JP4924664B2 - High pressure discharge lamp - Google Patents

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Description

この発明はプロジェクタ用光源として広く利用されている高圧放電ランプに関する。特に、発光管内に対向配置されている電極に連接する電極芯線の形状に特徴をもつ高圧放電ランプに関する。   The present invention relates to a high-pressure discharge lamp that is widely used as a light source for a projector. In particular, the present invention relates to a high-pressure discharge lamp characterized by the shape of an electrode core wire connected to electrodes opposed to each other in an arc tube.

従来から、プロジェクタ等の画像投影装置に用いられる画像投影装置用光源としては、発光管内部に希ガスと水銀を封入した高圧放電ランプが広く利用されている。該高圧放電ランプは、例えば、水銀を発光管内部に０．１５ｍｇ／ｍｍ３以上封入し、点灯中の高い圧力を利用して、可視光域全域に亘って、効率良く光を放射する、といった特性を有している。 Conventionally, as a light source for an image projection apparatus used in an image projection apparatus such as a projector, a high-pressure discharge lamp in which a rare gas and mercury are sealed inside an arc tube has been widely used. The high-pressure discharge lamp, for example, encloses 0.15 mg / mm 3 or more of mercury in the arc tube, and efficiently emits light over the entire visible light range using a high pressure during lighting. It has characteristics.

該高圧放電ランプ１０１は、図９に示すように、石英ガラス製の発光管１０２と、該発光管１０２の両端に突出するシール部１０３と、から構成されている。また、該発光管１０２内部には、対向配置された一対の電極１０５と、該電極１０５に連接する電極芯線１０６と、が配置され、該シール部１０３には、該電極芯線１０６に連接する金属箔１０７と、該金属箔１０７に溶接され外部からの電力供給を行う外部リード１０８とが、該シール部１０３を構成する石英ガラス内に埋設されている。また、該発光管１０２内には、例えば、０．１５ｍｇ／ｍｍ３以上の水銀と、希ガスと、例えば、１×１０−６〜１×１０−２μｍｏｌ／ｍｍ３のハロゲンと、が封入されている。 As shown in FIG. 9, the high-pressure discharge lamp 101 includes an arc tube 102 made of quartz glass, and seal portions 103 that protrude from both ends of the arc tube 102. In addition, a pair of opposed electrodes 105 and an electrode core wire 106 connected to the electrode 105 are disposed inside the arc tube 102, and a metal connected to the electrode core wire 106 is disposed on the seal portion 103. A foil 107 and an external lead 108 which is welded to the metal foil 107 and supplies electric power from the outside are embedded in quartz glass constituting the seal portion 103. The arc tube 102 contains, for example, 0.15 mg / mm 3 or more of mercury, a rare gas, and, for example, 1 × 10 −6 to 1 × 10 −2 μmol / mm 3 of halogen. Has been.

このような構成の該高圧放電ランプ１０１は、点灯時に、例えば、１５０気圧以上の高い圧力で点灯されると共に、高融点材料であるタングステンから成る該電極１０５の先端が溶融する程度の高温となり、該電極１０５と、該電極芯線１０６とは、ランプ軸方向に熱膨張する。一方、該電極芯線１０６が埋設されている該シール部１０３は熱膨張率が非常に小さい石英ガラスで構成されている。該高圧放電ランプ１０１が点灯消灯を繰り返すことにより、該電極芯線１０６と該シール部１０３の熱膨張率差から、該電極芯線１０６と該シール部１０３の間で大きな応力が発生し、該高圧放電ランプ１０１自身が破裂してしまう、といった問題が従来から知られていた。   The high-pressure discharge lamp 101 having such a configuration is lit at a high pressure of, for example, 150 atm or more at the time of lighting, and becomes high enough to melt the tip of the electrode 105 made of tungsten which is a high melting point material. The electrode 105 and the electrode core wire 106 are thermally expanded in the lamp axis direction. On the other hand, the seal portion 103 in which the electrode core wire 106 is embedded is made of quartz glass having a very low coefficient of thermal expansion. When the high-pressure discharge lamp 101 is repeatedly turned on and off, a large stress is generated between the electrode core wire 106 and the seal portion 103 due to a difference in thermal expansion coefficient between the electrode core wire 106 and the seal portion 103, and the high-pressure discharge There has been a known problem that the lamp 101 itself bursts.

