DE202006013194U1

DE202006013194U1 - Lichtmodul mit zumindest einer Lichtquelle und einem Reflektor

Info

Publication number: DE202006013194U1
Application number: DE202006013194U
Authority: DE
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2006-08-28
Filing date: 2006-08-28
Publication date: 2006-11-09
Anticipated expiration: 2016-08-29
Also published as: CN101135426A; US20080049429A1; WO2008025574A1

Abstract

Lichtmodul mit zumindest einer Lichtquelle (4) und einem Reflektor (2), welcher zur Reflexion der von der Lichtquelle (4) emittierten Lichtstrahlung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass auf der zur Reflexion der Lichtstrahlung ausgebildeten Oberseite (21) des Reflektors (2) zumindest bereichsweise eine eingefärbte Eloxalschicht (22) ausgebildet ist, welche als Spektralfilter für die von der Lichtquelle (4) auftreffende Lichtstrahlung ausgebildet ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Lichtmodul mit zumindest einer Lichtquelle und einem Reflektor, welcher zur Reflexion der von der Lichtquelle emittierten Lichtsignale angeordnet ist.
Stand der Technik
Zur Erzeugung von farbigem Licht wurden bisher fast ausschließlich Reflektorlampen aus Glas verwendet, die mit einem durchgefärbten Filter am Lichtaustritt versehen wurden. Aus thermischen Gründen, vor allem aufgrund der eingeschränkten thermischen Belastbarkeit des Farbfilters, ist dabei die erzeugbare Lichtmenge sehr beschränkt und von der gewählten Farbe des Filters abhängig. Der gewünschte Effekt einer intensiven Darstellung einer Vielzahl von Farben ist dadurch gefährdet, denn das menschliche Auge weist beispielsweise für rotes oder violettes Licht eine sehr viel geringere Empfindlichkeit auf als für gelbes oder grünes Licht.
Für Lichtmodule mit offenem, das heißt nicht durch eine Streuscheibe abgedeckten Aluminiumreflektor, wie dies beispielsweise durch ein Lichtmodul HALOSPOT^® der Anmelderin ausgebildet ist, gibt es bisher keine Möglichkeit die von der Lichtquelle emittierte Strahlung einzufärben. Insbesondere wirft eine intensive Einfärbung des Lichtes einer Halogenglühlampe oder Halogen-Metalldampflampe beispielsweise durch Lackierung oder Beschichtung des Lampengefäßes wegen der sehr hohen Betriebstemperaturen eine Reihe von technischen Problemen auf und ist bisher noch nicht in einem Serienprodukt umgesetzt worden.
Darstellung der Erfindung
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, auch bei einem Lichtmodul ohne Spektralfilter als Abdeckung des Reflektors, farbiges Licht erzeugen zu können.
Diese Aufgabe wird durch ein Lichtmodul, welches die Merkmale nach Patentanspruch 1 aufweist, gelöst.
Ein erfindungsgemäßes Lichtmodul umfasst zumindest eine Lichtquelle und einen Reflektor, welcher zur Reflexion der von der Lichtquelle emittierten Lichtsignale angeordnet ist. Auf der zur Lichtquelle hin orientierten und für die Reflexion der Lichtstrahlung ausgebildeten Oberseite des Reflektors ist zumindest bereichsweise eine eingefärbte Eloxalschicht ausgebildet, welche als Spektralfilter für die auftreffende Strahlung der Lichtquelle ausgebildet ist. Durch diese spezifisch eingefärbte Oberseite des Reflektors kann eine spektrale Selektivität ermöglicht und dadurch die von der Lichtquelle auftreffende Lichtstrahlung entsprechend gefiltert werden. Durch diese Ausgestaltung des Reflektors kann eine daran reflektierte Lichtstrahlung farbspezifisch mit sehr hoher Intensität und Sättigung erzeugt werden. Insbesondere bei Lichtmodulen, welche an der Vorderseite des Reflektors keine lichtdurchlässige Farbfilter-Abdeckung und somit auch keine Streulichtscheibe als Filter aufweisen kann dadurch die Farblichterzeugung einfach und aufwandsarm ermöglicht werden. Unter einer Einfärbung der Eloxalschicht wird eine spezifische Farbgebung dieser Schicht verstanden, welche von der als farblos bezeichneten natürlichen, naturfarbenen Ausgestaltung dieses Materials der Eloxalschicht abweicht. Unter einer Einfärbung der Eloxalschicht werden somit alle Prozesse und/oder Materialzugaben verstanden, welche zu einer von der natürlichen Farbgebung des Materials der Eloxalschicht abweichenden farbigen Ausgestaltung führen, mit welcher eine individuelle Spektralfilterung des Strahlungsspektrums der Lichtquelle ermöglicht wird.
Bevorzugt besteht der Reflektor aus farbig eloxiertem Aluminiumblech. Dadurch kann eine ausreichend hohe spektrale Selektivität ermöglicht werden.
Bevorzugt ist die Eloxalschicht mit zumindest einem Farbstoff gefärbt. Für diese Einfärbung beim Eloxieren können die dazu bekannten Verfahren zugrunde gelegt werden. Beispielsweise kann dadurch eine frische und porös aufbereitete Schicht mit Farbstoffen gefärbt werden und anschließend ein Verdichten erfolgen, welches üblicherweise mit heißem Wasser oder Dampf erfolgt. Darüber hinaus kann auch ein chemisches Verdichten erfolgen, welches meist in Kombination mit Dampfverdichten eingesetzt wird. Eloxiertes und anschließend gefärbtes Aluminium kann bevorzugt in zweistufigen Sealverfahren behandelt werden, um ein Ausbluten der Farbstoffe zu vermeiden.
