KR100563340B1 - 유리 엔벌로프, 방전 램프 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광방사 디바이스용 유리 엔벌로프, 상기 엔벌로프를 포함하는 디바이스, 및 유리재질의 두 시트를 박판화시켜 유리 엔벌로프를 제조하는 방법에 관한 것이다. 상기 두 시트중 하나의 시트는 내부에 연속 채널이 형성되어 있고, 다른 하나의 시트는 내부에 형성된 하나 또는 그 이상의 광학 소자를 갖는다.
Description
본 발명은 Jackson P. Trentelman에 의해 "광집적 소자를 갖는 방전 램프"라는 제목으로 1997년 7월 23일자에 출원된 미합중국 가출원 제 60/053,550호 및 1997년 8월29일자에 출원된 미합중국 추가 가출원 제 60/057,070의 잇점을 주장한다.
PCT 출원 제 PCT/US98/06501호에는 전후 부품(front and back member)을 포함하는 광방사 디바이스용 유리 엔벌로프(envelope) 및 상기 유리 엔벌로프의 제조방법을 기재하고 주장하였는데, 상기 부품들중 적어도 하나는 한 표면에 형성된 연속 채널(continuous channel)을 가지며, 상기 채널은 다른 치수를 갖는 결합 섹션(connected section)을 포함하고, 상기 부품들은 상기 채널을 밀폐시키기 위해 기밀적으로 결합되었다.
통상적으로, 본 발명은 방전 현상을 이용하는 광-방사 디바이스에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 램프(lamp)용 엔벌로프에 관한 것으로, 상기 엔벌로프는 표면내에 형성된 광학 소자를 갖는 하나의 부품과 함께 기밀적으로 봉합된 두 부품을 포함한다.
일반적으로, 광 응용분야에는 뚜렷이 구분되는 두 가지 유형이 있다. 그중 하나는 빛의 방향이 비교적 중요하지 않다. 다른 하나는, 빛이 생성에 이어 특정 방법으로 방향지어져야 한다. 본 발명은 어느 응용분야에나 적합하지만, 특히 빛의 방향이 중요한 후자의 경우에 있어서 더욱 적합하다.
후자의 범주(category)의 일실시예는 자동차 등(automotive lighting)이다. 빛은 램프에서 생성된 후에 어느정도 정확한 규격에 따라 초점이 맞춰지거나 분산되어져야 한다. 헤드라이트(headlight), 측면표시등(sidemarker), 미등(tail light), 브래이크등(brake light), 방향등(directionals), 고장 경고등(hazards), CHMSLs(중심에 높게 적층된 정지등(stop light))과 같은 광향램프(light-directed lamp)에 있어서의 요구조건은 다르다. 그러나, 이들 모두는 램프의 빛이 어떤 특정 방법으로 방향지어지도록 해야 하는 특성을 갖는다.
지금까지는, 이러한 빛들은 램프 소자(빛생성용), 및 렌즈 및/또는 반사소자(빛의 방향성용)에 사용되어 왔다. 램프 소자들은 일반적으로 세 개의 범주로 구분된다: 광-방사 다이오드(LED, light-emitting diode), 백열(incandescent) 및 방전(discharge).
일반적으로 방전램프(discharge lamp)는 기체로 채워진 밀폐된 엔벌로프를 갖는 것을 특징으로 하는데, 상기 기체의 원자/이온이 적당히 들뜬 상태가 되었을 때 빛을 방출한다. 렌즈 소자는 굴절률(refractive), 프레넬(fresnel), 또는 전내부반사(TIR, Total Internal Reflection)로 분류될 수 있다. 또한 다양한 반사 표면과 같은 부가적인 소자들도 있다.
최적의 램프/렌즈 구조가 등 설계자(lighting designer)에 의해 연구되어 왔다. 특히, 자동차 시장은 가능한 많은 빛을 광원(램프)으로 향하게 할 수 있는 기능을 사용하도록 오랫동안 요구되어 왔다. 이 요구는 대부분의 유리재질의 램프 엔벌로프의 현상에 의해 방해되어 왔다.
