DE69522520T2

DE69522520T2 - Elektrische lampe mit reflektor

Info

Publication number: DE69522520T2
Application number: DE69522520T
Authority: DE
Inventors: Petrus Ansems; Marten Sikkens
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1994-04-08
Filing date: 1995-03-24
Publication date: 2002-05-08
Anticipated expiration: 2015-03-25
Also published as: DE69522520D1; JPH08511902A; US5568967A; JP3363906B2; WO1995027869A1; CN1128559A; EP0704040A1; EP0704040B1; CA2164617A1

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Lampe mit Reflektor mit
einem Reflektor mit einem Reflektorkörper mit einer konkaven reflektierenden Oberfläche, die aus Oberflächen mit einer ellipsoidförmigen und Oberflächen mit einer paraboloidförmigen allgemeinen Form gewählt worden ist, einer optischen Achse, einem Brennpunkt innerhalb des Reflektors und einem Lichtaustrittsfenster;
einer elektrischen Lampe mit einem vakuumdicht dicht verschlossenen Lampengefäß, in dem sich eine lineares elektrisches Element befindet, angeordnet auf der optischen Achse.
Eine derartige elektrische Lampe mit Reflektor wird in der nicht vorveröffentlichten europäischen Patentanmeldung EP-A-0595412 beschrieben.
Die bekannte Lampe mit Reflektor kann für Projektionszwecke verwendet werden, wie z. B. Film- oder Diaprojektion, aber auch in Projektionsfernseheinrichtungen. In diesen Einrichtungen befindet sich, ebenso wie bei Film- oder Diaprojektion, ein lichtdurchlässiger Bildträger in einer Ebene senkrecht zur optischen Achse des Reflektors, beispielsweise ein LCD-Schirm oder ein DMD(Digital Mirror Device)-Schirm. Solche Bildträger sind im Allgemeinen rechteckig, mit beispielsweise einem Seitenverhältnis von 4/3 oder 16/9.
Aufgabe der elektrischen Lampe mit Reflektor ist, den Bildträger hell und gleichmäßig zu beleuchten, so dass ein optisches System, das eine Projektionslinse umfassen kann, das Bild auf einem Schirm deutlich und gleichmäßig wiedergeben kann, so dass es darauf betrachtet werden kann.
Die Gleichmäßigkeit der Beleuchtung kann jedoch durch eine ungenaue Platzierung des elektrischen Elementes nachteilig beeinflusst werden. Weiterhin kann das elektrische Element seinen Ort ändern, beispielsweise infolge von Ausdehnungsunterschieden hei hohen Betriebstemperaturen oder weil ein als Lichtquelle wirkender Entladungsbogen die Angriffspunkte auf den Elektroden verändert hat.
Die Helligkeit der Beleuchtung wird dadurch nachteilig beeinflusst, dass die elektrische Lampe mit Reflektor ein rundes beleuchtetes Feld liefert, während der Bildträger rechteckig ist. Daher wird ein Anteil des Lichtes außerhalb des Bildträgers fallen. Dieser Anteil ist bei einem eher länglichen Bildträger (16/9) größer als bei einem Träger, dessen Form näher bei der Quadratform (4/3) liegt.
US-A-4.021.69 offenbart einen ellipsoidförmigen Reflektor für Projektionszwecke mit einer darin korrekt eingebrachten Glühlampe. Die Lampe hat einen axial positionierten Glühkörper. Die reflektierende Oberfläche des Reflektors hat einander überlagerte Facetten, die sowohl in radialen Bahnen als auch in kreisförmigen Bändern angeordnet sind. Wegen dieser Anordnung der Facetten, die trapezförmig sind, hat der Reflektor seine rotationssymmetrische Form behalten. Die Facetten liegen mit ihren parallelen Seiten alle senkrecht zum Radius. Sie können eine konvexe Oberfläche haben. Aufgabe der Facetten ist es, die Gleichmäßigkeit der Beleuchtung eines beleuchteten Feldes zu erhöhen.
Die Facetten geben vergrößerte einander überlagerte Bilder des Glühkörpers in dem zweiten Brennpunkt. Die in dem zitierten Patent enthaltenen Photographien zeigen, dass ein beleuchtetes Feld mit verbesserter Gleichmäßigkeit erhalten wird, das dennoch noch lückenhaft ist und eine runde Form hat.
