DE102006034324B4 - Reflector with prism structure - Google Patents
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Abstract
Einstückig ausgebildeter Reflektor, welcher einen Hauptkörper aus Glas mit einem Durchmesser zwischen 1 und 15 cm und eine in dem Reflektor integrierte Aufnahme für zumindest ein Leuchtmittel aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptkörper mit Reflexionsprismen versehen ist.One-piece reflector, which has a main body made of glass with a diameter between 1 and 15 cm and a receptacle integrated in the reflector for at least one lamp, characterized in that the main body is provided with reflection prisms.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft einen Prismenreflektor sowie eine Leuchtvorrichtung mit einem Prismenreflektor.The invention relates to a prism reflector and a lighting device with a prism reflector.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Prismenreflektoren sind bekannt. So zeigt beispielsweise die Reichspatentschrift
Als nachteilig an derartigen Prismenreflektoren hat sich gezeigt, dass diese zumeist einen zu geringen Wirkungsgrad haben, dass heißt ein großer Teil des von einer Lampe emittierten Lichts wird nicht reflektiert, sondern verlässt den Reflektor an seiner Rückseite.A disadvantage of such prism reflectors has been shown that they usually have a too low efficiency, that is, a large part of the light emitted by a lamp is not reflected, but leaves the reflector on its back.
Nachteilig an derartigen Prismenreflektoren ist insbesondere, dass bereits geringe Verschiebungen des Leuchtmittels relativ zum Reflektor einen stark verminderten Wirkungsgrad zur Folge haben können.A disadvantage of such prism reflectors is in particular that even slight displacements of the luminous means relative to the reflector can have a greatly reduced efficiency result.
Weiter sind aus der Praxis Reflektoren bekannt, welche anstelle von Reflektionsprismen mit einer spiegelnden Beschichtung versehen sind. Eine derartige Spiegelbeschichtung ist aufwändig herzustellen und kann zum Abplatzen neigen. Diese Neigung zum Abplatzen wird insbesondere durch hohe Temperaturbelastung des Reflektors bei starken Leuchtmitteln, etwa in digitalen Projektoren (Beamern) und Fahrzeugen, verstärkt.Next reflectors are known from practice, which are provided instead of reflection prisms with a reflective coating. Such a mirror coating is complicated to manufacture and may tend to flake off. This tendency to flaking off is intensified in particular by the high temperature load of the reflector in the case of powerful light sources, for example in digital projectors (beamers) and vehicles.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen Reflektor zu schaffen, bei welchem die genannten Nachteile des Standes der Technik verringert werden.The invention is the object of the invention to provide a reflector in which the mentioned disadvantages of the prior art are reduced.
Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung, eine Leuchtvorrichtung bereitzustellen, welche mit einem Prismenreflektor versehen ist und einen verbesserten Wirkungsgrad hat.In particular, the object of the invention to provide a lighting device, which is provided with a prism reflector and has an improved efficiency.
Weiter ist Aufgabe der Erfindung, eine Leuchtvorrichtung bereitzustellen, welche zur Innenraumbeleuchtung, insbesondere versehen mit Halogenglühbirnen, verwendet werden kann und einen hohen Wirkungsgrad besitzt.It is another object of the invention to provide a lighting device which can be used for interior lighting, in particular provided with halogen incandescent bulbs, and has a high efficiency.
Weiter ist Aufgabe der Erfindung, eine leicht austauschbare Kombination aus Reflektor und Leuchtmittel bereitzustellen, welche sowohl für reine Beleuchtungsaufgaben als auch für digitale Projektoren verwendet werden kann.Another object of the invention to provide an easily replaceable combination of reflector and light source, which can be used for both pure lighting tasks and for digital projectors.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Die Aufgabe der Erfindung wird bereits durch einen Reflektor sowie durch eine Leuchtvorrichtung nach einem der unabhängigen Ansprüche gelöst.The object of the invention is already achieved by a reflector and by a lighting device according to one of the independent claims.
Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen.Preferred embodiments and further developments of the invention can be found in the respective subclaims.
Gemäß der Erfindung ist ein Reflektor vorgesehen, welcher eine Aufnahme für ein Leuchtmittel umfasst und einen Hauptkörper aufweist, der zumindest abschnittsweise mit Reflexionsprismen versehen ist.According to the invention, a reflector is provided, which comprises a receptacle for a luminous means and has a main body, which is provided at least in sections with reflection prisms.