Es kann auch vorgesehen sein, dass zumindest zwei Teilbereiche der Oberseite des Reflektors mit unterschiedlich eingefärbter Eloxalschicht und somit unterschiedlicher spektraler Selektivität ausgebildet sind. Die Individualität und Flexibilität eines Lichtmoduls im Hinblick auf ihre Verwendung kann dadurch erhöht werden. Eine derartige zumindest zweiteilige Ausgestaltung kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass zwei Teilbereiche, welche mit unterschiedlich eingefärbten Eloxalschichten versehen sind, zu einem gemeinsamen Reflektor zusammengesetzt werden. Beispielsweise kann hier eine Klebe- oder Fügetechnik vorgesehen sein. Darüber hinaus kann auch vorgesehen sein, dass ein bereits vorhandener Reflektor mit einer Oberseite an einer inneren Zone mit einer ersten eingefärbten Eloxalschicht und an einer äußeren Zone mit einer zweiten, unterschiedlich zur ersten Eloxalschicht eingefärbten Eloxalschicht ausgebildet ist.
Bevorzugt ist die Eloxalschicht mit zumindest einem der Farbtöne Violett, Blau, Grün, Gelb, Orange oder Rot oder einer beliebigen Mischung davon eingefärbt. Zu dieser jeweiligen Farbgebung können die entsprechenden Farbstoffe eingebracht sein. Diese spezifischen Farbtöne ermöglichen ein breites Spektrum der Lichterzeugung für verschiedenste Anwendungen des Lichtmoduls.
Bevorzugt ist die Lichtquelle des Lichtmoduls zumindest bereichsweise von einer Kappe abgedeckt. Die Kappe ist insbesondere haubenartig auf die Lichtquelle aufgesetzt und deckt somit den vorderen Bereich der Lichtquelle ab. Durch diese Ausgestaltung kann erreicht werden, dass die direkte Strahlungsabgabe der Lichtquelle in die Haupt-Ausstrahlrichtung parallel zur Symmetrieachse des Reflektors unterbunden wird und stattdessen eine in diese Richtung ausgesendete Strahlung erst nach mindestens einer Reflexion an der Oberseite des Reflektors das Lichtmodul verlassen kann.
Bevorzugt umfasst das Lichtmodul ein Griffelement, welches sich über den Reflektor erstreckt, insbesondere bogenförmig zwischen dem vorderen Randbereich des Reflektors ausgebildet ist. Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass das Griffelement und die Kappe miteinander verbunden sind, insbesondere einstückig ausgebildet sind. Das Griffelement und die Kappe können naturfarben belassen sein oder im Hinblick auf eine erzeugte Farbgebung bevorzugt schwarz sein oder aber auch eine entsprechende Farbgebung wie die Oberseite des Reflektors aufweisen.
Bevorzugt ist die Oberseite zumindest bereichsweise glänzend ausgebildet und kann dadurch auch hochreflektierend ausgebildet werden. Die spiegelnde Ausgestaltung der Oberseite kann bevorzugt vor dem Eloxieren erzeugt werden.
Die Lichtquelle ist bevorzugt als Halogenlampe ausgebildet. Insbesondere kann dabei eine Halogen-Niedervoltglühlampe vorgesehen sein. Die Lichtquelle kann jedoch auch als IRC-(infrared coating)-Halogenlampe ausgebildet sein. Bei diesen Lampen wird ein Spektralbereich im Nahen Infrarot nicht emittiert, sondern zur weiteren Aufheizung der Glühwendel verwendet, wodurch sich die Leistungsaufnahme und damit die Strahlungsbelastung der gefärbten Eloxalschicht auf dem Reflektor verringert. Darüber hinaus kann die Lichtquelle auch als HCl-Lampe (Halogen-Metalldampf-Lampe mit Keramikbrenner) ausgebildet sein. IRC-Lampen und HCl-Lampen sind von der Anmelderin bekannt.
Alle genannten Lichtquellen sind in mehreren Leistungsstufen verfügbar. Beispielsweise gibt es Halogenglühlampen mit Nennleistungen 10, 20, 35, 50, 75 und 100W, IRC-Lampen mit 35, 50 und 65W sowie HCl-Lampen mit 20, 39 und 72W. Durch Verwendung von Lichtquellen höherer Leistung in Reflektoren der Farben Violett, Blau und Rot und Lichtquellen geringerer Leistung in Reflektoren der Farben Grün, Gelb und Orange lassen sich Typenreihen aus Lichtmodulen von verschiedener Farbe bilden, welche das farbige Licht mit empfindungsgemäß annähernd gleicher Intensität abgeben. Dadurch entsteht ein beträchtlicher Anwendungsvorteil, indem die genannten Farbtöne bei der Lichtgestaltung gleichgewichtig eingesetzt werden können.
Das Lichtmodul ist bevorzugt ohne Abdeckung an der Vorderseite des Reflektors und somit insbesondere auch ohne eine Streulichtscheibe oder einem frontseitigen, den Reflektor Lichtaustrittsseitig abdeckenden Spektralfilter, welcher als separates Element zum Reflektor ausgebildet ist, realisiert. An dieser Vorderseite des Reflektors ist somit auch kein Spektralfilter angeordnet.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Lichtmoduls; und
