KR100715059B1 - 전기 램프 반사기 유닛 - Google Patents

전기 램프 반사기 유닛 Download PDF

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Abstract

전기 램프 반사기 유닛은 중공의 목형 부분(5)을 포함하는 성형된 반사기 바디부(1)를 구비한다. 전기 소자(13)가 내부에 배치된 캐비티(12)와, 대향된 제 1 및 제 2 단부(14, 15)를 구비하는 램프 용기(11)를 포함하는 전기 램프(10)는 목형 부분(5)내의 제 1 단부(14)와 고정된다. 성형된 반사기 바디부(1)는 열 충격에 견디는 유리 세라믹 재료로 제조되고, 반사기 바디부(1)가 램프(10)의 폭발 가능성에 더욱 저항성을 갖는다는 장점과, 전기 소자(13)가 반사기 바디부(1)내에 위치되는 위치설정이 개선된다는 장점을 제공한다.

Description

전기 램프 반사기 유닛{ELECTRIC LAMP/REFLECTOR UNIT}
초점을 갖는 반사기 부분, 광 축선 및 목형 부분과 상기 광 축선을 가로지르는 발광 창 사이의 오목한 반사 내면을 구비하는 성형된 반사기 바디부와; 진공 기밀 방식으로 폐쇄되고, 전기 소자가 내부에 배치되는 캐비티를 가지며, 서로 대향되어 각각의 시일을 갖는 제 1 단부와 제 2 단부를 구비하는 광-전달 램프 용기를 구비하는 전기 램프로서, 각각의 제 1 전류 도체와 제 2 전류 도체는 각각 상기 제 1 단부와 제 2 단부를 통해 램프 용기로부터 외부로 인출되는 전기 소자에 접속되는, 상기 전기 램프를 포함하는 전기 램프 반사기 유닛에 관한 것으로서, 상기 전기 램프는 목형 부분내에 있는 제 1 단부와, 반사 부분내의 캐비티와, 초점내에 및 광 축선상에 있는 전기 소자와 함께 반사기 바디부에 고정된다.
그러한 전기 램프 반사기 유닛이 유럽 특허 제 EP 0 595 412 호에 개시되어 있다. 이러한 종류의 유닛은 프로젝션, 예를 들면 필름 또는 슬라이드 프로젝션용으로 사용될 수도 있지만, 프로젝션 TV 장치에 사용될 수도 있다. 이러한 프로젝션 장치의 사용자는 장치의 향상된 안전성 및 소형화를 지속적으로 바라고 있다. 또한, 스크린 루멘스의 손실을 수반하지 않으면서 소형화가 이루어질 수 있기를 소망한다. 이러한 스크린 루멘스의 손실은, 예를 들면 반사면의 사이즈가 감소됨으로써 발생할 수도 있다. 이러한 스크린 루멘스의 손실은 반사기 바디부내에 전기 소자의 비교적 부정확한 위치설정에 의해 발생할 수도 있으며, 따라서 램프에 의해 발생되는 광은 반사기 바디부에 의해 빔으로써 불충분하게 조준되고 집중된다. 공지된 램프 반사기 유닛의 단점은 전기 소자의 위치설정이 비교적 부정확하다고 하는 것이다. 공지된 램프 반사기 유닛의 다른 단점은 램프의 폭발 가능성이 폭발에 따른 반사기 바디부의 균열 및/또는 파손 위험성을 포함하고 있다는 것이다.
발명의 요약
본 발명의 목적은 비교적 저렴하고 용이하게 제조될 수 있고, 반사기 바디부내에 전기 소자를 비교적 정확하게 위치 설정할 수 있으며, 램프의 폭발 가능성에 비교적 잘 견딜 수 있는 것으로서, [기술분야]에서 상술된 종류의 전기 램프 반사기 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 목적은 [기술분야]에서 상술된 종류의 전기 램프 반사기 유닛에 의해 달성되며, 상기 전기 램프 반사기 유닛은 반사기 바디부가 -2×10-6K-1 내지 3×10-6K-1의 열팽창 계수를 갖는 유리-세라믹 재료로 제조되는 것을 특징으로 한다. 이러한 열팽창 계수는 0℃ 내지 500℃의 온도 범위에서 평균 열팽창 계수를 나타낸다. 반사기 바디부가 이러한 팽창 계수를 갖는 유리-세라믹 재료로 제조되는 경우, 반사기 바디부는 보다 양호한 내열충격성을 갖는다.
