CN100401186C - 具有优良抗热性的低成本反射器 - Google Patents
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Abstract
一种反射器，其包括：一具有一构成为弧形表面的凹面的反射基件；和在所述凹面上的一反射膜，所述反射基件由一玻璃件构成，并具有一背面，该背面与所述凹面对置且呈凹凸形，所述背面具有的中心线平均粗糙度为10微米或更大，所述凹面的表面粗糙度小于0.05微米。
Description
技术领域
本发明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。
背景技术
作为使用在投影或发光装置中的反射器的反射基件，以往使用一玻璃件，其前面上有一构成一回转抛物面或回转椭圆面的凹面。在该反射基件的该凹面上用喷镀或真空镀膜形成一多层反射膜(例如一由25-50层二氧化硅膜和二氧化钛膜交替叠置的多层膜)。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装一光源灯的安装孔。
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。
发明内容
因此本发明的一个目的是提供一种反射器，它的抗热性优良，制造成本低。
本发明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发明的其他目的。
根据本发明的一个方面，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通过离子交换使机械强度提高的玻璃件构成。
根据本发明的另一个方面，提供一种反射器，它包括一具有一构成为弧形表面的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，所述背面具有的中心线平均粗糙度为10微米或更大，所述凹面的表面粗糙度小于0.05微米。
附图说明
图1为一具有本发明一实施例的反射器的光源装置的示意剖面图；
图2A和2B说明生成图1所示反射器所使用的离子交换技术；
图3为一具有本发明另一实施例的反射器的光源装置的示意剖面图；和
图4为并入图1所示反射器中的玻璃护板的可见光透射率曲线图。
具体实施方式
首先结合图1说明本发明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，玻璃中的碱金属离子会逐渐被空气中的水置换，从而玻璃件的机械强度降低。另一方面，如玻璃件的表面上形成有多层膜，它将用作一阻挡层，防止在玻璃中的碱金属离子与空气中的水之间发生置换，从而可防止机械强度的降低。
由25-50层高折射系数膜和低折射系数膜交替叠成、在30-380℃温度下热膨胀系数为30×10-7/℃到50×10-7/℃的一多层膜适合用作反射膜。作为高折射系数膜，适用的是二氧化钛、五氧化二钽、五氧化二铌等膜。作为低折射系数膜，适用的是SiO2、MgF2等膜。最好使用由二氧化钛和二氧化硅层交替叠置的膜，因为它的膜成形性和抗热性优良，而且成本低。作为膜形成方法，可使用喷镀或真空镀膜。
反射基件11最好用应变点为600℃或600℃以上的玻璃制成。此时，可获得反射基件的非常优良的抗热性，而且反射基件即使长期使用在高温下机械强度也不会降低。反射基件即使长期使用在高温下机械强度也不会降低的原因如下：
如上所述，离子交换法是这样一种方法，在该方法中，玻璃中的碱金属离子(锂、钠)用熔融盐中的离子半径较大的碱金属离子置换，因此在离玻璃表面几十微米(例如约20-30微米)的深度中生成压缩应力层，从而提高强度。但是，即使玻璃经离子交换，如在比玻璃的应变点高的温度下使用玻璃，玻璃表面中的压缩应力会逐渐削弱，从而玻璃强度会降低。一般来说，反射基件使用在约500-600℃温度下。因此，如使用应变点为600℃或600℃以上的玻璃件，即使长期使用压缩应力也不会削弱，因此可防止机械强度的降低。玻璃的应变点最好为620℃或620℃以上，为630℃或630℃以上更好。
下面结合图3说明一具有本发明另一实施例的反射器的光源灯。与图1所示相同的部件或部分用同一标号表示，不再赘述。