Der Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, eine elektrische Lampe mit Reflektor der eingangs erwähnten Art zu verschaffen, mit der ein rechteckiges Feld DP in einer Ebene P senkrecht zur optischen Achse gleichmäßig und wirkungsvoller beleuchtet werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die reflektierende Oberfläche hauptsächlich aus nahezu ebenen, im Wesentlichen viereckigen reflektierenden Facetten aufgebaut ist, die der allgemeinen Form überlagert sind, wobei die Facetten jeweils einen Berührungspunkt mit der konkaven allgemeinen Form haben und jeweils einzeln ein Feld DP in einer Ebene P im Abstand vom Lichtaustrittsfenster, senkrecht zur optischen Achse, beleuchten, welches Feld für jede Facette nahezu die gleiche Form und Größe sowie gleiche Orientierung hat, und
das Lichtaustrittsfenster einen Durchmesser DLS hat und das elektrische Element eine axiale Abmessung L hat, mit DLS/L größer als 40.
Der Begriff "allgemeine Form", oder Grundform oder Gesamtform, wird hier verwendet, um die Form anzudeuten, die die reflektierende Oberfläche hätte, wenn die einander überlagerten Facetten nicht vorhanden wären.
Die Erfindung beruht unter anderem auf der Erkenntnis, dass bei Verwendung von beispielsweise einem ellipsoidförmigen Reflektor mit ebenen Facetten, die in radialen Bahnen und in kreisförmigen Bändern angeordnet sind, im Wesentlichen ein rundes Feld beleuchtet wird. Die Facetten generieren Bilder in der Ebene P, die jedesmal, in einem kreisförmigen Band von Bahn zu Bahn gehend, um die optische Achse relativ zueinander um einen Winkel α gedreht werden. Der Winkel α ist gleich 360º/n, wobei n die Anzahl Bahnen ist. Dies wird in Fig. 1 der Zeichnung erläutert.
In Fig. 1 ist ein rechteckiges Feld DP konzentrisch zur optischen Achse 4 angeordnet. Facetten liefern über dieses Feld viereckige Bilder. Die Eckpunkte von vier zusammenfallenden Bildern sind ein Mal markiert worden. Angrenzende Facetten und ihre Bilder sind jedesmal relativ zueinander um 360º/24 = 15º gedreht. Die Figur zeigt, dass es ein kreisförmiges Feld gibt, zu dessen Beleuchtung alle Facetten beitragen und in dem die Beleuchtung gleichmäßig sein kann. Die Beleuchtung außerhalb des Kreise geht als nicht gleichmäßig verloren. Das Licht innerhalb des Kreises wird jedoch auch nur teilweise verwendet, weil nur das Feld DP genutzt wird, das kleiner ist als der Kreis.
Die in der erfindungsgemäßen elektrischen Lampe mit Reflektor getroffenen Maßnahmen, um dem entgegenzuwirken, umfassen die Wahl der Form und Größe der Facetten in Abhängigkeit von ihrem Abstand zu dem elektrischen Element, sodass die Facetten jeweils ein Feld in der Ebene P beleuchten, das im Wesentlichen die Form und Größe des rechteckigen Feldes DP hat. Die Maßnahmen schließen auch ein, dass die von den Facetten beleuchteten Felder nahezu die gleiche Lage wie das Feld DP haben, d. h. eine nahezu gleiche Rotationslage um die optische Achse. Hieraus folgt, dass die von den Facetten beleuchteten Felder in der Ebene P nahezu gleiche Form und Größe haben und nahezu parallel, zu einer Linie liegen.
