專利名稱：放電燈的支撐結構和照明裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及放電燈的支撐結構和照明裝置。
背景技術：
作為汽車用前燈，使用了石英制放電管的高壓放電燈由于其亮度和發(fā)光效率高所以被廣泛使用。使用了此類石英管的放電燈，由于放電管是透明的因而可將放電管內的發(fā)光氣體所形成的發(fā)光部作為放電燈的點光源使用。
專利文獻1(特開平5-8684號公報)中公開了在記載的放電前燈中共同使用金屬鹵化物燈和高壓鈉燈來作為前燈用的光源。
此外，本申請人在專利文獻2(特開2001-76677號公報)中公開了可作為汽車用前燈的類似點光源使用的高壓放電燈。根據(jù)該公報記載，在使用石英制發(fā)光管的情況下，如果在發(fā)光管內部容納發(fā)光體并使之發(fā)光，則由于可從透明的石英發(fā)光管的外部看到內部發(fā)光體，所以發(fā)光體起到點光源的作用。但是，用于使用透光性多晶氧化鋁制成的發(fā)光管的高壓放電燈是半透明的，所以如果從外部觀察，則可看到發(fā)光管的整體呈一體的發(fā)光體。因此，通過將發(fā)光管自身充分小型化而成為可作為類似點光源使用的狀態(tài)。
例如，在汽車用前燈中，在預定位置設置發(fā)光管，并用反射器將來自發(fā)光管的光反射以向前方投射。這時，為在投射后的聚光位置處不產(chǎn)生偏移，緊密確定點光源和反射器的三維位置關系和反射器的表面性狀。
這樣，在汽車用前燈中，需要緊密確定放電燈中的點光源(或類似點光源)和反射器(反射鏡)之間的三維位置關系。因此，放電燈對反射鏡基體的固定方法成為問題。
作為該固定方法，有例如圖1所示的方法(專利文獻3實開平6-64201號公報)。即，例如在陶瓷制成的反射鏡基體11上設置固定電極用的通孔7和固定放電燈用的設置孔11a。
在將發(fā)光管5相對于反射鏡基體11在預定位置固定時，將發(fā)光管5的一端5a插入設置孔11a內。端部5a和供電部件2A在該狀態(tài)下通過設置孔11a，并突出到反射鏡基體11的凸面?zhèn)?。在端?a的末端設有電力供給用的金屬件22，且金屬件22突出到反射鏡基體11的外側。此外，供電部件20相對于與其相交的供電部件6而機械地固定，并電連接。于是，將供電部件6的前端插過反射鏡基體11的通孔7。在該狀態(tài)下進行發(fā)光管5的定位。
但是，此類支撐結構存在以下問題。即，將發(fā)光管5的一端5a插入到反射鏡基體11的設置孔11a內，確定發(fā)光管5內的電弧A(點光源)的位置以相對于反射鏡基體11的內面在三維空間內固定于緊密的位置上。而且，在該狀態(tài)下將接合材料14填充到設置孔11a內，并使接合材料14硬化。常用的接合材料為例如耐熱接合劑(商品名スミセラス)。接合材料14露出到反射鏡基體11外側，發(fā)光管的固定工具21插入到接合材料14內并固定。
但是，在三維空間內緊密地把持發(fā)光管5內的點光源A的位置的同時，設置孔11a內填充接合材料14的工序難以實施。再有，即使假設在填充接合材料14的階段相對于反射鏡基體11內面在三維空間內緊密地固定放電弧A的位置，在接合材料14在設置孔11a內硬化時，接合材料14存在收縮或因密度分布而產(chǎn)生變形的傾向。于是，隨著接合材料14的收縮和變形，發(fā)光管5的一端5a的位置在三維空間內移動，放電弧A的位置相對于反射鏡基體內面產(chǎn)生位置偏移，從而使投射光束的聚光位置的聚光密度下降。于是，由于該制品成為不合格品，所以制造成品率下降。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供在用脆性材料構成的反射鏡基體來支撐放電燈的支撐結構中在將放電燈相對于反射鏡基體固定時易于防止投射光束的聚光位置的偏移的結構。
本發(fā)明是一種支撐結構，其用于由脆性材料構成的反射鏡基體來支撐具備放電用的第一電極和第二電極的放電燈，其特征在于具備反射鏡基體、電連接到第一電極的第一供電部件和電連接到第二電極的第二供電部件，在反射鏡基體上設有第一通孔和第二通孔，第一供電部件插入并固定于第一通孔中，第二供電部件插入并固定于第二通孔中，放電燈在從反射鏡基體浮起的狀態(tài)下通過第一供電部件及第二供電部件被支撐在反射鏡基體上。
此外，本發(fā)明是照明裝置，其特征在于具備上述支撐結構以及由該支撐結構所支撐的放電燈。雖然本發(fā)明的照明裝置包括在反射鏡基體上形成反射膜之前的半成品，但也包括在反射鏡基體上形成反射膜而成為投射照明裝置后的照明裝置。
根據(jù)本發(fā)明，將與放電燈的電極連接的第一供電部件和第二供電部件分別插入反射鏡基體的通孔，在該狀態(tài)下將第一供電部件和第二供電部件相對于反射鏡基體固定。通過固定第一供電部件和第二供電部件的位置，可將放電燈有效對準于預定位置上。這時，與由接合材料14將放電燈固定于反射鏡基體的設置孔11內的情況不同，由于插入第一供電部件的通孔1a的孔徑小，接合材料也少，所以可無視在接合材料硬化時的第一供電部件的位置偏移。因此，由于可防止投射光束的聚光位置偏移并提高制造成品率，所以本發(fā)明的結構在工業(yè)上有很大利用性。


圖1是示意將發(fā)光管端部5a插入反射鏡基體11并接合的結構的剖視圖。
圖2是示意本發(fā)明的一個實施方式的放電燈3的支撐結構的剖視圖。
圖3是示意本發(fā)明的另一個實施方式的放電燈3的支撐結構的剖視圖。
圖4是放大來表示安裝到第一供電部件2A的反射鏡基體1的安裝部分的剖視圖。
圖5是表示圖4中安裝部的制造前的組裝體的剖視圖。
圖中1-反射鏡基體 1a-第一供電部件用通孔1b-第二供電部件用通孔2A-第一供電部件2B-第二供電部件 3-放電燈4A-第一放電用電極4B-第二放電用電極5-發(fā)光管 8-內側支撐體9-固定部件(固定法蘭) 10-板狀金屬片10a-把持部 10b-未把持部10c-板狀金屬片的第一表面 10d-板狀金屬片的第二表面11-間隙 15、16、21-接合材料
具體實施例方式
下面參照附圖來更詳細地說明本發(fā)明。
圖2是示意本發(fā)明的一個實施方式的支撐結構的剖視圖。脆性材料構成的反射鏡基體1上在預定位置設有供電部件用的通孔1a、1b。供電部件2A及2B從放電燈3的發(fā)光管5向發(fā)光管5的軸向突出。
在將發(fā)光管5相對于反射鏡基體11固定于預定位置時，將第一供電部件2A插入通孔1a并固定。此外，將供電部件20相對于將其機械地及電連接的第二供電部件2B進行安裝。如果移動第二供電部件2B，則發(fā)光管5同時在同一方向上移動同一距離?？蓪⒐╇姴考?B插入通孔1b并由接合材料21固定。這樣，在發(fā)光管5從反射鏡基體1內壁面浮起的狀態(tài)下，通過將第一供電部件2A及第二供電部件2B在預定值定位，可將放電燈3的放電弧A在預定位置上定位。
這時，如果是圖1所示的結構，則由于需要將放電燈的發(fā)光管5的端部5a設置于反射鏡基體的設置孔內并用接合材料固定，所以其位置易于從預定位置偏移，且在接合材料的硬化過程中易于產(chǎn)生大的偏移。但是，如果是例如圖2所示的本發(fā)明結構，則通過將第一供電部件2A及第二供電部件2B插入到各通孔1a、1b中并通過移動各供電部件2A、2B，可有效對準發(fā)光管5，從而可增大由反射鏡向預定位置的聚光密度。而且，與將發(fā)光管5插入設置孔的情況不同，由于僅將各供電部件插入各通孔，所以可減小通孔的孔徑，并減少接合材料的量。因此，幾乎不會產(chǎn)生接合材料硬化時的收縮和變形所引起的位置偏移。
在圖2中，主要表示了所謂的石英發(fā)光管型高壓放電燈。一方面，圖3所示的支撐結構與圖2的支撐結構相同，所以相同部分標以相同標記并省略說明。但是，在圖3的實例中，所使用的放電燈13是稱為所謂藍寶石發(fā)光管型的放電燈。本發(fā)明并不限于放電燈的類型，對各種類型的放電燈皆適用。
構成反射鏡基體的脆性材料沒有特別限定。雖然此類脆性材料沒有特別限定，但可舉出兼具耐熱性和耐熱沖擊性的玻璃(玻璃陶瓷)、陶瓷、金屬陶瓷、單晶體。
作為該玻璃，可舉出石英玻璃、硅酸鋁玻璃、硼硅酸玻璃、硅-氧化鋁-鋰系結晶化玻璃，硅-氧化鋁-鋅系結晶化玻璃、硅-氧化鋁-鋇系結晶化玻璃等。作為該陶瓷，可舉出對鹵系腐蝕性氣體有耐腐蝕性的陶瓷，特別理想地，為氧化鋁、氧化釔、碳酸釔鋁、氮化鋁、氮化硅、碳化硅。此外，也可以是其中任一種構成的單晶體。作為該金屬陶瓷，可舉出氧化鋁、氧化釔、碳酸釔鋁、氮化鋁、氮化硅等陶瓷和鉬、鎢、鉿、錸等金屬的金屬陶瓷。作為該單晶體，可舉出在可見光譜具有光學透明特性的例如金剛石(碳元素單晶體)和藍寶石(Al2O3單晶體)等。
在發(fā)光管為透明的情況下，放電管內的放電弧A起到點光源的作用。因此，由于來自點光源的光由反射鏡基體1上的反射膜反射，所以為提高反射后的聚光效率，必須相對于反射鏡基體內壁面在三維空間內高精度確定點光源A的位置，從而確定發(fā)光管5的位置。此外，在發(fā)光管為半透明(全部光線透射率85％或其以上且直線透射率30％或其以下)的情況下，發(fā)光管5的整體起到類似點光源的作用。因此，為提高反射后的聚光效率，必須相對于反射鏡基體內壁面在三維空間內高精度確定類似點光源的位置，從而確定發(fā)光管5的位置。
在放電燈上設有放電用的第一電極和第二電極。此類電極的材質和形態(tài)沒有限定。雖然各電極材質沒有特別限定，但是從鎢、鉬、鈮、錸及鉭所構成的群中選擇的純金屬較理想，或從鎢、鉬、鈮、錸及鉭所構成的群中選擇的兩種以上金屬合金較理想。特別地，鎢、鉬或鎢-鉬合金較理想。此外，這些純金屬或合金與陶瓷的復合材料較理想。
與第一電極連接的第一供電部件2A或與第二電極連接的第二供電部件2B、6的材質和形態(tài)沒有特別限定。雖然這些材質沒有特別限定，但是從鎢、鉬、鈮、錸及鉭所構成的群中選擇的純金屬較理想，或從鎢、鉬、鈮、錸及鉭所構成的群中選擇的兩種以上金屬合金較理想。特別地，鎢、鉬或鎢-鉬合金較理想。此外，這些純金屬或合金與陶瓷的復合材料較理想。或者，耐氧化性的鐵系合金(不銹鋼、鎳鉻合金、鐵鉻合金等)及鎳較理想。
再有，通過使各電極的材質和與各電極連接的各供電部件的材質相同，由于省去不同種金屬的連接，所以可顯著降低制造成本。
放電燈的種類沒有特別限定，可以是金屬鹵化物燈、高壓鈉燈、超高壓水銀燈等。
此外，放電燈的用途沒有特別限定，汽車用前燈、OHP(架空投影儀)、液晶投影儀等可適用于適合使用點光源或類似點光源的各種照明裝置。
在本發(fā)明中，將放電燈在從反射鏡基體浮起的狀態(tài)下支撐。只要放電燈離開反射鏡基體的反射面即可，該間隔根據(jù)反射鏡的設計而確定，所以沒有特別限定。
在反射鏡基體上所設的第一通孔中插入及固定有第一供電部件，第二通孔中插入及固定有第二供電部件。該具體方法沒有特別限定，可如下所述。
(1)通過在插入通孔中的供電部件和通孔壁面之間填充接合材料并使其硬化，可固定供電部件。
(2)相對于構成發(fā)光管的脆性材料來固定保持部件，可相對于該保持部件來固定供電部件。根據(jù)(2)的方法，不必直接接合脆性材料和供電部件，從而可更加容易且正確地確定供電部件的位置。
圖4是概要表示(2)的實施方式的接合結構的剖視圖。第一供電部件2A插入反射鏡基體1的通孔1a內，并向反射鏡基體1外突出。另一方面，在反射鏡基體1上安裝了板狀金屬片10的把持部10a。該把持部10a的第一表面10c由形成反射鏡基體1的脆性材料按壓并把持。把持部10a的第二表面10d由內側支撐體8按壓并把持。板狀金屬片10的未把持部10b向反射鏡基體1外突出。而且，通過在第一供電部件2A外周和板狀金屬片10內側面之間設置固定部件9，可將第一供電部件2A相對于板狀金屬片10的未把持部10b來進行安裝。固定部件9和供電部件2A、固定部件9和板狀金屬片10之間分別接合。
再有，也可以使接合材料分別介于內側支撐體8和板狀金屬片10之間、板狀金屬片10和反射鏡基體1之間。
在(2)的實施方式中，將保持部件安裝到反射鏡基體的安裝方法沒有特別限定，可以是后述接合材料的化學方法和機械方法。特別理想的是以下的方法。即，用板狀金屬片形成保持部件，并將保持部件的把持部用脆性材料把持。這時，在把持部和脆性材料之間的接觸界面所產(chǎn)生的應力通過板狀金屬片的變形而得到緩和。該情況下，雖然在板狀金屬片的把持部和脆性材料之間僅進行壓接即可，但是理想的是在把持部和脆性材料之間設有接合材料。該接合材料可以是后述的接合材料。
在該情況下，接觸部兩側可以與構成發(fā)光管的脆性材料接觸。或者，板狀金屬片的第一表面由反射鏡基體把持，第二表面由預定材料(例如脆性材料)構成的內側支撐體把持也可以。
在該實施方式中，板狀金屬片的厚度方向兩側理想的是用熱膨脹系數(shù)相等或相同的材料來壓接把持。這樣，在從兩側固定金屬片的材料間幾乎不產(chǎn)生應力，金屬材料所產(chǎn)生的應力相對于金屬材料厚度中心對稱而成為幾乎等價的應力分布，再有，由于金屬片的厚度比從兩側固定金屬片的材料的厚度薄的多，所以產(chǎn)生的應力因金屬片的塑性變形而得到緩和。因此，即使在壓接把持工序后，及在隨溫度變化的使用條件下，金屬片也不會出現(xiàn)彎折、斷裂、產(chǎn)生較大變形等致命損傷。
在本實施方式中，在金屬片的把持部和從兩側固定金屬片的材料之間的接觸界面產(chǎn)生的應力通過板狀金屬片的把持部的變形而得到緩和。
在金屬片的把持部和從兩側固定金屬片的材料之間的接觸界面產(chǎn)生的應力例如由以下原因而產(chǎn)生。金屬材料的熱膨脹系數(shù)設為α1、揚氏模量為E1，從兩側固定金屬片的材料的熱膨脹系數(shù)設為α2、揚氏模量為E2。在將金屬材料埋設于從兩側固定金屬片的材料中，并通過燒結溫度T1來壓接把持，冷卻到室溫時，在兩者完全不變形且在界面不產(chǎn)生滑動的情況下，金屬側的產(chǎn)生應力σ1由下式表示σ1∞E1×(T1-室溫)×(α1-α2)(1)同樣地，從兩側固定金屬片的產(chǎn)生應力σ2由下式表示σ2∞E2×(T1-室溫)×(α2-α1)(2)如果取鉬和氧化鋁組合作為實例，則由于鉬的熱膨脹系數(shù)約為5ppm/K、揚氏模量約為330Gpa，氧化鋁的熱膨脹系數(shù)約為8ppm/K、揚氏模量約為360Gpa，所以在從例如燒結溫度為1500℃冷卻到室溫時，如果鉬側完全沒有塑性變形，則鉬側產(chǎn)生約1500Mpa的壓縮應力。同樣地，氧化鋁側產(chǎn)生約1600Mpa的拉伸應力。
該應力值遠遠超過各材料的強度，且通常從兩側固定此類金屬片的材料和金屬部件的結構體中在任一材料界面產(chǎn)生破壞，從而不可能實現(xiàn)復合的材料。
但是，金屬中如果產(chǎn)生屈服應力以上的應力則引起塑性變形。此時，達到破壞前的變形的大小用“拉伸”表示，通常，“拉伸”為百分之幾到百分之幾十之間的非常大的值。
在本實施方式中，對于從兩側固定金屬片的材料(例如陶瓷材料)，通過使金屬材料側相對較薄，并設計成只在金屬側產(chǎn)生屈服應力以上的應力來塑性變形，可緩和熱膨脹差所產(chǎn)生的應力。
如果使例如鉬成為100微米厚的薄板，并使氧化鋁的厚度成為10mm的塊，則使鉬薄板變形而緩和應力所需的鉬側的變形由(3)式表示∈＝(T1-室溫)×(α1-α2)～0.5％(3)厚度方向的變形量為Δt＝∈×t～0.5微米(4)且能以非常微小的變形來緩和產(chǎn)生的應力。
如果取白金和氧化鋁組合作為實例，則由于白金的熱膨脹系數(shù)約為9ppm/K、揚氏模量約為170Gpa，氧化鋁的熱膨脹系數(shù)約為8ppm/K、揚氏模量約為360Gpa，所以在從例如燒結溫度為1500℃冷卻到室溫時，如果白金側完全沒有塑性變形，則白金側產(chǎn)生約250Mpa的拉伸應力。同樣地，氧化鋁側產(chǎn)生約530Mpa的壓縮應力。
如果該情況下也使白金成為100微米厚的薄板，且使氧化鋁的厚度為10mm的塊，則使鉬薄板變形而緩和應力所需的鉬側的變形由(3)式表示，且約為0.1％。雖然在白金側產(chǎn)生相對于壓接把持方向的拉伸應力，但是如果其深度方向僅產(chǎn)生0.1％的變形，則緩和了拉伸應力。如果為10mm的壓接把持深度，則僅為10μm。
這樣，氧化鋁材料和金屬材料的結構體中主要因兩者的熱膨脹差所產(chǎn)生的應力是其變形為1％以下的大小。一方金屬材料的屈服強度比拉伸強度小，且在延伸到斷裂前的拉伸由于是百分之幾到百分之幾十的大小，所以即使使金屬材料側的厚度比氧化鋁材料厚度相對較薄，只在金屬側產(chǎn)生屈服應力以上的應力使之塑性變形來緩和熱膨脹差，其變形量在“拉伸”值以內，金屬材料不破壞。此外，通過金屬材料變形，氧化鋁材料側產(chǎn)生的應力也得到緩和，可實現(xiàn)氧化鋁材料-金屬結構體。在使用利用燒成收縮而成為一體化的制法的情況下，成為高溫下的熱處理操作，即使通過金屬材料的高溫蠕變變形等也能緩和應力。
在優(yōu)選實施方式中，將板狀金屬片的把持部壓接的材料的熱膨脹系數(shù)差是2ppm/K或其以下，特別好的是1ppm/K或其以下。最理想的是兩者的熱膨脹系數(shù)相同。這樣，通過使兩者的熱膨脹系數(shù)一致，可進一步提高對本發(fā)明的反射鏡基體材料-金屬結構體的熱循環(huán)的穩(wěn)定性、可靠性。
在優(yōu)選實施方式中，壓接板狀金屬片的把持部的反射鏡基體是兼具耐熱性和耐熱沖擊性的玻璃(玻璃陶瓷)、陶瓷、金屬陶瓷的致密化的燒結體和玻璃的結構體，內側支撐體完全是相同材質的材料。內側支撐體與反射鏡基體的熱膨脹差可以是2ppm/K或其以下的材料。
這時，板狀金屬片在反射鏡基體和內側支撐體之間通過接合材料固定，將反射鏡基體加熱到預定溫度而使其膨脹，插入預先將板狀金屬片臨時固定到內側支撐體外側的物體，并可通過熱壓配合固定。
在用玻璃(或玻璃陶瓷)以熔解玻璃壓制成形等方法使反射鏡基體成形的情況下，如果預先將板狀金屬片和內側支撐體安裝于壓制模型，則板狀金屬片和內側支撐體在反射鏡基體的玻璃原料壓制成形時可同時一體化。
在用粉末成形體通過燒結而使反射鏡基體致密化的情況下，利用反射鏡基體的燒結收縮可使板狀金屬片和內側支撐體一體化。例如內側支撐體是燒制收縮率不同的燒結體，板狀金屬片可通過反射鏡基體燒成時的收縮差而壓接。將在后面描述此時的收縮率差的優(yōu)選值。
或者，在優(yōu)選實施方式中，內側支撐體可以是玻璃、單晶體等燒成不收縮的脆性材料。
在優(yōu)選實施方式中，板狀金屬片的厚度至少在把持部是1000μm或其以下，特別理想的是在200μm或其以下。這樣，通過使板狀金屬片變薄，利用板狀金屬片的變形來降低板狀金屬片和反射鏡基體間產(chǎn)生的應力，可容易地固定具備反射鏡基體和發(fā)光管的放電燈且可改善耐久性。但是，如果板狀金屬片過薄，則由于作為結構體的強度不足，所以板狀金屬片的把持部厚度理想的是為20μm或其以上，更理想的是為50μm或其以上。
在通過反射鏡的燒結來固定板狀金屬片的情況下，板狀金屬片的材質理想的是高熔點金屬。作為高熔點金屬，理想的是從鉬、鎢、錸、鉿、鈮和鉭構成的群中選擇的一種或一種以上的金屬或包含該金屬的合金。在通過接合材料和熱壓配合來固定板狀金屬片的情況下，板狀金屬片的材質可在使用具備該反射鏡和放電燈的照明裝置的條件下、耐熱性和耐氧化性等耐久性優(yōu)良，理想的是抗氧化性的鐵系合金(不銹鋼、鎳鉻合金、鐵鉻合金等)及鎳。
具體地，如圖5所示，設置反射鏡基體1A、內側支撐體8A及板狀金屬片10。在反射鏡基體1A和板狀金屬片10之間設置接合材料15，在內側支撐體8A及板狀金屬片10之間也設置接合材料16。
反射鏡基體1A可舉出例如兼具耐熱性和耐熱沖擊性的玻璃(玻璃陶瓷)、陶瓷、金屬陶瓷等。這些材料可以是由粉末構成的成形體，也可以是致密化的燒結體或玻璃的結構體。在成形體的情況下，可在其中含有有機接合劑或助燒結劑等添加劑。此外，可以是該成形體的煅燒體或脫脂體。
內側支撐體8A例如由陶瓷粉末或金屬陶瓷用的陶瓷-金屬混合粉末構成?？稍谄渲泻杏袡C接合劑或助燒結劑等添加劑。另外，被燒成體8A可以是各種粉末的成形體，也可以是該成形體的煅燒體或脫脂體，但被燒成體1A和8A的燒成收縮率，外側的被燒成體1A要大。
作為內側支撐體8A的材質，也可選擇不產(chǎn)生燒成收縮的陶瓷燒結體、單晶體、玻璃、金屬等已完成致密化的材料。該情況下，與反射鏡基體之間的熱膨脹差理想的是2ppm/K或其以下。
在反射鏡基體成形體1A和內側支撐體成形體8A皆是成形體的情況下，在將反射鏡基體、內側支撐體及金屬片10分別臨時固定在預定位置后燒成并使其致密化。于是，如圖4(燒結后)所示，在固定直徑分別變小的反射鏡基體和內側支撐體8的同時金屬片10也一體化。
這里，在燒成工序中，單獨燒成內側支撐體用的被燒成體8A時的外徑比單獨燒成位于外側的反射鏡基體2A時的內徑大。這樣，在燒制時，相對于板狀金屬片10的把持部10a從發(fā)光容器及內側支撐體向發(fā)光管的徑向施加壓接力以提高貼附性和氣密性。
根據(jù)此類觀點，一般而言，單獨燒成內側支撐體用被燒制體時的外徑RO相對于單獨燒成反射鏡基體被燒制體時的內徑RI的比率(RO/RI)理想的是為1.04或其以上，更理想的是為1.05或其以上。
如果(RO/RI)過大，則反射鏡基體和內側支撐體易于產(chǎn)生蠕變。從該觀點出發(fā)，(RO/RI)理想的是為1.20或其以下，更理想的是為1.15或其以下。
