投影燈結構的製作方法

2023-05-27 20:20:51 2

專利名稱：：投影燈結構的製作方法
技術領域：
：本實用新型與投影燈有關，特別是一種趨近點光源形式，並可降低操作電壓及放電功率的投影燈結構。
背景技術：
：DLP(數字光學處理)和LCD(穿透式液晶面板)是投影機主要的兩大技術，於這兩種形式的投影機中，都必須要高亮度的投影燈來做為光源，以將高亮度的光線投射至數字微型反射鏡組件(DigitalMicromirrorDevice,DMD)或液晶顯示面板(LCD)上。光源發出的光線先被透鏡折射，使光線以預定角度入設至DMD或LCD，再通過另一組透鏡將其放大至適當倍率後，投射至預定的平面上，並以此一透鏡進行對焦，使平面上的影像清晰。為了取得高亮度的光線，近期做為光源用的投影燈以超高壓汞燈(UltraHighPerformance/UltraHighE伍ciency，UHP/UHE)為主。超高壓束燈內部填充惰性氣體、汞及金屬滷化物，利用電極放電激發惰性氣體、汞蒸汽及金屬滷化物，使其等受激發而發出光線。由於超高壓汞燈以放電激發取代加熱的方式使內部填充物質發出光線，因此其運作溫度相對於傳統的滷素燈泡而言較低。但是超高壓汞燈內部填充的汞蒸汽壓力高於200大氣壓力(atm)，造成製作上的難度及運作時的危險，而導致製作成本提高。同時超高壓汞燈的操作電壓必須高於70伏特，才能產生放電激發汞蒸汽的效果，而且由於光譜分布影響，其操作功率也必須超過100瓦(通常介於130W250W)，始能獲得強度足夠的可見光，使得投影機的電源系統設計的難度提升。一般使用於車頭燈的金滷素高強度氣體放電燈，亦具有高亮度特性，可應用於低階的投影機，然而此種氣體放電燈電極距離(arcgap)—般約在4.2公釐左右，使其發光特性無法作為點光源，若應用於投影機中，會導致其發出的光線無法透過光學透鏡進行精確對焦產生清晰的影像，是以若要應用此種氣體放電燈作為投影機的光源，勢必要減小電極距離。
發明內容鑑於以上的問題，本新型的主要目的在於提供一種投影燈結構，用以解決氣體放電燈應用於投影機所遭遇的技術課題。為了實現上述目的，本實用新型提供一種投影燈結構，應用於一投影機中，以作為一點光源，其包含一燈管及二電極。燈管內部為中空，填充惰性氣體、汞、以及金屬滷化物，其中燈管的初始壓力小於100巴(bar)，且汞含量小於100ugm/mm3。二電極設置於燈管中，用以放電激發惰性氣體，以激發惰性氣體、汞及金屬滷化物，以產生具備高發光效能及特定色溫的光線。二電極之間的電壓介於3070伏特，且輸出功率小於IOO瓦特，使投影燈具備低操作電壓及功率低的特性。又，二電極之間的間隔距離介於13mm之間，以使二電極形成的光源趨近點光源型態。本實用新型的功效在於電極之間的間隔距離縮小至13mm之間，使光源型態趨近點光源，更適合作為於投影機的光源。電極縮小之後，進一步使操作電壓降低，且輸出功率減少，並可降低燈管內部的初始壓力，使放電燈更容易製造。以下在實施方式中詳細敘述本實用新型的詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本實用新型的技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露的內容、權利要求範圍及附圖，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本實用新型相關的目的及優點。以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實用新型的限定。圖1為本實用新型實施例的剖面示意圖；圖2為圖1的局部放大圖；及圖3A及圖3B為本實用新型與現有技術中，電極部的間隔距離與電弧放電區域的比較示意圖。其中，附圖標記100投影燈結構111中空區域120、120'電極130鉬片140導線W間隔距離E、E'電弧放電區域具體實施方式為使對本新型的目的、構造、特徵、及其功能有進一歩的了解，茲配合實施例詳細說明如下。請參閱圖l所示，為本實用新型實施例所揭露的-一種投影燈結構100，應用於一投影機中，以作為一點光源。投影機可為但不限定於數字光學處理和穿透式液晶面板投影機，其作用皆為通過將點光源產生的光線投射至影像成形組件，例如數字微型反射鏡組件(DigitalMicromirrorDevice,DMD)或液晶顯示面板(LCD)。再參照圖1及圖2所示，投影燈結構100包含有一燈管110及二電極120。燈管110為耐熱且耐高壓的石英玻璃所製成，其內部為中空，以填充惰性氣體、汞及金屬滷化物。惰性氣體、汞及金屬滷化物用以被電激發發光。