專利名稱：：用于聚光照明的高強度放電燈的制作方法用于聚光照明的高強度放電燈發(fā)明背景本發(fā)明涉及高強度放電燈。本發(fā)明涉及結(jié)合MR聚光燈(spotlamp)的具體應(yīng)用，并將具體參考MR聚光燈進行描述。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是本發(fā)明還可用于其他類似應(yīng)用。"MR"代表多面反射器(multifacetedreflector),即壓制玻璃反射器，該反射器具有由多個小平面構(gòu)成并覆蓋有反射涂層的內(nèi)表面(反射面)。這些小平面通過收集來自光源的光來提供光學(xué)控制以形成聚集光束。一些MR燈的反射器具有光滑的內(nèi)表面而不是小平面，但習(xí)慣上仍稱為MR燈。MR燈的反射涂層可以是二色性的或者為鋁。二色性涂層通常是薄型多層電介質(zhì)(非金屬性膜)，該二色性涂層允許光源的紅外輻射(熱)通過反射器而反射可見輻射(光)。鋁涂層通常為鋁薄膜，不同于二色性涂層，該鋁涂層反射紅外輻射和可見輻射兩者。一些MR燈在反射器前端具有保護^L璃。MR燈可具有不同的尺寸。尺寸通常根據(jù)燈的最大直徑余1/8英寸(1英寸等于2.5厘米)來確定。最常見的MR燈，MR16,在其最大周長處直徑為16丄英寸或2英寸(約5厘米)，因而稱為"MR16"。其他尺寸包括MR8(直徑為1英寸或2.5厘米)和MR11(直徑為1-3/8英寸或3.5厘米)。MR燈的光源通常為單端石英卣素?zé)艚z封殼。這種MR16聚光燈的一個可商購實例是GELightingPreciseMR16鹵素?zé)?。該顯示燈包括雙曲面反射器(bi-curvedreflector),該反射器提供射束孔徑角(spotbeamangle)小于15°的光斑。現(xiàn)有技術(shù)不是HIDMR16燈，邊緣到焦點的長度較短(例如，小于18mm)，并且焦點到底座的距離也很短(例如，小于18mm)。此外，這種結(jié)構(gòu)在接近67.5度的大角度處具有亮環(huán)。由于現(xiàn)有技術(shù)的燈在大角度處產(chǎn)生外圍亮環(huán)，因而顏色和光的均勻度低于所需的均勻度。近期的開發(fā)研究將高強度放電(HID)光源引入了MR燈。高強度放電燈通常包括高壓鈉燈、金屬卣化物(包括陶瓷金屬卣化物(CMH))燈以及汞蒸氣燈。與熒光燈類似，HID燈需要鎮(zhèn)流器以提供合適的起動電壓并在運行中調(diào)節(jié)電流。HID燈通常提供高于白熾燈或熒光燈的燈效和光輸出。HID燈通常包括位于石英或玻璃外殼、外部護罩或氣密封殼內(nèi)的密封電弧管。內(nèi)部電弧管填充有被電流電離時發(fā)光的物質(zhì)。封殼的內(nèi)表面可涂覆有漫射材料或同時漫射光并改善燈的色性能的發(fā)光材料。金屬鹵化物燈的電弧管，特別是陶瓷金屬鹵化物電弧管的獨特性在于使用從發(fā)光電《瓜管殼體各端延伸的長立柱。由于需要封殼容納電弧管的長立柱，因而陶瓷金屬由化物封殼通常明顯長于面素封殼。因此，通常在設(shè)計HIDMR聚光燈時存在四個約束條件。第一，HIDMR反射器必須容納伸出的電弧管長立柱。第二，反射器必須符合現(xiàn)有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化MR燈的外形。第三，HIDMR聚光燈必須提供所需的光束圖案，例如具有小于約15。的射束孔徑角、良好的色均勻性和良好的光均勻性的光斑。第四，HIDMR聚光燈必須使中心光束坎德拉功率(centerbeamcandelapower)(CBCP),即以坎德拉(cd)為單位表示的光束中心處的發(fā)光強度最大。因而，需要開發(fā)新型改進的MR聚光燈，該MR聚光燈容納HID光源并實現(xiàn)小于約15°并具有良好色均勻性和光均勻性的射束孔徑角。
