短弧放电灯及光源装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供短弧放电灯及光源装置，能够防止在密封管内传播的光所造成的密封管及对开接合玻璃的破损、变形。本发明专利技术的短弧放电灯经由对开接合玻璃(7)密封接合与发光管连续设置的密封管、和支承配置在发光管内的电极的电极芯棒，所述短弧放电灯的特征在于，在密封管的表面设有光放射面和光反射面，将在密封管内传播的光从光放射面向外部放射。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及适合于曝光装置或投影装置等的光源的短弧放电灯及使用了短弧放电灯的光源装置。
技术介绍
—直以来，作为投影装置的光源，已知有如图2所示的短弧放电灯，该短弧放电灯在发光管3内封入有以氙气等稀有气体为主要成分的放电气体。在该短弧放电灯中，在石英玻璃制的发光管3的两端连续地形成有石英玻璃制的密封管4，在发光管3内配置有以钨或钼为主要成分的一对电极5，该电极5通过与以钨或钼为主要成分的电极芯棒6接合而被保持。另外，该短弧放电灯(以下称为“灯”)通过使点亮中的发光管内部的放电气体压力变得非常高，来提高亮度。并且，在发光管内部未封入水银，因此，灯的点亮时流过灯的电流值比封入有水银的短弧水银放电灯高。因此，为了使得即使在高封入气体压力下密封管4也不会破损，而且向电极5供给大电流，采用了对开接合(段継)玻璃密封构造，该对开接合玻璃密封构造中，使与电极5接合的电极芯棒6从密封管端部突出，在密封管4的内部经由对开接合玻璃7密封接合电极芯棒6和密封管4。有时在密封管4上设有灯头8。另外，有时灯头8与电极芯棒6电连接。灯头8例如具有保持灯、或安装向电极芯棒6供给点亮电流的布线的功能等。在发光管3中封入有大气压以上的氙气来作为放电气体，向灯供给了点亮电力时，通过电极之间的放电而产生电弧，从电弧放射以可见光为中心的紫外光到红外光的大范围区域的光。如图1所示，灯2被配置在一方开口且以电弧为焦点的椭圆状的反射镜1内。从灯放射的光被反射镜1会聚而得以利用。然而，从电弧放射的光的一部分以光在光纤的内部进行全反射的方式，在发光管3及与发光管3连续设置的密封管4的内部传播(以下称为“光纤效应”)。另外，电弧具有规定的宽度，从偏离了反射镜1的焦点的位置的电弧放射的光没有被反射镜1适当地会聚，而被照射到发光管3和密封管4。所照射的光的一部分因光纤效应而在发光管3及密封管4的内部传播。图4是现有的经由对开接合玻璃7接合了密封管4和电极芯棒6的对开接合玻璃密封构造的剖视图。密封管4经由在灯轴向外侧描绘弧那样的突出部9与对开接合玻璃7接合。在一般情况下，通过熔融等进行加工、变形，来制造出这样的密封管的形状，因此，在制造时，会在密封管4的突出部9处残留有微小的加工形变。从电弧放射的光的一部分L1朝向灯轴向端部，在密封管4的内部传播，集中在密封管4的突出部9。放电所产生的光是从紫外线到红外线的大范围区域的光，紫外线会切断构成密封管4的石英玻璃的分子耦合，导致石英玻璃劣化。特别是，紫外线集中在密封管4的突出部9这样的具有形变的部分处，由此，形变部分的分子耦合被切断，石英玻璃变脆，不久便会产生裂纹。如果在产生了裂纹的状态下点亮灯，则有可能因高压状态的放电气体而以裂纹为起点导致灯破裂。同样地，红外线集中在密封管4的突出部9，从而密封管的突出部9被加热。由此，在突出部9处进一步产生因热造成的形变，从而容易产生上述的紫外线集中所造成的裂纹。另外，包含突出部9的密封管被加热，由此，保持着电极芯棒6的对开接合玻璃7也被加热。如果对开接合玻璃7的温度超过形变点，则对开接合玻璃7产生形变，并且，对开接合玻璃7的温度长时间地超过形变点，由此，对开接合玻璃7 —点点地变形。另外，如果对开接合玻璃7的温度超过软化点，则对开接合玻璃7在短时间内较大程度地变形。对开接合玻璃7因点亮中的高压状态的放电气体而向灯轴向外侧变形，导致由电极芯棒支承的电极的位置也随着对开接合玻璃而移动。因此，电弧的位置偏离反射镜的焦点，导致放射的光的利用效率降低。并且，有时因电极之间距离的变动而引起的灯的点亮电力特性的变化，导致无法正常地点亮灯。 对此，通过在密封管4的外表面具有光反射部件，能够防止光照射密封管4。然而，密封管4在灯的点亮中被加热至几百度。其结果是，例如有可能产生如下这样的不利影响等:因密封管4与光反射部件的热膨胀差而对密封管4施加应力，从而密封管4破损；或者，光反射部件的成分与密封管4发生反应而使密封管4的强度劣化，从而密封管4破损。除此以外，利用光反射部件无法防止在密封管内部传播的光。另外，在密封管表面具有这种能够耐受住几百度的温度环境的光反射部件时，导致灯的制造成本上升。
