DE69933183T2 - Operationsleuchte - Google Patents

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c/o Koito Industries Ltd Yasuo Hayashi
c/o Koito Industries Ltd Toshihiko Seki
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Koito Industries Ltd
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    • F21LIGHTING
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinheit und genauer eine Astrallampe, die bei zahnärztlichen und anderen medizinischen Behandlungen verwendet wird.
  • Eine bei zahnärztlichen und anderen medizinischen Behandlungen verwendete Beleuchtungseinheit ist so ausgebildet, dass die Erzeugung eines Schattens in dem Beleuchtungsbereich vermieden wird, und wird entsprechend üblicherweise Astrallampe genannt. Wie in 26 gezeigt, weist eine Astrallampe dieser Art einen reflektierenden Spiegel aus wärmebeständigem Glas, in diesem Fall einen Rotations-Parabolspiegel 52, einen Arm 59, eine Schutzabdeckung 57, einen Zylinder 58 zum Abschirmen von Licht der Lichtquelle und eine Lichtquelle 51 auf. Der Parabolspiegel 52 weist eine Mehrzahl von aus flachen Spiegeln aufgebauten Segmenten 53 auf. Der Arm 59 trägt den Parabolspiegel 52. Die Lichtquelle 51 besteht aus einer linearen Halogenlampe oder einer anderen linearen Lichtquelle und wird im Folgenden als lineare Lichtquelle bezeichnet. Allgemein ist die lineare Lichtquelle 51 vor dem Brennpunkt des Parabolspiegels 52 angeordnet.
  • Der Rotations-Parabolspiegel 52 ist entlang einem konkaven Rotationsparaboloid, das durch Rotieren einer vorbestimmten Parabel um ihren Scheitelpunkt als Mittelpunkt gebildet wird, als Konkavspiegel ausgebildet. Der Parabolspiegel 52 reflektiert von der linearen Lichtquelle 51 ausgesandtes Licht auf die lineare Lichtquelle 51 hin, um einen Lichtpfad 55 zu bilden. Der Lichtpfad 55 konzentriert Licht auf einen vorbestimmten Beleuchtungsbereich 56 hin, der von der linearen Lichtquelle 51 entfernt ist, wodurch nur der bestimmte Teil, d.h. kranke Teil eines Patienten bestrahlt wird. Selbst wenn die lineare Lichtquelle 51, die Hand des Arztes oder ein anderer lichtabschirmender Gegenstand in den Lichtpfad 55 tritt, so dass Licht teilweise nicht durchgelassen wird, muss der Lichtpfad 55 einen hohen Grad der Schattenfreiheit und Gleichmäßigkeit der Beleuchtung sicherstellen können. Ein "Grad der Schattenfreiheit" ist ein Grad, mit dem kein Schattenbild in dem Beleuchtungsbereich gebildet wird, selbst wenn ein lichtabschirmender Gegenstand in einen Lichtpfad mit einem vorbestimmten Beleuchtungsbereich tritt. Eine "Gleichmäßigkeit der Beleuchtung" ist ein Grad, mit dem der reflektierte Lichtstrahl gleichmäßig und theoretisch in dem Beleuchtungsbereich gestreut wird.
  • Die Größe des Beleuchtungsbereichs 56 des Lichtpfads 55 wird durch die Position der linearen Lichtquelle 51 bestimmt. Genauer bildet der von dem Parabolspiegel 52 reflektierte Lichtstrahl paralleles Licht im Wesentlichen parallel zur Rotationsachse des Rotationsparaboloids, d.h. der optischen Achse des Parabolspiegels 52, wenn die lineare Lichtquelle 51 an der Brennposition des Parabolspiegels 52 angeordnet ist, so dass die Größe des Beleuchtungsbereichs 56 im Wesentlichen gleich dem oder größer als der Öffnungsbereich des Parabolspiegels 52 wird. Wenn die lineare Lichtquelle 51 hinter der Brennposition angeordnet ist, wird der reflektierte Lichtstrahl gestreut, und die Größe des Beleuchtungsbereichs 56 wird größer als der Öffnungsbereich des Parabolspiegels 52. Umgekehrt wird der reflektierte Lichtstrahl konzentriert, wenn die lineare Lichtquelle 51 vor der Brennposition angeordnet ist, und die Größe des Beleuchtungsbereichs 56 wird kleiner als der Öffnungsbereich des Parabolspiegels 52.
  • Wenn eine Astrallampe zur zahnärztlichen Behandlung verwendet wird, ist die lineare Lichtquelle 51 üblicherweise vor dem Brennpunkt angeordnet, um den Lichtpfad 55 auf einen gewünschten Beleuchtungsbereich 56 zu reduzieren, der kleiner als der Parabolspiegel 52 ist.
  • Als reflektierender Spiegel einer solchen Astrallampe werden herkömmlicherweise verschiedene Arten vorgeschlagen, und unter ihnen sind die in den japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichungen Nr. 61-25123 und 60-31695 und dem offengelegten japanischen Gebrauchsmuster Nr. 3-88215 offenbarten Konstruktionen des Standes der Technik und dergleichen bekannt.
  • In einem in der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 61-25123 (im Folgenden als Stand der Technik 1 bezeichnet) beschriebenen reflektierenden Spiegel für eine Astrallampe, wie in 27 gezeigt, ist eine große Zahl von aus rechteckigen flachen Spiegeln gebildeten Segmenten 53 teilend in der Richtung der Hauptachse des Rotations-Parabolspiegels 52 auf dem Grundparaboloid jedes Rotations-Parabolspiegels 52 gebildet, um einen hohen Grad der Schattenfreiheit und Gleichmäßigkeit der Beleuchtung zu erreichen. Jedes rechteckige flache Spiegelsegment 53 weist eine lange Seite auf, die mit der Nebenachse des Grundparaboloids übereinstimmt. Die kurze Breite jedes Segments ist auf einen Wert eingestellt, der der Breite der Hauptachse des durch die Astrallampe gebildeten Lichtpfads entspricht.
  • In einem in der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 60-31695 beschriebenen reflektieren Spiegel für eine Astrallampe (im Folgenden als Stand der Technik 2 bezeichnet) ist eine große Anzahl von aus flachen Spiegeln gebildeten Segmenten teilend in der Hauptrichtung (Richtung der Hauptachse) und der Nebenrichtung (Richtung der Nebenachse) des Rotations-Parabolspiegels auf dem Grundparaboloid jedes Rotations-Parabolspiegels 52 gebildet, um einen hohen Grad der Schattenfreiheit und Gleichmäßigkeit der Beleuchtung zu erreichen. Die langen und kurzen Breiten jedes Segments sind auf Werte eingestellt, die den Breiten der Haupt- bzw. Nebenachse des Lichtpfads entsprechen. Mit anderen Worten ist jedes Segment mit einer solchen Größe gebildet, dass es den reflektierten Lichtstrahl streuen kann, um den Beleuchtungsbereich des Lichtpfads zu erreichen.
