CN102365493A

CN102365493A - Gobo投影仪和移动头部

Info

Publication number: CN102365493A
Application number: CN2010800153469A
Authority: CN
Inventors: A.H.J.范登布兰特; R.M.J.威尔斯
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2009-03-27
Filing date: 2010-03-18
Publication date: 2012-02-29
Also published as: TW201104130A; US20120014114A1; WO2010109385A1; JP2012522331A; EP2411731A1

Abstract

本发明提出一种Gobo投影仪（10），其包括：光源（100），具有Gobo开放孔口（401）的Gobo保持器（400）以及投影透镜（500），其中光源为具有一定电弧长度的高压金属卤化物放电灯，其中Gobo投影仪具有至少25lm/W的总效能。有利地，这种Gobo投影仪可相对较小，但仍具有相对较高的效能。另外，这种Gobo投影仪可具有相对较高的CRI，相对较高的CCT且可具有相对较小的gobo开放孔口。

Description

Gobo投影仪和移动头部

技术领域

本发明涉及Gobo投影仪，其包括光源，具有gobo开放孔口的gobo保持器和投影透镜，且本发明还涉及包括gobo投影仪的移动头部。

背景技术

术语“GOBO”(还被示作gobo)在本领域中定义为“置于光学器件之间 (go between optics)”或者“置于光学器件之前(goes before optics)”或者“图形化光学遮挡(graphical optical blackout)”。gobo为切割成圆板的模板或图案，用于形成投射光的图案。Gobo通过在光束到达透镜之前遮挡、上色或漫射光束的某些部分来控制光。由于在光聚焦之前使光成形，可在较短距离范围投射具有鲜明边缘的图像。

剧场gobo可例如由金属板或硼硅酸盐玻璃制成，取决于设计的复杂性。玻璃gobo可包括有色区域(非常类似于染色玻璃窗)，有色区域由多层二向色玻璃（dichroic glass）制成，每种颜色一层，胶合于涂布有铝或铬的黑白gobo上。新技术能使彩色照片转到玻璃gobo内成为可能。

Gobo投影仪既用于室内也用于室外。由于gobo投影系统通常用于娱乐或者吸引公众注意力，通常图像移动、旋转和/或交换。

Gobo投影仪(包括移动头部投影仪)是本领域中已知的，且例如在US5113332和 US2008/0062692中有描述。移动头部投影仪的实例为保持于轭状件中能够改变倾斜和/或旋转情况的gobo投影仪。

US2008/0062692描述了移动头部投影仪，其包括基部，轭状物可旋转地连接到该基部，该轭状件旋转地连接到头部，该头部包括部分地置于反射器件内的光源，该反射器件形成光束，该光束穿过光成形器件，在该光束离开投影仪之前，该光束还穿过至少一个透镜。

发明内容

为了得到具有高总效能(或系统效能)的gobo投影仪，本发明提出为gobo投影仪配备具有减小的电弧长度的高压金属卤化物放电灯。在一实施例中，提议超高性能(UHP)灯。具有较短电弧UHP灯的gobo投影仪，特别是组合有均匀化装置的gobo投影仪，可具有高效能、良好或甚至高的显色指数(CRI)、高相关色温(CCT)和在gobo上相对均匀的光分布，但仍可采用相对较小的gobo开放孔口。令人吃惊的是，具有高Hg压力的UHP灯具有高CRI。此外，在收集到gobo投影仪的光展部(etendue)内的光中维持此高CRI，结果发现UHP灯在放电容器中经受较少或根本不经受颜色分开（color de-mixing）。在另一实施例中，提出了一种高压金属卤化物灯，其具有减小的电弧长度且具有特定的填充物(参看下文)。具有这种灯的gobo投影仪（可选地与均匀化装置组合）可具有高效能、良好或甚至高的CRI、高CCT、在gobo上相对均匀的光分布，但仍可采用相对较小的gobo开放孔口。

因此，提议一种相对高效和高性能的gobo投影仪，其可甚至具有减小的单元大小(诸如由于减小的gobo开放孔口所致)。

通常，(现有技术)gobo投影仪的最重要的特性点（几乎所有种类的(动态)特征）在于：高光输出(以流明测量)、低的功率利用性(以瓦特测量)、(以及因此以流明/瓦特为单位的照明效能)、小的物理尺寸(以升、cc、m³或立方英尺为单位)、轻的重量(以kg为单位)、高的CCT和高的CRI。

