DE202009011727U1

DE202009011727U1 - Entladungslampe mit Reflektor

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Publication number: DE202009011727U1
Application number: DE200920011727
Authority: DE
Original assignee: Osram GmbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2009-08-28
Filing date: 2009-08-28
Publication date: 2009-12-17
Anticipated expiration: 2019-08-29

Abstract

Entladungslampe mit Reflektor, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einem Reflektor, welcher über einen Öffnungsteil und einen Halsteil, welcher gegenüber diesem Öffnungsteil liegt, verfügt, mit einer Lichtemissionsröhre, bei der die Mittelachse beinahe übereinstimmt mit der Mittelachse, welche den o. e. Öffnungsteil und den o. e. Halsteil des Reflektors verbindet, und die Mitte des Lichtemissionsteils beinahe übereinstimmt mit dem Fokus des o. e. Reflektors, und welche über den o. e. Lichtemissionsteil, in den die mit F-Molybdän-Blatt angeschweißte F-Elektrode, an die der F-Zuleitungsdraht im Inneren der Quarzbirne angeschweißt ist, die mit R-Molybdän-Blatt angeschweißte R-Elektrode, an die der R-Zuleitungsdraht 18 angeschweißt ist, Quecksilber und Edelgas eingeschlossen sind, im Mittelteil verfügt, und mit einem bearbeiteten Teil zur Unterdrückung des Temperaturanstieges der Elektrode, welcher bei der o. e. Quarzbirne, welche den o. e. Lichtemissionsteil ausformt, an der Oberfläche zumindest im Bereich der F-Elektrode auf der Seite des o. e. Öffnungsteils des o. e. Reflektors ausgebildet ist,...

