CN101675497B - 高压放电灯、使用该灯的灯单元以及使用该单元的投射式图像显示装置 - Google Patents

Abstract

一种高压放电灯，在谋求抑制封装部的破损并实现长寿命时，特别是在累计点灯时间的初期阶段，能够可靠地抑制封装部的破损，而且电极等各构件的组装容易，能够抑制金属箔的变形或箔材断裂等不良情况的发生。发光管具有玻璃制造的容器，具备配置于其内部的电极。发光管具有在内部封入封入物，而且形成放电空间的发光部、以及与该发光部连接设置的封装部。电极具有其一端部位于放电空间并且另一端部与封装于封装部的金属箔(7)进行接合的电极棒(5a)。电极棒中埋入封装部的部分的至少一部分上嵌入具有切口部的套筒状的被覆箔(12)，以使切口部位于金属箔与电极棒的接合部分。

Description

高压放电灯、使用该灯的灯单元以及使用该单元的投射式图像显示装置

技术领域

本发明涉及高压放电灯、使用该灯的灯单元、以及使用该灯单元的投射式图像显示装置。

背景技术

液晶投影器等投射式图像显示装置的光源广泛采用例如短弧型高压汞灯作为接近点光源，而且高辉度、高显色指数(color renderingindex)的光源。

图13(a)是表示一般的短弧型高压汞灯的发光管141的结构的正面剖面图。发光管141其容器141a由石英玻璃构成，在管中央部具有大致为旋转椭圆体形状的发光部142，以及从其两侧分别向外延伸地连接着设置的大致为圆柱体形状的封装部143、144。

在发光部142内作为封入物，有作为发光物质的水银(未图示)等，而且一对钨制电极145、146的一端部侧相互相对配置，形成放电空间147。

而且在构成该电极145、146的一部分的电极棒145a、146a(横断面为圆形)的另一端部焊接接合着长方形的带状钼制金属箔148、149。

在这里，在封装部143、144上封装并且埋入电极棒145a、146a的另一端侧的一部分。不过即使说电极棒145a、146a被埋入其中，也不是在位于封装部143、144的电极棒145a、146a上其整个外周面与石英玻璃紧密接触。

也就是说，在观察电极棒145a、146a的外周面的某一区域时，虽然在其外周面上一部分与石英玻璃紧密接触，但是其余部分不可避免地没有与石英玻璃紧密接触，形成封入发光部142的封入物能够进入的程度的微小间隙。特别是如图13(b)的要部放大剖面图所示，在电极棒145a(、146a)与金属箔148(、149)重叠的区域，形成比上述间隙稍大的间隙X。

因此，一般通过将壁厚减薄为20微米的金属箔148、149使用于封装部143、144，在封装过程中能够使如上所述的间隙全部消失，确保封装部143、144的气密性。而且通过使用厚度减薄的金属箔148、149，能够缓和与作为封装部143、144的结构材料的石英玻璃之间的热膨胀系数差造成的应力，能够抑制在该区域发生微小裂纹的情况。

但是，与这样的金属箔148、149不同，在电极棒145a、146a和电极棒145a、146a与金属箔148、149的接合部，在封装过程中，与如上所述的石英玻璃之间的热膨胀系数之差引起的应力不能够得到缓和，在该区域将发生微小的裂纹。

虽然在这种状况下只不过是发生微小的裂纹，但是特别是在使水银的封入量增加(例如0.15mg/mm³以上)，提高点灯时的蒸汽压，谋求更高辉度等的高压水银灯中，极少发生的裂纹会成为起点，在受到点灯时的高压蒸汽压造成的应力的情况下裂纹会继续生长，最后导致封装部143、144的破坏。

因此，以往有这样的技术方案，即为了抑制这样的封装部143、144的破损，具体地说，为了减小或去除该间隙X，在金属箔中使与电极棒接合的部分减小宽度，在电极棒的外周面上部分卷绕该减小宽度的金属箔的部分，并且利用焊接进行接合的方法(参照例如专利文献1)。

还提出了如下所述的技术方案，即在电极棒中，封装部内与金属箔接合的一侧的端部，嵌入金属制造的圆筒构件或金属线圈，在电极棒与石英玻璃之间作为缓冲构件，缓和热膨胀系数之差引起的应力的方法(参照例如专利文献2、3)。这时，金属箔的端部中，使与电极棒接合的一侧的端部减小宽度，电极棒与金属箔的接合部分与该减小宽度的部分一起利用圆筒构件或金属线圈覆盖。

专利文献1：日本特开2003-257373号公报

专利文献2：日本特开2001-189149号公报

专利文献3：日本特开2003-187747号公报

如果的确采用上述已有的前者的方法，虽然可以确认有抑制封装部143、144的破损的发生的倾向，在概率上是每100支只有很少的数支有破损，可是在累计点灯时间的初期阶段，例如在制造工序的时效中有发现封装部143、144损坏的情况。

