專利名稱：具有優(yōu)良抗熱性的低成本反射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可用于投影裝置如液晶投影器、懸吊式投影器或電影投影器；獲得一般照明的發(fā)光裝置、聚光燈之類或其他裝置的光源燈的反射器。
背景技術(shù)：
作為使用在投影或發(fā)光裝置中的反射器的反射基件，以往使用一玻璃件，其前面上有一構(gòu)成一回轉(zhuǎn)拋物面或回轉(zhuǎn)橢圓面的凹面。在該反射基件的該凹面上用噴鍍或真空鍍膜形成一多層反射膜(例如一由25-50層二氧化硅膜和二氧化鈦膜交替疊置的多層膜)。如此生成有一反射凹面的反射器。此外，在反射基件的中央形成一安裝一光源燈的安裝孔。
光源燈會由于長期使用造成的應(yīng)力集中的產(chǎn)生或由于異常放電而發(fā)生爆裂。鑒于此，在反射器的前邊用一玻璃護(hù)板密封，從而既使光源燈發(fā)生爆裂也能防止燈的碎片向前飛濺。
由于要求這類投影或光源裝置發(fā)出很強的可見光，因此常把超高壓汞燈、金屬鹵素弧光燈、鹵素?zé)糁愑米鞴庠礋簟＿@類光源燈除了發(fā)出可見光還發(fā)出紅外線，從而加熱反射器的反射基件和玻璃護(hù)板。
因此，要求反射器的反射基件和玻璃護(hù)板具有優(yōu)良的抗熱性和優(yōu)良的抗熱性/抗沖擊形。反射器的反射基件以往常使用低膨脹硼硅酸玻璃或結(jié)晶玻璃，而反射器的玻璃護(hù)板常使用低膨脹硼硅酸玻璃。但是，在長期受熱后，反射基件中會產(chǎn)生應(yīng)力，從而即使稍受沖擊也會造成裂縫，導(dǎo)致多層反射膜的剝落，并根據(jù)情況而導(dǎo)致反射基件的破壞。
鑒于此，JP-A-9-55109提出一種反射器，在該反射器中，在反射基件的與其凹面相反的背面上設(shè)置許多散熱翅片。但是，在反射基件的外表面上設(shè)置散熱翅片造成其制作困難，導(dǎo)致生產(chǎn)率降低、成本提高。
如為提高投影圖象的亮度使用光強更高即瓦數(shù)更大的光源燈，光源燈的發(fā)熱也隨之增加。此時，光靠在反射基件背面上設(shè)置散熱翅片也無法充分散熱，從而反射基件可能發(fā)生裂縫和破壞。此外，光源燈的內(nèi)部壓力增加，隨之這類光源燈的爆裂頻率增加，同時這類爆裂的沖擊力也增加。因此，光源燈爆裂生成的碎片會擊破由硼硅酸玻璃制成的現(xiàn)有玻璃護(hù)板，從而玻璃護(hù)板起不到充分保護(hù)的作用。
另一方面，現(xiàn)有玻璃護(hù)板的厚度約為5mm。在這方面，人們試圖通過增加玻璃護(hù)板的厚度或使用多塊玻璃護(hù)板來防止玻璃護(hù)板的破裂。但是，這些措施提高了投影或發(fā)光裝置的重量和大小，因此不實用。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的一個目的是提供一種反射器，它的抗熱性優(yōu)良，制造成本低。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種反射器，其即使受到發(fā)熱值高的光源燈的長期加熱也不會生成裂紋或破裂。
從以下說明中可清楚看出本發(fā)明的其他目的。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種反射器，它包括一具有一凹面的反射基件，一形成在該凹面上的反射膜和一裝在該反射基件上、保防止該燈的碎片向前飛的玻璃護(hù)板，該反射基件和玻璃護(hù)板的至少之一用通過離子交換使機械強度提高的玻璃件構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種反射器，它包括一具有一凹面的反射基件和一形成在該凹面上的反射膜，該反射基件由一玻璃件構(gòu)成，并具有一與該凹面對置的且呈凹凸形的背面。