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Entladungslampen mit einem Reflektor, welche in Projektoren verwendet werden.
Stand der Technik
Bei Entladungslampen mit Reflektoren vom Typ Wechselstrom (im Folgenden auch Lampen genannt) steigt die Temperatur der Elektrode auf der Seite des Öffnungsteil des elliptischen Reflektors durch das Reflektionslicht von dem optischen System, besonders wenn es sich um einen Zusammenbau mit einem elliptischen Reflektor handelt, so dass es dadurch zu einem Temperaturunterschied zwischen den beiden Elektroden kommt, wodurch der richtige Halogenzyklus seine Funktion verliert. Als Ergebnis verschleißen die Spitzen der Elektroden auf der Seite des Öffnungsteils des elliptischen Reflektors, so dass es auch dazu kommt, dass die Eigenschaften der Lampe nicht mehr aufrecht erhalten werden können. Ferner kommt es auch durch den Verschleiß der Elektroden zu einer Formänderung der Elektrode, und dadurch zu einer Verschiebung des Lichtbogenpunktes. Im Allgemeinen führt eine Verschiebung des Punktes bei jedem Zyklus bei Quecksilberdampf-Ultrahochdrucklampen vom Typ Wechselstrom zu einem merkbaren „Flackern”.
Als Gegenmaßnahme dazu wird eine Methode vorgeschlagen, bei der pro Puls ein überlagerter Puls zur Stromwellenform hinzugefügt wird, wodurch die Temperatur des Elektrodenrandteiles erhöht wird, und damit eine Optimierung des Halogenzyklus erreicht wird (siehe z. B. Patentreferenz 1),
Patentreferenz 1: japanisches Patent 1998-501919
Offenlegung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung
Aber mit der Methode aus Patentreferenz 1 lässt es sich nicht vermeiden, im Gegenzug der Elektrode großen Schaden zuzufügen, wobei eine Optimierung des Halogenzyklus bei weitem nicht erreicht wird.
Diese Erfindung wurde gemacht, um die wie oben beschriebenen Probleme zu lösen, und legt eine Entladungslampe mit Reflektor vor, bei der ein Temperaturanstieg der Elektrode an der Seite des Öffnungsteils des Reflektors unterdrückt wird, und bei der der Verschleiß der Elektrode gering ist.
Mittel zur Lösung der Aufgabe
Die Entladungslampe mit Reflektor, auf die sich diese Erfindung bezieht, ist dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einem Reflektor, welcher über einen Öffnungsteil und einen Halsteil, welcher gegenüber diesem Öffnungsteil liegt, verfügt, mit einer Lichtemissionsröhre, bei der die Mittelachse beinahe übereinstimmt mit der Mittelachse, welche den o. e. Öffnungsteil und den o. e. Halsteil des Reflektors verbindet, und die Mitte des Lichtemissionsteils beinahe übereinstimmt mit dem Fokus des o. e. Reflektors, und welche über den o. e. Lichtemissionsteil, in den die mit F-Molybdän-Blatt angeschweißte F-Elektrode, an die der F-Zuleitungsdraht im Inneren der Quarzbirne angeschweißt ist, die mit R-Molybdän-Blatt angeschweißte R-Elektrode, an die der R-Zuleitungsdraht 18 angeschweißt ist, Quecksilber und Edelgas eingeschlossen sind, im Mittelteil verfügt, und mit einem bearbeiteten Teil zur Unterdrückung des Temperaturanstieges der Elektrode, welcher bei der o. e. Quarzbirne, welche den o. e. Lichtemissionsteil ausformt, an der Oberfläche zumindest im Bereich der F-Elektrode auf der Seite des o. e. Öffnungsteils des o. e. Reflektors ausgebildet ist, und den Temperaturanstieg der o. e. F-Elektrode unterdrückt, ausgestattet ist.
Ferner ist sie dadurch gekennzeichnet, dass der Endteil in Achsmittenrichtung auf der Seite des o. e. Öffnungsteil des o. e. Reflektors des o. e. bearbeiteten Teils zur Unterdrückung des Temperaturanstiegs der Elektrode so aufgebaut ist, dass er sich bis zu dem Bereich des Endteils auf der Seite des o. e. Öffnungsteils des o. e. Reflektors des Versiegelungsteils auf der o. e. Seite des o. e. F-Molybdän-Blattes erstreckt.
Ferner ist sie dadurch gekennzeichnet, dass der o. e. bearbeitete Teils zur Unterdrückung des Temperaturanstiegs der Elektrode durch eine Infrarot reflektierende Membran aufgebaut wird.
Ferner ist sie dadurch gekennzeichnet, dass der o. e. bearbeitete Teil zur Unterdrückung des Temperaturanstiegs der Elektrode durch Mattieren ausgeführt wird.
Wirkung der Erfindung
Die Entladungslampe mit Reflektor, auf die sich diese Erfindung bezieht, unterdrückt den Temperaturanstieg der Elektrode an der Seite des Öffnungsteil des Reflektors, indem sie mit einem bearbeiteten Teil zur Unterdrückung des Temperaturanstieges der Elektrode, welcher zumindest an der Oberfläche des Bereiches der F-Elektrode auf der Seite des Öffnungsteils des Reflektors bei der Quarzbirne, welche den Lichtemissionsteil ausbildet, ausgeführt ist, und welche den Temperaturanstieg der F-Elektrode unterdrückt, ausgestattet ist, wodurch eine Entladungslampe mit Reflektor mit geringem Verschleiß erreicht wird.
Ferner wird, durch den Aufbau, bei dem der Endteil in Achsrichtung auf der Seite des Öffnungsteils des Reflektors des bearbeiteten Teils zur Unterdrückung des Temperaturanstieges der Elektrode sich bis in den Bereich des Endteils der Seite des Öffnungsteils des Reflektors des Versiegelungsteils auf der Seite des F-Molybdän-Blattes erstreckt, der Temperaturanstieg der Elektrode auf der Seite des Öffnungsteil des Reflektors weiter unterdrückt, so dass eine Entladungslampe mit Reflektor mit geringem Verschleiß erreicht wird.
Ferner wird durch den Aufbau des bearbeiteten Teils zur Unterdrückung des Temperaturanstieges der Elektrode aus einer Infrarot reflektierenden Membran das Reflexionslicht von dem optischen System des Projektors reflektiert, so dass es möglich ist, den Temperaturanstieg der F-Elektrode auf der Seite des Öffnungsteils des Reflektors zu unterdrücken, und somit eine Entladungslampe mit Reflektor mit geringem Verschleiß zu erreichen.
Ferner wird durch die Ausführung des bearbeiteten Teils zur Unterdrückung des Temperaturanstieges der Elektrode mittels Mattierung die Größe der Oberfläche des bearbeiteten Teils zur Unterdrückung des Temperaturanstieges der Elektrode erhöht. Ferner wird das Reflexionslicht von dem optischen System des Projektors durch die Unebenheiten des bearbeiteten Teils zur Unterdrückung des Temperaturanstieges der Elektrode zerstreut. Durch diese beiden Hauptursachen ist es möglich, den Temperaturanstieg der F-Elektrode auf der Seite des Öffnungsteils des Reflektors zu unterdrücken. Dadurch kann eine Entladungslampe mit Reflektor mit geringem Verschleiß erreicht werden.