  • In einer in dem offengelegten japanischen Gebrauchsmuster Nr. 3-88215 (im Folgenden als Stand der Technik 3 bezeichnet) beschriebenen Astrallampe ist eine große Zahl konvexer reflektierender Flächen auf der Innenfläche eines Rotations-Parabolspiegels oder eines elliptischen Rotationsspiegels in der Hauptrichtung und Nebenrichtung ausgerichtet, um das Licht in der Nebenrichtung und der Hauptrichtung zu streuen. Die vertikale Breite (kurze Breite) jeder konvexen reflektierenden Fläche ist kleiner als ihre horizontale Breite (lange Breite) eingestellt.
  • Als weitere herkömmliche Einheit ist eine in dem offengelegten japanischen Patent Nr. 2-65856 (im Folgenden als Stand der Technik 4 bezeichnet) offenbarte Astrallampe zur zahnärztlichen Behandlung bekannt. Gemäß diesem Stand der Technik 4 ist der reflektierende Spiegel aus einem gekrümmten Oberflächenabschnitt, der einem Operationsfeld entspricht und die Funktion hat, Licht zu konzentrieren, um die Lichtintensität zu erhöhen, und einem gekrümmten Oberflächenabschnitt, der einem peripheren Teil des Operationsfeldes entspricht und die Funktion hat, Licht zu zerstreuen, um die Lichtintensität zu senken, aufgebaut. Der gekrümmte Oberflächenabschnitt mit der Konzentrierfunktion ist aus einer kugelförmigen Oberfläche, einem Paraboloid, einem Rotationsellipsoid oder dergleichen gebildet. Der gekrümmte Oberflächenabschnitt mit der Lichtstreufunktion ist aus einer kugelförmigen Oberfläche mit einem Radius größer als der des gekrümmten Oberflächenabschnitts mit der Konzentrierfunktion gebildet.
  • Trotzdem ist jeder Stand der Technik 1 bis 4 ungenügend, um einen hohen Grad der Schattenfreiheit und eine hohe Gleichmäßigkeit der Beleuchtung zu erreichen.
  • Im Stand der Technik 1, wie in 28 gezeigt, ist ein Grundparaboloid 54, das die Innenfläche des Parabolspiegels 52 bildet, ein Rotationsparaboloid mit einem konstanten Brennpunkt, z.B. einer Brennweite Fa. Eine Mehrzahl von aus flachen Spiegeln gebildeten Segmenten 53 ist teilend in der Hauptrichtung des Grundparaboloids 54 auf dem Grundparaboloid 54 gebildet. Jedes Segment 53 bildet ein Paraboloid, das mit dem Grundparaboloid 54 in der Richtung der langen Seite identisch ist.
  • Licht, das von einem beliebigen Punkt des Parabolspiegels 52 reflektiert wird, muss einen Beleuchtungsbereich bilden, selbst an einer Position weit von dem Parabolspiegel 52 entfernt, um eine gewünschte Breite kleiner als die Nebenrichtungsbreite des Parabolspiegels 52 aufzuweisen und das reflektierte Licht mit hoher Genauigkeit auf den Beleuchtungsbereich hin zu reflektieren. Da jedes Segment 53 jedoch entlang einem Grundparaboloid 54 in der Richtung seiner langen Seite gebildet ist, können diese beiden Anforderungen nicht erfüllt werden.
  • In 28 wird das Segment 53 gebildet, indem das Grundparaboloid 54 verwendet wird, das ermöglicht, dass von einem beliebigen Punkt des Parabolspiegels 52 reflektiertes Licht eine gewünschte Breite in der Nebenrichtung in dem Beleuchtungsbereich weit von dem Parabolspiegel 52 entfernt aufweist. Verglichen mit einem Beleuchtungsbereich 56c, der durch reflektiertes Licht 55c gebildet wird, das an einem willkürlichen Punkt P3 auf dem Segment 53 reflektiert wird, das weit von einer linearen Lichtquelle 51 entfernt ist, wird ein Beleuchtungsbereich 56a, der durch Licht 55a gebildet wird, das an einem willkürlichen Punkt P1 nahe der linearen Lichtquelle 51 reflektiert wird, jedoch unerwünschterweise nach unten verschoben. Obwohl 28 nur die obere Hälfte des Parabolspiegels 52 zeigt, wird das reflektierte Licht in der unteren Hälfte nach oben verschoben, auf entgegengesetzte Weise wie oben beschrieben. Entsprechend ist die Lichtintensität des Beleuchtungsbereichs am mittleren Abschnitt am höchsten und nimmt nach oben und unten ab. Es kann kein hoher Grad der Schattenfreiheit erhalten werden, und der Beleuchtungsbereich kann nicht mit hoher Beleuchtungsgleichmäßigkeit bestrahlt werden.
  • Stand der Technik 2 unterscheidet sich vom Stand der Technik 1 darin, dass die aus flachen Spiegeln gebildete Mehrzahl von Segmenten auf dem Grundparaboloid des Rotations-Parabolspiegels teilend in der Hauptrichtung und Nebenrichtung gebildet ist. Auch in dieser Struktur wird das Grundparaboloid des Rotations-Parabolspiegels gebildet, indem ein Paraboloid mit einer vorbestimmten Brennweite verwendet wird. Wenn jeder reflektierte Lichtstrahl in der Nebenrichtung auf die gleiche Weise wie im Stand der Technik 1 eine gewünschte Breite innerhalb des Beleuchtungsbereichs aufweisen soll, wird das reflektierte Licht unerwünschterweise in die Nebenrichtung verschoben. Als Ergebnis kann der Beleuchtungsbereich nicht mit hoher Beleuchtungsgleichmäßigkeit bestrahlt werden.
  • Im Stand der Technik 3 läuft Licht durch eine große Anzahl konvexer reflektierender Flächen in den horizontalen und vertikalen Richtungen auseinander, so dass ein großer Beleuchtungsbereich erhalten wird. Entsprechend nimmt die Lichtintensität des Beleuchtungsbereichs ab.
  • Stand der Technik 4 unterscheidet sich vom oben beschriebenen Stand der Technik 1 und 2 darin, dass der gekrümmten Flächenabschnitt mit der Funktion, Licht zu konzentrieren, um die Lichtintensität des Operationsbereichs zu erhöhen, nur aus einer kugelförmigen Fläche, einem Paraboloid, einem Rotationsellipsoid oder dergleichen gebildet und nicht geteilt ist. Da der Krümmungsradius der Brennweite des gekrümmten Flächenabschnitts jedoch konstant ist, wird das reflektierte Licht auf die gleiche Weise wie im Stand der Technik 1 und 2 unerwünschterweise verschoben, und der Beleuchtungsbereich kann nicht mit hoher Beleuchtungsgleichmäßigkeit bestrahlt werden.
