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CN1252861A - 电灯和反光罩单元 - Google Patents

电灯和反光罩单元 Download PDF

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Abstract

电灯－反光罩单元具有模制的反光罩主体(1),该反光罩主体包括与位于光发射窗口(28)的反光罩部分(2)一体的调整脊(22)。

Description

电灯和反光罩单元
本发明涉及电灯和反光罩单元，其包括
一反光罩主体，包括一反光罩部分、一中空颈状部分和一光发射窗口，其中反光罩部分带有具有光轴的凹反射面，光发射窗口包围所述光轴并与所述反光罩主体成一体；
一电灯，包括一真空密封的光导灯容器，该灯容器密封出一空腔，并具有第一和第二相互相对的密封端部，还包括布置在空腔中的电元件和连接在电元件上的各自电流导体，该电流导体穿过所述密封端部并从灯容器传到外部，
电灯固定在反射主体内，其中第一端部位于颈状部分内，而空腔位于反射部分内并且电元件位于光轴上。
从EP 0 595 412中可获知一种类似的电灯和反光罩单元。
该已知的灯和反光罩可用于投影目的，如胶片或幻灯片投影，但也可用于投影电视装置。在投影电视装置中，与胶片或幻灯片投影类似，在垂直于反光罩光轴的平面内有一个光导画面载体，例如一液晶显示器(LCD)屏幕或一数字反射装置(Digital Mirror Device)。这种画面载体通常为矩形，例如屏幕高宽比为4/3或16/9。
电灯和反光罩单元的目的是要相当均匀地清楚地照亮画面载体，使得可能包含投影透镜的光学系统可在屏幕上清楚均匀地显示图象以进行观看。
然而，照明的均匀性可能会由于单元在光学系统中不精确的定位而受到不利的影响。单元在光学系统中的对准通常通过把一封闭反光罩的透明板压靠在光学系统的参考面上来实现。在该操作过程中，在透明板上可能出现划痕，这对照明的清晰度是不利的。如果不存在透明板，对准是通过光发射窗口侧面上的压制凸缘实现的。借助透明板和/或压制凸缘进行对准的不利之处在于，它们必须是平的，否则单元相对光学系统中参考面的定向可能发生变化。
单元在光学系统中的定位需要某些用于移动的间隙。例如，由于在高操作温度时的膨胀差，单元在光学系统中可能改变位置，因为当单元固定在光学系统中时，在横截单元光轴的平面内可能发生移动。在装置的操作过程中该间隙可能导致不利的状况，该状况下单元和光学系统的光轴不再重合，这对照明的清楚性和均匀度都具有不利的影响。
本发明的一个目的是提供一种在开始段落中限定型式的改进的电灯和反光罩单元，其中极大地消除了所述的不利影响。
根据本发明，该目的是这样获得的，即反光罩主体具有位于光发射窗口侧面上的多个突耳，突耳方向为远离反射表面。
反光罩主体上的突耳的优点在于，单元在装置的光学系统中的定位是高度精确的。通过使突耳稍稍带有锥度，它们可容易地容纳在反光罩系统的凹进部分中并具有自对准作用。这样，通过向反光罩主体的压制凸缘施加压力，单元在光学系统中定位的操作就变得简单并且精确了。此外，这使得几乎不再可能发生在横截光轴方向上的移动。
已知的是三点确定一个平面。当单元对准时通过利用三个突耳，它们会始终位于一个平面内并且不会发生方向的变化，而当透明板和/或压制凸缘对准时却会发生这种方向的变化。因为当在装配线上装配电灯和反光罩时突耳可用于参考基准，所以如果当单元插入到光学系统中时利用这些相同方向的相同突耳，则会自动获得良好的定位。
上述两个优点导致对准得更好的单元和光学系统，这样在很大程度上改进了照明的亮度和均匀性。
由于反光罩主体在靠近光发射窗口处是渐细的，从而该主体具有侧面并且使单元在前正视图上具有大体矩形的形状，所以电灯和反光罩单元具有较小的装入高度。该小装入高度对单元在小的便携式装置中的应用是重要的。该电灯和反光罩单元的一个特征是借助反光罩较小的焦距使电灯能够在反光罩主体颈部较深定位，并结合了非常短的电元件发光部分，例如1.3毫米，和颈部稍稍变窄。结果是，产生的光大部分被反光罩后部反射并有效利用。这仅在电灯在反光罩主体和光学系统中的定位是非常精确地确定的情况下才是可能的，而突耳对精确确定定位是必要的。当单元装配好并对准后，侧面可用于确定方向并进一步改进定位。令人惊奇的是，由于这些措施，照明的清晰度显著增加了约3％。
用透明板封闭反光罩主体对单元的安全是有利的。这可防止易燃物体与灯的热元件接触。这样做还可减少灯容器爆炸的危险。透明板可通过粘接剂，例如，硅胶固定在反光罩主体上。作为另外一种选择，透明板可通过机械装置固定，例如通过镶在反光罩主体周围的金属环。作为替代，也可使用夹紧环或许多夹子。透明板还可具有光学功能，例如，彩色校正过滤器或凸透镜，例如，以在投影到屏幕上时避免可能的较小边际损失。对于单元在光学系统中恒定地正确定位，必要的是透明板不能干扰突耳的功能。这是通过使透明板沉入到反光罩主体中实现的，这样突耳在光轴方向上仍然伸出到透明板外面。
为进一步减少单元的装入高度，用位于面向颈部的突耳侧面上的压制面代替带有矩形反光罩的压制凸缘。为加强突耳，将其沿光轴在颈部方向上稍稍加厚。矩形反光罩的棱角稍稍圆化。棱角给压制面让出空间，但这不会影响单元的装入高度和反射表面。另一方面，在保持装入高度相同的同时去掉压制凸缘扩大了反射表面，从而能够更有效地利用电灯产生的光。
有利的是在透明板的一侧或两侧加上防反射涂层。这使得能够减少或几乎避免由于各个表面的反射造成的光损失，该光损失约为入射光的4％。表面可具有S/4的材料层，该材料应具有低的折射率，如1.38，可以是如MgF2。作为另外一种选择，可以应用两层的涂层，例如一具有高折射率，如n＝1.70的S/4层，和一位于该高折射率层上面的低折射率层。还可能使用多层涂层，例如，n＝1.7的S/4，上面有n＝2.0的S/2，再上面有n＝1.38的S/4。S选择为光谱可见区域中的一个波长，例如，在光谱中间。
从KR 9311373中可获知一种用于在矩形屏幕上投影的矩形电灯和反光罩单元。
本发明的这些和其它方面将通过参考下面描述实施例明显地看到并得到阐明。
在附图中：
图1所示为以前正视图表示的第一实施例；
图2所示为沿线A0-A1和A0-A2部分切掉的第一实施例的侧正视图；
图3所示为第二实施例的前正视图。
在图1中表示了具有大体矩形形状的反光罩主体1。透明板30由侧面25的高出来的边27包围，边27在矩形的四个角变成突耳22。通过透明板30可以看到反射表面3，反射表面3的中间具有带有电流导体17的电灯10。
在图2中，与图1中的相应的零件具有相同的参考号码。在图2中，电灯和反光罩单元具有反光罩主体1，反光罩主体1在前正视图中为矩形，并具有反光罩部分2和中空的颈状部分5，该反光罩部分具有带光轴4的凹入的，例如，抛物面形反射表面3，该颈状部分5包围所述光轴并与所述反光罩主体成一体。但在另一个实施例中，表面3可以是椭圆体的。在所述实施例中，反光罩主体1由玻璃制成并具有金属涂层，例如，作为反射元件的铝涂层。但主体1可由金属或塑料制造。单元还具有一个电灯10，其包括一例如石英玻璃的光导灯容器11，该容器真空密封并封闭出一个空腔12，其中布置了电元件13、图中所示的具有发光部分8(例如1.3毫米的放电电弧)的电极对。电灯10产生的光或者直接地或者通过反射表面3的反射穿过光发射窗口28传到外部。
灯容器具有带密封的相对布置的第一端部14和第二端部15，各自的电流导体16、17穿过端部连接到电元件13上并从灯容器11通到外部。所示灯为高压水银放电灯，在操作过程中其压力约为175巴或更高。除水银外，灯容器还包含稀有气体，例如氩或溴。消耗约70到约150瓦电能的电灯10通过所示实施例中的粘结剂19固定在反光罩主体1中。第一端部14位于颈状部分5中，空腔12位于反射部分2中，电元件13位于光轴4上。电触点21通过粘结剂29固定在反光罩主体1的颈状部分5上，电流导体16连接在该电触点21上。电流导体17从第二端部15穿过反光罩部分2通到外面并连接到触点元件9上。
颈状部分内部具有变窄的部分6，该部分与反射表面3结合，其内部从变窄部分向电触点21成圆锥形地变宽。所示灯10发出的光与放电路径上的垂直面成±45°。由于变窄的部分，几乎所述产生的光都被导向反射表面3，反射表面3是抛物线形的并且没有由于与颈状部分结合的圆化部分而发生变形。
所示反射主体1通过用粘接剂39固定的透明板30封闭，透明板相对突耳22齐平安装并且被侧面25的高出来的边27包围，但作为替代也可用其它装置安装，例如金属环。突耳22具有压制表面23，该压制表面23位于面向反射表面3的侧面上。图中的透明板30具有防反射涂层31。
图3所示为具有圆反光罩主体1的单元的实施例。与图1和2相应的零件具有相同的参考号码。透明板30被高出来的边27包围，在高出来的边27上具有三个突耳22。压制凸缘24包围带突耳22的高出来的边27。通过透明板30可以看到反射表面3，其中间具有带电流导体17的电灯10。