Optimale Ausgestaltung zur Ausführung der Erfindung
Ausgestaltung 1 der Ausführung
1 bis 8 zeigen Ausgestaltung 1 eines Ausführungsbeispiels, wobei 1 den Aufbau der Entladungslampe mit Reflektor 100 zeigt, 2 den Aufbau der Entladungslampe mit Reflektor 100, welcher den Querschnitt an einer abgespaltenen Stelle zeigt, 3 den Aufbau der anfänglichen F-Elektrode 12 beim Produktionsprozess, 4 die Ausformung der geschmolzenen Elektrode 12c, nachdem die Spitze der F-Elektrode 12 geschmolzen ist, 5 die Ausformung des Elektrodenrandteiles 12d, nachdem die F-Elektrode 12 gezündet wurde, 6 ist eine Konzeptdarstellung des Aufbaus des Projektors, welcher für die Simulation verwendet wurde, 7 zeigt das Ergebnis der Energieermittlung bei der Rückkehr zu Lichtemissionsröhre 1 von dem optischen System bei dem Aufbau in 6, 8 zeigt den Aufbau der Entladungslampe mit Reflektor 100 eines abgewandelten Beispiels, welches im Querschnitt an einer abgespaltenen Stelle dargestellt ist.
Die Ausgestaltung der vorliegenden Ausführung hat als Besonderheit die Bearbeitung, die auf der Oberfläche der Quarzbirne der Lichtemissionsröhre 1 ausgeführt ist. Folglich wird bezüglich des gesamten Aufbaus der Entladungslampe mit Reflektor 100 einfach erläutert.
Der Aufbau der Entladungslampe mit Reflektor 100 wird durch 1, 2 erläutert. Die Entladungslampe mit Reflektor 100 ist mit der Lichtemissionsröhre 1, dem Keramikring 2, welcher diese Lichtemissionsröhre 1 hält, dem elliptischen Reflektor 3 (ein Beispiel des Reflektors), welcher durch den Keramikring 2 befestigt wird, und der Abdeckung 5, welche an der Hinterseite des Keramikrings 2 befestigt ist, ausgestattet. Der Keramikring 2 hält den Bereich des R-Molybdän-Blattes (Versiegelungsteil) der Lichtemissionsröhre 1. Der Reflektor kann neben dem elliptischen Reflektor 3 auch z. B. ein parabolischer Reflektor sein.
Die Lichtemissionsröhre 1 verfügt über den beinahe kugelförmigen Lichtemissionsteil 11 im Mittelteil (im mittleren Teil), in den die mit F-Molybdän-Blatt 15 angeschweißte F-Elektrode 12, bei der der F-Zuleitungsdraht 17 im Inneren der Quarzbirne 20 angeschweißt ist, die mit R-Molybdän-Blatt 16 angeschweißte R-Elektrode 13, bei der der R-Zuleitungsdraht 18 angeschweißt ist, das Quecksilber 14, und das Edelgas (z. B. Argon) versiegelt sind.
Der elliptische Reflektor 3 hat die Form eines Teiles der Form eines drehbaren elliptischen Körpers. Der Werkstoff des elliptischen Reflektors 3 ist Glas.
Die Lichtemissionsröhre 1 ist so angeordnet, dass die F-Elektrode 12 an der Seite des Öffnungsteils 3a des elliptischen Reflektors 3, und die R-Elektrode 13 an der Seite des Halsteils 3b ist.
Der Aufbau ist so gewählt, dass die Mittelachse der Lichtemissionsröhre 1 mit der Mittelachse, welche den Öffnungsteil 3a des elliptischen Reflektors 3 und den Halsteil 3b verbindet, in Übereinstimmung gebracht wird, und die Lichtemissionsröhre 1 so in den elliptischen Reflektor 3 eingebracht ist, dass die Mitte des Lichtemissionsteils 11 mit dem Fokus des o. e. Reflektors 3 in Übereinstimmung gebracht wird.
Der Keramikring 2 ist eine beinahe zylindrische Form, welche über die Außenumfangsfläche 2a und die Innenumfangsfläche 2b verfügt. Der Keramikring 2 ist am Endteil der Seite, welche an dem elliptischen Reflektor 3 befestigt ist, mit dem Einpassungsteil 22, welcher so eingepasst ist, dass er den Halsteil 3b des elliptischen Reflektors 3 bedeckt, ausgestattet.
Ferner ist der Keramikring 2 am Endteil der Seite, welche an dem elliptischen Reflektor 3 befestigt ist, mit dem anstoßenden Teil 21, welcher so eingepasst ist, dass er den Halsteil 3b des elliptischen Reflektors 3 bedeckt, ausgestattet. Der anstoßende Teil 21 bildet gegenüber der Richtung zur Mittellinie der Lichtemissionsröhre 1 beinahe einen rechten Winkel.
Der Keramikring 2 wird mittels des Zements 4a an dem elliptischen Reflektor 3 befestigt. Hauptbestandteil des Zementes 4a ist Kieselerde.
Darüber hinaus ist der Keramikring 2 am Endteil der Seite, welche an dem elliptischen Reflektor 3 befestigt ist, mit dem Aussparungsteil 23, welches aus dem Einpassungsteil 22 ausgespart wird, ausgestattet. Der Aussparungsteil 23 hat die Funktion einer Lüftungsöffnung. Bei der Entladungslampe mit Reflektor 100 ist in dem Zustand, in dem der Keramikring 2 an den elliptischen Reflektor 3 befestigt ist, der Aussparungsteil 23 geöffnet. Da die Befürchtung besteht, dass Glassplitter von diesem Aussparungsteil 23 abspritzen, wenn die Lichtemissionsröhre 1 aus irgendeinem Grund birst, ist bei dem Aussparungsteil 23 ein Netz 7 wie in 1 dargestellt vorgesehen.
An dieser Stelle wird die Montagereihenfolge der Entladungslampe mit Reflektor 100 einfach erläutert.
Als erstes wird der Keramikring 2 an dem elliptischen Reflektor 3 befestigt. Am Halsteil 3b des elliptischen Reflektors 3 greift der Einpassungsteil 22 des Keramikringes 2 so ein, dass er den Halsteil 3b bedeckt, und der Anliegteil 21 des Keramikrings 2 kommt am Endteil in Achsrichtung des Halsteils 3b zum Anliegen.
In diesem Zustand werden der elliptische Reflektor 3 und der Keramikring 2 mit dem Zement 4a fixiert. Hauptbestandteil des Zementes 4a ist Kieselerde.
Als nächstes wird die Lichtemissionsröhre 1 in das Innere des Keramikrings 2 und des elliptischen Reflektors 3 eingeführt. Dann wird an der Lichtemissionsröhre 1, während die Lichtemissionsröhre 1 gezündet wird, eine dreidimensionale Einstellung der Position (auch Achsausrichtung genannt) durchgeführt
Dadurch stimmen die Mittelachse der Lichtemissionsröhre 1 und die Mittelachse, welche den Öffnungsteil 3a des elliptischen Reflektors 3 und den Halsteil 3b verbindet, überein, und der Mittelpunkt des Lichtemissionsteils 11 wird zum Fokus des elliptischen Reflektors 3.
Daraufhin wird der Zement 4b in den Zwischenraum zwischen Lichtemissionsröhre 1 und Innenumfangsfläche 2b des Keramikrings 2 gegossen und getrocknet (2). Der Hauptbestandteil des Zementes 4b ist, wie bei dem Zement 4a, Kieselerde.
Darüber hinaus wird die über den Keramikring 2 vorstehende Lichtemissionsröhre 1 abgetrennt. Hierbei wird der R-Zuleitungsdraht 18 nicht abgetrennt.
Der R-Zuleitungsdraht 18 und der Auslösedraht 9 werden mit dem Dichtmaterial (nicht dargestellt, aus Metall) abgedichtet. Durch das ringförmige Dichtmaterial werden der R-Zuleitungsdraht 18 und der Auslösedraht 9 hindurchgeführt, und dann die Dichtung durch das Zusammendrücken des ringförmigen Dichtungsmaterials erreicht.
