專利名稱：投影裝置及其放電燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種投影裝置，特別是涉及一種具有放電燈(discharge lamp)的投影裝置。
背景技術(shù)：
放電燈種類繁多，大致可以分為四類，高壓汞燈，金屬鹵素?zé)?，低壓鈉光燈，高壓鈉光燈。以高壓汞燈為例，其發(fā)光原理利用高電壓在兩電極之間形成一超強(qiáng)電弧，并擊發(fā)放電部?jī)?nèi)的水銀或水銀化合物氣體電離(ionization)。水銀原子吸收了電子的動(dòng)能，而轉(zhuǎn)換為電磁波輻射出來(lái)。當(dāng)有足夠密度的水銀時(shí)，所有釋放的電磁波輻射會(huì)再度被水銀原子吸收，進(jìn)行其它能階的躍遷，而釋放出可見(jiàn)光。
然而，傳統(tǒng)高壓汞燈多以較高的電壓(如約20KV)點(diǎn)亮(ignition)燈泡后再以一較低電壓(如約70V)維持燈泡運(yùn)作。在電離過(guò)程中，電子與離子對(duì)也會(huì)發(fā)生中和，一旦產(chǎn)生離子的速率小于中和的速率時(shí)，放電過(guò)程就不會(huì)發(fā)生。在冷燈(cold lamp)狀態(tài)下，放電部?jī)?nèi)的水銀大部分凝結(jié)成液態(tài)，而以氣態(tài)存在的水銀原子極少。高電壓伴隨的相關(guān)安規(guī)顧慮眾多，但若于點(diǎn)亮(ignition)燈泡時(shí)施加電壓過(guò)低，不容易打出電弧，燈就不好點(diǎn)亮。此外，傳統(tǒng)高壓汞燈以及所有種類的放電燈都有一個(gè)共同缺點(diǎn)，在熱燈(hot lamp)狀態(tài)下，需各燈泡冷卻后才可再度重新點(diǎn)亮燈泡。由于高氣壓下較不容易產(chǎn)生氣體放電，因此在關(guān)燈后若欲再使用(熱燈狀態(tài)下)，必須等燈管由高溫冷卻后，燈管才有辦法恢復(fù)放電狀態(tài)再正常運(yùn)作。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種投影裝置，其放電燈于點(diǎn)燈時(shí)施以一紫外線，可同時(shí)提高熱點(diǎn)燈以及冷點(diǎn)燈的點(diǎn)燈機(jī)率，并縮短點(diǎn)燈時(shí)間。
根據(jù)本發(fā)明的目的，提出一種放電燈，設(shè)置在一投影裝置中，放電燈包括燈罩、放電部以及紫外線源。放電部具有一第一軸，放電部其內(nèi)部填充一氣體并設(shè)置在燈罩中。紫外線源設(shè)置于距第一軸一預(yù)定距離處，紫外線源以加速激化氣體形成一照明光束。
根據(jù)本發(fā)明的目的，再提出一種投影裝置，包括放電燈、紫外線源以及光機(jī)。放電燈包括燈罩以及放電部。放電部具有一第一軸，放電部其內(nèi)部填充一氣體并設(shè)置于燈罩中。紫外線源設(shè)置于距第一軸一預(yù)定距離處，紫外線源以加速激化氣體形成一照明光束。
為讓本發(fā)明的上述目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明如下


圖1為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的投影裝置的內(nèi)部配置的俯視圖；圖2為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的投影裝置的部分剖視圖；圖3為圖2中的紫外線源與放電燈的放大圖；圖4為傳統(tǒng)放電燈與本實(shí)施例的放電燈于冷燈狀態(tài)下的啟動(dòng)電壓與點(diǎn)燈機(jī)率的關(guān)系圖；圖5為傳統(tǒng)放電燈與本實(shí)施例的放電燈于熱燈狀態(tài)下的溫度與點(diǎn)燈機(jī)率的關(guān)系圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的主要構(gòu)想是在放電燈(discharge lamp)的放電部外設(shè)置一紫外線源，可在點(diǎn)燈時(shí)外加能量，用以同時(shí)提高放電燈于熱點(diǎn)燈以及冷點(diǎn)燈狀態(tài)下的點(diǎn)燈機(jī)率并并縮短點(diǎn)燈時(shí)間。以下舉一較佳實(shí)施例做詳細(xì)說(shuō)明，然而本發(fā)明的欲保護(hù)范圍并不限定于此。