又，在后者的嵌入圆筒构件或金属线圈的方法中，可以确认虽然封装部的电极棒与金属箔的接合部分及其周边的破损有得到抑制的倾向，但是减小宽度的金属箔与电极棒的接合实质上是线构件相互之间的接合，不仅操作上困难性增加，而且在进行圆筒构件或金属线圈的嵌入操作时有可能发生金属箔会变形或在小宽度的接合部分金属箔断裂的情况，这种方法是不现实的。

发明内容

本发明是鉴于这样的情况而作出的，其目的在于，提供在抑制封装部的破损谋求长寿命化时，特别是在累计点灯时间的初期阶段能够可靠地抑制封装部的破损，而且电极等各构件的组装容易，又能够抑制金属箔的变形和金属箔断裂等不良情况的发生的高压放电灯、使用该灯的灯单元、以及使用该灯单元的投射式图像显示装置。

本发明的高压放电灯具备在玻璃制造的容器内部配置有电极的发光管，所述发光管具有在内部封入封入物而且形成放电空间的发光部、以及与该发光部连接设置的封装部，所述电极具有端部以叠合的状态与金属箔接合的电极棒，具有切口部的套筒状的金属制造的被覆箔以所述切口部位于所述电极棒与所述金属箔的接合部分的状态嵌入所述电极棒，所述被覆箔以及所述金属箔以该被覆箔被嵌入的状态封装于所述封装部。

在这里，所谓“具有切口部的套筒状的金属制造的被覆箔以所述切口部位于包含所述电极棒与所述金属箔的接合部分的各接触部分的状态嵌入所述电极棒，嵌入到与所述金属箔重叠的部分的至少一部分为止”，只要所述接触部分位于切口部即可，可以是嵌入时电极棒从套筒状的被覆箔的金属箔一侧的端部突出，反之，也可以是嵌入时电极棒的金属箔一侧的端部位于套筒状的被覆箔内。

又，所谓“所述被覆箔以及所述金属箔被封装于所述封装部”，是包含如下所述结构的概念，即上述电极棒的金属箔一侧的端部从套筒状的金属箔突出的情况下，该电极棒的端部也封装于封装部的结构、电极棒的位于切口部内的部分(露出的部分)封装于封装部的结构、电极棒的金属箔一侧的端部被例如盖部等覆盖的情况下电极棒的端部没有被封装于封装部的结构。

又，在所述电极棒与所述被覆箔之间不存在将两者加以固定的固定部分。

在这里，所谓“固定部分”表示在套筒状的被覆箔被嵌入电极棒的状态下，电极棒与套筒状的被覆箔利用例如焊接而焊着(熔敷)的部分、或利用其它接合手段而固定的部分。因此，所谓“电极棒与被覆箔之间不存在固定部分”，意味着不存在那样的焊着(固定)的部分。

又，所述被覆箔的所述金属箔一侧的端部被弯折，以闩在(latch)所述电极棒的与所述金属箔接合的一侧的边缘上，或所述被覆箔的一部分在所述电极棒与所述金属箔重叠的区域被夹入所述电极棒与所述金属箔之间的间隙。

而且所述被覆箔由钼、铌、铼、钽、钨中的任一种或以其为主成分的合金构成，或在所述被覆箔上，对所述电极棒与所述金属箔的接合部分，形成从所述金属箔一侧被覆的盖部。

而且所述电极棒的主要形状大致为圆柱体形状，所述电极棒的另一端部其相对于所述电极棒的长度方向垂直切断的断面具有大致为半圆形的形状。

本发明的灯单元具备如上所述结构的高压放电灯、以及具有凹反射面的反射镜，在所述反射镜内组装入所述高压放电灯，形成能够利用所述反射面反射所述高压放电灯射出的光线的结构。

本发明的投射式图像显示装置具备具如上所述构成的灯单元、所述灯单元来的照明光调制后形成光学图像的光学单元、以及对所述光学图像进行放大投射的投射装置。

如果采用本发明，在高压放电灯中，谋求抑制封装部的破损，实现长寿命化时，特别是在累计点灯时间的初期阶段，能够可靠地抑制封装部的破损。而且电极等各构件的组装容易，又能够抑制金属箔的变形和箔断裂等不良情况的发生。