Das Dichtungsmaterial, welches der R-Zuleitungsdraht 18 und der Auslösedraht 9 abdichtet, wird an die ersten Polklemme 6 aufgeschweißt.
Dann wird die Abdeckung 5 auf den Keramikring 2 aufgesetzt. Hierbei ist an der Abdeckung 5 der (nicht dargestellte) Aussparungsteil an deren Seitenwand, und an diesem Aussparungsteil ist die erste Polklemme 6 untergebracht.
Der F-Zuleitungsdraht 17 der Seite des Öffnungsteils 3a des elliptischen Reflektors 3 der Lichtemissionsröhre 1 ist mit der zweiten Polklemme 31, welcher an der Außenumfangsfläche des elliptischen Reflektors 3 befestigt ist, verbunden.
Die erste Polklemme 6 und die zweite Polklemme 31 sind an die Stromversorgung angeschlossen.
Die Besonderheit der Ausgestaltung der vorliegenden Ausführung liegt darin, dass an der Oberfläche im Bereich der F-Elektrode 12 auf der Seite des Öffnungsteils 3a des elliptischen Reflektors 3 bei der Quarzbirne 20, welche den Lichtemissionsteil 11 der Lichtemissionsröhre 1 ausbildet, ein bearbeiteter Teil zur Unterdrückung des Temperaturanstiegs der Elektrode 60 ausgeführt ist. Der bearbeitete Teil zur Unterdrückung des Temperaturanstiegs der Elektrode 60 ist vorgesehen, um den Temperaturanstieg der F-Elektrode 12 auf der Seite des Öffnungsteils 3a des elliptischen Reflektors 3 zu unterdrücken. Es folgen ausführlichere Angaben.
Als nächstes wird der Aufbau der F-Elektrode 12 und der R-Elektrode 13 erläutert. Da der Aufbau der F-Elektrode 12 und der R-Elektrode 13 gleich ist, wird er am Beispiel der F-Elektrode 12 erläutert.
Wie in 3 dargestellt, wird als erstes bei der F-Elektrode 12 auf die Spule 12b das eine Ende (Seite gegenüber der R-Elektrode 13) des Kerndrahtes 12a mit einem bestimmten Kerndurchmesser und einer bestimmten Wickelanzahl aufgewickelt. Der bestimmte Kerndurchmesser und die bestimmte Wickelanzahl der Spule 12b richten sich nach der Wattzahl der Lampe.
Die in 3 dargestellte F-Elektrode 12 wird z. B. für eine Lampe mit 250 Watt verwendet. Steigt die Wattzahl, so steigt der bestimmte Kerndurchmesser und die bestimmte Wickelanzahl der Spule 12b.
Der Werkstoff des Kerndrahtes 12a ist Wolfram. Ferner beträgt der Kerndurchmesser des Kerndrahtes 12a ca. 0,5 mm.
Der Werkstoff für die Spule 12b ist ebenfalls Wolfram. Ferner beträgt der Kerndurchmesser der Spule 12b ca. 0,25 bis 0,3 mm.
Bei der F-Elektrode 12 (ebenso der R-Elektrode 13) ist die Entladung der Lampe so in dem Zustand in 3 nicht stabil, daher ist der Teil, welcher der R-Elektrode 13 gegenüber liegt, mit einer sanft gewellten Oberfläche ausgestattet. An der Spitze der F-Elektrode 12 ist die Schmelzelektrode 12c mit einer sanft gewellten Oberfläche ausgebildet (siehe 4).
Die Schmelzelektrode 12c wird dadurch ausgebildet, dass an der F-Elektrode 12 und der R-Elektrode 13 ein derart hoher Strom fließt, dass Wolfram schmilzt. Der Schmelzpunkt von Wolfram liegt bei ca. 3407°C.
Für diese Schmelzelektrode 12c gibt es den Fall, dass sie vor dem Einbringen der F-Elektrode 12 und R-Elektrode 13 in die Lichtemissionsröhre 1 und den Fall, dass sie nach dem Einbringen der F-Elektrode 12 und R-Elektrode 13 in die Lichtemissionsröhre 1 ausgebildet wird. Beide Fälle sind möglich.
Darüber hinaus wird, wenn nach dem Fertigstellen der Lampe, Alterung (Zünden der Lampe) hervorgerufen wird, so bildet sich an der Spitze der Schmelzelektrode 12c der F-Elektrode 12 (ebenso bei der R-Elektrode 13) der Spitzenteil 12d der Elektrode aus, welcher im Vergleich zur Schmelzelektrode 12c kleiner ist (siehe 5).
Die Größe der Schmelzelektrode 12c beträgt z. B. sowohl für die Länge in Achsrichtung als auch den größten Durchmesser ca. 0,1 bis 0,2 mm.
Als nächstes wird das Ergebnis der Ermittlungen mittels Simulation bezüglich der Energie des Reflexionslichtes, die von dem optischen System des Projektors zur Lampe zurückkehrt, dargestellt.
6 ist eine Konzeptdarstellung des für die Simulation verwendeten Projektors. In 6 wird die Entladungslampe mit Reflektor 100 der Ausgestaltung der vorliegenden Ausführung durch den Halter, mit dem das Vorderseitenglas 30 des Projektors ausgestattet ist, gehalten.
Das Vorderseitenglas 30 ist gegenüber der Senkrechten zur Mittellinie 100a der Entladungslampe mit Reflektor 100 in einem Winkel θ1 geneigt. Der Winkel θ1 beträgt z. B. 10 Grad oder mehr. Durch das Vorderseitenglas 30 geht das Licht, welches von der Lichtemissionsröhre 1 ausgestrahlt wurde, zur Gänze hindurch (ein Beispiel).
An der Vorderseite des Glases an der Stirnseite 30 ist ein UV/IR-Filter 40 (Filter für ultraviolette und Infrarotstrahlung), welcher ultraviolette und Infrarotstrahlung reflektiert, vorgesehen. Auch der UV/IR-Filter 40 ist gegenüber der Senkrechten zur Mittellinie 100a der Entladungslampe mit Reflektor 100 in einem Winkel θ2 geneigt. Der Winkel θ2 beträgt z. B. etwas mehr als 10 Grad.
Der UV/IR-Filter 40 wurde um den Winkel θ2 geneigt aus der Überlegung, dass die ultraviolette Strahlung/Infrarotstrahlung, welche von dem UV/IR-Filter 40 zurückkommt, sich von der Entladungslampe mit Reflektor 100 entfernt, und die Energie, welche zur Lichtemissionsröhre 1 zurückkehrt, geringer ist, als wenn keine Neigung vorliegt.
An der Vorderseite des UV/IR-Filters 40 ist das Farbrad 50 vorgesehen. Von dem Farbrad 50 wird das Licht nach vorne hin abgestrahlt. Aber es gibt auch Energie, welche von dem Farbrad 50 zurückkommt.
7 zeigt das Ergebnis der Ermittlungen bezüglich der Energie, welche von dem optischen System zur Lichtemissionsröhre 1 bei dem Aufbau in 6 zurückkehrt, wobei auf der x-Achse die Entfernung zwischen Vorderseitenglas 30 und Entladungsmittelpunkt der Lichtemissionsröhre 1 (Mittelpunkt zwischen F-Elektrode 12 und R-Elektrode 13), und auf der y-Achse die Energie (in [%] gegenüber der gesamten abgestrahlten Energie), welche zur Lichtemissionsröhre 1 zurückkehrt, dargestellt sind. Dann wurde die Energie ermittelt, welche bei dem Aufbau in 6 zur F-Elektrode 12 und der R-Elektrode 13 zurückkehrt. Ferner wurde ebenso als Referenz die Energie ermittelt, welche zur F-Elektrode 12 zurückkehrt, wenn von dem Aufbau in 6 der UV/IR-Filter 40 entfernt wurde. Jedoch werden diese Daten im Folgenden nicht besonders behandelt.
Wie aus 7 ersichtlich, beträgt bei dem Aufbau in 6 bei einer Entfernung zwischen Vorderseitenglas 30, welches gewöhnlich in Projektoren verwendet wird, und Entladungsmittelpunkt der Lichtemissionsröhre 1,