發(fā)明內(nèi)容提供一種燈。該燈包括高強度放電光源和反射器。設(shè)置該反射器以接收來自高強度光源的光并按照所需的方式使光定向。該反射器包括用于形成基本均勻的射束孔徑角的第一反光構(gòu)造和不同于第一構(gòu)造的第二反光構(gòu)造。顯示燈包括高強度放電光源和雙曲面反射器，設(shè)置該反射器以接收來自高強度光源的光并按照所需的方式使光定向。該反射器具有第一反射部分和從第一反射部分延伸出的第二漫射部分，成形該第一反射部分以形成射束孔徑角，該第二漫射部分具有漫射表面以漫射射束孔徑角周圍的光。組件包括高強度放電光源和雙曲面反射器，設(shè)置該反射器以接收來自高強度光源的光并按照所需的方式使光定向。該反射器具有第一反射部分和從第一反射部分延伸出的第二漫射部分。該雙曲面反射器縮短位于第二漫射部分開口端處的邊緣和反射器焦點之間的有效距離。第一反射部分實現(xiàn)小于約15°并具有色均勻性和光束均勻性的射束孔徑角。圖1是現(xiàn)有技術(shù)的低壓顯示燈的截面示意圖。圖2是現(xiàn)有技術(shù)的具有高強度放電光源的多面顯示燈的截面示意圖。圖3是本發(fā)明的具有高強度放電光源的多面顯示燈的截面示意圖。圖4是顯示焦距距離的圖3的燈的截面示意圖。圖5和圖6是圖3的燈和現(xiàn)有技術(shù)的燈之間坎德拉功率分布的比較。具體實施方式如本文所用，"MR"是指本領(lǐng)域公知的多面顯示燈。例如MR16燈是MR燈中的一種，其具有2英寸的標(biāo)稱直徑，通常具有受限光束(confinedbeam),并且光強在光束邊緣處驟降。參考圖1，示例了傳統(tǒng)低壓顯示燈10。該燈通常包括反射器12,該反射器12具有單反光構(gòu)造14和從反光構(gòu)造的第一端延伸出的底座或頸部16。單反光構(gòu)造為拋物面形(或橢圓形)并且包括反射涂層。傳統(tǒng)卣素光源18設(shè)置在反射器12內(nèi)。接線端22、24與光源相連并穿過底座16伸出以4吏底座與燈座(未示出)電連接。邊緣30位于第一反光構(gòu)造的第二端或開口端。邊緣限定用于容納透鏡或透光蓋32的開口。該顯示燈10由于鹵素工藝的性質(zhì)而通常具有較短的壽命和較低的能量效率。參考圖2，示例了另一種傳統(tǒng)多面顯示燈40的實例。該燈通常包括反射器42，該反射器42具有單反光構(gòu)造44和從反光構(gòu)造的第一端延伸出的底座或頸部16。單反光構(gòu)造為拋物面形(或橢圓形)并且包括多個小平面48和反射涂層。邊緣50位于第一反光構(gòu)造的第二端或開口端。邊緣限定用于容納透鏡或透光蓋52的開口。高強度放電(HID)光源54設(shè)置在反射器42內(nèi)。接線端56、58使HID光源54與燈口(未示出)電連接。如發(fā)明背景中所述，HID光源54,特別是石英或陶瓷金屬鹵化物光源，通常具有從放電室或發(fā)光電弧管殼體66的相對軸向端伸出的細(xì)長立柱62、64。HID封殼70包封發(fā)光電弧管殼體和立柱，形成通常明顯長于卣素光源的光源。因而，相應(yīng)地設(shè)定反射器42和底座46的尺寸以容納HID封殼。通常，加長反射器42以容納HID光源的重要部分。然而，由于現(xiàn)有技術(shù)的燈40采用具有單拋物面形或橢圓形反光構(gòu)造44的細(xì)長反射器42，因而通常僅產(chǎn)生泛射光束圖案。