附图说明

图1是表示本发明第1实施方式的高压汞灯的发光管的结构的正视剖面图。

图2是表示上述发光管的结构的一部分的正视剖面图。

图3(a)是从被覆箔的有缺口部的一侧观察被覆箔的图，(b)是从形成缺口部的一侧观察嵌入被覆箔的电极棒的放大图。

图4是电极棒与金属箔的接合部的放电立体图。

图5是从图4的X方向观察的图。

图6是从图4的Y方向观察的图。

图7分别表示作为试验结果的累计点灯时间100小时的时刻的封装部的破损概率、以及累计点灯时间2000小时的封装部的破损概率。

图8是表示本发明第2实施方式的灯单元的结构的部分切开的立体图。

图9是表示作为本发明第3实施方式的投射式图像显示装置的前投影器的结构的部分切开的立体图。

图10是表示上述投射式图像显示装置的背面投影器的结构的立体图。

图11是表示本发明的高压汞灯的发光管的电极的变形例的正视图。

图12是表示被覆箔的变形例的图，(a)是表示从被覆箔的有缺口部的一侧观察将被覆箔嵌入电极棒的状态图，(b)表示将被覆箔嵌入电极棒的状态的图，(c)是表示将被覆箔嵌入，使缺口部位于电极棒与金属箔接合的部分的状态的图。

图13(a)是表示已有的高压汞灯的发光管的结构的正视剖面图，(b)是表示上述已有的高压汞灯的发光管的结构的要部放大剖面图。

符号说明

1       发光管

1a      容器

2       发光部

3、4    封装部

5、6    电极

5a、6a  电极棒

5b、6b  电极线圈

7、8    金属箔

9、10   外部引线

11      放电空间

12、13  被覆箔

12a     缺口部

21      灯单元

22      高压汞灯

23      反射面

24      反射镜

24a     颈部

25      电源连接用的端子

26      灯头

27   电力供给线

28   粘接剂

29   贯通孔

30   前投影器

31、38筐体

32   光学单元

33   控制单元

34   投影透镜

35   冷却电扇单元

36   电源单元

37   背面投影器

39   透过式屏幕(translucent screen)

42   被覆箔

42b  盖部

具体实施方式

下面用附图对本发明的最佳实施方式进行详细说明。还有，使用于说明的各附图，其构成零部件以及构成零部件之间尺寸缩小的比例不统一，而且在图3～图6中，特别是在图4中，为了说明切口部，套筒状的金属箔的端部(具体地说是符号“12c”)的位置等与其它附图不同。

第1实施方式

1.发光管的结构

图1表示本发明第1实施方式的额定功率为300W的高压汞灯的发光管1的结构。

该发光管1在玻璃(例如石英玻璃)制造的容器1a的内部配置电极5、6，具有管中央部的大致为旋转椭圆体形状的发光部2、以及从其两侧分别向外延伸地连接设置的大致为圆柱体形状的封装部3、4。而且在该发光管1内分别封入规定量的作为发光物质的水银(Hg)、辅助启动用的稀有气体例如氩气(Ar)、以及起卤素循环作用的例如溴(Br)。封装部3、4利用公知的收缩(shrink)密封方法进行封装。

还有，作为一个例子，发光部2的中央部的内径φai(参照图1)为5mm，其外径φao(参照图1)为12mm，内容积为0.1cm³。而且水银的封入量在例如0.15mg/mm³以上0.35mg/mm³以下范围内，例如0.35mg/mm³，氩气封入量为30kPa(25℃)，溴封入量为0.5×10^-3μmol。

在发光部2内，一对电极5、6的一端部侧相互对置配置，形成放电空间11。该一对电极5、6由例如钨(W)构成，电极5、6之间的距离Ld(参照图1)在0.5mm以上2.0mm以下的范围内，例如1.2mm。

电极5、6，其一端部侧位于放电空间11，另一端部侧通过气密封装于封装部3、4的长方形的带状金属箔7、8与外部引线9、10的一端部连接。还有，外部引线9、10的另一端部从封装部3、4的端面向外部突出，连接于未图示的电力供给线或灯头等上。

电极5、6具有电极棒5a、6a与电极线圈5b、6b。电极棒5a、6a，其一端部位于放电空间11，另一端部利用例如焊接方法与上述金属箔7、8接合，电极线圈5b、6b安装于电极棒5a、6a的一端部。还有，电极棒5a、6a形成其横断面例如大致为圆形的大致圆柱体形状。

图2是发光管1的一侧的一半的正视剖面图。发光管1的剩余一半也具有相同的结构。

如图2所示，电极棒5a与金属箔7利用焊接方法接合时，电极棒5a的另一端部以1.0mm以上1.5mm以下范围内，例如1.2mm的程度重叠于金属箔7上的状态(图2中跨长度Lt的区域)焊接。

在这里，如图1和图2所示，电极棒5a、6a中被埋入封装部3、4的部分(图2中跨长度Las的区域)的至少一部分，嵌入套筒状的金属制被覆箔12、13。

图3(a)是从被覆箔12的有缺口部12a的一侧观察该被覆箔12的图，(b)是从形成缺口部的一侧观察嵌有被覆箔12的电极棒5a的放大图。

图4是电极棒5a与金属箔7的接合部的放大立体图，图5是从图4的X方向观察的图，图6是从图4的Y方向观察的图。

还有，另一电极棒6a也具有与图4～图6所示的电极棒5a相同的结构。

如图3(a)所示，被覆箔12(、13)在覆盖电极棒5a、6a时，在对应于电极棒5a、6a与金属箔7(、8)的接触部分(在该接触部分包含电极棒5a、6a与金属箔7、8的接合部分)的部分(与电极线圈5b、6b相反的一侧的端部)形成切口部12a(、13a)。