在(1)、(2)的實施方式中，各接合材料的種類沒有特別限定，可如下所示(a)從氧化鋁、氧化鎂、氧化釔、氧化鑭及氧化鋯構成的群中選擇的陶瓷或從氧化鋁、氧化鎂、氧化釔、氧化鑭及氧化鋯構成的群中選擇的多種陶瓷的混合物。
(b)金屬陶瓷。作為構成金屬陶瓷的陶瓷，可舉出從氧化鋁、氧化鎂、氧化釔、氧化鑭及氧化鋯構成的群中選擇的一種或一種以上的陶瓷非混合物或其混合物。
該金屬陶瓷的金屬成分理想的是鎢、鉬、錸、或鎢、鉬及錸構成的群中選擇的兩種或兩種以上的金屬合金。這樣，可給予封閉材料對金屬鹵化物的高耐腐蝕性。在該金屬陶瓷中，陶瓷成分的比例為55重量％或其以上，更理想的是60重量％或其以上(金屬成分的比例為剩余部分)。
(c)在形成為多孔質的金屬(多孔質骨架)中浸滲陶瓷組成物而得到的接合材料。
下面說明實施例。
(實施例1)參照圖2、圖4及圖5來進行說明，并制造反射鏡基體1所形成的放電燈3的支撐結構。
但是，發(fā)光管5由石英形成。反射鏡基體1由氧化鋁形成，厚度約為4mm。供電部件2A、6及2B分別由鉬制成的直徑1mm的圓棒形成。
通孔1a的內徑(燒成后)為1.1mm。板狀金屬片10是厚度100-200μm的鉬制圓筒。內側支撐體8通過擠壓成形而成形并提前進行預燒，并通過加工成預定尺寸而形成。上述(RO/RI)為1.1。燒成條件在1600℃下為兩小時。在該狀態(tài)下燒成反射鏡基體1及內側支撐體8，并在兩者間固定板狀金屬片10的把持部10a。在燒結后的反射鏡基體表面上施以機械加工，并在調整形狀和表面粗糙度后，在反射鏡基體內壁面形成反射膜。通孔1b的內徑為1.1mm，在其中插入第二供電部件2B，并用耐熱接合劑(商品名スミセラス)接合。
在將板狀金屬片10安裝到反射鏡基體1上后，使用固定法蘭9來固定供電部件2A。固定法蘭9的厚度為2mm(理想的是1-3mm)。使耐熱接合劑(商品名スミセラス)介于固定法蘭9和板狀金屬片10之間而接合，將固定法蘭9和第一供電部件2A用耐熱接合劑(商品名スミセラス)接合。這時，在使放電燈在反射鏡基體1上有效對準并確定位置、固定。
在發(fā)光管內部填充氬氣，并以通常輸入重復開三分鐘-關兩分鐘-熄燈的循環(huán)。其結果可知，向聚光點的聚光狀態(tài)好且易于確定位置。此外，在經(jīng)過2500小時后，發(fā)光管見不到裂紋。
(實施例2)發(fā)光管5由石英形成。反射鏡基體1由硅-氧化鋁-鋅系結晶化玻璃形成，厚度約為4mm。硅-氧化鋁-鋅系結晶化玻璃在用預定原料調和并混合預定玻璃組成(主成分為SiO255wt％、Al2O320wt％、ZnO25wt％)后，在1500℃下玻璃熔解后，將熔解玻璃用壓制成形來成形為預定的反射鏡形狀，然后加工通孔1a、1b及內側支撐體8的插入部孔1a而形成。供電部件2A、6及2B分別由不銹鋼制造的直徑1mm的圓棒而形成。
通孔1b的內徑為1.1mm，其中插入了第二供電部件2B，并由壓接端子連接。通孔1b的內徑為1.1mm。板狀金屬片10為厚度0.5mm的不銹鋼制圓筒。在將硅-氧化鋁-鋅系結晶化玻璃的熔解玻璃用管成形方法形成內側支撐體8后，切斷加工為預定尺寸。反射鏡基體1的內側支撐體插入孔中插入板狀金屬片10和內側支撐體8，使耐熱接合劑(商品名スミセラス)介于板狀金屬片10和內側支撐體8之間來固定板狀金屬片10的把持部19a。
在該狀態(tài)下，將反射鏡基體、內側支撐體進行結晶化熱處理，析出玻璃中的β-石英固溶體、Zn-透鋰長石固溶體的微細結晶而得到結晶化玻璃。接著，在反射鏡基體內壁內面上形成反射膜。