該高圧放電ランプ１０１に発生する該シール部１０３の大きな応力に起因する破裂を解決するために、種々の方策が採られている。該応力を緩和する技術としては、例えば、特表２００８−５２９２５２号公報等が知られている。該公報によれば、図１０に示したように、電極１１０に連接する電極芯線１１６の主要部であって、シール部（不図示）の石英ガラスと接触する部分に実質的に長手方向の溝１１４を設けることが記載されている。この溝１１４は、シール部（不図示）において、石英ガラスと該電極芯線１１６とが密着する面積を実質的に減少させ、該シール部（不図示）に発生する応力を緩和するといった効果を持つものである。   In order to solve the burst caused by the large stress of the seal portion 103 generated in the high pressure discharge lamp 101, various measures are taken. As a technique for relieving the stress, for example, JP-T-2008-529252 is known. According to the publication, as shown in FIG. 10, a substantially longitudinal groove is formed in a main portion of the electrode core wire 116 connected to the electrode 110 and in a portion in contact with quartz glass of a seal portion (not shown). 114 is described. The groove 114 has an effect of substantially reducing an area where the quartz glass and the electrode core wire 116 are in close contact with each other in a seal portion (not shown), and relieving stress generated in the seal portion (not shown). Is.

しかし、図９に示した該高圧放電ランプ１０１において、該電極芯線１０６に、図１０に示した溝１１４を設けた場合であっても、該シール部１０３と該電極芯線１０６との間に発生する応力によって、クラックを生じ、ランプ自身が破裂に至る場合があり、単に溝１１４を設けるだけでは該高圧放電ランプ１０１の破裂を充分に防止できない、といった問題があった。   However, in the high-pressure discharge lamp 101 shown in FIG. 9, even when the electrode core wire 106 is provided with the groove 114 shown in FIG. 10, it occurs between the seal portion 103 and the electrode core wire 106. There is a problem that a crack may be generated due to the stress to be generated and the lamp itself may be ruptured, and the rupture of the high-pressure discharge lamp 101 cannot be sufficiently prevented simply by providing the groove 114.

特表２００８−５２９２５２号公報Special table 2008-529252 gazette

この発明が解決しようとする課題は、高い圧力で駆動される高圧放電ランプにおいて、シール部近傍でクラック等を生じることなく、シール部近傍の応力集中に起因する破裂がない、長寿命の高圧放電ランプを提供することにある。   The problem to be solved by the present invention is that, in a high-pressure discharge lamp driven at a high pressure, there is no crack in the vicinity of the seal part, and there is no burst due to stress concentration in the vicinity of the seal part, and a long-life high-pressure discharge. To provide a lamp.

この発明に記載の高圧放電ランプは、石英ガラス製の発光管と該発光管の両端に突出するシール部とから成り、該発光管内部には、希ガスと、０．１５ｍｇ／ｍｍ３以上の水銀と、１×１０ −６ 〜１×１０ −２ μｍｏｌ／ｍｍ ３ のハロゲンと、が封入され、対向配置された一対の電極であって同一材料から切削により削り出された電極を具備し、該切削により削り出された電極に連接する電極芯線が金属箔と溶接され、該電極芯線の一部と該金属箔を該シール部内に埋設した高圧放電ランプにおいて、該電極芯線には該電極芯線の長手方向であって、該長手方向に直交する断面の周縁全体に亘って溝が形成され、該溝のシール部側端部が該金属箔と該電極芯線とが重なっている範囲に設けられ、該溝のシール部側端部と、該電極芯線の端との間に溝を持たない部分が設けられており、前記溝は、該溝の放電空間側端部が該シール部のガラス材に埋設された部分に配置されていることを特徴とする。

The high-pressure discharge lamp described in the present invention comprises a quartz glass arc tube and seal portions protruding at both ends of the arc tube. Inside the arc tube, noble gas and 0.15 mg / mm 3 or more are contained. Mercury and 1 × 10 −6 to 1 × 10 −2 μmol / mm 3 of halogen are enclosed, and a pair of electrodes arranged opposite to each other and cut from the same material by cutting are provided. In the high-pressure discharge lamp in which the electrode core wire connected to the electrode cut out by the cutting is welded to the metal foil, and a part of the electrode core wire and the metal foil are embedded in the seal portion, the electrode core wire includes the electrode core wire. A groove is formed over the entire periphery of the cross section perpendicular to the longitudinal direction, and the end of the groove on the seal portion side is provided in a range where the metal foil and the electrode core wire overlap each other. , The end of the groove on the seal portion side, and the end of the electrode core wire A portion not having a groove is provided between the two, and the groove is disposed at a portion where the end portion on the discharge space side of the groove is embedded in the glass material of the seal portion .