当处理或传送反射器10时，反射基件11的外表面即背面会因与其他部件接触而生成小瑕疵。如存在这类小瑕疵，当反射器10受热时应力会集中在瑕疵部位，可能造成反射基件11从该部位开始破裂。
为防止这种破裂，可把反射基件11的背面做成凹凸形(在图3中，凸部用11d表示，凹部用11e表示)。当反射基件11的背面呈凹凸形时，即使该背面抵靠另一部件，瑕疵只形成在凸部11d上而不大可能形成在凸部11d之间的凹部11e上。当反射器10受热时，应力倾向于集中在凹部11e上。但是，凹部11e上不大可能形成瑕疵，从而可防止应力集中在瑕疵上。
可适当设计凸部和凹部11d和11e的大小和数量，使得反射基件11的背面抵靠另一部件时瑕疵只形成在凸部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中的中心线平均高度(Ra)为10微米或10微米以上，最好为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个背面上，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铝硅酸玻璃、硼硅酸玻璃或结晶玻璃，但最好使用铝硅酸玻璃。与硼硅酸玻璃比较，铝硅酸玻璃的抗热性优良，容易用离子交换提高强度。更确切地说，硅酸铝玻璃的成分最好为50-80质量百分比的SiO2、5-35质量百分比的Al2O3和0.5-15质量百分比的Li2O+Na2O。
如上所述限定铝硅酸玻璃成分的理由如下：
SiO2为用来构成该玻璃的网状物的一种成分。SiO2的含量为50-80质量百分比，最好为55-75质量百分比，再好就是为60-72质量百分比。如SiO2的含量小于50质量百分比，应变点降低，而热膨胀系数变得极高，从而抗热性/抗冲击性降低。如SiO2的含量大于80质量百分比，玻璃很难熔化。
Al2O3也是一种用来构成该玻璃的网状物的成分，此外还便于离子交换。Al2O3的含量为5-35质量百分比，最好为10-30质量百分比，再好就是为12-28质量百分比。如Al2O3的含量小于5质量百分比，就很难获得上述效果，此外，应变点降低，玻璃容易失去透明性。如Al2O3的含量大于35质量百分比，玻璃的粘度变得极高，玻璃很难熔化。
Li2O和Na2O为用来调节玻璃粘度的成分，同时在离子交换中被置换。Li2O和Na2O的总含量为0.5-15质量百分比，最好为1-10质量百分比，再好就是为3-8质量百分比。如Li2O和Na2O的总含量小于0.5质量百分比，即使进行离子交换也无法获得足够强度。如Li2O和Na2O的总含量大于15质量百分比，玻璃容易失去透明性。特别是，当离子交换中玻璃中的Li2O用Na2O置换时，强度容易提高。因此Li2O的含量为1-7质量百分比是理想的。
除了上述成分，该玻璃还可含有质量百分比分别可能到10的K2O、MgO、CaO、ZnO、BaO、B2O3、TiO2、ZrO2、P2O5等等以及质量百分比为2的精炼剂，以便调节粘度、热膨胀系数、失去透明性、熔化性等等。特别是，玻璃的成分为60-72质量百分比的SiO2、12-28质量百分比的Al2O3、1-7质量百分比的Li2O、0-5质量百分比的Na2O、0-5质量百分比的K2O、0-5质量百分比的MgO、0-5质量百分比的ZnO、0-8质量百分比的BaO、0-8质量百分比的TiO2、0-7质量百分比的ZrO2、0-7质量百分比的P2O5和0-2质量百分比的精炼剂是理想的，因为这类玻璃的生产率极高。可单独使用As2O3、Sb2O3、SnO2、Cl等作为精炼剂，也可适当组合它们中的几种。另一方面，最好不使用As2O3，因为它对环境有害。
另一方面，硼硅酸玻璃的成分最好为70-85质量百分比的SiO2、5-18质量百分比的B2O3、1-5质量百分比的Al2O3和3-10质量百分比的Li2O+Na2O，在30-380℃温度下的热膨胀系数最好为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质量百分比，热膨胀系数增加，而抗热性降低。另一方面，如SiO2的含量大于85质量百分比，玻璃的熔化性降低。如B2O3的含量小于5质量百分比，玻璃的熔化性降低；如该含量大于18质量百分比，化学耐用性降低，玻璃变得不稳定。如Al2O3的含量小于1质量百分比，化学耐用性降低，玻璃变得不稳定；如该含量大于5质量百分比，玻璃的熔化性降低。如Li2O和Na2O的总含量小于3质量百分比，玻璃的熔化性降低，很难用离子交换提高强度；如该含量大于10质量百分比，热膨胀系数增加，抗热性降低。还可含有在总含量中到3质量百分比的Cl2、F2、Sb2O3、As2O3、Bi2O3、CaO、ZrO2等等作为其他成分。