  • Eine Astrallampe gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist in US-A-S 199 785 sowie in US-A-4 153 929 offenbart.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die oben beschriebenen herkömmlichen Probleme zu lösen, und es ist ihr Ziel, eine Astrallampe bereitzustellen, die an verschiedenen Punkten reflektiertes Licht effizient auf einen gewünschten Beleuchtungsbereich hin konzentrieren kann, so dass ein hoher Grad der Schattenfreiheit und Beleuchtungsgleichmäßigkeit erhalten werden kann.
  • Um das obige Ziel zu erreichen, ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Astrallampe vorgesehen, umfassend eine Lichtquelle und einen Konkavspiegel zum Reflektieren von Licht, das von der Lichtquelle ausgesandt wird, und zum Konzentrieren des reflektierten Lichts auf einer Lichtquellenseite auf einen Beleuchtungsbereich hin, der von der Lichtquelle entfernt ist,
    wobei der Konkavspiegel aus einer Mehrzahl Konvakspiegeloberflächen gebildet ist, die im Ganzen einen Rotations-Parabolspiegel bilden, und
    wobei die Spiegeloberflächen jeweils gekrümmte Oberflächen aufweisen, die das von der Lichtquelle ausgesandte Licht separat reflektieren und das reflektierte Licht auf einen gesamten Abschnitt des Beleuchtungsbereichs hin konzentrieren, dadurch gekennzeichnet, dass
    die gekrümmten Oberflächen der Spiegeloberflächen bezogen auf eine aus einer Mehrzahl gekrümmter Hilfsoberflächen, die in der gleichen Richtung wie der Konkavspiegel angeordnet sind und Brennpunkte auf einer Spiegelachse des Konkavspiegels und unterschiedliche Brennweiten aufweisen, so gebildet sind, dass sie bezogen auf die eine gekrümmte Hilfsoberfläche entlang einer vorbestimmten Richtung gekrümmt sind.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine Vorderansicht eines reflektierenden Spiegels für eine Astrallampe gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2A ist eine Schnittansicht entlang der Linie II-II der 1;
  • 2B ist eine Schnittansicht entlang der Linie III-III der 1;
  • 3A ist eine Ansicht zum Erläutern von Winkeln, die durch direkt einfallende Lichtstrahlen und reflektierte Lichtstrahlen gebildet werden;
  • 3B ist eine detaillierte Ansicht der 3A;
  • 4A ist eine weitere Ansicht zum Erläutern von Winkeln, die durch direkt einfallende Lichtstrahlen und reflektierte Lichtstrahlen gebildet werden;
  • 4B ist eine detaillierte Ansicht der 4A;
  • 5 ist eine Perspektivansicht, die einen Teil einer Spiegelfläche und ihren Beleuchtungsbereich zeigt;
  • 6 ist eine Ansicht, die die Winkel von direkt einfallenden Lichtstrahlen zeigt, die erhalten werden, wenn die Brennweite der Spiegelfläche kleiner als ein Abschnitt näher an dem mittleren Abschnitt ist;
  • 7 ist eine Ansicht, die die Winkel von direkt einfallenden Lichtstrahlen gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 8 ist eine Vorderansicht eines reflektierenden Spiegels für eine Astrallampe gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 9 ist eine Schnittansicht entlang der Linie IX-IX der 8;
  • 10 ist eine Schnittansicht entlang der Linie X-X der 8;
  • 11 ist eine schematische Perspektivansicht, die eine Spiegelfläche und den Beleuchtungsbereich eines Bestrahlungsdurchgangs zeigen;
  • 12 ist eine Vorderansicht eines reflektierenden Spiegels für eine Astrallampe gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 13 ist eine Perspektivansicht einer Spiegelfläche;
  • 14 ist eine Vorderansicht eines reflektierenden Spiegels für eine Astrallampe gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 15 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XV-XV der 14;
  • 16 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XVI-XVI der 14;
  • 17 ist eine Perspektivansicht, die eine Spiegelfläche und den Beleuchtungsbereich eines Lichtpfads zeigt;
  • 18 ist eine Vorderansicht eines reflektierenden Spiegels für eine Astrallampe gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 19 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XIX-XIX der 18;
  • 20 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XX-XX der 18;
  • 21 ist eine Perspektivansicht, die eine Spiegelfläche und den Beleuchtungsbereich eines Lichtpfads zeigt;
  • 22 ist eine Vorderansicht eines reflektierenden Spiegels für eine Astrallampe gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 23 ist eine Perspektivansicht, die eine Spiegelfläche und den Beleuchtungsbereich eines Lichtpfads zeigt;
  • 24 ist eine Vorderansicht eines reflektierenden Spiegels für eine Astrallampe gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 25 ist eine Perspektivansicht, die eine Spiegelfläche und den Beleuchtungsbereich eines Lichtpfads zeigt;
  • 26 ist eine Ansicht, die eine allgemein verwendete Astrallampe zeigt;
  • 27 ist eine Ansicht, die die äußere Erscheinung eines herkömmlichen reflektierenden Spiegels zeigt; und
  • 28 ist eine Ansicht, die Einfalls- und Reflexionswinkel von Strahlen in einem herkömmlichen reflektierenden Spiegel für eine Astrallampe zeigt.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Die vorliegende Erfindung wird detailliert durch in den begleitenden Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen beschrieben.
  • 1 zeigt den reflektierenden Spiegel einer Astrallampe gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2A und 2B zeigen diesen reflektierenden Spiegel im Schnitt. 3A und 3B zeigen durch direkt einfallende Lichtstrahlen und reflektierte Lichtstrahlen gebildete Winkel. 5 zeigt einige Segmente und den Beleuchtungsbereich eines Lichtpfads. Mit Bezug auf 1, 2A und 2B, 3A und 3B und 5 ist ein reflektierender Spiegel 10 für eine Astrallampe aus einem Rotations-Parabolspiegel 11, einer linearen Lichtquelle 1, einer durchsichtigen Abdeckung 12 und dergleichen aufgebaut. Der Parabolspiegel 11 besteht aus wärmebeständigem Glas oder dergleichen. Die lineare Lichtquelle 1 ist vor dem Parabolspiegel 11 angeordnet. Die Abdeckung 12 schirmt direkt einfallendes Licht ab, das von der linearen Lichtquelle 1 ausgesandt wird. Der reflektierende Spiegel 10 wird auf die gleiche Weise wie in der oben beschriebenen 26 von einem Arm (nicht gezeigt) getragen.