在该被覆箔12，被覆箔12(、13)嵌于电极棒5a(、6a)以使得切口部12a(、13a)位于包含电极棒5a(、6a)与金属箔7(、8)的接合部分(焊接部分)的各接触部分。也就是如图2和图4所示，被覆箔12(、13)嵌入到电极棒5a(、6a)的与金属箔7(、8)重叠的部分为止。

而且在电极棒5a、6a嵌入了被覆箔12、13的状态下，电极棒5a、6a与被覆箔12、13之间不存在利用例如焊接方法而焊着的部分等固定部分，被覆箔12、13在全部区域具有机械伸展性。

作为图2所示的情况的具体例子，Las设定在2.5mm以上4.0mm以下范围内，例如设定为3.8mm，其中用被覆箔12、13覆盖的区域的长度Lma被设定为3.5mm。被覆箔12、13覆盖的长度Lma表示以电极棒5a、6a的另一端(与金属箔7、8接合的一侧的端部)为起点，从另一端起向一端部侧，到离另一端3.5mm的位置的区域的长度。在这里，电极棒5a、6a的另一端部由被覆箔12、13覆盖，以使得电极棒5a、6a的另一端与被覆箔12、13的另一端大致在一平面上。

被覆箔12、13由例如一重卷绕的箔材构成，厚度在10微米以上40微米以下的范围内，例如20微米，将这样的片状的箔嵌入电极棒5a、6a。

2.关于封装部

发光管1以将电极5、6配置于容器1a内规定的位置上的状态，利用收缩(shrink)密封方法对容器1a进行封装。具体地说，分别将电极5、6(由电极线圈与电极棒构成)、金属箔7、8、以及引线9、10加以接合的构件(也称为电极结构体的)利用容器1a的相当于封装部3、4的部分封装。

电极5、6与金属箔7、8的接合，是在一端安装电极线圈5b、6b的电极棒5a、6a上嵌入被覆箔12、13，以电极棒5a、6a的另一端部重叠于金属箔7、8的状态将两者焊接起来。进行该焊接时，嵌于电极棒5a、6a的被覆箔12、13位于偏离预定与金属箔7、8焊接的位置的靠电极线圈5b、6b一侧。

而且使被覆箔12、13通过电极棒5a、6a上向金属箔7、8一侧移动，覆盖电极棒5a、6a与金属箔7、8的接合部分。这时由于在被覆箔12、13形成切口部12a、13a，因此，通过使其移动到该切口部12a、13a正好成为焊接部分，能够容易地覆盖电极棒5a、6a的另一端部以及金属箔的一端部(接近电极线圈5b、6b的一侧的端部)。借助于此，完成电极5、6与金属箔7、8的接合。

最后，将外部引线9、10焊接于金属箔7、8的另一端部(接合电极棒5a、6a的一侧的相反侧的端部)，完成电极结构体的构成。

还有，在这里进行的电极结构体的组装只是一个例子，例如也可以将没有装上电极线圈的电极棒焊接于金属箔，其后将被覆箔嵌于电极棒，装在电极线圈和电极棒上，又可以先把金属箔与外部引线焊接，然后将嵌被覆箔的电极棒焊接于金属箔上。

如上所述，被覆箔12、13由于是处于嵌入电极棒5a、6a的状态，也就是两者实质上是在整周紧贴的状态，因此由于这些金属面相互之间的摩擦阻力，即使是不将被覆箔12、13与电极棒5a、6a接合，在到电极5、6(电极结构体)被封装为止的工序中，被覆箔12、13也不会简单地从相对于电极棒5a、6a的规定位置偏离。因此电极结构体能够容易地封装于容器1a。

又，电极棒5a、6a与金属箔7、8利用电阻焊接等方法接合的情况下，电极棒5a、6a的另一端部也利用被覆箔12、13覆盖时，该被覆箔12、13也一起与电极棒5a、6a和金属箔7、8焊接，其结果是在电极棒5a、6a与被覆箔12、13之间存在着由于焊接而焊着的固定部分。

因而，为了在工艺中避免该问题的发生，需要与以往不同的烦杂的工艺。

因此，通过这样在被覆箔12、13上形成切口部12a、13a，预先在电极棒5a、6a上以不覆盖其另一端部的方式嵌上套筒状的被覆箔12、13，利用电阻焊接等方法将电极棒5a、6a与金属箔7、8接合之后，挪动被覆箔12、13，使得切口部12a、13a位于电极棒5a、6a与金属箔7、8的接触部分，借助于此，可以形成在电极棒5a、6a中嵌入被覆箔12、13的区域中包含电极棒5a、6a中与金属箔7、8重叠的区域的状态。从而，可以不需要为其采用的烦杂工艺。