目前的gobo投影系统和移动头部可在某些特性点方面（但不是所有特性点方面）取得好结果。下面给出某些现有技术实例：

	实例 1	实例2	实例 3
				灯类型	卤素灯	HID灯	HID灯
光输出 (lm)	5000	5000	16700
				灯功率(W)	250	250	700
总效能(lm/W)	20	20	24
				CCT (K)	3000	8000	7500
CRI	100	85	> 85
				单元大小 (l)	16	16	30
开放孔口 (mm)	38	15	26

举例而言，实例1具有优良的CRI但具有较差的效能和相关色温以及较小的单元大小且因此重量可更佳。

如果使用更小gobo，完整单元(包括灯、gobo、透镜和其它可选构件)的大小可制成更小。不仅gobo大小(或开放孔口)将更小，而且投影透镜可制成更小且具有更短焦距，因此缩短了光路径。更小的大小也将导致更轻重量。但是，如果gobo的大小更小，那么效能和因此光输出也将降低。此单元使用了具有低成本和低效能以及相对较大灯丝的卤素灯，导致需要向投影仪配备大的gobo来获得充足的光输出。若在实例1中的gobo大小更小，则总效能将大幅降低(也参看下文)。

此外，此单元仅能容纳一个gobo，因为图像大小为38 mm。在一个所谓的gobo轮中的多个gobo将导致更大更重的系统。使图像大小更小将能够使用具有多个gobo的gobo轮，但也将导致更低的光输出，因为光输出与投影系统的几何范围或光展度有关，如本领域中已知的那样。

因此将期望具有一种单元，其具有更高效能、更高CCT、更小大小和更轻重量且可能使用带多个gobo的gobo轮。

可通过使用高强度放电灯来代替卤素灯来做出改进。虽然卤素灯通常具有大约20 lm/W的效能和大约3000K的CCT，高强度放电灯可被制成具有大约70-100 lm/W的较高效能和大约5000-8000K的CCT值。一般而言，在该技术中，期望高于3000K或甚至高于6000K的更高CCT，因为对于gobo投影仪的使用者而言，“感知的亮度”很重要。实例2为这种具有高(较高)CCT的系统。

实例2采用图像大小为15 mm的gobo和能容纳具有高达12个gobo的gobo轮，从而形成较多种类的图像，使得该产品对于应用而言更有吸引力。

与实例1相比较，该特性在CCT方面得到改进，但在其它方面是类似的。CCT的改进直接涉及灯，但灯效能(70 lm/W)的改进在更高总效能(20 lm/W)中并不明显(实例2中的更大开放孔口将仅对总效能具有小的贡献)。这由以下事实造成：当gobo的图像大小从38 mm缩小到15 mm时，系统的光展度从大约800 mm²sr大幅缩小到大约67 mm²sr。如果电弧大小为大约5 mm，光收集效能则从大约90%大幅减小到大约35%。

实例3具有优良的CRI和相关色温但效能可更佳，因为效能仅为24 lm/W(这是计算出的；实际给出的数字为18 lm/W)，而该灯的效能超过85 lm/W。

该单元的大小也是相当大的。如果使用更小gobo，其可被制成更小。不仅gobo大小将更小，而且投影透镜可制成更小且具有更短焦距，因此缩短了光路径。更小的大小也将导致更轻重量。但是，如果gobo的大小更小，那么效能和因此光输出也将降低。

因此将期望具有更高效能(总效能或系统效能)的单元，同时保持照明输出和具有更高的CCT和CRI。而且，更小的大小和更轻重量将是良好的额外优点。优选具有更高总效能、更小大小和更轻重量的单元，同时优选地保持容纳带有例如8个gobo的gobo轮的可能性。本发明的目的在于提出一种具有高系统效能的gobo投影仪(诸如移动头部)。另外，本发明的目的在于提出一种具有良好或优选具有高CRI的gobo投影仪。另外，本发明的目的在于提出一种具有高CCT的gobo投影仪。而且，本发明的目的在于提出一种具有减小的gobo开放孔口的gobo投影仪。