  • Der Parabolspiegel 11 ist von vorn gesehen in ein horizontal längliches Rechteck mit Haupt- und Nebenachsen gebildet und bildet einen Konkavspiegel 13, dessen Innenfläche eine konkav auf den mittleren Abschnitt hin gekrümmte Fläche bildet. Der Konkavspiegel 13 besteht aus einer Mehrzahl Konkavspiegelflächen, die als Ganzes einen Rotations-Parabolspiegel bilden. Jede Spiegelfläche weist eine gekrümmte Fläche zum Reflektieren von Licht, das von der linearen Lichtquelle 1 ausgesandt wird, auf einen gesamten Beleuchtungsbereich 6 hin und zum Konzentrieren des reflektierten Lichts auf. In dem Beispiel der 1 ist der Konkavspiegel 13 in eine Mehrzahl Segmente 14 (14a, 14b, 14c, ... 14s) aufgeteilt, von denen jedes eine angemessene Breite W in der Hauptrichtung aufweist und in der Nebenrichtung in eine Region I, Regionen II und Regionen III aufgeteilt ist. Die jeweiligen Regionen bilden Spiegelflächen A, B und C in Übereinstimmung mit einem herkömmlicherweise bekannten Verfahren wie z.B. Dampfablagerung. In der folgenden Beschreibung wird die horizontale Richtung des Konkavspiegels 13 als Hauptrichtung bezeichnet, und die vertikale Richtung senkrecht dazu wird als Nebenrichtung bezeichnet. In 1 entspricht die Hauptrichtung des Konkavspiegels 13 der Hauptachse, und seine Nebenrichtung entspricht der Nebenachse. Die Hauptrichtung und die Nebenrichtung können jedoch in jeder beliebigen Richtung eingestellt werden.
  • Wie in 3B gezeigt, sind die auf den Segmenten 14 gebildeten Spiegelflächen A, B und C bezogen auf gekrümmte Hilfsflächen Sa, Sb und Sc mit unterschiedlichen Brennweiten Fa, Fb und Fc (Fa > Fb > Fc) auf konkave Weise entlang einer vorbestimmten Richtung gebildet, in diesem Fall der Nebenrichtung. Die gekrümmten Hilfsflächen Sa, Sb und Sc weisen Brennpunkte auf einer Spiegelachse 13A des Konkavspiegels 13 auf und sind so angeordnet, dass sie in der gleichen Richtung wie der Konkavspiegel 13 gekrümmt sind. Die Spiegelfläche A, die der linearen Lichtquelle 1 am nächsten ist, ist bezogen auf die gekrümmte Hilfsfläche Sa mit der längsten Brennweite Fa so gebildet, dass sie bezogen auf die gekrümmte Hilfsfläche Sa entlang einer vorbestimmten Richtung gekrümmt ist, in diesem Fall der Nebenrichtung (d.h. entlang der langen Seite der Segmente 14).
  • Die Spiegelflächen C, die von der linearen Lichtquelle 1 am weitesten entfernt sind, sind bezogen auf die gekrümmte Hilfsfläche Sc mit der kürzesten Brennweite Fc so gebildet, dass sie bezogen auf die gekrümmte Hilfsfläche Sc entlang der Nebenrichtung gekrümmt sind. Die dazwischen liegenden Spiegelflächen B sind bezogen auf die gekrümmte Hilfsfläche Sb mit der mittleren Brennweite Fb so gebildet, dass sie bezogen auf die gekrümmte Hilfsfläche Sb entlang der Nebenrichtung gekrümmt sind. Diese Spiegelflächen A, B und C sind in der Hauptrichtung senkrecht zur Nebenrichtung flach ausgebildet. Jede gekrümmte Hilfsfläche kann eine beliebige gekrümmte Fläche sein, solange es eine gekrümmte Fläche mit einem Brennpunkt ist, und kann, anders als ein durch Rotieren einer vorbestimmten Parabel gebildetes Rotationsparaboloid, ein elliptisches Paraboloid oder Hyperboloid sein.
  • Jedes Segment 14 weist eine solche Breite W auf, dass es einen reflektierten Lichtstrahl entsprechend der langen Breite des Beleuchtungsbereichs 6 eines Lichtpfads 5 ausstrahlen kann.
  • Die lineare Lichtquelle 1 besteht aus einer linearen Halogenlampe, einer Kryptonlampe oder dergleichen und ist so angeordnet, dass die Längsrichtung ihres Glühfadens mit der Hauptrichtung des Konkavspiegels 13 übereinstimmt und dass sie sich vor dem Brennpunkt des Konkavspiegels 13 befindet.
  • Auf diese Weise besteht der Konkavspiegel 13 des Parabolspiegels 11 in dieser Ausführungsform aus der Mehrzahl Konkavspiegelflächen A, B und C, die in jedem der Segmente 14a, 14b, 14c, ... und 14s teilend entlang den langen Seiten gebildet sind. Die jeweiligen Spiegelflächen reflektieren Licht, das von der linearen Lichtquelle 1 ausgesandt wird, auf den gesamten Beleuchtungsbereich 6 hin und konzentrieren das reflektierte Licht. Da die gekrümmten Flächen der jeweiligen Spiegelflächen getrennt gesetzt sind, kann ein Beleuchtungsbereich mit einer gewünschten Breite enger als die Breite des Rotations-Parabolspiegels in der Nebenrichtung erhalten werden, und die reflektierten Lichtstrahlen können mit hoher Genauigkeit auf den Beleuchtungsbereich hin konzentriert werden, was die beiden Anforderungen gleichzeitig erfüllt.
  • Verglichen mit einem herkömmlichen Fall, in dem der Rotations-Parabolspiegel aus einem Grundparaboloid So gebildet ist, kann daher von der linearen Lichtquelle 1 ausgesandtes Licht hocheffizient separat auf den gewünschten Beleuchtungsbereich 6 hin konzentriert werden, ohne dass in dem Beleuchtungsbereich ein Positionsfehler verursacht wird. Als Ergebnis wird kein Schattenbild der linearen Lichtquelle 1 oder eines lichtabschirmenden Objekts wie z.B. einer Hand in dem Lichtpfad 5 gebildet, so dass ein hoher Grad an Schattenfreiheit erhalten werden und der Beleuchtungsbereich 6 mit höherer Beleuchtungsgleichmäßigkeit bestrahlt werden kann. Ein Verfahren zum Bilden von Spiegelflächen ist nicht auf die obige Beschreibung beschränkt, sondern es sind verschiedene Arten von Bildungsverfahren möglich.
  • Wie in 3B gezeigt, sind die Spiegelflächen A, B und C bezogen auf eine der gekrümmten Hilfsflächen Sa, Sb und Sc mit den verschiedenen Brennweiten gebildet. Daher kann eine gekrümmte Oberfläche, die von der linearen Lichtquelle 1 ausgesandtes Licht mit hoher Genauigkeit auf den Beleuchtungsbereich 6 hin reflektiert, leicht in jede Spiegelfläche gesetzt werden. Eine Spiegelfläche, die der linearen Lichtquelle 1 in der Nebenrichtung näher ist, d.h. näher dem Konkavspiegel 13, verwendet eine gekrümmte Hilfsfläche mit einer längeren Brennweite. Verglichen mit dem herkömmlicherweise verwendeten Grundparaboloid So kann eine Spiegelfläche näher der Spiegelachse des Konkavspiegels 13 daher einen größeren Winkel, d.h. einen größeren Neigungswinkel, mit der Spiegelachse und der Spiegeloberfläche bilden. Selbst wenn die lineare Lichtquelle 1 senkrecht zur Spiegelachse 13A angeordnet ist, kann der vertikale Positionsfehler des Beleuchtungsbereichs 6 deutlich verringert werden.