Diese Maßnahmen haben visuell wahrnehmbare Folgen für die axiale Ansicht des Reflektors. Wenn der Reflektor (siehe Fig. 2) Facetten mit horizontalen Rändern in einer vertikalen Ebene V durch die Achse hat, dann wird der Reflektor in einer horizontalen Ebene H durch die Achse horizontale Ränder anderer Facetten oder Facetten mit einer horizontalen oder nahezu horizontalen Mittellinie haben. Letzteres hängt von der Größe des Reflektors und der Größe der Facetten ab. Die Facetten haben daher die gleiche Orientierung wie die Facetten zwischen der genannten horizontalen und der genannten vertikalen Ebene. Dies ist ein wesentlicher Unterschied zu dem Reflektor der zitierten US-A- 4.021.659, bei der die Facetten in der vertikalen Ebene relativ zu den Facetten in der horizontalen Ebene um 90º gedreht sind. Die Facetten dieses bekannten Reflektors haben in beiden Ebenen und zwischen diesen Ebenen die gleiche Form, die Facetten des erfindungsgemäßen Reflektors dagegen nicht. Weiterhin ist die Anzahl Facetten in der vertikalen Ebene nicht gleich der Anzahl Facetten in der horizontalen Ebene, im Gegensatz zu dem bekannten Reflektor.
Eine andere Folge ist, dass der erfindungsgemäße Reflektor zwischen Facetten Gebiete ohne Facetten hat, im Gegensatz zu dem bekannten Reflektor, in dem die Facetten die gesamte Reflektoroberfläche einnehmen. Selbst bei der größtmöglichen Packungsdichte auf der Oberfläche haben die Facetten des erfindungsgemäßen Reflektors scheinbar eine etwas unordentliche Anordnung. Es ist möglich, das die Facetten Verlängerungen haben, um den Reflektor vollständig zu füllen, aber diese Verlängerungen geben nur außerhalb des rechteckigen Targetgebietes Licht und sind nicht nützlich.
Die Erfindung beruht teilweise auch auf der Erkenntnis, dass es für einen hohen Grad an Gleichmäßigkeit der Beleuchtung notwendig ist, dass das elektrische Element, und damit die Lichtquelle, relativ zum Reflektor klein sein ist. Dies wird durch das minimale Verhältnis zwischen dem Durchmesser DLS des Lichtaustrittsfensters und der axialen Länge L des elektrischen Elementes ausgedrückt. Somit wird das elektrische Element bei einem Durchmesser DLS von beispielsweise 75 mm eine axiale Länge L von ungefähr 1,8 mm oder weniger haben, vorzugsweise 1,5 mm oder weniger Das Element ist dann quasi eine Punktquelle mit DLS/L gleich 50 oder mehr.
Die elektrische Lampe mit Reflektor beleuchtet ein rechteckiges Feld DP in der Ebene P senkrecht zur optischen Achse gleichmäßig und mit zunehmender Effizienz. Das elektrische Element kann eine Glühlampe sein, beispielsweise in einem Lampengefäß aus Quarzglas, beispielsweise mit einer halogenhaltigen Füllung. Wegen der hohen Lichtausbeute und der hohen Helligkeiten, die dadurch realisiert werden können, ist das elektrische Element vorzugsweise eine Entladungsstrecke, beispielsweise in einem Lampengefäß aus Quarzglas oder Keramik, in einem ionisierbaren Medium, wodurch es möglich ist, in diesem Medium einen Hochdruck-Entladungsbogen zu erzeugen, beispielsweise zwischen Elektroden. Das Medium kann ein Edelgas sein, beispielsweise Xenon, beispielsweise mit einem Fülldruck von mehreren bar, dem eventuell Quecksilber zugefügt ist, beispielsweise mit einem Arbeitsdruck von etwa 200 bar oder mehr, und/oder Metallhalogenide.
Es ist günstig, wenn die Facetten die Grundform der reflektierenden Oberfläche des Reflektors im Wesentlichen in ihren geometrischen Mitten, d. h. den Schnittpunkten ihrer Diagonalen berühren. Dies begünstigt eine dichte Packung der Facetten. Die Gebiete zwischen Facetten können beispielsweise Licht absorbierend sein, aber in einer günstigen Ausführungsform sind sie Licht streuend. Sie werden dann sinnvoll verwendet, indem sie der von den Facetten realisierten Beleuchtung diffuses Licht hinzufügen. Wenn das elektrische Element von Stromleitern geliefert wird, die an entgegengesetzten Enden in das Lampengefäß treten, ist es vorteilhaft, die Durchführung eines Leiters durch eine Öffnung in dem Reflektorkörper in einem solchen Gebiet zwischen Facetten zu realisieren. In diesem Fall wird keine oder verhältnismäßig wenig primäre nützliche reflektierende Oberfläche verloren gehen.
