JP3622713B2 - Short arc type ultra high pressure discharge lamp - Google Patents
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Description
【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、点灯時の水銀蒸気圧が15MPa以上となるショートアーク型超高圧放電ランプに関し、特に、液晶ディスプレイ装置やDMD(デジタルミラーデバイス)を使ったDLP(デジタルライトプロセッサ)などのプロジェクター装置のバックライトとして使うショートアーク型超高圧放電ランプに関する。
【0002】
【従来の技術】
投射型のプロジェクター装置は、矩形状の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させることが要求され、このため、光源としては、水銀や金属ハロゲン化物を封入させたメタルハライドランプが使われている。また、このようなメタルハライドランプも、最近では、より一層の小型化、点光源化が進められ、また電極間距離の極めて小さいものが実用化されている。
【0003】
このような背景のもと、最近では、メタルハライドランプに代わって、今までにない高い水銀蒸気圧、例えば15MPa、を持つランプが提案されている。これは、水銀蒸気圧をより高くすることで、アークの広がりを抑える(絞り込む)とともに、より一層の光出力の向上を図るというものである。
このような超高圧放電ランプは、例えば、特開平2−148561号、特開平6−52830号に開示されている。
【0004】
ところで、このような超高圧放電ランプは、発光管内の圧力が点灯時に極めて高くなるので発光管部の両側に延在する側管部においては、当該側管部を構成する石英ガラスと電極および給電用の金属箔を十分かつ強固に密着させる必要がある。特に、電極は一般に円柱形状であり金属箔は平板形状であるから、両者を接合させると石英ガラスとの境界部分に必ず微小空隙が発生してしまい、発光空間内の高いガス圧が電極軸棒の周囲の空隙を介してこの微小空間に印加して、ここからクラックの発生、成長と発展させる可能性がある。
このため、当該空隙を如何に小さくするかがクラックの発生防止に重要な課題になってくるが、電極軸の断面積を小さくすることでその周囲に生じる微小空隙を小さくしようとする試みを行われている。このような電極軸周囲に形成される空隙に関しては、例えば、特開平3−201357号を参照されたい。
【0005】
その一方で、プロジェクター装置に使用するショートアーク型超高圧放電ランプは、発光管内容積が80mm3程度と極めて小さいにもかかわらず、点灯時内気圧が15MPa以上、管壁負荷値が0.8W/mm2以上というきわめて熱的条件の厳しいものであり、したがって、放電ランプの点灯中においては、失透防止のために放電容器の高温化を防止するための放熱対策を十分に講じる必要がある。
この放熱対策としては、放電容器外部から冷却風などを吹き付けることも考えられるが、それ以外の方法として電極(電極軸)の伝熱作用による放熱も重要な要素となる。
そして、放電空間内の熱を伝導放熱することだけを論じるならば、電極軸は太い方(すなわち、断面積が大きい方)が放熱効果は優れているということになる。
【0006】
以上の内容をまとめると、放電容器内の点灯時のガス圧が極めて高く(例えば、15MPa以上)、発光管内容積が80mm3以下であり管壁負荷が0.8W/mm2以上という極めて熱的条件に厳しいプロジェクター用のショートアーク型超高圧水銀ランプにおいては、
第一に、点灯時における高い封入ガス圧のために側管部において、通常の放電ランプ(点灯時ガス圧が数MPa程度のもの)では生じることがないクラックが発生、成長することがあり、このため、電極軸の直径を小さくすることでクラックの発生原因をなる微小空間の小さくすることが好ましい。
第二に、点灯時の熱的条件がきわめて厳しいことから放電空間内の高温を速やかに放熱する必要があり、このために、電極軸による伝熱作用を利用することが重要であって、具体的構成としては電極軸を太くすることが好ましい。
【0007】
このような課題を解決する手段として、例えば、特開平10−289690号に開示するものがある。
この公開公報には、電極軸の直径が放電アークを保持している部分に比較して、ガラスと溶着されている部分が小さくなっており、放電アークを保持する部分からガラスとの溶着部分に向かうにしたがい、電極軸の直径を段階的に細くするか、あるいは、連続的に細くすることが開示されている。
【0008】
この構造は、上記2つの課題を定性的にはともに解決できるはずであるが、この公開公報に開示される放電ランプは、内気圧が0.1MPa以上という(明細書の段落番号0001)非常に低いところを対象にするものであり、本願発明の対象となるショートアーク型放電ランプのように、例えば、15MPa以上という2桁も大きい内圧を有する放電ランプには必ずしも完全な課題達成を奏するものではなかった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