  • Die Brennweite der gekrümmten Hilfsfläche, auf die sich jede Spiegelfläche bezieht, kann unter den jeweiligen Spiegelflächen kontinuierlich geändert werden oder unter Gruppen, die jeweils aus einer Mehrzahl Spiegelflächen gebildet sind, schrittweise geändert werden.
  • Die Spiegelflächen A, B und C sind so gebildet, dass sie nur in eine Richtung gekrümmt sind, d.h. in diesem Fall der Nebenrichtung, und in der Hauptrichtung linear sind. Entsprechend bildet der Abschnitt jeder Spiegelfläche einen gebogenen kurzen Steifen, so dass jede Spiegelfläche reflektiertes Licht nur in einer gewünschten Richtung auf den Beleuchtungsbereich 6 hin reduzieren kann. Da die Breiten der Spiegelflächen A, B und C in einer vorbestimmten Richtung, d.h. in diesem Fall der Hauptrichtung, von vorn gesehen gleich eingestellt sind, kann ein Beleuchtungsbereich 6 mit einer mit diesen im Wesentlichen gleichen Breite in dieser Richtung leicht erhalten werden.
  • In 3A und 3B werden die Scheitelpunkte Ta, Tb und Tc der jeweiligen gekrümmten Hilfsflächen auf der Spiegelachse 13A verschoben, so dass die gekrümmten Hilfsachsen Sa, Sb und Sc einander auf den Grenzflächen zwischen den Spiegelflächen A, B und C schneiden. Die Spiegelflächen A, B und C verlaufen daher kontinuierlich durch diese Grenzflächen, um den glatten Konkavspiegel 13 zu bilden, so dass sie Licht gleichmäßig auf den Beleuchtungsbereich 6 hin konzentrieren.
  • Diesbezüglich, wie in 4A und 4B gezeigt, können die jeweiligen gekrümmten Hilfsflächen so angeordnet sein, dass sich ihre Scheitelpunkte in einer Position T auf der Spiegelachse 13A befindet. In diesem Fall kann eine Spiegelfläche näher der Spiegelachse des Konkavspiegels 13 verglichen mit dem Fall der 3A und 3B einen größeren Neigungswinkel bilden und einen größeren Abstand von der linearen Lichtquelle 1 aufweisen. Im Fall der 4A und 4B wird daher in einer Spiegelfläche nahe der Spiegelachse des Konkavspiegels 13 der Streuwinkel des von der linearen Lichtquelle 1 zum Auftreffen auf die Spiegelfläche ausgesandten Lichts verringert. Eine Differenz des Streuwinkels nimmt durch alle Regionen des Konkavspiegels 13 ab, um Licht von allen Spiegelflächen mit hoher Genauigkeit auf die Beleuchtungsbereiche hin zu reflektieren. Eine weitere hervorragende lichtkonzentrierende Leistung kann mit dem ganzen Konkavspiegel erhalten werden.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform sind die Spiegelflächen A, B und C entlang den langen Seiten der Segmente 14 so gebildet, dass ihre Brennweiten auf die Mitte hin zunehmen, und die lineare Lichtquelle 1 ist so angeordnet, dass ihre Längsrichtung mit der Richtung der Nebenachse des Konkavspiegels 13 übereinstimmt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt, und die Brennweiten der Spiegelflächen A, B und C entlang den langen Seiten der Segmente 14 können von der Mitte zu den Außenseiten hin zunehmen. Wenn die lineare Lichtquelle 1 entlang der Nebenrichtung des Grundparaboloids angeordnet ist, wie in 6 gezeigt, ist sie dem Mittelpunktsstrahl um so näher, je näher sie der linearen Lichtquelle 1 ist.
  • Daher werden Winkel γ, β und α (oder die Winkel von reflektierten Lichtstrahlen) der direkt einfallenden Lichtstrahlen, die auf willkürliche Punkte P4, P5 und P6 der jeweiligen Abschnitte A, B und C einfallen, im Wesentlichen nicht gleich einander (γ < β < α), und die reflektierten Lichtstrahlen werden nach unten verschoben, um den Beleuchtungsbereich 6 des Lichtpfads 5 zu vergrößern. Unter der Annahme, dass der durch den Abschnitt A mit der Brennweite Fa bestrahlte Beleuchtungsbereich als Bezug definiert wird, werden die reflektierten Lichtstrahlen, die durch die anderen Abschnitte B und C reflektiert werden, in diesem Fall nach unten verschoben, und entsprechend kann keine hohe Beleuchtungsgleichmäßigkeit erhalten werden. Es ergibt sich jedoch kein Problem, soweit dieser reflektierende Spiegel als reflektierender Spiegel für eine Astrallampe verwendet wird, die eine hohe zentrale Lichtintensität aufweist.
  • Wie in der in 7 gezeigten zweiten Ausführungsform gezeigt, können Winkel γ, β und α (oder die Winkel von reflektierten Lichtstrahlen) der direkt einfallenden Lichtstrahlen, die auf willkürliche Punkte P4, P5 und P6 jeweiliger Abschnitte A, B und C einfallen, im Wesentlichen gleich miteinander gemacht werden (γ ≒ β ≒ α ), wenn eine lineare Lichtquelle 1 entlang der optischen Achse eines Grundparaboloids angeordnet ist. Daher werden die Lichtstrahlen, die von den Punkten P4, P5 und P6 reflektiert werden, nicht nach unten verschoben und können die gesamte Region eines Beleuchtungsbereichs 6 in der vertikalen Richtung gleichmäßig bestrahlen. Wenn die lineare Lichtquelle 1 entlang einer Spiegelachse 13A angeordnet ist, wird in dem Beleuchtungsbereich 6 kein Schattenbild gebildet, selbst wenn die lineare Lichtquelle 1 oder ein lichtabschirmender Gegenstand wie z.B. eine Hand in einen Lichtpfad 5 eintritt, so dass ein hoher Grad der Schattenfreiheit erreicht werden kann. Wenn der Grad der Schattenfreiheit erhöht wird, wird die Lichtintensität des gesamten Beleuchtungsbereichs des Lichtpfads 5 gleichmäßig, so dass eine größere Gleichmäßigkeit der Beleuchtung erhalten werden kann.