Wenn der Reflektor eine reflektierende Oberfläche mit einer ellipsoidförmigen allgemeinen Form hat, kann das elektrische Element in dem Brennpunkt innerhalb des Reflektors positioniert werden. Die von den verschiedenen Facetten in der Ebene P beleuchteten Felder fallen dann nahezu zusammen. Wenn der Reflektor eine paraboloidförmige allgemeine Form hat und das elektrische Element vom Brennpunkt zum Lichtaustrittsfenster hin verschoben wird, dann verhält sich der Reflektor im Wesentlichen wie ein Ellipsoid und daher fallen die beleuchteten Felder wieder zusammen. Wenn das elektrische Element sich im Brennpunkt eines Reflektors mit paraboloidförmiger allgemeiner Form befindet, dann kann eine Linse verwendet werden, um zu bewirken, dass die beleuchteten Felder in der Ebene P zusammenfallen. Eine Linse, ein Kondensor, wird häufig bereits in Bildprojektionssystemen verwendet, um das Licht zum Bildträger hin zu beugen und es an der Eingangsöffnung einer Projektionslinse abzubilden, die das Bild auf einem Schirm wiedergibt.
Der Reflektor kann aus Metall hergestellt sein, beispielsweise aus Aluminium, oder auch beispielsweise aus Glas oder Kunstharz, das mit einer reflektierenden Oberfläche versehen ist, beispielsweise mit einer Schicht aus Aluminium, Silber oder Gold, oder mit einem Licht reflektierenden dichroitischen Spiegel. Letzteres ist günstig wegen des verhältnismäßig hohen Reflexionsvermögens, das ein derartiges Filter haben kann und wegen der Möglichkeit, unerwünschte Strahlung, wie z. B. Wärmestrahlung, durch das Filter treten zu lassen.
Es ist für die Sicherheit der Einheit günstig, wenn der Reflektorkörper mit einer transparenten Scheibe verschlossen ist. Dadurch kann verhindert werden, dass entzündbare Objekte mit heißen Abschnitten der Lampe in Berührung geraten können. Die mit einer Explosion des Lampengefäßes verbundenen Gefahren können hierdurch auch verringert werden. Die transparente Scheibe kann an dem Reflektorkörper mit einem Klebemittel befestigt sein, beispielsweise mit Siliconkitt. Die transparente Scheibe kann jedoch auch mit mechanischen Mitteln, beispielsweise mit einem um den Reflektorkörper geflanschten Metallring befestigt sein. Stattdessen kann auch ein Klemmring oder eine Anzahl Klemmen verwendet werden. Die transparente Scheibe kann auch eine optische Funktion haben, beispielsweise ein Farbkorrekturfilter oder eine positive Linse, beispielsweise, um beleuchtete Felder in der Ebene P zusammenfallen zu lassen.
Es ist günstig, die transparente Scheibe an einer oder beiden Oberflächen mit einer Antireflexionsbeschichtung zu versehen. Hierdurch wird erreicht, dass Lichtverluste infolge von Reflexion an der betreffenden Oberfläche, die ungefähr 4% des einfallenden Lichtes betragen können, verringert oder nahezu vermieden werden. Eine Oberfläche kann eine Beschichtung haben, beispielsweise aus einer λ/4-Schicht eines Materials mit kleiner Brechzahl, beispielsweise 1,38, wie z. B. MgF&sub2;. Es kann auch eine Beschichtung aus zwei Schichten verwendet werden, wie z. B. eine λ/4-Schicht mit hoher Brechzahl, beispielsweise n = = 1,70, mit darauf einer Schicht mit niedriger Brechzahl. Auch kann eine Mehrlagenbeschichtung verwendet werden, wie z. B. λ/4 mit n = 1,7, darauf λ/2 mit n = 2,0 und darauf λ/4 mit n = 1,38. Für λ wird eine Wellenlänge im sichtbaren Teil des Spektrums gewählt, beispielsweise in der Mitte des Spektrums.
Die elektrische Lampe kann dauerhaft mit dem Reflektor verbunden oder auch auswechselbar darin montiert sein.
