專利名稱：電燈和反光罩單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電燈和反光罩單元，其包括一反光罩主體，包括一反光罩部分、一中空頸狀部分和一光發(fā)射窗口，其中反光罩部分帶有具有光軸的凹反射面，光發(fā)射窗口包圍所述光軸并與所述反光罩主體成一體；一電燈，包括一真空密封的光導(dǎo)燈容器，該燈容器密封出一空腔，并具有第一和第二相互相對的密封端部，還包括布置在空腔中的電元件和連接在電元件上的各自電流導(dǎo)體，該電流導(dǎo)體穿過所述密封端部并從燈容器傳到外部，電燈固定在反射主體內(nèi)，其中第一端部位于頸狀部分內(nèi)，而空腔位于反射部分內(nèi)并且電元件位于光軸上。
從EP 0 595 412中可獲知一種類似的電燈和反光罩單元。
該已知的燈和反光罩可用于投影目的，如膠片或幻燈片投影，但也可用于投影電視裝置。在投影電視裝置中，與膠片或幻燈片投影類似，在垂直于反光罩光軸的平面內(nèi)有一個光導(dǎo)畫面載體，例如一液晶顯示器(LCD)屏幕或一數(shù)字反射裝置(Digital Mirror Device)。這種畫面載體通常為矩形，例如屏幕高寬比為4/3或16/9。
電燈和反光罩單元的目的是要相當(dāng)均勻地清楚地照亮畫面載體，使得可能包含投影透鏡的光學(xué)系統(tǒng)可在屏幕上清楚均勻地顯示圖象以進(jìn)行觀看。
然而，照明的均勻性可能會由于單元在光學(xué)系統(tǒng)中不精確的定位而受到不利的影響。單元在光學(xué)系統(tǒng)中的對準(zhǔn)通常通過把一封閉反光罩的透明板壓靠在光學(xué)系統(tǒng)的參考面上來實(shí)現(xiàn)。在該操作過程中，在透明板上可能出現(xiàn)劃痕，這對照明的清晰度是不利的。如果不存在透明板，對準(zhǔn)是通過光發(fā)射窗口側(cè)面上的壓制凸緣實(shí)現(xiàn)的。借助透明板和/或壓制凸緣進(jìn)行對準(zhǔn)的不利之處在于，它們必須是平的，否則單元相對光學(xué)系統(tǒng)中參考面的定向可能發(fā)生變化。
單元在光學(xué)系統(tǒng)中的定位需要某些用于移動的間隙。例如，由于在高操作溫度時的膨脹差，單元在光學(xué)系統(tǒng)中可能改變位置，因?yàn)楫?dāng)單元固定在光學(xué)系統(tǒng)中時，在橫截單元光軸的平面內(nèi)可能發(fā)生移動。在裝置的操作過程中該間隙可能導(dǎo)致不利的狀況，該狀況下單元和光學(xué)系統(tǒng)的光軸不再重合，這對照明的清楚性和均勻度都具有不利的影響。
本發(fā)明的一個目的是提供一種在開始段落中限定型式的改進(jìn)的電燈和反光罩單元，其中極大地消除了所述的不利影響。
根據(jù)本發(fā)明，該目的是這樣獲得的，即反光罩主體具有位于光發(fā)射窗口側(cè)面上的多個突耳，突耳方向?yàn)檫h(yuǎn)離反射表面。
反光罩主體上的突耳的優(yōu)點(diǎn)在于，單元在裝置的光學(xué)系統(tǒng)中的定位是高度精確的。通過使突耳稍稍帶有錐度，它們可容易地容納在反光罩系統(tǒng)的凹進(jìn)部分中并具有自對準(zhǔn)作用。這樣，通過向反光罩主體的壓制凸緣施加壓力，單元在光學(xué)系統(tǒng)中定位的操作就變得簡單并且精確了。此外，這使得幾乎不再可能發(fā)生在橫截光軸方向上的移動。
已知的是三點(diǎn)確定一個平面。當(dāng)單元對準(zhǔn)時通過利用三個突耳，它們會始終位于一個平面內(nèi)并且不會發(fā)生方向的變化，而當(dāng)透明板和/或壓制凸緣對準(zhǔn)時卻會發(fā)生這種方向的變化。因?yàn)楫?dāng)在裝配線上裝配電燈和反光罩時突耳可用于參考基準(zhǔn)，所以如果當(dāng)單元插入到光學(xué)系統(tǒng)中時利用這些相同方向的相同突耳，則會自動獲得良好的定位。
上述兩個優(yōu)點(diǎn)導(dǎo)致對準(zhǔn)得更好的單元和光學(xué)系統(tǒng)，這樣在很大程度上改進(jìn)了照明的亮度和均勻性。