因此，本发明的一个方面在于，提出一种替代的gobo投影仪，其优选地进一步至少部分地避免了上述缺点中的一个或多个缺点，且其优选地进一步满足了上文所示目的中的一个或多个目的。

为此，本发明在一实施例中提出一种gobo投影仪，其包括光源，具有gobo开放孔口的gobo保持器以及投影透镜，其中光源为具有一定电弧长度的高压金属卤化物放电灯，其中gobo投影仪具有至少25 lm/W的总效能。有利地，这种gobo投影仪可相对较小，但仍具有相对较高的效能。另外，这种gobo投影仪可具有相对较高的CRI，相对较高的CCT且可具有相对较小的gobo开放孔口。

优选地，该gobo投影仪具有至少5000流明的光输出，至少25 lm/W总效能和至少5500K的相关色温。另外，优选地该gobo投影仪具有小于或等于38 mm，更优选地具有小于或等于26 mm，甚至更优选地具有小于或等于15 mm的gobo开放孔口。Gobo开放孔口可等于或大于约5 mm，诸如等于或大于6 mm。Gobo开放孔口(或者gobo大小)越小，gobo投影仪可需要的体积就越小和/或可在投影仪中采用的gobo就更多。另外，优选地，光输出高于10000流明且甚至更优选地高于15000流明。另外，优选地，效能为至少35 lm/W。显色指数(CRI)为至少75，优选地至少85，尤其是当将gobo投影仪还用于照明目的时更是如此。

将在下文中更详细地讨论具体实施例，特别是关于包括具有等于或小于400W功率的UHP(超高性能)灯的gobo投影仪的实施例。

在一具体实施例中，特别提议使用具有高效能的短电弧灯，其可导致高照明输出，和高效、相对较小且轻重量的gobo投影仪。这种灯可以采用UHP灯的形式，如从光阀(LCD、LCOS或DLP)投影仪所获知的那样。这些灯可通常具有小于1.5 mm的电弧长度，>60 lm/W的总效能，且可在50-400瓦特的范围内采用。

UHP灯例如描述于US5109181，US6300717和H.Moench等人发表于SID Digest 2003，16.1中的参考文献中，这些参考文献作为参考结合到本文中。

在一具体实施例中，该灯为高压汞蒸气放电灯，包括：放电封壳；一对放电电极(包括钨)，在灯运行期间，在该对放电电极之间维持放电；以及填充物，其包括汞、稀有气体和卤素以在灯运行期间维持钨运送循环，其中汞量大于0.2 mg/mm³，在灯运行期间，汞蒸气压力高于200巴且壁负荷高于1 W/mm²，且卤素Cl、Br或I中至少一个以位于10^-6和10^-2μmol/mm³之间，诸如10^-6与5.10^-4μmol/mm³之间的量存在。在再一实施例中，该灯包括电灯和反射器的单元，包括：反射器主体，其包括反射器部分，反射器部分带有具有光轴的凹反射表面，与所述反射器主体成整体的中空颈形部以及包围所述光轴的光发射窗口；电灯，其包括以真空密闭方式密封的光透射容器，其封闭腔且具有第一和第二相互对置密封端部，布置于腔中的电元件，以及连接到电元件的相应电流导体，电流导体延伸穿过所述密封端部且从灯容器向外伸出，电灯固定于反射器主体中，其中第一端部在颈形部内，而腔位于反射部内且电元件在光轴上，其中优选地反射器主体具有在最靠近光发射窗的侧部上的接线片。

这些灯通常可具有小于1.5 mm的电弧长度，>60 lm/W的总效能，且可在50-400瓦特的范围采用。

使用这种灯，gobo投影仪可配备gobo，且图像大小甚至小至大约5 mm且接受角为大约25°。更小的gobo将导致具有更小焦距的更小投影透镜和因此具有更小大小和更轻重量的系统。总系统效能仍可为40-60 lm/W。

可做出选择使得gobo投影仪配备具有多个gobo的色轮。由于个别gobo更小的直径，gobo轮仍可具有很有限的大小。

利用这种UHP灯，通常可实现大约7000-8000K的CCT。

特别地，超过225巴，甚至更优选地超过250巴的Hg压力对于CRI而言可能是有益的。这里，Hg压力指示为在标称功率的Hg压力。例如，假定300W灯，在300W的Hg压力优选地为至少225巴，甚至更优选地为至少250巴。Hg压力可进一步等于或小于大约300巴。令人吃惊的是，将Hg压力增加到这些值将增加CRI，此外，在收集到gobo投影仪的光展部内的光中维持此CRI。