최근의 흥미로운 하나의 분야는 자동차의 미등용 네온등(neon lighting) 분야이다. 자동차의 미등(rear light)에 효과적인 네온 광원에 있어서, 상기 광출력은 SAE(Society of Automotive Engineers) 타겟 영역(target area)에서 효율적으로 방향지어져야 한다. 이 영역은 가로 +/-10° 및 세로 +/-20°이다. 비-SAE 영역에서 산란광(stray light)을 최소화시키면 상기 램프가 가장 큰 에너지 효율 및 최소의 전자기 간섭(EMI, electromagnetic interference)으로 작동하게 된다.
이를 수행하기 위한 통상적인 방법으로, 빛의 초점을 맞추는 광학 소자를 갖는 분리형 플라스틱 렌즈(separate plastic lens)와 함께 반사 소자를 사용해 오고 있다. 이러한 광학 소자들은 통상적으로 굴절소자이다. 이들은 광수집능에 제한되고, 측정할 수 있는 초점 길이를 항상 요구할 것이다. 물론, 후자는 전체 램프 어셈블리(assembly)에서 깊이(depth)로 부가된다.
따라서, 엔벌로프 그 자체로 광학 소자를 집적할 수 있는 엔벌로프를 갖는 램프의 필요성이 존재한다. 또한, 한 점의 원(source)으로서 빛을 방사하지 않는 구조로 광학 소자를 집적할 수 있는 엔벌로프를 갖는 램프용으로 상기 필요성이 존재한다. 본 발명의 목적은 이러한 필요성을 만족시키는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 빛을 집적 렌즈를 통해 미리 선택된 패턴(pattern) 또는 방향으로 향하게 할 수 있는 능력을 가진 방전 램프를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 램프 엔벌로프에 제조된 렌즈 소자를 포함하는 방전 램프용 박판화 엔벌로프의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 추가적인 목적은 방전 램프 엔벌로프 및 TIR 렌즈의 결합체를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 채널과 병렬방향으로 광집적 소자를 갖는 박판화되고 내부에 홈이 파인 방전 램프를 제공하는데 있다.
따라서, 본 발명은 내부 표면을 가지며 그 내부 표면에 개방된 연속 채널을 갖는 제 1 부품 및 내부 표면을 가지며 적어도 하나의 표면에 형성된 집적된 광학 소자를 갖는 제 2 부품을 포함하고, 상기 연속 채널 및 집적된 광학 소자는 상기 채널에서 생성된 빛이 광학 소자를 통해 전달되도록 배열되고, 상기 유리 부품들은 상기 연속 채널을 밀폐시키기 위해 기밀적으로 결합된 광방사 디바이스용 램프 엔벌로프에 관한 것이다.
또한 본 발명은 박판화된 시트(sheet)형 램프 엔벌로프를 포함하는 방전 램프에 관한 것이다. 또한 본 발명은 상기 엔벌로프의 제조방법에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명할 것이다. 상세한 설명 및 실시예는 일반적으로 자동차 응용분야를 중심으로 할 것이며, 특히 네온을 기초로 한 자동차 미등을 예시할 것이다. 그러나, 본 발명은 광범위하게 광집적 소자를 갖는 방전 램프용 박판화 유리 엔벌로프에 관한 것임을 주의해야 한다. "광집적 소자"라는 용어는 광향 소자(light directing element)로서, 상기 램프 엔벌로프의 표면 내에 또는 표면상에 형성된 광학 소자를 의미한다.
그러나, 본 발명은 여기서 설명하는 특정 구체예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 램프는 적당한 내부 코팅 및 방전 가스(discharge gas)와 함께 사용될 때 형광원으로서 기능을 할 수 있다. 이러한 구체예는 특히 다운 라이트닝(downlighting)을 위해 적합할 것이다.
자동차 등(light)은 통상적으로 광원(램프) 및 분리형 소자로서 렌즈를 포함한다. 빛의 초점을 맞추는데 사용되는 광학면(optical facet)은 통상적으로 렌즈에 사용되고 있고, 수많은 형태를 갖는다. 광학면은 광원으로부터 빛을 모으고, 적절한 SAE 요구조건에 따라 빛을 방향짓도록 하는 이중 기능을 제공한다. 각각의 이러한 기능을 위한 정확한 결합구조적인 필요성이 종종 서로 배타적이어서, 등 설계자에 의해 균형을 요구하게 된다.
본 발명은 렌즈 소자의 광수집능(light-gatering responsibility)이 크게 간소화될 수 있기 때문에 훨씬 큰 설계 유연성을 갖는다. 램프의 유리 성분으로 광향능을 사용하기 위한 방법이 개발되어 왔다. 이것은 렌즈에서 필요로 하는 빛의 방향에 있어서의 요구조건을 감소시킬 뿐만 아니라, 비용 및 초점 길이도 줄일 수 있다. 스펙트럼의 다른 말단에서는, 추가적인 렌즈화(lensing)가 요구되지 않도록 유리 엔벌로프에서 충분한 렌즈화(lensing)가 수행될 것이다. 이는 산출손실은 말할 것도 없이 어셈블리의 비용 및 시간을 크게 최소화시킨다.
박판화되고, 내부에 홈이 파인 방전램프용 유리 엔벌로프를 제조하기 위한 공정은 본원에 참고로 포함시킨 미합중국 특허 제 08/851,320호에 기재되어 있다. 상기 방법의 발명은 (a) 표면내에 형성된 채널을 갖는 몰드(mold) 표면상에 용융된 유리의 제 1 리본을 적층시키는 단계; (b) 상기 용융된 유리가 상기 몰드의 채널로 흘러가는 단계; 및 (c) 상기 제 1 리본상에 용융된 유리의 제 2 리본을 적층시키는 단계를 포함한다. 상기 두 장의 유리는 기밀 밀봉을 위해 뜨거울 동안 박판화시킨다. 상기 두 장의 유리는 첫 번째 것으로 흘러가게 하지 않는다. 따라서, (바람직한 구조의) 내부 채널은 두 장의 유리사이에서 형성된다.
첨부된 도면에서, 도 1은 상기 공정에 의해 제조된 내부에 홈이 파인 박판화 유리 엔벌로프(10)의 투시도를 도시한다. 엔벌로프(10)는 유리층(12)의 바닥에 형성된 하나의 선형인 채널(11)을 갖는다. 일반적으로, 채널(11)은 여러 길이의 꾸불꾸불한 배열을 가질 것이다. 그러나, 본원에는 명확히하기 위해 단일 길이의 채널이 도시되어 있다.
채널(11)의 구조에 관계없이, 채널(11)의 마주보는 말단에 전극 결합체 (13-13)가 제공된다. 그리고나서, 제 2의 유리층(14)이 제 1층(12)위에 적층되지만, 제 1층과 같이 몰드 채널로 흘러가지 않는다. 상기 두 유리층(12 및 14)은 기밀적으로 밀봉된 채널(11)과 함께 박판화된다.
도 2는 엔벌로프 소자의 특징을 더욱 잘 나타내기 위해 도 1의 2-2선을 따라 절단한 단면도이다.
본 발명은 단지 초기단계로서 설명한 기본 공정을 포함한다. 상기 공정은 렌즈와 같은 광학 소자를 제 2 유리시트의 미리 결정된 위치에서 제조하는 단계를 부가하여 변형시킨다. 상기 광학 소자는 채널 내, 즉 레지스트리(registry) 내의 광원에 접하여 위치된다. 이것은 빛이 광학 소자에 의해 수집되고 방향지어질 수 있게 한다.
상기 기재한 관계 출원은 바람직한 램프용 엔벌로프 구조가 상세히 설명되어 있는데, 상기 내부 채널은 단일 채널을 형성하기 위해 연결된 교환(alternating)되는, 크고 작거나 또는 제한된 섹션들을 포함한다. 상세히 설명한 바와 같이, 상기 작거나 제한된 섹션들이 방전램프에서 1차적인 광생성원이 된다. 상기 엔벌로프에서, 상기 광학 소자는 광원 및 광학 소자가 예상대로 협조할 수 있는 빛을 생성하는 제한된 섹션에 위치된다.
도 3은 도 1의 2-2선을 따라 절단한 단면도를 도시한 것이다. 도 3은 제 2 유리층(14)의 내부 표면상에 광학 소자인 볼록 렌즈(20)를 형성시키는 바람직한 방법을 도시하고 있다. 이 방법은 형성되어야 하는 렌즈(20)의 위치에 인접한 시트(14)의 어느 한 면의 영역에 압력을 가하는 단계를 수반한다.
유리시트(14)상에 적절한 면적으로 플런저(plunger)(22)를 통해 압력이 가해진다. 물론, 유리 시트(14)는 수평의 유리 흐름이 화살표(26)에 의해 표시된 것과 같이 발생하도록 일정온도에 놓이도록 요구된다.
조심스럽게 압력, 점도, 온도, 표면화학, 및 결합구조와 같은 조건을 조절하여, 양볼록(bi-convex), 평볼록(plano-convex), 평오목(plano-concave) 또는 양오목(bi-concave)과 같은 바람직한 렌즈 형태가 바람직한 영역에서 수평으로 위치된 유리에 의해 형성될 수 있다. 일부 실례에서는, 상기 유리 표면이 플런저 표면과 같은 모양이 되도록, 내부 압력, 상기 플런저를 통해 가해지는 외부 진공 또는 이 둘의 결합중 어느 하나가 사용될 수 있다.
또한, 상기 플런저(22)의 바닥면은 렌즈(20)상의 시트(14)의 상부 표면에 특정 형태를 부여하도록 제조될 것이다. 예를 들어, 플런저(22)의 바닥면이 내부에 형성된 함몰부(concavity)(22a)를 갖는다면, 시트(14)의 상부표면에 볼록 렌즈(24)가 형성될 것이다. 도 4는 함몰부를 채우고 상부 시트의 바닥면에 볼록 표면을 형성시키기 위해 충분한 유리가 흐를 때 형성될 수 있는 양볼록 렌즈(25)가 도시되어 있다.
도 5는 본 발명에 의해 얻어지는 잇점을 도시한 그래프이다. 이것은 트럭의 미등용으로 사용되는 10cm(4인치) 직경의 램프 세 개에서 측정된 데이터를 기준으로 한다. 각 램프는 트럭 미등용으로 필수적으로 동일한 내부 채널 및 외부 렌즈의 배열을 갖는 박판화된 방전 램프이었다. 하나의 램프는 형성된 어떤 광학 소자도 유리 표면에 전혀 제공하지 않았다. 나머지 두 램프는 도 4에서 도시된 것과 같이 상기 램프의 한 시트에 형성된 양볼록 렌즈를 갖고 있다. 또한 하나의 램프는 반사 코팅(reflective coating)이 제공되었다.
도 5에서, 중심점으로부터의 회전각이 가로축상에 도(degree)로 표시되어 있다. 중심점에서의 광출력이 칸델라(candela)로 세로축상에 표시되어 있다. 곡선 A는 유리 엔벌로프상에 어떤 광집적 소자도 없는 통상적인 램프에 기초한다. 곡선 B 및 C는 램프 채널에서 생성된 빛을 모으기 위해 상기 엔벌로프 상에서 형성된 양볼록 렌즈를 갖는 램프에 기초한다. 또한 곡선 C에서 측정된 빛은 반사 코팅의 잇점을 갖고 있다. 광집적 소자를 갖는 상기 램프의 각분포(angular distribution)는 상기 렌즈의 광수집능을 표시한다. 렌즈 결합구조는 가로 +/-10도 및 세로 +/-20도의 면적을 포함하는 SAE 타겟 영역에서 상당히 많은 빛을 수집할 수 있다.