  • 8 zeigt einen reflektierenden Spiegel für eine Astrallampe gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 9 und 10 zeigen den reflektierenden Spiegel der 8 im Schnitt. 11 zeigt Spiegelflächen und einen Beleuchtungsbereich eines Lichtpfads. In dieser Ausführungsform ist die konkave gekrümmte Fläche (der Konkavspiegel 13) eines Rotations-Parabolspiegels 11 in drei Regionen I, II und III in der Hauptrichtung geteilt, und die jeweiligen Regionen bilden fünf Spiegelflächen 20 (20a bis 20e) für reflektierendes Licht, das von einer linearen Lichtquelle 1, die entlang der Hauptrichtung angeordnet ist, auf einen vorbestimmten Beleuchtungsbereich 6 hin ausgesandt wird. Die Spiegelflächen 20a bis 20e bilden rechteckige Parabolspiegel, die jeweils kurze Seiten, die mit den Breiten der Regionen I, II und III übereinstimmen, die in der Hauptrichtung der konkaven gekrümmten Oberflächen geteilt sind, und lange Seiten, die mit der Nebenrichtung der konkaven gekrümmten Oberflächen übereinstimmen, aufweisen.
  • Die Spiegelflächen 20a bis 20e sind so gebildet, dass sie in der Nebenrichtung entlang vorbestimmten gekrümmten Oberflächen gekrümmt sind. Weiterhin sind die Spiegelflächen 20a bis 20e so gebildet, dass eine, die dem Mittelpunkt der konkaven gekrümmten Oberfläche näher ist, entlang der Hauptrichtung bezogen auf eine gekrümmte Hilfsfläche mit einer größeren Brennweite gekrümmt ist. Daher sind die Brennweiten der Spiegelflächen 20a und 20e auf beiden Seiten Fc, die Brennweiten der Spiegelflächen 20b und 20d in den Spiegelflächen 20a und 20e sind Fb, und die Brennweite der mittleren Spiegelfläche 20c ist Fa (Fa > Fb > Fc). Die Brennweiten der jeweiligen Spiegelflächen 20a bis 20e unterscheiden sich entsprechend, und ein Spiegel näher dem Mittelpunkt des Konkavspiegels weist eine größere Brennweite auf.
  • In dieser Anordnung sind die Konkavspiegelflächen 20a bis 20e gebildet, deren Brennweiten zunehmen, wenn sie dem Mittelpunkt in der Hauptrichtung näher sind, und eine Spiegelfläche, die dem Mittelpunkt näher ist, kann einen größeren Neigungswinkel aufweisen. Als Ergebnis kann von der linearen Lichtquelle 1 ausgesandtes und von den Spiegelflächen 20a bis 20e reflektiertes Licht auf die gleiche Weise wie in der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform mit hoher Genauigkeit auf den gewünschten Beleuchtungsbereich 6 hin konzentriert werden, und eine Verschiebung im Beleuchtungsbereich, insbesondere in der Hauptrichtung, kann deutlich verringert werden. Da die Spiegelflächen 20a bis 20e auch in der Nebenrichtung gekrümmt sind, kann, verglichen mit einem Fall, in dem in einer Richtung gekrümmte Spiegelflächen verwendet werden, Licht noch effizienter konzentriert werden. In dieser Ausführungsform ist die lineare Lichtquelle 1 entlang der Hauptrichtung angeordnet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt, sondern kann entlang der Nebenrichtung angeordnet sein.
  • 12 zeigt einen reflektierenden Spiegel für eine Astrallampe gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 13 zeigt Spiegelflächen. In dieser Ausführungsform ist die konkave gekrümmte Fläche (der Konkavspiegel 13) eines Rotations-Parabolspiegels 11 in drei Regionen I, II und III in der Nebenrichtung geteilt, und die jeweiligen Regionen bilden fünf Spiegelflächen 21 (21a bis 21e) für reflektierendes Licht, das von einer linearen Lichtquelle 1 auf einen vorbestimmten Beleuchtungsbereich 6 hin ausgesandt wird. Die Spiegelflächen 21a bis 21e bilden rechteckige Parabolspiegel, die jeweils kurze Seiten, die mit den Breiten der Regionen I, II und III übereinstimmen, die in der Nebenrichtung der konkaven gekrümmten Oberflächen geteilt sind, und lange Seiten, die mit der Hauptrichtung der konkaven gekrümmten Oberfläche übereinstimmen, aufweisen.
  • Die Spiegelflächen 21a bis 21e sind so gebildet, dass sie in der Hauptrichtung entlang vorbestimmten gekrümmten Oberflächen gekrümmt sind. Weiterhin sind die Spiegelflächen 21a bis 21e so gebildet, dass eine, die dem Mittelpunkt der konkaven gekrümmten Oberfläche näher ist, entlang ihrer Nebenrichtung bezogen auf eine gekrümmte Hilfsfläche mit einer größeren Brennweite gekrümmt ist. Daher ist die Brennweite der Spiegelfläche 21c, die sich am Mittelpunkt der konkaven gekrümmten Oberfläche befindet, Fa, die Brennweiten der Spiegelflächen 21b und 21d, die sich über und unter der Spiegelfläche 21c befinden, sind Fb, und die Brennweiten der Spiegelflächen 21a und 21e in den höchsten und niedrigsten Abschnitten sind Fc (Fa > Fb > Fc). Die Brennweiten der jeweiligen Spiegelflächen 21a bis 21e unterscheiden sich entsprechend, und eine Spiegelfläche näher dem Mittelpunkt des Konkavspiegels weist eine größere Brennweite auf. Obwohl die lineare Lichtquelle 1 entlang der Hauptrichtung des Konkavspiegels angeordnet ist, kann sie entlang der Nebenrichtung angeordnet sein.
  • In dieser Struktur sind die Konkavspiegelflächen 21a bis 21e gebildet, deren Brennweiten zunehmen, wenn sie dem Mittelpunkt in der Nebenrichtung näher sind, so dass eine Spiegelfläche, die dem Mittelpunkt näher ist, einen größeren Neigungswinkel aufweisen kann. Als Ergebnis kann von der linearen Lichtquelle 1 ausgesandtes und von den Spiegelflächen 21a bis 21e reflektiertes Licht auf die gleiche Weise wie in den in 1 und 8 gezeigten ersten und dritten Ausführungsformen mit hoher Genauigkeit auf einen gewünschten Beleuchtungsbereich 6 hin konzentriert werden, und eine Verschiebung im Beleuchtungsbereich, insbesondere in der Nebenrichtung, kann deutlich verringert werden. Da die Spiegelflächen 21a bis 21e auch in der Hauptrichtung gekrümmt sind, kann, verglichen mit einem Fall, in dem in einer Richtung gekrümmte Spiegelflächen verwendet werden, Licht noch effizienter konzentriert werden.
  • 14 zeigt einen reflektierenden Spiegel für eine Astrallampe gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 15 und 16 zeigen den reflektierenden Spiegel der 14 im Schnitt, und 17 zeigt Spiegelflächen und den Beleuchtungsbereich eines Lichtpfads. In dieser Ausführungsform ist die konkave gekrümmte Fläche (der Konkavspiegel 13) eines Rotations-Parabolspiegels 11 in der Hauptrichtung und der Nebenrichtung in eine Vielzahl von Regionen geteilt, und die jeweiligen Regionen bilden eine Vielzahl Spiegelflächen 22 zum Reflektieren des von einer linearen Lichtquelle 1 ausgesandten Lichts auf einen vorbestimmten Beleuchtungsbereich 6 hin. Die Spiegelflächen 22 weisen rechteckige Formen auf, die mit denen der jeweiligen Regionen des Konkavspiegels identisch sind, und bilden einen aus einer kugelförmigen Fläche oder einem Paraboloid gebildeten Konkavspiegel.