Claims (5)

1.一电灯和反光罩单元，其包括：
一反光罩主体(1)，包括一反光罩部分(2)、一中空颈状部分(5)和一光发射窗口(28)，其中反光罩部分(2)带有具有光轴(4)的凹反射面(3)，光发射窗口(28)包围所述光轴并与所述反光罩主体成一体；
一电灯(10)，包括一真空密封的光导灯容器(11)，该灯容器(11)密封出一空腔(12)，并具有第一(14)和第二(15)相互相对的密封端部，还包括布置在空腔(12)中的电元件(13)和连接在电元件(13)上的各自电流导体(16，17)，该电流导体(16，17)穿过所述密封端部并从灯容器(11)传到外部，
电灯(10)固定在反射主体(1)内，其中第一端部(14)位于颈状部分(5)内，而空腔(12)位于反射部分(2)内并且电元件(13)位于光轴(4)上，其特征在于，反光罩主体(1)具有位于光发射窗口(28)侧面上的方向为远离反射表面的突耳(22)。
2.根据权利要求1中所述的电灯和反光罩单元，其特征在于，在光发射窗口(28)处的横切光轴(4)的横截面上，反光罩主体(1)具有矩形形状。
3.根据权利要求2中所述的电灯和反光罩单元，其特征在于，反光罩主体(1)由透明板(30)封闭，而突耳(22)仍然沿光轴(4)伸出到透明板(30)外面。
4.根据权利要求3中所述的电灯和反光罩单元，其特征在于，突耳(22)在其面向反射表面的侧面上具有压制面(23)。
5.根据权利要求3或4中所述的电灯和反光罩单元，其特征在于，透明板(30)具有防反射涂层(31)。
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