因此，根据另一方面，本发明提出一种gobo投影仪(包括光源，具有gobo开放孔口的gobo保持器以及投影透镜)，其中光源为具有一定电弧长度的高压金属卤化物放电灯，其中光源优选地为超高压灯，优选地包括：石英放电容器；包括汞、稀有气体和卤素的填充物，其中汞量优选地至少为0.15 mg/mm³，且卤素优选地包括选自Cl、Br和I中的一种或多种卤素，其中卤素优选地以位于10^-6与10^-2μmol/mm³之间，诸如10^-6与5.10^-4μmol/mm³之间的量存在，且其中优选地电弧长度小于1.5 mm，诸如在大约0.5-1.5 mm的范围内。这种gobo投影仪可具有至少25 lm/W，诸如至少35 lm/W 的总效能。

优选地，电弧长度在0.5mm-1.5mm的范围内。更加优选地，电弧长度在0.-61.0 mm的范围内，更为优选地，电弧长度在0.7与0.9 mm之间。更小的电弧长度有利地允许更小的开放孔口。

优选地，在灯内的Hg压力大于或等于225巴，诸如为至少大约250巴。Hg压力可进一步等于或小于大约300巴。令人吃惊的是，相对较高的Hg压力可提出具有改进的CRI的灯，此改进的CRI在收集到gobo投影仪的光展部内的光中得以维持。另外，优选地，汞量优选地在0.15-0.4 mg/mm³的范围内，诸如在0.2-0.35 mg/mm³的范围内。

在一实施例中，供应给灯的功率等于或小于400W，诸如在50-400W的范围内。

将在下文中更详细地描述具体实施例，特别是关于包括UHP灯的gobo投影仪的实施例，该UHP灯具有等于或大于300W，特别地等于或大于400W的功率。

在又一实施例中，还可采用UHP灯，其中供应到灯的功率大于300 W，特别地等于或大于400 W，且其中优选地UHP灯为具有冷却的放电容器的UHP灯。

这种放电灯例如描述于US6724147和US7439660中，US6724147和US7439660作为参考结合到本文中。这种灯也被示作CPL灯(即，紧凑功率灯)。因此，优选地，放电灯为具有冷却布置的高压气体放电灯，其中该灯能够以增加的功率水平运行，使得通过升高灯内部的温度而造成升高的气体压力，而将冷却布置的位置和尺寸设置成：在所述增加的功率水平情况下，基本上防止了灯泡的去透明化（devitrification）且防止了填充气体的冷凝。另外，优选地，该灯为具有反射器和冷却器件的放电灯，该冷却器件具有至少一个喷嘴，气体流动可通过该至少一个喷嘴导向到放电灯上，其中至少一个喷嘴被布置为使得其并不延伸(至少不以任何显著程度延伸)到由灯和反射器所产生的光束路径内。

因此，在一具体实施例中，本发明提出一种gobo投影仪，包括：光源，具有gobo开放孔口的gobo保持器以及投影透镜，其中光源为具有一定电弧长度的高压金属卤化物放电灯，其中该gobo投影仪优选地具有至少25 lm/W的总效能，且其中灯功率优选地大于400 W，且其中优选地该放电容器被冷却。

优选地，电弧长度在0.5 mm-1.5 mm的范围。更加优选地，电弧长度在0.6 mm-1.0 mm的范围，更为优选地，电弧长度在0.7 mm与0.9 mm之间。如上文所提到的那样，更小的电弧长度允许更小的开放孔口。

将在下文中更详细地描述具体实施例，特别是关于包括高压金属卤化物灯的gobo投影仪的实施例，高压金属卤化物灯具有等于或高于300 W，诸如具有在300-2000 W范围（如400-2000 W，特别是400 W）的功率。

