JP4931316B2 - 電気ランプ及び反射器のユニット - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光軸を持つ反射部と、外表面と、該外表面と一体である、前記光軸を囲む中空首状部と、前記首状部及び前記光軸を横切る発光窓の間の凹面状反射内表面とを具備するモールド反射体と、気密に閉じられ、電気素子が配設されるキャビティを持ち、それぞれ封止部を備える互いに対向する第１端部及び第２端部を持つ光透過ランプ容器を具備する電気ランプであって、前記電気素子に接続される前記第１端部に関連する第１電流導体及び前記第２端部に関連する第２電流導体が、前記ランプ容器からそれぞれの前記封止部を通って外部に抜け、前記第２電流導体が、前記反射部内の開口部を介して前記外表面に案内され、前記外表面上に設けられた接点部材に接続される電気ランプとを有する電気ランプ及び反射器のユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
斯様な電気ランプ及び反射器のユニットは、欧州特許第EP595412号から既知である。この種のユニットは、投射の目的のために、例えばフィルム又はスライドの投射に用いられ得るが、投射TV装置(projection TV equipment)においても用いられ得る。斯様な投射装置のユーザは、該投射装置を軽量化し、使いやすくするために小型化に向け絶えず努力している。既知の電気ランプ及び反射器のユニットの不利な点は、大きさが比較的大きいことであり、これは、上述の投射装置のいっそうの小型化及び／又は比較的小さな投射装置における当該電気ランプ及び反射器のユニットの使用を難しくする。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、大きさが比較的小さくそれでいて少なくとも実質的に同一のルーメン出力が得られる、冒頭の段落に記載の種類の電気ランプ及び反射器のユニットを提供することにある。
【０００４】
本発明によれば、この目的は、前記第１電流導体が接続される他の接点部材が、前記反射体の前記外表面上に設けられることを特徴とする冒頭の段落に記載の種類の電気ランプ及び反射器のユニットにより達成される。他の接点部材は、既知のユニットのように、反射部背後の軸方向にずらされた位置に存在せず、該反射部の外表面上に位置する。当該ユニットが、光軸に沿って該光軸と直角をなす平面上に投射される場合、該平面における該ユニットの輪郭が投影される。他の接点部材は、かかる投射において反射体の輪郭内に位置するであろう。従って、外表面上のそれら接点部材は、半径方向における当該ユニットの拡大を招くことはなく、それにも関わらず、軸方向における当該ユニットのサイズの縮小が実現される。結果として、より小さな投射装置においてこのユニットを用いることが可能となる。当該ユニットが装備されるべき装置は、該ユニットと該装置との電気的接続のための端子を有する。本発明によるユニットにおいては、既知のユニットとは異なり、上記端子が、軸方向に該ユニット背後に位置せず、該ユニットに隣接して位置する。上記端子は、光軸に沿った投射において反射体の輪郭内に位置するであろう。斯くして、軸方向の大きさがより小さな装置を、該装置の半径方向の大きさの増大を招くことなく実現することができる。斯くして、この装置は、より小さくより軽くなるであろう。本発明によるユニットのルーメン出力は、既知のユニットのルーメン出力と少なくとも実質的に変わらない。本発明によるユニットは、ユニットの大きさを小さくするために反射部が軸方向に縮小された該ユニットよりも高いルーメン出力が実現される利点を提供する。
【０００５】
前記第１電流導体及び前記第２電流導体のための前記接点部材の形状が同一である場合好ましい。結果として、それら接点部材とそれら電流導体との間の電気的接触を達成するために必要とされる異なる作業の数が減る。また、それら作業はそれ程多様ではなく、これは当該ユニットの組み立てを簡単にする。更に、大規模の自動化生産の場合に比較的安価な組み立てプロセスを実現することができる。
【０００６】
好ましい実施例においては、前記第１電流導体が、前記第１端部から前記首状部を通って外部に抜け、外部において、前記反射部の前記外表面上の前記他の接点部材に接続される。この場合、二つの接点部材は、これら部材及び／又は電流導体間のフラッシュオーバーのリスクが非常に低くなるように、互いにかなり離れて位置することができる。この場合、比較的安全に高圧で放電アークを動作させる又は（再）点火させることが可能である。
【０００７】
他の実施例においては、当該電気ランプ及び反射器のユニットが始動補助装置(starting aid)を具備する。好ましくは、前記始動補助装置は、前記反射部内の他の開口部を通る接続導体を介して、前記外表面上に設けられた前記他の接点部材に接続される。電気ランプの（再）点火中の始動の遅れ及びそれにより生じる危険な状況のリスクが始動補助装置により低減される。