本発明の高圧放電ランプは、電極芯線の長手方向であって、該長手方向に直交する断面の周縁全体に亘って該電極芯線の表面に溝が設けられ、該溝のシール部側端部が、該金属箔と該電極芯線が重なっている範囲に設けられているため、該シール部で該電極芯線とガラス材とが適度に密着することにより、点灯消灯により発生する該電極芯線と該ガラス材との熱膨張差が生じても、該シール部に大きな応力が蓄積することが無く、クラック等の発生を抑制できる、といった利点がある。   In the high-pressure discharge lamp of the present invention, a groove is provided on the surface of the electrode core wire over the entire periphery of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the electrode core wire. Since the metal foil and the electrode core wire are provided in an overlapping range, the electrode core wire and the glass generated by turning on and off when the electrode core wire and the glass material are in close contact with each other at the seal portion. Even if there is a difference in thermal expansion from the material, there is an advantage that large stress does not accumulate in the seal portion and the occurrence of cracks and the like can be suppressed.

また、該溝のシール部側端部と、該電極芯線の端との間に溝を持たない部分が形成されていることで、該シール部に発生する応力を低減でき、該シール部に発生するクラック等を更に抑制できる、といった効果がある。これは、以下のような理由によると考えられる。該電極芯線の端にはシール時にガラス材が入り込まないことで形成される微小空間が存在する。該微小空間には、該発光管内に封入された水銀が、該高圧放電ランプの消灯直後に該溝を伝わって多量に輸送される。この輸送された水銀が該高圧放電ランプを再点灯する際に、急激に蒸発することで、該微小空間内の圧力が上昇する。該圧力が該電極芯線とガラス材との熱膨張差に加えて、更に該電極芯線を放電空間側に移動させようとして、付加的な応力が加えられる。この付加的な応力が、該溝を持たない部分を形成することで減少され、該溝を介して輸送される水銀の輸送量を抑制し、結果としてクラックの発生を抑制すると考えられる。   In addition, since a portion having no groove is formed between the end portion of the groove on the seal portion side and the end of the electrode core wire, the stress generated in the seal portion can be reduced, and the portion generated in the seal portion is generated. There is an effect that cracks and the like can be further suppressed. This is considered due to the following reasons. At the end of the electrode core wire, there is a minute space formed by the glass material not entering during sealing. A very large amount of mercury enclosed in the arc tube is transported to the minute space along the groove immediately after the high-pressure discharge lamp is extinguished. When the transported mercury re-lights the high-pressure discharge lamp, it rapidly evaporates, thereby increasing the pressure in the minute space. In addition to the difference in thermal expansion between the electrode core wire and the glass material, an additional stress is applied as the pressure further moves the electrode core wire toward the discharge space. It is considered that this additional stress is reduced by forming a portion having no groove, thereby suppressing the amount of mercury transported through the groove and consequently suppressing the occurrence of cracks.

更には、該溝を持たない部分を利用して、該電極芯線と該金属箔とを溶接する際に該溝が無いために確実な溶接ができ、溶接強度を高め、該金属箔から該電極芯線が外れるといった不具合を抑制することができる、といった付加的な効果もある。   Further, when the electrode core wire and the metal foil are welded using the portion having no groove, the groove is not present, so that reliable welding can be performed, the welding strength is increased, and the electrode is removed from the metal foil. There is also an additional effect that an inconvenience such as disconnection of the core wire can be suppressed.

更には、該溝の放電空間側端部が、該シール部を構成するガラス材に埋設された部分に配置されていることで、クラックの発生を更に抑制することができる。これは、ランプ始動時に不安定なアーク放電が該電極芯線の根元付近（該電極芯線の該ガラス材に埋設された部分から放電空間側に向かう領域）に固定されることが無く、該根元付近のガラス材が過度に加熱され、局所的な熱膨張率差が発生し、クラック等が発生することが無いためである。   Furthermore, the discharge space side end portion of the groove is disposed in a portion embedded in the glass material constituting the seal portion, so that generation of cracks can be further suppressed. This is because the unstable arc discharge at the time of starting the lamp is not fixed near the base of the electrode core wire (the region extending from the portion embedded in the glass material of the electrode core wire toward the discharge space), and near the base This is because the glass material is excessively heated, a local difference in thermal expansion coefficient is generated, and cracks and the like are not generated.

本発明の高圧放電ランプの概要を示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the outline | summary of the high pressure discharge lamp of this invention. 本発明の高圧放電ランプに配置された電極と電極芯線の詳細を示す拡大図。The enlarged view which shows the detail of the electrode and electrode core wire which are arrange | positioned at the high pressure discharge lamp of this invention. 本発明における電極芯線を長軸方向に対して直交する方向に切断した断面図。Sectional drawing which cut | disconnected the electrode core wire in this invention in the direction orthogonal to a major axis direction. 本発明における電極芯線に形成された溝の形成範囲を示す詳細図。Detailed drawing which shows the formation range of the groove | channel formed in the electrode core wire in this invention. 本発明の高圧放電ランプにおける溝の形成範囲を確認したサンプルの形状を示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the shape of the sample which confirmed the formation range of the groove | channel in the high pressure discharge lamp of this invention. 本発明の高圧放電ランプの溝形成位置の効果を示す表。The table | surface which shows the effect of the groove formation position of the high pressure discharge lamp of this invention. 本発明のその他の実施例を示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the other Example of this invention. 従来の高圧放電ランプに発生するクラックを示す説明用概略図。Schematic for description which shows the crack which generate | occur | produces in the conventional high pressure discharge lamp. 従来の高圧放電ランプの概要を示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the outline | summary of the conventional high pressure discharge lamp. 公知文献に示された従来の電極と電極芯線を示す図。The figure which shows the conventional electrode and electrode core wire which were shown by the well-known literature.

