專利名稱：陶瓷金屬鹵化物燈中的多功能小型反射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及一種燈組件，且更具體地涉及一種結(jié)合了構(gòu)造成提供多個(gè)功能的反射器的陶瓷金屬鹵化物(CMH)燈組件。
背景技術(shù)：
高強(qiáng)度放電燈需要高點(diǎn)火電壓來擊穿間隙并在隔開的電極之間引發(fā)電弧。放電燈的一個(gè)示例是具有電弧管的CMH燈，該電弧管具有從軸向相對(duì)的端部延伸的第一腿部和第二腿部。電極組件被接收在相應(yīng)腿部中并且電極組件的端子端部在電弧管的放電室中被間隔開。典型地，CMH燈被接收在密封的罩或封殼中并在一端包括夾緊(pinch)或迫壓密封區(qū)域，其中鑰密封件在一端與支承CMH光源并與電極組件互連的相應(yīng)內(nèi)引線并在另一端與外引線機(jī)械和電氣地互連，外引線與相關(guān)的電源機(jī)械和電氣地連接。這些類型的燈需要高點(diǎn)火電壓來擊穿間隙并在隔開的電極之間引發(fā)電弧。例如，當(dāng)燈仍熱時(shí)需要級(jí)別為大約25kV的點(diǎn)火脈沖來起動(dòng)燈；在通常條件下(當(dāng)燈處于常溫下時(shí))需要級(jí)別為3KV至5KV的點(diǎn)火脈沖來起動(dòng)燈。一種降低起動(dòng)難度的傳統(tǒng)方式是將電弧管充填放射性氪(Kr85)氣，這需要管制其使用的特殊執(zhí)照。2007年6月6日提交的共有的美國申請(qǐng)系列號(hào)N0.11/810, 471 (193334-1/GECZ 200793US01)中教導(dǎo)了另一種減少起動(dòng)電壓輔助的方式，該申請(qǐng)的公開內(nèi)容以全文引用的方式清楚地并入本文中。該公開內(nèi)容的點(diǎn)火電壓輔助裝置與電極之一相隔得比電極之間的弧隙尺寸近，以便顯著降低燈的起動(dòng)電壓。CMH燈具有通常被浪費(fèi)的很顯著的背光量(約為所發(fā)出的光的百分之三十(30%))。一般而言，被浪費(fèi)的光與所發(fā)出的光被引向夾緊區(qū)域的那部分相關(guān)。此外，CMH的總體可靠性取決于基端封裝玻璃溫度且對(duì)其敏感。也就是說，當(dāng)燈安裝在基部朝上的位置時(shí)，基端(夾緊區(qū)域)的封裝玻璃溫度通常高于周圍的封殼的穹頂端。此外，封殼夾緊溫度一尤其是對(duì)于瓦數(shù)較高的燈而言一在超過300°C的情況下非常敏感并因此不利地影響燈的可靠性。又一個(gè)問題是在制造期間保持電弧管在封殼的內(nèi)部居中(centered)的難度。這對(duì)優(yōu)化光束性能很重要，因?yàn)橄鄬?duì)于燈封殼精確地定位電弧放電直接影響光輸出和光強(qiáng)度分布，并且同樣最大光束性能部分地基于電弧管相對(duì)于封殼的位置。此外，重要的是在封殼內(nèi)精確地對(duì)齊電弧管，使得在封殼的側(cè)壁中形成相對(duì)均勻的溫度。因此，需要一種以經(jīng)濟(jì)、有效和易于實(shí)施的方式滿足了這些需求中的一個(gè)或多個(gè)的燈。

發(fā)明內(nèi)容
提供了 一種用于放電燈組件的多功能反射器組件。燈組件包括被接收在封殼內(nèi)的放電光源。反射器具有第一部分，該第一部分是大體環(huán)形的回轉(zhuǎn)表面，其中該表面的外周定制尺寸成用于被封殼的內(nèi)徑操作接合地接納以使光源在封殼的內(nèi)部居中。反射器的第二部分定制尺寸成在放電燈腿部之一的周圍操作接合地接納。反射器的擴(kuò)大端位于放電室附近，并優(yōu)選地與其軸向地隔開。反射器優(yōu)選地由導(dǎo)電材料形成，使得反射器的第二部分或小直徑端起到用于放電室的起動(dòng)輔助的作用。反射器填充在光源第一腿部與封殼的內(nèi)表面之間的環(huán)形區(qū)域，并由此還起到熱屏障的作用以對(duì)光源的第一腿部的端子端進(jìn)行熱保護(hù)。反射器與支承放電光源的第二腿部的弓I線部件機(jī)械和電氣地連接。反射器優(yōu)選地由鈮或鋁中的一個(gè)形成并且還包括沿環(huán)形部分的面對(duì)放電室的表面的IR反射涂層。該燈組件的一個(gè)主要益處是提供了一種構(gòu)造成具備改善燈光度(photometric)性能、可靠性和標(biāo)準(zhǔn)符合性的多個(gè)功能的反射器。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是收集無法使用的背光并以有用的方式投射所收集的背光的能力。又一個(gè)益處在于與多功能反射器構(gòu)型相關(guān)的起動(dòng)輔助。又一個(gè)特征是通過反射器的使用降低基端的封裝玻璃溫度和燈基部/夾緊溫度的能力。又一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于減少封殼內(nèi)的電弧管的偏心問題的能力。本公開的又一些特征和益處將在閱讀并理解以下詳細(xì)描述后變得顯而易見。


