DE8817192U1 - Beleuchtungsanordnung mit Halogenglühlampe - Google Patents
Beleuchtungsanordnung mit HalogenglühlampeInfo
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Description
Hanau, den 04.Q7.19S4 ZPL-Ga/gr/0442F
Heraeus Instruments GmbH
Gebrauchsmusteranmeldung
'Beleuchtungsanordnung mit Halogenglühlampe'
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsanordnung mit einer mit einem Lampenkolben
versehenen Lichtquelle und mit einem der Lichtquelle zugeordneten Reflektor, wobei auf wenigstens einem Teil der Rußenfläche des Lampenkolbens
ein aus mehreren Schichten bestehendes Interferenzfilter aufgebracht ist, das eine hohe Durchlässigkeit für sichtbares Licht und ein hohes Reflexionsvermögen
für Infrarotlicht aufweist.
Es ist bekannt, Halogenglühlampen in verschiedenartigen optischen Systemen,
wie beispielsweise Studio- und Operationsleuchten, oder Tageslichtprojektoren für Folien, einzusetzen, wobei stets ein möglichst geringer Infrarotlichtanteil
in Strahlungsrichtung austreten soll, um die Wärmestrahlung im Beleuchtungsfeld zu reduzieren. Dies geschieht in der Regel durch Reflektoren, welche
Infrarotlicht transmittieren und das sichtbare Licht reflektieren und/oder
durch Filter an den Lichtaustrittsöffnungen, welche den Infrarotlichtanteil
zum großen Teil absorbieren.
Aus der DE-OS 32 27 096 ist eine zylindrische Halogenglühlampe mit einer
entlang der Zylinderachse des Lampenkolbens geführten Glühwendel bekannt, deren Lampenkolben auf seiner Außenseite mit einem als Interferenzfilter
wirkenden Mehrschichtkörper beschichtet ist, welcher die Infrarotanteile des
in der Lampe erzeugten Lichtes auf die Wendel reflektiert, während er die
sichtbaren Anteile des erzeugten Lichtes transmittiert. Das Interferenzfilter
weist dabei Schichten mit alternierend hohem und niedrigem Brechungsindex auf, wobei die Materialen dieser Schichten im wesentlichen aus Siliziumdioxid und
Tantalpentoxid bestehen. Durch eine ausreichend gute Justierung der Glühwendel entlang der Symmetrieachse des Lampenkolbens wird die reflektierte Infrarotstrahlung
zum Teil von der Glühwendel absorbiert. Dadurch reduziert sich der Anteil der transmittierten Infrarotstrahlung, wobei der Wirkungsgrad der Lampe
verbessert wird.
Eine ähnliche Anordnung ist aus der US-PS 4,689,519 bekannt, nach der eine
Glühlampe im zylinderförmigen Mittelteil ihres langgestreckten Lampenkolbens
mit einem Interferenzfilter versehen ist, das die von der Wendel erzeugte
Infrarot-Strahlung zur Reduzierung von Wärmeverlusten in den Lampenkolben
reflektiert; das Filter besteht aus alternierend angeordneten Schichten mit einem niedrigen und einem hohen Brechnungsindex, wobei Siliziumdioxid und
Tantalpentoxid eingesetzt werden; die beiden Kolbenenden sind ohne Tantalpentoxidbeschichtung,
da eine Reflexion des Infrarotlichts auf die Wendel von hier aus uneffektiv ist.
Weiterhin sind aus der DE-OS 15 89 095 Gasentladungslampen bekannt, deren
Kolben mit einem optischen Interferenzfilter aus mehreren Teilschichten mit unterschiedlichen Brechungsindex versehen sind, um eine hitzebeständige
Filteranordnung zur Erzeugung von farbneutralem Licht herzustellen.
Eine weitere Anwendung von Interferenzfiltern ist aus dem DE-GM 18 09 322
bekannt, in dem ein für Wärmestrahlen durchlässiger Kaltlichtspiegel beschrieben
ist, dessen Oberfläche mit einer Reihe von interferierenden Dielektrikumschichten
aus abwechselnd höher und niedrigbrechenden Substanzen bedeckt ist; als Schichtmaterialien werden dabei Siliziumoxid und Titanoxid oder Tantaloxid
eingesetzt.
Bei Halogenglühlampen kleinerer Abmessungen ist es nicht möglich, durch
Reflexion des Infrarotanteils an einem auf dem Kolben aufgebrachten
Interferenzfilter das Infrarotlicht in der Wendel zu absorbieren, da die Symmetrieachse der Wendel in der Regel nicht mit der Symmetrieachse des
Lampenkolbens zusammenfällt und in üblichen Ausführungsformen (z.B. einseitig
gesockelte Lampe) senkrecht darauf steht.
