EP1746341A1 - Reflektorlampe - Google Patents

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Publication number
EP1746341A1
EP1746341A1 EP06014412A EP06014412A EP1746341A1 EP 1746341 A1 EP1746341 A1 EP 1746341A1 EP 06014412 A EP06014412 A EP 06014412A EP 06014412 A EP06014412 A EP 06014412A EP 1746341 A1 EP1746341 A1 EP 1746341A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
reflector
lamp according
filter holder
filter
reflector lamp
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06014412A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Dr. Kolodziejczyk
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram GmbH
Original Assignee
Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH filed Critical Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Publication of EP1746341A1 publication Critical patent/EP1746341A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V9/00—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
    • F21V9/04—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters for filtering out infrared radiation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V17/00—Fastening of component parts of lighting devices, e.g. shades, globes, refractors, reflectors, filters, screens, grids or protective cages
    • F21V17/10—Fastening of component parts of lighting devices, e.g. shades, globes, refractors, reflectors, filters, screens, grids or protective cages characterised by specific fastening means or way of fastening
    • F21V17/101—Fastening of component parts of lighting devices, e.g. shades, globes, refractors, reflectors, filters, screens, grids or protective cages characterised by specific fastening means or way of fastening permanently, e.g. welding, gluing or riveting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21V29/60—Cooling arrangements characterised by the use of a forced flow of gas, e.g. air
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    • F21V29/673—Cooling arrangements characterised by the use of a forced flow of gas, e.g. air characterised by the arrangement of fans the fans being used for intake
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    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/22—Reflectors for light sources characterised by materials, surface treatments or coatings, e.g. dichroic reflectors
    • F21V7/24—Reflectors for light sources characterised by materials, surface treatments or coatings, e.g. dichroic reflectors characterised by the material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21V7/28—Reflectors for light sources characterised by materials, surface treatments or coatings, e.g. dichroic reflectors characterised by coatings
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    • F21V9/06—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters for filtering out ultraviolet radiation