另一方面，结晶玻璃的成分最好为55-80质量百分比的SiO2、15-30质量百分比的Al2O3、1-10质量百分比的Li2O+Na2O、0-10质量百分比的K2O、0.5-5质量百分比的MgO+CaO+BaO+ZnO、0.5-10质量百分比的TiO2+ZrO2+P2O5和0-2质量百分比的As2O3+Sb2O3，并通过热处理沉积β-石英固溶晶体或β-锂辉石晶体，并且在30-380℃温度下的热膨胀系数最好为-10×10-7-25×10-7/℃范围内。
如上所述限定结晶玻璃的成分的理由如下：如SiO2的含量小于55质量百分比，玻璃容易失去透明性；如该含量大于80质量百分比，玻璃很难熔化。如Al2O3的含量小于15质量百分比，热膨胀系数增加而抗热性降低；如该含量大于30质量百分比，玻璃很难熔化。如Li2O和Na2O的总含量小于1质量百分比，玻璃的熔化性降低，很难用离子交换提高强度。如Li2O和Na2O的总含量大于10质量百分比或如K2O的含量大于10质量百分比，热膨胀系数增加，抗热性降低。如MgO、CaO、BaO和ZnO的总含量小于0.5质量百分比，玻璃很难熔化；如该总含量大于5质量百分比，热膨胀系数增加，抗热性降低。TiO2、ZrO2和P2O5用作核形成剂。如这些成分的总含量小于0.5质量百分比，就很难结晶；如该总含量大于10质量百分比，玻璃很难熔化。As2O3和Sb2O3用作精炼剂，含量可达2质量百分比。
图1和3所示每个光源装置的反射器10的反射基件11都用压模法近似做成碗形。如反射基件11成形后其前面上的凹面的表面粗糙度(Ra)为0.05微米或以上，会造成光的不规则反射和存留用作离子交换的化学溶液。从而膜的成形性降低。因此，此时必须对该表面进行抛光，使得表面粗糙度(Ra)小于0.05微米，最好为0.03微米或以下。
玻璃护板13用低熔点玻璃料密封地装在反射基件11的前面上。为获得优良的密封性，玻璃护板13的制作材料最好与反射基件11相同。此外，玻璃护板13的一面或两面上都最好有防反射膜。在这一结构下，可防止从光源灯14发出的光在玻璃护板13表面上发生反射，从而可获得高强度投影或发光装置。该防反射膜还用来防止玻璃护板13的强度和透射率的降低。例如，如经离子交换的玻璃护板13长期处于高温下，玻璃中的碱金属离子逐渐被空气中地水置换，从而玻璃护板13的机械强度下降，而且变得模糊不清。另一方面，如玻璃护板13表面上有防反射膜，它将用作阻挡层，防止在玻璃中的碱金属离子与空气中的水之间发生置换，从而防止机械强度降低和防止玻璃变得模糊不清。鉴于此，玻璃护板13最好在两面上而不是只在一面上有防反射膜。
作为上述防反射膜，可使用由3-10层高折射系数膜和低折射系数膜交替叠置、在30-380℃温度下热膨胀系数为10×10-7-25×10-7/℃的一多层膜。作为高折射系数膜，可使用二氧化钛、五氧化二钽、五氧化二铌等膜。作为低折射系数膜，适用的SiO2、MgF2等膜。作为低反射系数膜，适用的是SiO2、MgF2等膜。最好使用由二氧化钛和二氧化硅层交替叠置的膜，因为它的膜成形性和抗热性优良，而且成本低。作为膜形成方法，可使用喷镀或真空镀膜。
在现有技术中，玻璃护板由厚度约为5.0mm的硼硅酸玻璃构成。但是，如机械强度提高，就可在厚度减小的情况下获得等于或大于现有玻璃护板强度的强度。此外，随着厚度减小，该装置的大小和重量也可减小。因此，厚度最好为3.0mm或以下，为2.5mm或以下更好。另一方面，如厚度减小得太多，就很难确保所需强度。因此，厚度应不小于0.5mm。玻璃护板13可用模制法如漂浮法、下拉法或辊平法制成板状。表面粗糙度(Ra)最好小于0.01微米。如成形表面的粗糙度大，可把该表面抛光到所需粗糙度值。
如玻璃护板13的可见光透射率低，从光源灯14发出的光就很难穿过玻璃护板13，造成亮度降低。因此，玻璃护板13的透射率在420-720nm波长内最好不小于95％，不小于97％更好。
下面使用按本发明的例子和对照例进一步作详细说明。
