专利名称：反射灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种反射灯，包含以下几个部分—一个由透明材料组成的反射体，反射体有一纵向轴、一基础部分、一个决定反射体光输出开度的缘口以及一个由基础部分延伸到反射体缘口的反射内表面；—一个固定在缘口上由透明材料组成的透镜；—一个安装在反射体内的光源；—反射体内表面上的一种反射膜，反射膜包括两部分，第一部分从缘口延伸到基础部分，第二部分从远离缘口的一个轴向位置延伸到基础部分，第二部分反射膜由银组成，而第一部分则基础上由非银材料组成。
早期专利申请WO96/08035-A1中有这种灯的介绍。
目前市场上的反射灯，也叫PAR灯，可从US-A-3,010,045得以了解，其反射膜由铝质做成，光源典型地采用一种白炽灯丝或卤管，卤管即一种带发光体且含卤素气体的管泡。透镜及反射体为一种硼硅酸盐刚质玻璃，它们通常是采用一种火焰密封工艺熔合在一起的。此处所指的“熔合”为反射体同透镜间的密封连接，利用一种诸如火焰密封的工艺将这两部分的透明材料熔合在一起。连接该两部分这时，可以选择采用粘胶粘联，如环氧树脂，也可采用玻璃熔合进行气体密封。
作为世界范围内提高照明效能运动的一部分，最近美国政府法律(通常指国家能量政策法案“EPACT”)规定了包括PAR在内的各类常用灯的效能值。这些效能值将在1995年生效，而且只有符合该效能值的产品方可在美国销售。对不同功率的PAR-38白炽灯，已确定了它们不同的效能值。如，对51～66瓦的灯，必须达到每瓦11流明的光通，67～85瓦的灯须达到12.5流明/瓦特，86～115瓦的灯须达到14流明/瓦特，116～155瓦的灯须达到14.5流明/瓦特。
目前市场上的PAR38灯采用一种铝质反射膜和白炽灯丝，其效能不能满足EPACT的最小效能值标准。譬如，典型的150瓦PAR38灯其效能约只有10～12流明/瓦特(最初使用时)，寿命为2000小时。有可能为铝质膜反射灯设计一种灯丝，使其达到EPACT标准。但是，这样将大大减短灯的寿命(例如类似800～1200小时)，由于现在常用的PAR灯工作寿命达1800～2000小时，因此设计一种灯丝在商业上将不可能采用。
由于银的反射性能较铝好，因此本文开头所述的灯其第二部分反射膜是由银组成的。但是，第二部分反射膜只是限制在反射体内表面的一个远离缘口的区域，这是因为在连接透镜与反射体的热处理过程中，靠近缘口的大部分银层将受损坏。受损后的银膜大大降低了光的反射率而成为一个光散射源，由于通过透镜能从外面看到它，所以有损于灯的外观。
在本文开头，为提高灯的发光效率，反射膜采用了高反射性能的银，方法是将银层涂在光源后基础部分的关键反射区，以及光源周围的侧向部分，这样由于银层距离缘口易受高温部位有一段距离，所以银层在制造期间可免受损坏。在高温的缘口区域采用一种更耐热而反射性能差些的金属，如铝，通过这种设计，即使缘口附近镀上一层铝，也比在反射体内表面镀上100％的银层获得更高的效能。当反射面覆盖约40％到65％的银层时获得的效能最高。
有种比较有利的做法，即第一部分铝材料反射膜从灯的缘口一直延伸到基础部分，第二种银材料涂在铝膜上面。这样，便简化了灯的制造，采用现成的铝膜反射灯制造工艺就可以了。
现在所知的灯，其银层有一个高反射率的镜象表面，由此组成一个反射镜面。但是，实验表明，即使银层覆盖在一个从反射体基础部分开始的、占反射面40％～65％的区域，离灯的缘口还有一段距离，但是有的部分还会褪色，褪色程度取决于密封工艺、采用的设备以及反射体尺寸大小。基本上，制灯过程中的各种变化因素、制造各种灯的设备及工艺、不同厂家的制灯设备和工艺，它们都可能在密封过程中导致部分银膜的褪色或模糊。因此，通过透镜所看到的反射面外表，不及银膜未褪色时美观。
本发明的目的就是要提供一种文章开头所述的反射灯，其中的第二部分反射膜具有一个均匀的反射性能和表面。
根据本发明，第二部分反射膜起漫反射作用且有一个白色的非金属表面。通过下面一种简单的方法就可以实现在银材料镀于反射体上后且在透镜固定到反射体缘口之前，对反射体在一控制的温度下进行加热。利用炼炉中可控的温度环境为第二部分反射膜制造一个均匀的反射表面，在接下去的透镜固定工艺中，如把透镜熔合到灯缘口的熔合工艺，该反射表面就不再会受热的影响，而能够维持原状不变了。同第二部分膜为银质镜面的灯相比，该漫反射层产生的光束光强要稍小，而光束相应地要宽些。同常用的铝膜反射灯比，也有这个特点。热处理过的银层提供的发光效能比相应的银质镜面要低，但是比相应的铝膜提供的发光效能却高出许多。因而，为了提高反射灯的发光效能而不影响其使用寿命，加上第二部分漫反射层也是一个很有吸收力的手段。
根据下图及其详述很容易可以知道本发明这样或那样的优点，它更有助于提高反射灯的效能。
附图简述附
图1利用局部分开和局剖剖面的形式，阐述了一种根据本发明的反射灯。