圖1為一具有本發(fā)明一實施例的反射器的光源裝置的示意剖面圖；圖2A和2B說明生成圖1所示反射器所使用的離子交換技術(shù)；圖3為一具有本發(fā)明另一實施例的反射器的光源裝置的示意剖面圖；和圖4為并入圖1所示反射器中的玻璃護(hù)板的可見光透射率曲線圖。
具體實施例方式
首先結(jié)合圖1說明本發(fā)明一實施例的一具有一反射器的光源裝置。
在所示光源裝置中，一反射器10包括一形狀為在其前面上有一平滑弧形表面的凹面的反射基件11；一形成在該凹面上的多層反射膜12，以將反射凹面12a限定為回轉(zhuǎn)拋物面形式；以及一裝在反射基件11的一界定一長方形開口的最外部11a上、從而蓋住該長方形開口的玻璃護(hù)板13。該反射基件11在其背面上有一支撐管狀部11c，在該管狀部中界定一燈安裝孔11b。
在該燈安裝孔11b中，裝有一用作光源燈的短弧光型高壓汞放電燈14。該高壓汞放電燈14有一由石英玻璃制成的約呈球形的放電殼14a。放電殼14a中有一對互相正對的電極即陽極14b和陰極14c。此外，放電殼14a中充有汞和稀有氣體。
放電殼14a的兩端上都有與之連成一體的密封部14d。密封部14d由收縮密封法制成，在該方法中，使得從放電殼14a兩端伸出的石英玻璃管管身成為熔融狀態(tài)，然后使其內(nèi)部壓力減小。密封部14d內(nèi)埋置有鉬箔(未示出)，用來分別電連接電極14b和14c與外部引線14e。
直流發(fā)光型的陽極14b和陰極14c的極性可與圖1所示相反，此外，也可是交流發(fā)光型。此外，密封部14d也可用箍縮密封法制成，在該方法中，使得石英玻璃管管身成為熔融狀態(tài)后被擠壓。
在高壓汞放電燈14中，汞的填充量為0.2mg/mm3，在10kPa壓力下用作為稀有氣體的氬氣進(jìn)行填充。兩電極之間的距離為1.5mm，放電殼14a的容量為260立方毫米，額定功耗為200W，額定消耗電壓為200V。如把短弧光型高壓汞放電燈14用作液晶投影器的燈，汞的填充量不得小于0.16mg/mm3。
該高壓汞放電燈14用充滿在支撐管狀部11c中的粘膠15固定在反射基件11上，使得燈14的軸線與反射基件11的光軸相一致，此外，點亮?xí)r形成在電極14b與14c之間的弧光點位于反射基件11的第一焦點上。玻璃護(hù)板13用低熔點玻璃料(未示出)固定在反射基件11的最外部11a上，從而密封反射基件11的長方形開口。
在上述反射器10中，反射基件11和玻璃護(hù)板13的至少之一由其機械強度已用離子交換提高的一玻璃件構(gòu)成。因此，即使光源燈14的發(fā)熱值增加，反射器10長期受到這類光源燈的加熱，反射器10也很難發(fā)生裂縫或破裂。此外，由于玻璃件的機械強度提高，因此其厚度可減小，使該裝置的重量和尺寸減小。此外，當(dāng)用離子交換提高玻璃件的機械強度時，該提高的機械強度不僅表現(xiàn)在常溫下、而且表現(xiàn)在高溫下。此外，由于離子交換還使得抗熱性/抗沖擊性提高，因此反射器10即使在溫度發(fā)生急劇變化時也很難發(fā)生破裂。
作為離子交換方法，公知有低溫型離子交換法、高溫型離子交換法、表面結(jié)晶法等，但最好使用低溫型離子交換法，該方法在離子交換時幾乎不造成玻璃變形。在低溫型離子交換法中，把玻璃浸沒在一化學(xué)強化液中，玻璃中的堿金屬離子用離子半徑較大的堿金屬離子置換，從而由于離子交換部的體積的增加在玻璃表面層中產(chǎn)生強壓縮應(yīng)力，從而強化玻璃表面。