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
(质量百分比)
| 例1 | 例2 | 例3 | |
| SiO<sub>2</sub> | 66％ | 79％ | 66％ |
| Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | 22％ | 3％ | 22％ |
| Li<sub>2</sub>O | 4％ | - | 4％ |
| Na<sub>2</sub>O | 0.5％ | 4.5％ | 0.5％ |
| K<sub>2</sub>O | 0.5％ | - | 0.5％ |
| TiO<sub>2</sub> | 2％ | - | 2％ |
| ZrO<sub>2</sub> | 2％ | - | 2％ |
| P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> | 1.5％ | - | 1.5％ |
| BaO | 0.5％ | - | 0.5％ |
| B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | - | 13.5％ | - |
| Sb<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | 1％ | - | 1％ |
| 玻璃种类 | 铝硅酸玻璃 | 硼硅酸玻璃 | 结晶玻璃 |
表1中的例1和例2均按如下制备。首先把例1和例2的玻璃成分按表1调节好的材料放入一白金坩埚中后在电炉中在约1580℃温度下熔化。然后，把熔融玻璃倒入一模具后进行挤压，形成有一长方形开口的似碗形的玻璃反射基件，随后执行的过程是在该玻璃反射基件中形成灯安装孔。然后把该玻璃反射基件浸没在一温度保持在500℃的KNO3中历时6小时。
所得例1的玻璃反射基件在30-380℃温度下的平均热膨胀系数为43×10-7/℃，在其表面中形成一强压缩应力层。然后在该玻璃反射基件的凹面(反射面)上用真空镀膜形成一由40层TiO2和SiO2交替构成的反射膜。
所得例2的玻璃反射基件在30-380℃温度下的平均热膨胀系数为33×10-7/℃，在其表面中形成一强压缩应力层。然后在该玻璃反射基件的凹面(反射面)上用真空喷镀形成一由40层TiO2和SiO2交替构成的反射膜。
表1中例3如下制备。首先把例3的玻璃成分按表1调节好的材料放入一白金坩埚中后在电炉中在约1600℃温度下熔化。然后，把熔融玻璃倒入一模具后进行挤压，形成有一长方形开口的似碗形的玻璃反射基件，然后在该玻璃反射基件中加工出一灯安装孔。然后把该玻璃反射基件放入一电炉中根据一温度程序进行热处理，包括在780℃下历时2小时的核成形过程和在1160℃下历时1小时的晶体生长过程，从而晶化，然后慢慢冷却。温度升高速度从室温到核成形温度为300℃/小时，从核成形温度到晶体生长温度为100-200℃/小时。然后把该玻璃反射基件浸没在一温度保持在500℃的硝酸钾桶中历时24小时。如此获得的例3玻璃反射基件把β-锂辉石固体溶液沉积成主晶体，在30-380℃温度下的平均热膨胀系数为10×10-7/℃，在其表面中形成一强压缩应力层。然后在该玻璃反射基件的凹面上用真空喷镀形成一由40层TiO2和SiO2交替构成的反射膜。
表2示出按例4和对照例1和2的玻璃护板的成分、热膨胀系数、应变点和抗摔性破坏试验中破坏时的下落高度。
表2
(质量百分比)
| 例4 | 对照例1 | 对照例2 | |
| SiO<sub>2</sub> | 66％ | 66％ | 81％ |
| Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | 22％ | 22％ | 2％ |
| Li<sub>2</sub>O | 4％ | 4％ | - |
| Na<sub>2</sub>O | 0.5％ | 0.5％ | 3.5％ |
| K<sub>2</sub>O | 0.5％ | 0.5％ | 0.5％ |
| TiO<sub>2</sub> | 2％ | 2％ | - |
| ZrO<sub>2</sub> | 2％ | 2％ | - |