この発明が解決しようとする課題は、極めて高い水銀蒸気圧で点灯する超高圧水銀ランプにおいて、十分に高い耐圧力性を有する構造を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明のショートアーク型超高圧放電ランプは、内部にタングステンを主成分とする一対の電極が対向配置され、かつ、0.15mg/mm3以上の水銀を封入した石英ガラスよりなる発光管部と、その両側に延在して金属箔を内部に有する石英ガラスよりなる側管部からなるショートアーク型超高圧放電ランプにおいて、前記タングステンを主成分とする電極は、前記側管部と対向する部分において当該側管部を構成する石英ガラスとの間に微小空隙を形成して配置しており、かつ、当該側管部を構成する石英ガラスと対向する部分のφ0.6〜1.5mmの太径部と、前記金属箔と接合する部分のφ0.1〜0.5mmの小径部から構成されて、かつ、前記発光管部から前記電極に沿って、前記金属箔と前記電極の小径部との接合部分まで伸びるとともに、その間隙が6μ〜16μmであることを特徴とする。
【0011】
【作用】
この発明に係るショートアーク型超高圧放電ランプは、電極は側管部と対向する部分において太径部として伸びている。これにより、当該電極(電極軸)は放電空間の高温を伝導熱として側管部まで逃がし、当該側管部において電極軸外周面から側管部の構成材料、例えば、石英ガラスを介して良好に放熱することができる。
そして、電極先端における金属箔との溶接部分においては、電極は小径であるため、電極と金属箔の溶接時に生じる不可避的な空隙を小さいものとすることができ、これにより、側管部における耐圧を向上することができる。
なお、数値で示すならば、太径部はφ0.6〜1.5mmであり、小径部はφ0.1〜0.5mmである。
【0012】
さらに、電極(電極軸)が側管部と対向する部分は、電極表面と側管部を構成する材料との間に微小空隙を有している。これにより、当該側管部が封止工程において高温加熱した後に、その温度が除々に下がる段階において、電極を構成する材料と側管部を構成する材料との熱膨張率の違いによって生じる相対的な伸縮量の違いを防止することができ、結果として、それに起因する接触部分のクラックの発生を良好に抑えることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1に本発明のショートアーク型超高圧放電ランプ(以下、単に「放電ランプ」ともいう)の全体構成を示す。
放電ランプ10は、石英ガラスからなる放電容器11によって形成された大略球形の放電空間部12を有し、この放電空間部12内には、陰極13と陽極14が互いに対向するよう配置されている。また、放電空間部12の両端部から伸びるよう各々側管部15が形成され、これらの側管部15内には、通常モリブデンよりなる導電用金属箔16が、例えばピンチシールにより気密に埋設されており、陰極13および陽極14の各々を先端に有する電極棒の基端部が、当該導電用金属箔16の一端部に配置された状態で溶接されて電気的に接続されると共に、他端部には、外部に突出する外部リード棒18が溶接されている。
なお、陰極13、陽極14は電極軸まで含めて「電極」と称しており、これらはタングステンを主成分として構成される。
また、後述するが、陰極13、陽極14は側管部15との間に微小空隙を形成するが、図1はランプ全体の構造を示す観点からこの空隙は省略している。
【0014】
放電空間部12内には、水銀と、希ガスと、ハロゲンガスが封入されている。水銀は、必要な可視光波長、例えば、波長360〜780nmという放射光を得るためのもので、0.15mg/mm3以上封入されている。この封入量は、温度条件によっても異なるが、点灯時15MPa以上で極めて高い蒸気圧となる。また、水銀をより多く封入することで(例えば、0.20、0.25、0.30mg/mm3)、点灯時の水銀蒸気圧20MPa以上、30MPa以上という高い水銀蒸気圧の放電ランプを作ることができ、水銀蒸気圧が高くなるほどプロジェクター装置に適した光源を実現することができる。
希ガスは、例えば、アルゴンガスが約13kPa封入され、点灯始動性を改善するためのものである。
ハロゲンは、臭素、塩素、沃素などが水銀その他の金属との化合物の形態で封入され、ハロゲンの封入量は、例えば、10−6〜10−2μmol/mm3の範囲から選択できるものであって、その機能は放電容器の白濁防止など目的とした長寿命化であるが、本発明の放電ランプのように極めて小型で高い内圧を有するものは、このようなハロゲンを封入することも、放電容器の破損、失透防止という現象に影響を及ぼしている。
【0015】
なお、放電ランプの完璧負荷は0.8W/mm2以上になる。これは、放電容器内に大量の水銀が封入されており、これら水銀がランプ点灯中に十分に蒸気化するための熱的条件を達成するためのものである。
また、放電ランプは、その内容積が80mm3以下の小さいものである。これは、液晶プロジェクター装置の小型化に対応して放電ランプ自体の可能な限り小型化することが求められるからである。
【0016】
