DE202006015677U1

DE202006015677U1 - Lampenmodul für Projektoren

Info

Publication number: DE202006015677U1
Application number: DE200620015677
Authority: DE
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2006-10-12
Filing date: 2006-10-12
Publication date: 2006-12-21
Anticipated expiration: 2016-10-13
Also published as: WO2008043687A1

Abstract

Lampenmodul (1) für Projektoren, insbesondere für digitale Kino- und Videoprojektoren, mit einem Reflektorsystem (6) mit zumindest einem Reflektor, in dem eine Lampe (8) aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Reflektorsystem (6) mit einer Lichtaustrittsöffnung (12) ausgebildet ist, wobei die Lichtaustrittsöffnung mit einer Abdeckscheibe verschlossen ist, die aus einem glasartigen Material mit geringem thermischen Ausdehnungskoeffizienten von höchstens 0,5 × 10^–6/K besteht.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Lampenmodul für Projektoren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Stand der Technik
WO 2006/072228 offenbart ein Lampenmodul für Projektoren, bei dem eine Lampe in einem Modul zusammen mit einem Reflektor untergebracht ist. Das Modul besitzt eine nicht verschlossene Öffnung des Reflektor, durch den das Licht austritt.
Darstellung der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Austrittsöffnung eines thermisch hochbelasteten Reflektors zuverlässig zu verschließen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
Das erfindungsgemäße Lampenmodul hat ein Reflektorsystem mit zumindest einem, bevorzugt auch zwei Reflektoren, in dem eine Lampe aufgenommen ist. Das Reflektorsystem kann insbesondere elektrisch mit der Lampe verbunden sein und trägt diese, so dass Reflektorsystem und Lampe als vormontierte Einheit in den Projektor einsetzbar sind.
Das Reflektorsystem wird vorzugsweise von zwei Reflektoren gebildet, wobei dabei ein erster Reflektor mit einer Lichtaustrittsöffnung und ein zweiter Reflektor mit einem Reflektorhals ausgebildet ist, wobei die Lampe im Bereich des Reflektorhalses und der Lichtaustrittsöffnung gelagert ist.
Aufgrund der Anordnung der Lampe im Inneren des Reflektorsystems kann dann auf ein Gehäuse, wie es bei der im Stand der Technik gezeigten Lösung aus Sicherheitsgründen erforderlich ist, verzichtet werden. Durch die Verwendung des Reflektorsystems als mechanisches und zugleich elektrisches Verbindungselement der Lampe mit dem Projektor verringert sich der Herstellungsaufwand des Lampenmoduls gegenüber dem Stand der Technik wesentlich. Der Stromtransport erfolgt dabei über das Reflektorsystem der Lampe, wobei beachtet werden muss, dass das Reflektorsystem mit der Lampe gegenüber den weiteren Bestandteilen des Projektors isoliert sein muss.
Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel hat das Reflektorsystem als ersten Reflektor einen sphärischen Reflektor und als zweiten Reflektor einen elliptischen Reflektor.
Die Lichtaustrittsöffnung wird bei derartigen Systemen mit einer Abdeckscheibe verschlossen. Diese Abdeckscheibe muss für das genutzte Lichtspektrum durchlässig sein und dient sowohl als Platzerschutz als auch als Träger für geeignete Beschichtungen.
Die oben genannten Vorteile bedingen die Verwendung von Reflektoren aus Metall, insbesondere aus Aluminium.
Da die Ausbildung eines Metallreflektors als Kaltlichtspiegel mit zahlreichen Nachteilen (Temperaturbelastung, Formtreue, Haltbarkeit der Beschichtung) behaftet ist, besteht das reflektierte Lichtspektrum neben dem Sichtbaren zum großen Teil aus Infrarotstrahlung. Dies führt zu einer hohen Belastung der Abdeckscheibe.
Diese Abdeckscheibe ist im Lampenbetrieb beim Durchgang des Lichts und aufgrund der hohen Temperaturunterschiede zwischen Betrieb und ausgeschaltetem Zustand, aber auch bereits durch den Temperaturunterschied zwischen Zentrum der Scheibe, wo das meiste Licht hindurchtritt, und dem Rand, der vorzugsweise der Befestigung dient, großen Belastungen ausgesetzt. Diese Belastung kann zum Zerspringen der Abdeckscheibe führen.
Übliche Abdeckscheiben aus Borosilikatglas o.ä. sind ungeeignet, da ihr thermischen Ausdehnungskoeffizient im Bereich größer 0,5 × 10^–6/K liegt.
Im Prinzip ließe sich das Problem durch Verwendung einer Abdeckscheibe aus Quarzglas lösen, da aufgrund des geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Quarzglas etwa 0,5 × 10^–6/K) keine allzu großen Materialspannungen auftreten. Jedoch sind Abdeckscheiben aus Quarzglas nicht nur teuer, sondern lassen sich auch nur sehr schwer herstellen.
Aufgrund dessen werden erfindungsgemäß Gläser bzw. Glaskeramiken verwendet, deren thermisches Verhalten ähnlich dem von Quarzglas ist, die jedoch sehr viel einfacher herzustellen sind. Geeignete Gläser oder transparente Glaskeramiken haben einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten bis 0,5 × 10^–6/K. Ein geeignetes Material für die Abdeckscheibe ist Robax^® von der Fa. Schott. Diese Glaskeramik lässt sich auch gut beschichten, beispielsweise mit einer Interferenzfilterbeschichtung und hat einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von maximal 0,5 × 10^–6/K bei einer Temperatur bis 700°C.
Kurze Beschreibung der Zeichnung(en)
Im Folgenden soll die Erfindung anhand eines (von) Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Die Figur zeigt.
1 eine Seitenansicht eines Lampenmoduls
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
Gemäß 1 hat das erfindungsgemäße Lampenmodul 1 ein von einem ersten, sphärischen Reflektor 2 und einem zweiten, elliptischen Reflektor 4 gebildetes Reflektorsystem 6, in dem eine Lampe 8 aufgenommen ist. Die Lampe 8 wird von dem Reflektorsystem 6 getragen und bildet mit diesem eine vormontierte Einheit aus, die an einer Wandung 10 eines Projektors, beispielsweise eines digitalen Projektors mit LCD- oder DLP/DMD-Technologie, elektrisch isoliert eingesetzt ist.
Der sphärische Reflektor 2 ist mit einer Lichtaustrittsöffnung 12 und der elliptische Reflektor 4 mit einem Reflektorhals 14 ausgebildet, wobei die Lampe 8 erfindungsgemäß im Bereich des Reflektorhalses 14 und der Lichtaustrittsöffnung 12 gelagert ist. Die Lichtaustrittsöffnung ist mit einer Abdeckscheibe 50 aus Robax verschlossen.
Aufgrund der Wärmeentwicklung der Lampe 8 und der damit verbundenen Lebensdauereinschränkung wird eine effektive Kühlung benötigt. Hierzu wird über ein nicht dargestelltes Gebläse Luft in das Reflektorsystem 6, wie durch Pfeile angedeutet, eingeblasen. Der Kühlluftstrom umgibt die Lampe 8 und verhindert wirkungsvoll die Entstehung eines Wärmestaus im Reflektorsystem 6. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Lampe 8 als Xenonkurzbogen-Hochdruckentladungslampe in herkömmlicher Bauweise ausgeführt. Eine derartige Kurzbogenlampe besteht im Wesentlichen aus einer Anode 16, einer Kathode 18, die jeweils auf einem Elektrodenstab 28 montiert sind und einem mit hochreinem Xenongas gefüllten Lampenkolben 20. Dieser Lampenkolben 20 geht entlang einer optischen Achse 22 beidseitig in jeweils einen etwa zylindrischen Lampenschaft 24, 26 über, in die die Elektrodenstäbe 28 der Anode 16 bzw. Kathode 18 gasdicht einschmolzen und mit einem Sockelsystem 32, 34 am freien Ende der Lampenhälse 24, 26 elektrisch verbunden sind.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt die elektrische Kontaktierung des ersten Sockels (Anodensockel) 32 der Lampe 8 über das Reflektorsystem 6 und des zweiten Sockels (Kathodensockel) 34 mit Zugentlastung 33 über einen nicht gezeigten Kontaktstecker am freien Ende der Stromzuführungslitze 35. Zur vereinfachten Justage und Kontaktierung der Lampe 8 im Lampenmodul 1 steht der Lampenschaft 26 kathodenseitig aus dem Reflektorsystem hervor. Die Lampe 8 ist dadurch besser von einer nicht gezeigten Justiervorrichtung greifbar und nach der Justage vereinfacht über den Sockel 34 und die Stromzuführungslitze 35 kontaktierbar. Das Reflektorsystem 6 besteht aus elektrisch leitendem Material und ist mit einer reflektierenden Beschichtung versehen. Aufgrund der Verwendung des Reflektorsystems 6 als mechanisches und elektrisches Verbindungselement der Lampe 8 mit dem Projektor 10 verringert sich der Herstellungsaufwand gegenüber dem Stand der Technik wesentlich.
Der sphärische Reflektor 2 und der elliptische Reflektor 4 sind über radial vorspringende Planflächen 36, 38 (siehe 4 und 9) miteinander verbunden, die gemeinsam einen Flansch 40 bilden, entlang dem das Lampenmodul 1 an dem Projektor 10 isoliert befestigt ist.
An dem Flansch 40 sind mit einer Einführschräge 42 versehene Positionierstifte 44 vorgesehen, die in Aufnahmebohrungen 46 der gegenüber dem restlichen Gehäuse elektrisch isoliert befestigten Projektorwandung 10 eingesetzt sind und eine definierte Position des Lampenmoduls 1 am Projektor ohne Justage durch den Anwender ermöglichen.

Claims

Lampenmodul (1) für Projektoren, insbesondere für digitale Kino- und Videoprojektoren, mit einem Reflektorsystem (6) mit zumindest einem Reflektor, in dem eine Lampe (8) aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Reflektorsystem (6) mit einer Lichtaustrittsöffnung (12) ausgebildet ist, wobei die Lichtaustrittsöffnung mit einer Abdeckscheibe verschlossen ist, die aus einem glasartigen Material mit geringem thermischen Ausdehnungskoeffizienten von höchstens 0,5 × 10^–6/K besteht.
Lampenmodul für Projektoren nach Anspruch 1, wobei das Reflektorsystem (6) aus zwei Reflektoren (2, 4) besteht.
Lampenmodul für Projektoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor aus Metall besteht.
Lampenmodul für Projektoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckscheibe aus Glaskeramik besteht.