DE19543005C2 - Reflektor für eine selektiv strahlende Lichtquelle und Verwendung in einer Leuchte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Reflektor für eine selektiv strahlende Lichtquelle, der aus Metall besteht und dessen reflektierende Oberfläche mit einer Interferenz­ schicht versehen ist, sowie die Verwendung eines solchen Reflektors in einer Leuchte.

Aus der DE 25 35 174 A1 ist eine Reflektor für Selektiv-Strahlenlichtquellen, wie z. B. Lampen deren Spektrum aus einzelnen Linien oder wenigen schmalen Banden besteht, bekannt, wobei der Reflektor aus Material hohen Reflexions­ grades besteht und eine Schutzschicht aufweist, die so geschaffen ist, dass die durch die Schutzschicht entstehenden Interferenzfarben sich zu weißem Licht mischen und die unangenehmen Farbeffekte im Streulicht, wie sie bei Linien­ spektren auftreten werden können, vermieden werden.

Als problematisch erweist sich der Einsatz solcher bekannter Reflektoren, falls eine Wirkung als Kaltlichtspiegel erwünscht ist, bei dem eine Farbkonversion in Richtung kurzwelliges Lichts vorgenommen wird und vorgegebene Anteile des Spektrums, wie z. B. Anteile des Infrarot-Spektrums und auch Teile des Rot- Die Aufgabe wird vorrichtungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Als vorteilhaft erweist sich die einfache Herstellung des Reflektors durch einen einfachen Preß- bzw. Drückvorgang mit geringen Werkzeugkosten.

Als besonders vorteilhaft erweist es sich, daß das Interferenzfilter so ausgebildet ist, daß es wie eine Entspiegelung der Metalloberfläche wirkt und damit unerwünschte Strahlung in Form von wärme in die Oberfläche eindringen kann.

Als vorteilhaft erweist sich die Verwendung in einer Leuchte für medizinische Anwendungen, insbesondere Operationsleuchte, da das Gewicht des Reflektors gegenüber einem üblichen Glasreflektor stark reduziert ist.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Fig. 1, 2 und 3 näher erläutert.

Fig. 1 zeigt als Ausführungsbeispiel einen Reflektor, dessen reflektierende Innenfläche als Teil der Oberfläche eines Ellipsoiden ausgebildet ist;

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf den inneren Teil des Reflektors nach Fig. 1;

In Fig. 3 ist beispielhaft das Schema einer Schichtenfolge auf der reflektierenden Oberfläche des Reflektors nach Fig. 1, bzw Fig. 2 dargestellt.

Gemäß Fig. 1 weist die innere spiegelnde Oberfläche 2 des Reflektors 1 eine Vielzahl von ebenen Facetten 3 in Form eines strahlenförmig von der Öffnung 4 für die Lichtquelle ausge­ henden Rasters auf, welche für eine weitgehend schattenfreie und gleichmäßige Ausleuchtung des beleuchteten Feldes sorgen, da jede Facette jeweils nahezu das gesamte Operations- bzw. Spektrums absorbiert werden sollen; denn der aus der DE 25 35 174 A1 be­ kannte Spiegel reflektiert auch die Rot- bzw. Infrarot-Anteile der erzeugten Strahlung.

Ein Reflektor der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art ist aus der GB 2 229 264 A bekannt. Die Dicke der Interferenzschicht beträgt zwischen 36 nm und 323 nm.

Die DE 26 04 921 B2 beschreibt eine für medizinische oder zahnärztliche Zwecke bestimmte Leuchte mit einem Reflektor, der aus einem Glaskörper besteht und auf der der Glühlampe zu- und/oder abgewandten Seite eine Schichtenfolge aus im Wechsel hoch- und niedrigbrechenden Werkstoffen aufweist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, unerwünschte Spektral-Anteile wie z. B. Infrarot-Strahlung oder auch Rotlicht-Anteile insbesondere von Tempera­ turstrahlern, beispielsweise Halogen-Glühlampen, zwecks Verbesserung der Farbeigenschaften aus der abgegebenen Strahlung herauszufiltern, die mit der Strahlung verbundene Wärme im Leuchtengehäuse zurückzuhalten und ggf. die mit der Strahlung verbundene Wärme über Leuchtengehäuse mittels Konvekti­ on und Ausstrahlung abzuführen.

Beleuchtungsfeld ausleuchtet. Das strahlenförmig von der Öffnung 4 ausgehende Raster ist an­ hand der Fig. 2 erkennbar dargestellt.

