专利名称：照明装置的制作方法
照明装置
本发明涉及一种照明装置，它包括至少一个高压气体放电灯，该 灯包括至少 一个具有放电空间的灯泡，在该放电空间中设置两个电极 同时在该放电空间中存在具有能够冷凝的成份的气体混合物，因而在 两个电极之间存在由冷凝淀积引起的短路的危险，同时该灯包括一个 点火装置以及一个为局部加热灯泡的装置。
因为其光学特性特别对投影的目的优先使用高压气体放电灯(H I D 或高亮度放电灯)，且特别是UHP (超高性能)灯。
对于这种应用要求尽可能为点光源，这样在两电极尖端之间形成 的发光电弧应该不超过大约2. 5毫米的长度。此外，通常要求与尽可 能自然的光i普结构相结合的尽可能高的发光亮度。
此外，近年来，已经要求具有较短电极间隔的高压气体放电灯。 例如，这种具有小于1毫米的电极间隔的UHP灯已商品化，而大约O. 7 毫米的那些灯现正开发中。
这种高压气体放电灯的能在气体混合物中冷凝的成份之一 ，例如， 是汞(水银)。在冷凝之后，冷凝的汞通常以小滴的形式出现。在通常 的UHP灯中给定的条件，通常可以观察到大约1.1毫米以上数量级大 小的汞滴。
这种汞滴特别在放电空间中的最冷区域中淀积它们自己。在这些 区域之中也是两个电极，在关闭UHP灯之后，因为后者由于导热性较 快地将热传送到外部。
给定小于l毫米，特别小于0. 7毫米的电极间隔，则存在例如冷 凝汞的小滴本身淀积在两个电极之间的危险。当试图重新点火灯时这 可能导致短路。于是就排除灯的成功点火或者至少较困难再点火，这 在任何情况是不希望的。
此外，这些小滴自身也可能淀积在两电极上。这不经常导致短路， 但它仍然是不希望的因为它负面影响其中的点火。相比而言，仅在一 个电极上的冷凝淀积通常是无害的。
根据US 2003/0011320原则上已知解决这一问题的可能性。作为 此问题的一个解决办法，建议借助局部加热实现冷凝的汞小滴的蒸发，因此消除短路的危险。但是，提出的解决办法不表现灯泡快速点火的 可能性，特别在内部汞压力已经高的时候，或者要求较高的点火电压 时。当今有这样一个趋势，就是设计具有较低点火电压的点火装置，
即3KV以下的点火电压。这意味着高压气体放电灯的点火不能在每一 次和各个要求的时刻可靠地确保。
本发明的一个目的是提供上述类型的照明装置，该装置在那些冷 凝自身已经淀积在电极之间，导致高压气体放电灯短路的情况中可以 可靠地和快速地点火，或者其中冷凝自身已经淀积在两电极上。
实现本发明的目的在于该照明装置包括至少一个局部冷却灯泡的 装置。根据本发明限定的局部冷却装置具有这样的结果，即任何淀积 的冷凝将淀积使得可靠地点火成为可能。
根据本发明局部冷却灯泡的装置起到冷却灯泡的至少一个区域的 作用，这样在放电空间中两电极不构成最冷的点。
根据本发明，这样来认识局部冷却，如在两电极之间冷凝自身淀 积，则通过这种冷凝使该两电极以电导体被互连，局部加热的发生使 得冷凝再进入气相，同时不再以导电体互连该两电极，同时局部冷却 确保放电空间中的内部压力不升高或者至少不升高到不再能可靠点火 的程度。
从属权利要求涉及到本发明另 一些实施例的优点。
本发明特别有利的实施例涉及到具有UHP灯的照明装置，它包括 在其成份中有汞的气体混合物，此装置特别用于投影目的。
最好是，由冷凝淀积造成的短路借助于探明电极间短路的装置来 监测。此装置特别是一种测量两电极间的电阻的装置。这使之能够确 认刚好在有关短路的第一次监测时需要的局部加热和冷却，如果这对 于灯泡工作是希望的。在达到要求的状态之后，也就是已经除去了电 极之间的淀积的冷凝以及根据对结构特定的点火电压已经调节到要求 的内部压力，提供即刻和可靠的点火。
当监测到短路时，与局部加热过程同时或顺序地发生局部冷却， 这样就防止两电极之间再发生的冷凝淀积。这特别能实现灯的快速和 可靠地点火。
最好是，局部加热灯泡的装置，对其中有一个电极的放电空间的 部分区域的加热，要比对其中有另一个电极的放电空间的该部分区域的加热更强。
最好是，局部加热灯泡的装置可以被接通和断开，例如借助于通
常的开关装置，也就是不永久地加热。这一点，例如，在使用监测电