請(qǐng)參照?qǐng)D1，其繪示依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的投影裝置的內(nèi)部配置的俯視圖。本實(shí)施例的投影裝置120包括照明系統(tǒng)105以及光機(jī)110。照明系統(tǒng)105至少包括放電燈以及紫外線源。紫外線源用以加速激化放電燈內(nèi)的氣體形成一照明光束。光機(jī)110連接照明系統(tǒng)105并接收照明光束以形成一影像。光機(jī)110包括色盤(Color Wheel)、透鏡、數(shù)字微影裝置(DMD)及鏡頭115。由照明系統(tǒng)105所產(chǎn)生的照明光束，經(jīng)由色盤產(chǎn)生紅、藍(lán)及綠色的光線，透鏡聚光，數(shù)字微影裝置產(chǎn)生明暗，而后由鏡頭115放大射出畫面在屏幕上。
需注意的是，紫外線源用以加速激化放電燈內(nèi)的氣體，紫外線源系較佳地設(shè)置于放電燈的內(nèi)部，例如是投影裝置內(nèi)且朝向放電燈的內(nèi)壁上。以下是以紫外線源設(shè)置于放電燈內(nèi)為例進(jìn)行說(shuō)明。
本實(shí)施例的放電燈(discharge lamp)包括燈罩、放電部以及紫外線源。放電部具有一第一軸，放電部填充一氣體并設(shè)置在燈罩中。紫外線源設(shè)置于距第一軸一預(yù)定距離處，紫外線源以加速激化氣體形成一照明光束。
請(qǐng)參照?qǐng)D2，其繪示依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的投影裝置的部分剖視圖。投影裝置120中，放電燈包括燈罩、放電部93、紫外線源80。燈罩，是較佳地為一反射罩(reflector)94，包覆放電部93，反射罩94使照明光束實(shí)質(zhì)沿一光徑P射出反射罩94。放電部93具有一第一軸X1，放電部其內(nèi)部填充一氣體并設(shè)置于反射罩94中。放電部93例如是玻璃容器且填充氣體，此氣體例如是金屬鹵化物、鈉以及汞。較佳的是放電部93內(nèi)填充汞、汞蒸氣或者是汞化合物。放電燈的發(fā)光原理都相同，因此本發(fā)明可應(yīng)用于任何一種放電燈中，并不限定于高壓汞燈。
投影裝置120還包括第一電極91、第二電極92以及點(diǎn)燈器70。點(diǎn)燈器連接放電部93，點(diǎn)燈器輸出一電壓以激化氣體形成一照明光束。第一電極91的第一端91a是沿第一軸X1設(shè)置于放電部93內(nèi)。第二電極92的第二端92a沿第一軸X1設(shè)置于放電部93內(nèi)。第二電極92的第二端92a相對(duì)第一電極91的第一端92a，并相隔一間距。點(diǎn)燈器70連接于第一電極91以及第二電極92。當(dāng)點(diǎn)燈器70施加一電壓于第一電極91以及第二電極92時(shí)，電壓形成一電弧于第一端與第二端間以激化氣體，形成照明光束。
圖3繪示依照?qǐng)D2中的紫外線源與放電燈的放大圖。紫外線源80設(shè)置在距第一軸X1一預(yù)定距離處，例如是紫外線源80設(shè)置在燈罩內(nèi)，或者紫外線源80設(shè)置于放電部93及反射罩94之間，或者是紫外線源80設(shè)置于反射罩94上。較佳的是，紫外線源80鄰近于放電部93，用以朝向放電部93發(fā)射紫外線以加速氣體激化形成一照明光束。另一方面，紫外線源80可為紫外線放射性物質(zhì)；也可為發(fā)光二極管(Light Emitting Diode，LED)、激光等需與一電源相連的裝置(如圖2中，紫外線源80是較佳地與點(diǎn)燈器70電連接)。
本實(shí)施例在點(diǎn)燈過(guò)程中，首先，紫外線源80是開啟，并朝向放電部93發(fā)出紫外線，較佳的是，紫外線源80朝向第一電極91以及第二電極92之間距發(fā)射紫外線。接著，點(diǎn)燈器70施加一電壓給第一電極91，例如是小于等于20kV，此一電壓使得第一電極91的第一端與第二電極92的第二端之間形成一超強(qiáng)電弧光，并擊發(fā)放電部?jī)?nèi)93的水銀或水銀化合物氣體電離(ionization)。由于紫外線提供能量幫助氣體激化，使得放電燈100以一較低的啟動(dòng)電壓點(diǎn)亮。