作為使用在離子交換中的化學(xué)強化液，可使用比如硝酸鉀(KNO3)、硝酸鈉(NaNO3)或碳酸鉀(K2CO3)的熔融鹽、其混合物(即硝酸鉀加硝酸鈉，硝酸鉀加碳酸鉀)的熔融鹽、每一種這些鹽與如銅、銀、銣或銫等離子的鹽的混合物的熔融鹽。在離子交換過程中，溫度設(shè)定為約300℃-600℃，加熱時間約為幾小時到幾十小時。
下面結(jié)合圖2A和2B說明上述離子交換的原理。圖2A示出離子交換前的狀態(tài)，圖2B示出離子交換后的狀態(tài)。
為進(jìn)行離子交換，把一玻璃件浸沒在溫度保持在低于玻璃的退火點的一離子交換桶中的一熔融鹽中一預(yù)定時間，玻璃中的堿金屬離子(鋰、鈉)被離子半徑較大的堿金屬離子置換(鋰用鈉和/或鉀置換，鈉用鉀置換)。通過離子交換，在玻璃表面中產(chǎn)生強壓縮應(yīng)力，以提高實際強度。
該離子交換法的優(yōu)點是，可獲得比用比如一種物理強化法如熱處理法獲得的強度提高一倍或一倍以上的強度，而且形狀和厚度不受限制，由于不發(fā)生變形，因此尺寸精度高，故可進(jìn)行后處理，且不會出現(xiàn)瑕疵。
最好是，該玻璃件在30-380℃溫度下的熱膨脹系數(shù)為5×10-7/℃到60×10-7/℃。此時，可獲得優(yōu)良的抗熱性/抗沖擊性，且膜不容易剝落。確切說，如該熱膨脹系數(shù)小于5×10-7/℃，與一防反射膜的熱膨脹系數(shù)之差變得很大，從而膜容易發(fā)生剝落。另一方面。如該熱膨脹系數(shù)大于60×10-7/℃，即使進(jìn)行離子交換抗熱性/抗沖擊性也增加不多，從而玻璃件在溫度急劇變化時容易破裂。最好是，該熱膨脹系數(shù)為20×10-7/℃到50×10-7/℃，為30×10-7/℃到48×10-7/℃更好。
反射膜12以多層方式形成在反射基件11的凹面上。因此，從光源燈14發(fā)出的光向前有效反射，從而可獲得高光強投影器或發(fā)光裝置。該多層反射膜12還用來抑制經(jīng)離子交換的玻璃件的強度降低。例如，如經(jīng)離子交換的玻璃件長期處于高溫下，玻璃中的堿金屬離子會逐漸被空氣中的水置換，從而玻璃件的機械強度降低。另一方面，如玻璃件的表面上形成有多層膜，它將用作一阻擋層，防止在玻璃中的堿金屬離子與空氣中的水之間發(fā)生置換，從而可防止機械強度的降低。
由25-50層高折射系數(shù)膜和低折射系數(shù)膜交替疊成、在30-380℃溫度下熱膨脹系數(shù)為30×10-7/℃到50×10-7/℃的一多層膜適合用作反射膜。作為高折射系數(shù)膜，適用的是二氧化鈦、五氧化二鉭、五氧化二鈮等膜。作為低折射系數(shù)膜，適用的是SiO2、MgF2等膜。最好使用由二氧化鈦和二氧化硅層交替疊置的膜，因為它的膜成形性和抗熱性優(yōu)良，而且成本低。作為膜形成方法，可使用噴鍍或真空鍍膜。
反射基件11最好用應(yīng)變點為600℃或600℃以上的玻璃制成。此時，可獲得反射基件的非常優(yōu)良的抗熱性，而且反射基件即使長期使用在高溫下機械強度也不會降低。反射基件即使長期使用在高溫下機械強度也不會降低的原因如下如上所述，離子交換法是這樣一種方法，在該方法中，玻璃中的堿金屬離子(鋰、鈉)用熔融鹽中的離子半徑較大的堿金屬離子置換，因此在離玻璃表面幾十微米(例如約20-30微米)的深度中生成壓縮應(yīng)力層，從而提高強度。但是，即使玻璃經(jīng)離子交換，如在比玻璃的應(yīng)變點高的溫度下使用玻璃，玻璃表面中的壓縮應(yīng)力會逐漸削弱，從而玻璃強度會降低。一般來說，反射基件使用在約500-600℃溫度下。因此，如使用應(yīng)變點為600℃或600℃以上的玻璃件，即使長期使用壓縮應(yīng)力也不會削弱，因此可防止機械強度的降低。玻璃的應(yīng)變點最好為620℃或620℃以上，為630℃或630℃以上更好。
