CN101109491A - 具有棱镜结构的反射器 - Google Patents

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CN101109491A CNA2007101366852A CN200710136685A CN101109491A CN 101109491 A CN101109491 A CN 101109491A CN A2007101366852 A CNA2007101366852 A CN A2007101366852A CN 200710136685 A CN200710136685 A CN 200710136685A CN 101109491 A CN101109491 A CN 101109491A
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斯特芬·克尔纳
埃伯哈德·库雷克
米夏埃尔·海嫩
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Abstract

本发明涉及一种具有反射棱镜的反射器，该反射器具有用于照明装置的支架，本发明还涉及一种照明设备，在该情况的照明设备中反射器永久地连接在照明装置上。

Description

具有棱镜结构的反射器
技术领域
本发明涉及一种棱镜反射器，并且涉及具有棱镜反射器的照明设备。
背景技术
棱镜反射器是已知的。因此，例如德意志帝国专利No.554562披露了用于街灯的灯罩，该灯罩部分装配有棱镜反射器。
已经证实这种棱镜反射器的缺点在于，它们大部分效率过低，也就是说由灯发射出的大部分光没有反射，而是在其后面离开反射器。
这种棱镜反射器的缺点尤其在于，即使照明装置相对于反射器的稍微偏移也会导致效率大大降低。
另外，从实际的反射器中还知道的是，代替反射棱镜这些反射器也可以设有反射涂层。这种反射涂层生产昂贵并且容易剥落。尤其由于在结合有例如数字投影仪(幻灯机)和汽车中的高功率照明装置的反射器的高热应力，脱落的可能性变大。
发明内容
相反，本发明的目的在于提供这样一种反射器，在该情况的反射器中减少了现有技术的所述缺点。
具体地说，本发明的目的在于提供一种设有棱镜反射器并且效率改善的照明设备。
另外，本发明的目的在于提供一种能够用于内部照明尤其是设有卤素白炽灯泡并且具有高效率的照明设备。
另外，本发明的目的在于实现反射器和照明装置的容易更换的组件，它可以用于单纯照明任务以及数字投影仪。
本发明的目的已经通过如在其中一项独立权利要求中限定的反射器和照明设备实现。
本发明的优选实施方案和改进之处可以从相应的从属权利要求中获悉。
根据本发明，提供了这样一种反射器，它包括用于照明装置的支架并且具有至少分段设有反射棱镜的主元件。通过将用于照明装置的支架结合在反射器中来实现对照明装置的良好调节。另外，可以实现照明装置和反射器的容易更换的组合，它是能够容易更换并且尤其还适用于数字投影仪和用于照明室内的卤素反射器的组件。
根据本发明的优选实施方案，反射器的主元件基本上为旋转对称设计。
数字投影仪尤其设有抛物线结构主元件，它基本上产生出平行光发射。
可选的是，主元件也可以为椭圆形设计，由此可以实现聚光灯。
但是，尤其对于在室内的照明任务而言，也可以提供其它结构。在该情况中，设有具有10°-60°的孔径角的反射器。
为了获得良好的效率，反射棱镜优选以基本上径向方式从用于照明装置的支架开始延伸，也就是说反射棱镜以基本上星形方式从反射器中心向外延伸，并且同时以基本上切向方式延伸至反射器的主元件的内侧表面。
在本发明的优选实施方案中，反射器具有不可分割设计。因此，反射器可以制作成例如压制玻璃部件。
可选的是，虽然对于大多数用途而言玻璃具有更高的光学品质和更高的热稳定性，但是还可以考虑采用透明塑料。
反射器主元件优选具有10-100个并且最好具有20-50个反射棱镜。已经发现，在与具有卤素照明装置的反射器结合的反射棱镜的数量大约为30能够产生特别好的效率。
优选为旋转对称设计的反射器的主元件的直径为1-15cm，优选为2-10cm，并且更优选为3-6cm。
具体地说，提供装配有卤素照明装置并且其直径大约为50mm的反射器。本发明人已经发现，甚至能够使用相对较小的反射器作为具有合格效率的棱镜反射器。
反射棱镜在顶端处其棱角半径小于0.3mm，优选小于0.1mm，并且尤其优选小于0.05mm。反射器的效率由于这种较小的棱角半径而降低。
为此，在各个反射棱镜的过渡部分处的棱边也构成为棱角半径小于0.3mm，优选小于0.1mm，并且尤其优选小于0.05mm。
在本发明的一个改进之处中，反射棱镜以基本上径向方式从用于照明装置的支架中延伸出，并且在每种情况下从一个端部向另一个端部扭转1°-20°，优选为2°-10°。反射棱镜因此不会完全按照星形方式延伸，但是也可以使它们尤其扭转4°-6°。该结构导致反射器具有更讨人喜欢的光学外观。