2 eine Seitenansicht gemäß 1.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Lichtmodule mit einem Reflektor und einer mittig in dem Reflektor angeordneten Lichtquelle sind bekannt. Bei diesen Lichtmodulen wird ein Reflektor aus farblos eloxiertem, naturfarbigem Aluminiumblech verwendet. Die als Brenner verwendete Halogenglühlampe ist zum Lichtaustritt hin durch eine Kalotte abgedeckt, so dass die vom Brenner ausgesandte Strahlung erst nach mindestens einer Reflexion am Reflektor das Lichtmodul verlassen kann. Eine derartige Ausführung ist durch das Lichtmodul HALOSPOT^® bekannt.
In 1 ist in perspektivischer Darstellung ein erfindungsgemäßes Lichtmodul 1 gezeigt, welches einen Reflektor 2 aufweist, welcher rotationssymmetrisch ausgebildet ist und eine trichterartige Struktur aufweist. Der Reflektor 2 ist von einem Rand 3 umlaufend umgeben. Mittig und zentriert im Reflektor 2 ist eine Lichtquelle 4 angeordnet, welche im Ausführungsbeispiel als Halogen-Niedervoltlampe ausgebildet ist. Diese Lichtquelle 4 ist an ihrer Vorderseite und somit dem Einsatzbereich, in dem die Lichtquelle 4 im Reflektor 3 eingesetzt ist, abgewandten Seite mit einer Kappe 5 abgedeckt. Die Kappe 5 ist mit einem bogenförmigen Griffsteg 6 einstückig ausgebildet, welcher Griffsteg 6 sich über den Durchmesser des Reflektors 3 erstreckt und an eine Oberseite 21 des Reflektors 2 mündet.
Auf dieser Oberseite 21 ist eine eingefärbte Eloxalschicht 22 ausgebildet, welche als Spektralfilter für die von der Lichtquelle 4 erzeugten und auf die Eloxalschicht 22 auftreffenden Lichtsignale ausgebildet ist.
Zur Erzeugung farbigen Lichts durch das Lichtmodul 1 ist der Reflektor 3 als farbig eloxiertes Aluminiumblech mit einer spektralen Selektivität ausgebildet. Die eingefärbte Eloxalschicht 22 kann dabei spezifisch eingefärbt sein. Bevorzugt ist die Eloxalschicht 22 mit zumindest einem Farbstoff zur Erzeugung der Farbtöne Violett, Blau, Grün, Gelb, Orange und Rot oder einer beliebigen Mischung davon eingefärbt. Zur Dosierung der Farbwirkung sind jeweils eine intensiv gefärbte und eine pastellfarbige Variante besonders vorteilhaft.
Darüber hinaus ist das Aluminiumblech, insbesondere die Oberseite 21, in vorteilhafter Weise mit einem glänzenden Oberflächenfinish ausgebildet. Diese glänzende Ausbildung des Aluminiumblechs wird bevorzugt vor dem Aufbringen der farbigen Eloxalschicht 22 durchgeführt.
Die spektrale Selektivität kann kostengünstig durch Absorption der unerwünschten Teile des Spektrums erreicht werden. Die Frage der thermischen Belastbarkeit des als Spektralfilter wirkenden Reflektors 2 mit der eingefärbten Eloxalschicht 22 sowie die Frage der Wärmeableitung ist wesentlich für die maximal umsetzbare Lichtmenge. Der Reflektor 3 kann bevorzugterweise einen Durchmesser von etwa 111 mm aufweisen und besteht bevorzugt aus einem hochwärmeleitfähigen Material. Durch die offene Konstruktion (keine Abdeckscheibe oder Streulichtscheibe frontseitig auf dem Reflektor 3 aufgesetzt) kann auch die Vorderseite des Lichtmoduls 1 und insbesondere die Vorderseite des Reflektors 3 die Wärme direkt an die Umgebung ableiten. Bevorzugt kann auch vorgesehen sein, dass die Rückseite des Reflektors 2 und somit die der Oberseite 21 abgewandte Seite nicht abgedeckt ist, so dass auch diese die Wärme sehr gut an die Umgebung ableiten kann. Versuche haben gezeigt, dass auch bei der Verwendung von Brennern mit etwa 100W Nennleistung über eine Betriebszeit von etwa 3000 Stunden keine Probleme mit einer sogar schwarz eingefärbten Eloxalschicht aufgetreten sind. Da schwarze Schichten im Wesentlichen das gesamte sichtbare Spektrum absorbieren, können somit bei anderweitig farbig eingefärbten Eloxalschichten 22 zumindest gleiche Ergebnisse erzielt werden, da diese einen weitaus geringeren Teil des Spektrums absorbieren als derartige schwarze Schichten.
Gegenüber farbigen Leuchtdioden mit ihrem fast monochromatischen Spektrum kann durch die vorgeschlagene Ausgestaltung des Lichtmoduls 1 mit einer Halogenlampe eine breitbandigere Abstrahlung und vor allem die Möglichkeit der Erzeugung sehr viel höherer Intensitäten ermöglicht werden. Vor allem die Varianten mit pastellfarbigem Reflektor 3 können daher in Grenzen auch einen Beitrag zur Allgemeinbeleuchtung leisten. Beispielsweise kann mit einem hellblau eingefärbten Reflektor und somit einer hellblau eingefärbten Eloxalschicht 22 ein Tageslichteffekt erzeugt werden.
In 2 ist eine schematische Seitenansicht des Lichtmoduls 1 gezeigt. Der kelchförmige Reflektor 2 mit seiner auf der Oberseite 21 vollflächig aufgebrachten eingefärbten Eloxalschicht 22 ist dargestellt. Des Weiteren sind elektrische Kontakte 7a und 7b gezeigt, die für den Betrieb des Lichtmoduls über einem elektrischen Transformator oder einen elektronischen Konverter mit der elektrischen Netzversorgung verbunden sind.