本発明の高圧放電ランプは、電極に連接する電極芯線に溝を形成し、該溝を設ける範囲を該高圧放電ランプの発光管の両端に突出するシール部のガラス材に埋設する範囲であって、且つ、該溝の一方の端が該電極芯線と金属箔とが重なっている範囲に形成されていることを特徴とするものである。このような構成にすることにより、該シール部に発生する応力を抑制し、クラック等が発生することがない長寿命の高圧放電ランプを提供することができるといった効果を持つものである。   The high-pressure discharge lamp of the present invention is a range in which a groove is formed in the electrode core wire connected to the electrode, and the range in which the groove is provided is embedded in the glass material of the seal portion protruding from both ends of the arc tube of the high-pressure discharge lamp. And one end of this groove | channel is formed in the range with which this electrode core wire and metal foil have overlapped, It is characterized by the above-mentioned. With such a configuration, it is possible to provide a long-life high-pressure discharge lamp in which stress generated in the seal portion is suppressed and cracks and the like are not generated.

本発明の高圧放電ランプ１の概略を図１に示す。該高圧放電ランプ１は、発光管２と、該発光管２の両端に突出するシール部３とから構成されている。また、該発光管２の内部には、対向配置された一対の電極５を具備し、該シール部３には、該電極５に連接する電極芯線６と、該電極芯線６の一方の端に溶接された金属箔７と、該金属箔７の他方の端に溶接された外部リード棒８と、を具備している。また、該電極芯線６には、該電極芯線６の長軸方向に平行な溝４が、該電極芯線６の外周表面に設けられている。該溝４は、該電極芯線６と該シール部３のガラス材との密着を適度に緩和し、該シール部３に該電極芯線６が強く密着した場合に該シール部３と該電極芯線６との熱膨張率差による応力から生じるクラックの発生を抑制することができる。   An outline of the high-pressure discharge lamp 1 of the present invention is shown in FIG. The high-pressure discharge lamp 1 includes an arc tube 2 and seal portions 3 projecting at both ends of the arc tube 2. In addition, the arc tube 2 includes a pair of opposed electrodes 5, and the seal portion 3 includes an electrode core wire 6 connected to the electrode 5, and one end of the electrode core wire 6. A welded metal foil 7 and an external lead rod 8 welded to the other end of the metal foil 7 are provided. The electrode core wire 6 is provided with a groove 4 parallel to the major axis direction of the electrode core wire 6 on the outer peripheral surface of the electrode core wire 6. The groove 4 moderately relaxes the adhesion between the electrode core wire 6 and the glass material of the seal portion 3, and the seal portion 3 and the electrode core wire 6 when the electrode core wire 6 is strongly adhered to the seal portion 3. The generation of cracks resulting from stress due to the difference in thermal expansion coefficient with respect to can be suppressed.

図２には、該高圧放電ランプ１に配置された電極５、及び、電極芯線６の拡大図を示す。本実施例の場合、該電極５と該電極芯線６とは、同一材料から切削により削り出されたものである。該発光管２内で対向する該電極５の先端側には、微小突起１１が形成されており、該電極５の本体外径は、該電極５に連接する該電極芯線６よりも太く成っている。また、該電極芯線６には、該電極芯線６の長軸方向に沿って形成された溝４が表面に形成されている。また、本実施例では、該電極芯線６の一方の端部１２には、該溝４が形成されていない部分が設けられている。また、同図２の該電極芯線６に示した矢印Ａ−Ａにおいて、該電極芯線６の長手方向の軸に直交する断面で切断した断面図を図３に示す。   FIG. 2 shows an enlarged view of the electrode 5 and the electrode core wire 6 arranged in the high-pressure discharge lamp 1. In this embodiment, the electrode 5 and the electrode core wire 6 are cut from the same material by cutting. A minute protrusion 11 is formed on the tip side of the electrode 5 facing in the arc tube 2, and the outer diameter of the main body of the electrode 5 is thicker than the electrode core wire 6 connected to the electrode 5. Yes. The electrode core wire 6 has a groove 4 formed on the surface thereof along the major axis direction of the electrode core wire 6. In the present embodiment, the end portion 12 of the electrode core wire 6 is provided with a portion where the groove 4 is not formed. FIG. 3 shows a cross-sectional view taken along a cross section perpendicular to the longitudinal axis of the electrode core 6 at the arrow AA shown in the electrode core 6 of FIG.