在本发明的一个改进之处中，用于照明装置的支架具有用于精确调节照明装置的接头。该接头例如为锥体或类似结构。对于本发明的目的而言，将该接头理解为任意能够确保照明装置在规定位置中插入的所期望装置。
因此，一旦将光学装置插入或者一旦更换该照明装置，则防止了该位置偏离所期望的位置，因为在本发明的创造性的棱镜反射器的情况中照明装置的不精确调节会大大损害效率。
在本发明的一个改进之处中，反射器的主元件的内侧表面至少分段构成。具体地说，反射器的主元件的内侧表面设有多个小面。
在该情况中已经发现，尤其是聚光结构例如沿着该表面弯曲的圆柱形透镜能够改善反射器的效率。
由于照明装置所发射出的光的折射，形成多个小面实现了光束沿着与反射棱镜垂直的轴线方向衍射，从而也改善了反射器的效率。
可选的是，反射器的内侧表面也能够具有光滑结构。
另外，本发明涉及构成有本发明的创造性的反射器的照明设备。
该照明设备包括优选可以调节并且紧固在反射器中的照明装置。
具体地说，可以将照明装置胶粘或镶铸在其中。
这种结构实现了一种紧凑的可更换的照明装置，在该情况的照明装置中反射器与白炽灯泡一起更换。
根据所使用的灯类型，在该情况中可以为反射器设置尤其吸收UV辐射的盖板。
但是，尤其在数字投影仪的情况中，该盖板还能用作破碎保护件。
本发明的照明设备设备按照这样一种方式设计，即向前发射的光与向后反射的光的比例大于1.5，优选大于1.8，并且尤其优选大于2.2。
因此，可以实现将2/3光向前发射的照明设备。
优选使用卤素灯作为照明装置。
本发明尤其用于数字投影仪，在该情况下它由具有非常高的光输出的照明装置制成，并且与此相关地大量地产生出非常高的热量。
附图说明
下面将参照以下附图即图1至图7对本发明进行更详细的说明，其中：
图1显示出本发明反射器的示例性实施方案的局部切除侧视图；
图2显示出本发明的反射器的剖视图；
图3显示出本发明的反射器的后侧的示意图；
图4显示出本发明反射器的示例性实施方案的平面图；
图5显示出反射器的可选实施方案的平面图；
图6显示出本发明照明设备的示例性实施方案；并且
图7显示出根据图3的本发明反射器的细节的示意图。
具体实施方式
下面参照图1来对本发明的反射器1的示例性实施方案的基本结构进行更详细说明。反射器1包括主元件2和用于照明装置4的支架。主元件2基本上为绕旋转轴线5旋转对称的设计。
用于照明装置4的支架位于主元件2的基部处，并且其部分不是旋转对称的设计。
反射器1的右手侧在该视图中被切掉。在反射器的左手侧可以看到反射棱镜3，该反射棱镜3以基本上径向方式从用于照明装置4的支架发出并且以星形的方式向上延伸。
反射器1由压制玻璃构成，并且优选与卤素照明装置(未示出)装配在一起。
反射器1具有大约30个反射棱镜3。以星形的方式围绕着旋转轴线5延伸的反射棱镜3基本上跟随着主元件2的倾斜。
为了实现更高的效率，还可以与该基本上切向方向(未示出)分段偏离。
图2显示出本发明反射器的示例性实施方案的示意性剖视图。该剖视图具体显示出主元件的玻璃壁6，它们无缝地汇聚到照明装置4的支架中。反射器因此为单体结构。用于照明装置4的支架具有基本上锥形渐缩的接头7。这确保了照明装置(未示出)布置在规定位置中。
反射器1在出光侧上设有盖板8，该盖板粘接到周向腹板上。盖板8由吸收UV的材料构成，并且同时用作破碎保护件。
图3显示出本发明反射器1的示例性实施方案的后侧的示意图。尤其可以看到30个反射棱镜，它们以星形的方式围绕着用于照明装置4的支架延伸。
用于照明装置的支架具有两个用于照明装置(未示出)的触点的衬套10。当与照明装置(未示出)装配时，反射器然后能够插入到灯(未示出)中。
图4显示出本发明反射器的示例性实施方案的正面的平面图。反射器的主元件2在该示例性实施方案中具有平滑的结构，因此光束(未示出)能够穿过该平滑表面进入反射小面。
图5显示出反射器1的可选实施方案，其中反射器的主元件2的内侧表面设有小面。光束(未示出)尤其能够通过这些小面沿着反射棱镜的法线方向排列。
在这些小面设计成弯曲的柱状透镜时进一步改善了效率。
图6显示出本发明照明设备11的示意性实施方案。照明设备11包括反射器2，在该照明设备中粘接有在这里构成为卤素灯的照明装置12。照明装置因此进行最佳定位以便实现反射器2的最佳效率。
盖板8防止了UV辐射进入，并且同时用作破碎保护件。
参照图7，该图显示出反射器的示例性实施方案的细节，其目的是为了更详细地说明反射棱镜3的几何形状。以星形方式从用于照明装置4的支架发出的反射棱镜3在顶端13处的边缘半径小于0.3mm。在各个反射棱镜之间的过渡边缘14也是如此。
反射棱镜3具有顶锥角，即在顶端13处的角度为90°。
不必说本发明不限于前面所述特征的组合，但是本领域普通技术人员会将所有这些所述特征在容易想到的程度上组合在一起。
参考标号列表
1  反射器
2  主元件
3  反射棱镜
4  用于照明装置的支架
5  旋转轴线
6  玻璃壁
7  接头
8  盖板
9  腹板
10 衬套
11 照明设备
12 照明装置
13 顶端
14 过渡边缘

