[发明专利]用于数字投影技术的短弧高压放电灯

说明书

                       技术领域

本发明涉及按照权利要求1前序部分的短弧高压放电灯。在此尤其涉及具有氙填充物的短弧高压放电灯，例如其应用在电影院投影中。

                       背景技术

已知的用于投影目的的氙短弧灯在电弧长度和电机几何形状上是经过优化的，其对于35到70mm的胶片投影是理想的。这种胶片的图形对角线是位于28到60mm之间。如果这种标准的灯使用在具有DMD、DLP、LCD和D-ILA技术的现代数字投影系统中，因为在灯和光学系统中存在的不匹配，大量的光被损失掉并且没有到达屏幕。这些损失的光转化成热并且导致了另外的问题。目前只能够通过提高灯功率解决这个问题，那么这在冷却上需要大量的费用，一个优化的镜面设计，其在精确度和仿真任务上存在较高的要求，以及附加的双倍镜面，其重新在反射器空间上带来了冷却的问题。

                         发明描述

本发明的任务是按照权利要求1的前序部分提供具有氙填充物的短弧灯，其允许将光根据综合器的对角线优化地聚焦在10到25mm之间的小横截面上，例如使用在数字投影技术中(DMD，DLP，LCD和D-ILA)。

此任务是通过权利要求1的特征部分实现的。尤其有利的结构示出在从属权利要求中。另外，该灯有利地通过满足权利要求6的特征的灯电流运行。

当灯是热状态时，通过将阳极和阴极之间的两个相互面对端部分的距离mm单位L根据关系式0.8×P≤L≤1×P+1设置，其中P是kW的灯功率，则图形窗口的优化照明被达到。在较长的电弧长度的情况下，系统的效率，即输出光通量与输入功率的比值，被明显地降低。如果阳极和阴极的距离短于在关系式中给出的，那么该灯的寿命降低到不可接受的程度。为了较短的电弧，在阳极的前表面(阳极高面)较强的加热也需要阳极几何形状的匹配。例如，mm单位的阳极的直径D必须满足关系式D≥2.1×L+10，其中L是灯处于热状态时的阳极和阴极的相互面对端部分之间的距离。

优选的，对于具有长寿命的优化的照明效率，面对阴极的阳极的截锥形端部分应该具有的高面AP，它的mm单位的直径应该满足关系式1.8×L-1≤AP≤1.8×L+1，其中L还是灯热时的mm单位的在阳极和阴极的相互面对的端部分之间的距离。当阳极高面直径低于这个数值时，在阳极高面上的强腐蚀(形成凹坑)导致了简短的寿命。在阳极高面大于由关系式确定的关系的情况下，系统效率因为遮蔽而降低。

为了在整个寿命过程中优化分配光密度，阴极的截锥形端部分的尖部另外有利地设计为半球形，其中mm单位的半球的半径R满足关系式0.12×P+0.1≤R≤0.12×P+0.5，其中P是灯功率，单位kW。较大的半球半径导致了较低的光密度，并且较小的直径导致了较强的阴极烧化。

有利的，阴极的球形端部分具有的顶角α位于36到44度之间。另外，阳极的截锥端部分为了优化运行具有90到105度之间的顶角β。多点的几何形状使电极尖端有较强的烧化，而钝的几何形状在投影仪上产生高程度的遮蔽。

为了用足够高的效率(流明/瓦)进行优化运行，以及在灯的整个寿命中的光通量的可接受的降低，该灯应该被运行在位于0到5.5kW的标称功率P上，而灯电流I应该以A为单位满足关系式22×P+38≤I≤22×P+65，并且在标称功率P位于5.5和12kW之间时，灯电流应该以A为单位满足关系式10×P+100≤I≤22×P+65。而较弱的电流降低了系统中的照明效率，在高电流时阴极腐蚀上升并且维护费用降低到可接受的程度。

                        附图描述

通过下面的附图，本发明结合例子中的实施形式进行更详细的解释。

图1示出了根据本发明的短弧高压放电灯，

图2以放大表示的方式示出了根据本发明的短弧高压放电灯的电极装置。

                       优选实施形式

图1示出了根据本发明具有Xe填充物短弧高压放电灯1。具有功耗为3000W的灯1具有由石英玻璃制成的旋转对称的灯泡壳2，其两端分别固定在也由石英玻璃制成的灯轴3、4上。一个其内部支持阴极6的钨电极棒5被气密地熔合到一个轴3。同样由钨制成的电极棒7气密地熔合到另外一个灯轴4，在它的内部端上有一个固定在其上面的阳极8，用于支撑和电连接的基座系统9、10被固定到电极轴3、4的外端。