具有优良抗热性的低成本反射器制造技术

在一包括一有一凹面的反射基件（１１）的反射器（１０）中，在该凹面上形成有一反射膜（１２）。为防止该灯的碎片向前飞，一玻璃护板（１３）装在该反射基件上。该反射基件和该玻璃护板的至少之一用一机械强度提高的玻璃件构成。该玻璃件的机械强度可用离子交换提高。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可用于投影装置如液晶投影器、悬吊式投影器或电影投影器；获得一般照明的发光装置、聚光灯之类或其他装置的光源灯的反射器。光源灯会由于长期使用造成的应力集中的产生或由于异常放电而发生爆裂。鉴于此，在反射器的前边用一玻璃护板密封，从而既使光源灯发生爆裂也能防止灯的碎片向前飞溅。由于要求这类投影或光源装置发出很强的可见光，因此常把超高压汞灯、金属卤素弧光灯、卤素灯之类用作光源灯。这类光源灯除了发出可见光还发出红外线，从而加热反射器的反射基件和玻璃护板。因此，要求反射器的反射基件和玻璃护板具有优良的抗热性和优良的抗热性/抗冲击形。反射器的反射基件以往常使用低膨胀硼硅酸玻璃或结晶玻璃，而反射器的玻璃护板常使用低膨胀硼硅酸玻璃。但是，在长期受热后，反射基件中会产生应力，从而即使稍受冲击也会造成裂缝，导致多层反射膜的剥落，并根据情况而导致反射基件的破坏。鉴于此，JP-A-9-55109提出一种反射器，在该反射器中，在反射基件的与其凹面相反的背面上设置许多散热翅片。但是，在反射基件的外表面上设置散热翅片造成其制作困难，导致生产率降低、成本提高。如为提高投影图象的亮度使用光强更高即瓦数更大的光源灯，光源灯的发热也随之增加。此时，光靠在反射基件背面上设置散热翅片也无法充分散热，从而反射基件可能发生裂缝和破坏。此外，光源灯的内部压力增加，随之这类光源灯的爆裂频率增加，同时这类爆裂的冲击力也增加。因此，光源灯爆裂生成的碎片会击破由硼硅酸玻璃制成的现有玻璃护板，从而玻璃护板起不到充分保护的作用。另一方面，现有玻璃护板的厚度约为5mm。在这方面，人们试图通过增加玻璃护板的厚度或使用多块玻璃护板来防止玻璃护板的破裂。但是，这些措施提高了投影或发光装置的重量和大小，因此不实用。本专利技术的另一个目的是提供一种反射器，其即使受到发热值高的光源灯的长期加热也不会生成裂纹或破裂。从以下说明中可清楚看出本专利技术的其他目的。根据本专利技术的一个方面，提供一种反射器，它包括一具有一凹面的反射基件，一形成在该凹面上的反射膜和一装在该反射基件上、保防止该灯的碎片向前飞的玻璃护板，该反射基件和玻璃护板的至少之一用机械强度提高的玻璃件构成。根据本专利技术的另一个方面，提供一种反射器，它包括一具有一凹面的反射基件和一形成在该凹面上的反射膜，该反射基件由一玻璃件构成，并具有一与该凹面对置的且呈凹凸形的背面。首先结合附图说明图1说明本专利技术一实施例的一具有一反射器的光源装置。在所示光源装置中，一反射器10包括一形状为在其前面上有一平滑弧形表面的凹面的反射基件11；一形成在该凹面上的多层反射膜12，以将反射凹面12a限定为回转抛物面形式；以及一装在反射基件11的一界定一长方形开口的最外部11a上、从而盖住该长方形开口的玻璃护板13。该反射基件11在其背面上有一支撑管状部11c，在该管状部中界定一灯安装孔11b。在该灯安装孔11b中，装有一用作光源灯的短弧光型高压汞放电灯14。该高压汞放电灯14有一由石英玻璃制成的约呈球形的放电壳14a。放电壳14a中有一对互相正对的电极即阳极14b和阴极14c。此外，放电壳14a中充有汞和稀有气体。放电壳14a的两端上都有与之连成一体的密封部14d。密封部14d由收缩密封法制成，在该方法中，使得从放电壳14a两端伸出的石英玻璃管管身成为熔融状态，然后使其内部压力减小。密封部14d内埋置有钼箔(未示出)，用来分别电连接电极14b和14c与外部引线14e。直流发光型的阳极14b和阴极14c的极性可与图1所示相反，此外，也可是交流发光型。此外，密封部14d也可用箍缩密封法制成，在该方法中，使得石英玻璃管管身成为熔融状态后被挤压。