圖1是帶有多功能反射器的新型燈組件的立面圖。圖2是與圖1相似的視圖，其中燈組件的選定部分以縱向截面示出。
具體實(shí)施例方式圖1和圖2示出了燈組件，且更具體地陶瓷金屬鹵化物(CMH)燈組件100。燈組件100是放電或CMH放電光源110，其包括具有配置在相對(duì)地延伸的第一腿部116和第二腿部118之間的中央主體114的光傳輸電弧管112。如在本領(lǐng)域中通常已知的，第一電極組件126和第二電極組件128分別延伸穿過第一腿部136和第二腿部118。各電極組件的內(nèi)端子端將電極限定在形成在中央主體中的放電空間130中，并且電極組件的端子端132、134通過預(yù)先選擇的尺寸或弧隙間隔開(圖2)。相應(yīng)電極組件的外端分別連接到內(nèi)引線136、138 上。光傳輸外罩或封殼150具有定制尺寸成將電弧管接收在其中的空腔152。封殼的第一端或下端154包括具有大體平面構(gòu)造的密封或夾緊區(qū)域156。第二端或上端158具有大體穹頂構(gòu)造160?？涨?52大體呈長形，使得封殼的縱向軸線與由電弧管的第一腿部116和第二腿部118的軸向范圍所限定的縱向軸線大體重合。優(yōu)選地，電弧管在封殼的內(nèi)部居中。為便于將電弧管安裝在封殼中，內(nèi)引線136具有從與第一電極組件的連接部延伸的第一端，并且內(nèi)引線延伸到夾緊區(qū)域156內(nèi)，此處第二端與也稱為第一鑰箔170的大體平面密封部件的一端機(jī)械和電氣地連接。鑰箔的相對(duì)端同樣與被接收在夾緊區(qū)域內(nèi)的第一端或外引線172電氣和機(jī)械地連接，并且外引線具有從封殼向外延伸以便與相關(guān)的電源(未示出)電氣和機(jī)械地連接的第二端。內(nèi)引線138與第二電極組件128電氣和機(jī)械地連接并且包括具有大體鉤形的長形支腿174。也就是說，長形支腿具有沿穹頂160的彎曲端和軸向地延伸并大體平行于電弧管的縱向長度以便被接納在密封區(qū)域內(nèi)的大體線性部分。支腿174的鉤構(gòu)型在封殼的第二端或上端158處提供了精確定位和支承。支腿的相對(duì)下端延伸到夾緊區(qū)域156內(nèi)，此處建立與也稱為第二鑰箔176的第二大體平面密封部件的第一端的電氣和機(jī)械連接。以相同的方式，第二外引線178具有與第二鑰箔的第二端連接的內(nèi)端，并且第二外引線從夾緊區(qū)域156向外延伸以便與相關(guān)的電源連接。通常，就這一點(diǎn)而言，對(duì)CMH燈組件的該詳細(xì)描述是常規(guī)的。多功能反射器200被結(jié)合在CMH燈組件100中。優(yōu)選地，反射器200是能夠耐受與放電光源相關(guān)的高溫的鈮或鋁質(zhì)結(jié)構(gòu)并且可在反射器的面對(duì)放電室130的表面202上包括可見光或紅外(IR)反射涂層。更具體地，反射器200具有優(yōu)選為大體環(huán)形的回轉(zhuǎn)表面的第一反射部分204,該回轉(zhuǎn)表面具有擴(kuò)大直徑的第一端和狹窄直徑的第二端,此處第一部分204的外周206定制尺寸成用于為封殼150的內(nèi)徑表面操作接合地接納。第一部分的反射表面202的形狀可以是如圖所示的簡單半球形或通常引導(dǎo)光離開燈組件的夾緊區(qū)域(此處光否則被浪費(fèi)或未使用)并大體朝向封殼的穹頂160的更復(fù)雜的表面構(gòu)造或多重構(gòu)造。以這種方式，內(nèi)反射表面202通常收集無法使用的背光并引導(dǎo)所收集的光向外通過封殼以便增加從燈組件發(fā)出的總流明。反射器的第二部分208從第一部分的狹窄直徑端朝夾緊區(qū)域軸向地延伸。反射器第二部分208定制尺寸成用于在電弧管的第一腿部116的外表面上緊密接納。更具體地，第二部分208大體呈柱形并具有沿電弧管的第一腿部116的一部分延伸的軸向尺寸。由于反射器第一部分204的外周接合封殼的內(nèi)表面，并且大體柱形第二部分208操作地接合被支承在夾緊區(qū)域附近的第一腿部，消除了封殼內(nèi)部的電弧管偏心。也就是說，反射器200還起到安裝輔助的作用，以在期望的大致共線或重合的安裝布置下將電弧管穩(wěn)定地定位在封殼內(nèi)。此外，反射器200具有配置在外周附近并延伸穿過被接收在與光源相關(guān)的內(nèi)引線138的支腿174周圍的第一部分204的開口 220。開口 220與支腿174進(jìn)行電氣和機(jī)械接觸，以便減小擊穿路徑的長度并起到用于燈的導(dǎo)電點(diǎn)火輔助或起動(dòng)裝置的作用。也就是說，在反射器第二部分208與電弧管的第一腿部中的電極組件126之間的尺寸比在放電空間中的第一電極端子端132和第二電極端子端134之間的間隙短。