顯示燈40未能實現(xiàn)小于15°并具有良好色均勻性和光均勻性的射束孔徑角。參考圖3，示出了根據(jù)本發(fā)明的多面顯示燈100。該燈包括雙曲面反射器102，設(shè)置該反射器以接收來自高強度放電(HID)光源104的光并按照所需的方式使來自HID光源的光定向。該反射器102包括用于形成基本均勻的射束孔徑角的第一部分或第一反光構(gòu)造108以及不同于第一構(gòu)造的第二部分或第二反光構(gòu)造110。該反射器還包括用于容納HID光源的至少一部分的底座部分114。接線端120、122與光源104相連并穿過底座部分114伸出以使底座部分與燈座(未示出)電連接。邊緣126位于第二反光構(gòu)造的第一端或開口端128。該邊緣限定用于容納透鏡130的開口。與現(xiàn)有技術(shù)的HID光源54類似，所述HID光源104,特別是陶瓷金屬卣化物(CMH)光源具有從放電室或發(fā)光電弧管殼體146的相對軸向端伸出的細(xì)長立柱140、142。因而，光源包括;改電室中的間隔電^L以及接線端120、122和與光源的電極相連的電引線之間合適的常規(guī)電學(xué)和機械連接件。HID封殼150包封發(fā)光電弧管殼體146和立柱140、142。通常，利用粘合劑將HID封殼150固定在陶瓷底座156內(nèi)。同樣地，設(shè)定反射器的尺寸以與底座接合，例如頸縮部分可容納在底座和與底座接合的反射器中，以精確定位光源、反射器和底座組件。由于雙曲面反射器102的第一和第二構(gòu)造108、IIO可容納超長的HID燈封殼150，因而反射器，特別是第一反光構(gòu)造沒有加長(與圖2的反射器42相比)。第一反光構(gòu)造108由圍繞焦點的回轉(zhuǎn)體的內(nèi)表面限定。第一反光構(gòu)造的內(nèi)表面包括多個小平面160和反射涂層。小平面通過收集來自HID光源104的光來提供光學(xué)控制以形成聚集光束。應(yīng)當(dāng)理解的是還可預(yù)期其它反光機構(gòu)。第一反光構(gòu)造108基本為拋物面形或基本為橢圓形。在該示例性實施方案中，第一反光構(gòu)造為拋物面形。第二反光構(gòu)造110大致垂直于第一反射部分的開口端限定的平面延伸并可為大致為柱形。如圖3所示，柱形優(yōu)選具有錐度以易于反射器的制造，特別是易于脫模。如上所述，傳統(tǒng)的HID顯示燈通常受限于HID發(fā)光電弧管殼體的尺寸和形狀(通常，對于CMH光源，發(fā)光殼體是直徑為約6mm且長度為約7mm的柱形，立柱長約12mm)。這些傳統(tǒng)的聚光顯示燈(包括單拋物面或橢圓形加長反射器以容納HID光源)通常不能實現(xiàn)所需的射束孔徑角，優(yōu)選量級小于約15°并具有良好色均勻性和光束均勻性的射束孔徑角。與之相對，參考圖4，本發(fā)明的雙曲面反射器102通過縮短邊緣126和反射器焦點之間的有效長度實現(xiàn)了小于約15°并具有色均勻性和光束均勻性的射束孔徑角。通過引入第二反光構(gòu)造110,雙曲面反射器102容納細(xì)長的HID燈封殼150,同時實現(xiàn)邊緣和反射器焦點之間大于約18mm的實際距離和約9mm的有效距離。此外，反射器焦點和底座部分114的端部之間的距離大于約28mm。此外，拋物面形或橢圓形第一反光構(gòu)造108可實現(xiàn)最大的MR燈光射出孔徑(lightemittingaperture),從而提供提高的燈效。然而，由于光可從第二反光構(gòu)造110的錐度部分反射，因而在均勻的光束圖案周圍于大角度處(通常大于45。