由于反光罩主體在靠近光發(fā)射窗口處是漸細(xì)的，從而該主體具有側(cè)面并且使單元在前正視圖上具有大體矩形的形狀，所以電燈和反光罩單元具有較小的裝入高度。該小裝入高度對單元在小的便攜式裝置中的應(yīng)用是重要的。該電燈和反光罩單元的一個特征是借助反光罩較小的焦距使電燈能夠在反光罩主體頸部較深定位，并結(jié)合了非常短的電元件發(fā)光部分，例如1.3毫米，和頸部稍稍變窄。結(jié)果是，產(chǎn)生的光大部分被反光罩后部反射并有效利用。這僅在電燈在反光罩主體和光學(xué)系統(tǒng)中的定位是非常精確地確定的情況下才是可能的，而突耳對精確確定定位是必要的。當(dāng)單元裝配好并對準(zhǔn)后，側(cè)面可用于確定方向并進(jìn)一步改進(jìn)定位。令人驚奇的是，由于這些措施，照明的清晰度顯著增加了約3％。
用透明板封閉反光罩主體對單元的安全是有利的。這可防止易燃物體與燈的熱元件接觸。這樣做還可減少燈容器爆炸的危險。透明板可通過粘接劑，例如，硅膠固定在反光罩主體上。作為另外一種選擇，透明板可通過機(jī)械裝置固定，例如通過鑲在反光罩主體周圍的金屬環(huán)。作為替代，也可使用夾緊環(huán)或許多夾子。透明板還可具有光學(xué)功能，例如，彩色校正過濾器或凸透鏡，例如，以在投影到屏幕上時避免可能的較小邊際損失。對于單元在光學(xué)系統(tǒng)中恒定地正確定位，必要的是透明板不能干擾突耳的功能。這是通過使透明板沉入到反光罩主體中實(shí)現(xiàn)的，這樣突耳在光軸方向上仍然伸出到透明板外面。
為進(jìn)一步減少單元的裝入高度，用位于面向頸部的突耳側(cè)面上的壓制面代替帶有矩形反光罩的壓制凸緣。為加強(qiáng)突耳，將其沿光軸在頸部方向上稍稍加厚。矩形反光罩的棱角稍稍圓化。棱角給壓制面讓出空間，但這不會影響單元的裝入高度和反射表面。另一方面，在保持裝入高度相同的同時去掉壓制凸緣擴(kuò)大了反射表面，從而能夠更有效地利用電燈產(chǎn)生的光。
有利的是在透明板的一側(cè)或兩側(cè)加上防反射涂層。這使得能夠減少或幾乎避免由于各個表面的反射造成的光損失，該光損失約為入射光的4％。表面可具有S/4的材料層，該材料應(yīng)具有低的折射率，如1.38，可以是如MgF2。作為另外一種選擇，可以應(yīng)用兩層的涂層，例如一具有高折射率，如n＝1.70的S/4層，和一位于該高折射率層上面的低折射率層。還可能使用多層涂層，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選擇為光譜可見區(qū)域中的一個波長，例如，在光譜中間。
從KR 9311373中可獲知一種用于在矩形屏幕上投影的矩形電燈和反光罩單元。
本發(fā)明的這些和其它方面將通過參考下面描述實(shí)施例明顯地看到并得到闡明。
在附圖中

圖1所示為以前正視圖表示的第一實(shí)施例；圖2所示為沿線A0-A1和A0-A2部分切掉的第一實(shí)施例的側(cè)正視圖；圖3所示為第二實(shí)施例的前正視圖。
在圖1中表示了具有大體矩形形狀的反光罩主體1。透明板30由側(cè)面25的高出來的邊27包圍，邊27在矩形的四個角變成突耳22。通過透明板30可以看到反射表面3，反射表面3的中間具有帶有電流導(dǎo)體17的電燈10。
在圖2中，與圖1中的相應(yīng)的零件具有相同的參考號碼。在圖2中，電燈和反光罩單元具有反光罩主體1，反光罩主體1在前正視圖中為矩形，并具有反光罩部分2和中空的頸狀部分5，該反光罩部分具有帶光軸4的凹入的，例如，拋物面形反射表面3，該頸狀部分5包圍所述光軸并與所述反光罩主體成一體。但在另一個實(shí)施例中，表面3可以是橢圓體的。在所述實(shí)施例中，反光罩主體1由玻璃制成并具有金屬涂層，例如，作為反射元件的鋁涂層。但主體1可由金屬或塑料制造。單元還具有一個電燈10，其包括一例如石英玻璃的光導(dǎo)燈容器11，該容器真空密封并封閉出一個空腔12，其中布置了電元件13、圖中所示的具有發(fā)光部分8(例如1.3毫米的放電電弧)的電極對。電燈10產(chǎn)生的光或者直接地或者通過反射表面3的反射穿過光發(fā)射窗口28傳到外部。