在反射器與電極組件之間減小的尺寸允許降低用以在起動(dòng)期間點(diǎn)燃放電的電壓。由于燈組件可利用由反射器提供的起動(dòng)輔助功能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火，因此能夠從放電燈消除Kr85—一種通常結(jié)合在被密封在放電空間中的填充氣體中以降低起動(dòng)電壓的材料一的使用。該反射器構(gòu)型所提供的又一個(gè)有利功能是與反射器相關(guān)的熱屏障益處。也就是說，反射器的柱形第二部分208定位在電弧管的第一腿部上以及第一部分204在夾緊區(qū)域156與電弧管的中央主體114之間的位置的環(huán)形范圍不僅反射光，而且用于反射和引導(dǎo)熱離開封殼的第一端或下端154。反射器所提供的熱屏障功能降低了封裝玻璃溫度和燈基部/夾緊溫度。通常，基端處的封裝玻璃溫度高于燈的穹頂端，但將多功能反射器結(jié)合到CMH燈中顯著降低了該區(qū)域內(nèi)的封裝玻璃溫度。降低該區(qū)域內(nèi)的封裝玻璃的溫度有助于延長壽命，而使光源在封殼內(nèi)居中優(yōu)化了光束性能。
在優(yōu)選實(shí)施例中，反射器組件的擴(kuò)大端部與放電部件隔開，以便反射所輸出的光并將光引導(dǎo)到最需要光的那些光學(xué)區(qū)域。反射器組件在光源第一腿部與封殼的內(nèi)表面之間的環(huán)形部分204的尺寸起到有效的熱屏障的作用，以對(duì)電弧管的第一腿部的端子端進(jìn)行熱保護(hù)，并同樣對(duì)密封封殼的夾緊區(qū)域進(jìn)行熱保護(hù)。將大體柱形反射器第二部分208定位在第一腿部周圍并將第一環(huán)形部分與支腿174電氣連接還有利地允許反射器降低擊穿并引發(fā)電弧放電所需的起動(dòng)電壓。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)了解的是，反射器可采取不同構(gòu)造，或反射器可僅具備這些功能中的一部分而不是所枚舉的所有上述功能。然而，在優(yōu)選布置中，利用單個(gè)裝置實(shí)現(xiàn)了所有這些功能，并且一個(gè)這樣的裝置能夠被容易地結(jié)合到組件中。已參考優(yōu)選實(shí)施例描述了本公開。顯然，在閱讀并理解前面的詳細(xì)描述后，其他人可想到改型和變型。本公開應(yīng)當(dāng)被解釋為包括所有此類改型和變型。
權(quán)利要求
1.一種燈組件，包括: 放電光源，其包括放電室，所述放電室具有從其延伸并被接收在周圍的封殼中的腿部; 具有第一部分的反射器，所述第一部分包括大體環(huán)形的回轉(zhuǎn)表面，所述回轉(zhuǎn)表面帶有定制尺寸成用于為所述封殼的內(nèi)徑操作接合地接納以便使相關(guān)的燈在所述封殼的內(nèi)部居中的外周；以及 反射器第二部分，其定制尺寸成在所述放電光源腿部周圍操作接合地接納以便接納來自所述放電室的光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈組件，其特征在于，所述反射器第二部分覆蓋所述光源的腿部的預(yù)定軸向長度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈組件，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)表面定制尺寸成大致覆蓋所述光源的一端。
4.一種燈組件，包括: 金屬齒化物光源，其包括放電室和從所述放電室延伸的第一腿部； 包圍所述光源的光傳輸封殼；以及 被接收在所述封殼中的反射器，其具有被接收在所述第一腿部的至少一部分周圍以便將所述反射器安裝在所述光源上的小直徑部分，以及接收來自所述放電室的光并定制尺寸成與所述封殼的內(nèi)表面操作接合以便相對(duì)于所述封殼安裝所述反射器和光源的大直徑部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燈組件，其特征在于，所述反射器的擴(kuò)大端位于所述放電室附近。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燈組件，其特征在于，所述反射器的擴(kuò)大端與所述放電室軸向地隔開。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燈組件，其特征在于，所述反射器由導(dǎo)電材料形成并且所述反射器的小直徑端起到用于所述放電室的起動(dòng)輔助的作用。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燈組件，其特征在于，所述反射器填充在所述光源第一腿部與所述封殼之間的環(huán)形區(qū)域并由此起到用于對(duì)所述光源的第一腿部的端子端進(jìn)行熱保護(hù)的熱屏障的作用。