  • Die Brennweiten der jeweiligen Spiegelflächen 22 unterscheiden sich, und eine Spiegelfläche, die dem Mittelpunkt des Konkavspiegels näher ist, weist eine größere Brennweite auf. Die Brennweiten der Spiegelflächen 22 sind Fa, Fb bzw. Fc (Fa > Fb > Fc) von der mittleren Spiegelfläche bis zu den peripheren Spiegelflächen in der Hauptrichtung und Fa', Fb' und Fc' (Fa' > Fb' > Fc') in der Nebenrichtung. Obwohl die lineare Lichtquelle 1 entlang der Hauptrichtung des Konkavspiegels angeordnet ist, kann sie entlang der Nebenrichtung angeordnet sein. Die Brennweiten Fa und Fa' in der Hauptrichtung und der Nebenrichtung der Spiegelfläche, die sich nahe dem Mittelpunkt des Konkavspiegels befindet, können den gleichen Wert aufweisen (Fa = Fa').
  • In dem reflektierenden Spiegel für die Astrallampe, die diese Struktur aufweist, unterscheiden sich die Brennweiten der jeweiligen Spiegelflächen 22 derart, dass eine, die dem Mittelpunkt des Konkavspiegels näher ist, eine größere Brennweite aufweist. Daher weist eine Spiegelfläche, die dem Mittelpunkt näher ist, einen größeren Abstand zu der linearen Lichtquelle 1 und entsprechend einen größeren Neigungswinkel auf. Deshalb kann von der linearen Lichtquelle 1 ausgesandtes und von den Spiegelflächen 22 reflektiertes Licht auf die gleiche Weise wie in den in 1, 8 und 12 gezeigten ersten, dritten und vierten Ausführungsformen mit hoher Genauigkeit auf einen gewünschten Beleuchtungsbereich 6 hin konzentriert werden, und eine Verschiebung in dem Beleuchtungsbereich, insbesondere sowohl in der Hauptrichtung als auch in der Nebenrichtung, kann deutlich verringert werden. Da die jeweiligen Spiegelflächen sowohl in der Hauptrichtung als auch in der Nebenrichtung gekrümmt sind, kann das Licht, verglichen mit einem Fall, in dem in einer Richtung gekrümmte Spiegelflächen verwendet werden, sehr effizient konzentriert werden.
  • 18 zeigt einen reflektierenden Spiegel für eine Astrallampe gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 19 und 20 zeigen den reflektierenden Spiegel der 18 im Schnitt, und 21 zeigt Spiegelflächen und den Beleuchtungsbereich eines Lichtpfads. In der sechsten Ausführungsform ist die konkave gekrümmte Fläche (Konkavspiegel 13) eines Rotations-Parabolspiegels 11 konzentrisch in drei Regionen um einen Mittelpunkt 0 der konkaven gekrümmten Fläche geteilt, und die jeweiligen Regionen bilden drei Spiegelflächen 23 (23a bis 23c) zum Reflektieren von Licht, das von einer linearen Lichtquelle 1 ausgesandt wird, auf einen vorbestimmten Beleuchtungsbereich 6 hin. Von den Spiegelflächen 23a bis 23c weist die Spiegelfläche 23c eine kreisartige Form auf, die Spiegelfläche 23b weist eine ringartige Form auf, und die Spiegelfläche 23c weist an ihrem Mittelpunkt ein kreisförmiges Loch auf. Die äußere Form der Spiegelfläche 23c stimmt mit der äußeren Form des Parabolspiegels 11 überein.
  • Die Spiegelflächen 23a bis 23c sind so gebildet, dass eine, die dem Mittelpunkt der konkaven gekrümmten Oberfläche näher ist, mit Bezug auf eine gekrümmte Hilfsfläche mit einer größeren Brennweite entlang der radialen Richtung (der Richtung des Durchmessers) von dem Scheitelpunkt (Mittelpunkt) auf den Umfangsabschnitt hin gekrümmt ist. Von den Spiegelflächen 23a bis 23c weist eine, die dem Mittelpunkt der konkaven gekrümmten Fläche näher ist, eine größere Brennweite auf Die Spiegelflächen 23a bis 23c können einen elliptischen Rotations-Parabolspiegel bilden, wie in einer in 22 und 23 gezeigten siebten Ausführungsform. Wahlweise können die Spiegelflächen 23a bis 23c eine rechteckige Form mit einer langen Seite bilden, die auf die gleiche Weise wie in einer in 24 und 25 gezeigten achten Ausführungsform mit der Hauptrichtung der konkaven gekrümmten Fläche (Konkavspiegel 13) des Parabolspiegels 11 übereinstimmt. Obwohl die lineare Lichtquelle 1 entlang der Hauptrichtung des Konkavspiegels angeordnet ist, kann sie auch entlang der Nebenrichtung angeordnet sein.
  • In dieser Anordnung sind die Konkavspiegelflächen 23a bis 23c, deren Brennweiten zunehmen, wenn sie dem Mittelpunkt näher sind, so gebildet, dass eine Spiegelfläche, die dem Mittelpunkt näher ist, einen größeren Neigungswinkel aufweisen kann. Auf die gleiche Weise wie in den in 1, 8, 12 und 14 gezeigten ersten, dritten, vierten und fünften Ausführungsformen kann Licht, das von der linearen Lichtquelle 1 ausgesandt und von den Spiegelflächen 23a bis 23c reflektiert wird, mit hoher Genauigkeit auf einen gewünschten Beleuchtungsbereich hin konzentriert werden. Deshalb wird in dem Lichtpfad 5 mit dem vorbestimmten Beleuchtungsbereich 6 kein Schattenbild durch die lineare Lichtquelle 1 oder ein lichtabschirmendes Objekt wie z.B. eine Hand gebildet, und es kann ein hoher Nicht-Bild-Grad erreicht werden. Außerdem kann der Beleuchtungsbereich 6 mit hoher Beleuchtungsgleichmäßigkeit bestrahlt werden.
  • Obwohl die Spiegelflächen 14, 20, 21, 22 und 23 in den oben beschriebenen Ausführungsformen Rotationsparaboloide bilden, brauchen sie keine vollständigen Rotationsparaboloide zu bilden, sondern können gekrümmte Flächen bilden, die Rotationsparaboloiden nahe kommen.