유리-세라믹 재료는 상기 목적에 적합한 유리의 부분 결정화를 포함하는 비교적 간단하고 저렴한 방법에 의해 얻어진다. 이러한 유리-세라믹 재료가 공지된 공지의 다상 시스템(multi-phase systems)은, 예를 들면 Li2O-SiO2-Al2O3, Li2O-SiO2-Al2O3-P2O5, Na2O-ZrO2-SiO2-P2O5 및 예를 들면 Mg, Zn, Ca 및/또는 Ba인 M을 갖는 Li2O-SiO2-Al2O3-MO이다. 공지된 유리-세라믹 재료는, 예를 들면 LiAlSiO4-LiAlSi2O6 및 Mg2Al4Si5O18이다. 유리-세라믹 재료로 제조된 반사기 바디부를 얻기 위해서, 우선 유리의 반사기 바디부가 제조된다. 그런 후 반사기 바디부는 유리의 결정화를 개시하는 온도에 이르게 된다. 그런 다음, 충분한 정도의 결정체를 갖는 유리-세라믹 재료가 얻어질 때까지, 반사기 바디부는 얼마 동안, 예를 들면 수 시간 동안 상기 온도에 있게 되고, 그 후 냉각된다. 따라서 유리-세라믹 재료의 반사기 바디부가 비교적 간단하고 저렴한 방법으로 얻어지며, 결정성 위상과 유리 위상의 혼합물인 큰 조성물을 갖는다.
램프 반사기 유닛에 의해 얻어진 스크린 루멘스 양은 반사기 바디부의 초점에 대한 램프의 전기 소자의 위치설정에 상당히 의존한다. 램프 반사기 유닛의 조립 동안, 램프가 반사기 바디부내의 정렬된 위치에 놓이게 되어, 전기 소자가 초점내에 위치설정된다. 일반적으로 이러한 위치설정은 램프 반사기 유닛이 작동되지 않을 때, 즉 램프 반사기 유닛이 비교적 차가울 동안 이루어진다. 스위치를 켰을 때, 램프 반사기 유닛은 가열되고, 반사기 바디부 및 램프와 같은 램프 반사기 유닛의 각 구성요소가 팽창하여, 구성요소 각각의 위치가 변하게 된다. 초점에 대한 전기 소자의 위치 변화는 램프와 반사기 바디부 사이의 열팽창 계수의 차에 좌우된다. 팽창에 있어서 비교적 큰 차이가 발생하는 경우, 램프 반사기 유닛이 비교적 고온으로 됨과 동시에 열팽창 계수가 서로 비교적 너무 많이, 예를 들면 적어도 400℃의 온도 범위에서 2.5×10-6K-1 이상의 차이로 상이하기 때문에, 반사기 바디부의 초점에 대한 전기 소자의 위치 변화는 상당히 크게 된다. 램프는 석영 유리, 즉 적어도 95중량%의 SiO2 내용물을 갖는 유리로 제조되며, 약 0.6×10-6K-1의 열팽창 계수를 갖는다. 반사기 바디부가 석영 유리의 열팽창 계수, 즉 -2×10-6K-1 내지 3×10-6K-1에 대체로 상응하는 팽창 계수를 갖는 유리-세라믹 재료로 제조되었기 때문에, 전기 소자와 초점의 상호 위치설정에 있어서 허용가능한 작은 변화가 발생한다. 따라서 비교적 대용량의 스크린 루멘스가 본 발명에 따른 램프 반사기 유닛에 의해 얻어진다.
또한, 상기 변화는 램프 반사기 유닛의 작동중 발생하는 램프와 반사기 바디부 사이의 온도차에 좌우된다. 그런 후 램프는 반사기 바디부에 비해 비교적 고온으로 된다. 전기 소자가 초점에 대해 적어도 실질적으로 이동되지 않도록 양 구성요소의 팽창을 얻기 위해 반사기 바디부의 팽창 계수가 램프의 팽창 계수보다 다소 큰 경우가 바람직하다. 바람직하게는, 유리-세라믹 재료는 1×10-6K-1 내지 2×10-6K-1의 팽창 계수를 갖는다. 이러한 열팽창 계수는 0℃ 내지 500℃의 온도범위에서 평균 열팽창 계수를 나타낸다. 유리-세라믹 재료의 팽창 계수에 대해 이러한 값이 주어지는 경우, 전기 소자는 초점내에 적어도 실질적으로 위치설정된 채로 유지된다. 따라서 대량의 스크린 루멘스가 본 발명에 따른 램프 반사기 유닛에 의해 얻어질 수 있다.
