説明

高圧放電ランプ

【課題】封止管内の金属箔が幅広本体部とその前端の小幅部とからなり、該金属箔に凹溝を形成して、該凹溝に電極軸および外部リードを嵌合して接続してなる高圧放電ランプにおいて、凹溝加工時の残留歪による金属箔の中間平坦部での反りをなくすことのできるランプ構造を提案することである。
【解決手段】封止管内の金属箔には、幅広本体部の端部から後方凹溝が形成され、小幅部から本体部にかけて前方凹溝が形成されるとともに、該両凹溝間の中間平坦部に開口部が形成されていることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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/mm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。
【0003】
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。
【0004】
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。
【0005】
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。
【0006】
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。
【0007】
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。
【0008】
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。
【0009】
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。
【0010】
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。
【0011】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0012】
【特許文献1】特許3570414号公報
【特許文献2】特開2007−329044号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
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。
【課題を解決するための手段】
【0014】
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。
【0015】
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。
【発明の効果】
【0016】
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。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の高圧放電ランプにおける金属箔の説明図。
【図2】本発明の金属箔の製造方法。
【図3】本発明の金属箔の他の製造方法。
【図4】従来技術の高圧放電ランプの全体断面図。
【図5】従来例の説明図。
【図6】他の従来例の説明図。
【図7】図6の従来例の不具合の説明図。
【発明を実施するための形態】
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【符号の説明】
【0024】
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




【特許請求の範囲】
【請求項1】
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。
【請求項2】
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請求項1に記載の高圧放電ランプ。




【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2011−154863(P2011−154863A)
【公開日】平成23年8月11日(2011.8.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−15197(P2010−15197)
【出願日】平成22年1月27日(2010.1.27)
【出願人】(000102212)ウシオ電機株式会社 (1,414)
【Fターム(参考)】