긴 제작공정에서 상기 렌즈의 최적의 특성을 달성하기 위해, 다양한 공정 변수들이 최적화되어야 한다. 상기 변수들은 도구 결합구조, 플런저 배열, 가해지는 압력, 및 기계의 일시 정지 시간(dwell time)을 포함한다. 또한 이러한 변수들은 유리 조성물, 시트 두께, 온도(일반적으로 900℃ 내지 1200℃), 진공적용, 시간 및 제조되야 하는 제품의 크기에 의존하고, 관계될 것임에 틀림없다.
결합구조는 유용한 렌즈를 성공적으로 형성하기 위한 하나의 목표이다. 유리가 생성되는 상기 채널의 어느 한 면상에서 평평한 면적의 크기는 최적화되어야하는 항목이다. 상기 평면이 너무 작으면, 유용한 렌즈를 생산하기 위해 사용할 수 있는 유리가 충분하기 못하게 된다. 또한 상기 평면이 너무 넓으면, 너무 많은 유리가 방치된다. 이것은 중공(cavity)을 채우거나 비-렌즈성 램프를 생성할 것이다. 결합구조의 방정식의 한항은 배치시의 유리 두께이다. 상기 유리의 상부시트는 유체를 함유하기 위해 충분히 두꺼워서 표면 사이에 유리를 배치할 수 있다. 작업가능한 시트의 부분에서의 약 1.5 내지 2.5mm의 시트 두께가 볼록 렌즈의 효과적인 생성면에 있어 일반적으로 적합하다.
본 방법의 렌즈의 제조는 렌즈의 크기에 제한되지 않는다. 이것은 단지 유리가 압력을 받는 동안 방사되는 원(source)을 갖는 것을 필요로 한다. 사용가능한 적당한 양의 유리를 갖는, 매우 짧은 길이의 채널을 갖는 렌즈가 제조될 수 있다. 상기 렌즈는 가로평면에서 빛을 모을 뿐만 아니라, 세로평면에서 또한 빛을 모을 수 있다.
본 발명의 또 다른 구체예는 전내부반사(Total Internal Reflection, TIR) 렌즈를 갖는 진보적인 박판화 램프이다. 본 발명의 신규하고 유용한 목적의 하나는 광방사가 미리결정된 각분포를 갖도록 하는 방법으로 램프의 제조를 조절할 수 있는 능력이다. TIR 렌즈는 본원에 참고로 포함시킨 Parkyn, Jr. et al.에 의해 출원된 미합중국 특허 제 5,404,869호에 기재되어 있다. TIR 렌즈는 큰 입체각으로부터 빛을 모으고 그것을 효과적으로 재배향하는 능력을 갖는다.
LCD 후미등(backlighting)과 같은 응용분야는 엄격하고 균일한 광분포의 요구조건들을 갖는다. LCD에 있어서, 바람직한 원분포(source distribution)는 비등성(non-isotropic)이다. 이것은 밝기로서 관찰될 수 있는 큰 각을 향하는 충분한 빛을 초래한다. 또한, 이것은 짧은 초점 길이를 요구한다. 상기 박판화 시트의 채널에서 유리 두께 분포를 적절히 제공하여, 바람직한 초점을 흐리는 원을 생성하는 것이 가능하다. TIR 렌즈와 함께 내부에 홈이 파인 램프는 이것을 수행한다.
도 6은 내부에 홈이 파인 박판화된 유리 광원(41)과 함께 사용되도록 설계된 TIR 렌즈(40)의 개략도이다. 광원(41)은 도 3에 도시된 바와 같이 두 개의 유리 시트(42 및 43)을 포함한다. 시트(43)은 내부에 형성된 채널(44)을 갖는다.
써클(circle)(45)은 채널(44)내에 포함된 들뜬 상태의 가스를 도시한다. 점선(46)에 의해 도시된 빛은 채널 및 광집적 소자에 부여되는 결합구조에 의해 설정된 분산 패턴으로 램프로부터 방사된다. 빛이 방사될 때, TIR 렌즈(40)에 충돌한다. 특히, 내부면(47)에 충돌하고, 화살표(48)에 의해 도시된 것과 같이 외부로 재방향된다.