又，将套筒状的被覆箔12、13嵌入到电极棒5a、6a与金属箔7、8重叠的区域为止时，不必要像已有技术(专利文献2、3)那样使金属箔7、8的端部减小宽度。从而，电极棒5a、6a与金属箔7、8的接合操作像以往那样，其困难程度没有增加，将套筒状的被覆箔12、13嵌入时，金属箔7、8发生变形或在其接合部分箔发生断裂之类的不良情况能够得到抑制。

3.关于被覆箔的制造

被覆箔12、13是将一片状被覆箔一重卷绕形成套筒状。被覆箔12、13用相同的方法制造，因此在这里对被覆箔12的一个例子进行说明。

首先准备预先去除相当于切口部12a的部分的片状箔材。在本实施方式中，片状的箔材的一角预先去除方形形状的一块(被去除的面积比切口部12a的面积大)。在这里，去除方形形状的一块后的片状的箔材中与去除的部分对应的端部采用符号“12e”、“2f”。

然后，将上述片状箔材卷绕成套筒状以使其卷绕方向(与卷绕后的套筒状的被覆箔12的轴心方向的正交的方向)的端部12c、12d相互重叠。

借助于此，如图3(a)所示，在卷绕后的被覆箔的规定部位，在由箔的端部12d、12e、12f包围的部分形成切口部12a。

在这里，在图3～图6中，符号“12d”表示在卷绕前的片状箔材中，将箔卷绕为套筒状的方向上，不存在去除的部分的一侧的端部，符号“12c”是将箔卷绕为套筒状的方向上，有去除的部分的一侧的端部。

4.效果

(1)关于裂纹的发生

如上所述如果采用本发明第1实施方式的高压汞灯的结构，通过在封装部3、4的石英玻璃与电极棒5a、6a之间介入套筒状的被覆箔12、13，被覆箔12、13作为具有机械伸展性的缓冲构件起作用，能够大大缓和(吸收)施加于封装部3、4的与电极棒5a、6a热胀系数之差引起的应力，在封装过程中能够有效地抑制在封装部4、5其区域发生微小裂纹的情况。总而言之，电极棒5a、6a中被嵌入了套筒状被覆箔12、13的区域中，包含与金属箔7、8重叠的区域，因此如上所述，在位于间隙X(参照图13)的区域的电极棒5a、6a的部分，容易发生微小裂纹中比较大的裂纹，但是该比较大的微小裂纹的发生也能够得到抑制。

特别是由于在电极棒5a、6a与套筒状的被覆箔12、13之间不存在固定部分，因此在被覆箔12、13的全部区域能够确保上述机械伸展性，能够极其显著地抑制微小裂纹的发生。

其结果是，特别是在累计点灯时间的初期阶段，能够可靠地抑制封装部3、4的破损，能够谋求长寿命化。总而言之，假如增加水银的封入量，将点灯时的发光管1内的蒸汽压提高，则即使是因其引起的应力发生，该应力也能够因被覆箔12、13而缓和，即使是发生微小的裂纹，也能够抑制其生长，能够可靠地抑制封装部3、4的破损的发生。

下面对确认本发明第1实施方式的高压汞灯的作用效果用的实验进行说明。

对上述第1实施方式的高压汞灯(以下称为本发明的产品1)，以下述图8所示的完成的灯单元的形态进行寿命试验，观察发光管1的封装部3、4的破损状况。

作为结果，在图7中分别表示出累计点灯时间100小时的时刻的封装部3、4的破损概率以及累计点灯时间2000小时的封装部3、4的破损概率。具体地说，在图7中分别表示出全部样品中累计点灯时间100小时以内封装部3、4发生破损的灯的数目、累计点灯时间2000小时以内封装部3、4发生破损的灯的数目。

又，为了比较，制造在电极棒的另一端部电极棒与套筒状的被覆箔通过在一个地方进行电阻焊接接合，也就是在电极棒与被覆箔之间存在一个固定部分，除此以外与本发明第1实施方式的高压汞灯具有相同结构的高压汞灯(以下称为“比较产品1”)，与本发明的产品1一样以灯单元的形态在相同的条件下进行寿命试验。其结果同样示于图7。

还有，在寿命试验中，在水平状态下点亮发光管1。点灯条件是以300W的额定功率利用频率为100Hz的方波电流稳定地点灯，点亮3小时、熄灯0.5小时作为一个循环，这样反复循环进行点亮和熄灭，又，本发明的产品1与比较产品1的试样数目为100支。

从图7可知，100支本发明的产品1中，在累计点亮时间为100小时以内封装部3、4发生破损的为0支。另一方面，100支比较产品1中，在累计点亮时间为100小时以内封装部3、4发生破损的为3支。其后，本发明的产品1和比较产品1都在累计点灯时间达到2000小时也没有样品发生封装部3、4破损的情况。