(1) die Energie (in [%] gegenüber der gesamten abgestrahlten Energie), welche zur F-Elektrode 12 zurückkehrt ca. 6,5 bis 8 [%],
(2) die Energie (in [%] gegenüber der gesamten abgestrahlten Energie), welche zur R-Elektrode 13 zurückkehrt ca. 1 bis 2 [%].

Auf diese Art ist die Energie, welche zur F-Elektrode 12 zurückgeht, im Vergleich zur R-Elektrode 13, erheblich größer. Daher gibt es Fälle, in denen der Elektrodenrandteil 12d der F-Elektrode 12 verschleißt und die Merkmale der Lampe nicht aufrecht erhalten werden können, wenn die Temperatur der F-Elektrode 12 ansteigt und es zu einem Temperaturunterschied zur R-Elektrode 13 kommt. Ferner kommt es auch durch den Verschleiß des Elektrodenrandteiles 12d zu einer Formänderung der Elektrode, und dadurch zu einer Verschiebung des Lichtbogenpunktes. Bei der Entladungslampe mit Reflektor 100 vom Typ Wechselstrom wird eine Verschiebung des Punktes bei jedem Zyklus zu einem merklichen „Flackern”.
Ein Beispiel der Temperaturdaten für die F-Elektrode 12 und die R-Elektrode 13 bei der o. e. Simulation (Aufbau von 6) ist wie im Folgenden dargestellt.