Durch die Integration der Aufnahme für das Leuchtmittel in dem Reflektor wird gute Justierung des Leuchtmittels erreicht. Zudem kann eine einfach austauschbare Kombination aus Leuchtmittel und Reflektor bereitgestellt werden, bei welcher es sich um eine einfach austauschbare Einheit handelt, die insbesondere auch für digitale Projektoren und Halogenreflektoren zur Beleuchtung im Innenbereich geeignet ist.By integrating the receptacle for the lamp in the reflector good alignment of the lamp is achieved. In addition, an easily replaceable combination of lamp and reflector can be provided, which is an easily replaceable unit, which is particularly suitable for digital projectors and halogen reflectors for lighting indoors.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Hauptkörper des Reflektors im wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet.According to a preferred embodiment of the invention, the main body of the reflector is formed substantially rotationally symmetrical.
Insbesondere für digitale Projektoren ist ein parabolisch ausgestalteter Hauptkörper vorgesehen, welcher im wesentlichen eine parallele Lichtabstrahlung erzeugt.In particular for digital projectors, a parabolically configured main body is provided, which essentially generates a parallel light emission.
Alternativ kann der Hauptkörper auch elliptisch ausgebildet sein, wodurch ein Spotlicht bereitgestellt werden kann.Alternatively, the main body may also be elliptical, whereby a spotlight may be provided.
Insbesondere für Beleuchtungsaufgaben im Innenbereich sind aber auch andere Gestaltungen vorgesehen. Dabei sind Reflektoren mit einem Öffnungswinkel zwischen 10° und 60° vorgesehen.In particular, for lighting tasks in the interior but other designs are provided. Reflectors are provided with an opening angle between 10 ° and 60 °.
Die Reflexionsprismen verlaufen zur Erzielung eines guten Wirkungsgrades vorzugsweise im Wesentlichen radial von der Aufnahme für das Leuchtmittel ausgehend, dass heißt die Reflexionsprismen erstrecken sich im Wesentlichen sternförmig von einem Zentrum des Reflektors aus und verlaufen dabei gleichzeitig im Wesentlichen tangential zur Innenfläche des Reflektorhauptkörpers.To achieve good efficiency, the reflection prisms preferably extend substantially radially from the receptacle for the luminous means, that is to say that the reflection prisms extend essentially in a star shape from a center of the reflector and at the same time run substantially tangentially to the inner surface of the reflector main body.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Reflektor einstückig ausgebildet. So kann der Reflektor beispielsweise als Glaspressteil bereit gestellt werden.In a preferred embodiment of the invention, the reflector is integrally formed. For example, the reflector can be provided as a glass pressed part.
Alternativ kommt auch ein transparenter Kunststoff als Material in Betracht, wobei Glas allerdings für die meisten Anwendungen die höhere optische Güte und eine höhere Temperaturstabilität aufweist. Alternatively, a transparent plastic material is also considered, although glass has the higher optical quality and a higher temperature stability for most applications.
Der Reflektorhauptkörper hat vorzugsweise zwischen 10 und 100 und besonders bevorzugt zwischen 20 und 25 Reflexionsprismen. Es hat sich herausgestellt, dass sich mit einer Anzahl von etwa 30 Reflexionsprismen bei einem Reflektor mit einem Halogenleuchtmittel ein besonders guter Wirkungsgrad einstellt.The reflector main body preferably has between 10 and 100 and more preferably between 20 and 25 reflection prisms. It has been found that with a number of about 30 reflection prisms in a reflector with a halogen bulb sets a particularly good efficiency.
Der Reflektorhauptkörper, welcher vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgebildet ist, hat einen Durchmesser zwischen 10 und 15 cm, bevorzugt zwischen 2 und 10 cm und besonders bevorzugt zwischen 3 und 6 cm.The reflector main body, which is preferably rotationally symmetrical, has a diameter between 10 and 15 cm, preferably between 2 and 10 cm and particularly preferably between 3 and 6 cm.
Es sind insbesondere mit Halogenleuchtmitteln bestückte Reflektoren mit einem Durchmesser von etwa 50 mm vorgesehen. Der Erfinder hat heraus gefunden, dass auch kleinere Reflektoren als Prismenreflektoren mit akzeptablem Wirkungsgrad bereit gestellt werden können.There are provided in particular with halogen lamps equipped reflectors with a diameter of about 50 mm. The inventor has found that even smaller reflectors can be provided as prism reflectors with acceptable efficiency.
Die Reflexionsprismen haben an der Spitze einen Kantenradius von weniger als 0,3 mm, vorzugsweise von weniger als 0,1 mm und besonders bevorzugt von weniger als 0,05 mm. Durch diesen geringen Kantenradius wird der Wirkungsgrad des Reflektors verringert.The reflection prisms have at the tip an edge radius of less than 0.3 mm, preferably less than 0.1 mm and more preferably less than 0.05 mm. This small edge radius reduces the efficiency of the reflector.
In entsprechender Weise sind auch die Kanten an den Übergängen der einzelnen Reflexionsprismen mit einem Kantenradius von weniger als 0,3 mm, bevorzugt von weniger als 0,1 mm und besonders bevorzugt von weniger als 0,05 mm ausgestaltet.Correspondingly, the edges at the transitions of the individual reflection prisms are designed with an edge radius of less than 0.3 mm, preferably less than 0.1 mm and particularly preferably less than 0.05 mm.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung gehen die Reflexionsprismen im Wesentlichen radial von der Aufnahme für das Leuchtmittel aus und sind jeweils von einem Ende bis zum anderen Ende zwischen 1 und 20°, bevorzugt zwischen 2 und 10° verdreht. Die Reflexionsprismen verlaufen also nicht genau strahlenförmig, sondern es ist vorgesehen, diese insbesondere zwischen 4 und 6° zu verdrehen. Diese Ausgestaltung führt zu einem ansprechenderen optischen Aussehen des Reflektors.In a further development of the invention, the reflection prisms proceed essentially radially from the receptacle for the luminous means and are each rotated from one end to the other end between 1 and 20 °, preferably between 2 and 10 °. The reflection prisms thus do not run exactly radiating, but it is intended to rotate them in particular between 4 and 6 °. This embodiment results in a more pleasing optical appearance of the reflector.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung weist die Aufnahme für das Leuchtmittel eine Passung zur genauen Justierung des Leuchtmittels auf. Bei der Passung kann es sich beispielsweise um einen Konus oder Ähnliches handeln. Im Sinne der Erfindung wird als Passung ein beliebiges Mittel verstanden, welches sicherstellt, dass das Leuchtmittel in einer definierten Position eingesetzt ist.In a further development of the invention, the receptacle for the lighting means has a fit for precise adjustment of the lighting means. The fit may be, for example, a cone or the like. For the purposes of the invention, the term "fit" is understood to mean any means which ensures that the lighting means is used in a defined position.
So wird verhindert, dass beim Einsetzen des Leuchtmittels oder beim Austausch des Leuchtmittels die Position von der Sollposition abweicht, da bei dem erfindungsgemäßen Prismenreflektor der Wirkungsgrad sich durch eine ungenaue Justierung des Leuchtmittels stark verschlechtern kann.This prevents the position from deviating from the desired position when the illuminant is inserted or when the illuminant is replaced, since the efficiency of the prism reflector according to the invention can be greatly impaired by inaccurate adjustment of the illuminant.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist die Innenfläche des Reflektorhauptkörpers zumindest abschnittsweise strukturiert. Es ist insbesondere vorgesehen, die Innenfläche des Reflektorhauptkörpers mit Facetten zu versehen.In a development of the invention, the inner surface of the reflector main body is structured at least in sections. In particular, it is provided to provide the inner surface of the reflector main body with facets.
Es hat sich dabei herausgestellt, dass insbesondere Licht sammelnde Strukturen wie beispielsweise entlang der Oberfläche gekrümmte Zylinderlinsen den Wirkungsgrad des Reflektors verbessern.It has been found that, in particular light-collecting structures such as along the surface curved cylindrical lenses improve the efficiency of the reflector.
Auch eine Facettierung, welche durch eine Refraktion des vom Leuchtmittel ausgestrahlten Lichtes erreicht, dass Strahlen in Richtung einer senkrecht zum Reflektionsprisma verlaufenden Achse gebeugt werden, verbessert den Wirkungsgrad des Reflektors.Also, a faceting, which achieves by a refraction of the emitted light from the lamp that rays are diffracted in the direction of an axis perpendicular to the reflection prism axis, improves the efficiency of the reflector.
Alternativ kann die Innenfläche des Reflektors auch glatt ausgestaltet werden.Alternatively, the inner surface of the reflector can also be made smooth.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Leuchtvorrichtung, welche mit einem erfindungsgemäßen Reflektor ausgestaltet ist.The invention further relates to a lighting device which is designed with a reflector according to the invention.
