[发明专利]对通过向回反射输入到放电灯的电极中的功率的降低

说明书

技术领域

本发明涉及一种照明单元，其具有带有电极的放电灯和反射器，其中照明单元构建为使得将通过向回反射到电极中而输入的功率减小。此外，本发明涉及带有随后的光学系统的这种照明单元的应用。

背景技术

在高压放电灯中，在电流通过气体或者金属蒸气等离子体时而在封闭的放电容器中产生光。为了使得光例如可以用于在投影应用中成像，放电容器设置在反射器中，该反射器将光聚束并且输送给另一光学系统。

在此已知的是，由放电灯发射的辐射的一部分由随后的光学系统向回反射到放电灯。放电灯的电极部分地吸收该被向回反射的辐射，由此除了通过电运行而积聚的功率之外，在电极中还出现附加的功率输入。这会导致电极的强烈发热，并且温度可以高到使得出现电极的变形。由此，影响电极的功能并且由此影响放电灯的功能。最后，会导致整个照明单元的故障。

放电灯通常具有两个彼此对置地设置在反射器的光轴上的电极。尤其是为了保护朝向随后的光学系统的电极免受被向回反射的辐射的影响，随后的光学系统的光轴通常相对于反射器的光轴倾斜10°到30°的角，其中电极设置在反射器的光轴上。然而，由于被向回反射的辐射引起的功率输入始终还可以确定。

发明内容

本发明的任务是，提出一种放电灯和反射器构成的照明单元，借助该照明单元降低了通过向回反射的辐射引起的功率输入。

根据本发明，该任务通过主权利要求的特征来解决，其中该解决方案基于如下认识：由随后的光学系统向回反射的辐射会聚地存在于反射器的小的区域中，即具有提高的照射强度(单位面积的辐射功率)，其中所述光学系统带有相对于反射器的光轴倾斜的光轴。沿着基本上垂直于反射器的光轴的方向，辐射于是从该区域朝向电极偏转并且引起至电极的功率输入。

因此根据本发明，电极和反射器构成的系统设计为使得特别是减少了对通过反射器的该区域向回反射到电极中的辐射的吸收。下文中，反射器的在应用中向回反射的辐射被会聚的区域称为聚束区域，并且基本上垂直于光轴定向的方向称为入射方向，辐射于是沿着该方向朝向电极反射。其在此并不一定与光轴成90°地设置，而是也可以相对于光轴以70°到110°的角度范围，优选以80°到100°的角度范围，特别优选以85°到95°的角度范围来设置。

根据本发明，现在减少通过聚束区域输入到电极中的辐射，其方式是减少电极的吸收横截面，即沿着入射方向向回反射的辐射和在入射方向上看电极的横截面的乘积。为此：

-可以将电极非对称地构建，使得减少与入射方向垂直的平面中的横截面积，使得于是有较少的吸收面可用(权利要求3至5)；和/或

-可以减少从聚束区域沿着入射方向向回反射的辐射，其方式是在聚束区域中没有反射的表面(权利要求6至8)；和/或

-可以减少由反射表面沿着传播方向朝着电极反射的辐射，其方式是在一个区域内中断聚束区域和电极之间的光路(权利要求9)。

借助主权利要求的特征，该方案概括为，在包含光轴的截平面中，考虑通过电极的截面S与投影面P的交迭。投影面P在此是通过截平面分离的反射器的半部的反射表面沿着对于照明单元的光自由的光路至截平面的垂直投影。所述半部在此并不一定是彼此对称的，而是一般而言是两个通过截平面分离的反射器的部分。于是，聚束区域所在的或者应用可以存在于其中的半部沿着入射方向投影至截平面中。于是，典型的是，投影面P和截面S的交迭小于电极在包含电极的垂直于截平面的平面中的面积。

如果在反射器的要进行投影的半部中存在连续的反射表面(或者其中存在被投影到截面S上的区域)并且沿着入射方向的光路未被阻挡，则在截面S的整个区域中存在投影面P，使得两个面的交迭并不小于截面S。于是只有当截面S本身小于电极在垂直于截平面并且包含光轴的平面中的面积时(权利要求3至5)，才可以实现该典型的特征。

如果截面S和电极在垂直于截平面并且包含光轴的平面中的面积大小基本上相同，则当在截面S的区域中不存在投影面P时，投影面P和截面S的交迭可以仍然小于电极在垂直于截平面并且包含光轴的平面中的面积。一方面，这可以通过在反射器的相应区域中不存在要投影的表面(即没有反射表面)来实现(权利要求6至8)。

在截面S的区域中在投影面P中的凹处另一方面也可以通过如下方式实现：对于反射器的相应区域中的反射表面至截平面中的投影，至少部分没有自由的光路(权利要求9和10)。于是，辐射虽然通过聚束区域向回反射，然而在到达电极之前至少部分地被阻挡。