Wie Fig. 3 zu entnehmen ist, wird auf den aus Aluminium bestehenden Rohling 1' des Reflek­ tors eine Vielzahl von Schichten aufgebracht, die wechselweise aus einem hochbrechenden Material, und aus einem niedrig brechenden Material bestehen. Dabei besteht wenigstens eine Schicht aus Metall. Die Schichtfolge niedrig brechend, hoch brechend, kann sich dabei mehr­ fach wiederholen, wobei es jedoch auch möglich ist, auf das Metall eine hoch brechende Schicht und erst dann eine niedrig brechende Schicht folgen zu lassen; die äußere Deckschicht D besteht im wesentlichen aus Siliziumdioxid und dient als Schutzschicht gegen mechanische oder auch chemische Angriffe gegenüber der Reflektoroberfläche. Die Dicke der einzelnen Schichten liegt im Bereich von 50 nm bis 2000 nm, wobei auftreffendes Licht ab einer Wellen­ länge von 400 nm mit zunehmender Wellenlänge Buch zunehmend stärker vom Reflektor 1 ab­ sorbiert wird, so daß Strahlungsanteile des roten und infraroten Spektralbereiches gedämpft werden und eine Gesamtverschiebung des sichtbaren Spektrums in Richtung kürzerer Längen­ welle, d. h. in den blauen Bereich hin erfolgt. Die vom Reflektor 1 absorbierten langwelligen Be­ reiche (rot, infrarot) werden durch Absorption im Reflektor 1 in Wärme umgewandelt, die mittels Strahlung und Konvektion in die der Reflektoröffnung abgewandte Richtung, die in Fig. 1 mit Ziffer 6 bezeichnet ist, weitergeleitet. Die durch die Öffnung 4 führende Reflektorachse ist mit 5 bezeichnet.

Aufgrund der besonderen Ausgestaltung des Interferenzfilters aus Schichten aus Titandioxid und Quarz wird die mit der Strahlung verbundene Wärme vom Reflektor 1 ausgehend in Rich­ tung 6 mittels Wärmestrahlung oder Konvektion an den rückwärtigen Teil des Leuchtengehäu­ ses weitergeleitet.

In der praktischen Ausführungsform nach Fig. 3 sind auf den Aluminium-Rohling 1' insgesamt 15 Schichten 8 bis 22 aufgebracht, die wechselweise aus Quarz bezüglich der Schichten 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22 und Titanoxid bezüglich der Schichten 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21 bestehen. Zur verbesserten Absorption der unerwünschten Strahlung durch den Reflektor kann zwischen den Grenzflächen der Schichten oder in den Schichten selbst - vorzugsweise in den inneren Schichten - absorbierendes Metall eingelagert werden; als adsorbierendes Metall kann bei­ spielsweise Aluminium eingesetzt werden.

Somit ist es möglich, eine Leuchte mit einem Reflektor zu schaffen, der im Verhältnis zu Glas­ reflektoren sehr leicht ausgebildet ist: in einer bevorzugten Ausführungsform liegt das Absorpti­ onsmaximum bei einer Wellenlänge von 700 bis 750 mm und die Adsorption beträgt im nahen Infrarot-Bereich über 50%, so daß das von Warmstrahlung weitgehend befreite Licht vorzugs­ weise in einer medizinischen Leuchte, bzw. Operationsleuchte eingesetzt wird; insbesondere bei Operationsleuchten sind die verhältnismäßig leichten Reflektoren aus Aluminium besonders günstig einzusetzen, da die mit der Verstellung von Abstrahlungswinkel, bzw. Einstellung des Beleuchtungswinkels auftretenden Probleme nur mit einem geringen Kraftaufwand des Opera­ teurs aufgrund der geringen Masse zu verstellen sind.

Der in Fig. 3 dargestellte Schichtenaufbau ist in der Praxis der Reflektorkrümmung unterwor­ fen, die hier jedoch in dem Ausschnitt nicht dargestellt ist.

Claims (5)

1. Reflektor für eine selektiv strahlende Lichtquelle, der aus Aluminium be­ steht und dessen reflektierende Oberfläche mit einer Interferenzschicht versehen ist, wobei auf die Oberfläche abwechselnd hoch und niedrig bre­ chende Schichten aus Oxiden und Metallen mit einer Schichtdicke von wenigstens 0,05 µm aufgetragen sind, dadurch gekennzeichnet, dass de­ ren Schichtdicke maximal bis 2 µm beträgt und dass die auf der Oberflä­ che aufliegende Schicht aus Siliziumdioxid besteht.

2. Reflektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Schicht aus Metall besteht.

3. Reflektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht aus Aluminium besteht.

4. Reflektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht der Interferenzschicht aus Siliziumdioxid besteht.

5. Verwendung des Reflektors nach einem der Ansprüche 1 bis 4 in einer mit selektiv strahlender Lichtquelle versehenen Leuchte für medizinische An­ wendungen.