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燈組件，其特征在于，所述光源包括沿與所述第一腿部軸向地相對(duì)的方向從所述放電室向外延伸的第二腿部，并且還包括沿所述光源的長度從所述第一端附近延伸到所述光源的第二端的引線部件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燈組件，其特征在于，所述反射器與所述引線部件機(jī)械地連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的燈組件，其特征在于，所述反射器與所述引線部件電氣連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的燈組件，其特征在于，所述引線部件延伸穿過所述反射器并被焊接在其上。
13.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燈組件，其特征在于，所述光源還包括從所述放電室的與所述第一腿部軸向地相對(duì)的一端延伸的第二腿部、包括通過所述放電室中的弧隙間隔開的電極的第一電極組件和第二電極組件、分別從所述第一電極和所述第二電極延伸并延伸穿過相應(yīng)的第一腿部和第二腿部以便與外弓I線部件連接的第一內(nèi)引線和第二內(nèi)引線。
14.一種陶瓷金屬鹵化物(CMH)燈組件，包括: CMH光源，其具有中央放電室、從所述放電室的相對(duì)端沿伸長的縱向軸線延伸的第一腿部和第二腿部、以及在所述放電室中通過弧隙分離的第一電極和第二電極； 封殼，其接收所述CMH光源并具有與所述CMH光源縱向軸線大致對(duì)齊的伸長軸線，所述封殼在第一端處包括密封件；以及 反射器，其被接收在所述封殼中，用于以期望方式從所述封殼引導(dǎo)來自所述光源的光，所述反射器的導(dǎo)電、起動(dòng)輔助部分被接收在所述光源的第一腿部周圍，并且所述反射器具有在接觸所述第一腿部的內(nèi)部與接觸所述封殼的外部之間延伸以便使所述CMH光源在所述封殼中居中的環(huán)形部分。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的CMH燈組件，其特征在于，所述反射器由鈮和鋁中的一種形成。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的CMH燈組件，其特征在于，所述CMH燈組件還包括沿所述反射器環(huán)形部分面對(duì)所述放電室的表面的IR反射涂層。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的CMH燈組件，其特征在于，所述反射器的起動(dòng)輔助部分包括緊鄰所述第一腿部從所述環(huán)形內(nèi)部延伸的大體柱形部分。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的CMH燈組件，其特征在于，所述CMH燈組件還包括分別從所述第一腿部和所述第二腿部延伸的第一引線部件和第二引線部件，所述第一引線部件和所述第二引線部件中的一個(gè)延伸穿過所述反射器。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的CMH燈組件，其特征在于，所述反射器的起動(dòng)輔助部分沿所述第一腿部的縱向范圍延伸。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的CMH燈組件，其特征在于，所述反射器由用于所述第一腿部和所述封殼密封件中的封裝玻璃的熱屏障材料形成。
全文摘要
一種燈組件包括具有電弧管的金屬鹵化物光源，該電弧管帶有從放電室延伸的第一腿部和第二腿部。光傳輸封殼包圍光源。反射器被接收在封殼中并具有大直徑、環(huán)形第一部分，該第一部分接收來自放電室的光并定制尺寸成與封殼的內(nèi)表面操作接合以相對(duì)于封殼安裝反射器組件和光源。此外，反射器組件的小直徑部分被接收在第一腿部周圍。通過將反射器與第二電極組件、也就是支腿電氣地互連，并且將小直徑部分定位成比電極端子端之間的尺寸更接近第一電極組件，允許反射器還起到點(diǎn)火輔助的作用。反射器由起到用于第一腿部中的封裝玻璃的熱屏障作用的材料形成并還起到用于封殼密封區(qū)域的熱屏障的作用。
文檔編號(hào)H01R33/00GK103210468SQ201180055240
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2011年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月16日
發(fā)明者L.鄧 申請(qǐng)人:通用電氣公司