根据这一试验结果可以确认，本发明的产品1特别是在累计点灯时间的初期阶段，能够在很大程度上缓和被施加于封装部3、4的由于与电极棒5a、6a的结构材料的热膨胀系数差而产生的应力，能够防止因小裂纹引起的封装部4、5的破损。

(2)关于寿命

通过将嵌入电极棒5a、6a的被覆箔12、13做成套筒状，能够使水银渗入被覆箔12、13的内部和被覆箔12、13与电极棒5a、6a之间的情况减少。

也就是说，在例如利用金属线圈的情况下，水银会渗入构成线圈的金属线之间的间隙，但是在套筒形状的被覆箔的情况下，构成线圈的金属线之间没有产生那样的间隙，能够抑制水银的渗入(减少渗入量)。但是，即使是减小套筒状的被覆箔与电极棒之间的间隙(例如使套筒状的金属箔的内径比电极棒的外径还小)，由于使用为被覆箔的箔材的厚度薄，因此能够抑制裂纹的发生。

还有，一旦水银渗入到放电空间以外的部位，着由于放电空间内的水银减少，因此灯电流增加，结果是电极前端(例如电极线圈)的消耗急剧增加，寿命变短。

第2实施方式

图8表示本发明第2实施方式的灯单元21。该灯单元21具备具有上述第1实施方式所示的发光管1的高压汞灯22，以及内表面具有凹反射面23的基体由玻璃构成的反射镜24，而且形成如下所述结构，即在该反射镜24内组装高压汞灯22，而且使其长度方向的中心轴Y(参照图8)与反射镜24的光轴Z(参照图8)大致一致，从高压汞灯22射出的光线能够被反射面23所反射。

在高压汞灯22，发光管1的一个封装部3装着附设有电源连接用端子25的圆筒形的灯头26。发光管1的外部引线9连接于电源连接用端子25(未图示)。另一方面，在发光管1的其余的外部引线10上连接电力供给线27。

然后，该高压汞灯22，其灯头26被插入反射镜24的颈部24a内，并且通过粘接剂28固定。这时，电力供给线27插通设置于反射镜24的贯通孔29。

还有，反射面23由例如旋转椭圆体面或旋转抛物体面构成，并且蒸镀了多层干涉膜等。

如果如上所述采用本发明第2实施方式的灯单元21的结构，则特别是在累计点灯时间的初期阶段能够可靠抑制发光管1的封装部3、4的破损，因此能够实现长寿命的灯单元。

第3实施方式

下面参照图9和图10对本发明第3实施方式的投射式图像显示装置进行说明。

图9表示采用作为第2实施方式的灯单元21的投射式图像显示装置的一个例子的前投影器30的结构。前投影器30是向设置于其前方的屏幕(未图示)投射图像的类型的投影器。

还有，图9表示去除下述筐体31的顶板的状态。

前投影器30由收容于筐体31的，作为光源的灯单元21，光学单元32、控制单元33、投影透镜34，冷却电扇单元35，以及电源单元36等构成。光学单元32具有对入射光进行调制形成图像的图像形成单元，以及将灯单元21来的照明光照射于图像形成单元的照明单元(均未图示)。照明单元具有三种颜色的滤色镜构成的三原色圆形轮等(未图示)，将照明光分解为三原色后照射于图像形成单元。控制单元33对图像形成单元等进行驱动控制。投影透镜34将利用图像形成单元调制形成的光学图像放大后投射。电源单元36将市电提供的电力变换为适于控制单元33和灯单元21的电力后分别对其提供。

又，灯单元21也可以作为图10所示的投射式图像显示装置的一个例子、即背投影器37的光源使用。背投影器37具有将灯单元21、光学单元、投影透镜、反射镜(均未图示)等收容于筐体38内的结构。从投影透镜投射，由反射镜反射的图像从透射式屏幕39的后侧投射并进行图像显示。

如上所述采用本发明第3实施方式的投射式图像显示装置的结构，能够实现长寿命的投射式图像显示装置。

变形例

1.关于电极棒和被覆箔

在第1实施方式中，电极棒5a、6a的端部与被覆箔(被覆箔)12、13的端部在同一面上(也就是在电极棒5a、6a的轴心上，电极棒5a、6a的端部与被覆箔12、13的端部大致处于相同位置)，但是从对电极棒与封装部的热膨胀系数的不同引发的从电极棒和金属箔周边出发的裂纹的抑制的考虑出发，最好是电极棒不从被覆箔突出。从而，也可以将被覆箔嵌入，以使被覆箔的端部比电极棒的端部在轴心上更靠外部引线一侧。

还有，如果电极棒端部是在从被覆箔突出0.2mm左右的范围内，则被覆箔能够抑制玻璃与电极棒端部的接触，因此能够抑制从电极棒的端部发生显著的裂纹，使其处于允许范围内。