(1) Temperatur der F-Elektrode 12: ca. 2900°C
(2) Temperatur der R-Elektrode 13: ca. 2800°C.

Es zeigt sich, dass zwischen den beiden ein Temperaturunterschied von 100°C herrscht.
Als Referenz ist ein Beispiel der Temperaturdaten der F-Elektrode 12 und der R-Elektrode 13 für den Fall, bei dem die Entladungslampe mit Reflektor 100 aus dem Projektor heraus genommen wurde und natürlich gezündet wurde, wie im Folgenden dargestellt.

(1) Temperatur der F-Elektrode 12: 2815 bis 2820°C
(2) Temperatur der R-Elektrode 13: 2811 bis 2817°C.

Es zeigt sich, dass zwischen beiden fast kein Unterschied besteht.
Es zeigt sich, dass, wenn die Entladungslampe mit Reflektor 100 in einen Projektor eingebracht wird, die Temperatur der F-Elektrode 12 der Seite des Öffnungsteils des elliptischen Reflektors 3 durch das Reflexionslicht von dem optischen System des Reflektors ansteigt. Dadurch kommt es zu einem Temperaturunterschied zwischen der F-Elektrode 12 und der R-Elektrode 13, wodurch der richtige Halogenzyklus seine Funktion verliert. Als Ergebnis verschleißt der Elektrodenrandteil 12d der F-Elektrode 12 auf der Seite des Öffnungsteils des elliptischen Reflektors 3, und es gibt Fälle, in denen die Merkmale der Lampe nicht aufrechterhalten werden können.
Hier wird bei der Ausgestaltung der vorliegenden Ausführung, wie in 2 dargestellt, bei der Quarzbirne 20, welche den Lichtemissionsteil 11 der Lichtemissionsröhre 1 ausbildet, auf der Oberfläche im Bereich der F-Elektrode 12 der Seite des Öffnungsteils 3a des elliptischen Reflektors 3 ein bearbeiteter Teil zur Unterdrückung des Temperaturanstiegs der Elektrode 60 ausgeführt. Ziel ist es, den Temperaturanstieg der F-Elektrode 12, welche den Elektrodenrandteil 12d der F-Elektrode 12 auf der Seite des Öffnungsteils des elliptischen Reflektors 3 beinhaltet, zu unterdrücken, und den Verschleiß des Elektrodenrandteiles 12d der F-Elektrode 12 zu verringern.
Der bearbeitete Teil zur Unterdrückung des Temperaturanstiegs der Elektrode 60 wird z. B. durch die im Folgenden dargestellte Methode ausgebildet.

(1) Es wird eine Infrarot reflektierende Membran auf die Oberfläche der Quarzbirne 20 aufgetragen.
(2) Es wird eine Mattierung (Sandstrahlbearbeitung) durchgeführt.

Als Infrarot reflektierende Membran wird eine eingesetzt, bei der eine Membran aus mehreren Schichten, welche aus Tantaloxid (Ta₂O₅) als Werkstoff mit hohem Brechungsindex, und Kieselerde (SiO₂) als Werkstoff mit niedrigem Brechungsindex, besteht, weit verbreitet verwendet.
Sandstrahlbearbeitung ist eine Bearbeitung, bei der die Oberfläche der Quarzbirne 20 aufgeraut wird. Durch die Sandstrahlbearbeitung werden Unebenheiten im Bereich von maximal ca. 1 μm ausgebildet (aufgeraut).
Ferner wird bezüglich der Position, in der der bearbeitete Teil zur Unterdrückung des Temperaturanstiegs der Elektrode 60 ausgeführt wird,

(1) der Endteil in Achsrichtung (Achsrichtung der Lichtemissionsröhre 1) auf der gegenüberliegenden Seite des Öffnungsteils 3a des elliptischen Reflektors 3 des bearbeiteten Teils zur Unterdrückung des Temperaturanstiegs der Elektrode 60 und das Endteil in Achsrichtung (Achsrichtung der Lichtemissionsröhre 1) der Seite des Kerndrahtes 12a (gegenüberliegende Seite der R-Elektrode 13) der Spule 12b der F-Elektrode 12 beinahe in Übereinstimmung gebracht. Dies dient dazu, dass das Lichtbündel von der Lichtemissionsröhre 1 nicht reduziert wird.
(2) Der Endteil der Achsrichtung (Achsrichtung der Lichtemissionsröhre 1) auf der Seite des Öffnungsteils 3a des elliptischen Reflektors 3 des bearbeiteten Teils zur Unterdrückung des Temperaturanstiegs der Elektrode 60 wird in dem Bereich der Grenzlinie (wird auch als Halsbereich bezeichnet) zwischen dem Lichtemissionsteil 11 der Quarzbirne 20 der Lichtemissionsröhre 1 und dem Versiegelungsteil 20a der Seite des F-Molybdän-Blattes 15 positioniert.