도 6에서, 상기 램프는 상기 빛이 TIR 렌즈로 채널면을 통해 방사되도록 향하게 된다. 또한, 맞은편 렌즈가 TIR 렌즈에 가깝게 되도록 램프를 180도 회전시키는 것이 바람직하다. 이러한 선택은 말단등(end lighting)의 필요성 및 TIR 렌즈의 요구조건에 기초하여 제조될 것이다.
본 발명의 이러한 목적에서, TIR과 유리 박판 기술의 결합이 가능하다. TIR 렌즈의 내부면이 유리 시트의 하나로 주형될 수 있어 분리된 TIR 렌즈의 필요성이 없어진다.
도 7은 박판화 시트 램프에서 광집적 소자의 또 다른 구체예의 개략도이다. 상기 램프는 일반적으로 (50)으로서 도시되었다. 램프(50)는 내부에 홈이 파인 박판화된 시트(54 및 56)로부터 제조된 엔벌로프(52)를 포함한다. 각 시트는 채널(58 및 60)을 각각 갖는다. 상기 채널은 빛을 생성하기 위해 네온과 같은 방전 가스를 포함하는 관통형 영역(62)을 형성한다.
상부 시트(54)는 바깥쪽 표면에 형성된 다수의 미세한 그루브(groove)(64)를 갖는다. 그루브(64)는 그들의 목적을 잘 나타내기 위해 부분적으로 크게 확대하였다. 인접쌍인 그루브(64)의 인접면은 삼각형 단면의 융기부(66)를 형성한다. 방전 가스(62)에 의해 생성된 광선(68)은 융기부(66)를 공격하고, 시트(56)를 통해 재방향되어 빛의 대역을 형성한다.
따라서, 본 발명의 기본적인 개념을 설명하였으므로, 당업자에게 쉽게 명확해질 것이고, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 또한 명시되지는 않았지만, 당업자들에 의해 다양한 변형이 실시될 것이다. 이러한 변형은 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범주내에서 실시될 것이다. 따라서, 본 발명은 하기 청구의 범위 및 상세한 설명에 의해 한정되지 않는다.
본 발명의 렌즈는 적당한 양의 유리를 갖는, 매우 짧은 길이의 채널을 가지며, 가로평면 뿐만 아니라 세로평면에서도 빛을 모을 수 있고, 또한 본 발명은 TIR과 유리 박판 기술의 결합이 가능하여 분리형 TIR 렌즈의 필요성이 없어진다.
도 1은 하나의 밀폐된 채널을 갖는 종래의 박판화 유리 엔벌로프의 투시도,
도 2는 도 1의 2-2선을 따라 절단한 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 렌즈를 제조하기 위해 유리를 배치하는데 부가된 플런저(plunger)의 힘을 표시한 도 1의 2-2선을 따라 절단한 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 양볼록 렌즈의 형태를 도시하는 단면도,
도 5는 다른 램프 구조물들의 성능을 비교하여 도시한 그래프,
도 6은 TIR 렌즈와 함께 본 발명의 엔벌로프를 도시한 개략도,
도 7은 본 발명의 또 다른 구체예를 도시한 단면도이다.
명세서에 포함되고 한 부분을 이루고 있는 전술한 도면은 본 발명의 다양한 구체예를 도시한다. 전술한 도면은 설명과 함께, 본 발명의 원리를 설명하기 위해 제공되었다. 물론, 상기 도면들은 단지 본 발명의 예시이지만, 도시된 소자들의 크기 또는 관계비를 한정하는 것은 아니다.
Claims (21)
- 내부 표면을 가지며 그 내부 표면이 개방된 연속 채널을 갖는 제 1 유리 부품 및 내부 표면을 가지며 적어도 하나의 표면상 또는 표면내에 형성된 집적된 광학 소자를 갖는 제 2 유리 부품을 포함하고, 상기 연속 채널 및 집적된 광학 소자는 상기 채널에서 생성된 빛이 광학 소자를 통해 전달되도록 배열되고, 상기 유리 부품들은 상기 연속 채널을 밀봉하도록 기밀적으로 결합된 것을 특징으로 하는 광방사 디바이스용 램프 유리 엔벌로프.