2.关于被覆箔

(1)关于材料

在实施方式中，构成被覆箔12、13的材料采用钼，但是从耐热能考虑，最好是采用钼、铌、铼、钽、钨中的任意一种或以其为主成分的合金。

(2)关于固定

在实施方式中，不将被覆箔12、13固定于电极棒5a、6a，而利用被覆箔12、13与电极棒5a、6a的摩擦或被覆箔12、13的回弹，防止被覆箔12、13相对于电极棒5a、6a的偏移，但是也可以采用其他方法。

其他方法有例如将套筒状的被覆箔例如向内弯曲，覆盖电极棒中其另一端的一部分，并且将从电极棒的另一端突出的部分卡在电极棒的另一端的边缘上的方法。这种方法中，特别是即使由于电极棒以及被覆箔的尺寸公差，其嵌入的状态较不牢固(有松动的嵌入状态)，也能够更可靠地防止如上所述的偏移。当然能够抑制从电极棒端部出发的裂纹的发生。

而且除了这些以外，又可以与它们组合，最好是在电极棒和金属箔重叠的区域，将被覆箔的一部分夹入这些电极棒与金属箔之间的间隙中。在这种情况下，能够更可靠而且容易地防止套筒状的被覆箔相对于电极棒从规定的位置上偏移。

(3)关于被覆箔的结构

在上述本发明第1实施方式的高压汞灯的发光管1中，可以使用第1实施方式说明以外的电极，但是最好是使用如下所述的电极。由于与上述电极5、6电极棒结构不同，所以下面以这点为主进行说明。

如图11所示，在电极40的电极棒40a主要是大致为圆柱体形状的情况下，只将该电极棒40a的另一端部、即与金属箔7、8重叠地接合的部分去掉一半，垂直于其长度方向切断的断面形成大致为半圆形的形状。还有，40b表示电极线圈。

作为电极棒5a、6a不这样去掉一半而使用保持大致为圆柱体形状的电极棒形成封装部3、4的情况下，通常金属箔7、8位于封装部3、4的长度方向的中心轴上，因此必然是电极棒5a、6a的另一端部不位于封装部3、4的长度方向的中心轴上。但是其另一方面是，电极棒5a、6a中埋入封装部3、4的部分，在其封装过程中位于封装部3、4的长度方向的中心轴上。其结果是，电极棒5a、6a有可能以其长度方向的中心轴相对于封装部3、4的长度方向的中心轴倾斜的状态封装。一旦电极棒5a、6a这样倾斜，电极5、6之间的距离Ld偏离所希望的大小，高辉度化的实现受到妨碍，如此等等的问题导致灯性能的下降。

因此，通过采用如图11所示的与金属箔7、8接合的部分被去掉一半的电极棒40a，能够使电极棒40a的长度方向的中心轴与封装部3、4的长度方向的中心轴大致一致，因此能够确保所希望的电极40间的距离Ld，能够抑制灯性能的下降。

(4)关于切口部

在第1实施方式中，切口部12a的形状在从正交于电极棒5a的轴心的方向观察被覆箔12时(参照图3(a))为四方形状，但是也可以是其他形状，例如半圆形、半椭圆形、三角形等多边形。

在第1实施方式中，金属箔7、8的与电极棒5a、6a接合(焊接)的部分的背面侧部分(以被接合的面为表面时，背面侧部分处于背面)没有被被覆箔12、13被覆，但是也可以形成为将接合部分的背面侧部分被覆的结构。

图12表示被覆箔的变形例，(a)是表示从被覆箔42的有缺口部的一侧观察将被覆箔42嵌入电极棒5a的状态的图，(b)是表示将被覆箔42嵌入电极棒5a的状态的图，(c)是表示将被覆箔42嵌入以使缺口部位于电极棒5a与金属箔7的接合部分的状态的图。

在这里，图12中的“42d”是卷绕之前的片状箔材中将箔卷绕为套筒状的方向上，没有被去除一部分的一侧的端部，符号“42c”是将箔材卷绕为筒状的方向上，去除了一部分的一侧的端部。

本变形例的被覆箔42用与第1实施方式中说明的切口部12a相同的方法形成，但是在第1实施方式中，片状的箔材的一角被去掉四方形状的一块，但是在本例中，将该去除的部分(面积)减小，同时从去除的部分向另一端(卷绕方向上，与去除部分相反的一侧的端部)42d一侧移动规定量的位置上，通过形成狭缝42a形成切口部。

从而，在将上述片状箔材卷绕为套筒状的状态下，如该图(a)所示，形成两个插入金属箔7的狭缝。该两个狭缝是由箔的端部42d、42f、42e构成的狭缝和在片状箔的状态下预先设置的狭缝42a。而且，在该两个狭缝之间，在连结狭缝的前端(有电极线圈的一侧的端)相互之间的假想线(图12(a)上用虚线表示，用符号“42g”标出)上，将被两条狭缝夹着的部分向外侧弯折形成盖部42b。