Für den Bereich, in dem der bearbeitete Teil zur Unterdrückung des Temperaturanstiegs der Elektrode 60 ausgeführt ist, gilt, dass er in der Umgebung der Quarzbirne 20, welche den Lichtemissionsteil 11 in der Umgebung der F-Elektrode 12 ausgebildet werden kann.
Der durch eine Infrarot reflektierende Membran ausgebildete bearbeitete Teil zur Unterdrückung des Temperaturanstiegs der Elektrode 60, reflektiert das Reflexionslicht von dem optischen System des Projektors, so dass der Temperaturanstieg der F-Elektrode 12 auf der Seite des Öffnungsteils des elliptischen Reflektors 3 unterdrückt werden kann. Dadurch kann eine Entladungslampe mit Reflektor mit geringem Verschleiß vorgelegt werden.
Bei dem durch Mattierung (Sandstrahlbearbeitung) ausgebildeten bearbeiteten Teil zur Unterdrückung des Temperaturanstiegs der Elektrode 60 wird die Größe der Oberfläche des bearbeiteten Teils zur Unterdrückung des Temperaturanstiegs der Elektrode 60 vergrößert. Ferner wird das Reflexionslicht von dem optischen System des Projektors durch die Unebenheiten des bearbeiteten Teils zur Unterdrückung des Temperaturanstieges der Elektrode 60 zerstreut. Durch diese beiden Hauptursachen ist es möglich, den Temperaturanstieg der F-Elektrode 12 auf der Seite des Öffnungsteils des elliptischen Reflektors 3 zu unterdrücken. Dadurch kann eine Entladungslampe mit Reflektor mit geringem Verschleiß vorgelegt werden.
8 ist eine Aufbauzeichnung der Entladungslampe mit Reflektor 100 eines abgewandelten Beispiels, welches im Querschnitt an einer abgespaltenen Stelle dargestellt ist. In 2 wird der bearbeitete Teil zur Unterdrückung des Temperaturanstiegs der Elektrode 60 so eingerichtet, dass (1) der Endteil in Achsrichtung (Achsrichtung der Lichtemissionsröhre 1) der gegenüberliegenden Seite des Öffnungsteils 3a des elliptischen Reflektors 3 des bearbeiteten Teils zur Unterdrückung des Temperaturanstiegs der Elektrode 60 und das Endteil in Achsrichtung (Achsrichtung der Lichtemissionsröhre 1) der Seite des Kerndrahtes 12a (gegenüberliegende Seite der R-Elektrode 13) der Spule 12b der F-Elektrode 12 beinahe in Übereinstimmung gebracht sind, und (2) der Endteil in Achsrichtung (Achsrichtung der Lichtemissionsröhre 1) auf der Seite des Öffnungsteils 3a des elliptischen Reflektors 3 des bearbeiteten Teils zur Unterdrückung des Temperaturanstiegs der Elektrode 60 in dem Bereich der Grenzlinie (wird auch als Halsbereich bezeichnet) zwischen dem Lichtemissionsteil 11 der Quarzbirne 20 der Lichtemissionsröhre 1 und dem Versiegelungsteil 20a der Seite des F-Molybdän-Blattes 15 positioniert wird.
Dem gegenüber wird bei dem in 8 dargestellten bearbeiteten Teil zur Unterdrückung des Temperaturanstiegs der Elektrode 60

(1) der Endteil in Achsrichtung (Achsrichtung der Lichtemissionsröhre 1) der gegenüberliegenden Seite des Öffnungsteils 3a des elliptischen Reflektors 3 des bearbeiteten Teils zur Unterdrückung des Temperaturanstiegs der Elektrode 60 und das Endteil in Achsrichtung (Achsrichtung der Lichtemissionsröhre 1) auf der Seite des Kerndrahtes 12a (gegenüberliegende Seite der R-Elektrode 13) der Spule 12b der F-Elektrode 12 beinahe in Übereinstimmung gebracht, und
(2) der Endteil in Achsrichtung (Achsrichtung der Lichtemissionsröhre 1) auf der gegenüberliegenden Seite des Öffnungsteils 3a des elliptischen Reflektors 3 des bearbeiteten Teils zur Unterdrückung des Temperaturanstiegs der Elektrode 60 erstreckt sich zum Bereich des Endteils der Seite des Öffnungsteils 3a des elliptischen Reflektors 3 des Versiegelungsteils 20a der Seite des F-Molybdän-Blattes 15.