図３は、図２におけるＡ−Ａ断面を示している。図３ａ）は、該電極芯線６の軸方向断面の外周縁全体を示した断面図である。該電極芯線６の外周縁全体に亘って該溝４が形成されている。また、図３ｂ）は、図３ａ）の拡大図である。該溝４は微小な山部１５の間に形成された微小な谷部１６によって形成されている。該山部１５の形成されているピッチＰと、該谷部１６の深さＤは、例えば、ピッチＰ＝４０μｍで、深さＤ＝６μｍである。該溝４は、このような微細なピッチと深さで形成されているので、図１で示した該シール部３のガラス材と該電極芯線６とが強く密着することがなく、適度な強度で保持されているので、クラック等の発生を抑制することができる、といった効果がある。   FIG. 3 shows an AA cross section in FIG. FIG. 3 a) is a cross-sectional view showing the entire outer peripheral edge of the axial cross section of the electrode core wire 6. The groove 4 is formed over the entire outer peripheral edge of the electrode core wire 6. FIG. 3b) is an enlarged view of FIG. 3a). The groove 4 is formed by minute valleys 16 formed between minute peaks 15. The pitch P in which the peak portions 15 are formed and the depth D of the valley portions 16 are, for example, a pitch P = 40 μm and a depth D = 6 μm. Since the grooves 4 are formed with such a fine pitch and depth, the glass material of the seal portion 3 and the electrode core wire 6 shown in FIG. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of cracks and the like.

図４は本発明の高圧放電ランプ１における一方の電極側のみを示した一部断面図である。図４に示した該高圧放電ランプ１の該シール部３には、該シール部３を形成するガラス材（石英ガラス）によって封止されている金属箔７と、該金属箔７に溶接された該電極芯線６とが配置されている。また、該電極芯線６に連接する電極５は、該シール部３に続く発光管２の内部に配置されている。また、該電極芯線６には、長軸方向に沿った該溝４が形成されている。該溝４の形成された範囲について以下に述べる。該溝４の一方の端２１は、該電極芯線６と該金属箔７とが重なっている部分Ｂの範囲に形成されている。また、該溝４の他方の端２２は、該シール部３と該発光管２との境から該金属箔７側の部分Ｃの範囲に形成され、該端２２が該発光管２の内部に突出しないように配置されている。該溝４の端２１、２２が、この範囲に形成されているので、該電極芯線６が該シール部３のガラス材との間で熱膨張差による応力によりクラックが発生することが無く、長寿命の高圧放電ランプを提供できるといった利点がある。   FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing only one electrode side in the high-pressure discharge lamp 1 of the present invention. A metal foil 7 sealed with a glass material (quartz glass) forming the seal portion 3 is welded to the seal portion 3 of the high-pressure discharge lamp 1 shown in FIG. The electrode core wire 6 is disposed. Further, the electrode 5 connected to the electrode core wire 6 is disposed inside the arc tube 2 following the seal portion 3. The electrode core wire 6 is formed with the groove 4 along the long axis direction. The range in which the groove 4 is formed will be described below. One end 21 of the groove 4 is formed in a range of a portion B where the electrode core wire 6 and the metal foil 7 overlap each other. The other end 22 of the groove 4 is formed in a range of a portion C on the metal foil 7 side from the boundary between the seal portion 3 and the arc tube 2, and the end 22 is formed inside the arc tube 2. It is arranged so as not to protrude. Since the ends 21 and 22 of the groove 4 are formed in this range, the electrode core wire 6 is not cracked by a stress due to a difference in thermal expansion between the electrode core wire 6 and the glass material of the seal portion 3, and is long. There is an advantage that a high-pressure discharge lamp having a lifetime can be provided.