【０００８】
好ましい実施例においては、当該ユニットの前記反射体が、熱衝撃に対し耐性があるガラスセラミック材料から製造される。ガラスセラミック材料は、20℃乃至500℃の温度範囲において実質的にゼロである、かなり小さい熱膨張係数を持つ。斯様なガラスセラミック材料は、ガラスの部分結晶化により得られる。その様な材料から製造される反射体を用いることは、該反射体の耐熱衝撃性を改善する。また、上記反射体は、より高い温度に対する耐性を持ち、起こり得る電気ランプの爆発に対しより良好な耐性があることも分かった。斯くして、ガラス反射体の場合ののように450℃ではなく、かなり高温で、例えば、ほぼ700℃に達する温度で反射体を用いることが可能になり、しかも、当該ユニットの安全性も改善される。
【０００９】
前記首状部は、例えば接着剤を用いて、例えばランプセメント等のセメントを用いて、反射体に対し周辺的に当該首状部内にランプ容器を固定することを可能にする。しかしながら、電気ランプを首状部内に固定するための接着剤は、反射体の内側の空間における通気を制限する。このため、反射体は、プロファイルされた、例えばうねが形成された外表面(ribbed outer surface)を持っても良い。これは、外表面の表面積を増加させ、より大きな熱伝達をもたらす。
【００１０】
前記電気素子は、例えばハロゲンを有する不活性ガス内の白熱体、又はイオン化可能なガス内の一対の電極であっても良い。
【００１１】
電気ランプ及び反射器のユニットは、米国特許第US5,837,800号から既知である。この文献においては、電気ランプが、反射器の光軸に交差して配置される。電気ランプの封止部は、反射部を通って反射器の外部に突出する。軸方向におけるユニットの短縮が、この反射器内での電気ランプの向きによって実現される。しかしながら、このユニットの不利な点は、半径方向の大きさが増大していることである。このユニットの他の不利な点は、ルーメン出力が比較的小さく、比較的大きな光の散乱が生じることである。一方では、これは、電気ランプの封止部が、反射器により反射された比較的多くの光を吸収する及び／又は散乱させる事実によりもたらされる。他方では、これは、封止部を外部に突出可能にするための穴部が首状部に比較的近接して反射部内に設けられている事実によりもたらされる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１において、電気ランプ及び反射器のユニットは、光軸４及び外表面２３を持つ反射部２、並びに外表面２３と一体である、光軸４を囲む中空首状部５を具備するモールド反射体１を持つ。反射部２は、首状部５と光軸４を横切る発光窓６との間に凹面状の、例えば放物面状に(paraboloidally)湾曲した反射内表面３をさらに有する。しかしながら、他の実施例においては、前記内表面３が、例えば楕円形状とされても良い。図１において、反射体１は、ガラスセラミック材料で作られており、ミラーとして働く金属層、例えばアルミニウム層を持つ。他の例においては、反射体１は、例えば、ガラス、金属又は合成樹脂で作られても良い。電気ランプ及び反射器のユニットはまた、気密に閉じられ、例えば石英ガラスで作られる、又は他の例においてはセラミック材料、例えば密に焼結された酸化アルミニウムで作られる光透過ランプ容器１１を具備する電気ランプ１０も有する。石英ガラスは、少なくとも95重量パーセントのSiO2含有量を持つガラスである。ランプ容器１１は、図１においては白熱体である電気素子１３が配置されるキャビティ１２を持つ。ランプ容器１１は、それぞれ封止部を備える第１端部１４及び対向する第２端部１５を持ち、第１端部１４に関連する第１電流導体１６及び第２端部１５に関連する第２電流導体１７が、それぞれの上記封止部を通って、電気素子１７に接続される一方、ランプ容器１１から外部に出ている。図示の電気ランプ１０は、白熱体１３を持ち、充填物、例えば、非動作状態で例えば数バール、例えば7バールの圧力の例えばキセノン等の希ガス、一種又は数種のハロゲン化金属(metal halides)、及び可能であれば水銀の充填物を持つ。ほぼ35Wを消費する電気ランプ１０は、図１においてはセメント１９により、第１端部１４が首状部５内にあり、キャビティ１２が反射部２の内側にあり、電気素子１３が光軸４上にあるように反射体１内に固定される。
【００１３】
第２端部１５から出ている電流導体１７は、反射部２内の開口部２５を通って外部に抜け、外部において、反射部２の外表面２３上に設けられた接点部材９に接続される。電流導体１６は、第１端部１４から首状部５を通って外部に抜け、外部において、反射部２の外表面２３上の他の接点部材２９に接続される。