このような放電ランプの数値例を示すと、例えば、発光部の最大外径9.5mm、電極間距離1.5mm、発光管内容積75mm3、管壁負荷1.5W/mm3、定格電圧80V、定格電力150Wである。
そして、この放電ランプは、前記したプロジェクター装置やオーバーヘッドプロジェクターのようなプレゼンテーション用機器に搭載され、演色性の良い放射光を提供することができる。
【0017】
図2(a)(b)に陽極の拡大図を示す。電極14は放電空間の太径部14aと金属箔側の小径部14bから構成されている。これらは一体物から加工して形成されている。
そして、小径部14bにおいて金属箔16と接合している。
また、太径部14aの表面と石英ガラスからなる側管部15の内表面と微小空隙Aを形成している。
また、図2(a)は電極14は太径部14aと小径部14bが段階的に形成されており、(b)は太径部14aに続く小径部14bがテーパ状に順次小径されている。
数値例をあげると、太径部14aはφ0.6〜1.5mmであり、小径部14bはφ0.1〜0.5mmである。
【0018】
上記のように電極軸の大径部が、側管部の内表面と対向して伸びているため、当該電極軸は放電空間の高温を伝導熱として側管部まで逃がし、電極軸外周面から側管部の構成材料、例えば、石英ガラスを介して良好に放熱することができる。
そして、電極軸の小径部が金属箔と溶接接合しているため、電極と金属箔の溶接時に生じる不可避的な空隙を小さいものとすることができ、これにより、側管部における耐圧を向上することができる。
図3は、金属箔16と電極軸14bとの接合時に不可避的に生じる空隙Bを表す。図から明らかなように電極軸の外径が小さいと空隙Bは小さくなることがわかる。
【0019】
図4は本発明の超高圧放電ランプの陰極の拡大図を示す。図2と異なり、金属箔や石英ガラスは省略している。
陰極13も太径部13aと小径部13bより構成され、太径部13aは発光空間部から側管部にまで伸びている。このため、発光管部における高温を伝導熱をして誘導して、側管部から放熱することができる。
また、小径部13bにおいて金属箔と接合しており、陽極と同様に、接合時に生じる不可避的な空隙を小さいものとすることができる。
なお、陰極については、陽極と異なり電極と電極軸を区別しておらず、両者を一体として電極として称しているが、電極軸を区別して称することもでき、また、陽極と同じように先端に太径の電極ヘッドを設ける構造であってもよい。
なお、陰極先端に巻きつけられるコイル13cは点灯始動性を改善するためのものである。
【0020】
また、図2に戻り、本発明の超高圧水銀ランプは、電極軸と側管部内表面との間に微小空隙Aを有する。この空隙Aは電極の構成材料と側管部を構成する材料の膨張係数の違いによって電極が拘束されることなく自由に軸方向に伸縮できるという観点から決まるものであり、電極がタングステンよりなり側管部が石英ガラスからなる場合は、空隙Aの幅は 6〜16μmの範囲から選択され、空隙Aの電極の長さ方向に3〜5mm存在する。
このような空隙Aを作ることによって、電極と石英ガラスが相対的に移動することによるクラックの発生を良好に防止することができる。なお、図では、空隙Aを誇張して大きく表現している。
なお、発明の作用効果という点では、陰極、陽極の両電極において、空隙Aを設けることが好ましいが、いずれか一方の電極に設ける実施形態を排除するものではない。
【0021】
最後に、本発明によるショートアーク型放電ランプの数値例を紹介する。
側管部の外径 : 6.0mm
ランプ全長 : 65.0mm
側管の長さ : 25.0mm
発光管の内容積: 0.08cc
電極間距離 : 2.0mm
定格点灯電圧 : 200w
定格点灯電流 : 2.5A
封入水銀量 : 0.15mg/mm3
希ガス : アルゴンを13kPa
【0022】
以上説明したように、本発明のショートアーク型超高圧水銀ランプは、電極が太径部と小径部を有し、太径部が側管部と対向する部分において伸びているので、放電空間の高温を伝導熱として側管部まで逃がし、当該側管部において電極軸外周面から側管部の構成材料、例えば、石英ガラスを介して良好に放熱することができる。
また、電極先端における金属箔との溶接部分においては、電極は小径であるため、電極と金属箔の溶接時に生じる不可避的な空隙を小さいものとすることができ、これにより、側管部における耐圧を向上することができる。
さらに、電極(電極軸)が側管部と対向する部分は、電極表面と側管部を構成する材料との間に微小空隙を有している。これにより、当該側管部が封止工程において高温加熱した後に、その温度が除々に下がる段階において、電極を構成する材料と側管部を構成する材料との熱膨張率の違いによって生じる相対的な伸縮量の違いを防止することができ、結果として、それに起因する接触部分のクラックの発生を良好に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のショートアーク型超高圧放電ランプの全体図である。
【図2】本発明のショートアーク型超高圧放電ランプの陽極の拡大図である。
【図3】本発明のショートアーク型超高圧放電ランプの金属箔溶接部分の拡大図である。