Claims (26)

1.一种反射器，它包括用于至少一个照明装置的至少一个支架，该反射器具有至少分段设有反射棱镜的主元件。
2.如前面权利要求所述的反射器，其中，所述主元件基本上为旋转对称设计。
3.如权利要求2所述的反射器，其中，所述主元件基本上为抛物线设计。
4.如权利要求2所述的反射器，其中，所述主元件基本上为椭圆形设计。
5.如前面权利要求中任一项所述的反射器，其中，所述反射棱镜以基本上径向方式从用于照明装置的支架开始延伸。
6.如前面权利要求中任一项所述的反射器，其中，反射器为不可分割设计。
7.如前面权利要求中任一项所述的反射器，其中，所述反射器由玻璃构成。
8.如前面权利要求中任一项所述的反射器，其中，所述反射器的主元件具有10-100个、优选20-50个反射棱镜。
9.如前面权利要求中任一项所述的反射器，其中，所述反射器的主元件的直径为1-15cm，优选为2-10cm，并且更优选为3-6cm。
10.如前面权利要求中任一项所述的反射器，其中，所述反射棱镜至少部分在顶端处的棱角半径小于0.3mm，优选小于0.1mm，并且尤其优选小于0.05mm。
11.如前面权利要求中任一项所述的反射器，其中，所述反射棱镜以基本上径向方式从用于照明装置的支架中延伸，并且在每种情况下从一个端部向另一个端部扭转1°-20°，优选为2°-10°。
12.如前面权利要求中任一项所述的反射器，其中，所述反射器的主元件基本上为旋转对称设计，并且其孔径角为10°-60°，优选为30°-50°。
13.如前面权利要求中任一项所述的反射器，其中，用于照明装置的支架具有用于精确调节照明装置的接头。
14.如前面权利要求中任一项所述的反射器，其中，所述反射器的主元件的内侧表面至少分段构成。
15.如前面权利要求中任一项所述的反射器，其中，在至少分段的反射器的主元件的内侧表面上布置有聚光结构，尤其是弯曲的圆柱形透镜。
16.如前面权利要求中任一项所述的反射器，其中，在至少分段的反射器的主元件的内侧表面上布置有折射结构。
17.如前面权利要求中任一项所述的反射器，其中，所述折射结构按照这样一种方式设计，从而从光源发射出的光束至少部分沿着与反射棱镜垂直延伸的轴线方向被反射。
18.如权利要求1至12中任一项所述的反射器，其中，所述反射器的内侧表面至少部分是光滑的。
19.一种照明设备，它包括如前面权利要求中任一项所述的反射器以及至少一个照明装置。
20.如前面权利要求中所述的照明设备，其中，所述照明装置被调节并且紧固在反射器中。
21.如前面权利要求中任一项所述的照明设备，其中，所述照明装置胶粘或镶铸在反射器中。
22.如前面权利要求中任一项所述的照明设备，其中，所述反射器具有基本上旋转对称的主元件，该主元件设有尤其吸收UV辐射的盖板。
23.如前面权利要求中任一项所述的照明设备，其中，向前发射的光与向后发射的光的比例大于1.5，优选大于1.8，并且尤其优选大于2.2。
24.如前面权利要求中任一项所述的照明设备，其中，所述照明装置为卤素灯。
25.一种用于数字投影仪的灯，它包括如前面权利要求中任一项所述的照明设备。
26.一种用于机动车的灯，尤其是机动车前灯，它包括如前面权利要求中任一项所述的照明设备。
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