【００１４】
図２において、図１の部分に対応する部分には、同様の参照番号が付されている。図示の電気ランプ１０は、動作中ほぼ180バール以上の圧力を持つ高圧水銀ガス放電ランプである。一対の電極１３が、水銀、希ガス（例えばアルゴン）及び臭素を含むランプ容器１１のキャビティ１２内で光軸１４上に配置されている。電気ランプ１０は、ほぼ70Wとほぼ150Wとの間の定格電力を持つ。この電気ランプ及び反射器のユニットは、始動補助装置３１を具備する。始動補助装置３１は、電気ランプ１０の第２端部１５内にガスが充填されたキャビティ３２を有する。キャビティ３２は、少なくとも一種の充填物のガス成分、例えば、水銀蒸気を有する。更に、始動補助装置３１は、キャビティ３２の領域において第２端部１５に隣接した外部アンテナ３３を有する。アンテナ３３は、第２端部１５に数回巻付けられている。巻付けの回数は、少なくとも一回である。アンテナ３３は、反射部２内の他の開口部３５を通り、外表面２３上に設けられた他の接点部材２９に接続される接続導体３４を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電気ランプ及び反射器のユニットの第１実施例を軸方向断面図で概略的に示す。
【図２】本発明による電気ランプ及び反射器のユニットの第２実施例を軸方向断面図で概略的に示す。
【発明の属する技術分野】
本発明は、光軸を持つ反射部と、外表面と、該外表面と一体である、前記光軸を囲む中空首状部と、前記首状部及び前記光軸を横切る発光窓の間の凹面状反射内表面とを具備するモールド反射体と、気密に閉じられ、電気素子が配設されるキャビティを持ち、それぞれ封止部を備える互いに対向する第１端部及び第２端部を持つ光透過ランプ容器を具備する電気ランプであって、前記電気素子に接続される前記第１端部に関連する第１電流導体及び前記第２端部に関連する第２電流導体が、前記ランプ容器からそれぞれの前記封止部を通って外部に抜け、前記第２電流導体が、前記反射部内の開口部を介して前記外表面に案内され、前記外表面上に設けられた接点部材に接続される電気ランプとを有する電気ランプ及び反射器のユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
斯様な電気ランプ及び反射器のユニットは、欧州特許第EP595412号から既知である。この種のユニットは、投射の目的のために、例えばフィルム又はスライドの投射に用いられ得るが、投射TV装置(projection TV equipment)においても用いられ得る。斯様な投射装置のユーザは、該投射装置を軽量化し、使いやすくするために小型化に向け絶えず努力している。既知の電気ランプ及び反射器のユニットの不利な点は、大きさが比較的大きいことであり、これは、上述の投射装置のいっそうの小型化及び／又は比較的小さな投射装置における当該電気ランプ及び反射器のユニットの使用を難しくする。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、大きさが比較的小さくそれでいて少なくとも実質的に同一のルーメン出力が得られる、冒頭の段落に記載の種類の電気ランプ及び反射器のユニットを提供することにある。
【０００４】
本発明によれば、この目的は、前記第１電流導体が接続される他の接点部材が、前記反射体の前記外表面上に設けられることを特徴とする冒頭の段落に記載の種類の電気ランプ及び反射器のユニットにより達成される。他の接点部材は、既知のユニットのように、反射部背後の軸方向にずらされた位置に存在せず、該反射部の外表面上に位置する。当該ユニットが、光軸に沿って該光軸と直角をなす平面上に投射される場合、該平面における該ユニットの輪郭が投影される。他の接点部材は、かかる投射において反射体の輪郭内に位置するであろう。従って、外表面上のそれら接点部材は、半径方向における当該ユニットの拡大を招くことはなく、それにも関わらず、軸方向における当該ユニットのサイズの縮小が実現される。結果として、より小さな投射装置においてこのユニットを用いることが可能となる。当該ユニットが装備されるべき装置は、該ユニットと該装置との電気的接続のための端子を有する。本発明によるユニットにおいては、既知のユニットとは異なり、上記端子が、軸方向に該ユニット背後に位置せず、該ユニットに隣接して位置する。上記端子は、光軸に沿った投射において反射体の輪郭内に位置するであろう。斯くして、軸方向の大きさがより小さな装置を、該装置の半径方向の大きさの増大を招くことなく実現することができる。斯くして、この装置は、より小さくより軽くなるであろう。本発明によるユニットのルーメン出力は、既知のユニットのルーメン出力と少なくとも実質的に変わらない。本発明によるユニットは、ユニットの大きさを小さくするために反射部が軸方向に縮小された該ユニットよりも高いルーメン出力が実現される利点を提供する。