【図4】本発明のショートアーク型超高圧放電ランプの陰極の拡大図である。
【符号の説明】
10 放電ランプ
11 発光管部
12 発光空間
13 陰極
14 陽極
15 側管部
16 金属箔
17 電極軸
18 外部リード[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to a short arc type ultra-high pressure discharge lamp having a mercury vapor pressure of 15 MPa or more when lit, and particularly to a projector device such as a liquid crystal display device or a DLP (digital light processor) using a DMD (digital mirror device). The present invention relates to a short arc type super high pressure discharge lamp used as a backlight.
[0002]
[Prior art]
Projection-type projector devices are required to illuminate an image with a uniform and sufficient color rendering property on a rectangular screen. Therefore, a metal halide lamp in which mercury or a metal halide is enclosed as a light source. Is used. In addition, these metal halide lamps have recently been further miniaturized and made point light sources, and those having an extremely small distance between electrodes have been put into practical use.
[0003]
Under such circumstances, recently, a lamp having an unprecedented high mercury vapor pressure, for example, 15 MPa, has been proposed in place of the metal halide lamp. This is to increase the mercury vapor pressure to suppress (narrow) the spread of the arc and further improve the light output.
Such an ultra-high pressure discharge lamp is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 2-148561 and 6-52830.
[0004]
By the way, in such a super high pressure discharge lamp, the pressure in the arc tube becomes extremely high at the time of lighting. Therefore, in the side tube portion that extends on both sides of the arc tube portion, the quartz glass, the electrode, and the power supply constituting the side tube portion It is necessary to adhere the metal foil for use sufficiently and firmly. In particular, since the electrode is generally cylindrical and the metal foil is flat, a minute gap is always generated at the boundary with the quartz glass when the two are joined, and the high gas pressure in the light emitting space is caused by the electrode shaft rod. There is a possibility that the cracks are generated, grown and developed from this space by being applied to the minute space through the voids around.