极间短路装置的情况中是有用的。
就本发明的意义来说在下次点火操作之前的 一段时间中永久的局 部加热和冷却在某些情况中是另一种可能。在这些特定情况中可以无
需有关短路的监测，例如对照明装置使用的恒定条件，也就是恒定安 装位置和工作条件。
对于局部加热灯泡的装置的特性最好是所述装置包括至少一个加 热线圏、辐射加热，或感应加热装置。此外最好是加热线圏可以作为 点火工具被转换。
特别有利是，局部冷却灯泡的装置，对其中有一个电极的放电空 间的部分区域的冷却，要比其中有另一个电极的放电空间的该部分区 域的冷却更强。对于局部冷却灯泡装置的类型最好是所述装置包括至 少一种空气冷却。
对于根据本发明的照明装置的工作最好是局部加热灯泡部分区域 的装置以及同时或随后冷却灯泡的部分区域的装置在监测到电极间的 短路时但是在点火装置之前可以被转换。
对于根据本发明的照明装置的工作，另 一或附加优选是加热灯泡的
部分区域的装置和冷却灯泡的至少部分区域的装置在监测到电极间不 存在任何短路之后，但在点火装置开始之前，可以被转换。此特殊实 施例最好是在冷凝淀积存在于两电极上的情况中，或者，上述实施例 原则上在可能短路存在的监测不发生时的情况中也是实用的。
另一优选的是，在一个电路中设置加热至少一个电极的装置，这 样电极之间冷凝淀积的出现自动地关闭电路，因而实现仅在灯泡的点 火过程中出现短路危险的那些情况中加热才发生。
因此在根据本发明的照明装置中可以消除冷凝淀积，例如在所谓 的待机模式中，即，当照明装置准备工作但光源尚未被激发时。然后 光源的激发可以快速发生。
从参照附图给出的优选实施例的描述本发明的另外的特色、特征
和优点将变得显而易见，其中
图1示意性地表示高压气体放电灯(UHP灯)的灯泡的横剖面，图l是根据本发明在水平位置的照明装置的高压气体放电灯(UHP 灯)的灯泡1的示意性横剖视图。设置制成单件、密封地装在放电空 间21中的燃烧器2，该放电空间充以通常为冷凝目的且包括能够冷凝 的成份的气体混合物，同时其材料通常是硬玻璃或硅玻璃，包括两个 圆柱体、相互对着的区域22、 23，在该两个区域之间具有大约9毫米 范围直径的基本上的球形区域24。燃烧器壁的外轮廓在放电腔21的区 域具有圆形。具有其电极装置的放电空间对中地设置在区域24中。该 电极装置基本上包括第一电极41和第二电极42，所述电极41、 42的 尖端隔开大约0. 7毫米。
点火装置(未在图1中表示)以通常的方式在两电极41、 42的相互 对着的尖端之间的放电腔21中激发发光电弧放电，这样发光电孤起根
据本发明的高压气体放电灯或照明装置的光源作用。由通常的点火装 置产生的点火电压大约为3KV。设置在放电腔21的对称主轴线上的两 电极41、 42的未端连接到灯的两个连接件31、 32上，通过该连接件 设计成连接到公共交流电压的供电装置(未在图1中表示)输送操作 该灯所必需的供电电压。
在区域22中设置普通的加热线圏51，构成局部加热灯泡l的装 置5的一部分。局部加热装置5还包括至少一个设计成连接到交流电 压、电开关装置52、和合适的电连接线53、 54的供电装置。
仅在图1中示意表示的局部冷却装置6除去冷却空气吹风机还包 括至少一个设计成连接到公共交流电压的供电装置，该装置特别输送为
操作冷却风扇、电开关装置和合适的电连接线所必需的供电电压。冷 却以通常的方式使用喷p且进行，该喷祖起定向对着构所灯泡1的一部 分的燃烧器2或其球形区域24吹的作用。当冷空气达到存在区域24 最冷点的区域时此处设想的冷却通常是最有效。在水平安装的情况中 这些最冷的区域在球形区域24的最下部。
此外，根据本发明的照明装置包括一个用于监测高压气体放电灯 的两电极(在图1中未表示)之间短路的装置，该装置特别是一种测 量两电极41、 42间的电阻的传统装置。