由于带有冷却的放电容器的CPL灯并非不容易获得，可替代地使用UHP或CPL灯，以及恰巧使用具有缩短电极距离的金属卤化物灯。然而这可能会带来若干问题。

利用相同功率输入缩短电弧可导致灯电压降低和灯电流升高。更高的灯电流将导致更高的等离子体温度且因此导致更低的相关色温。这是因为导致高相关色温的较低波长由来自电弧中心的原子辐射所生成，而较长波长由分子辐射生成。随着等离子体温度升高，这导致在原子辐射与分子辐射之间的另一平衡，因此导致CCT降低。

为了避免灯电流升高的效果，也可升高灯内的压力。更短的电弧，组合有放电腔室内更高的压力，可在相同功率水平的情况下保持灯电压恒定和因此保持电流恒定。但压力升高也可导致更低的CCT。

因此，还提出一种修改的高压金属卤化物放电灯以用于gobo投影仪。所提议的光源为高压金属卤化物放电灯，其具有相对较短的电弧和高的比功率以能有高系统效能，但具有修改的填充物，该填充物组合有减小的电弧长度仍能有高CCT和CRI。令人吃惊的是，已经发现包括惰性气体、汞、卤素、锆和元素In或Mn中一种或两种且(基本上)不添加稀土金属的填充物，可特别地与超过200 W/mm的比功率和优选地超过40巴的压力相组合，得到>25 lm/W的总系统效能，在6000 K与8000 K之间的高CCT，超过75的CRI和去透明化大幅减轻，导致更长的寿命。

具有良好CCT和CRI的其它填充物的灯例如从DE29905662、US5323085、US5929563、US6380675、EP0702394和WO2001035443中已知，这些参考文献作为参考结合于本文中。但是，这些文献全都提及不同的填充物和/较低的比功率。

令人吃惊是，已经发现无需铊、铯或锡，也无需稀土元素中的任何元素来实现良好的CCT和CRI。

此外，在所提到的专利的某些专利中，将比功率水平(每mm电极距离的功率)给定为在50 W/mm与90 W/mm之间或者高达140 W/mm。但是，对于呈3 mm电弧的700W灯而言，将获得大于200 W/mm的电弧长度比功率值，且对于呈4mm电弧的1200 W灯而言，将获得甚至为300W/mm的电弧长度比功率值。利用此组合，不仅可实现组合有长寿命的高CCT和CRI，而且也可实现更高的收集效能和因此更高的总系统效能。比功率水平越高，gobo投影仪的总系统效能就更佳。

优选地，填充物至少包括：惰性气体；汞；至少一种卤素；锆（部分地或全部地被铪替换）；以及铟（部分地或全部地被锰替换）。另外，这种灯可具有>200 W/mm的比功率，能使灯具有>75 lm/W的效能， >75的CRI，高于或等于6000 K的CCT，和超过750小时的使用寿命。带有恰当反射器的3 mm至4 mm的电弧长度将得到总系统效能为25-30 lm/W的系统，特别是在gobo开放孔口大小为大约25 mm且对于37.5 mm的开放孔口大小而言为大约35-40 lm/W的效能的情况下更是如此。优选地，填充物至少包括锆（特别是当目标为高CCT时）。在一实施例中，压力在40-70巴的范围，诸如40-60巴；在另一实施例中，压力为至少45巴。

由于这些灯可被制成功率水平超过300瓦，诸如400瓦-2000瓦，gobo投影仪可被制成具有25 mm的gobo开放孔口大小，25 lm/W的总系统效能，10000lm-50000 lm系统输出，>75的CRI和>5500K的CCT。而且，系统可被制成具有37.5 mm 的gobo开放孔口大小，35 lm/W的总系统效能，15000-75000lm的系统输出，>75的CRI和>5500 K的CCT。

因此，本发明提出一种gobo投影仪，包括：光源，具有gobo开放孔口的gobo保持器以及投影透镜，其中光源为具有一定电弧长度的高压金属卤化物放电灯，其中该gobo投影仪优选地具有至少25 lm/W的总效能，其中光源为高压金属卤化物放电灯，包括：石英放电容器；填充物，其包括汞，选自锆和铪的一种或多种元素，稀有气体，选自锰和铟的金属以及卤素，其中卤素优选地包括选自Cl、Br和I中的一种或多种卤素，且优选地具有至少200 W/mm的比功率(即，功率(W)/电弧长度(mm))。在运行期间的标称压力，填充物的至少部分成分被电离。在一实施例中，一种或多种金属的总量的至少部分可作为金属卤化物被引入到容器中。电弧长度也可被示作“短电弧长度”。