For this reason, how to reduce the gap is an important issue in preventing cracks. However, by reducing the cross-sectional area of the electrode shaft, an attempt is made to reduce the small gap around the gap. It has been broken. For the gap formed around the electrode axis, refer to, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-201357.
[0005]
On the other hand, the short arc type ultra-high pressure discharge lamp used in a projector device, even though the arc tube volume is very small as about 80 mm 3, lit inside pressure is higher 15 MPa, the tube wall load value 0.8 W / mm is 2 extremely severe thermal conditions that above, therefore, during the lighting of the discharge lamp, it is necessary to take the heat dissipation measures to prevent the high temperature of the discharge vessel for preventing devitrification sufficiently.
As a heat dissipation measure, cooling air or the like can be blown from the outside of the discharge vessel. However, heat dissipation due to the heat transfer action of the electrode (electrode shaft) is also an important factor.
Then, if only discussing conduction heat dissipation of heat in the discharge space, the thicker electrode shaft (that is, the larger the cross-sectional area) is, the better the heat dissipation effect is.
[0006]
In summary, the gas pressure during lighting in the discharge vessel is extremely high (for example, 15 MPa or more), the arc tube inner volume is 80 mm 3 or less, and the tube wall load is 0.8 W / mm 2 or more. In short arc type ultra-high pressure mercury lamps for projectors that have strict requirements,
First, because of the high enclosed gas pressure at the time of lighting, cracks that do not occur in normal discharge lamps (those with a gas pressure at the time of lighting of about several MPa) may occur and grow in the side tube portion. For this reason, it is preferable to reduce the minute space that causes cracks by reducing the diameter of the electrode shaft.
Secondly, since the thermal conditions during lighting are extremely severe, it is necessary to quickly dissipate the high temperature in the discharge space. For this reason, it is important to use the heat transfer action by the electrode shaft. As a general configuration, it is preferable to make the electrode shaft thick.
[0007]
As means for solving such a problem, for example, there is one disclosed in JP-A-10-289690.
In this publication, the diameter of the electrode shaft is smaller than the portion where the discharge arc is held, and the portion welded to the glass is smaller. It is disclosed that the diameter of the electrode shaft is gradually reduced or continuously reduced as it goes.
[0008]
This structure should be able to solve both of the above two problems qualitatively, but the discharge lamp disclosed in this publication has an internal pressure of 0.1 MPa or more (paragraph number 0001 in the specification). For example, a discharge lamp having an internal pressure as large as two orders of magnitude of 15 MPa or more, such as a short arc type discharge lamp that is a subject of the present invention, does not necessarily achieve a complete problem. There wasn't.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The problem to be solved by the present invention is to provide a structure having sufficiently high pressure resistance in an ultra-high pressure mercury lamp that operates at an extremely high mercury vapor pressure.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, a short arc type ultra-high pressure discharge lamp of the present invention has a pair of electrodes mainly composed of tungsten facing each other and encloses 0.15 mg / mm 3 or more of mercury. In a short arc type ultra-high pressure discharge lamp composed of an arc tube portion made of quartz glass and a side tube portion made of quartz glass extending on both sides and having a metal foil inside, the electrode containing tungsten as a main component is: In a portion facing the side tube portion, a minute gap is formed between the quartz glass constituting the side tube portion and φ0 of the portion facing the quartz glass constituting the side tube portion. .6 to 1.5 mm large diameter portion and a portion to be joined to the metal foil, φ0.1 to 0.5 mm small diameter portion, and from the arc tube portion along the electrode, the metal Foil and front With extends to the joining portion between the small-diameter portion of the electrode, characterized in that the gap is 6Myu~16myuemu.
[0011]
[Action]
In the short arc type ultra-high pressure discharge lamp according to the present invention, the electrode extends as a large diameter portion at a portion facing the side tube portion. As a result, the electrode (electrode shaft) escapes from the outer periphery of the electrode shaft to the side tube portion through the constituent material of the side tube portion, for example, quartz glass, through the high temperature of the discharge space as conduction heat to the side tube portion. It can dissipate heat.