为进一 步说明本发明将逐一地描述根据本发明的照明装置的各个 工作状态。如杲使用该照明装置，例如，为投影目的，这样在一给定 时刻必须有相应的光的数量，应该保持它没有冷凝自身淀积在两电极41、 42的尖端从而确保可靠的点火。为监测这一点，将进行对两电极 41、 42尖端的已知电阻的测量。如果监测到代表冷凝存在的状态，则 接通电极42的局部加热装置5。加热线圏51对其中有电极42的放电 空间的部分区域的加热，要比其中有电极41 的放电空间的该部分 区域的加热更强。再通过此加热将冷凝逆转为气相，同时放电空间21 中的气体压力提高。因此，监测到两电极41、 42之间的短路之后，但 在点火装置开始之前，接通局部加热灯泡1的部分区域的装置，而同 时或相继接通冷却灯泡1的不同的部分区域的装置。空间地限定的冷 却再一次降低放电空间21中的气体压力，因此可以实现气体混合物以 较低点火电压的可靠的点火。
权利要求
1、一种照明装置，包括至少一个高压气体放电灯，该灯包括至少一个具有放电空间(21)的灯泡(1)，其中设置两电极(41、42)同时其中存在具有能够冷凝的成份的气体混合物，因而存在两电极(41、42)之间和/或其上冷凝淀积的危险，同时该灯包括一个点火装置和一个为局部加热灯泡(1)的装置(5)，其特征在于该照明装置包括至少一个为局部冷却灯泡(1)的装置(6)。
2、 如权利要求1所述的照明装置，其特征在于该高压气体放 电灯是一种高亮度放电(UHP)灯，该灯包含具有作为其成份之一的汞 的气体混合物。
3、 如权利要求1所述照明装置，其特征在于该照明装置包括 为监测高压气体放电灯的两电极(41、 42)之间的短路的装置，该装 置特别包括测量两电极(41、 42)间的电阻的装置。
4、 如权利要求1所述的照明装置，其特征在于为局部加热灯 泡(1)的装置(5)，对其中有一个电极的放电空间(21)的部分区域 的加热，要比对其中有另一电极的放电空间(21)的部分区域的加热 更强。
5、 如权利要求4所述的照明装置，其特征在于为局部加热灯 泡(1)的装置可以被接通和断开。
6、 如权利要求4和5所述的照明装置，其特征在于为局部加 热灯泡U)的装置包括至少一个加热线團(51)、辐射加热或感应加热装置。
7、 如权利要求6所述的照明装置，其特征在于此外加热线圈 (51)可以作为点火工具被转换。
8、 如权利要求1所述的照明装置，其特征在于灯泡(1)的局 部冷却装置(6),对其中有一个电极的放电空间(21)的部分区域的 冷却，要比其中有另一电极的放电空间(21)的部分区域的冷却更强。
9、 如权利要求8所述的照明装置，其特征在于灯泡(1)的局 部冷却装置(6)包括至少一种空气冷却。
10、 如权利要求1所迷的照明装置，其特征在于当监测到两电 极(41、 42)间的短路但在点火装置开始之前时，可以转换灯泡(1) 的另一部分区域的局部加热装置(5)与灯泡(1)的部分区域的同时或相继的局部冷却装置(6)。
11、 如权利要求1所述的照明装置，其特征在于监测到两电极 (41、 42)间不存在任何短路时，但在点火装置开始之前，可以转换灯泡(1)部分区域的加热装置(5)以及灯泡(1)的至少部分区域的 冷却装置(6)。
12、 如权利要求1所述的照明装置，其特征在于至少一个电极 的加热装置(,5)，特别是加热线圏(51)，设置在电路装置中，这样由 于两电极(41、 42)间冷凝淀积的出现就自动关闭其电路。
13、 一种具有至少一个如权利要求1到12的任意一款所述的照 明装置的投影系统。
全文摘要
本发明涉及一种照明装置，它包括至少一个高压气体放电灯，该灯包括至少一个具有放电空间(21)的灯泡(1)，在该放电空间中设置两个电极(41、42)，同时在该放电空间中存在具有能够冷凝的成份的气体混合物，因而在两个电极(41、42)之间/或其上存冷凝淀积的危险，同时该灯包括一个点火装置和一个为灯泡(1)局部加热(5)的装置，其特征在于该照明装置包括至少一个为灯泡(1)局部冷却的装置(6)。
文档编号H01J61/86GK101421819SQ200580012393
公开日2009年4月29日 申请日期2005年4月6日 优先权日2004年4月21日
发明者G·霍伊斯勒, H·门希, J·波尔曼-勒特施, P·佩卡斯基 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司