Die Ausführungsform der elektrischen Lampe mit einem Reflektor, der eine paraboloidförmige allgemeine Form hat, wobei das elektrische Element sich im Brennpunkt des Reflektors befindet, hat den Vorteil, dass die Lampe mit Reflektor in einfacher Weise an spezielle vom Hersteller der Projektionsapparatur, in der die Lampe mit Reflektor verwendet wird, getroffene Auswahlen angepasst werden kann. Hierzu wird auf Fig. 3 und 4 verwiesen.
Fig. 3 zeigt das Grundprinzip eines Projektionsgerätes. Eine Lampe mit einem Reflektor 5 wirft ein Lichtbündel auf eine Feldlinse FL in der Ebene P. Hinter dieser befindet sich ein Bildträger IC und auf Abstand davon eine Projektionslinse PL. Die Feldlinse FL konvergiert das Licht zur Projektionslinse PL. Der Bildträger IC gibt dem Bündel Bildinformationen mit. Die Projektionslinse PL formt ein Bild des Bildträgers auf einem ziemlich weit entfernten Projektionsschirm PS.
Anhand von Fig. 4 wird erläutert, wie im Fall eines facettierten Reflektors mit paraboloidförmiger allgemeiner Form eine zusätzliche Linse EL, beispielsweise im Lichtaustrittsfenster, die Lampe mit Reflektor an das Projektionsgerät, insbesondere an die darin verwendete Projektionslinse PL anpasst. Die Facetten des Reflektors LS reflektieren Licht, das vom Brennpunkt F kommt und verteilen dieses Licht am stärksten in der Ebene der Diagonalen einer Facette. Das Licht wird von der zusätzlichen Linse EL zu der Feldlinse Fh in Ebene P hin konvergiert, in der das rechteckige Feld DP mit seiner diagonalen Abmessung wiedergegeben ist. Die Feldlinse konvergiert das Licht durch den Bildträger IC, der in der Figur mit seiner diagonalen Abmessung gezeigt wird, zur Projektionslinse PL.
Von entsprechenden Eckpunkten verschiedener Facetten kommende parallele Lichtstrahlen a, b und werden in der Brennebene einer zusätzlichen Linse EL zusammengebracht. Die Feldlinse FL liegt in dieser Brennebene.
Daher gilt für den Brennpunktabstand FEL von EL:
X = FEL (1)
Die Projektionslinse PL erstellt ein Bild in erheblichem Abstand davon, sodass für den Brennpunktabstand FPL von PL Folgendes gilt:
y FPL (2)
Der Durchmesser DEL der zusätzlichen Linse EL muss so groß sein, dass alles Licht aus der Lampe mit Reflektor LS auf die Projektionslinse PL mit dem Durchmesser DPL geworfen wird. Die Linien p und q zeigen, dass
DEL/DPL = x/y (3)
Aus (1), (2) und (3) folgt, dass zum Anpassen der Lampe mit Reflektor an das Projektionsgerät eine zusätzliche Linse gewählt werden muss, sodass
FEL FPL · DEL/DPL (4)
Es hat sich auch als günstig erwiesen, um die optische Achse des Gerätes so kurz wie möglich zu halten und der zusätzlichen Linse den kleinstmöglichen Durchmesser zu geben, damit DEL gleich DLS ist und also die zusätzliche Linse in das Lichtaustrittsfenster des Reflektors aufzunehmen, sodass
FEL FPL · DL5/DPL (5)
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 das Muster eines mit einem bekannten Reflektor beleuchteten Feldes;
Fig. 2 die axiale Ansicht eines Quadranten eines Reflektors gemäß der Erfindung;
Fig. 3 das Grundprinzip eines Projektionsgerätes;
Fig. 4 den Strahlengang in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Lampe mit Reflektor;
Fig. 5 einen axialen Querschnitt einer Ausführungsform der Lampe mit Reflektor und
Fig. 6 eine Einzelheit des Strahlengangs in einer alternativen Ausführungsform.
In Fig. 5 hat die elektrische Lampe mit Reflektor einen Reflektor 1 mit einem Reflektorkörper 2, der eine aus Oberflächen mit ellipsoidförmiger und Oberflächen mit paraboloidförmiger allgemeiner Form gewählte, konkave reflektierende Oberfläche 3 hat, eine optische Achse 4, einen Brennpunkt 5 innerhalb des Reflektors und ein Lichtaustrittsfenster 6.