，取決于柱形第二反光構(gòu)造的錐度或脫模角度)產(chǎn)生不期望的亮環(huán)。為解決該問題，第二反光構(gòu)造1I0的內(nèi)表面包括漫射基本均勻的射束孔徑角周圍的光的機構(gòu)。例如，第二反光構(gòu)造內(nèi)表面上的光漫射機構(gòu)可包括非反射涂層或者磨砂表面或斑紋表面以漫射光。或者，可通過沖壓反射器模具的一部分，使內(nèi)表面粗糙化。在不脫離本發(fā)明的范圍和意圖的情況下，可采用其他替換性布置漫射由第二反光部分定向的光。參考圖5和圖6，并且僅作為實例，示例了雙曲面卣素MR16燈(例如GELightingPrecise42WMR16卣素?zé)?、沒有漫射基本均勻的射束孔徑角周圍的光的機構(gòu)的HID顯示燈100("FacetRef-傳統(tǒng)CMH聚光設(shè)計")、和包括漫射基本均勻的射束孔徑角周圍的光的機構(gòu)的HID顯示燈lOO("StippledRef-新型CMH聚光設(shè)計，，)的坎德拉功率分布的比較。如比較結(jié)果所示，傳統(tǒng)的雙曲面42W卣素?zé)粼诮咏?7.5。的大角度處產(chǎn)生亮環(huán)。沒有光漫射機構(gòu)的HID顯示燈在接近45。的大角度處也產(chǎn)生亮環(huán)。與此相對，另外參考下表，具有光漫射機構(gòu)的HID顯示燈沒有產(chǎn)生亮環(huán)并呈現(xiàn)出約11°的射束孔徑角并且具有良好的色均勻性和光束均勻性以及最少的溢出光。此外，本發(fā)明20W的MR16顯示燈的流明(燈產(chǎn)生光的速率)比傳統(tǒng)42W的雙曲面囟素MR16燈的流明高約63%,從而明顯節(jié)約了能量。<table>tableseeoriginaldocumentpage0</column></row><table>如以上所證實的，本發(fā)明涉及可用于高強度放電照明應(yīng)用的包括雙曲面反射器102的MR顯示聚光燈100。該雙曲面反射器優(yōu)選包括拋物面形或橢圓形第一反射部分108和從第一反射部分向外延伸的大致為錐柱形的第二漫射部分110。第一反射部分通常具有小平面并產(chǎn)生射束孔徑角小于約15°的均勻聚光光束圖案。第二漫射部分提供額外的空間以容納細(xì)長的HID燈封殼，同時使邊緣和反射器焦點之間的實際距離保持大于約18mm。為了改善MR聚光燈100的光束均勻性，第二部分的內(nèi)表面可為磨砂面或斑紋面，即漫射光形成表面。盡管本發(fā)明對MR聚光燈進行了描述，但應(yīng)當(dāng)理解的是，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，本發(fā)明可應(yīng)用于具有不同形狀和尺寸的顯示燈。例如，雙曲面反射器102可用于具有HID光源的MR8和MR11顯示燈，也可用于本領(lǐng)域已知的任何其它HID反射燈。參考優(yōu)選實施方案對本發(fā)明進行了描述。顯然，通過閱讀和理解前述詳細(xì)說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員可作出改進和變化。本發(fā)明應(yīng)當(dāng)解釋為包括所有這種改進和變化。權(quán)利要求1.一種燈，包括高強度放電光源；和反射器，設(shè)置所述反射器以接收來自所述高強度光源的光并按照所需的方式使光定向，所述反射器包括用于形成基本均勻的射束孔徑角的第一反光構(gòu)造和不同于所述第一構(gòu)造的第二反光構(gòu)造。2.