下面結(jié)合圖3說明一具有本發(fā)明另一實施例的反射器的光源燈。與圖1所示相同的部件或部分用同一標(biāo)號表示，不再贅述。
當(dāng)處理或傳送反射器10時，反射基件11的外表面即背面會因與其他部件接觸而生成小瑕疵。如存在這類小瑕疵，當(dāng)反射器10受熱時應(yīng)力會集中在瑕疵部位，可能造成反射基件11從該部位開始破裂。
為防止這種破裂，可把反射基件11的背面做成凹凸形(在圖3中，凸部用11d表示，凹部用11e表示)。當(dāng)反射基件11的背面呈凹凸形時，即使該背面抵靠另一部件，瑕疵只形成在凸部11d上而不大可能形成在凸部11d之間的凹部11e上。當(dāng)反射器10受熱時，應(yīng)力傾向于集中在凹部11e上。但是，凹部11e上不大可能形成瑕疵，從而可防止應(yīng)力集中在瑕疵上。
可適當(dāng)設(shè)計凸部和凹部11d和11e的大小和數(shù)量，使得反射基件11的背面抵靠另一部件時瑕疵只形成在凸部11d是上而不形成在凹部11e上。因此，反射基件11的背面可如此做成比如在JIS B0601中的中心線平均高度(Ra)為10微米或10微米以上，最好為100微米或100微米以上。凸部和凹部11d和11e可形成在反射基件的整個背面上，也可只形成在要抵靠另一部件的那些部位上。
玻璃件的材料可使用鋁硅酸玻璃、硼硅酸玻璃或結(jié)晶玻璃，但最好使用鋁硅酸玻璃。與硼硅酸玻璃比較，鋁硅酸玻璃的抗熱性優(yōu)良，容易用離子交換提高強度。更確切地說，硅酸鋁玻璃的成分最好為50-80質(zhì)量百分比的SiO2、5-35質(zhì)量百分比的Al2O3和0.5-15質(zhì)量百分比的Li2O+Na2O。
如上所述限定鋁硅酸玻璃成分的理由如下SiO2為用來構(gòu)成該玻璃的網(wǎng)狀物的一種成分。SiO2的含量為50-80質(zhì)量百分比，最好為55-75質(zhì)量百分比，再好就是為60-72質(zhì)量百分比。如SiO2的含量小于50質(zhì)量百分比，應(yīng)變點降低，而熱膨脹系數(shù)變得極高，從而抗熱性/抗沖擊性降低。如SiO2的含量大于80質(zhì)量百分比，玻璃很難熔化。
Al2O3也是一種用來構(gòu)成該玻璃的網(wǎng)狀物的成分，此外還便于離子交換。Al2O3的含量為5-35質(zhì)量百分比，最好為10-30質(zhì)量百分比，再好就是為12-28質(zhì)量百分比。如Al2O3的含量小于5質(zhì)量百分比，就很難獲得上述效果，此外，應(yīng)變點降低，玻璃容易失去透明性。如Al2O3的含量大于35質(zhì)量百分比，玻璃的粘度變得極高，玻璃很難熔化。
Li2O和Na2O為用來調(diào)節(jié)玻璃粘度的成分，同時在離子交換中被置換。Li2O和Na2O的總含量為0.5-15質(zhì)量百分比，最好為1-10質(zhì)量百分比，再好就是為3-8質(zhì)量百分比。如Li2O和Na2O的總含量小于0.5質(zhì)量百分比，即使進(jìn)行離子交換也無法獲得足夠強度。如Li2O和Na2O的總含量大于15質(zhì)量百分比，玻璃容易失去透明性。特別是，當(dāng)離子交換中玻璃中的Li2O用Na2O置換時，強度容易提高。因此Li2O的含量為1-7質(zhì)量百分比是理想的。
除了上述成分，該玻璃還可含有質(zhì)量百分比分別可能到10的K2O、MgO、CaO、ZnO、BaO、B2O3、TiO2、ZrO2、P2O5等等以及質(zhì)量百分比為2的精煉劑，以便調(diào)節(jié)粘度、熱膨脹系數(shù)、失去透明性、熔化性等等。特別是，玻璃的成分為60-72質(zhì)量百分比的SiO2、12-28質(zhì)量百分比的Al2O3、1-7質(zhì)量百分比的Li2O、0-5質(zhì)量百分比的Na2O、0-5質(zhì)量百分比的K2O、0-5質(zhì)量百分比的MgO、0-5質(zhì)量百分比的ZnO、0-8質(zhì)量百分比的BaO、0-8質(zhì)量百分比的TiO2、0-7質(zhì)量百分比的ZrO2、0-7質(zhì)量百分比的P2O5和0-2質(zhì)量百分比的精煉劑是理想的，因為這類玻璃的生產(chǎn)率極高?？蓡为毷褂肁s2O3、Sb2O3、SnO2、Cl等作為精煉劑，也可適當(dāng)組合它們中的幾種。另一方面，最好不使用As2O3，因為它對環(huán)境有害。
另一方面，硼硅酸玻璃的成分最好為70-85質(zhì)量百分比的SiO2、5-18質(zhì)量百分比的B2O3、1-5質(zhì)量百分比的Al2O3和3-10質(zhì)量百分比的Li2O+Na2O，在30-380℃溫度下的熱膨脹系數(shù)最好為40×10-7/℃或以下。
如上所述限定硼硅酸玻璃的成分的理由如下如SiO2的含量小于70質(zhì)量百分比，熱膨脹系數(shù)增加，而抗熱性降低。另一方面，如SiO2的含量大于85質(zhì)量百分比，玻璃的熔化性降低。如B2O3的含量小于5質(zhì)量百分比，玻璃的熔化性降低；如該含量大于18質(zhì)量百分比，化學(xué)耐用性降低，玻璃變得不穩(wěn)定。如Al2O3的含量小于1質(zhì)量百分比，化學(xué)耐用性降低，玻璃變得不穩(wěn)定；如該含量大于5質(zhì)量百分比，玻璃的熔化性降低。如Li2O和Na2O的總含量小于3質(zhì)量百分比，玻璃的熔化性降低，很難用離子交換提高強度；如該含量大于10質(zhì)量百分比，熱膨脹系數(shù)增加，抗熱性降低。還可含有在總含量中到3質(zhì)量百分比的Cl2、F2、Sb2O3、As2O3、Bi2O3、CaO、ZrO2等等作為其他成分。
另一方面，結(jié)晶玻璃的成分最好為55-80質(zhì)量百分比的SiO2、15-30質(zhì)量百分比的Al2O3、1-10質(zhì)量百分比的Li2O+Na2O、0-10質(zhì)量百分比的K2O、0.5-5質(zhì)量百分比的MgO+CaO+BaO+ZnO、0.5-10質(zhì)量百分比的TiO2+ZrO2+P2O5和0-2質(zhì)量百分比的As2O3+Sb2O3，并通過熱處理沉積β-石英固溶晶體或β-鋰輝石晶體，并且在30-380℃溫度下的熱膨脹系數(shù)最好為10×10-7-25×10-7/℃范圍內(nèi)。