在高压汞放电灯14中，汞的填充量为0.2mg/mm3，在10kPa压力下用作为稀有气体的氩气进行填充。两电极之间的距离为1.5mm，放电壳14a的容量为260立方毫米，额定功耗为200W，额定消耗电压为200V。如把短弧光型高压汞放电灯14用作液晶投影器的灯，汞的填充量不得小于0.16mg/mm3。该高压汞放电灯14用充满在支撑管状部11c中的粘胶15固定在反射基件11上，使得灯14的轴线与反射基件11的光轴相一致，此外，点亮时形成在电极14b与14c之间的弧光点位于反射基件11的第一焦点上。玻璃护板13用低熔点玻璃料(未示出)固定在反射基件11的最外部11a上，从而密封反射基件11的长方形开口。在上述反射器10中，反射基件11和玻璃护板13的至少之一由其机械强度已用离子交换提高的一玻璃件构成。因此，即使光源灯14的发热值增加，反射器10长期受到这类光源灯的加热，反射器10也很难发生裂缝或破裂。此外，由于玻璃件的机械强度提高，因此其厚度可减小，使该装置的重量和尺寸减小。此外，当用离子交换提高玻璃件的机械强度时，该提高的机械强度不仅表现在常温下、而且表现在高温下。此外，由于离子交换还使得抗热性/抗冲击性提高，因此反射器10即使在温度发生急剧变化时也很难发生破裂。作为离子交换方法，公知有低温型离子交换法、高温型离子交换法、表面结晶法等，但最好使用低温型离子交换法，该方法在离子交换时几乎不造成玻璃变形。在低温型离子交换法中，把玻璃浸没在一化学强化液中，玻璃中的碱金属离子用离子半径较大的碱金属离子置换，从而由于离子交换部的体积的增加在玻璃表面层中产生强压缩应力，从而强化玻璃表面。作为使用在离子交换中的化学强化液，可使用比如硝酸钾(KNO3)、硝酸钠(NaNO3)或碳酸钾(K2CO3)的熔融盐、其混合物(即硝酸钾加硝酸钠，硝酸钾加碳酸钾)的熔融盐、每一种这些盐与如铜、银、铷或铯等离子的盐的混合物的熔融盐。在离子交换过程中，温度设定为约300℃-600℃，加热时间约为几小时到几十小时。下面结合图2A和2B说明上述离子交换的原理。图2A示出离子交换前的状态，图2B示出离子交换后的状态。为进行离子交换，把一玻璃件浸没在温度保持在低于玻璃的退火点的一离子交换桶中的一熔融盐中一预定时间，玻璃中的碱金属离子(锂、钠)被离子半径较大的碱金属离子置换(锂用钠和/或钾置换，钠用钾置换)。通过离子交换，在玻璃表面中产生强压缩应力，以提高实际强度。该离子交换法的优点是，可获得比用比如一种物理强化法如热处理法获得的强度提高一倍或一倍以上的强度，而且形状和厚度不受限制，由于不发生变形，因此尺寸精度高，故可进行后处理，且不会出现瑕疵。最好是，该玻璃件在30-380℃温度下的热膨胀系数为5×10-7/℃到60×10-7/℃。此时，可获得优良的抗热性/抗冲击性，且膜不容易剥落。确切说，如该热膨胀系数小于5×10-7/℃，与一防反射膜的热膨胀系数之差变得很大，从而膜容易发生剥落。另一方面。如该热膨胀系数大于60×10-7/℃，即使进行离子交换抗热性/抗冲击性也增加不多，从而玻璃件在温度急剧变化时容易破裂。最好是，该热膨胀系数为20×10-7/℃到50×10-7/℃，为30×10-7/℃到48×10-7/℃更好。反射膜12以多层方式形成在反射基件11的凹面上。因此，从光源灯14发出的光向前有效反射，从而可获得高光强投影器或发光装置。该多层反射膜12还用来抑制经离子交换的玻璃件的强度降低。例如，如经离子交换的玻璃件长期处于高温下，玻璃中的碱金本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反射器，其包括： 一具有一凹面的反射基件； 在所述凹面上的一反射膜；和 一装在所述反射基件上、防止该灯的碎片向前飞的玻璃护板，所述反射基件和所述玻璃护板的至少之一用机械强度提高的玻璃件构成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：三和义治，金井敏正，
申请(专利权)人：日本电气硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]