而且在接合金属箔7的状态下，如图12(c)所示，金属箔7嵌入两个狭缝，对金属箔7的电极棒5a与金属箔7的接合部分，从金属箔7一侧(金属箔7的背面侧)利用盖部42b覆盖其背侧部分。这样，能够抑制金属箔7与电极棒5a的接合部(固定部分)可能发生的裂纹。

(5)关于制造方法

在第1实施方式中，利用将一片片状箔材一重卷绕形成的构件，但是也可以例如将一片片状箔材多重卷绕或卷为螺旋状等形成构件。又可以将多片片状箔材多重卷绕。在这种情况下，片状箔材中可以预先去掉相当于切口部的部分，也可以在卷绕为套筒状后形成切口部。

又，在片状箔材中预先去除的部分不限于片状箔材的一角，也可以是向沿着卷绕方向的端边的中央侧移动的部分。

而且，每当将被覆箔加工为最终形态的套筒状时，如上所述，可以将片状的箔材卷绕，也可以将原来是棒状的材料切削加工形成无缝的套筒状，又可以将套筒状的粗管材料压延加工。

在被覆箔采用片状箔材卷绕形成的构件的情况下，采用卷绕为其内径比电极棒内径稍小，而且在该卷绕的状态下能够弹性变形的构件，这样，在将该被覆箔嵌入电极棒后，借助于回弹的力，能够增加被覆箔对电极棒的紧贴力，能够可靠地防止电极棒与被覆箔之间发生错动。

而且，防止电极棒与被覆箔之间发生错动的方法还有如下所述方法。

即在例如电极棒与被覆箔重叠的区域，通过从外部按压其一部分，在电极棒上形成凹部，在被覆箔上分别形成能够与该凹部对应地嵌入的凸部，借助于该凹凸，将被覆箔卡在电极棒上，能够防止错动。

在这里，电极棒与金属箔通过点焊接进行固定的情况下，在电极棒上作为点焊形成的焊接痕迹必然形成凹部，因此，通过从外部用机械力按压被覆箔中位于该凹部的部分，能够形成与上面所述相同的凹凸，能够防止其错动。作为上述从外部按压的手段，能够通过点照射激光在被覆箔上设置凸部。

工业应用性

本发明的高压放电灯，由于能够有效防止封装部的破损，所以作为投射式图像显示装置的光源，即高压汞灯是有用的。又可以就这样使用于高压汞灯以外的，例如金属卤化物灯等的高压放电灯，作为例如汽车前照灯用的金属卤化物灯是有用的。

Claims (9)

1.一种高压放电灯，其特征在于，

具备在玻璃制造的容器的内部配置有电极的发光管，

所述发光管具有在内部封入封入物并且形成放电空间的发光部、以及与该发光部连接设置的封装部，

所述电极具有端部以重叠于金属箔的状态与金属箔接合的电极棒，

具有切口部的套筒状的金属制造的被覆箔以所述切口部位于所述电极棒与所述金属箔的接合部分的状态嵌入所述电极棒，

所述被覆箔以及所述金属箔以该被覆箔被嵌入的状态封装于所述封装部。

2.权利要求1所述的高压放电灯，其特征在于，

在所述电极棒与所述被覆箔之间不存在将两者加以固定的固定部分。

3.权利要求1所述的高压放电灯，其特征在于，

所述被覆箔的所述金属箔一侧的端部被弯折，以闩在所述电极棒的与所述金属箔接合的一侧的边缘上。

4.权利要求1所述的高压放电灯，其特征在于，

所述被覆箔的一部分在所述电极棒与所述金属箔重叠的区域被夹入所述电极棒与所述金属箔之间的间隙。

5.权利要求1所述的高压放电灯，其特征在于，

所述被覆箔由钼、铌、铼、钽、以及钨中的任一种或以其为主成分的合金构成。

6.权利要求1所述的高压放电灯，其特征在于，

在所述被覆箔上，对所述电极棒与所述金属箔的接合部分，形成从所述金属箔一侧将其被覆的盖部。

7.权利要求1所述的高压放电灯，其特征在于，

所述电极棒的形状为圆柱体形状，

所述电极棒的另一端部其相对于所述电极棒的长度方向垂直切断的断面具有大致为半圆形的形状。

8.一种灯单元，其特征在于，具备：

权利要求1至7的任意一项所述的高压放电灯；以及

具有凹反射面的反射镜，

在所述反射镜内组装入所述高压放电灯，形成能够利用所述反射面反射所述高压放电灯射出的光线的结构。

9.一种投射式图像显示装置，其特征在于，具备：

权利要求8所述的灯单元；

将所述灯单元来的照明光调制后形成光学图像的光学单元；以及

将所述光学图像放大投射的投射装置。

Images