以下是舉幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較傳統(tǒng)放電燈與本實(shí)施例的放電燈，在不同溫度下的點(diǎn)燈機(jī)率。
實(shí)驗(yàn)一—冷燈狀態(tài)下的點(diǎn)燈機(jī)率本實(shí)驗(yàn)是采用室溫下(約25℃)、啟動(dòng)電壓默認(rèn)值20KV的放電燈進(jìn)行測(cè)試，施加不同強(qiáng)度的啟動(dòng)電壓，并分別紀(jì)錄放電燈點(diǎn)亮的次數(shù)以計(jì)算點(diǎn)燈機(jī)率。圖4繪示傳統(tǒng)放電燈與本實(shí)施例的放電燈于冷燈狀態(tài)下的啟動(dòng)電壓與點(diǎn)燈機(jī)率的關(guān)系圖。由圖可知，在同樣的啟動(dòng)條件下，本實(shí)施例的放電燈的電燈機(jī)率都大于傳統(tǒng)放電燈。
傳統(tǒng)放電燈在冷燈(cold lamp)狀態(tài)下，例如是溫度25℃，放電部?jī)?nèi)的水銀大部分凝結(jié)成液態(tài)，而以氣態(tài)存在的水銀原子極少，單單以低壓驅(qū)動(dòng)不易點(diǎn)亮燈管，需施以較高電壓激化氣體放電(如施以近20KV的電壓，點(diǎn)燈機(jī)率才會(huì)將近100％)。本實(shí)施例的放電燈是在冷點(diǎn)燈時(shí)先施加紫外線，先行激化放電部?jī)?nèi)的氣體，再施以一電壓即可輕易地打出電弧，通過(guò)紫外線加速放電部?jī)?nèi)的氣體分子電離，并提高點(diǎn)燈機(jī)率(如施以5KV以上的電壓，點(diǎn)燈機(jī)率已近100％)。
實(shí)驗(yàn)二—熱燈狀態(tài)下的點(diǎn)燈機(jī)率本實(shí)驗(yàn)是以剛熄滅的放電燈(啟動(dòng)電壓默認(rèn)值20KV)，在室溫25℃下進(jìn)行點(diǎn)燈機(jī)率的測(cè)試。圖5是傳統(tǒng)放電燈與本實(shí)施例的放電燈于熱燈狀態(tài)下的溫度與點(diǎn)燈機(jī)率的關(guān)系圖。由圖可知，在本實(shí)驗(yàn)的溫度條件下，本實(shí)施例的放電燈的點(diǎn)燈機(jī)率都大于傳統(tǒng)放電燈的點(diǎn)燈機(jī)率。
進(jìn)一步地說(shuō)，本實(shí)施例的放電燈也可提高在熱燈狀態(tài)下的點(diǎn)燈機(jī)率。一般來(lái)說(shuō)，在熱燈(hot lamp)狀態(tài)下，也就是放電燈剛剛熄滅的時(shí)候，燈管中的水銀氣體分子彌漫充斥于放電部中，此時(shí)若要使放電燈恢復(fù)放電狀態(tài)須提供一較啟動(dòng)電壓默認(rèn)值更大的電壓，以提供氣體分子一更大的能量而產(chǎn)生氣體放電。由于本實(shí)施例的放電燈是在熱點(diǎn)燈(hot-restrike)時(shí)先施加紫外線提供額外的能量，再施以一電壓(如20KV)，以提高點(diǎn)燈機(jī)率。
更進(jìn)一步地說(shuō)，本實(shí)施例的放電燈可縮短熱點(diǎn)燈(hot-restrike)前的等待時(shí)間。如圖5所示，由于本實(shí)施例的點(diǎn)燈機(jī)率曲線向上平移，相比較于傳統(tǒng)放電燈，本實(shí)施例的放電燈于較高的溫度下，即可達(dá)到相同的點(diǎn)燈機(jī)率。也就是說(shuō)，本實(shí)施例的放電燈是可在較高的放電燈溫度下以及較高的水銀蒸氣壓下點(diǎn)亮放電燈，即縮短熱點(diǎn)燈前的等待時(shí)間。
本發(fā)明上述實(shí)施例所揭露的投影裝置及其放電燈，在放電部外設(shè)置一紫外線源，可在點(diǎn)燈時(shí)外加能量，用以同時(shí)提高放電燈于熱點(diǎn)燈以及冷點(diǎn)燈狀態(tài)下的點(diǎn)燈機(jī)率，大幅度提高產(chǎn)品效能。進(jìn)一步地說(shuō)，在冷點(diǎn)燈時(shí)，本實(shí)施例的放電燈僅需一較低的啟動(dòng)電壓；在熱點(diǎn)燈時(shí)(hot-restrike)，縮短點(diǎn)燈前的等待時(shí)間，讓產(chǎn)品可符合使用者隨開即用的使用需求。