如上所述限定結(jié)晶玻璃的成分的理由如下如SiO2的含量小于55質(zhì)量百分比，玻璃容易失去透明性；如該含量大于80質(zhì)量百分比，玻璃很難熔化。如Al2O3的含量小于15質(zhì)量百分比，熱膨脹系數(shù)增加而抗熱性降低；如該含量大于30質(zhì)量百分比，玻璃很難熔化。如Li2O和Na2O的總含量小于1質(zhì)量百分比，玻璃的熔化性降低，很難用離子交換提高強度。如Li2O和Na2O的總含量大于10質(zhì)量百分比或如K2O的含量大于10質(zhì)量百分比，熱膨脹系數(shù)增加，抗熱性降低。如MgO、CaO、BaO和ZnO的總含量小于0.5質(zhì)量百分比，玻璃很難熔化；如該總含量大于5質(zhì)量百分比，熱膨脹系數(shù)增加，抗熱性降低。TiO2、ZrO2和P2O5用作核形成劑。如這些成分的總含量小于0.5質(zhì)量百分比，就很難結(jié)晶；如該總含量大于10質(zhì)量百分比，玻璃很難熔化。As2O3和Sb2O3用作精煉劑，含量可達(dá)2質(zhì)量百分比。
圖1和3所示每個光源裝置的反射器10的反射基件11都用壓模法近似做成碗形。如反射基件11成形后其前面上的凹面的表面粗糙度(Ra)為0.05微米或以上，會造成光的不規(guī)則反射和存留用作離子交換的化學(xué)溶液。從而膜的成形性降低。因此，此時必須對該表面進(jìn)行拋光，使得表面粗糙度(Ra)小于0.05微米，最好為0.03微米或以下。
玻璃護(hù)板13用低熔點玻璃料密封地裝在反射基件11的前面上。為獲得優(yōu)良的密封性，玻璃護(hù)板13的制作材料最好與反射基件11相同。此外，玻璃護(hù)板13的一面或兩面上都最好有防反射膜。在這一結(jié)構(gòu)下，可防止從光源燈14發(fā)出的光在玻璃護(hù)板13表面上發(fā)生反射，從而可獲得高強度投影或發(fā)光裝置。該防反射膜還用來防止玻璃護(hù)板13的強度和透射率的降低。例如，如經(jīng)離子交換的玻璃護(hù)板13長期處于高溫下，玻璃中的堿金屬離子逐漸被空氣中地水置換，從而玻璃護(hù)板13的機械強度下降，而且變得模糊不清。另一方面，如玻璃護(hù)板13表面上有防反射膜，它將用作阻擋層，防止在玻璃中的堿金屬離子與空氣中的水之間發(fā)生置換，從而防止機械強度降低和防止玻璃變得模糊不清。鑒于此，玻璃護(hù)板13最好在兩面上而不是只在一面上有防反射膜。
作為上述防反射膜，可使用由3-10層高折射系數(shù)膜和低折射系數(shù)膜交替疊置、在30-380℃溫度下熱膨脹系數(shù)為10×10-7-25×10-7/℃的一多層膜。作為高折射系數(shù)膜，可使用二氧化鈦、五氧化二鉭、五氧化二鈮等膜。作為低折射系數(shù)膜，適用的SiO2、MgF2等膜。作為低反射系數(shù)膜，適用的是SiO2、MgF2等膜。最好使用由二氧化鈦和二氧化硅層交替疊置的膜，因為它的膜成形性和抗熱性優(yōu)良，而且成本低。作為膜形成方法，可使用噴鍍或真空鍍膜。
在現(xiàn)有技術(shù)中，玻璃護(hù)板由厚度約為5.0mm的硼硅酸玻璃構(gòu)成。但是，如機械強度提高，就可在厚度減小的情況下獲得等于或大于現(xiàn)有玻璃護(hù)板強度的強度。此外，隨著厚度減小，該裝置的大小和重量也可減小。因此，厚度最好為3.0mm或以下，為2.5mm或以下更好。另一方面，如厚度減小得太多，就很難確保所需強度。因此，厚度應(yīng)不小于0.5mm。玻璃護(hù)板13可用模制法如漂浮法、下拉法或輥平法制成板狀。表面粗糙度(Ra)最好小于0.01微米。如成形表面的粗糙度大，可把該表面拋光到所需粗糙度值。
如玻璃護(hù)板13的可見光透射率低，從光源燈14發(fā)出的光就很難穿過玻璃護(hù)板13，造成亮度降低。因此，玻璃護(hù)板13的透射率在420-720nm波長內(nèi)最好不小于95％，不小于97％更好。