Die elektrische Lampe 10 hat ein vakuumdicht verschlossenes Lampengefäß 11, in dem sich ein auf der optischen Achse 4 positioniertes, lineares elektrisches Element 12 befindet.
Der Reflektor 1 wird in der Figur als glatt dargestellt, aber tatsächlich hat er eine reflektierende Oberfläche 3, die im Wesentlichen aus nahezu ebenen, im Wesentlichen viereckigen reflektierenden Facetten 7 aufgebaut sind, die der allgemeinen Form, wie in Fig. 2 gezeigt, überlagert sind, jeweils mit einem Berührungspunkt 8 mit der konkaven allgemeinen Form, siehe Fig. 6. Die Facetten 7 beleuchten jeweils ein Feld DP in einer Ebene P in einem Abstand vom Lichtaustrittsfenster 6 senkrecht zur optischen Achse 4, welches Feld für jede Facette nahezu gleiche Form und Größe sowie gleiche Orientierung hat. Das Lichtaustrittsfenster 6 hat einen Durchmesser DLS und das elektrische Element 12 hat eine axiale Abmessung L, wobei DLS/L größer als 40 ist.
In der dargestellten Ausführungsform hat die reflektierende Oberfläche eine paraboloidförmige allgemeine Form und DLS ist 75 mm. Das elektrische Element 12, in der Figur eine Entladungsstrecke einer Hochdruck-Quecksilberentladung mit einem Arbeitsdruck von ungefähr 200 bar oder mehr, ist im Brennpunkt 5 des Reflektors 1 angeordnet. Die Lampe 10 nimmt eine Leistung von ungefähr 100 W auf. Das elektrische Element, die Entladungsstrecke zwischen den Elektroden 23, hat eine axiale Länge L von 1,4 mm, sodass das Verhältnis DLS/L in der dargestellten Ausführungsform ungefähr 53 ist. In einem gleichartigen Reflektor war eine gleichartige Lampe unlösbar befestigt, mit einer Leistungsaufnahme von ungefähr 130 W und mit einer Länge L von 1,8 mm, sodass das Verhältnis 41,7 betrug. In einem anderen gleichartigen Reflektor mit DLS = 100 mm betrugen bei Verwendung dieser Lampen die Verhältnisse ungefähr 71 bzw. ungefähr 56.
In der dargestellten Ausführungsform liegen die Berührungspunkte 8 der Facetten 7 in deren geometrischen Mitten (siehe Fig. 6), d. h. den Schnittpunkten ihrer Diagonalen.
Die Gebiete 9 (siehe Fig. 2) zwischen Facetten 7 sind Licht streuend.
Ein zum elektrischen Element 12 hin verlaufender Stromleiter 13 tritt durch eine Öffnung 21 (siehe auch Fig. 2) in dem Reflektorkörper 2 in einem Gebiet 9 zwischen Facetten 7 nach außen.
Eine transparente Scheibe 20 verschließt das Lichtaustrittsfenster 6. In Fig. 5 ist die Scheibe 20 optisch aktiv und als positive zusätzliche Linse EL ausgeführt, die in das Lichtaustrittsfenster aufgenommen ist. Die Linse hat daher einen Durchmesser DEL = DLS. Die Linse hat eine Antireflexionsbeschichtung 22 auf beiden Oberflächen, beispielsweise eine λ/4-Schicht aus MgF&sub2;, wobei λ eine Wellenlänge im sichtbaren Teil des Spektrums ist, beispielsweise 575 nm.
In Fig. 6 hat die reflektierende Oberfläche eine ellipsoidförmige allgemeine Form. Die lineare Lichtquelle 12 ist axial im Brennpunkt 5 angeordnet. Die Berührungspunkte 8 der Facetten 7 mit der allgemeinen Form liegen in deren jeweiligen geometrischen Mitten. Sie beleuchten jeweils einzeln ein nahezu rechteckiges Feld DP in der Ebene P. Die Felder DP aller Facetten 7 haben nahezu gleiche Form und Größe sowie auch gleiche Orientierung. In der Figur fallen die Felder DP vollständig zusammen. Wenn dagegen die reflektierende Oberfläche eine paraboloidförmige Grundform hätte, wären die Felder DP der verschiedenen Facetten zueinander in der Ebene P verschoben, aber sie hätten tatsächlich die gleiche Orientierung gehabt (vergl. Fig. 4). In der Ausführungsform von Fig. 5 bewirkt die positive zusätzliche Linse EL dann, dass die Felder auf der Achse 4 zusammenfallen.