Falls trotzdem eine Beschichtung des Lampenkolben mit einem Interferenzfilter
erfolgen würde, hätte dies eine Vielfachreflexion zur Folge, die j.edoch infolge der Teildurchlassigkeit der Interferenzschicht schließlich zu einer
Transmission des Infrarotanteils führen würde. Eine Reduzierung des Infrarotanteils
wäre praktisch kaum zu erzielen.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, durch geometrische Zuordnung von Lichtquelle
und Reflektor sowie durch teilweise Beschichtung der äußeren Kolbenfläche der Lichtquelle eine möglichst einfache Infrarotlicht-Abschirmung des
Beleuchtungsfeldes zu erzielen, wobei Lampe und Reflektor trotz optimaler Wirksamkeit verhältnismäßig preisgünstig sind.
Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich um eine einseitig
gesockelte Halogenglühlampe, die so beschichtet ist, daß im Sockelbereich oder im Kuppelbereich des Lampenkolbens bzw. in beiden Bereichen Infrarotstrahlung
austritt.
Als vorteilhaft erweist sich der Wegfall von Filter und Filterhalterung, so
daß sich ein verhältnismäßig einfacher, auch ohne Fachpersonal zu wartender Aufbau ergibt. Dies wikt sich insbesondere bei Operationsleuchten mit einer
Vielzahl von einzelnen Lichtquellen als vorteilhaft aus. Darüber hinaus wird die Ersatzteilbevorratung vereinfacht, da keine separaten Infrarotstrahlung
absorbierenden Filter mehr erforderlich sind.
Im folgenden ist der Gegenstand der Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung nachfolgend näher erläutert.
Figur la zeigt im Längsschnitt eine erfindungsgemäße Halogenglühlampe, während
in Figur Ib ein Längsschnitt durch eine Operationsleuchte dargestellt ist.
Gemäß Figur la weist die einseitig gesockelte Halogenglühlampe einen zylindersymmetrischen
Lampenkolben 1 auf, dessen Seitenwände 2 im Zylindermantelbereich mit einer Interferenzschicht 3 versehen sind. Die Interferenzschicht
weist Schichten mit alterniered hohem und niedrigem Brechungsindex auf, wobei die Infrarotanteile des in der Lampe erzeugten Lichtes in das Innere des
Lampenkolbens reflektiert werden. Als Interferenzschicht kann dabei beispielsweise
die aus der DE-OS 32 27 096 bekannte Beschichtung eingesetzt werden; außerhalb des eigentlichen Zylindermantelbereiches, d.h. im Bereich der
Kuppel 4 des Kolbens bzw. im Sockelbereich 5 ist der Kolben ohne Interferenzschicht und somit für Infrarotlicht durchlässig. Die in der Lampe
erzeugte bzw. über die Interferenzschicht in den Kolben reflektierte Infrarotstrahlung tritt in einem definierten Raumwinkel cc entlang der
Zylinderachse 6 des Lampenkolbens 1 aus. Der Raumwinkel CX- liegt im Bereich
von 20 bis 160°.
Gemäß Figur Ib gelangt das durch die Interferenzschicht 3 strahlende sichtbare
Licht teilweise direkt, teilweise über Umlenkspiegel 12 auf den Reflektor 7, von dem es in das eigentliche Beleuchtungsfeld reflektiert wird; die Infrarotstrahlung
tritt dagegen durch den unbeschichteten Sockelbereich 5 des Lampenkolbens 1 aus; sie wird über die im Reflektorsystem 11 befindliche Öffnung 8
bzw. den Infrarotlicht transmittierenden Teil des Reflektorsystems 11 aus dem optischen System hinausgeführt und gelangt direkt oder indirekt auf
wärmeabsorbierende Körper, die zwecks besserer Übersicht in Figur Ib nicht
dargestellt sind; bei indirekter Bestrahlung der wärmeabsorbierenden Körper wird das Infrarotlicht über Umlenkspiegel zu den wärmeabsorbierenden Körpern
geleitet. Es ist selbstverständlich auch möglich, dem Lampenkolben durch Drehung um 180° so anzuordnen, daß der Bereich der Kuppel 4 des
Lampenkolbens 1 der im Reflektorsystem 11 befindlichen Öffnung 8 bzw. dem Infrarotlicht transmittierenden Teil benachbart ist.