优选地，该灯功率在400-2000 W的范围。另外，有利地电弧长度在2.5-4 mm的范围，特别是在大约3 mm左右。优选地，该gobo投影仪具有至少200 W/mm的比功率(功率(W)/电弧长度(mm))。在一实施例中，比功率可等于或小于大约1000 W/mm，诸如等于或小于大约500 W/mm。

在下文中，将更详细地描述实施例，其中gobo投影仪(诸如移动头部)还包括均匀化装置。

使用尤其如上文所述提出的轴向定向的UHP灯可导致在gobo上不均匀的光分布和因此在图像上不均匀的光分布。因此Gobo投影系统的另一优选实施例是，使系统配备均匀化装置（诸如蝇眼集成件，光通道或集成杆。

Gobo投影仪常常具有圆形(圆)gobo。因此集成器件应优选地能进行圆形的均匀照射，同时维持高效能。但是圆形截面给出较差均匀化结果。矩形或正方形截面给予良好的均匀性但某些光丢失。对于集成杆或光通道的正方形截面而言，最大内切圆覆盖截面面积的π/4≈78%，这意味着22%的光丢失。

若光通道或集成杆具有六边形截面，则内切圆覆盖通道/杆面积的π*√3/6≈91%，这意味着仅9%的光丢失。也可考虑其它多边形截面，但似乎只有利用这些多边形完全填充平面的情况下才能有良好的均匀性和效能，对于三角形、正方形和六边形的情况而不是圆形、五边形、八边形等而言也是如此。

因此，除了上文所限定的那些之外，本发明还提出一种gobo投影仪，其还包括均匀化装置，均匀化装置被布置为在gobo开放孔口上均匀化光源的照明分布，均匀化装置布置于光源下游和gobo孔口上游。在一实施例中，均匀化装置为集成杆，诸如优选地由选自玻璃、石英、透明陶瓷和透明塑料中的(一种或多种)材料所制成的集成杆。在又一实施例中，均匀化装置为集成通道。在再一实施例中，均匀化装置为蝇眼。优选地，均匀化装置包括选自正三角形、正方形和正多边形的截面（优选正多边形）的截面。

在一优选实施例中，该gobo投影仪还包括滤色器保持器(包括一个或多个滤色器)，优选地诸如为色轮，其布置于光源下游和gobo保持器上游。

在gobo投影仪内的光学系统优选地最少包括光源，布置成保持gobo的gobo保持器，可选地包含gobo和投影透镜。除此之外，该光学系统可优选地还包括一个或多个(二向色)(可互换)滤色器，一个或多个(二向色)(可互换)(彩色)镜，机械调光器件，用于收集来自光源的光且使之重定向成通过gobo图像场的器件和投影透镜；额外gobo(诸如当使用gobo轮时)；额外光源和甚至额外的投影透镜。

本发明还涉及所谓的移动头部，基本上gobo投影仪保持于轭状件内以使得可通过发送适当信号给移动头部而以任何方向使它们倾斜和旋转。

附图说明

现将参看以下的示意性附图仅以举例说明的方式描述本发明的实施例，在附图中对应附图标记指代相对应的部件，且在附图中：

图1示意性地描绘了gobo投影仪的一实施例；

图2a至图2f示意性地描绘了根据本发明的gobo投影仪的某些方面；以及

图3a至图3b示意性地描绘了利用根据本发明的实施例的gobo投影仪的结果。

具体实施方式

图1示意性地描绘了gobo投影仪10，其包括光源100，具有gobo开放孔口401的gobo保持器400(也参看图2f)以及投影透镜500。该光源100还可包括反射器101，优选地布置为使得光源100的光在gobo保持器400的方向中准直。Gobo开放孔口401通常为gobo保持器400中的gobo直径。

术语“上游”和“下游”涉及物品或特征相对于来自光生成器件(此处为光源100)的光传播的布置，其中相对于位于来自光生成器件的光束内的第一位置而言，光束中更靠近光生成器件的第二位置为“上游”，且在光束内更远离光生成器件的第三位置为“下游”。