其中燈管110的中空區域111為一形成於燈管110中段的中空泡殼內，用以容置惰性氣體、汞、金屬滷化物及二電極120，且燈管110內部於點燈時的初始壓力小於100巴(bar)，而汞含量則小於100ugm/mm3，以減少汞用量。二電極120設置於燈管110中，用以放電激發惰性氣體、汞、及金屬滷化物，以產生具備高效能及特定色溫的光線。二電極120位於燈管110的中空區域中，並通過一鉬片130連接，而與一導線140電性連接，用以接受外部電力輸入。再參閱圖2所示，電極120之間的間隔距離W介於13毫米(mm)之間，以使放電產生的光源型態趨近點光源，並降低電極120的操作電壓，使操作電壓介於3070伏特。電極之間的間隔距離W以小於2.5mm為最佳。同時由於放電區域集中在較小的區域，且操作電壓降低至3070伏特之間，因此電極120的輸出功率也小於100瓦(Watt)。請再參閱圖3A及圖3B所示，為不同電極120、120'間隔距離的比較示意圖。於圖3A所示為現有技術的電極示意圖，此二電極120'之間隔距離約在4.2毫米(mm)左右，是以形成寬度較大的電弧放電區域E'。電弧放電區域E'的特性無法趨近點光源，導致光學組件無法精確聚焦電弧放電區域E'發出的光線，使得投影的影像受到影響，無法呈現清晰的影像。此外，間隔距離大的情況下，形成的電弧放電區域E'空間體積也較大，使得電功率亦加大，使其消耗電功率恆大於100W。同時，燈管內填充的氣體壓力也必須大於200大氣壓力，始能取得足夠的放電激發效果。反之，於圖3B所示為本實用新型電極部示意圖，此二電極的間隔距離W約在l3mm之間，且要又以小於2.5mm為最佳。二電極的間隔距離W距離遠小於4.2毫米，是以其等之間所形成的電弧放電區域E以遠小於現有技術的氙氣燈所之電弧放電區域E'。由於電弧放電區域E寬度小，是以電弧放電區域E所放出的光線趨近單一點光源所發出。此外，電極120之間的間隔距離W縮小之後，大幅縮小電弧放電區域E的空間體積，連帶地大幅降低消耗功率，而使電功率可降低至100W以下，且可將燈管內部的初始壓力降低至IOO巴(bar)以下。以下列表為依據本實用新型製作的投影燈結構實例，及各實例的測試數據。實例一實例一的燈管泡殼區域尺寸及操作條件如下表一所示tableseeoriginaldocumentpage7表一實例二實例二的燈管泡殼區域尺寸及操作條件如下表二所示tableseeoriginaldocumentpage7表二實例三實例三的燈管泡殼區域尺寸及操作條件如下表三所不-tableseeoriginaldocumentpage8表三實例四實例四的燈管泡殼區域尺寸及操作條件如下表四所示:tableseeoriginaldocumentpage9表四實例一四為用以產生色溫為4300K的光線，其等的燈管110型態及內部填充物質等操作條件相同，而電極120間隔距離依序由2.4mm變化至2.8mm，在維持相同輸出的要求下，操作電壓及功率逐漸遞升，但操作電壓仍維持再3070V，且功率輸出為持再100W以下，且燈管內初始壓力也小於100bar，即可維持作用。當然，本實用新型還可有其它多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本實用新型作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本實用新型所附的權利要求的保護範圍。權利要求1、一種投影燈結構，應用於一投影機中，以作為一點光源，其特徵在於，包含一燈管，為初始壓力小於100巴的中空管；及二電極，設置於該燈管中，該二電極之間的電壓介於30～70伏特，且輸出功率小於100瓦特；又，該二電極之間的間隔距離介於1～3mm之間。2、根據權利要求1所述的投影燈結構，其特徵在於，該二電極之間的間隔距離小於2.5mm。專利摘要一種投影燈結構，應用於一投影機中，以作為一點光源，此一投影燈結構包含有一燈管及二電極。燈管內部為中空，填充惰性氣體、汞、及金屬滷化物。二電極設置於燈管中，用以放電激發惰性氣體、汞、及金屬滷化物，形成一具備高發光效率及具有特定色溫的光源。其中燈管與點燈時的初始壓力小於100巴(bar)，且汞含量小於100μgm/mm3，且二電極之間的電壓介於30～70伏特，且輸出功率小於100瓦特。又，二電極之間的間隔距離介於1～3mm之間，以使二電極形成的光源趨近點光源型態，並降低放電所需要的操作電壓及放電功率。文檔編號H01J61/04GK201174372SQ20072017832公開日2008年12月31日申請日期2007年10月8日優先權日2007年10月8日發明者林正豪,遊騰健申請人:群力光電股份有限公司