시험은 반사기 바디부가 향상된 온도 저항성을 가지며 램프의 폭발 가능성에 보다 잘 견딤을 보여준다. 반사기 바디부의 유리-세라믹 재료와 램프의 석영 유리의 열팽창 계수가 서로 비교적 조금씩 다르기 때문에, 램프 반사기 유닛의 작동중 발생되는 일시적인 기계적 응력은 비교적 작다. 반면에, 이는 비교적 고온, 예를 들면 유리 반사기 바디부를 사용할 수 있는 450℃ 대신 약 700℃ 정도의 온도에서 반사기 바디부를 사용할 수 있도록 하는 반면, 램프 반사기 유닛의 안전성은 유지된다.
조명 유닛용 반사기는 독일 특허 공개 제 DE-3002085 A1 호에 개시되어 있다. 상기 특허에서 반사기는 낮은 팽창 계수를 갖는 세라믹 재료로 제조된다. 그러나 그러한 반사기의 제조는 많은 노력이 들고 비교적 고가이다. 다른 단점은 반사기의 정확한 형상을 구현하기가 어렵다는 것이다.
국제 출원 공개 제 WO 98/53475 호에는 석형-세라믹 재료로 제조된 반사기가 개시되어 있다. 그러한 반사기의 단점은 상기 반사기가 많은 노력이 들고 높은 반품율을 갖는 비교적 고가의 공정으로 제조된다고 하는 것이다.
전기 소자는 예를 들면 할로겐을 포함하는 불활성 가스내의 백열 바디부, 또는 이온화성 가스내의 한 쌍의 전극일 수도 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전기 램프 반사기 유닛의 실시예로서, 개략적인 축방향 단면도.
도면에서, 전기 램프 반사기 유닛은 광 축선(4)을 갖는 반사기 부분(2)과 상기 광 축선(4) 둘레에 있는 중공의 목형 부분(5)이 제공되는 성형된 반사기 바디부(1)를 구비한다. 반사기 부분(2)은 목형 부분(5)과 광 축선(4)을 가로지르는 발광 창(6) 사이에 오목한, 예를 들면 포물면형으로 굴곡진 반사 내면(3)을 더 포함한다. 반사기 바디부는 반사기 부분(2)내 및 광 축선(4)상에 위치된 초점(8)을 갖는다. 그러나 변형 실시예에 있어서, 상기 내면(3)은 예를 들면 타원 형상일 수도 있다. 도면에서 반사기 바디부(1)는 유리-세라믹 재료, 예를 들면 LiAlSiO4-LiAlSi2O6로 제조되고, 금속층, 예를 들면 알루미늄층으로 형성된 거울층을 갖는다. 또한, 램프 반사기 유닛은, 기밀 방식으로 폐쇄되고, 예를 들면 석영 유리 또는 대안적으로 세라믹 재료, 예를 들면 고밀도로 소결된 산화알루미늄으로 제조된 광 전달 램프 용기(11)가 제공된 전기 램프(10)를 포함한다. 램프 용기(11)는 전기 소자(13), 즉 도면상에서 0.5mm 내지 1.5mm, 예를 들면 1mm의 전극 간격을 갖는 한 쌍의 전극이 배열되는 캐비티(12)를 갖는다. 램프 용기(11)는 각각 시일을 갖는 대향된 제 1 단부(14) 및 제 2 단부(15)를 구비하고, 램프 용기(11)에서 외부로 인출되도록 전기 소자(13)에 접속된 각각의 제 1 전류 도체(16)와 제 2 전류 도체(17)는 각각의 시일을 통해 밀봉된다. 도시된 램프(10)는 작동중 180 바아(bar) 또는 그 이상의 압력을 갖는 고압 수은 가스 방출 램프이다. 또한, 충전물이 램프 용기(11)의 캐비티(12)내에 수용되고, 수은 및 희박가스(rare gas), 예를 들면 아르곤, 및 브롬을 포함한다. 약 70W 내지 약 150W의 정격 전력을 가지는 전기 램프(10)는 도면에서 시멘트(19)에 의해 반사기 바디부(1)에 고정되고, 제 1 단부(14)는 목형 부분(5)내에, 캐비티(12)는 반사기 부분(2)내에, 그리고 전기 소자(13)는 초점(8)내 및 광 축선(4)상에 고정된다.
제 2 단부(15)로부터 인출되는 전류 도체(17)는 반사기 부분(2)내의 개구(25)를 통해 외부로 빠져나가, 반사기 부분(2)의 외면(23)상에 제공된 접속 부재(9)에 접속된다. 전류 도체(16)는 목형 부분(5)을 통해 제 1 단부(14)로부터 외부로 빠져나가, 반사기 부분(2)의 외면(23)상의 다른 접속 부재(29)에 접속된다.