此处，gobo保持器400布置于光源100下游。另外，投影透镜500布置于gobo保持器400下游；而gobo保持器400布置于投影透镜500上游。Gobo保持器400被布置为保持一个或多个gobo。Gobo保持器400可为gobo轮(也参看下文)。

另外，gobo投影仪10可包括滤色器保持器200(也参看图2b)，特别是色轮。滤色器保持器200优选地布置于光源100下游和gobo保持器400上游。

此外，gobo投影仪10可包括均匀化装置300，诸如集成杆或集成通道。均匀化装置300优选地布置于gobo保持器400上游和光源100下游。在滤色器保持器200为gobo投影仪10的部件的情况下，优选地，均匀化装置300布置于滤色器保持器下游和gobo保持器400上游。

为了清楚起见，描绘了光轴11。光轴11可与均匀化装置300和/或投影透镜500的纵向轴线重合。Gobo保持器400和滤色器保持器200优选地被布置为允许光轴11分别穿过gobo开放孔口401(在gobo保持器400中，诸如gobo轮)的中心和可选的滤色器201(参看下文)(在滤色器保持器200中，诸如色轮)的中心。

优选地，gobo投影仪10具有至少25 lm/W的总效能。图2a示意性地描绘了放电容器103，其具有石英玻璃封壳702。封壳端部由石英部分703和704邻接，(钼)箔705和706以真空密闭方式密封到石英部分703和704内。钼箔705和706的内端连接到电极102，电极102可携带缠绕物或线圈709和710。钼箔705和706的外端由延伸到外部的电流供应(钼)线711和712邻接。用附图标记L1来表示电极之间的距离。

如上文所提到的那样，光源100(也参看图1)优选地为高压金属卤化物放电灯，其可包括如在图2a中示意性地示出的放电容器。附图标记104指示放电容器103的体积，放电容器103可包含上文所限定的具体填充物之一(参看发明内容部分)。

图2b示意性地描绘了作为色轮的滤色器保持器200，其包括多个(不同)滤色器201。

图2c至图2d示意性地描绘了可选的均匀化装置300的实施例，其中前者显示重的(massive)装置(例如具有六边形截面的杆)，且后者显示中空装置(例如具有六边形截面的管)。图2e示意性地描绘了均匀化装置的优选截面，即三角形(I)、正方形(II)或六边形(III)。特别优选均匀化装置300具有六边形截面。截面III可对应于在图2c和图2d中所描绘的实施例的截面。

图2f示意性地描绘了作为gobo轮的gobo保持器400，其包括多个(不同)gobo或gobo开放孔口401。Gobo轮被特别地布置为保持多个gobo(gobo开放孔口401具有大致为gobo保持器400中gobo的直径)。

图3a示意性地描绘了在gobo处的光分布，特别是当使用轴向定向的短电弧灯作为光源100时。X轴表示呈任意单位的横过光束的截面。如果gobo大小为-5至+5(参见图3a中-5/5处的点划线)，均匀性相对较好(大约40%)，但效能可由于光损失而相对较差。但是，假定gobo具有大小-10至+10(参见图3a中的-10/10处的虚线)，则效能良好(基本上无光损失)，但均匀性相对较差(小于大约10%)。但是，使用诸如上文所述的均匀化装置，均匀性和效能均相对较好。后一个实施例以50%的高度从-10至+10以“正方形”被示意性地描绘。

图3b描绘了作为接受性(acceptance)(以mm*rad为单位)(沿着x轴的上部值)的函数的收集通量(以流明为单位)的实例。下部曲线为现有技术光源的曲线，而上部曲线为具有上文所限定的UHP光源(电弧长度L1=1mm)的gobo投影仪的曲线。为了比较，还示出了孔口值(沿着x轴的下部值)。

本文所用的术语“基本上”，诸如在“基本全发射”中或在“基本上包括”中将由本领域技术人员理解。术语“基本上”也可包括“整体上”、“完全”、“全部”等的实施例。因此，在实施例中也可去掉形容词“基本上”。在适用的情况下，术语“基本上”也可涉及90%或更高，诸如95%或更高，特别是99%或更高，甚至更特别地99.5%或更高，包括100%。术语“包括”也包含这样的实施例，即其中术语“包括”的意思是“由……组成”。

