[發(fā)明專利]用于數(shù)字投影技術(shù)的短弧高壓放電燈

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 01143360.4
• 申請(qǐng)日: 2001-12-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN1360333A
• 公開(kāi)（公告）日: 2002-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: T·梅爾;R·澤多夫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電燈專利信托有限公司
• 主分類號(hào): H01J61/073
• 分類號(hào): H01J61/073
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 鄭立柱,張志醒

???????????????????????技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及按照權(quán)利要求1前序部分的短弧高壓放電燈。在此尤其涉及具有氙填充物的短弧高壓放電燈，例如其應(yīng)用在電影院投影中。

???????????????????????背景技術(shù)

已知的用于投影目的的氙短弧燈在電弧長(zhǎng)度和電機(jī)幾何形狀上是經(jīng)過(guò)優(yōu)化的，其對(duì)于35到70mm的膠片投影是理想的。這種膠片的圖形對(duì)角線是位于28到60mm之間。如果這種標(biāo)準(zhǔn)的燈使用在具有DMD、DLP、LCD和D-ILA技術(shù)的現(xiàn)代數(shù)字投影系統(tǒng)中，因?yàn)樵跓艉凸鈱W(xué)系統(tǒng)中存在的不匹配，大量的光被損失掉并且沒(méi)有到達(dá)屏幕。這些損失的光轉(zhuǎn)化成熱并且導(dǎo)致了另外的問(wèn)題。目前只能夠通過(guò)提高燈功率解決這個(gè)問(wèn)題，那么這在冷卻上需要大量的費(fèi)用，一個(gè)優(yōu)化的鏡面設(shè)計(jì)，其在精確度和仿真任務(wù)上存在較高的要求，以及附加的雙倍鏡面，其重新在反射器空間上帶來(lái)了冷卻的問(wèn)題。

?????????????????????????發(fā)明描述

本發(fā)明的任務(wù)是按照權(quán)利要求1的前序部分提供具有氙填充物的短弧燈，其允許將光根據(jù)綜合器的對(duì)角線優(yōu)化地聚焦在10到25mm之間的小橫截面上，例如使用在數(shù)字投影技術(shù)中(DMD，DLP，LCD和D-ILA)。

此任務(wù)是通過(guò)權(quán)利要求1的特征部分實(shí)現(xiàn)的。尤其有利的結(jié)構(gòu)示出在從屬權(quán)利要求中。另外，該燈有利地通過(guò)滿足權(quán)利要求6的特征的燈電流運(yùn)行。

當(dāng)燈是熱狀態(tài)時(shí)，通過(guò)將陽(yáng)極和陰極之間的兩個(gè)相互面對(duì)端部分的距離mm單位L根據(jù)關(guān)系式0.8×P≤L≤1×P+1設(shè)置，其中P是kW的燈功率，則圖形窗口的優(yōu)化照明被達(dá)到。在較長(zhǎng)的電弧長(zhǎng)度的情況下，系統(tǒng)的效率，即輸出光通量與輸入功率的比值，被明顯地降低。如果陽(yáng)極和陰極的距離短于在關(guān)系式中給出的，那么該燈的壽命降低到不可接受的程度。為了較短的電弧，在陽(yáng)極的前表面(陽(yáng)極高面)較強(qiáng)的加熱也需要陽(yáng)極幾何形狀的匹配。例如，mm單位的陽(yáng)極的直徑D必須滿足關(guān)系式D≥2.1×L+10，其中L是燈處于熱狀態(tài)時(shí)的陽(yáng)極和陰極的相互面對(duì)端部分之間的距離。

優(yōu)選的，對(duì)于具有長(zhǎng)壽命的優(yōu)化的照明效率，面對(duì)陰極的陽(yáng)極的截錐形端部分應(yīng)該具有的高面AP，它的mm單位的直徑應(yīng)該滿足關(guān)系式1.8×L-1≤AP≤1.8×L+1，其中L還是燈熱時(shí)的mm單位的在陽(yáng)極和陰極的相互面對(duì)的端部分之間的距離。當(dāng)陽(yáng)極高面直徑低于這個(gè)數(shù)值時(shí)，在陽(yáng)極高面上的強(qiáng)腐蝕(形成凹坑)導(dǎo)致了簡(jiǎn)短的壽命。在陽(yáng)極高面大于由關(guān)系式確定的關(guān)系的情況下，系統(tǒng)效率因?yàn)檎诒味档汀?/p>

為了在整個(gè)壽命過(guò)程中優(yōu)化分配光密度，陰極的截錐形端部分的尖部另外有利地設(shè)計(jì)為半球形，其中mm單位的半球的半徑R滿足關(guān)系式0.12×P+0.1≤R≤0.12×P+0.5，其中P是燈功率，單位kW。較大的半球半徑導(dǎo)致了較低的光密度，并且較小的直徑導(dǎo)致了較強(qiáng)的陰極燒化。

有利的，陰極的球形端部分具有的頂角α位于36到44度之間。另外，陽(yáng)極的截錐端部分為了優(yōu)化運(yùn)行具有90到105度之間的頂角β。多點(diǎn)的幾何形狀使電極尖端有較強(qiáng)的燒化，而鈍的幾何形狀在投影儀上產(chǎn)生高程度的遮蔽。

為了用足夠高的效率(流明/瓦)進(jìn)行優(yōu)化運(yùn)行，以及在燈的整個(gè)壽命中的光通量的可接受的降低，該燈應(yīng)該被運(yùn)行在位于0到5.5kW的標(biāo)稱功率P上，而燈電流I應(yīng)該以A為單位滿足關(guān)系式22×P+38≤I≤22×P+65，并且在標(biāo)稱功率P位于5.5和12kW之間時(shí)，燈電流應(yīng)該以A為單位滿足關(guān)系式10×P+100≤I≤22×P+65。而較弱的電流降低了系統(tǒng)中的照明效率，在高電流時(shí)陰極腐蝕上升并且維護(hù)費(fèi)用降低到可接受的程度。

????????????????????????附圖描述

通過(guò)下面的附圖，本發(fā)明結(jié)合例子中的實(shí)施形式進(jìn)行更詳細(xì)的解釋。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的短弧高壓放電燈，

圖2以放大表示的方式示出了根據(jù)本發(fā)明的短弧高壓放電燈的電極裝置。

???????????????????????優(yōu)選實(shí)施形式

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明具有Xe填充物短弧高壓放電燈1。具有功耗為3000W的燈1具有由石英玻璃制成的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的燈泡殼2，其兩端分別固定在也由石英玻璃制成的燈軸3、4上。一個(gè)其內(nèi)部支持陰極6的鎢電極棒5被氣密地熔合到一個(gè)軸3。同樣由鎢制成的電極棒7氣密地熔合到另外一個(gè)燈軸4，在它的內(nèi)部端上有一個(gè)固定在其上面的陽(yáng)極8，用于支撐和電連接的基座系統(tǒng)9、10被固定到電極軸3、4的外端。