技术实现思路
为了解决上述课题，第1方面所述的短弧放电灯包括:发光管，其在内部具有一对电极；电极芯棒，其支承所述电极；以及密封管，其与所述发光管连续设置，且与所述电极芯棒密封接合，所述密封管包括:外侧密封管，其与所述发光管连续设置；外侧密封管直径缩小部，其与所述外侧密封管连续设置，且外径朝向灯轴向外侧缩小；外侧密封管端部，其与所述外侧密封管直径缩小部连续设置，且沿着灯径向位于所述外侧密封管直径缩小部的电极芯棒侧；内侧密封管，其与所述外侧密封管端部的发光管侧连续设置；以及对开接合玻璃，其与所述内侧密封管连续设置，且与所述电极芯棒密封接合，所述短弧放电灯的特征在于，在所述外侧密封管端部的灯轴向外侧端面上具有沿着灯径向的第1平坦面，所述第1平坦面比所述外侧密封管的内径更靠灯径向内侧，在所述外侧密封管端部的电极芯棒侧内周面的一部分处，具有直径增大部，所述直径增大部具有比所述外侧密封管端部的灯轴向外侧端面的内径大的内径且直径朝向灯轴向内侧增大。第2方面所述的短弧放电灯在第1方面所述的短弧放电灯中，其特征在于，所述第1平坦面是第1光放射面，所述第1光放射面将在所述外侧密封管的内部传播的光向所述密封管外部放射，所述直径增大部是光反射面，所述光反射面将在所述外侧密封管端部的内部朝向灯径向内侧传播的光向灯轴向反射。第3方面所述的短弧放电灯在第2方面所述的短弧放电灯中，其特征在于，在所述外侧密封管端部的灯端侧具有管状的导光部，所述导光部的内表面与所述电极芯棒侧内周面连续，在所述管状的导光部的灯轴向外侧端面上具有沿着灯径向的第2平坦面，所述第2平坦面是第2光放射面，所述第2光放射面将被所述光反射面反射并在所述导光部的内部传播的光向外部放射。第4方面所述的短弧放电灯在第2方面或第3方面所述的短弧放电灯中，其特征在于，所述直径增大部的具有最大内径的部分比所述外侧密封管端部的灯轴向中心更靠所述发光管侧。第5方面所述的光源装置具有第1方面至第4方面中的任意一项所述的短弧放电灯，所述光源装置的特征在于，包括:所述短弧放电灯；以及椭圆状的反射镜，其一方开口，并配置成围着所述短弧放电灯，以在所述反射镜的开口侧具有所述密封管的方式具有短弧放电灯，所述密封管在所述外侧密封管端部的灯轴向外侧端面上具有平坦面。根据本专利技术，能够抑制在密封管的内部传播的光集中在密封管的端部，并且，能够将因光纤效应而在密封管的内部传播的光向灯轴向外侧放射，能够防止光所包含的紫外线及红外线所造成的灯破损、或电极位置偏离。【附图说明】图1是本专利技术的灯及反射镜的概略剖视图。图2是本专利技术的灯的概略剖视图。图3是本专利技术实施方式的密封构造剖视图。 图4是现有的灯的密封构造截面说明图。图5是在外侧密封管端部具有平坦面的灯的密封构造截面说明图。图6是具有外侧密封管直径缩小部的灯的密封构造截面说明图。图7是本专利技术实施方式的具有直径增大部的密封构造截面说明图。图8是本专利技术实施方式的具有导光部的密封构造截面说明图。标号说明1:反射镜；2:灯；3:发光管；4:密封管；401本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种短弧放电灯，其包括：发光管，其在内部具有一对电极；电极芯棒，其支承所述电极；以及密封管，其与所述发光管连续设置，且与所述电极芯棒密封接合，所述密封管包括：外侧密封管，其与所述发光管连续设置；外侧密封管直径缩小部，其与所述外侧密封管连续设置，且外径朝向灯轴向外侧缩小；外侧密封管端部，其与所述外侧密封管直径缩小部连续设置，且沿着灯径向位于所述外侧密封管直径缩小部的电极芯棒侧；内侧密封管，其与所述外侧密封管端部的发光管侧连续设置；以及对开接合玻璃，其与所述内侧密封管连续设置，且与所述电极芯棒密封接合，所述短弧放电灯的特征在于，在所述外侧密封管端部的灯轴向外侧端面上具有沿着灯径向的第1平坦面，所述第1平坦面比所述外侧密封管的内径更靠灯径向内侧，在所述外侧密封管端部的电极芯棒侧内周面的一部分处具有直径增大部，所述直径增大部具有比所述外侧密封管端部的灯轴向外侧端面的内径大的内径且直径朝向灯轴向内侧增大。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：细木裕介，小平宏，盐谷幸男，
申请(专利权)人：株式会社ORC制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP