CN106373858A - 放电灯、放电灯的制造方法、光源装置以及投影机 - Google Patents

Abstract

一种放电灯，通过抑制电极间距离的扩大、电极与发光管之间的放电这双方，来实现长寿命化。本发明的放电灯具备发光管和一对电极。一对电极中的至少一方的电极具备：芯材；在芯材上将金属线卷绕3层以上而形成的线圈部；前端部，设置在相对于线圈部位于配置另一方的电极的一侧的芯材的端部，由导体形成；以及后端部，设置在相对于线圈部与前端部相反侧，由导体形成。后端部具备：具有第1直径的第1直径部；和第2直径部，位于与第1直径部相比远离线圈部的位置，具有比第1直径小的第2直径。

Description

放电灯、放电灯的制造方法、光源装置以及投影机

技术领域

本发明涉及放电灯、放电灯的制造方法、光源装置以及投影机。

背景技术

作为投影机的光源，已知有例如超高压水银灯等放电灯。在这种放电灯中，由例如钨等金属形成的一对电极在由石英玻璃形成的发光管的内部空间中以相互对置的方式配置，与水银以及卤素气体一起被封入。作为电极的制造方法，已知下述方法：在将金属制的导线在芯材上卷绕成线圈状后，使导线的一部分熔融，而使得成为放电的起点的前端部分形成。

例如在专利文献1中，公开了具备电极的短弧型超高压水银灯，该电极具有突起部、粗径部、线圈部以及轴部。在该超高压水银灯中，具有线圈从电极的前端朝向根部卷绕在轴部上后，在根部折回，再从根部朝向前端卷绕而成的2重卷绕构造。另外，位于外表面的线圈的端部被熔融而与粗径部一体化。

现有技术文献

专利文献1：日本专利第4400095号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，作为缩短放电灯的寿命的主要因素，可以举出发光管的失透(devitrification)、因电极的消耗而引起的电极间距离的扩大等。已知失透的原因之一是在电极与发光管之间产生的放电、特别是在与发光管壁的距离短的电极的后端部与发光管的内壁之间产生的放电。另外，作为抑制电极间距离的扩大的手法，经常如下执行：在放电灯的驱动方法、即向放电灯供给的驱动电流的波形上想办法来促进电极前端的突起的形成，由此维持恰当的电极间距离。

但是，如果即便通过放电灯的驱动方法来维持电极间距离，电极也不具有可承受该驱动方法的大小(电容)，则例如在向放电灯供给的驱动电流大的情况下，由于热而使电极消耗。于是，需要使电极电容大至某程度。例如如专利文献1的电极形成方法那样，在轴部将线圈进行2重卷绕的情况下，为了使电极的重量增加，而会使线圈在轴部上较长地卷绕。在这种方法中，电极的整体形状在轴部的延伸方向上变长，为了在电极前端的粗径部形成突起部而供给的电极物质位于远离电弧放电发生的电极前端的粗径部的位置。因此，会难以维持突起部，电极间距离扩大。另外，通过使用即便使线圈端部熔融，也能够通过2重卷绕来充分地确保电极电容的直径的线圈，难以较长地获取电极后端部与发光管的内壁的距离，难以抑制电极与发光管之间的放电。

本发明的一个方式为了解决上述的问题而提出，其目的之一在于提供通过抑制电极间距离的扩大、电极与发光管之间的放电这双方，来实现长寿命化的放电灯。本发明的一个方式的目的之一在于提供合理地制造上述的放电灯的方法。本发明的一个方式的目的之一在于提供具备上述的放电灯的光源装置。本发明的一个方式的目的之一在于提供具备上述的光源装置的投影机。

用于解决问题的技术方案

为了达成上述的目的，本发明的一个方式的放电灯具备：发光管；和设置在所述发光管的内部的一对电极，所述一对电极中的至少一方的电极具备：芯材；线圈部，通过在所述芯材上将金属线卷绕3层以上而形成；前端部，设置在相对于所述线圈部位于配置另一方的电极的一侧的所述芯材的端部，由导体形成；以及后端部，设置在相对于所述线圈部与所述前端部相反侧，由导体形成，所述后端部具备：第1直径部，具有第1直径；和第2直径部，位于与所述第1直径部相比远离所述线圈部的位置，具有比所述第1直径小的第2直径。

在本发明的一个方式的放电灯中，至少一方的电极具备在芯材上将金属线卷绕3层以上而形成的线圈部。因此，在想要实现预定的大小、电容的电极的情况下，本发明的一个方式的导线的直径比具有2重卷绕的线圈部的以往的电极的金属线的直径细。因此，本发明的一个方式的电极与以往的电极相比能够提高线圈部的金属线的密度。由此，能够使为了形成电极前端的突起部而供给的电极物质的量比以往多，能够抑制电极间距离的扩大。

除此之外，后端部在与第1直径部相比远离线圈部的位置、即芯材的后端侧具备直径比第1直径部小的第2直径部，因此，能够较长地获取电极后端部与发光管的内壁的距离。由此，能够抑制电极与发光管之间的放电的发生。这样，根据本发明的一个方式，能够抑制电极间距离的扩大、电极与发光管之间的放电这双方，能够实现长寿命的放电灯。

在本发明的一个方式的放电灯中，所述导线的直径相对于所述芯材的直径之比大于0.2且小于0.5。

根据该构成，能够充分地确保电极的电容，并且在电极的外径过大的情况下，能够抑制来自电弧放电的一部分的光被电极的前端部分遮蔽而使得从放电灯射出的光的光量降低，能够确保放电灯的亮度。

在本发明的一个方式的放电灯中，所述后端部的至少一部分也可以具有在所述芯材上卷绕有所述金属线的构成。

根据该构成，如上述那样，利用与以往相比直径细的金属线构成后端部。由此，从电极的中央侧朝向后端侧形成的金属线的台阶变小，能够抑制其成为电极与发光管之间的放电的起点。

在本发明的一个方式的放电灯中，所述后端部的至少一部分也可以具有台阶部，在所述台阶部中，所述后端部的直径从靠近所述线圈部的一侧朝向远离所述线圈部的一侧阶梯式地变小。

根据该构成，后端部的至少一部分保持残存有线圈部的状态也没有关系，因此，能够一边维持抑制电极与发光管之间的放电的效果，一边降低金属线的熔融处理所需的负荷。

在本发明的一个方式的放电灯中，所述线圈部具有：第1线圈部，通过在所述芯材上卷绕金属线而形成；第2线圈部，通过在所述第1线圈部上卷绕金属线而形成；以及第3线圈部，通过在所述第2线圈部上卷绕金属线而形成，所述台阶部可以构成为：在所述芯材的延伸方向上的所述第2线圈部的长度为在所述芯材的延伸方向上的所述第1线圈部的长度以下，在所述芯材的延伸方向上的所述第3线圈部的长度比所述第2线圈部的长度小。

根据该构成，能够实现直径朝向后端侧变小的形状的电极，并且能够形成使电极电容偏向发生电弧放电的电极前端侧的电极。因此，能够较长地获取电极后端部与发光管的距离，能够抑制电极与发光管之间的放电。与此同时，能够形成可耐受因用于维持放电灯的电极间距离的各种驱动方法而向电极施加的热负荷的电极，能够抑制电极的消耗。

在本发明的一个方式的放电灯中，也可以是所述后端部的至少一部分的表面被熔融而一体化。

根据该构成，后端部的至少一部分的表面被熔融而一体化，由此能够进一步减小由后端部的金属线形成的台阶。由此，能够抑制电极与发光管之间的放电。

在本发明的一个方式的放电灯中，所述后端部的至少一部分也可以具有倾斜部，所述倾斜部在所述后端部的直径从靠近所述线圈部的一侧朝向远离所述线圈部的一侧变小的方向上倾斜。

根据该构成，由于后端部的形状进一步平缓地形成，因此，能够抑制电极与发光管之间的放电。

本发明的一个方式的放电灯具备：发光管和设置在所述发光管的内部的一对电极，所述一对电极中的至少一方的电极具备：芯材；线圈部，通过在所述芯材上将金属线卷绕3层以上而形成；以及前端部，设置在相对于所述线圈部位于配置另一方的电极的一侧的所述芯材的端部，由导体形成，所述线圈部具备：第1线圈部，通过在所述芯材上卷绕金属线而形成；第2线圈部，通过在所述第1线圈部上卷绕金属线而形成；以及第3线圈部，通过在所述第2线圈部上卷绕金属线而形成，在所述芯材的延伸方向上的所述第2线圈部的长度为在所述芯材的延伸方向上的所述第1线圈部的长度以下，在所述芯材的延伸方向上的所述第3线圈部的长度比在所述芯材的延伸方向上的所述第2线圈部的长度小，与所述前端部相反侧的所述线圈部的端部具备：第1直径部，具有第1直径；和第2直径部，位于与所述第1直径部相比远离所述线圈部的位置，具有比所述第1直径小的第2直径。

本发明的一个方式的放电灯的至少一方的电极具备线圈部，该线圈部通过在芯材上将金属线卷绕3层以上而形成，至少具备第1线圈部、第2线圈部以及第3线圈部。因此，在想要实现预定的大小的电极的情况下，本发明的一个方式的电极的金属线的直径会比具有2重卷绕的线圈部的以往的电极的金属线的直径细。因此，本发明的一个方式的电极与以往的电极相比能够提高线圈部的金属线的密度。由此，能够使用于形成电极前端的突起部而供给的电极物质的量比以往多，能够抑制电极间距离的扩大。

除此之外，在芯材的延伸方向上的第2线圈部的长度为在芯材的延伸方向上的第1线圈部的长度以下，在芯材的延伸方向上的第3线圈部的长度比在芯材的延伸方向上的第2线圈部的长度小，并且，线圈部的后端部的构造为具备：第1直径部和在与第1直径部相比远离线圈部的位置具有直径比第1直径部的直径小的第2直径部。由此，能够实现直径朝向后端侧变小的形状的电极，并且能够形成使电极电容偏向发生电弧放电的电极前端侧的电极。因此，能够较长地获取电极后端部与发光管的距离，能够抑制电极与发光管之间的放电。与此同时，能够形成可耐受因用于维持放电灯的电极间距离的各种驱动方法而向电极赋予的热负荷的电极，能够抑制电极的消耗。这样，根据本发明的一个方式，能够通过抑制电极的消耗来抑制电极间距离的扩大，并且通过抑制电极与发光管之间的放电来抑制放电灯产生失透，由此能够实现长寿命的放电灯。

本发明的一个方式的放电灯的制造方法是具备发光管和设置在所述发光管的内部的一对电极的放电灯的制造方法，该制造方法具备：制造所述一对电极的工序；和将所述一对电极封入所述发光管的内部的工序，制造所述一对电极的工序具备：通过在芯材上将金属线卷绕3层以上而形成线圈部的工序；和将卷绕有所述金属线的所述芯材的前端侧熔融而一体化的工序，在形成所述线圈部的工序中，所述线圈部包含：第1线圈部，通过在所述芯材上卷绕金属线而形成；第2线圈部，通过在所述第1线圈部上卷绕金属线而形成；以及第3线圈部，通过在所述第2线圈部上卷绕金属线而形成，在所述芯材的延伸方向上的所述第2线圈部的长度为在所述芯材的延伸方向上的所述第1线圈部的长度以下，在所述芯材的延伸方向上的所述第3线圈部的长度比在所述芯材的延伸方向上的所述第2线圈部的长度小，并且，将所述金属线在所述芯材上卷绕为在所述芯材的后端侧所述第1线圈部以及所述第2线圈部露出。

在本发明的一个方式的放电灯的制造方法中，第2线圈部的长度为第1线圈部的长度以下，第3线圈部的长度比第2线圈部的长度小，并且，将导线在所述芯材上卷绕成在芯材的后端侧第1线圈部以及第2线圈部露出。由此，能够抑制电极间距离的扩大、以及电极与发光管之间的放电，能够合理地制造长寿命的放电灯。

本发明的一个方式的光源装置具备：本发明的一个方式的放电灯和向所述放电灯供给驱动电流而使所述放电灯点亮的放电灯点亮装置。

根据该构成，能够实现具备长寿命的放电灯、品质优良的光源装置。

本发明的一个方式的投影机具备：本发明的一个方式的光源装置；光调制装置，根据图像信息对从所述光源装置射出的光进行调制；以及投射光学***，将由所述光调制装置调制后的光进行投射。

根据该构成，能够实现具备具有长寿命的放电灯的光源装置、品质优良的投影机。

附图说明

图1是第1实施方式的投影机的概略构成图。

图2是第1实施方式的光源装置的概略构成图。

图3是用于放电灯的电极的局部截面图。

图4的(A)～(E)是示出电极的制造过程的图。

图5的(A)～(E)是示出电极的其它制造过程的图。

图6是用于说明电极的作用的图。

图7是用于第2实施方式的放电灯的电极的局部截面图。

图8是用于比较例的放电灯的电极的局部截面图。

符号的说明

1…投影机；2…光源装置；6R、6G、6B…液晶光阀(光调制装置)；8…投射光学***；13、41…放电灯；16…发光管；17、42…电极；17A…第1电极；17B…第2电极；23…芯材；24、43…线圈部；24A、43A…第1线圈部；24B、43B…第2线圈部；24C、43C…第3线圈部；25…前端部；26…后端部；26s…倾斜面；26A、44A…第1直径部；26B、44B…第2直径部；27…导线；DA…第1直径；DB…第2直径。

具体实施方式

[第1实施方式]

以下，使用图1～图6对本发明的第1实施方式进行说明。

在本实施方式中，例示了使用3组透射型的液晶光阀作为光调制元件的、所谓的3板式的液晶投影机。

在以下的各附图中为了使各构成要素便于观察，存在对于不同的构成要素使尺寸的比例尺不同地示出的情况。

如图1所示，本实施方式的投影机1具备：光源装置2、平行化透镜3、照明光学***4、分色光学***5、液晶光阀6R、液晶光阀6G和液晶光阀6B、十字分色棱镜7、投射光学***8。

本实施方式的液晶光阀6R、液晶光阀6G以及液晶光阀6B与技术方案的光调制装置对应。

从光源装置2射出的光通过平行化透镜3而入射至照明光学***4。平行化透镜3将从光源装置2射出的光平行化。

照明光学***4将从光源装置2射出的光的照度调整为在液晶光阀6R、液晶光阀6G以及液晶光阀6B上是均匀化的。照明光学***4使从光源装置2射出的光的偏振方向一致为一个方向。其理由是为了在液晶光阀6R、液晶光阀6G以及液晶光阀6B中有效地利用从光源装置2射出的光。

从照明光学***4射出的光入射至分色光学***5。分色光学***5将入射光分离为红色光(R)、绿色光(G)、蓝色光(B)这3种色光。3种色光分别通过与各色光相对应的液晶光阀6R、液晶光阀6G以及液晶光阀6B与影像信号相对应地被进行调制。液晶光阀6R、液晶光阀6G以及液晶光阀6B的各个具备液晶面板和偏振板。偏振板配置在液晶面板的每一个的光入射侧以及光射出侧。

通过液晶光阀6R、液晶光阀6G以及液晶光阀6B的各个调制后的3种色光通过十字分色棱镜7而被合成。合成光入射至投射光学***8。投射光学***8将入射光向屏幕(图示略)投射。由此，在屏幕上显示影像。平行化透镜3、照明光学***4、分色光学***5、十字分色棱镜7以及投射光学***8的各个能够采用公知的构成。

图2是示出光源装置2的构成的截面图。

光源装置2具备光源单元10和放电灯点亮装置11。光源单元10具备主反射镜12、放电灯13以及副反射镜14。

放电灯点亮装置11向放电灯13供给驱动电流(驱动电力)而使放电灯13点亮。

主反射镜12将从放电灯13射出的光朝向照射方向D反射。照射方向D是与放电灯13的光轴AX平行的、主反射镜12开口的方向。放电灯13的光轴AX与下述的发光管的端部延伸的方向大致平行。

放电灯13具备：发光管16、一对电极17、一对端子18、导电性部件19。发光管16具有大致沿着照射方向D延伸的棒状的形状。在以下的说明中，将发光管16的双方的端部中的、固定于主反射镜12的一侧的端部称为第1端部16A，将与第1端部16A相反侧的端部称为第2端部16B。发光管16由例如石英玻璃等透光性材料构成。在发光管16的第1端部16A与第2端部16B之间，设置有鼓出为球状的鼓出部16C。鼓出部16C的内部是在一对电极17间产生放电的空间、即所谓的放电空间20。在放电空间20中封入有包含稀有气体、金属卤素化合物等的作为放电介质的气体。

一对电极17设置在发光管16的内部。在以下的说明中，将一对电极17中的、位于发光管16的第1端部16A侧的电极称为第1电极17A，将位于发光管16的第2端部16B侧的电极称为第2电极17B。第1电极17A以及第2电极17B的后端被埋入发光管16的第1端部16A以及第2端部16B。另一方面，第1电极17A以及第2电极17B的前端位于放电空间20。第1电极17A以及第2电极17B的形状是沿着光轴AX延伸的棒状，前端侧的直径比后端侧的直径大。在放电空间20中，第1电极17A的前端以及第2电极17B的前端分离预定距离而对置。第1电极17A以及第2电极17B的材料例如为钨等金属。

第1端子18A设置在发光管16的第1端部16A。第1端子18A与第1电极17A经由在第1端子18A的内部贯通的导电性部件19而电连接。同样，第2端子18B设置在发光管16的第2端部16B。第2端子18B与第2电极17B经由在第2端子18B的内部贯通的导电性部件19而电连接。第1端子18A以及第2端子18B的材料例如为钨等金属。作为导电性部件19，例如使用钼箔。

第1端子18A以及第2端子18B与放电灯点亮装置11连接。放电灯点亮装置11将用于驱动放电灯13的驱动电流向第1端子18A以及第2端子18B供给。由此，在第1电极17A以及第2电极17B之间发生电弧放电。由电弧放电产生的光如虚线的箭头E所示那样，从放电位置朝向所有方向辐射。

主反射镜12通过固定部件21而固定于发光管16的第1端部16A。主反射镜12将在鼓出部16C发生的光朝向照射方向D反射。主反射镜12的反射面12a(配置有放电灯13的一侧的面)的形状只要是能够将光朝向照射方向D反射的形状，就无特别地限定。主反射镜12的反射面12a的形状例如可以是旋转椭圆形状，也可以是旋转抛物线形状。例如使主反射镜12的反射面12a为旋转抛物线形状的情况下，主反射镜12能够将从光源单元10射出的射出光变换成与光轴AX大致平行的光。由此，能够省略平行化透镜3。

副反射镜14通过固定部件21被固定于发光管16的第2端部16B。副反射镜14的反射面14a的形状是覆盖鼓出部16C的大致一半的半球面形状。副反射镜14将在鼓出部16C产生的光的一部分朝向主反射镜12反射。由此，能够提高从放电空间20辐射的光的利用效率。

固定部件21的材料只要是可以耐受来自放电灯13的发热的耐热材料，就无特别限定。固定部件21的材料例如是无机粘接剂。作为固定主反射镜12和放电灯13、或者副反射镜14和放电灯13的方法，不一定局限于上述的方法，可以采用任意的方法。例如可以将放电灯13和主反射镜12独立地固定于投影机1的壳体(图示略)。副反射镜14也同样。

图3是第1电极17A的一部分的截面视图。在本实施方式中，第1电极17A和第2电极17B对称地配置，第1电极17A的构造与第2电极17B的构造是通用的。因此，以下，以第1电极17A代表电极17的构成来进行说明。

电极17具备芯材23、线圈部24、前端部25、后端部26。芯材23是由例如钨形成的金属的棒材。线圈部24具有将钨制的导线(金属线)27在芯材23上卷绕3层而成的构成。线圈部24在使放电灯13点亮时成为放电的起点，在放电灯13点亮后将在一对电极17中生成的热放出。优选地，导线27的直径D2相对于芯材23的直径D1之比(D2/D1)比0.2大且比0.5小(0.2<D2/D1<0.5)。作为具体的尺寸的一例，例如芯材23的直径D1为0.5mm左右，导线27的直径D2为0.2mm左右。

前端部25设置在相对于线圈部24配置第2电极17B侧的芯材23的前端。前端部25由钨等导体构成。前端部25的前端是形成在点亮时成为电弧放电的起点的突起的部分，呈圆形的形状。电极17的制造过程会在以下说明，前端部25是卷绕于芯材23的导线27熔融而被一体化，成为导体的部分。因此，在制造过程中，在使导线27的全部完全地熔融的情况下，在前端部25不残留导线27的原形。或者，在制造过程中，未使导线27的全部完全地熔融的情况下，残留导线27的原形的一部分。可以是任意的构成。

后端部26设置在相对于线圈部24与前端部25相反侧。后端部26由钨等导体构成。后端部26至少具备：具有第1直径DA的第1直径部26A和具有第2直径DB的第2直径部26B。第2直径DB比第1直径DA小，第2直径部26B位于与第1直径部26A相比远离线圈部24的位置。图3中示出的后端部26与前端部25同样，是卷绕于芯材23的钨的导线27熔融而被一体化，成为导体的部分。

在本实施方式的情况下，在制造过程中，后端部26被熔融处理为卷绕于芯材23的导线27的表面熔融，靠近导线27的芯材23的部分不熔融的程度。由此，后端部26成为相邻的导线27彼此熔融而一体化的状态。通过使导线27的表面熔融，后端部26的表面成为在后端部26的直径从靠近线圈部24的一侧朝向远离线圈部24的一侧变小的方向上倾斜的倾斜面(倾斜部)26s。在后端部26的芯材23附近的内部，如虚线所示那样残留有导线27。

以下，对上述构成的放电灯13的制造过程的2个例子进行说明。

图4的(A)～(E)是示出电极17的第1制造过程的图。

本实施方式的放电灯13的制造过程具备：制造一对电极17的工序和将一对电极17封入发光管16的内部的工序。制造一对电极17的工序具备：通过在芯材23上卷绕3层导线27而形成线圈部24的工序；将卷绕有导线27的芯材23的前端侧熔融而一体化，从而形成前端部25的工序；将卷绕有导线27的芯材23的后端侧熔融而一体化，从而形成后端部26的工序。另外，将一对电极17封入发光管16的内部的工序能够使用公知的方法，省略说明。

在以下的说明中，将线圈部24中的在芯材23上卷绕的第1层的线圈称为第1线圈部24A，将在第1线圈部24A上卷绕的第2层的线圈称为第2线圈部24B，将在第2线圈部24B上卷绕的第3层的线圈称为第3线圈部24C。

首先，如图4(A)所示，在钨制的芯材23上卷绕钨制的导线27。在图4的(A)～(E)中，将芯材23的右侧作为前端侧，将芯材23的左侧作为后端侧。可以从芯材23的前端侧开始卷绕导线27，也可以从芯材23的后端侧开始卷绕导线，在该例中，如箭头A所示，从芯材23的前端侧朝向后端侧卷绕导线27。由此，在芯材23上形成预定的长度的第1线圈部24A。此时，优选紧密地卷绕导线27，以使得至少相邻的导线27彼此相互接触。

接下来，如图4的(B)所示，使卷绕导线27的方向折回，如箭头B所示，从芯材23的后端侧朝向前端侧卷绕导线27。在该例中，并不是将导线27卷绕成从刚折回后起就重叠在第1线圈部24A上，而是从第1线圈部24A的中途开始卷绕第2层的导线27，以便能够在芯材23的后端侧形成第1线圈部24A露出的部位。由此，在第1线圈部24A上形成预定的长度的第2线圈部24B。在此，在本实施方式中，线圈部露出是指在与芯材23的延伸方向正交的方向上，导线27被重叠的下层侧的线圈部的至少一部分的表面露出，也就是意味着在下层侧的线圈部中留有不与上层侧的线圈部重叠的部分。

接下来，如图4(C)所示，使卷绕导线27的方向再次折回，如箭头C所示，从芯材23的前端侧朝向后端侧卷绕导线27。在此，在第2线圈部24B的中途停止第3层导线27的卷绕，以使得在芯材23的后端侧能够形成第2线圈部24B露出的部位。完成卷绕后的导线27在任意的位置被切断。由此，在第2线圈部24B上形成有预定的长度的第3线圈部24C。通过以上的工序，形成具有台阶部的线圈部24，该台阶部成为第1线圈部24A的后端侧的一部分从第2线圈部24B露出、第2线圈部24B的后端侧的一部分从第3线圈部24C露出的2级的台阶。该台阶部的线圈部24的后端侧的直径从靠近线圈部24侧朝向远离线圈部24侧阶梯式地变小。

根据图4的(A)～(C)的导线27的卷绕方法，在芯材23的延伸方向上的第2线圈部24B的长度小于在芯材23的延伸方向上的第1线圈部24A的长度，在芯材23的延伸方向上的第3线圈部24C的长度小于在芯材23的延伸方向上的第2线圈部24B的长度。以下，将在芯材23的延伸方向上的线圈部的长度仅称为线圈的长度。即，当将第1线圈部24A的长度设为L1，将第2线圈部24B的长度设为L2，将第3线圈部24C的长度设为L3时，L1>L2>L3。即，台阶部构成为第2线圈部24B的长度L2比第1线圈部24A的长度L1短，第3线圈部24C的长度L3比第2线圈部24B的长度L2短。当第1线圈部24A、第2线圈部24B以及第3线圈部24C的导线27都以相同的密度卷绕时，第2线圈部24B的卷绕数为第1线圈部24A的卷绕数以下，第3线圈部24C的卷绕数小于第2线圈部24B的卷绕数。

接下来，如图4(D)所示，通过照射激光等手段将线圈部24的前端侧加热，使相邻的导线27熔融而使其一体化。由此，在芯材23的前端形成前端部25。此时，优选将线圈部24充分地进行加热，以使得不仅在芯材23的延伸方向上相邻的导线27、而且线圈部24的在与芯材23的延伸方向正交的深度方向上相邻的导线即第1线圈部24A的导线27与第2线圈部24B的导线27、以及第2线圈部24B的导线27与第3线圈部24C的导线27也被一体化。

接下来，如图4(E)所示，通过照射激光等手段将线圈部24的后端侧的部分加热，使相邻的导线27熔融而一体化。在此所提及的线圈部24的后端侧的部分是图4(C)所示的、具有从第1线圈部24A的后端朝向第3线圈部24C的后端、线圈部24成为阶梯式的台阶的台阶部的部分。此时，可以使线圈部24完全地熔融，以使得在线圈部24的深度方向上相邻的导线27全部被一体化，也可以构成为在线圈部24的深度方向上不使线圈部24完全地熔融而留有残余。通过以上的工序，电极17完成。

在使线圈部24完全熔融的情况下，如下述那样，能够有效地抑制发光管16与电极17之间的不需要的放电。另外，在不使线圈部24完全熔融的情况下，能够提高后端部26的形状的稳定性。

通过以上的工序，本实施方式的放电灯13完成。

以下，说明上述构成的放电灯13的制造过程的第2例。

图5的(A)～(E)是示出第1电极17A的第2制造过程的图。

第2制造过程的基本的次序与第1制造过程同样，仅导线27的卷绕方式不同。

首先，如图5(A)所示，在钨制的芯材23上卷绕钨制的导线27。在图5(A)～(E)中，与图4同样地，将芯材23的右侧设为前端侧，将芯材23的左侧设为后端侧。可以从芯材23的前端侧开始卷绕导线27，也可以从芯材23的后端侧开始卷绕导线27，在该例子中，如箭头A所示，从芯材23的前端侧朝向后端侧卷绕导线27。由此，在芯材23上形成第1线圈部的一部分24D。在该例子中，第1次卷绕而成的线圈部24D的长度比最终形成的第1线圈部的长度L1短。此时，优选使导线27紧密地卷绕，以使得至少相邻的导线27彼此相互接触。

接下来，如图5(B)所示，将卷绕导线27的方向折回，如箭头B所示，从芯材23的后端侧朝向前端侧卷绕导线27。在该例中，将导线27拉到向芯材23的后端侧远离卷绕第1次后的线圈部24D的最后端的位置，从该位置朝向芯材23的前端侧卷绕。该情况下，从折回位置到与卷绕第1次而成的线圈部24D重叠为止，导线27在芯材23上卷绕，因此，成为最终形成的第1线圈部24A的一部分24E。即，长度L1的第1线圈部24A包括：最初在芯材23上卷绕导线27而形成的线圈部24D和接下来在芯材23上卷绕导线而形成的一部分24E。之后，导线27跨在卷绕第1次而成的线圈部24D之上卷绕，在线圈部24D上卷绕的导线27成为第2线圈部24B。这样，在第1线圈部24A上形成有长度L2的第2线圈部24B。

接下来，如图5(C)所示，将卷绕导线27的方向再次折回，如箭头C所示那样，从芯材23的前端侧朝向后端侧卷绕导线27。在此，在第2线圈部24B的中途停止第3层的导线27的卷绕，以使得在芯材23的后端侧形成第2线圈部24B的一部分露出的部位。卷绕结束的导线27在任意的位置被切断。由此，在第2线圈部24B上形成长度L3的第3线圈部24C。通过以上的工序，形成具有台阶部的线圈部24，该台阶部成为第1线圈部24A的后端侧的一部分从第2线圈部24B露出、第2线圈部24B的后端侧的一部分从第3线圈部24C露出的、2级的台阶。第1线圈部24A的长度L1、第2线圈部24B的长度L2以及第3线圈部24C的长度L3的大小关系如图4的第1例所说明的那样，为L1>L2>L3。

以上，示出了本实施方式中的2个制造过程的例子，导线27的卷绕方法不限于上述的2个方法。上述的2个例子是将1根导线27进行2次折回，利用1根导线27连续地卷绕，由此形成3层构造的线圈部24。替代该方法，例如，也可以每在1个方向上卷绕导线27就将导线27切断，形成由3根导线构成的线圈部24。

以下，对于使放电灯13点亮时的一对电极17的作用进行说明。

图6的(A)、(B)是示出第1电极17A以及第2电极17B的各前端部25的图。在第1电极17A以及第2电极17B的各前端部25的前端分别形成有突起30a、30b。在第1电极17A与第2电极17B之间发生的放电主要是在突起30a与突起30b之间发生的。这样，在形成有突起30a、30b的情况下，与未形成突起的情况相比，能够抑制第1电极17A以及第2电极17B中的放电位置(电弧位置)的偏差。

图6(A)示出第1电极17A作为阳极工作、第2电极17B作为阴极工作的第1极性状态。在第1极性状态下，通过放电，电子从第2电极17B(阴极)向第1电极17A(阳极)移动。从阴极(第2电极17B)释放电子。从阴极(第2电极17B)释放出的电子与阳极(第1电极17A)的前端冲撞。由该冲撞产生热，阳极(第1电极17A)的前端(突起30a)的温度上升。

图6(B)示出第1电极17A作为阴极工作，第2电极17B作为阳极工作的第2极性状态。在第2极性状态下，与第1极性状态相反地，电子从第1电极17A向第2电极17B移动。结果，第2电极17B的前端(突起30b)的温度上升。

这样，向放电灯13供给驱动电流，由此电子所冲撞的阳极的温度上升。另一方面，释放电子的阴极在朝向阳极释放电子的期间，温度降低。第1电极17A与第2电极17B的电极间距离随着突起30a、30b的劣化而变大。由于突起30a、30b会损耗。当电极间距离变大时，通过电极间的电弧放电释放的光会更广范地扩散，一部分的光不被主反射镜12等捕获而成为损耗，最终从投影机1投射的光的光量会降低。基于上述原因，优选在第1电极17A以及第2电极17B的前端部25丰富地存在作为突起30a、30b的构成材料的钨，以使得突起30a、30b能够始终保持良好的形状。

图8是示出以往的电极117的局部截面图。

如图8所示，以往的电极117由导线127在芯材123上卷绕2次而成的线圈部124构成。在该构成的情况下，当为了增加前端部125的电容而使导线127的直径变大时，线圈部124与发光管116的内壁之间的距离X2会变短，起因于线圈部124与发光管116之间的放电而产生发光管116的失透的可能性会变大。

与此相对，本实施方式的一对电极17的前端部25以在芯材23上卷绕了3次的导线27作为基础而形成。因此，在制作与以往的电极117相同的外径的电极17的情况下，用于本实施方式的电极17的导线27的直径比用于以往的电极117的导线127的直径小。另外，第2线圈部24B的长度L2小于第1线圈部24A的长度L1，第3线圈部24C的长度L3小于第2线圈部24B的长度L2，并且，线圈部24的后端侧的构造为具备：具有第1直径DA的第1直径部26A和第2直径部26B，其位于与第1直径部26A相比远离线圈部24的位置，具有比第1直径DA小的第2直径DB。因此，成为前端部25的基础的导线27的密度比以往高、并且使电极电容偏向形成有用于电弧放电的突起30a、30b的前端部25侧，由此，容易增大前端部25的钨的重量。这样，容易制作重心偏向芯材23的前端侧的形状的电极17。由此，能够抑制电极前端的突起的消耗，能够抑制电极间距离的扩大。

进而，后端部26以具有由细径的导线27形成的2级的台阶的卷绕了3层的导线27为基础而形成。因此，通过使导线27熔融而一体化来形成的倾斜面26s相对于电极17的中心轴缓缓地倾斜。结果，电极17的后端部26与发光管16之间的距离X1与以往的距离X2相比变大。另外，后端部26的表面成为倾斜面26s，台阶被緩和，由此，能够充分地减小成为放电的起点的突起。通过这些主要因素，能够有效地抑制电极17与发光管16之间的放电，能够抑制放电灯13产生失透。

这样，根据本实施方式，能够抑制一对电极间距离的扩大和电极与发光管之间的放电这双方，能够提供长寿命的放电灯。

在本实施方式中，导线27的直径D2相对于芯材23的直径D1的比(D2/D1)比0.2大且比0.5小。由此，能够抑制突起的消耗，并且能够确保放电灯13的亮度。其理由是因为如果比D2/D1为0.2以下，则会难以增加电极17的前端部25的重量，突起的消耗会变快。另外，若比D2/D1在0.5以上，则电极17的外径会过大，来自电弧放电的一部分的光被电极17的前端部分遮蔽，从放电灯13射出的光的光量会降低。

另外，在本实施方式中，第1线圈部24A的长度L1、第2线圈部24B的长度L2、以及第3线圈部24C的长度L3的关系为L1>L2>L3，但不限于此。本实施方式中的导线27的直径比以往的电极构造的导线的直径小，因此，也可以构成为第2线圈部24B的长度L2在第1线圈部24A的长度L1以下，第3线圈部24C的长度L3小于第2线圈部24B的长度L2。在该构成中，也能够充分地增大电极17的后端部与发光管16的内壁的距离，能够抑制在电极17与发光管16之间发生放电。即，各线圈部的长度也可以为L1≥L2>L3。

[第2实施方式]

以下，使用图7对本发明的第2实施方式进行说明。

本实施方式的放电灯的基本构成与第1实施方式的放电灯同样，后端部的构成与第1实施方式不同。

图7是用于第2实施方式的放电灯的电极的局部截面图。

在图7中，对于与第1实施方式中使用的图3共同的构成要素标注同一符号，并且省略说明。

在第1实施方式的放电灯13的情况下，电极17的后端部26被熔融而一体化。与此相对，在第2实施方式的放电灯41中，在电极42的后端侧，不向构成线圈部43的导线27实施熔融处理。即，在电极42的后端部42b残存有线圈部43。因此，后端部42b具有成为第1线圈部43A与第2线圈部43B之间的台阶、以及第2线圈部43B与第3线圈部43C之间的台阶这2级台阶的台阶部。因此，在芯材23的后端侧，第1线圈部43A、第2线圈部43B以及第3线圈部43C都是露出的。

当设第1线圈部43A的长度为L4、第2线圈部43B的长度为L5、第3线圈部43C的长度为L6时，L4>L5>L6。线圈部43的后端侧的部分具备：第1直径部44A，其具有第1直径DC；和第2直径部44B，其位于与第1直径部44A相比远离前端部25的位置，具有比第1直径DC小的第2直径DD。另外，与第1实施方式同样地，也能够使各线圈部的长度为L4≥L5>L6。

其它的构成与第1实施方式同样。

在本实施方式中，也可以获得与第1实施方式同样的效果。即，在本实施方式中，电极42的前端部25以在芯材23上卷绕了3次的导线27为基础而形成，用于本实施方式的电极42的导线27的直径比用于以往的电极117的导线127的直径小。另外，第2线圈部43B的长度L5在第1线圈部43A的长度L4以下，第3线圈部43C的长度L6小于第2线圈部43B的长度L5，并且，线圈部43的后端侧的构造为具备：第1直径部44A，其具有第1直径DC；和第2直径部44B，其位于与第1直径部44A相比远离线圈部43的位置，具有比第1直径DC小的第2直径DD。因此，使成为前端部25的基础的导线27的密度比以往高、并且使电极电容偏向形成有用于电弧放电的突起30a、30b的前端部25侧，由此，容易制作重心偏向芯材23的前端侧的形状的电极17。由此，能够抑制电极前端的突起的消耗，能够抑制电极间距离的扩大。

进而，线圈部43的后端侧具有线圈部43的直径从靠近线圈部43侧朝向远离线圈部43侧阶梯式地变小的台阶部。由此，能够增大电极42的后端侧与发光管16的内壁之间的距离，能够有效地抑制电极42与发光管16之间的放电，能够抑制在放电灯41产生失透。

在本实施方式的情况下，不需要线圈部43的后端侧的熔融处理，因此，能够实现制造过程的简略化。

此外，本发明的技术范围不限定于上述实施方式，在不脱离本发明的要旨的范围内可以施加各种变更。

另外，在上述的实施方式中，一对电极中的任意一方的电极具有在芯材上将金属线卷绕了3层以上而成的线圈部，并且，在线圈部的后端侧具备第1直径部和第2直径部即可，其中第1直径部具有第1直径，第2直径部位于与第1直径部相比远离线圈部的位置，具有比第1直径小的第2直径。由此，能够抑制一对电极间距离的扩大、电极与发光管之间的放电这双方。

例如在上述实施方式中，示出了线圈部由卷绕3层的线圈构成的例子，但不一定局限于卷绕3层的线圈，也可以是卷绕4层以上的线圈。另外，只要在将后端部作为整体观察时，电极的后端部的直径从电极前端侧朝向后端侧缩小即可，在中途中可以有直径略微扩大的部位、直径不变化的部位等。此外，放电灯、光源装置、以及投影机的各构成要素的形状、尺寸、数量、配置、材料等可以适当变更。

在上述的各实施方式中，对于在透射型的投影机中应用了本发明的情况的例子进行了说明，但是本发明也可以应用于反射型的投影机。在此，“透射型”是指包含液晶面板等的液晶光阀使光透射的类型。“反射型”是指液晶光阀使光反射的类型。此外，光调制装置不限于液晶面板等，例如也可以是使用了微镜的光调制装置。

另外，在上述的各实施方式中，举出了使用3个液晶面板(液晶光阀6R、6G、6B)的投影机1的例子，本发明也可以适用于仅使用1个液晶面板的投影机、使用了4个以上的液晶面板的投影机。

Claims (11)

1.一种放电灯，具备：

发光管；和

设置在所述发光管的内部的一对电极，

所述一对电极中的至少一方的电极具备：芯材；线圈部，通过在所述芯材上将金属线卷绕3层以上而形成；前端部，设置在相对于所述线圈部位于配置另一方的电极的一侧的所述芯材的端部，由导体形成；以及后端部，设置在相对于所述线圈部与所述前端部相反侧，由导体形成，

所述后端部具备：第1直径部，具有第1直径；和第2直径部，位于与所述第1直径部相比远离所述线圈部的位置，具有比所述第1直径小的第2直径。

2.根据权利要求1所述的放电灯，其特征在于，

所述金属线的直径相对于所述芯材的直径之比大于0.2且小于0.5。

3.根据权利要求1或2所述的放电灯，其特征在于，

所述后端部的至少一部分具有在所述芯材上卷绕有所述金属线的构成。

4.根据权利要求3所述的放电灯，其特征在于，

所述后端部的至少一部分具有台阶部，在所述台阶部中，所述后端部的直径从靠近所述线圈部的一侧朝向远离所述线圈部的一侧阶梯式地变小。

5.根据权利要求4所述的放电灯，其特征在于，

所述线圈部具有：第1线圈部，通过在所述芯材上卷绕金属线而形成；第2线圈部，通过在所述第1线圈部上卷绕金属线而形成；以及第3线圈部，通过在所述第2线圈部上卷绕金属线而形成，

所述台阶部构成为：在所述芯材的延伸方向上的所述第2线圈部的长度为在所述芯材的延伸方向上的所述第1线圈部的长度以下，在所述芯材的延伸方向上的所述第3线圈部的长度比所述第2线圈部的长度小。

6.根据权利要求1或2所述的放电灯，其特征在于，

所述后端部的至少一部分的表面被熔融而一体化。

7.根据权利要求6所述的放电灯，其特征在于，

所述后端部的至少一部分具有倾斜部，所述倾斜部在所述后端部的直径从靠近所述线圈部的一侧朝向远离所述线圈部的一侧变小的方向上倾斜。

8.一种放电灯，具备：

发光管；和

设置在所述发光管的内部的一对电极，

所述一对电极中的至少一方的电极具备：芯材；线圈部，通过在所述芯材上将金属线卷绕3层以上而形成；以及前端部，设置在相对于所述线圈部位于配置另一方的电极的一侧的所述芯材的端部，由导体形成，

所述线圈部具备：第1线圈部，通过在所述芯材上卷绕金属线而形成；第2线圈部，通过在所述第1线圈部上卷绕金属线而形成；以及第3线圈部，通过在所述第2线圈部上卷绕金属线而形成，

在所述芯材的延伸方向上的所述第2线圈部的长度为在所述芯材的延伸方向上的所述第1线圈部的长度以下，

在所述芯材的延伸方向上的所述第3线圈部的长度比在所述芯材的延伸方向上的所述第2线圈部的长度小，

与所述前端部相反侧的所述线圈部的端部具备：第1直径部，具有第1直径；和第2直径部，位于与所述第1直径部相比远离所述线圈部的位置，具有比所述第1直径小的第2直径。

9.一种放电灯的制造方法，该放电灯具备：发光管和设置在所述发光管的内部的一对电极，该制造方法的特征在于，

具备：

制造所述一对电极的工序；和

将所述一对电极封入所述发光管的内部的工序，

制造所述一对电极的工序具备：

通过在芯材上将金属线卷绕3层以上而形成线圈部的工序；和

将卷绕有所述金属线的所述芯材的前端侧熔融而一体化的工序，

在形成所述线圈部的工序中，

所述线圈部包含：第1线圈部，通过在所述芯材上卷绕金属线而形成；第2线圈部，通过在所述第1线圈部上卷绕金属线而形成；以及第3线圈部，通过在所述第2线圈部上卷绕金属线而形成，

在所述芯材的延伸方向上的所述第2线圈部的长度为在所述芯材的延伸方向上的所述第1线圈部的长度以下，在所述芯材的延伸方向上的所述第3线圈部的长度比在所述芯材的延伸方向上的所述第2线圈部的长度小，

并且，将所述金属线在所述芯材上卷绕为在所述芯材的后端侧所述第1线圈部以及所述第2线圈部露出。

10.一种光源装置，具备：

权利要求1至8中任意一项所述的放电灯；和

放电灯点亮装置，其向所述放电灯供给驱动电流而使所述放电灯点亮。

11.一种投影机，具备：

权利要求10所述的光源装置；

光调制装置，根据图像信息对从所述光源装置射出的光进行调制；以及

投射光学***，将由所述光调制装置调制后的光进行投射。