| P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> | 1.5％ | 1.5％ | - |
| BaO | 0.5％ | 0.5％ | - |
| Sb<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | 1％ | 1％ | - |
| B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | - | - | 13％ |
| 离子交换过程 | 有 | 无 | 1无 |
| 热膨胀系数(×10<sup>-7</sup>/℃) | 43 | 43 | 32 |
| 应变点 | 640℃ | 640℃ | 500℃ |
| 破坏时下落高度 | 60cm | 10cm | 10cm |
表2中例4的玻璃护板如下制备。
首先，把例4的玻璃成分按表2调节好的材料放入一白金坩埚中后在电炉中在约1580℃温度下熔化，然后辊压成一厚度为2mm的板，然后切割成大小约为60×65mm的长方形玻璃板。
然后，把该玻璃板浸没在一温度保持在500℃的硝酸钾桶中历时6小时，进行离子交换过程，从而在该玻璃板表面中形成一强压缩应力层。然后在该玻璃板的两面上用喷镀各形成一由8层TiO2和SiO2交替构成的防反射膜。
至于对照例1的玻璃护板，用与例4相同的方式形成一长方形玻璃板，然后，不进行离子交换过程，在该玻璃板的两面上用喷镀各形成一由8层TiO2和SiO2交替构成的防反射膜。
至于对照例2的玻璃护板，把对照例2的玻璃成分按表2调节好的材料放入一白金坩埚中后在电炉中在约1550℃温度下熔化，然后辊压成一厚度为5mm的板，然后切割成大小约为60×65mm的长方形玻璃板。然后，不进行离子交换过程，在该玻璃板的两面上用喷镀各形成一由8层TiO2和SiO2交替构成的防反射膜。
对如此获得的例4和对照例1和2的玻璃护板进行抗摔性试验。在该试验中，一有圆形尖端的锥形静重(200g)下落到玻璃板上，下落高度从10cm开始，然后以每10cm递增。结果，当静重从最初10cm高度下落时对照例1和2的玻璃护板都破碎。另一方面，例4玻璃护板在静重从60cm高度下落时才破碎。
还对在一电炉中在500℃下加热1小时后从该电炉中取出的例4玻璃护板进行了上述抗摔性试验。结果，该玻璃护板在静重从60cm高度下落时才破碎。
此外，在对例4玻璃护板如上所述加热后用分光光度计测量其可见光透射率。结果见图4。如图4所示，该玻璃护板在420-720nm波长范围内的透射率不小于95％。
从上可知，例4玻璃护板由于经过离子交换，因此机械强度提高；由于其两面上形成有防反射膜，因此即使受热也可防止玻璃护板的强度和透射率下降。
把表2所示例4玻璃护板装到表1所示例1-例3的反射基件上制成共60个光源装置，三种组合中的每一种组合包括20个光源装置。对这些光源装置的光源灯进行加热周期试验，在该试验中，重复50个加热周期，每一周期包括通电1小时和断电20分钟。然后观察玻璃护板和反射基件的状态。结果，所有光源装置的任何玻璃护板或反射基件都不出现裂纹。
为进行比较，使用用与例1相同的玻璃材料制成、不经离子交换过程的反射基件和表2所示对照例1的玻璃护板制成20个光源装置后进行上述加热周期试验。结果，有5个光源装置的反射基件和玻璃护板出现裂纹。
此外，当故意爆裂光源灯时，例1-例4光源装置的反射基件或玻璃护板不发生破碎，而对照例1和2光源装置的反射基件或玻璃护板由于灯的碎片发生破裂，故这些碎片洒得一地都是。
Claims (4)
1.一种反射器，其包括：
一具有一构成为弧形表面的凹面的反射基件；和
在所述凹面上的一反射膜，所述反射基件由一玻璃件构成，并具有一背面，该背面与所述凹面对置且呈凹凸形，所述背面具有的中心线平均粗糙度为10微米或更大，所述凹面的表面粗糙度小于0.05微米。
2.根据权利要求1所述的反射器，其特征在于，所述反射基件的中央有一用来安装一光源灯的灯安装孔。
3.根据权利要求1所述的反射器，其特征在于，所述反射膜为一多层膜。
4.根据权利要求1所述的反射器，其特征在于，所述玻璃件具有通过离子交换而提高的机械强度。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20080709 Termination date: 20130828 |