C
Weiterhin ist auch der Einsatz von Lampenkolben möglich, die sowohl im Bereich
der Kuppel 4 als auch im Sockelbereich 5 für Infrarotlicht durchlässig sind;
entsprechend Figur Ib wird in einem solchen Fall der aus der Kuppel 4
austretende Infrarotlichtanteil über Umlenkspiegel 12 entlang der Achse 6 des Lampenkolbens in die im Reflektorsystem 11 befindliche Öffnung 8 bzw. dem
Infrarotlicht transmittierenden Teil des Reflektorsystems geleitet.
Während des Betriebes treten in radialer Richtung (zur Zylinderachse 6)
Strahlenbündel sichtbaren Lichts mit maximaler Intensität aus, während in axialer Richtung Strahlenbündel von Infrarotlicht mit maximaler Intensität
austreten. Es erfolgt somit durch die erfindungsgemäße Lampe eine räumliche Trennung der Austrittsrichtungen von sichtbarem Licht und Infrarotstrahlung.
Ist das die Lampe umgebende optische System so ausgelegt, daß lediglich die
Wendel der Lampe im Leuchtfeld abgebildet wird, so ist das Leuchtfeld nahezu frei von störender Wärmestrahlung.
Das Ausführungsbeispiel ist zwar anhand einer Halogenglühlampe erläutert; es1
ist jedoch auch möglich, ansfeile der Halogenglühlampe eine Gasentladungslampe
mit einem Lampenkolben einzusetzen, dessen äußere Fläche mit einem Interferenzfilter versehen ist, das die Entladungsstrecke der Lampe umschließt.
Claims (10)
1. Beleuchtungsanordnung mit einer mit einem Lampenkolben versehenen Lichtquelle
und mit einem der Lichtquelle zugeordneten Reflektor, wobei auf wenigstens einem Teil der Außenfläche des Lampenkolbens ein aus mehreren
Schichten bestehendes Interferenzfilter aufgebracht ist, das eine hohe Durchlässigkeit für sichtbares Licht und ein hohes Reflexionsvermögen für
Infrarotlicht aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß sie Teil einer Operationsleuchte ist, daß der Lampenkolben (1) einen nur für sichtbares
Licht durchlässigen und einen für Infrarotstrahlen durchlässigen Bereich aufweist, daß der für sichtbares Licht durchlässige Lampenkolbenbereich
mit einem Interferenzfilter (3) versehen und und daß der für die Infrarotstrahlen durchlässige Lampenkolbenbereich (4, 5) solchen Bereichen
des Reflektorsystems (11) benachbart ist, welche wenigstens in diesen Bereichen Infrarotlicht absorbierend oder transmittierend ausgebildet sind.
2. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Interferenzfilter aus mehreren Schichten mit alternierend hohen und niedrigen Brechungsindex besteht.
3. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Interferenzfilter (3) hauptsächlich aus Siliziumdioxid- und Tantalpentoxidschichten
besteht.
4. Beleuchtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß als Lichtquelle eine einseitig gesockelte Halogenglühlampe dient, deren Lampenkolben eine Glühwendel umhüllt, wobei die Glühwendel
vom Interferenzfilter (3) umschlossen ist.
5. Beleuchtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß als Lichtquelle eine Entladungslampe dient, wobei die Entladungsstrecke vom Interferenzfilter umschlossen ist.
6. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der Lampenkolben wenigstens im Lichtaustrittsbereich axialsymmetrisch ausgebildet
ist.
7. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das
Interferenzfilter (3) auf einem wenigstens im Lichtaustrittsbereich zylindrisch ausgebildeten Lampenkolben (1) in Form eines Zylindermantels
aufgebracht ist.
8. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das
Interferenzfilter auf einem wenigstens teilweise kugelförmig ausgebildeten Lampenkolben in Form einer zylindrisch durchbohrten Kugelhülle aufgebracht
ist.
9. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das
Interferenzfilter auf einem wenigstens teilweise ellipsoidförmigen Lampenkolben
in Form einer zylindrisch durchbohrten Ellipsoidhülle aufgebracht ist.
10. Beleuchtungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der Infrarotlicht absorbierende oder transmittierende
Bereich des Reflektors von der Achse des Lampenkolbens geschnitten wird.
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE8817192U1 true DE8817192U1 (de) | 1994-11-10 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| DE8817192U Expired - Lifetime DE8817192U1 (de) | 1988-04-29 | 1988-11-11 | Beleuchtungsanordnung mit Halogenglühlampe |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE8817192U1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5954415A (en) * | 1995-09-25 | 1999-09-21 | Dedo Weigert Film Gmbh | Illuminating apparatus |
-
1988
- 1988-11-11 DE DE8817192U patent/DE8817192U1/de not_active Expired - Lifetime
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| US5954415A (en) * | 1995-09-25 | 1999-09-21 | Dedo Weigert Film Gmbh | Illuminating apparatus |
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