燈容器具有帶密封的相對布置的第一端部14和第二端部15，各自的電流導(dǎo)體16、17穿過端部連接到電元件13上并從燈容器11通到外部。所示燈為高壓水銀放電燈，在操作過程中其壓力約為175巴或更高。除水銀外，燈容器還包含稀有氣體，例如氬或溴。消耗約70到約150瓦電能的電燈10通過所示實(shí)施例中的粘結(jié)劑19固定在反光罩主體1中。第一端部14位于頸狀部分5中，空腔12位于反射部分2中，電元件13位于光軸4上。電觸點(diǎn)21通過粘結(jié)劑29固定在反光罩主體1的頸狀部分5上，電流導(dǎo)體16連接在該電觸點(diǎn)21上。電流導(dǎo)體17從第二端部15穿過反光罩部分2通到外面并連接到觸點(diǎn)元件9上。
頸狀部分內(nèi)部具有變窄的部分6，該部分與反射表面3結(jié)合，其內(nèi)部從變窄部分向電觸點(diǎn)21成圓錐形地變寬。所示燈10發(fā)出的光與放電路徑上的垂直面成±45°。由于變窄的部分，幾乎所述產(chǎn)生的光都被導(dǎo)向反射表面3，反射表面3是拋物線形的并且沒有由于與頸狀部分結(jié)合的圓化部分而發(fā)生變形。
所示反射主體1通過用粘接劑39固定的透明板30封閉，透明板相對突耳22齊平安裝并且被側(cè)面25的高出來的邊27包圍，但作為替代也可用其它裝置安裝，例如金屬環(huán)。突耳22具有壓制表面23，該壓制表面23位于面向反射表面3的側(cè)面上。圖中的透明板30具有防反射涂層31。
圖3所示為具有圓反光罩主體1的單元的實(shí)施例。與圖1和2相應(yīng)的零件具有相同的參考號碼。透明板30被高出來的邊27包圍，在高出來的邊27上具有三個突耳22。壓制凸緣24包圍帶突耳22的高出來的邊27。通過透明板30可以看到反射表面3，其中間具有帶電流導(dǎo)體17的電燈10。
權(quán)利要求
1.一電燈和反光罩單元，其包括一反光罩主體(1)，包括一反光罩部分(2)、一中空頸狀部分(5)和一光發(fā)射窗口(28)，其中反光罩部分(2)帶有具有光軸(4)的凹反射面(3)，光發(fā)射窗口(28)包圍所述光軸并與所述反光罩主體成一體；一電燈(10)，包括一真空密封的光導(dǎo)燈容器(11)，該燈容器(11)密封出一空腔(12)，并具有第一(14)和第二(15)相互相對的密封端部，還包括布置在空腔(12)中的電元件(13)和連接在電元件(13)上的各自電流導(dǎo)體(16，17)，該電流導(dǎo)體(16，17)穿過所述密封端部并從燈容器(11)傳到外部，電燈(10)固定在反射主體(1)內(nèi)，其中第一端部(14)位于頸狀部分(5)內(nèi)，而空腔(12)位于反射部分(2)內(nèi)并且電元件(13)位于光軸(4)上，其特征在于，反光罩主體(1)具有位于光發(fā)射窗口(28)側(cè)面上的方向?yàn)檫h(yuǎn)離反射表面的突耳(22)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的電燈和反光罩單元，其特征在于，在光發(fā)射窗口(28)處的橫切光軸(4)的橫截面上，反光罩主體(1)具有矩形形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的電燈和反光罩單元，其特征在于，反光罩主體(1)由透明板(30)封閉，而突耳(22)仍然沿光軸(4)伸出到透明板(30)外面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的電燈和反光罩單元，其特征在于，突耳(22)在其面向反射表面的側(cè)面上具有壓制面(23)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4中所述的電燈和反光罩單元，其特征在于，透明板(30)具有防反射涂層(31)。
全文摘要
電燈－反光罩單元具有模制的反光罩主體(1),該反光罩主體包括與位于光發(fā)射窗口(28)的反光罩部分(2)一體的調(diào)整脊(22)。
文檔編號F21S2/00GK1252861SQ98804341
公開日2000年5月10日 申請日期1998年12月14日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月22日
發(fā)明者L·F·M·奧姆斯 申請人:皇家菲利浦電子有限公司