (ja) |
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| CN104139245A (zh) * | 2013-05-07 | 2014-11-12 | 上海亚尔光源有限公司 | 一种用于超高性能投影灯的电极组件及其制造方法 |
| EP2947054B1 (de) * | 2014-05-22 | 2017-01-11 | Heraeus Quarzglas GmbH & Co. KG | Bauteil, insbesondere für den einsatz in einem tiegelziehverfahren für quarzglas und verfahren zur herstellung eines derartigen bauteils |
| KR102578522B1 (ko) * | 2017-06-30 | 2023-09-15 | 커먼웰쓰 사이언티픽 앤드 인더스트리얼 리서치 오가니제이션 | 금속 연결 섹션에 바나듐계 멤브레인을 접합 및 밀봉하는 방법 |
| CN109434263A (zh) * | 2018-11-16 | 2019-03-08 | 梅州市凯明电光源有限公司 | 一种焊接高纯钨棒的装置及方法 |
| CN114535734B (zh) * | 2020-11-25 | 2024-01-26 | 东莞市中麒光电技术有限公司 | 一种led的激光焊接方法 |
-
1998
- 1998-03-02 JP JP04960498A patent/JP3910290B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH11250806A (ja) | 1999-09-17 |
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