図５は、該溝４の形成する範囲を検討するために行った実験のサンプル形状を示している。図５のａ）〜ｆ）までは、図４に示した該高圧放電ランプ１の一部断面図であって、該溝４の形成されている範囲が、それぞれ異なっているものである。
ａ）における該溝４の発光管２側の端２２は、該シール部３側のガラス材で埋設された位置に設けられている。また、該金属箔７側の端２１は、該金属箔７と該電極芯線６とが重なる範囲外（発光管２側）に設けられている。
次にｂ）は、該発光管２側の端２２に関しては前述のａ）と同様であるが、該金属箔７側の端２１の位置が異なっている。該端２１は、該金属箔７と該金属芯線６とが重なっている範囲に設けられ、該電極芯線６の端部１２に該溝４が形成されていない部分がある。
ｃ）は、該溝４の発光管２側の端２２はａ）、ｂ）、と同様である。該金属箔７側の端２１は、該電極芯線６の端部１２まで設けられている。
ｄ）は、該溝４の発光管２側の端２２が、該発光管２内部にまで入り込んでいる点が異なっている場合であって、該金属箔７側の端２１は、前記のａ）の場合と同様である。
ｅ）は、ｄ）と同様に該溝４の発光管２側の端２２が、該発光管２内部にまで入り込んでいる点が異なっている場合であって、該金属箔７側の端２１が、前記のｂ）と同様の場合である。
ｆ）は、ｄ）、ｅ）と同様に該溝４の発光管２側の端２２が、該発光管２内部にまで入り込んでいる点が異なっている場合であって、該金属箔７側の端２１は、前記のｃ）と同様の場合である。 FIG. 5 shows a sample shape of an experiment conducted for examining the range in which the groove 4 is formed. FIGS. 5A to 5F are partial cross-sectional views of the high-pressure discharge lamp 1 shown in FIG. 4, and the ranges where the grooves 4 are formed are different from each other.
The end 22 on the arc tube 2 side of the groove 4 in a) is provided at a position embedded with a glass material on the seal portion 3 side. Further, the end 21 on the metal foil 7 side is provided outside the range where the metal foil 7 and the electrode core wire 6 overlap (the arc tube 2 side).
Next, b) is the same as the above-described a) with respect to the end 22 on the arc tube 2 side, but the position of the end 21 on the metal foil 7 side is different. The end 21 is provided in a range where the metal foil 7 and the metal core wire 6 overlap each other, and there is a portion where the groove 4 is not formed at the end 12 of the electrode core wire 6.
In c), the end 22 of the groove 4 on the arc tube 2 side is the same as a) and b). The end 21 on the metal foil 7 side is provided up to the end 12 of the electrode core wire 6.
d) is a case where the end 22 on the arc tube 2 side of the groove 4 is different from the inside of the arc tube 2, and the end 21 on the metal foil 7 side is the above-mentioned a. ).
e) is the same as d) except that the end 22 on the arc tube 2 side of the groove 4 is different to the inside of the arc tube 2 and the end 21 on the metal foil 7 side is different. Is the same case as b) above.
f) is similar to d) and e) except that the end 22 of the groove 4 on the arc tube 2 side enters the inside of the arc tube 2, and the metal foil 7 side is different. The end 21 is the same as in c) above.

図６は、図５に示した各サンプル形状において、該溝４の形成される範囲を検討した結果を示す表である。図５に示した各サンプル形状の該高圧放電ランプ１を各１０本作製し、点灯試験を行った。尚、使用した該高圧放電ランプ１はランプ電圧６５Ｖ、ランプ電流３．５Ａの２３０Ｗタイプで、定格入力で交流点灯させたものである。また、該高圧放電ランプ１の始動には、高圧の交流を発生する点灯装置を使用した。同試験の点灯消灯試験としては、４５分ｏｎ、３０分ｏｆｆの条件で、１０００時間点灯後の該シール部３に発生するクラックを観察した。また、該クラックの観察には、光学顕微鏡を用い、約５倍の倍率で該シール部３近傍を拡大して観察した。同観察でクラックが観察された場合は、判定を不可とし×で示した。また、該クラックが観察されない場合は、良とし○、または、◎で示した。尚、該クラックの一例としては、例えば図８に示すように該発光管２の続く該シール部３において、ガラス材に埋設された該金属箔７と該電極芯線６とが溶接された部分の近傍に微小なクラック８５が多数発生する。   FIG. 6 is a table showing the results of examining the range in which the groove 4 is formed in each sample shape shown in FIG. Ten high-pressure discharge lamps 1 of each sample shape shown in FIG. 5 were produced and a lighting test was performed. The high-pressure discharge lamp 1 used is a 230 W type with a lamp voltage of 65 V and a lamp current of 3.5 A, and is AC-lit at the rated input. In addition, a lighting device that generates high-pressure alternating current was used to start the high-pressure discharge lamp 1. As a lighting / lighting-out test of the same test, a crack generated in the seal portion 3 after lighting for 1000 hours was observed under the conditions of 45 minutes on and 30 minutes off. Further, the cracks were observed using an optical microscope, with the vicinity of the seal portion 3 enlarged and observed at a magnification of about 5 times. When cracks were observed in the same observation, the determination was made impossible and indicated by x. In addition, when the crack was not observed, it was indicated as “good” or “◎”. In addition, as an example of the crack, for example, as shown in FIG. 8, in the seal portion 3 continued from the arc tube 2, a portion of the metal foil 7 embedded in the glass material and the electrode core wire 6 is welded. Many small cracks 85 are generated in the vicinity.