Die Leuchtvorrichtung umfasst ein Leuchtmittel, welches vorzugsweise in dem Reflektor justiert und befestigt ist.The lighting device comprises a lighting means, which is preferably adjusted and fixed in the reflector.
Insbesondere kann das Leuchtmittel eingeklebt oder eingegossen werden.In particular, the bulbs can be glued or cast.
Durch eine derartige Ausgestaltung wird ein kompaktes, austauschbares Leuchtmittel bereitgestellt, bei welchem der Reflektor zusammen mit der Glühbirne ausgetauscht wird.Such a configuration provides a compact, exchangeable illuminant, in which the reflector is exchanged together with the light bulb.
Der Reflektor kann dabei, je nach eingesetztem Lampentyp, mit einer insbesondere UV-Strahlung absorbierenden Abdeckscheibe versehen werden.Depending on the type of lamp used, the reflector can be provided with a cover panel absorbing in particular UV radiation.
Die Abdeckscheibe kann aber auch als Splitterschutz dienen, insbesondere bei digitalen Projektoren.The cover can also serve as splinter protection, especially in digital projectors.
Die erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung ist derart ausgebildet, dass das Verhältnis von nach vorne zu nach hinten emittierten Licht mehr als 1,5, vorzugsweise mehr als 1,8, und besonders bevorzugt mehr als 2,2% beträgt.The lighting device according to the invention is designed such that the ratio of light emitted forward to backward is more than 1.5, preferably more than 1.8, and more preferably more than 2.2%.
Es wird also eine Leuchtvorrichtung bereitgestellt, welche mehr als 2/3 des Lichtes nach vorne abstrahlt. Thus, a lighting device is provided which emits more than 2/3 of the light forward.
Vorzugsweise wird als Leuchtmittel eine Halogenlampe verwendet.Preferably, a halogen lamp is used as the light source.
Die Erfindung ist insbesondere für digitale Projektoren vorgesehen, bei welchen Leuchtmittel mit sehr hoher Lichtleistung und damit verbunden zumeist sehr hoher Wärmeerzeugung verwendet werden.The invention is intended in particular for digital projectors, in which lamps with very high light output and, associated therewith, usually very high heat generation are used.
Weiter ist ein Einsatz in Fahrzeugscheinwerfern vorgesehen.Furthermore, an insert is provided in vehicle headlights.
Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die Erfindung soll im Folgenden anhand der Zeichnungen
Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings
Bezugnehmend auf
Die Aufnahme für das Leuchtmittel
In dieser Darstellung ist die rechte Seite des Reflektors
Der Reflektor
Der Reflektor
Um einen besseren Wirkungsgrad zu erreichen, kann von diesem im Wesentlichen tangentialen Verlauf auch abschnittsweise abgewichen werden (nicht darsgetellt).In order to achieve better efficiency, it is also possible to deviate from this essentially tangential course in sections (not shown).
Der Reflektor ist also einstückig ausgebildet. Die Aufnahme für das Leuchtmittel
An der Lichtaustrittsseite ist der Reflektor
Die Aufnahme für das Leuchtmittel weist zwei Durchführungen
Der Wirkungsgrad wird weiter verbessert, wenn die Facetten als gekrümmte Zylinderlinsen ausgebildet sind.The efficiency is further improved when the facets are formed as curved cylindrical lenses.
Eine Abdeckscheibe
Bezug nehmend auf
Die Reflexionsprismen
Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf eine Kombination vorstehend genannter Merkmale beschränkt ist, sondern dass der Fachmann sämtliche genannten Merkmale, soweit sinnvoll, kombinieren wird.It is understood that the invention is not limited to a combination of the above-mentioned features, but that the skilled person will combine all the features mentioned, as far as appropriate.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Reflektorreflector
- 22
- Hauptkörpermain body
- 33
- Reflexionsprismareflection prism
- 44
- Aufnahme für LeuchtmittelRecording for bulbs
- 55
- Rotationsachseaxis of rotation
- 66
- Glaswandglass wall
- 77
- Passungfit
- 66
- Abdeckscheibecover plate
- 99
- Stegweb
- 1010
- Durchführungexecution
- 1111
- Leuchtvorrichtunglighting device
- 1212
- LeuchtmittelLamp
- 1313
- Spitzetop
- 1414
- ÜbergangskanteTransition edge
Claims (24)
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R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20120302 |
|
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