  • Obwohl die konkave gekrümmte Oberfläche, d.h. der Konkavspiegel 13, des Parabolspiegels 11 in drei Regionen I, II und II mit unterschiedlichen Brennweiten definiert ist, können sie als vier oder mehr Regionen definiert sein. Die Brennweiten sind nicht auf Fa, Fb und Fc sowie Fa', Fb' und Fc' beschränkt, sondern können verändert werden, wenn dies durch die Konstruktion notwendig ist.
  • Wie oben beschrieben wurde, bildet in der Astrallampe gemäß der vorliegenden Erfindung eine Mehrzahl Konkavspiegelflächen den Konkavspiegel eines Rotations-Parabolspiegels, und diese Spiegelflächen reflektieren jeweils von der linearen Lichtquelle ausgesandtes Licht und konzentrieren das reflektierte Licht auf den gesamten Abschnitt eines gewünschten Beleuchtungsbereichs hin. Wenn die gekrümmten Flächen der jeweiligen Spiegelflächen getrennt gesetzt sind, kann ein Beleuchtungsbereich mit einer gewünschten Breite, die kleiner als die Breite des Rotations-Parabolspiegels in einer vorbestimmten Richtung (z.B. der Nebenrichtung) ist, erhalten werden, und das reflektierte Licht kann mit hoher Genauigkeit auf den Beleuchtungsbereich konzentriert werden, was zwei Anforderungen gleichzeitig erfüllt. Selbst wenn die lineare Lichtquelle oder ein lichtabschirmender Gegenstand in den Lichtpfad eintritt, wird daher kein Schattenbild in dem Beleuchtungsbereich gebildet, wodurch der Grad der Schattenfreiheit verbessert wird. Wenn der Grad der Schattenfreiheit erhöht wird, kann der Beleuchtungsbereich sehr gleichmäßig bestrahlt werden, so dass die Beleuchtungsgleichmäßigkeit verbessert wird. Daher kann die vorliegende Erfindung angemessen in zahnärztlichen und anderen medizinischen Behandlungen verwendet werden.

Claims (11)

  1. Astrallampe, umfassend eine Lichtquelle (1) und einen Konkavspiegel (13) zum Reflektieren von Licht, das von der Lichtquelle ausgesandt wird, und zum Konzentrieren des reflektierten Lichts auf einer Lichtquellenseite auf einen Beleuchtungsbereich hin, der von der Lichtquelle entfernt ist, wobei der Konkavspiegel aus einer Mehrzahl Konvakspiegelflächen (A, B, C) gebildet ist, die im Ganzen einen Rotations-Parabolspiegel (11) bilden, und wobei die Spiegelflächen jeweils gekrümmte Oberflächen aufweisen, die das von der Lichtquelle ausgesandte Licht separat reflektieren und das reflektierte Licht auf einen gesamten Abschnitt des Beleuchtungsbereichs hin konzentrieren, dadurch gekennzeichnet, dass die gekrümmten Oberflächen der Spiegelflächen bezogen auf eine aus einer Mehrzahl gekrümmter Hilfsflächen (Sa, Sb, Sc), die in der gleichen Richtung wie der Konkavspiegel angeordnet sind und Brennpunkte auf einer Spiegelachse (13A) des Konkavspiegels und unterschiedliche Brennweiten (Fa, Fb, Fc) aufweisen, so gebildet sind, dass sie bezogen auf die eine gekrümmte Hilfsfläche entlang einer vorbestimmten Richtung gekrümmt sind.
  2. Lampe nach Anspruch 1, wobei die Lichtquelle eine lineare Lichtquelle umfasst, die auf der Spiegelachse (13A) des Konkavspiegels entlang einer Richtung senkrecht zu der Spiegelachse angeordnet ist, und eine Spiegelfläche, die der Lichtquelle näher ist, eine gekrümmte Oberfläche aufweist, die bezogen auf eine gekrümmte Hilfsfläche mit einer längeren Brennweite als eine Spiegelfläche, die von der Lichtquelle entfernt ist, gebildet ist.
  3. Lampe nach Anspruch 1, wobei die Lichtquelle eine lineare Lichtquelle umfasst, die auf der Spiegelachse des Konkavspiegels entlang der Spiegelachse angeordnet ist, und eine Spiegelfläche, die der Lichtquelle näher ist, eine gekrümmte Oberfläche aufweist, die bezogen auf eine gekrümmte Hilfsfläche mit einer kürzeren Brennweite als eine Spiegelfläche, die von der Lichtquelle entfernt ist, gebildet ist.
  4. Lampe nach Anspruch 1, wobei die gekrümmten Oberflächen der Spiegelflächen bezogen auf die gekrümmten Hilfsflächen gebildet sind, die unterschiedliche Brennweiten aufweisen, die sich kontinuierlich oder schrittweise in mindestens entweder einer Hauptrichtung oder einer Nebenrichtung des Konkavspiegels von einer Spiegelfläche, die der Lichtquelle näher ist, zu einer Spiegelfläche, die von der Lichtquelle entfernt ist, ändern.
  5. Lampe nach Anspruch 1, wobei die gekrümmten Oberflächen der Spiegelflächen bezogen auf die gekrümmten Hilfsflächen gebildet sind, die unterschiedliche Brennweiten aufweisen, die sich konzentrisch, kontinuierlich oder schrittweise von einer Spiegelfläche, die der Lichtquelle näher ist, zu einer Spiegelfläche, die von der Lichtquelle entfernt ist, ändern.
  6. Lampe nach Anspruch 1, wobei die gekrümmten Oberflächen der Spiegelflächen so gebildet sind, dass sie bezogen auf die gekrümmten Hilfsflächen als Referenzen in mindestens entweder einer Hauptrichtung oder einer Nebenrichtung des Konkavspiegels gekrümmt sind.
  7. Lampe nach Anspruch 1, wobei die gekrümmten Oberflächen der Spiegelflächen so gebildet sind, dass sie bezogen auf die gekrümmten Hilfsflächen als Referenzen radial von einem Mittelpunkt des Konkavspiegels auf eine Peripherie davon hin gekrümmt sind.
  8. Lampe nach Anspruch 1, wobei die gekrümmten Hilfsflächen so angeordnet sind, dass sie durch Grenzflächen zwischen den Spiegelflächen kontinuierlich sind.
  9. Lampe nach Anspruch l, wobei die gekrümmten Hilfsflächen so angeordnet sind, dass Scheitelpunkte davon im Wesentlichen mit einer Position auf der Spiegelachse des Konkavspiegels übereinstimmen.
  10. Lampe nach Anspruch 1, wobei die gekrümmten Hilfsflächen so gebildet sind, dass Enden davon mit Enden von gekrümmten Oberflächen von benachbarten Spiegelflächen übereinstimmen.
  11. Lampe nach Anspruch 1, wobei die gekrümmten Hilfsflächen so angeordnet sind, dass sie in mindestens entweder einer Hauptrichtung oder einer Nebenrichtung des Konkavspiegels gekrümmt sind und gebogene streifenförmige Abschnitte aufweisen.
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