図５ａ)に示したサンプル（サンプルａ）は、該電極芯線６に形成された該溝４の範囲が、該発光管２側の端２２は、該シール部３側のガラス材で埋設され、
該金属箔７側の端２１は、該金属箔７と該電極芯線６とが重なる範囲外（発光管２側）に設けられている。このように、該金属箔７と該電極芯線６とが重なる範囲には該溝が形成されていないので、ガラス材との熱膨張差を適度に吸収する空間が形成されずクラックが発生した。そこで、判定としては、不可となり図６には×で示している。 In the sample (sample a) shown in FIG. 5a), the range of the groove 4 formed in the electrode core wire 6 is embedded in the end 22 on the arc tube 2 side with a glass material on the seal portion 3 side,
The end 21 on the metal foil 7 side is provided outside the range where the metal foil 7 and the electrode core wire 6 overlap (the arc tube 2 side). Thus, since the groove is not formed in a range where the metal foil 7 and the electrode core wire 6 overlap, a space that appropriately absorbs the difference in thermal expansion from the glass material is not formed, and a crack is generated. Therefore, the determination is not possible and is indicated by x in FIG.

図５ｂ)に示したサンプル（サンプルｂ）は、本発明の形状であって、該電極芯線６に形成された該溝４が、該金属箔７と該電極芯線６とが重なる該電極芯線６の接続部まで形成されている。同サンプルでは、該サンプルａで観察されたクラックの発生は無かった。そこで、判定としては、最も良い結果となり図６には◎で示している。   The sample (sample b) shown in FIG. 5b) has the shape of the present invention, and the groove 4 formed in the electrode core wire 6 has the electrode core wire 6 in which the metal foil 7 and the electrode core wire 6 overlap. The connection part is formed. In the sample, no crack was observed in the sample a. Therefore, the best result is obtained for the determination, which is indicated by ◎ in FIG.

図５ｃ)に示したサンプル（サンプルｃ）は、該電極芯線６に形成された該溝４が、該電極芯線６の端部１２まで形成された場合である。該溝部４によって、該シール部３を形成するガラス材との間に適度な空間が形成され、該ガラス材と該電極芯線６との熱膨張差を適度に吸収することが可能となり、クラックが形成されることが無い。しかしながら、該溝４が該電極芯線６の端部まで形成されているため、該電極芯線６の端部に形成される微小な空間に発光管２内部の水銀の一部が凝集し、該高圧放電ランプ１自身の発光が不安定になるといった不具合を生じる場合があった。また、この凝集した水銀が該高圧放電ランプ１を再点灯する場合に、余分な応力を発生させる場合もあった。そこで、判定としては、良となり図６には○で示している。   The sample (sample c) shown in FIG. 5 c) is a case where the groove 4 formed in the electrode core wire 6 is formed up to the end 12 of the electrode core wire 6. Due to the groove portion 4, an appropriate space is formed between the glass material forming the seal portion 3, and it becomes possible to appropriately absorb a difference in thermal expansion between the glass material and the electrode core wire 6, and cracks are generated. It is never formed. However, since the groove 4 is formed up to the end portion of the electrode core wire 6, a part of mercury inside the arc tube 2 aggregates in a minute space formed at the end portion of the electrode core wire 6, and the high pressure In some cases, the discharge lamp 1 itself emits unstable light. In addition, when the aggregated mercury relights the high-pressure discharge lamp 1, extra stress may be generated. Therefore, the determination is good and is indicated by a circle in FIG.

図５ｄ）からｆ）までに示したサンプル（サンプルｄ、サンプルｅ、サンプルｆ）は、該金属箔７側の構成は、おのおの前述のａ）、ｂ）ｃ）の場合と同じであるが、該発光管２側の該溝４の端２２が、該発光管２の内部に突出して形成されている点が異なっている。これらの各サンプルに対して点灯試験を行うと、点灯時に該発光管２側に突出した該電極芯線６の該溝４の端部２２に局所的なアーク放電が固定され、該端部２２付近のガラス材が局所的に加熱される等により、いずれの場合もクラックが発生した。そこで、判定としては、不可となり図６には×で示している。   In the samples (sample d, sample e, sample f) shown in FIGS. 5d) to f), the structure on the metal foil 7 side is the same as in the cases of a), b) and c), respectively. The difference is that an end 22 of the groove 4 on the arc tube 2 side is formed so as to protrude into the arc tube 2. When a lighting test is performed on each of these samples, a local arc discharge is fixed to the end 22 of the groove 4 of the electrode core wire 6 protruding toward the arc tube 2 at the time of lighting, and the vicinity of the end 22 In all cases, cracks occurred due to local heating of the glass material. Therefore, the determination is not possible and is indicated by x in FIG.

