[发明专利]短弧型放电灯

说明书

技术领域

本发明涉及一种短弧型放电灯，特别是涉及用于半导体或液晶制造领域等的曝光用光源或投影仪的背光用光源的短弧型放电灯。

背景技术

短弧型放电灯因其发光管内相对配置的一对电极的前端距离短，接近点光源，因此通过与光学系统组合，用作曝光装置或投影仪的背光用的光源。

日本特开平10-188890号公报(专利文献1)中公开了现有的短弧型放电灯。

图13表示该现有的短弧型放电灯，短弧型放电灯的发光管20具有位于中央的形成大致球状的发光部21及其两端的封固部22。在发光部21内，由钨等构成的阴极23与阳极24相互面对地相对配置，并且内部的发光空间S中封入了水银、氙气等发光物质。

连接设置在上述阴极23及阳极24上的电极轴，通过未图示的金属箔被封固部22、22封固。

然而近年来，用于半导体或液晶面板的制造工序的上述短弧型放电灯，如日本特开2000-181075号公报(专利文献2)中所述，为求省电，采用了并非总是以固定的功率来点灯，而是仅在曝光时以额定功率来点灯(一般点灯)，当基板移动等的待机时，则以比上述额定功率小的最小限度功率来点灯(待机点灯)的点灯模式。(以下称为“完全-待机(full-standby)点灯”)。

例如，曝光时以额定功率使其点灯0.1～10秒，待机时则以比额定功率小的待机功率使其点灯0.1～100秒，如此反复进行。

但是，灯点灯、熄灯时，或上述的完全-待机点灯时的输入功率改变时等的情况下，由于从电弧流入阳极的热流束产生变化，因此阳极温度变化，从而在阳极产生内部应力。

此时如图14所示，在阳极24的前端面中与电弧相对的前端中央部30是温度变化最大的部分，因此热膨胀也变大。与此相对，该中央部30周边的周边环状部31，比上述中央部30的温度变化少，其热膨胀也较小。

因此，前端中央部30热膨胀较大，便会从热膨胀较小的周边环状部31受到压缩应力，结果导致从前端变突出而变形。

这样的突出即使在额定点灯时阳极前端温度稳定之后，也无法完全恢复原本的形状而残留下来。再者，尤其是完全-待机点灯时，这样的变形会反复发生，由于突出累积而造成肥大化。

于是，放电会集中于肥大化的突出部，使该突出部异常过热，电极物质便会蒸发而附着于发光管内壁，导致该发光管内壁黑化，引起照度急剧降低的问题。

专利文献1日本特开平10-188890号公报

专利文献2日本特开2000-181075号公报

发明内容

本发明要解决的课题，是鉴于上述现有技术的问题点，特别针对采用完全-待机点灯方式的短弧型放电灯，提供一种短弧型放电灯，其具有能够缓和阳极前端所产生的热应力，防止阳极前端的中央部分变形突出、并且能够防止黑化的阳极构造。

为解决上述课题，本发明的短弧型放电灯的特征为：在阳极的前端中央部形成开口，在该开口内插入插入体，在上述阳极开口的内表面或插入体的外表面的至少任意一方，形成沟槽或凹部，通过将该插入体在上述阳极开口内接合，使上述阳极内形成空隙。

此外，其特征为：在上述插入体的外表面形成多个环状沟槽。

此外，其特征为：在上述插入体的外表面形成螺旋状沟槽。

此外，其特征为：在上述插入体的外表面，多个点状凹部形成于圆周方向及轴向。

此外，其特征为：上述插入体由环状插入体及插入上述环状插入体开口的棒状插入体构成。

根据本发明的短弧型放电灯，通过沿着阳极前端面的前端中央部以及其周边环状部的边界区域，在轴向上形成空隙，使特别是在完全-待机点灯时等情形，即使阳极前端部的温度产生变化，前端中央部的热变形进入该空隙内而被吸收，因而能够防止此前端中央部变形而向前方突出，其结果是，该前端中央部不会受到异常加热，从而能够避免发光管提早黑化。

附图说明

图1是本发明的短弧型放电灯的第1实施例的阳极前端部的主要部位剖面图。

图2是制造图1的阳极构造的方法的第1方式的说明图。

图3是制造图1的阳极构造的方法的第2方式的说明图。

图4是用于制造第2实施例的阳极构造的插入体的说明图。

图5是制造第3实施例的阳极构造的方法的说明图。

图6是制造第4实施例的阳极构造的方法的说明图。

图7是插入体与阳极的接合方法的说明图。

图8是实施图7的接合方法的装置的说明图。

图9是其他接合方法的说明图。

图10是接合部分的放大剖面照片。