【０００５】
前記第１電流導体及び前記第２電流導体のための前記接点部材の形状が同一である場合好ましい。結果として、それら接点部材とそれら電流導体との間の電気的接触を達成するために必要とされる異なる作業の数が減る。また、それら作業はそれ程多様ではなく、これは当該ユニットの組み立てを簡単にする。更に、大規模の自動化生産の場合に比較的安価な組み立てプロセスを実現することができる。
【０００６】
好ましい実施例においては、前記第１電流導体が、前記第１端部から前記首状部を通って外部に抜け、外部において、前記反射部の前記外表面上の前記他の接点部材に接続される。この場合、二つの接点部材は、これら部材及び／又は電流導体間のフラッシュオーバーのリスクが非常に低くなるように、互いにかなり離れて位置することができる。この場合、比較的安全に高圧で放電アークを動作させる又は（再）点火させることが可能である。
【０００７】
他の実施例においては、当該電気ランプ及び反射器のユニットが始動補助装置(starting aid)を具備する。好ましくは、前記始動補助装置は、前記反射部内の他の開口部を通る接続導体を介して、前記外表面上に設けられた前記他の接点部材に接続される。電気ランプの（再）点火中の始動の遅れ及びそれにより生じる危険な状況のリスクが始動補助装置により低減される。
【０００８】
好ましい実施例においては、当該ユニットの前記反射体が、熱衝撃に対し耐性があるガラスセラミック材料から製造される。ガラスセラミック材料は、20℃乃至500℃の温度範囲において実質的にゼロである、かなり小さい熱膨張係数を持つ。斯様なガラスセラミック材料は、ガラスの部分結晶化により得られる。その様な材料から製造される反射体を用いることは、該反射体の耐熱衝撃性を改善する。また、上記反射体は、より高い温度に対する耐性を持ち、起こり得る電気ランプの爆発に対しより良好な耐性があることも分かった。斯くして、ガラス反射体の場合ののように450℃ではなく、かなり高温で、例えば、ほぼ700℃に達する温度で反射体を用いることが可能になり、しかも、当該ユニットの安全性も改善される。
【０００９】
前記首状部は、例えば接着剤を用いて、例えばランプセメント等のセメントを用いて、反射体に対し周辺的に当該首状部内にランプ容器を固定することを可能にする。しかしながら、電気ランプを首状部内に固定するための接着剤は、反射体の内側の空間における通気を制限する。このため、反射体は、プロファイルされた、例えばうねが形成された外表面(ribbed outer surface)を持っても良い。これは、外表面の表面積を増加させ、より大きな熱伝達をもたらす。
【００１０】
前記電気素子は、例えばハロゲンを有する不活性ガス内の白熱体、又はイオン化可能なガス内の一対の電極であっても良い。
【００１１】
電気ランプ及び反射器のユニットは、米国特許第US5,837,800号から既知である。この文献においては、電気ランプが、反射器の光軸に交差して配置される。電気ランプの封止部は、反射部を通って反射器の外部に突出する。軸方向におけるユニットの短縮が、この反射器内での電気ランプの向きによって実現される。しかしながら、このユニットの不利な点は、半径方向の大きさが増大していることである。このユニットの他の不利な点は、ルーメン出力が比較的小さく、比較的大きな光の散乱が生じることである。一方では、これは、電気ランプの封止部が、反射器により反射された比較的多くの光を吸収する及び／又は散乱させる事実によりもたらされる。他方では、これは、封止部を外部に突出可能にするための穴部が首状部に比較的近接して反射部内に設けられている事実によりもたらされる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１において、電気ランプ及び反射器のユニットは、光軸４及び外表面２３を持つ反射部２、並びに外表面２３と一体である、光軸４を囲む中空首状部５を具備するモールド反射体１を持つ。反射部２は、首状部５と光軸４を横切る発光窓６との間に凹面状の、例えば放物面状に(paraboloidally)湾曲した反射内表面３をさらに有する。しかしながら、他の実施例においては、前記内表面３が、例えば楕円形状とされても良い。図１において、反射体１は、ガラスセラミック材料で作られており、ミラーとして働く金属層、例えばアルミニウム層を持つ。他の例においては、反射体１は、例えば、ガラス、金属又は合成樹脂で作られても良い。電気ランプ及び反射器のユニットはまた、気密に閉じられ、例えば石英ガラスで作られる、又は他の例においてはセラミック材料、例えば密に焼結された酸化アルミニウムで作られる光透過ランプ容器１１を具備する電気ランプ１０も有する。石英ガラスは、少なくとも95重量パーセントのSiO2含有量を持つガラスである。