And since the electrode has a small diameter at the welded portion with the metal foil at the tip of the electrode, the inevitable gap generated during welding of the electrode and the metal foil can be made small, whereby the pressure resistance at the side tube portion can be reduced. Can be improved.
In addition, if it shows with a numerical value, a large diameter part is (phi) 0.6-1.5mm, and a small diameter part is (phi) 0.1-0.5mm.
[0012]
Further, the portion where the electrode (electrode axis) faces the side tube portion has a minute gap between the electrode surface and the material constituting the side tube portion. Thus, after the side tube portion is heated at a high temperature in the sealing step, the relative temperature generated by the difference in thermal expansion coefficient between the material constituting the electrode and the material constituting the side tube portion in the stage where the temperature gradually decreases. Difference in the amount of expansion and contraction can be prevented, and as a result, the occurrence of cracks in the contact portion due to the difference can be satisfactorily suppressed.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows the overall configuration of a short arc type ultra-high pressure discharge lamp (hereinafter also simply referred to as “discharge lamp”) of the present invention.
The
The
Further, as will be described later, the
[0014]
Mercury, rare gas, and halogen gas are enclosed in the
For example, the rare gas is filled with about 13 kPa of argon gas to improve the lighting startability.
Halogen is encapsulated with bromine, chlorine, iodine or the like in the form of a compound with mercury or other metal, and the amount of halogen encapsulated can be selected from the range of 10 −6 to 10 −2 μmol / mm 3 , for example. Its function is to extend the life for the purpose of preventing white turbidity of the discharge vessel. However, an extremely small and high internal pressure such as the discharge lamp of the present invention can enclose such a halogen, It affects the phenomenon of container breakage and devitrification prevention.
[0015]
The perfect load of the discharge lamp is 0.8 W / mm 2 or more. This is because a large amount of mercury is sealed in the discharge vessel, and this mercury is used to achieve a thermal condition for sufficiently vaporizing the mercury during lamp operation.
Further, the discharge lamp has a small internal volume of 80 mm 3 or less. This is because it is required to make the discharge lamp itself as small as possible in response to the miniaturization of the liquid crystal projector apparatus.
[0016]
As an example of such a discharge lamp, for example, the maximum outer diameter of the light emitting part is 9.5 mm, the distance between the electrodes is 1.5 mm, the arc tube inner volume is 75 mm 3 , the tube wall load is 1.5 W / mm 3 , and the rated voltage is 80 V. The rated power is 150W.
The discharge lamp is mounted on a presentation device such as the projector device or the overhead projector, and can provide radiant light with good color rendering.
[0017]
2A and 2B are enlarged views of the anode. The
And it has joined to the
Further, the surface of the large diameter portion 14a, the inner surface of the
In FIG. 2 (a), the
As a numerical example, the large diameter portion 14a has a diameter of 0.6 to 1.5 mm, and the
[0018]
As described above, since the large-diameter portion of the electrode shaft extends to face the inner surface of the side tube portion, the electrode shaft escapes to the side tube portion using the high temperature of the discharge space as conduction heat, and from the electrode shaft outer peripheral surface. Heat can be dissipated well through the constituent material of the side tube, for example, quartz glass.
And since the small diameter part of the electrode shaft is welded to the metal foil, the inevitable gap generated during welding of the electrode and the metal foil can be made small, thereby improving the pressure resistance in the side tube part. be able to.
FIG. 3 shows the air gap B inevitably generated when the
[0019]
FIG. 4 shows an enlarged view of the cathode of the ultrahigh pressure discharge lamp of the present invention. Unlike FIG. 2, metal foil and quartz glass are omitted.
The
Moreover, it joins with metal foil in the
As for the cathode, unlike the anode, the electrode and the electrode axis are not distinguished from each other, and they are collectively referred to as an electrode. A structure in which a diameter electrode head is provided may be used.
Note that the coil 13c wound around the cathode tip is for improving the lighting startability.
