WO2009121404A1 - High efficiency projection system - Google Patents

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WO2009121404A1
WO2009121404A1 PCT/EP2008/053906 EP2008053906W WO2009121404A1 WO 2009121404 A1 WO2009121404 A1 WO 2009121404A1 EP 2008053906 W EP2008053906 W EP 2008053906W WO 2009121404 A1 WO2009121404 A1 WO 2009121404A1
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WO
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lamp
layer
reflector
lamp module
coating
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PCT/EP2008/053906
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Swen-Uwe Baacke
Gerhard Löffler
Dirk Rosenthal
Wolfgang Seitz
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Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung
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Publication date
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Priority to CN2008801285078A priority patent/CN101990695A/zh
Priority to TW098110639A priority patent/TW200943374A/zh
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/30—Vessels; Containers
    • H01J61/35—Vessels; Containers provided with coatings on the walls thereof; Selection of materials for the coatings
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/2006—Lamp housings characterised by the light source
    • G03B21/2026—Gas discharge type light sources, e.g. arcs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/20—Manufacture of screens on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted or stored; Applying coatings to the vessel

Definitions

  • Lamp, lamp module and projector with this lamp module are Lamp, lamp module and projector with this lamp module
  • the invention relates to a lamp, in particular a short arc discharge lamp for a lamp module for projectors with a lamp vessel made of glass, insbesondre quartz glass, for receiving an anode and a cathode, which has a full gas, in particular xenon.
  • a lamp in particular a xenon short-arc high-pressure discharge lamp, is inserted into a housing with a reflector system which has a light exit opening closed with a cover disk.
  • a lamp or such a lamp module is known from document WO2006 / 07228.
  • a problem with these projectors is that in the beam path of the light from the light source (arc high-pressure discharge lamp) to the exit window of the light several transitions between optically different media, in particular air or full gas - quartz glass / glass must be made. Reflective losses occur as a result of these media transitions, since some of the incident light does not enter the medium but is reflected by it, and thus can not be used by the system. Since up to eight transitions between different media can occur in conventional projectors, the resulting light losses add up to more than 25 percent. In addition, drove the reflections in the projection system to thermal problems and unwanted stray light effects.
  • lamps with higher light output such as, for example, xenon short-arc high-pressure discharge lamps.
  • the increased lamp power in addition to the higher lamp costs and a lower lamp life also thermal problems result, since in addition an effective cooling of the lamps, the reflectors and the exit window must be provided.
  • the invention is therefore based on the object, a lamp for a lamp module of a projector, such a lamp module and such a projector, and to provide a method for producing this, which ensures a high light output without the lamp excessively expensive or the disadvantage mentioned in purchase to take.
  • a lamp and a lamp module for projectors with such a lamp wherein the lamp has a lamp vessel made of glass, in particular quartz glass, for receiving an anode and a cathode, wherein in the lamp envelope a filling gas, in particular xenon is provided, and the Lamp bulb at least partially on the inside and / or outside has an antireflection coating.
  • the lamp bulb has an at least partially antireflection coating both on the inside and on the outside.
  • the reflector system is formed by two reflectors, wherein the second reflector (auxiliary reflector) is a spherical reflector and the first reflector (main reflector) an elliptical reflector. Since by means of appropriately arranged auxiliary reflector and main reflector light incident on the auxiliary reflector is reflected back through the lamp bulb in the direction of the main reflector, the light is no longer reflected due to the antireflection coating on entering or passing through the lamp envelope.
  • the lamp bulb is coated on the inside and outside in the region in which light is emitted to the auxiliary reflector, while the lamp bulb is emitted in the region in which light is emitted only to the main reflector is only having a coating on the inside.
  • the light exit opening of the auxiliary reflector with a Cover disc is closed, which also has an antireflection coating due to the reflections that occur on it.
  • the cover pane advantageously consists of transparent glass ceramic or quartz glass, with glass ceramic being preferred on account of its good coating properties.
  • the design of the reflector system with spherical or elliptical reflector ensures that light that is not emitted in the direction of the main reflector, and thus would be lost, is reflected back to the main reflector and can also escape from there through the covered with the cover light exit opening.
  • the antireflection coating on lamp envelope or exit window consists of a layer stack with different materials and layer thicknesses, with materials and layer thicknesses are geared to provide the best possible suppression of reflection in the wavelength range of 380nm to 780nm.
  • SiO 2 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , MgS 2 and / or ZrO 2 are particularly advantageous.
  • a coating of a layer package in which the lamp envelope or the exit window is applied as the first layer of ZrO 2, wherein a layer below each MgF 2 and ZrO 2, and as a final layer a layer of MgF 2 are deposited.
  • the layer thicknesses and the number of layers can vary. Further advantages and advantageous embodiments are defined in the subclaims and the figures of the description.
  • Fig. 1 schematic representation of the reflection at the transition between two optically different media
  • Fig. 2 is a side view of a lamp module according to the invention with exemplary radiation profiles.
  • Fig. 1 shows schematically the principal problem of reflection at the transition between optically different media.
  • a light beam L 1 which propagates in a first medium M 1 and impinges on a second, optically different medium M 2, for example, a glass pane, is reflected with a small proportion when hitting the optically different medium M 2 and does not completely enter the optically different medium M 2 .
  • FIG. 1 shows schematically the principal problem of reflection at the transition between optically different media.
  • the proportions of the reflected light LiR and L 2R can be reduced to such an extent that they are no longer significant, so that incident light beam Li and outgoing light beam L 3 essentially have the same intensity.
  • Fig. 2 shows a preferred embodiment of the invention.
  • the lamp module 1 according to the invention has a reflector system 6 formed by a first, spherical reflector 2 and a second, elliptical reflector 4, in which a lamp 8 is accommodated.
  • the lamp 8 is carried by the reflector system 6 and forms with this a preassembled unit, which is electrically isolated on a wall 10 of a projector, such as a digital projector with LCD or DLP / DMD technology.
  • the spherical reflector 2 is formed with a light exit opening 12 and the elliptical reflector 4 with a reflector neck 14, wherein the lamp 8 is mounted according to the invention in the region of the reflector neck 14 and the light exit opening 12.
  • the light exit opening 12 is closed with a cover plate 40 made of glass ceramic or quartz glass. Due to the heat development of the lamp 8 and the associated lifetime limitation effective cooling is needed. For this purpose, air can be blown into the reflector system 6 via an unillustrated blower. The cooling air flow surrounds the lamp 8 and effectively prevents the formation of a heat build-up in the reflector system 6.
  • the lamp 8 is designed as a xenon short arc high-pressure discharge lamp in a conventional construction.
  • a short-arc lamp essentially consists of an anode 16, a cathode 18, which are each mounted on an electrode rod 28 and a lamp bulb 20 filled with high-purity xenon gas.
  • This lamp bulb 20 passes along an optical axis 22 on both sides into an approximately cylindrical lamp shaft 24, 26 into which the electrode rods 28 of the anode 16 and cathode 18 are sealed gas-tight.
  • the reflector system 6 is made of electrically conductive material and is provided with a reflective coating. Due to the use of the reflector system 6 as a mechanical and electrical connection element of the lamp 8 to the projector 10, the production costs compared to the prior art substantially reduced.
  • the spherical reflector 2 and the elliptical reflector 4 may be connected to one another via radially projecting planar surfaces, which together form a flange along which the lamp module 1 is fastened in isolation to the projector 10.
  • the lamp bulb 20 has an antireflection coating on its inside and on its outside, so that light generated via an arc 42 generated between the electrodes 16 and 18 does not pass through the optically different media gas / glass / gas reflected.
  • a beam path of the light is shown in Fig. 2, wherein the beam 44 represents a radiation in the direct direction of the main reflector.
  • This light beam 44 is reflected at the main reflector 4 and reflected in the second focal point of the elliptical main reflector - namely an exit window, not shown here, of a projection system.
  • the light beam 44 also passes through the cover plate 40, which in turn takes place a transition between optically different media.
  • the cover 40 have an anti-reflection coating, so that the reflections occurring here are also minimized.
  • the radiated light portion 46 of the arc 42 which does not fall directly on the elliptical main reflector 4, but is reflected by means of the auxiliary reflector 2 on the main reflector 4, not only has a passage through the lamp envelope 20, but makes this transition three times.
  • the light beam 46 exits from the lamp bulb 20 is then reflected back from the auxiliary reflector 2 into its focus - namely the arc 42 -, whereby a further transition between air and glass is completed - and then exits through the lamp bulb 20, from the main reflector 4 in Direction of the cover 40 to be reflected.
  • the transitions between optically different media are indicated by circles in the figure.
  • the antireflection coating Due to the antireflection coating according to the invention, radiation losses that result from the reflection at the transition between optically different media can be significantly reduced, the antireflection coating preferably consisting of a layer stack with layers of different thicknesses and of different materials. Layer thickness and sequence are optimized so that reflections in the visible range, ie. H. be minimized between 380nm and 780nm.
  • the materials SiO 2 , TiO 2 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , MgF 2 and ZrO 2 are preferably used.
  • the antireflection coating consists of a layer stack of four layers, wherein the first layer ZrO 2 is applied to the glass and subsequently a layer MgF 2 , another layer ZrO 2 and MgF 2 is applied as the final layer.
  • Particularly preferred in this embodiment is a layer thickness sequence of 18.65 nm (ZrO 2 ); 37.23nm (MgF 2 ); 142.56nm (ZrO 2 ) and 99, 64nm (MgF 2 ).
  • the layer thicknesses and sequences given here may vary as required, and more or fewer layers may be used.
  • Material composition can be adjusted accordingly.
  • a lamp and a lamp module for a projector with such a lamp wherein the lamp bulb and / or a cover of the lamp module at least partially has an anti-reflection coating (Figure 2).

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Abstract

Offenbart ist eine Lampe (8) und ein Lampenmodul (1) für einen Projektor (10) mit einer solchen Lampe, wobei der Lampenkolben (20) und/oder eine Abdeckscheibe (40) des Lampenmoduls zumindest teilweise eine Antireflexbeschichtung aufweist.

Description

Be s ehr eibung
Lampe, Lampenmodul und Projektor mit diesem Lampenmodul
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Lampe, insbesondere eine Kurzbogenentladungslampe für ein Lampenmodul für Projektoren mit einem Lampenkolben aus Glas, insbesondre Quarzglas, zum Aufnehmen einer Anode und einer Kathode, das ein Fullgas, insbesondere Xenon, aufweist.
Stand der Technik
Bei herkömmlichen Projektoren wird eine Lampe, insbesondere eine Xenonkurzbogenhochdruckentladungslampe, in ein Gehäuse mit einem Reflektorensystem eingesetzt, das eine mit einer Abdeckscheibe verschlossene Lichtaustπttsoff- nung aufweist. Eine solche Lampe bzw. ein solches Lampenmodul ist aus der Druckschrift WO2006/07228 bekannt.
Problematisch bei diesen Projektoren ist, das im Strahlengang des Lichts von Lichtquelle (Lichtbogenhochdruck- entladungslampe) bis zum Austrittsfenster des Lichts meh- rere Übergänge zwischen optisch unterschiedlichen Medien, insbesondere Luft bzw. Fullgas - Quarzglas/Glas, erfolgen müssen. Aufgrund dieser Medienubergange treten Reflekti- onsverluste auf, da ein Teil des auftreffenden Lichts nicht in das Medium eintreten, sondern von diesem reflek- tiert wird, und damit von dem System nicht genutzt werden kann. Da bei den herkömmlichen Projektoren bis zu acht Übergänge zwischen unterschiedlichen Medien auftreten können, addieren sich die dadurch resultierenden Lichtverluste auf bis über 25 Prozent. Darüber hinaus fuhren die Reflektionen im Projektionssystem zu thermischen Problemen und unerwünschten Streulichteffekten.
Um die Lichtverluste auszugleichen, wurde im Stand der Technik vorgeschlagen, Lampen mit höherer Lichtleistung, wie beispielsweise Xenonkurzbogenhochdruckentladungslam- pen, zu verwenden. Die erhöhte Lampenleistung hat jedoch neben den höheren Lampenkosten und einer geringeren Lampenlebensdauer auch thermische Probleme zur Folge, da zudem eine effektive Kühlung der Lampen, der Reflektoren und des Austrittsfensters bereitgestellt werden muss.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Lampe für ein Lampenmodul eines Projektors ein solches Lampenmodul und einen solchen Projektor, sowie ein Verfahren zum Herstellen dieser bereitzustellen, das eine hohe Lichtausbeute sicherstellt, ohne die Lampe übermäßig zu verteuern bzw. den genannten Nachteil in Kauf zu nehmen .
Diese Aufgabe wird durch eine Lampe und ein Lampenmodul für Projektoren mit einer solchen Lampe gelöst, wobei die Lampe einen Lampenkolben aus Glas, insbesondere Quarzglas, zum Aufnehmen einer Anode und einer Kathode aufweist, wobei im Lampenkolben ein Füllgas, insbesondere Xenon vorgesehen ist, und der Lampenkolben mindestens teilweise an Innen- und/oder Außenseite eine Antireflex- beschichtung aufweist.
Aufgrund der Verwendung einer Antireflexbeschichtung auf den Grenzschichten zwischen den Medien reduzieren sich die Reflexionsverluste des Lichts. Dadurch verbessert sich die Gesamtlichtausbeute des Systems, so dass auch die Verwendung von Lichtquellen mit kleinerer Leistung möglich ist, ohne die Lichtausbeute zu verringern. Durch die Verwendung von Lichtquellen mit kleinerer Leistung verringern sich auch die thermischen Probleme im Projektor, so dass bei gleicher Lampenleistung mehr nutzbares Licht zur Verfügung steht.
Besonders vorteilhaft ist ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Lampenkolben sowohl an der Innen- als auch an der Außenseite eine zumindest teilweise Antireflexbeschich- tung aufweist. Dies ist vorteilhaft, wenn die Lampe in ein Lampenmodul für einen Projektor mit einem Reflektorsystem eingebaut ist, wobei besonders vorteilhaft ist, wenn das Reflektorsystem von zwei Reflektoren gebildet wird, wobei der zweite Reflektor (Hilfsreflektor) ein sphärischer Reflektor und der erste Reflektor (Hauptreflektor) ein elliptischer Reflektor ist. Da mittels entsprechend angeordnetem Hilfs- und Hauptreflektor Licht, das auf den Hilfsreflektor fällt, durch den Lampenkolben hindurch in Richtung des Hauptreflektors zurück reflektiert wird, wird das Licht aufgrund der Antireflexbe- schichtung beim Eintritt in bzw. Durchtritt durch den Lampenkolben nicht mehr reflektiert. Gerade bei diesen Lampenmodulen kann es vorgesehen sein, dass der Lampen- kolben in dem Bereich, in dem Licht an den Hilfsreflektor abgegeben wird, an Innen- und Außenseite beschichtet ist, während der Lampenkolben in dem Bereich, in dem Licht nur an den Hauptreflektor abgegeben wird, lediglich eine Be- schichtung an der Innenseite aufweist.
In einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die Lichtaustrittsöffnung des Hilfsreflektors mit einer Abdeckscheibe verschlossen, die aufgrund der an ihr auftretenden Reflexionen, ebenfalls eine Antireflexbeschich- tung aufweist. Die Abdeckscheibe besteht vorteilhafterweise aus transparenter Glaskeramik oder Quarzglas, wobei Glaskeramik aufgrund seiner guten Beschichtungseigen- schaften bevorzugt ist.
Die Ausbildung des Reflektorensystems mit sphärischem bzw. elliptischem Reflektor gewährleistet, dass Licht, das nicht in Richtung des Hauptreflektors abgestrahlt wird, und somit verlorengehen würde, auf den Hauptreflektor rückreflektiert wird und von dort aus ebenfalls durch die mit der Abdeckscheibe abgedeckte Lichtaustrittsöffnung austreten kann.
Besonders vorteilhaft ist ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Antireflexbeschichtung auf Lampenkolben bzw. Austrittsfenster aus einem Schichtstapel mit unterschiedlichen Materialien und Schichtdicken besteht, wobei Materialien und Schichtdicken darauf abgestellt sind, eine möglichst gute Unterdrückung der Reflexion im Wellenbereich von 380nm bis 780nm bereitzustellen. Besonders vorteilhaft sind SiO2, Nb2O5, Ta2O5, MgS2 und/oder ZrO2.
Besonders bevorzugt ist eine Beschichtung aus einem Schichtpaket, bei dem als erste Schicht ZrO2 auf das den Lampenkolben oder das Austrittsfenster aufgebracht wird, wobei nachfolgend je eine Schicht MgF2 und ZrO2 und als Abschlussschicht eine Schicht MgF2 aufgebracht werden. Die Schichtdicken und auch die Anzahl der Schichten können jedoch variieren. Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen und den Figuren der Beschreibung definiert .
Im Folgenden soll die Erfindung mittels Zeichnungen näher beschrieben werden, wobei das in der Figur gezeigte Ausführungsbeispiel nicht den Rahmen der Patentanmeldung festlegen soll.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 Prinzipdarstellung der Reflexion am Übergang zwischen zwei optisch unterschiedlichen Medien und
Fig. 2 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Lampenmoduls mit beispielhaften Strahlungsverläufen.
Fig. 1 zeigt schematisch die prinzipielle Problematik der Reflexion am Übergang zwischen optisch unterschiedlichen Medien. Ein Lichtstrahl L1, der sich in einem ersten Medium M1 ausbreitet und auf ein zweites, optisch unterschiedlichen Medium M2 beispielsweise eine Glasscheibe trifft, wird mit einem geringen Anteil beim Auftreffen auf das optisch unterschiedliche Medium M2 reflektiert und tritt nicht vollständig in das optisch unterschiedliche Medium M2 ein. Dies ist in der Fig. 1 dargestellt, wobei der Lichtstrahl L1 schematisch in Punkt A auf das optisch unterschiedliche Medium M2 auftrifft und zum Großteil L2 in das unterschiedliche Medium M2 eintritt, während ein Teil L1R reflektiert wird. Beim Austritt aus dem optischen Medium M2 wird wiederum ein Teil L2R des Lichtstrahls L2 reflektiert, während der Großteil L3 des Lichtstrahls L2 durch das Medium hindurch in das optisch unterschiedliche Medium M3 eintritt. Aufgrund dieser beiden Reflexionen LiR und L2R ist die Intensität des Licht- Strahls L3 im Vergleich zum dem Lichtstrahl Li deutlich reduziert .
Mittels einer erfindungsgemäßen Antireflexbeschichtung, die auf das optisch unterschiedliche Medium M2 aufgebracht wird, können die Anteile des reflektierten Lichts LiR und L2R soweit reduziert werden, dass sie nicht mehr ins Gewicht fallen, so dass einfallender Lichtstrahl Li und ausfallender Lichtstrahl L3 im Wesentlichen die gleiche Intensität aufweisen.
Fig. 2 zeigt eine bevorzugte Ausführung der Erfindung. Gemäß Fig. 2 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 Lichtaustritts- Öffnung 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 12 ist mit einer Abdeckscheibe 40 aus Glaskeramik oder Quarzglas verschlossen. Aufgrund der Wärmeentwicklung der Lampe 8 und der damit verbundenen Lebensdauereinschränkung wird eine effektive Kühlung benötigt. Hierzu kann über ein nicht dargestelltes Gebläse Luft in das Reflektorsystem 6 eingeblasen werden. 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 Xenonkurzbogenhochdruckentladungslampe in herkömmli- eher 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 op- tischen Achse 22 beidseitig in jeweils einen etwa zylindrischen Lampenschaft 24, 26 über, in die die Elektrodenstäbe 28 der Anode 16 bzw. Kathode 18 gasdicht eingeschmolzen sind.
Das Reflektorsystem 6 besteht aus elektrisch leitendem Material und ist mit einer reflektierenden Beschichtung versehen. Aufgrund der Verwendung des Reflektorsystems 6 als mechanischen 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 können über radial vorspringende Planflächen miteinander verbunden sein, die gemeinsam einen Flansch bilden, entlang dem das Lampenmodul 1 an dem Projektor 10 isoliert befestigt ist. Erfindungsgemäß weist der Lampenkolben 20 an seiner Innenseite und an seiner Außenseite eine Antireflexbe- schichtung auf, so dass Licht, das über einen zwischen den Elektroden 16 und 18 erzeugten Lichtbogen 42 erzeugt wird, beim Durchtritt durch die optisch unterschiedlichen Medien Gas/Glas/Gas nicht reflektiert.
Schematisch ist ein Strahlengang des Lichts in Fig. 2 eingezeichnet, wobei der Strahl 44 eine Abstrahlung in direkter Richtung des Hauptreflektors darstellt. Dieser Lichtstrahl 44 wird am Hauptreflektor 4 reflektiert und in den zweiten Brennpunkt des eliptischen Hauptreflektors - nämlich eines hier nicht dargestellten Austrittsfensters eines Projektionssystems - reflektiert. Dabei tritt der Lichtstrahl 44 ebenfalls durch die Abdeckscheibe 40, wobei wiederum ein Übergang zwischen optisch unterschiedlichen Medien erfolgt.
Erfindungsgemäß kann deshalb auch die Abdeckscheibe 40 eine Antireflexbeschichtung aufweisen, so dass die hier auftretenden Reflexionen ebenfalls minimiert werden.
Der abgestrahlte Lichtanteil 46 des Lichtbogens 42, der nicht direkt auf den elliptischen Hauptreflektor 4 fällt, sondern mittels des Hilfsreflektors 2 auf den Hauptreflektor 4 reflektiert wird, hat nicht nur einen Durchtritt durch den Lampenkolben 20, sondern vollzieht diesen Übergang dreimal. Zum Einen tritt der Lichtstrahl 46 aus dem Lampenkolben 20 aus, wird dann vom Hilfsreflektor 2 zurück in seinen Brennpunkt - nämlich den Lichtbogen 42 - zurückreflektiert, wobei ein weiterer Übergang zwischen Luft und Glas vollzogen wird - und tritt dann wiederum durch den Lampenkolben 20 aus, um vom Hauptreflektor 4 in Richtung der Abdeckscheibe 40 reflektiert zu werden. Die Übergänge zwischen optisch unterschiedlichen Medien sind in der Figur mittels Kreisen gekennzeichnet.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Antireflexbeschichtung können Strahlungsverluste, die durch die Reflexion am Übergang zwischen optisch unterschiedlichen Medien entstehen, deutlich vermindert werden, wobei die Antireflex- beschichtung vorzugsweise aus einem Schichtstapel mit Schichten unterschiedlicher Dicke und aus unterschiedli- chen Materialien besteht. Dabei sind Schichtdicke und - abfolge dahingehend optimiert, dass Reflexionen im sichtbaren Bereich, d. h. zwischen 380nm und 780nm minimiert werden .
Vorzugsweise kommen die Materialien Siθ2, Tiθ2, Nb2O5, Ta2O5, MgF2 und ZrO2 zum Einsatz.
Diese Materialien zeigen zum Einen eine gute Haftung, und zum Anderen sind sie temperaturstabil, so dass sie den beim Lampenbetrieb entstehenden hohen Temperaturen problemlos standhalten können. In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht die Antireflexbeschichtung aus einem Schichtstapel von vier Schichten, wobei als erste Schicht ZrO2 auf das Glas aufgebracht ist und nachfolgend eine Schicht MgF2, eine weitere Schicht ZrO2 und als Abschlussschicht MgF2 aufgebracht wird. Besonders be- vorzugt ist bei diesem Ausführungsbeispiel eine Schichtdickenabfolge von 18,65nm (ZrO2); 37,23nm (MgF2); 142,56nm (ZrO2) und 99, 64nm (MgF2).
Die hier angegebenen Schichtdicken und -abfolgen können je nach Anforderung variieren und es können auch mehr oder weniger Schichten verwendet werden. Zudem ist es möglich, auch einschichtige Antireflexbe- schichtungen zu wählen, wobei auch das Material bzw. die
Materialzusammensetzung dementsprechend angepasst werden kann .
Offenbart ist eine Lampe und ein Lampenmodul für einen Projektor mit einer solchen Lampe, wobei der Lampenkolben und/oder eine Abdeckscheibe des Lampenmoduls zumindest teilweise eine Antireflexbeschichtung aufweist (Figur 2) .
Bezugszeichenliste
1 Lampenmodul
2 Reflektor 4 Reflektor 6 Reflektorsystem
8 Lampe
10 Wandung
12 Lichtaustrittsöffnung
14 Reflektorhals 16 Anode
18 Kathode
20 Lampenkolben
22 Achse
24 Lampenschaft 26 Lampenschaft
28 Elektrodenstab
40 Abdeckscheibe
42 Lichtbogen
44 Lichtstrahl 46 Lichtanteil

Claims

Ansprüche
1. Lampe, insbesondere Kurzbogenentladungslampe mit einem Lampenkolben (20) aus Glas, insbesondere Quarzglas, zum Aufnehmen einer Anode (16) und einer Kathode (18), das ein Füllgas, insbesondere Xenon aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lampenkolben (20) zumindest teilweise eine Antireflexbeschichtung aufweist.
2. Lampe nach Anspruch 1, wobei der Lampenkolben (20) an seiner Innen und/oder Außenseite die Antireflexbeschichtung aufweist.
3. Lampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antireflexbeschichtung ein Schichtpaket aus mehreren aufeinander aufgebrachten Schichten ist.
4. Lampe nach Anspruch 3, wobei die Schichten aus Siθ2, Ti- O2, Nb2O5, Ta2O5, MgF2 und/oder ZrO2 bestehen.
5. Lampe nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Schichtdicken variieren .
6. Lampe nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei Schichtdicken und Schichtabfolge für eine Antireflexbeschichtung im spektralen Bereich von 380nm bis 780nm optimiert sind.
7. Lampe nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die Antireflexbeschichtung aus einer alternierenden Schichtabfolge aus ZrO2 und MgF2 ausgebildet ist.
8. Lampenmodul für Projektoren, insbesondere für die digitale Kino- und Videoprojektion, mit einem Reflektorsystem mit mindestens einem Reflektor (2, 4) dadurch gekennzeichnet, dass in dem Lampenmodul eine Lampe nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aufgenommen ist.
9. Lampenmodul nach Anspruch 8, wobei das Reflektorsystem mit einer Lichtaustrittsöffnung (12) ausgebildet ist, die mit einer Abdeckscheibe (40) verschlossen ist.
10. Lampenmodul nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Abdeckscheibe (40) eine Antireflexbeschichtung aufweist.
11. Lampenmodul nach Anspruch 10, wobei die Antireflexbeschichtung ein Schichtpaket aus mehreren aufeinander aufgebrachten Schichten ist.
12. Lampenmodul nach Anspruch 11, wobei die Schichten aus SiO2, TiO2, Nb2O5, Ta2O5, MgF2 und/oder ZrO2 bestehen.
13. Lampenmodul nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Schichtdicken variieren.
14. Lampenmodul nach einem der Ansprüche 11, 12 oder 13, wobei Schichtdicken und Schichtabfolge für eine Antire- flexbeschichtung im spektralen Bereich von 380nm bis 780nm optimiert sind.
15. Lampenmodul nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei die Antireflexbeschichtung aus einer alternierenden Schichtabfolge aus ZrO2 und MgF2 ausgebildet ist.
16. Lampenmodul nach einem der Ansprüche 9 bis 15, wobei das Reflektorsystem aus zwei Reflektoren besteht.
17. Lampenmodul nach Anspruch 16, wobei der erste Reflektor elliptisch und der zweite Reflektor sphärisch ausgebildet sind.
18. Lampenmodul nach einem der Ansprüche 9 bis 17, wobei der mindestens eine Reflektor aus Metall besteht.
19. Lampenmodul nach einem der Ansprüche 9 bis 18, wobei die Abdeckscheibe aus Glaskeramik besteht.
20. Projektor mit einem Lampenmodul nach einem der Ansprüche 9 bis 19.
21. Verfahren zum Herstellen einer Lampe, insbesondere einer Kurzbogenentladungslampe, dadurch gekennzeichnet, dass der Lampenkolben (20) mit einer Antireflex- beschichtung beschichtet wird.
22. Verfahren nach Anspruch 21, wobei die Antireflexbe- schichtung schichtweise als Schichtstapel auf den Lampenkolben (20) aufgebracht wird.
23. Verfahren nach den Ansprüchen 21 oder 22, wobei Schichtdicken und Schichtabfolgen auf eine Antireflexi- on im Bereich von 380nm bis 780nm optimiert sind.
24. Verfahren nach einem der Anspruch 21 bis 24, wobei auf den Lampenkolben (20) eine erste Schicht aus Zrθ2, eine zweite Schicht aus MgF2, eine dritte Schicht aus ZrO2 und eine vierte Schicht aus MgF2 aufgebracht wird.
25. Verfahren nach Anspruch 24, wobei das aufgebrachte Schichtpaket eine Schichtdickenabfolge von 18,65nm; 37,23nm; 142,56nm und 99, 64nm aufweist.
26. Verfahren zum Herstellen eines Lampenmoduls für Projektoren insbesondere für die digitale Kino- und Videoprojektion mit einem Reflektorsystem mit mindestens einem Reflektor dadurch gekennzeichnet, das ein Lampenmodul mit einer Lampe, die nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 21 bis 25 hergestellt ist, verwendet wird.
27. Verfahren nach Anspruch 26, wobei ein vom Reflektorsystem gebildete Lichtaustrittsöffnung mit einer Abdeckscheibe verschlossen wird, auf die eine Antireflexbe- schichtung aufgebracht wurde.
28. Verfahren nach Anspruch 27, wobei ein vom Reflektorsystem gebildete Lichtaustrittsöffnung mit einer Abdeckscheibe verschlossen wird, die mit einer Antireflexbe- schichtung beschichtet wird.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 28, wobei die Antireflexbeschichtung schichtweise als Schichtstapel auf den Lampenkolben (20) aufgebracht wird.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 29, wobei Schichtdicken und Schichtabfolgen auf eine Antireflexi- on im Bereich von 380nm bis 780nm optimiert sind.
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 30, wobei auf den Lampenkolben (20) eine erste Schicht aus ZTO2, eine zweite Schicht aus MgF2, eine dritte Schicht aus ZrO2 und eine vierte Schicht aus MgF2 aufgebracht wird.
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 30, wobei das aufgebrachte Schichtpaket eine Schichtdickenabfolge von 18,65nm; 37,23nm; 142,56nm und 99, 64nm aufweist.
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