図７は、本発明の高圧放電ランプ１に関する、他の実施例である。該高圧放電ランプ１は、図１と同様に、発光管２と、該発光管２の両端に突出するシール部３とから構成されている。また、その他の構成も基本的には同様であるが、該発光管２の内部に対向配置された一対の電極５５は、該電極芯線６の先端にコイル５６を配置し、該先端部分を溶融した溶融電極と成っている点が異なっている。該電極芯線６には、図１の場合と同様に該溝４が形成されており、該シール部３と該電極芯線６との熱膨張率差による応力から生じるクラックの発生を抑制することができる、といった同様の効果がある。尚、本実施例では該電極５５に溶融電極を示し、図１では切削電極を示したが、該電極の形状は該電極芯線と一体的に構成されていても、別部材として構成されていても良く、種々の形態が取れることは言うまでも無い。   FIG. 7 shows another embodiment relating to the high-pressure discharge lamp 1 of the present invention. As in FIG. 1, the high-pressure discharge lamp 1 includes an arc tube 2 and seal portions 3 that protrude from both ends of the arc tube 2. The other configurations are basically the same, but the pair of electrodes 55 arranged opposite to each other inside the arc tube 2 has a coil 56 disposed at the tip of the electrode core wire 6 and melts the tip portion. The difference is that it consists of a fused electrode. The groove 4 is formed in the electrode core wire 6 as in the case of FIG. 1, and it is possible to suppress the generation of cracks caused by stress due to the difference in thermal expansion coefficient between the seal portion 3 and the electrode core wire 6. It has the same effect that it can. In this embodiment, a molten electrode is shown as the electrode 55, and a cutting electrode is shown in FIG. 1. However, the shape of the electrode may be integrated with the electrode core wire but may be configured as a separate member. Needless to say, various forms can be taken.

１ 高圧放電ランプ
２ 発光管
３ シール部
４ 溝
５ 電極
６ 電極芯線
７ 金属箔
８ 外部リード棒
１１ 微小突起
１２ 端部
１５ 山部
１６ 谷部
２１ 端
２２ 端
５５ 電極
５６ コイル
８５ クラック
１０１ 高圧放電ランプ
１０２ 発光管
１０３ シール部
１０５ 電極
１０６ 電極芯線
１０７ 金属箔
１０８ 外部リード
１１０ 電極
１１４ 溝
１１６ 電極芯線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 High pressure discharge lamp 2 Arc tube 3 Sealing part 4 Groove 5 Electrode 6 Electrode core wire 7 Metal foil 8 External lead rod 11 Microprotrusion 12 End 15 Mountain part 16 Valley part 21 End 22 End 55 Electrode 56 Coil 85 Crack 101 High pressure discharge lamp 102 Arc tube 103 Sealing part 105 Electrode 106 Electrode core wire 107 Metal foil 108 External lead 110 Electrode 114 Groove 116 Electrode core wire

Claims (1)

石英ガラス製の発光管と該発光管の両端に突出するシール部とから成り、該発光管内部には、希ガスと、０．１５ｍｇ／ｍｍ３以上の水銀と、１×１０ −６ 〜１×１０ −２ μｍｏｌ／ｍｍ ３ のハロゲンと、が封入され、対向配置された一対の電極であって同一材料から切削により削り出された電極を具備し、該切削により削り出された電極に連接する電極芯線が金属箔と溶接され、該電極芯線の一部と該金属箔を該シール部内に埋設した高圧放電ランプにおいて、
該電極芯線には該電極芯線の長手方向であって、該長手方向に直交する断面の周縁全体に亘って溝が形成され、該溝のシール部側端部が該金属箔と該電極芯線とが重なっている範囲に設けられ、且つ、シール部側端部と、該電極芯線の端との間に溝を持たない部分が形成されており、前記溝は、該溝の放電空間側端部が該シール部のガラス材に埋設された部分に配置されていることを特徴とする高圧放電ランプ。 It consists of an arc tube made of quartz glass and seal portions projecting at both ends of the arc tube. Inside the arc tube, a rare gas, 0.15 mg / mm 3 or more of mercury, 1 × 10 −6 to 1 and halogen × 10 -2 μmol / mm 3, is enclosed, a pair of electrodes facing each comprising an electrode carved by a cutting of the same material, connected to the electrode carved by the cutting In the high pressure discharge lamp in which the electrode core wire is welded to the metal foil, and a part of the electrode core wire and the metal foil are embedded in the seal portion,
A groove is formed in the electrode core wire over the entire periphery of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the electrode core wire, and the seal portion side end of the groove is the metal foil and the electrode core wire. Is formed in a range where the two portions overlap each other, and a portion having no groove is formed between the end portion on the seal portion side and the end of the electrode core wire, and the groove is an end portion on the discharge space side of the groove. Is disposed in a portion embedded in the glass material of the seal portion .
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