ランプ容器１１は、図１においては白熱体である電気素子１３が配置されるキャビティ１２を持つ。ランプ容器１１は、それぞれ封止部を備える第１端部１４及び対向する第２端部１５を持ち、第１端部１４に関連する第１電流導体１６及び第２端部１５に関連する第２電流導体１７が、それぞれの上記封止部を通って、電気素子１７に接続される一方、ランプ容器１１から外部に出ている。図示の電気ランプ１０は、白熱体１３を持ち、充填物、例えば、非動作状態で例えば数バール、例えば7バールの圧力の例えばキセノン等の希ガス、一種又は数種のハロゲン化金属(metal halides)、及び可能であれば水銀の充填物を持つ。ほぼ35Wを消費する電気ランプ１０は、図１においてはセメント１９により、第１端部１４が首状部５内にあり、キャビティ１２が反射部２の内側にあり、電気素子１３が光軸４上にあるように反射体１内に固定される。
【００１３】
第２端部１５から出ている電流導体１７は、反射部２内の開口部２５を通って外部に抜け、外部において、反射部２の外表面２３上に設けられた接点部材９に接続される。電流導体１６は、第１端部１４から首状部５を通って外部に抜け、外部において、反射部２の外表面２３上の他の接点部材２９に接続される。
【００１４】
図２において、図１の部分に対応する部分には、同様の参照番号が付されている。図示の電気ランプ１０は、動作中ほぼ180バール以上の圧力を持つ高圧水銀ガス放電ランプである。一対の電極１３が、水銀、希ガス（例えばアルゴン）及び臭素を含むランプ容器１１のキャビティ１２内で光軸１４上に配置されている。電気ランプ１０は、ほぼ70Wとほぼ150Wとの間の定格電力を持つ。この電気ランプ及び反射器のユニットは、始動補助装置３１を具備する。始動補助装置３１は、電気ランプ１０の第２端部１５内にガスが充填されたキャビティ３２を有する。キャビティ３２は、少なくとも一種の充填物のガス成分、例えば、水銀蒸気を有する。更に、始動補助装置３１は、キャビティ３２の領域において第２端部１５に隣接した外部アンテナ３３を有する。アンテナ３３は、第２端部１５に数回巻付けられている。巻付けの回数は、少なくとも一回である。アンテナ３３は、反射部２内の他の開口部３５を通り、外表面２３上に設けられた他の接点部材２９に接続される接続導体３４を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電気ランプ及び反射器のユニットの第１実施例を軸方向断面図で概略的に示す。
【図２】本発明による電気ランプ及び反射器のユニットの第２実施例を軸方向断面図で概略的に示す。
Claims (4)
- 光軸及び外表面を持つ反射部、並びに該外表面と一体である、前記光軸を囲む中空首状部を具備するモールド反射体であって、前記反射部は、前記首状部及び前記光軸を横切る発光窓の間の凹面状反射内表面を有するモールド反射体と、気密に閉じられ、電気素子が配設されるキャビティを持ち、それぞれ封止部を備える互いに対向する第１端部及び第２端部を持つ光透過ランプ容器を具備する電気ランプであって、前記電気素子に接続される前記第１端部に関連する第１電流導体及び前記第２端部に関連する第２電流導体が、前記ランプ容器からそれぞれの前記封止部を通って外部に抜け、前記第２電流導体が、前記反射部内の開口部を介して前記外表面に案内され、前記外表面上に設けられた接点部材に接続される電気ランプとを有する電気ランプ及び反射体のユニットであって、前記第１端部が前記首状部内にあり、前記キャビティが前記反射部の内側にあり、前記電気素子が前記光軸上にあるように前記電気ランプが前記反射体内に固定される電気ランプ及び反射体のユニットにおいて、
前記第１電流導体が接続される他の接点部材が、前記外表面上に設けられ、
当該ユニットは、始動補助コイルを具備し、前記始動補助コイルは、前記反射部内の他の開口部を通る接続導体を介して、前記外表面上に設けられた前記他の接点部材に接続されることを特徴とする電気ランプ及び反射体のユニット。 - 前記接点部材及び前記他の接点部材の形状が同一であることを特徴とする請求項１に記載の電気ランプ及び反射体のユニット。
- 前記第１電流導体は、前記第１端部から前記首状部を通って外部に抜け、外部において、前記反射部の前記外表面上の前記他の接点部材に接続されることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気ランプ及び反射体のユニット。
- 前記反射体は、熱衝撃に対し耐性があるガラスセラミック材料から製造されることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の電気ランプ及び反射体のユニット。
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