綜上所述，雖然結(jié)合以上一較佳實(shí)施例揭露了本發(fā)明，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技術(shù)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種確更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種放電燈(discharge lamp)，設(shè)置在一投影裝置中，該放電燈包括一燈罩；一放電部，具有一第一軸，該放電部填充一氣體并設(shè)置于該燈罩中；以及一紫外線源，設(shè)置于距該第一軸一預(yù)定距離處，該紫外線源以加速激化該氣體形成一照明光束。
2.如權(quán)利要求1所述的放電燈，還包括一第一電極，具有一第一端，該第一端系沿該第一軸設(shè)置于該放電部?jī)?nèi)；以及一第二電極，具有一第二端，該第二端沿該第一軸并相對(duì)該第一端設(shè)置在該放電部?jī)?nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的放電燈，其中該燈罩為一反射罩(reflector)，包覆該放電部，該反射罩使該照明光束實(shí)質(zhì)沿一光徑射出該反射罩。
4.如權(quán)利要求1所述的放電燈，其中該紫外線源設(shè)置在該燈罩內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述的放電燈，其中該紫外線源鄰近于該放電部。
6.如權(quán)利要求4所述的放電燈，其中該紫外線源設(shè)置于該放電部以及該反射罩之間。
7.如權(quán)利要求4所述的放電燈，其中該紫外線源設(shè)置在該反射罩上。
8.如權(quán)利要求1所述的放電燈，其中該紫外線源為一發(fā)光二極管(LED)。
9.如權(quán)利要求1所述的放電燈，其中該紫外線源為一激光。
10.如權(quán)利要求1所述的放電燈，其中該氣體為一汞蒸氣。
11.一種投影裝置，包括一放電燈，包括一燈罩；一放電部，具有一第一軸，該放電部填充一氣體并設(shè)置在該燈罩中；一紫外線源，設(shè)置于距該第一軸一預(yù)定距離處，該紫外線源以加速激化該氣體形成一照明光束；以及一光機(jī)，連接該放電燈，該光機(jī)接收該照明光束以形成一影像。
12.如權(quán)利要求11所述的投影裝置，還包括一第一電極，具有一第一端，該第一端沿該第一軸設(shè)置在該放電部?jī)?nèi)；一第二電極，具有一第二端，該第二端沿該第一軸并相對(duì)該第一端設(shè)置于該放電部?jī)?nèi)；以及一點(diǎn)燈器，連接該第一電極及該第二電極；其中，該點(diǎn)燈器輸出一電壓以激化該氣體形成該照明光束。
13.如權(quán)利要求11所述的投影裝置其中該燈罩為一反射罩(reflector)，包覆該放電部，該反射罩使該照明光束實(shí)質(zhì)沿一光徑射入該光機(jī)。
14.如權(quán)利要求11所述的投影裝置，其中該紫外線源設(shè)置在該燈罩內(nèi)。
15.如權(quán)利要求14所述的投影裝置，其中該紫外線源鄰近于該放電部。
16.如權(quán)利要求14所述的投影裝置，其中該紫外線源設(shè)置于該放電部及該反射罩之間。
17.如權(quán)利要求14所述的投影裝置，其中該紫外線源設(shè)置于該反射罩上。
18.如權(quán)利要求11所述的投影裝置，其中該氣體為一汞蒸氣。
全文摘要
一種放電燈，設(shè)置在一投影裝置中，放電燈包括燈罩、放電部以及紫外線源。放電部具有一第一軸，放電部其內(nèi)部填充一氣體并設(shè)置在燈罩中。紫外線源設(shè)置于距第一軸一預(yù)定距離處，紫外線源以加速激化氣體形成一照明光束。
文檔編號(hào)H01J61/00GK1834778SQ20051005276
公開日2006年9月20日 申請(qǐng)日期2005年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月14日
發(fā)明者宋沛?zhèn)?申請(qǐng)人:明基電通股份有限公司