而且，在说明书和权利要求中的术语第一、第二，和类似术语用于区分类似元件且未必描述顺序或时间次序。应了解，如此使用的术语可在适当情况下互换，且本文所描述的本发明的实施例能以本文所描述或图示的顺序之外的其它顺序来操作。

在本文中，除了操作期间所描述的装置之外还存在其它装置。如对于本领域技术人员而言显然的是，本发明并不限于操作方法或操作中的装置。

应当指出的是，上文所提到的实施例是说明本发明的而非限制本发明，且本领域技术人员将能在不偏离所附权利要求的范围的情况下设计许多替代实施例。在权利要求中，置于括号之间的任何附图标记不应被理解为限制权利要求。动词“包括”和其变化形式的使用并不排除权利要求中所陈述的那些元件和步骤之外的元件和步骤的存在。在元件之前的冠词“一”并不排除多个这样的元件的存在。本发明可由包括若干不同元件的硬件方式和由合适编程的计算机方式来实施。在列举若干器件的装置权利要求中，这些器件中的若干器件可由同一个硬件项目来实施。在相互不同的附属权利要求中陈述特定措施的简单事实并不表示不能使用这些措施的组合来取得益处。

Claims

1.一种gobo投影仪(10)，包括：光源(100)；具有gobo开放孔口(401)的gobo保持器(400)；以及投影透镜(500)，其中所述光源(100)为具有一定电弧长度(L1)的高压金属卤化物放电灯，其中所述gobo投影仪具有至少25 lm/W的总效能。

2.根据权利要求1所述的gobo投影仪(10)，其中，所述电弧长度(L1)在0.5 mm-4 mm的范围。

3.根据前述权利要求中任一项所述gobo投影仪(10)，其具有至少5000流明的光输出，至少25 lm/W的总效能和至少5500 K的相关色温。

4.根据前述权利要求中任一项所述gobo投影仪(10)，其中，所述显色指数(CRI)为至少75。

5.根据前述权利要求中任一项所述gobo投影仪(10)，其具有小于或等于26mm，优选地小于或等于15mm的gobo开放孔口(401)。

6.根据前述权利要求中任一项所述gobo投影仪(10)，其具有至少35lm/W的总效能。

7.根据前述权利要求中任一项所述gobo投影仪(10)，其中，所述光源(100)为超高压灯，该超高压灯包括：石英放电容器；包括汞、稀有气体和卤素的填充物，其中汞量优选地至少为0.15 mg/mm³且卤素优选地包括选自Cl、Br和I中的一种或多种卤素，其中卤素优选地以位于10^-6μmol/mm³与10^-2 μmol/mm³之间的量存在，且其中所述电弧长度(L1)小于1.5 mm。

8.根据权利要求7所述的gobo投影仪，其中，所述电弧长度(L1)小于0.9 mm。

9.根据权利要求7和8中任一项所述gobo投影仪，其中，在所述灯内的Hg压力大于或等于225巴。

10.根据权利要求1至6中任一项所述gobo投影仪(10)，其中，所述光源(100)为高压金属卤化物放电灯，该高压金属卤化物放电灯包括：石英放电容器；填充物，其包括汞、选自锆和铪的一种或多种金属、稀有气体和选自锰和铟的金属以及卤素，其中卤素优选地包括选自Cl、Br和I中的一种或多种卤素，且具有至少200 W/mm的比功率(功率(W)/电弧长度(mm))。

11.根据前述权利要求中任一项所述gobo投影仪(10)，其中还包括：均匀化装置(300)，其被布置用来均匀化光源(100)在所述gobo开放孔口(401)上的照明分布，所述gobo开放孔口(401)布置于所述光源(100)的下游和所述gobo孔口(401)的上游。

12.如权利要求11所述的gobo投影仪，其中，所述均匀化装置(300)为选自石英、玻璃、透明陶瓷和透明塑料中的一种或多种材料制成的集成杆。

13.如权利要求11所述的gobo投影仪，其中，所述均匀化装置为集成通道。

14.根据权利要求12和13中任一项所述gobo投影仪，其中，所述均匀化装置(300)包括选自正三角形、正方形和正多边形的截面，且优选包括正多边形截面。

15.一种移动头部，其包括轭状件，根据权利要求1至14中任一项所述的gobo投影仪保持在所述轭状件中。