Durch die Wahl eines solchen Aufbaus kann die Wirkung des bearbeiteten Teils zur Unterdrückung des Temperaturanstiegs der Elektrode 60, welches durch eine Infrarotreflektierende Membran ausgebildet wird, und des bearbeiteten Teils zur Unterdrückung des Temperaturanstiegs der Elektrode 60, welches durch Mattierung (Sandstrahlbearbeitung) ausgebildet wird, erhöht werden.
Wie oben beschrieben ist es möglich, den Temperaturanstieg der F-Elektrode 12 auf der Seite des Öffnungsteils des elliptischen Reflektors 3 bedingt durch das Reflexionslicht von dem optischen System des Projektors zu unterdrücken, in dem der durch eine Infrarot reflektierende Membran oder eine Mattierung (Sandstrahlbearbeitung) ausgebildeter bearbeiteter Teil zur Unterdrückung des Temperaturanstiegs der Elektrode 60 im Bereich der Quarzbirne 20, welche den Lichtemissionsteil 11 ausbildet, in zumindest dem Bereich der F-Elektrode 12 ausgeführt ist. Dadurch kann eine Entladungslampe mit Reflektor mit geringem Verschleiß vorgelegt werden.
Ferner ist es durch die beinahe Übereinstimmung des Endteils in Achsrichtung (Achsrichtung der Lichtemissionsröhre 1) der gegenüberliegenden Seite des Öffnungsteils 3a des elliptischen Reflektors 3 des bearbeiteten Teils zur Unterdrückung des Temperaturanstiegs der Elektrode 60 mit dem Endteil in Achsrichtung (Achsrichtung der Lichtemissionsröhre 1) der Seite (gegenüberliegende Seite der R-Elektrode 13) des Kerndrahtes 12a der Spule 12b der F-Elektrode 12 möglich, den Temperaturanstieg der F-Elektrode 12 der Seite des Öffnungsteils des elliptischen Reflektors 3 bedingt durch das Reflexionslicht von dem optischen System des Projektors zu unterdrücken, ohne das Lichtbündel von der Lichtemissionsröhre 1 zu verringern.
Ferner ist es durch das Endteil in Achsrichtung (Achsrichtung der Lichtemissionsröhre 1) der Seite des Öffnungsteils 3a des elliptischen Reflektors 3 des bearbeiteten Teils zur Unterdrückung des Temperaturanstiegs der Elektrode 60 möglich, den Temperaturanstieg der F-Elektrode 12 auf der Seite des Öffnungsteils des elliptischen Reflektors 3 bedingt durch den Aufbau des sich bis an das Endteil der Seite des Öffnungsteils 3a des elliptischen Reflektors 3 heran erstreckenden Versiegelungsteiles 20a an der Seite des F-Molybdän-Blattes 15 und durch das Reflexionslicht des Projektors zu unterdrücken.
Einfache Erläuterung der Abbildungen
1 zeigt die Ausgestaltung 1 der Ausführung und ist eine Aufbauzeichnung der Entladungslampe mit Reflektor 100.
2 zeigt die Ausgestaltung 1 der Ausführung und ist eine Aufbauzeichnung der Entladungslampe mit Reflektor 100, welche im Querschnitt an einer abgespaltenen Stelle dargestellt ist.
3 zeigt die Ausgestaltung 1 der Ausführung, und ist eine Darstellung des Aufbaus der anfänglichen F-Elektrode 12 beim Produktionsprozess.
4 zeigt die Ausgestaltung 1 der Ausführung, und ist eine Zeichnung, bei der die Spitze der F-Elektrode 12 geschmolzen ist und die Schmelzelektrode 12c ausgebildet ist.
5 zeigt die Ausgestaltung 1 der Ausführung, und ist eine Abbildung, bei der die F-Elektrode 12 gezündet wurde und der Elektrodenrandteil 12d ausgebildet ist.
6 zeigt die Ausgestaltung 1 der Ausführung, und ist eine Konzeptdarstellung des Aufbaus des Projektors, welcher für die Simulation verwendet wurde.
7 zeigt die Ausgestaltung 1 der Ausführung und ist eine Abbildung des Ergebnisses der Energieermittlung bei der Rückkehr zu Lichtemissionsröhre 1 von dem optischen System bei dem Aufbau in 6.
8 zeigt die Ausgestaltung 1 der Ausführung und ist eine Aufbauzeichnung eines abgewandelten Beispiels der Entladungslampe mit Reflektor 100, welches im Querschnitt an einer abgespaltenen Stelle dargestellt ist.
Erläuterung der Bezugszeichen
1 Lichtemissionsröhre, 2 Keramikring, 2a Außenumfangsfläche, 2b Innenumfangsfläche, 3 elliptischer Reflektor, 3a Öffnungsteil, 3b Halsteil, 4a Zement, 4b Zement, 5 Abdeckung, 6 erste Polklemme, 7 Netz, 9 Auslösedraht, 11 Lichtemissionsteil, 12 F- Elektrode, 12a Kerndraht, 12b Spule, 12c Schmelzelektrode, 12d Elektrodenrandteil, 13 R-Elektrode, 14 Quecksilber, 15 F-Molybdän-Blatt, 16 R-Molybdän-Blatt, 17 F-Zuleitungsdraht, 18 R-Zuleitungsdraht, 20 Quarzbirne, 20a Versiegelungsteil, 21 Anstoßende Teil, 22 Einpassungsteil, 23 Aussparungsteil, 30 Vorderseitenglas, 31 zweite Polklemme, 40 UV/IR-Filter, 50 Farbrad, 60 bearbeiteter Teil zur Unterdrückung des Temperaturanstieges der Elektrode, 100 Entladungslampe mit Reflektor.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 1998-501919 [0003]

Claims

Entladungslampe mit Reflektor, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einem Reflektor, welcher über einen Öffnungsteil und einen Halsteil, welcher gegenüber diesem Öffnungsteil liegt, verfügt, mit einer Lichtemissionsröhre, bei der die Mittelachse beinahe übereinstimmt mit der Mittelachse, welche den o. e. Öffnungsteil und den o. e. Halsteil des Reflektors verbindet, und die Mitte des Lichtemissionsteils beinahe übereinstimmt mit dem Fokus des o. e. Reflektors, und welche über den o. e. Lichtemissionsteil, in den die mit F-Molybdän-Blatt angeschweißte F-Elektrode, an die der F-Zuleitungsdraht im Inneren der Quarzbirne angeschweißt ist, die mit R-Molybdän-Blatt angeschweißte R-Elektrode, an die der R-Zuleitungsdraht 18 angeschweißt ist, Quecksilber und Edelgas eingeschlossen sind, im Mittelteil verfügt, und mit einem bearbeiteten Teil zur Unterdrückung des Temperaturanstieges der Elektrode, welcher bei der o. e. Quarzbirne, welche den o. e. Lichtemissionsteil ausformt, an der Oberfläche zumindest im Bereich der F-Elektrode auf der Seite des o. e. Öffnungsteils des o. e. Reflektors ausgebildet ist, und den Temperaturanstieg der o. e. F-Elektrode unterdrückt, ausgestattet ist.
Entladungslampe mit Reflektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Endteil in Achsmittenrichtung auf der Seite des o. e. Öffnungsteil des o. e. Reflektors des o. e. bearbeiteten Teils zur Unterdrückung des Temperaturanstiegs der Elektrode so aufgebaut ist, dass er sich bis zu dem Bereich des Endteils auf der Seite des o. e. Öffnungsteils des o. e. Reflektors des Versiegelungsteils auf der o. e. Seite des o. e. F-Molybdän-Blattes erstreckt.
Entladungslampe mit Reflektor gemäß einem der beiden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der o. e. bearbeitete Teil zur Unterdrückung des Temperaturanstiegs der Elektrode durch eine Infrarot reflektierende Membran aufgebaut wird.
Entladungslampe mit Reflektor gemäß einem der beiden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der o. e. bearbeitete Teil zur Unterdrückung des Temperaturanstiegs der Elektrode durch Mattieren ausgeführt wird.