- 제 1항에 있어서, 상기 유리 부품이 평평한 유리 시트인 것을 특징으로 하는 유리 엔벌로프.
- 제 1항에 있어서, 상기 연속 채널이 길이를 따라 균일한 치수를 갖는 것을 특징으로 하는 유리 엔벌로프.
- 제 1항에 있어서, 상기 채널이 하나의 선형 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 엔벌로프.
- 제 4항에 있어서, 제 2 유리 부품에서의 상기 광학 소자가 제 1 부품에서의 채널과 필수적으로 같은 공간에 있는 것을 특징으로 하는 유리 엔벌로프.
- 제 1항에 있어서, 상기 채널이 꾸불꾸불한 배열로 결합된 연속적인 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 유리 엔벌로프.
- 제 1항에 있어서, 상기 채널이 교환되는, 크고 작은 결합된 섹션을 가지며 각 작은 섹션들이 제 2 유리부품에서 광학 소자와 정렬된 것을 특징으로 하는 유리 엔벌로프.
- 제 1항에 있어서, 상기 광집적 소자가 평오목, 평볼록, 양오목, 양볼록 및 전내부반사(TIR) 렌즈로 이루어진 군으로부터 선택된 렌즈 소자인 것을 특징으로 하는 유리 엔벌로프.
- 제 1항에 있어서, 상기 광학 소자가 제 2 유리 부품의 외부 표면에서의 그루브에 의해 형성되어, 빛이 상기 광학 부품에 의해 제 1 부품을 통하여 재방향되는 것을 특징으로 하는 유리 엔벌로프.
- 내부 표면을 가지며 그 내부 표면이 개방되고 가스가 들뜬 상태일 때 빛을 생성하는 가스를 포함하는 연속채널을 갖는 제 1 유리 시트 및 내부 표면을 가지며 적어도 하나의 표면상 또는 표면내에 집적된 광학 소자를 갖는 제 2 유리 시트를 갖는 박판화 시트 엔벌로프를 포함하고, 상기 연속 채널 및 집적된 광학 소자는 상기 채널에서 생성된 빛이 광학 소자를 통해 전달되도록 배열되고, 상기 유리시트들은 상기 연속 채널을 밀봉하도록 기밀적으로 결합된 것을 특징으로 하는 방전 램프.
- 제 10항에 있어서, 상기 연속 채널이 길이를 따라 균일한 치수를 갖는 것을 특징으로 하는 방전 램프.
- 제 10항에 있어서, 상기 제 1 유리 시트의 채널이 하나의 선형 길이를 갖고, 제 2 유리 시트의 광학 소자가 상기 채널과 동일한 공간에 필수적으로 존재하는 것을 특징으로 하는 방전 램프.
- 제 10항에 있어서, 상기 연속 채널이 꾸불꾸불한 배열의 연결된 연속적인 길이인 것을 특징으로 하는 방전 램프.
- 제 9항에 있어서, 상기 연속 채널이 교환되는, 크고 작은 결합된 섹션을 가지며, 제 1 유리시트에서의 각 작은 섹션들이 제 2 유리시트에서의 광학 소자와 정렬되는 것을 특징으로 하는 방전 램프.
- 제 10항에 있어서, 상기 램프가 연속 채널의 각 말단에서 전극 및 상기 전극 사이에서 전압강하가 일어날 때 빛이 발생하는 채널에 가스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방전 램프.