下面使用按本發(fā)明的例子和對照例進(jìn)一步作詳細(xì)說明。
表1示出按例1-例3的反射器的反射基件的玻璃成分。
表1(質(zhì)量百分比)

表1中的例1和例2均按如下制備。首先把例1和例2的玻璃成分按表1調(diào)節(jié)好的材料放入一白金坩堝中后在電爐中在約1580℃溫度下熔化。然后，把熔融玻璃倒入一模具后進(jìn)行擠壓，形成有一長方形開口的似碗形的玻璃反射基件，隨后執(zhí)行的過程是在該玻璃反射基件中形成燈安裝孔。然后把該玻璃反射基件浸沒在一溫度保持在500℃的KNO3中歷時6小時。
所得例1的玻璃反射基件在30-380℃溫度下的平均熱膨脹系數(shù)為43×10-7/℃，在其表面中形成一強壓縮應(yīng)力層。然后在該玻璃反射基件的凹面(反射面)上用真空鍍膜形成一由40層TiO2和SiO2交替構(gòu)成的反射膜。
所得例2的玻璃反射基件在30-380℃溫度下的平均熱膨脹系數(shù)為33×10-7/℃，在其表面中形成一強壓縮應(yīng)力層。然后在該玻璃反射基件的凹面(反射面)上用真空噴鍍形成一由40層TiO2和SiO2交替構(gòu)成的反射膜。
表1中例3如下制備。首先把例3的玻璃成分按表1調(diào)節(jié)好的材料放入一白金坩堝中后在電爐中在約1600℃溫度下熔化。然后，把熔融玻璃倒入一模具后進(jìn)行擠壓，形成有一長方形開口的似碗形的玻璃反射基件，然后在該玻璃反射基件中加工出一燈安裝孔。然后把該玻璃反射基件放入一電爐中根據(jù)一溫度程序進(jìn)行熱處理，包括在780℃下歷時2小時的核成形過程和在1160℃下歷時1小時的晶體生長過程，從而晶化，然后慢慢冷卻。溫度升高速度從室溫到核成形溫度為300℃/小時，從核成形溫度到晶體生長溫度為100-200℃/小時。然后把該玻璃反射基件浸沒在一溫度保持在500℃的硝酸鉀桶中歷時24小時。如此獲得的例3玻璃反射基件把β-鋰輝石固體溶液沉積成主晶體，在30-380℃溫度下的平均熱膨脹系數(shù)為10×10-7/℃，在其表面中形成一強壓縮應(yīng)力層。然后在該玻璃反射基件的凹面上用真空噴鍍形成一由40層TiO2和SiO2交替構(gòu)成的反射膜。
表2示出按例4和對照例1和2的玻璃護(hù)板的成分、熱膨脹系數(shù)、應(yīng)變點和抗摔性破壞試驗中破壞時的下落高度。
表2(質(zhì)量百分比)

表2中例4的玻璃護(hù)板如下制備。
首先，把例4的玻璃成分按表2調(diào)節(jié)好的材料放入一白金坩堝中后在電爐中在約1580℃溫度下熔化，然后輥壓成一厚度為2mm的板，然后切割成大小約為60×65mm的長方形玻璃板。
然后，把該玻璃板浸沒在一溫度保持在500℃的硝酸鉀桶中歷時6小時，進(jìn)行離子交換過程，從而在該玻璃板表面中形成一強壓縮應(yīng)力層。然后在該玻璃板的兩面上用噴鍍各形成一由8層TiO2和SiO2交替構(gòu)成的防反射膜。
至于對照例1的玻璃護(hù)板，用與例4相同的方式形成一長方形玻璃板，然后，不進(jìn)行離子交換過程，在該玻璃板的兩面上用噴鍍各形成一由8層TiO2和SiO2交替構(gòu)成的防反射膜。
至于對照例2的玻璃護(hù)板，把對照例2的玻璃成分按表2調(diào)節(jié)好的材料放入一白金坩堝中后在電爐中在約1550℃溫度下熔化，然后輥壓成一厚度為5mm的板，然后切割成大小約為60×65mm的長方形玻璃板。然后，不進(jìn)行離子交換過程，在該玻璃板的兩面上用噴鍍各形成一由8層TiO2和SiO2交替構(gòu)成的防反射膜。