權(quán)利要求l的燈，其中所述第二反光構(gòu)造包括漫射所述基本均勻的射束孔徑角周圍的光的機構(gòu)。3.權(quán)利要求2的燈，其中所述光漫射機構(gòu)具有磨砂表面。4.權(quán)利要求2的燈，其中所述光漫射機構(gòu)大致為錐柱形。5.權(quán)利要求2的燈，其中所述光漫射機構(gòu)具有斑紋表面。6.權(quán)利要求l的燈，其中所述反射器還包括底座，所述底座容納所述高強度放電光源的至少一部分。7.權(quán)利要求l的燈，其中所述反射器還包括位于所述第二反光構(gòu)造開口端處的邊緣，所述邊緣限定用于容納透鏡的開口。8.權(quán)利要求l的燈，其中所述第一反光構(gòu)造包括多個小平面。9.權(quán)利要求l的燈，其中所述第一反光構(gòu)造基本為拋物面形或基本為橢圓形。10.權(quán)利要求1的燈，其中所述反射器的邊緣和所述反射器的焦點之間的距離大于約18mm。11.權(quán)利要求l的燈，其中所述反射器實現(xiàn)小于約15°并具有色均勻性和光束均勾性的射束孔徑角。12.權(quán)利要求ll的燈，其中所述第一反光構(gòu)造基本為拋物面形或基本為橢圓形。13.權(quán)利要求1的燈，其中所述反射器的焦點和所述反射器的底座端部之間的距離大于約28mm。14.一種顯示燈，包括高強度放電光源，和雙曲面反射器，設(shè)置所述雙曲面反射器以接收來自所述高強度光源的光并按照所需的方式使光定向，所述反射器具有第一反射部分和從所述第一反射部分延伸出的第二漫射部分，成形所述第一反射部分以形成射束孔徑角，所述第二漫射部分具有漫射表面以漫射所述射束孔徑角周圍的光。15.權(quán)利要求14的燈，其中所述反射器的邊緣和所述反射器的焦點之間的距離大于約18mm,所述距離實現(xiàn)小于約15。并具有色均勻性和光束均勻性的射束孔徑角。16.權(quán)利要求14的燈，其中所述反射器的焦點和所述反射器的底座端部之間的距離大于約28mm。17.—種顯示燈，包括反射器組件，所述反射器組件包括高強度放電光源和雙曲面反射器，設(shè)置所述雙曲面反射器以接收來自所述高強度光源的光并按照所需的方式使光定向，所述反射器具有第一反射部分和從所述第一反射部分延伸出的第二漫射部分，其中所述雙曲面反射器縮短位于所述第二漫射部分開口端處的邊緣和所述反射器的焦點之間的有效距離，其中所述第一反射部分實現(xiàn)小于約15°并具有色均勻性和光束均勻性的射束孔徑角。18.權(quán)利要求17的燈，其中所述邊緣和所述焦點之間的實際距離大于約18mm。19.權(quán)利要求17的燈，其中所述反射器的所述焦點和所述反射器組件的底座端部之間的距離大于約28mm。20.權(quán)利要求17的燈，其中所述第一反射部分基本為拋物面形或基本為橢圓形。21.權(quán)利要求17的燈，其中所述第二漫射部分大致垂直于所述第一反射部分的開口端限定的平面延伸。22.權(quán)利要求21的燈，其中所述第二漫射部分大致為錐柱形。全文摘要本發(fā)明涉及雙曲面燈。該燈包括高強度放電光源(54)和反射器(102)。設(shè)置反射器以接收來自高強度光源的光并按照所需的方式使光定向。反射器包括用于形成基本均勻的射束孔徑角的第一反光構(gòu)造(108)和不同于第一構(gòu)造的第二反光構(gòu)造(110)。文檔編號F21V7/09GK101405539SQ200780009839公開日2009年4月8日申請日期2007年4月2日優(yōu)先權(quán)日2006年4月6日發(fā)明者磊鄧,馬修·巴根斯克申請人:通用電氣公司