Claims (2)

  1. 초점(8)을 갖는 반사기 부분(2), 광 축선(4), 및 목형 부분(5)과 상기 광 축선(4)을 가로지르는 발광 창(6) 사이의 오목한 반사 내면(3)을 구비하는 성형된 반사기 바디부(1)와;
    광-전달 램프 용기(11)가 제공되는 전기 램프(10)로서, 상기 램프 용기(11)는 진공 기밀 방식으로 폐쇄되고, 전기 소자(13)가 내부에 배치되는 캐비티(12)를 가지며, 서로 대향되어 각각의 시일을 갖는 제 1 단부(14)와 제 2 단부(15)를 구비하고, 제 1 전류 도체(16)와 제 2 전류 도체(17) 각각이 상기 제 1 단부(14)와 제 2 단부(15)를 통해 상기 램프 용기(11)로부터 외부로 인출되는 전기 소자(13)에 접속되는, 상기 전기 램프(10)를 포함하며,
    상기 전기 램프(10)가 상기 목형 부분(5)내의 상기 제 1 단부(14)와, 상기 반사 부분(2)내의 상기 캐비티(12)와, 상기 초점(8)내 및 광 축선(4)상에 있는 상기 전기 소자(13)와 함께 상기 반사기 바디부(1)에 고정되는 전기 램프 반사기 유닛에 있어서,
    상기 반사기 바디부(1)가 -2×10-6K-1 내지 3×10-6K-1의 열팽창 계수를 갖는 유리-세라믹 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는
    전기 램프 반사기 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사기 바디부(1)가 1×10-6K-1 내지 2×10-6K-1의 열팽창 계수를 갖는 유리-세라믹 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는
    전기 램프 반사기 유닛.
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