优选实施方案的叙述图1所示的为一种PAR型反射灯，含有反射体2和由透明材料组成的透镜10，这里透镜由硼硅酸盐刚质玻璃材料制成。反射体包括基础部分4；缘口5，它决定了反射体的光输出开度；内部反射表面6，它从灯的颈部延伸到反射体的缘口。如图所示，灯的反射内表面为抛物线。利用一种气密方法，将透镜的边缘12同反射体的缘口5焊接起来。
所示的光源20通常安装在反射体内。光源20包括一种白炽灯丝22，它由导电支架24、25支撑，支架24、25由绝缘桥29固定在一起。两支架24、25分别与两密套26、27焊接，并且连接到螺旋灯头28相应的电气接触面上。
由反射体和透镜包围的密闭空间内含有80％的氪气与20％的氮气，约一个大气压。
反射内表面6包括由7所示的反射膜，它从密套26、27附近的基底表面4a延伸到反射体缘口5，其作用是将灯丝发出的光汇成一理想光束再通过透镜射出。目前商用的PAR灯，典型地采用单一的铝层作为反射膜，用大家熟悉的化学或蒸镀技术将一层厚度为0.1～0.3μm的铝层镀在反射内表面上。
图1所示的灯，第一层8为铝，覆盖了整个反射表面，第二层9为银，覆盖在铝层上面。这样做的优点是，先利用通常的PAR灯制造技术在反射体内表面覆盖一整层铝膜，然后只要在远离缘口的部分区域覆盖一层银膜便可以了。因此，有必要在生产中作微小的改动。从外面来看，整个铝层有一个均匀的表面，同常用的灯一模一样，消费者容易接受它。
在图1所示区域镀完银层后，反射体在450℃的空气炉中加热五分钟。银层便成了一个白色的非金属漫反射表面，而不是原来的金属镜面了。烤炉对铝层不会产生影响。在接下去的将透镜与反射体熔合的火焰密封工艺中，经过热处理过后的银层不会受影响而损坏。
表格I显示了对以下几种灯比较的测量结果(i)铝膜反射表面，(ii)热处理过的银/铝反射表面，(ii)银镜/铝反射表面。每盏灯都采用PAR38反射灯率、85瓦发光线圈以及填充90％的氩/10％的氮，气压为0.8bar。
表格I
虽然以银镜作反射膜的样本比热处理银层作反射膜的样本获得的效能高，但是热处理银层作反射膜的样本跟常用灯(只用铝作反射膜)相比，前者可获得更高的效能，由此可满足EPACT要求，灯的最长寿命为2150小时且只有0.8bar的气压。
这种由两种材料组成的反射表面对设计熔融的透镜是有利的，对于其它光源也可采用这种反射表面。因此，有些反射灯光源采用的是卤管或HID弧管，如金属卤化物或高压钠弧管，若采用该反射表面，同样能提高相应的效能。并且，镀银的反射面面积是可以调节变化的。
尽管上文叙述了本发明一些优选的特征，应当理解，在本领域中运用一般技巧进行的各种变更都属于附文的权利要求范围。例如，在透镜与缘口密封区采用铝可以获得最佳性能，但是也可以采用铝合金材料，在制造过程中它可具有同铝相似的耐高温性能。因此，本文叙述只是解说性的而不局限发明的范围。
权利要求
1.一种反射灯，包含以下几个部分—一个由透明材料组成的反射体(2)，反射体有一纵向轴、一基础部分(4)、一个决定反射体光输出开度的缘口(5)以及一个由基础部分(4)延伸到反射体(2)的缘口(5)的反射内表面(6)；—一个固定在缘口(5)上由透明材料组成的透镜(10)；—一个安装在反射体(2)内的光源(20)；和—一种位于反射体内表面(6)上的反射膜(7)，反射膜(7)包括第一部分反射膜(8)，其从缘口(5)延伸到基础部分(4)，和第二部分反射膜(9)，其从远离缘口(5)的一个轴向位置延伸到基础部分(4)，第二部分反射膜(9)由银组成，而第一部分反射膜(8)则基础上由非银材料组成，其特征为第二部分反射膜(9)具有漫反射作用且有一个白色的非金属表面。
2.根据权利要求1的反射灯，其中，第一层镀膜从缘口(5)一直延伸到基础部分(6)，第一部分反射膜(8)只占第一层镀膜的一部分，而第二部分反射膜(9)便镀在第一层镀膜上。
3.根据权利要求2的反射灯，其中，所述第一层镀膜基本上由铝制成。
4.根据权利要求3的反射灯，其中，所述光源(20)为一种白炽灯丝，由所述反射体(2)与所述透镜(10)包围的空间包括基本上由氪和氮组成的填充气体。
5.根据权利要求4的反射灯，其中，第三部分反射膜(9)覆盖反射面40％～65％的面积。
6.根据权利要求1的反射灯，其中，所述第一部分反射膜(8)基本上由铝组成。
全文摘要
一种带透镜(10)的反射灯,其透镜由透明材料组成且固定在反射体(2)上,反射体也由透明材料组成。反射体(2)的内部反射表面(6)有一层反射膜(7),反射膜的第一部分(8)从反射体(2)的缘口(5)延伸到反射体的基底(4a),第二部分反射膜从远离缘口的一个位置延伸到基底(4a)。第二部分反射膜是一层热处理过的银,具有一个均匀的白色非金属表面,而且可对光线进行漫反射。第一部分反射膜是一层非银材料,如铝,它具有很好的抗高温性能。
文档编号F21V7/22GK1174631SQ96191942
公开日1998年2月25日 申请日期1996年10月21日 优先权日1995年10月24日
发明者D·R·伍德华德, W·A·博伊斯, J·R·谢泼德 申请人:菲利浦电子有限公司