Claims

Lichtmodul mit zumindest einer Lichtquelle (4) und einem Reflektor (2), welcher zur Reflexion der von der Lichtquelle (4) emittierten Lichtstrahlung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass auf der zur Reflexion der Lichtstrahlung ausgebildeten Oberseite (21) des Reflektors (2) zumindest bereichsweise eine eingefärbte Eloxalschicht (22) ausgebildet ist, welche als Spektralfilter für die von der Lichtquelle (4) auftreffende Lichtstrahlung ausgebildet ist.
Lichtmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (2) ein farbig eloxiertes Aluminiumblech aufweist.
Lichtmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Eloxalschicht (22) mit zumindest einem Farbstoff gefärbt ist.
Lichtmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Teilbereiche der Oberseite (21) mit unterschiedlich eingefärbter Eloxalschicht (22) ausgebildet sind.
Lichtmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eloxalschicht (22) mit zumindest einem der Farbtöne Violett, Blau, Grün, Gelb, Orange oder Rot oder einer Mischung davon eingefärbt ist.
Lichtmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (4) derart von einer Kappe (5) bedeckt ist, dass die direkte Strahlungsabgabe der Lichtquelle in die Haupt-Ausstrahlrichtung parallel zur Symmetrieachse des Reflektors (2) unterbunden ist und stattdessen eine in diese Richtung ausgesendete Strahlung erst nach mindestens einer Reflexion am Reflektor (2) das Lichtmodul (1) verlassen kann.
Lichtmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Griffsteg (6) über die lichte Weite des Reflektors (2) erstreckt, insbesondere bogenförmig den Reflektor (2) überspannt.
Lichtmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite (21) zumindest bereichsweise glänzend ausgebildet ist.
Lichtmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (4) als Halogenlampe, insbesondere als Halogen-Niedervoltglühlampe oder als IRC-Halogenlampe oder als HCl-Lampe, ausgebildet ist.
Lichtmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (2) an seiner Frontseite offen ist.