[0020]
Returning to FIG. 2, the ultra-high pressure mercury lamp of the present invention has a minute gap A between the electrode shaft and the inner surface of the side tube portion. This gap A is determined from the viewpoint that the electrode can be freely expanded and contracted in the axial direction without being constrained by the difference in expansion coefficient between the constituent material of the electrode and the material constituting the side tube portion. When the tube portion is made of quartz glass, the width of the gap A is selected from the range of 6 to 16 μm, and 3 to 5 mm exists in the length direction of the electrode of the gap A.
By creating such a gap A, it is possible to satisfactorily prevent the occurrence of cracks due to the relative movement of the electrode and the quartz glass. In the figure, the gap A is exaggerated and expressed greatly.
In terms of the effects of the invention, it is preferable to provide the gap A in both the cathode and anode electrodes, but this does not exclude embodiments provided in either one of the electrodes.
[0021]
Finally, numerical examples of the short arc type discharge lamp according to the present invention will be introduced.
Side pipe outer diameter: 6.0 mm
Lamp total length: 65.0mm
Side tube length: 25.0mm
Internal volume of arc tube: 0.08cc
Distance between electrodes: 2.0mm
Rated lighting voltage: 200w
Rated lighting current: 2.5A
Encapsulated mercury content: 0.15 mg / mm 3
Noble gas: 13 kPa of argon
[0022]
As described above, in the short arc type ultra high pressure mercury lamp of the present invention, the electrode has a large diameter portion and a small diameter portion, and the large diameter portion extends in a portion facing the side tube portion. High temperature can be transferred to the side tube portion as conduction heat, and heat can be radiated well from the outer peripheral surface of the electrode shaft through the constituent material of the side tube portion, for example, quartz glass.
In addition, since the electrode has a small diameter in the welded portion with the metal foil at the tip of the electrode, the inevitable gap generated during welding of the electrode and the metal foil can be made small, and thereby the pressure resistance in the side tube portion. Can be improved.
Further, the portion where the electrode (electrode axis) faces the side tube portion has a minute gap between the electrode surface and the material constituting the side tube portion. Thus, after the side tube portion is heated at a high temperature in the sealing step, the relative temperature generated by the difference in thermal expansion coefficient between the material constituting the electrode and the material constituting the side tube portion in the stage where the temperature gradually decreases. Difference in the amount of expansion and contraction can be prevented, and as a result, the occurrence of cracks in the contact portion due to the difference can be satisfactorily suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall view of a short arc type ultrahigh pressure discharge lamp of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of an anode of a short arc type ultra-high pressure discharge lamp of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged view of a metal foil welded portion of the short arc type ultra-high pressure discharge lamp of the present invention.
FIG. 4 is an enlarged view of the cathode of the short arc type ultra-high pressure discharge lamp of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記タングステンを主成分とする電極は、前記側管部と対向する部分において当該側管部を構成する石英ガラスとの間に微小空隙を形成して配置しており、かつ、当該側管部を構成する石英ガラスと対向する部分のφ0.6〜1.5mmの太径部と、前記金属箔と接合する部分のφ0.1〜0.5mmの小径部から構成されて、
かつ、前記微小空隙は、前記発光管部から前記電極に沿って、前記金属箔と前記電極の小径部との接合部分まで伸びるとともに、その間隙が6μ〜16μmであることを特徴とするショートアーク型超高圧放電ランプ。A pair of electrodes containing tungsten as a main component inside, and an arc tube portion made of quartz glass in which mercury of 0.15 mg / mm 3 or more is sealed, and extending on both sides of the metal foil inside In a short arc type ultra-high pressure discharge lamp consisting of a side tube made of quartz glass
The electrode containing tungsten as a main component is disposed in a portion facing the side tube portion so as to form a microscopic gap with the quartz glass constituting the side tube portion. Consists of a large diameter portion of φ0.6 to 1.5 mm of the portion facing the quartz glass to constitute, and a small diameter portion of φ0.1 to 0.5 mm of the portion to be joined to the metal foil,
The short gap extends from the arc tube portion along the electrode to a joint portion between the metal foil and the small diameter portion of the electrode, and the gap is 6 μm to 16 μm. Type ultra-high pressure discharge lamp.
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