Claims

1. Elektrische Lampe mit Reflektor mit

einem Reflektor (1) mit einem Reflektorkörper (2) mit einer konkaven reflektierenden Oberfläche (3), die aus Oberflächen mit einer ellipsoidförmigen und Oberflächen mit einer paraboloidförmigen allgemeinen Form gewählt worden ist; einer optischen Achse (4), einem Brennpunkt (5) innerhalb des Reflektors und einem Lichtaustrittsfenster (6);

einer elektrischen Lampe (10) mit einem vakuumdicht dicht verschlossenen Lampengefäß (11), in dem sich eine λineares elektrisches Element (12) befindet, angeordnet auf der optischen Achse (4),

dadurch gekennzeichnet, dass die reflektierende Oberfläche (3) hauptsächlich aus nahezu ebenen, im Wesentlichen viereckigen reflektierenden Facetten (7) aufgebaut ist, die der allgemeinen Form überlagert sind, wobei die Facetten jeweils einen Berührungspunkt (8) mit der konkaven allgemeinen Form haben und jeweils einzeln ein Feld DP in einer Ebene P im Abstand vom Lichtaustrittsfenster (6), senkrecht zur optischen Achse (4), beleuchten, welches Feld für jede Facette nahezu die gleiche Form und Größe sowie gleiche Orientierung hat, und

das Lichtaustrittsfenster (6) einen Durchmesser DL5 hat und das elektrische Element (12) eine axiale Abmessung L hat, mit DLS/L größer als 40.

2. Elektrische Lampe mit Reflektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Berührungspunkt (8) jeder Facette (7) nahezu mit deren geometrischer Mitte zusammenfällt.

3. Elektrische Lampe mit Reflektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Facetten (7) liegende Gebiete (9) lichtstreuuend sind.

4. Elektrische Lampe mit Reflektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein zu dem elektrischen Element (12) führender Stromleiter (13) in einem Gebiet (9) zwischen Facetten (7) durch eine Öffnung (21) in dem Reflektorkörper (2) tritt.

5. Elektrische Lampe mit Reflektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine transparente Scheibe (20) das Lichtaustrittsfenster (6) verschließt.

6. Elektrische Lampe mit Reflektor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Scheibe (20) optisch aktiv ist.

7. Elektrische Lampe mit Reflektor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Scheibe (20) eine Antireflexionsbeschichtung (22) aufweist.

8. Elektrische Lampe mit Reflektor nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die reflektierende Oberfläche (3) eine paraboloidförmige allgemeine Form hat, das elektrische Element (12) im Brennpunkt (5) positioniert ist und die transparente Scheibe (20) eine positive Linse ist.