在將板狀金屬片10安裝到反射鏡基體1上后，使用固定法蘭9來固定供電部件A。固定法蘭9的厚度為2mm(理想的是1-3mm)。固定法蘭9和板狀金屬片10之間通過耐熱接合劑(商品名スミセラス)而接合，并將固定法蘭9和第一供電部件2A用耐熱接合劑(商品名スミセラス)接合。這時，在使放電燈在反射鏡基體1上有效對準并確定位置、固定。
權利要求
1.一種放電燈的支撐結構，其用于由脆性材料構成的反射鏡基體來支撐具備放電用的第一電極和第二電極的放電燈，其特征在于具備反射鏡基體、電連接到所述第一電極的第一供電部件和電連接到所述第二電極的第二供電部件；在所述反射鏡基體上設有第一通孔和第二通孔，所述第一供電部件插入并固定于所述第一通孔中，所述第二供電部件插入并固定于所述第二通孔中，所述放電燈在從所述反射鏡基體浮起的狀態(tài)下通過所述第一供電部件及所述第二供電部件而由被支撐在所述反射鏡基體上。
2.根據(jù)權利要求1所述的放電燈的支撐結構，其特征在于具備用于保持所述第一供電部件的保持部件，該保持部件具備由所述反射鏡基體把持的把持部和支撐所述第一供電部件的非把持部。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的放電燈的支撐結構，其特征在于所述保持部件由板狀金屬片構成，所述把持部和所述脆性材料之間的接觸界面上產(chǎn)生的應力通過所述金屬片的變形而得到緩和。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的放電燈的支撐結構，其特征在于所述把持部的厚度是20-1000μm。
5.根據(jù)權利要求2-4中任一項所述的放電燈的支撐結構，其特征在于所述把持部和所述脆性材料之間設有接合材料。
6.根據(jù)權利要求3-5中任一項所述的放電燈的支撐結構，其特征在于所述板狀金屬片的第一表面由所述反射鏡基體把持，所述板狀金屬片的第二表面由內側支撐體把持。
7.根據(jù)權利要求6所述的放電燈的支撐結構，其特征在于所述反射鏡基體和所述內側支撐體之間的熱膨脹系數(shù)差為2ppm/K或其以下。
8.根據(jù)權利要求1-7中任一項所述的放電燈的支撐結構，其特征在于構成所述反射鏡基體的脆性材料從玻璃和玻璃陶瓷所構成的群中選擇。
9.根據(jù)權利要求3-8中任一項所述的放電燈的支撐結構，其特征在于所述板狀金屬片由耐氧化性的鐵系合金構成。
10.根據(jù)權利要求1-9中任一項所述的放電燈的支撐結構，其特征在于具備在所述反射鏡基體上形成的反射膜。
11.一種照明裝置，其特征在于具備權利要求1-10中任一項所述的支撐結構，及由該支撐結構所支撐的放電燈。
全文摘要
本發(fā)明提供在用脆性材料構成的反射鏡基體來支撐放電燈的支撐結構中，在將放電燈相對于反射鏡基體固定時能夠防止投射光束的聚光位置的偏移的結構。本發(fā)明的支撐結構具備反射鏡基體(1)、電連接到第一電極(4A)的第一供電部件(2A)和電連接到第二電極(4B)的第二供電部件(2B)。在反射鏡基體(1)上設有第一通孔(1a)和第二通孔(1b)。第一供電部件(2A)插入并固定于第一通孔(1a)中，第二供電部件(2B)插入并固定于第二通孔(1b)中。放電燈(3)在從反射鏡基體(1)上浮起的狀態(tài)下通過第一供電部件(2A)及第二供電部件(2B)而被支撐在反射鏡基體(1)上。
文檔編號H01J61/36GK1841641SQ200610066339
公開日2006年10月4日 申請日期2006年3月30日 優(yōu)先權日2005年3月31日
發(fā)明者渡邊敬一郎, 太田隆 申請人:日本礙子株式會社