對如此獲得的例4和對照例1和2的玻璃護(hù)板進(jìn)行抗摔性試驗。在該試驗中，一有圓形尖端的錐形靜重(200g)下落到玻璃板上，下落高度從10cm開始，然后以每10cm遞增。結(jié)果，當(dāng)靜重從最初10cm高度下落時對照例1和2的玻璃護(hù)板都破碎。另一方面，例4玻璃護(hù)板在靜重從60cm高度下落時才破碎。
還對在一電爐中在500℃下加熱1小時后從該電爐中取出的例4玻璃護(hù)板進(jìn)行了上述抗摔性試驗。結(jié)果，該玻璃護(hù)板在靜重從60cm高度下落時才破碎。
此外，在對例4玻璃護(hù)板如上所述加熱后用分光光度計測量其可見光透射率。結(jié)果見圖4。如圖4所示，該玻璃護(hù)板在420-720nm波長范圍內(nèi)的透射率不小于95％。
從上可知，例4玻璃護(hù)板由于經(jīng)過離子交換，因此機械強度提高；由于其兩面上形成有防反射膜，因此即使受熱也可防止玻璃護(hù)板的強度和透射率下降。
把表2所示例4玻璃護(hù)板裝到表1所示例1-例3的反射基件上制成共60個光源裝置，三種組合中的每一種組合包括20個光源裝置。對這些光源裝置的光源燈進(jìn)行加熱周期試驗，在該試驗中，重復(fù)50個加熱周期，每一周期包括通電1小時和斷電20分鐘。然后觀察玻璃護(hù)板和反射基件的狀態(tài)。結(jié)果，所有光源裝置的任何玻璃護(hù)板或反射基件都不出現(xiàn)裂紋。
為進(jìn)行比較，使用用與例1相同的玻璃材料制成、不經(jīng)離子交換過程的反射基件和表2所示對照例1的玻璃護(hù)板制成20個光源裝置后進(jìn)行上述加熱周期試驗。結(jié)果，有5個光源裝置的反射基件和玻璃護(hù)板出現(xiàn)裂紋。
此外，當(dāng)故意爆裂光源燈時，例1-例4光源裝置的反射基件或玻璃護(hù)板不發(fā)生破碎，而對照例1和2光源裝置的反射基件或玻璃護(hù)板由于燈的碎片發(fā)生破裂，故這些碎片灑得一地都是。
權(quán)利要求
1.一種反射器，其包括一具有一凹面的反射基件；和在所述凹面上的一反射膜，所述反射基件由一玻璃件構(gòu)成，并具有一背面，該背面所述凹面對置且呈凹凸形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射器，其特征在于，所述反射基件的中央有一用來安裝一光源燈的燈安裝孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射器，其特征在于，所述反射膜為一多層膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射器，其特征在于，所述背面如此做成即在JIS B0601中的中心線平均高度為10微米或更大。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射器，其特征在于，所述玻璃件具有提高的機械強度。
全文摘要
一種反射器，其包括一具有一凹面的反射基件；和在所述凹面上的一反射膜，所述反射基件由一玻璃件構(gòu)成，并具有一背面，該背面所述凹面對置且呈凹凸形。
文檔編號G02B5/12GK1825142SQ20061006730
公開日2006年8月30日 申請日期2002年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月28日
發(fā)明者三和義治, 金井敏正 申請人:日本電氣硝子株式會社