- (a) 표면의 주변부에 의해 밀봉된 연속 채널을 포함하는 표면 경로를 갖는 몰드상에 용융된 제 1 유리시트를 적층시키는 단계,(b) 상기 몰드의 상기 채널에 대응하는 상기 제 1 유리시트에 연속채널을 형성시키는 단계;(c) 상기 표면의 주변부에 연결되는 상기 제1 유리시트의 채널 상에 제 2 유리시트를 적층시키는 단계;(d) 상기 제 1 유리시트의 채널의 적어도 한 부분을 갖는 레지스트리내의 제 2 유리시트에 광학 소자를 형성시키는 단계, 및(e) 상기 제 1 시트의 상기 채널을 밀봉하도록 상기 두 유리시트를 기밀하게 결합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광방사 디바이스용 유리 엔벌로프를 제조 방법.
- 제 16항에 있어서, 변형되는, 작고 큰 치수의 섹션들을 갖는 제 1 유리시트에서의 연속 채널을 형성시키는 단계 및 작은 치수의 섹션을 갖는 레지스트리내에 광학 소자(들)를 형성시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 16항에 있어서, 상기 방법이 수평의 유리 흐름이 일어날 수 있도록 한 점도에서 상기 시트를 고정시켜 제 2 유리시트에 광학 소자를 형성시키는 단계, 및 광학소자가 형성되어야 하는 지점의 어느 한 변에서 유리 시트의 한 영역에 압력을 가하여 광학 소자의 위치를 향해 수평의 유리 흐름을 발생시키고 상기 유리 표면내에 바람직한 소자의 외형을 형성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 16항에 있어서, 상기 방법이 다른 소자 형성 단계와 연결되거나 또는 단독으로 바람직한 광학 소자의 위치에서 상기 유리 표면에 진공을 적용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 16항에 있어서, 상기 밀봉된 채널을 진공화시켜 전기 방전하에서 복사선을 방사하는 가스로 채우는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 16항에 있어서, 상기 밀봉된 채널의 각 말단에서 전극을 밀봉시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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JP2011049513A (ja) * | 2009-07-30 | 2011-03-10 | Ushio Inc | 光源装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4337759A (en) * | 1979-10-10 | 1982-07-06 | John M. Popovich | Radiant energy concentration by optical total internal reflection |
US4755921A (en) * | 1986-04-02 | 1988-07-05 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Lens |
US5150966A (en) * | 1990-09-19 | 1992-09-29 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Uniform intensity profile catadioptric lens |
EP0510532A2 (en) * | 1991-04-23 | 1992-10-28 | Ichikoh Industries Limited | Combination lamp for automobile |
US5404869A (en) * | 1992-04-16 | 1995-04-11 | Tir Technologies, Inc. | Faceted totally internally reflecting lens with individually curved faces on facets |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1547747A (en) * | 1921-01-24 | 1925-07-28 | Westinghouse Lamp Co | Incandescent electric lamp |
US3252782A (en) * | 1961-11-22 | 1966-05-24 | Corning Glass Works | Blow mold with movable support |
JPH01127311A (ja) * | 1987-11-13 | 1989-05-19 | Koito Mfg Co Ltd | 車両用灯具の製造方法 |
GB2267332B (en) * | 1992-05-28 | 1995-09-06 | Glasdon Ltd | A lamp lens |
US5508587A (en) * | 1992-11-13 | 1996-04-16 | Williams; Ronald R. | Incandescent lamp use with an optical fiber |
US5734221A (en) * | 1993-10-19 | 1998-03-31 | Diablo Research Corporation | Vessel shapes and coil forms for electrodeless discharge lamps |
EP0745565B1 (en) * | 1995-05-30 | 2001-03-07 | Corning Incorporated | Manufacturing method for an internally channeled glass article |
-
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4337759A (en) * | 1979-10-10 | 1982-07-06 | John M. Popovich | Radiant energy concentration by optical total internal reflection |
US4755921A (en) * | 1986-04-02 | 1988-07-05 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Lens |
US5150966A (en) * | 1990-09-19 | 1992-09-29 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Uniform intensity profile catadioptric lens |
EP0510532A2 (en) * | 1991-04-23 | 1992-10-28 | Ichikoh Industries Limited | Combination lamp for automobile |
US5404869A (en) * | 1992-04-16 | 1995-04-11 | Tir Technologies, Inc. | Faceted totally internally reflecting lens with individually curved faces on facets |
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