Definitions

  • the invention relates to a reflector lamp according to the preamble of patent claim 1.
  • the reflector lamp according to the invention can be used in principle in a variety of different optical applications as a light source.
  • the main field of application of the reflector lamp is likely to lie in the medical and projection technology, for example in endoscopes or projectors.
  • Such reflector lamps are described for example on the Internet domain www.osram.de under the product name "XBO ® R".
  • These conventional reflector lamps consist essentially of an XBO® high-pressure discharge lamp, which is used as a built-in lamp in a reflector made of pressed glass and partially surrounded by the reflector.
  • high-pressure discharge lamps also emit unwanted UV and IR radiation, which is particularly troublesome for optical applications in which only the visible light is used, for example in endoscopy or projection technology, because due to the IR radiation components Overheating or through the UV radiation for premature aging of optical components of the application device can come.
  • it is disadvantageous that such reflector lamps with a high internal pressure (about 5 to 15 bar) standing lamp vessel in the case of Bursting of the lamp vessel constitute a hazard to persons and equipment by exiting splinters and particles.
  • the reflectors of such reflector lamps In order to reduce the IR radiation components, it is known from the general state of the art to provide the reflectors of such reflector lamps with cold-light mirroring, which transmits part of the IR radiation emitted by the high-pressure discharge lamp, so that these unwanted light spectra do not affect the optical components of the application device to reach. Furthermore, it is known to form the discharge vessel of such high-pressure discharge lamps made of doped quartz glass in order to absorb the UV radiation components in the short-wave UV range (UVC range) of approximately 250 to 100 nm and below.
  • UVC range short-wave UV range
  • the invention has for its object to provide a reflector lamp, in which compared to conventional solutions a decoupling or filtering out the unwanted IR and UV spectra is made possible with minimal device-technical complexity.
  • the reflector lamp according to the invention has an integral lamp, in particular a high-pressure discharge lamp, which is at least partially surrounded by a reflector, wherein the reflector is connected via a reflector neck with a base and has a light exit opening.
  • the light exit opening of the reflector is at least partially covered indirectly or directly by a cover plate arrangement integrated in the reflector lamp, which has an optical spectral filter which absorbs or reflects unwanted light spectra. Due to the cover plate arrangement with optical spectral filter, this solution makes it possible to decouple or filter out the unwanted light spectra with a high degree of transmission for light in the visible wavelength range.
  • cover plate arrangement By a suitable choice of the cover plate arrangement, it is possible to decouple or filter out the IR radiation component and / or the UV component. As a result, it is possible to dispense with additional filter disks in the beam path of the application apparatus compared to the general state of the art. Furthermore, in the case of bursting of the lamp vessel, persons and equipment are protected from splinters and particles by the cover plate arrangement.
  • the cover plate arrangement has a low transmission for light in the ultraviolet wavelength range and / or in the infrared wavelength range.
  • the unwanted UV and / or IR radiation components for optical applications in which the visible light is essentially filtered out by the cover plate arrangement and prevents overheating of the optical components of the application device by IR radiation components and premature aging by UV radiation.
  • the cover disk arrangement preferably consists of at least one filter disk of coated or doped glass.
  • a filter disk of coated or doped glass By using a filter disk of coated or doped glass, a high transmission in the visible wavelength range with good heat-light separation and UV filtering can be achieved.
  • Filter discs made of doped glass are characterized by a selective absorption in a defined optical wavelength range, for example in the IR range (heat protection glasses).
  • the cover disc assembly has a substantially circular cross-section.
  • the cover plate assembly has at least one glass without filter effect.
  • the additional glass pane, the splinter protection effect of the cover plate assembly can be further improved and the filter disc are protected from damage from the outside.
  • the cover disk arrangement has an interference filter coating with a plurality of optically low-refractive and optically high-refractive-index layers. Due to the layer design of the interference filter coating, interference effects result in high transmission in the visible light range while reflecting unwanted light spectra.
  • the cover plate assembly is preferably optimized such that a filter edge in the ultraviolet spectral range, in particular in a wavelength range of 360 to 400 nm and / or a filter edge in the transition region from the visible spectral range in the infrared spectral range, in particular in a wavelength range of 700 to 800 nm. Due to the steep filter edges, the unwanted UV / IR light spectra are extinguished with improved transmission of light in the visible wavelength range.
  • the cover plate assembly is at least partially inserted into a receptacle of the reflector.
  • the cover plate assembly is connected via a filter holder with the reflector.
  • the filter holder is a front cap, the circumference is substantially adapted to the contour of the reflector.
  • the cover plate assembly is arranged in an embodiment of the invention on an end face of the filter holder or at least partially inserted into a mounting portion of the front cap. It has proven to be particularly advantageous if a cylinder jacket-shaped attachment portion of the filter holder is reduced light-outlet side to a receiving portion for the cover plate assembly. Due to the reduced end face of the receiving portion, the cover plate assembly can be reduced in compact design of the reflector lamp and thereby the splinter protection effect can be further improved.
  • the filter holder via a substantially annular flange frontally to the reflector in abutment can be brought.
  • a substantially annular flange frontally to the reflector in abutment can be brought.
  • the filter holder For positioning and centering of the filter holder on the reflector of the filter holder preferably has an annular centering projection which engages in the light exit opening of the reflector.
  • the cover plate assembly is connected to the filter holder or the reflector and / or the filter holder with the reflector via holding elements, in particular retaining tabs.
  • the cover plate assembly with the filter holder or the reflector and / or the filter holder with the reflector via a connecting mass, in particular an adhesive is connected.
  • the filter holder made of a high temperature resistant material, preferably a plastic.
  • the integral lamp is a xenon high-pressure discharge lamp.
  • a short-arc discharge lamp enables a high luminance and a continuous spectrum in the visible range with a high color rendering index (Ra> 95).
  • the reflector lamp according to the invention is preferably used in technical scientific apparatuses, in particular in endoscopes.
  • the invention is explained below on the basis of a reflector lamp with a XBO ® -Hochchristentladungslampe as built lamp as a light source of endoscopy equipment is used for example in medical technology.
  • the reflector lamp according to the invention is by no means limited to such lamp types and applications.
  • Figure 1 shows a schematic representation of a reflector lamp 1 according to the invention with a built-in lamp 2, which is partially surrounded by a substantially ellipsoidal reflector 4 made of pressed glass.
  • the reflector 4 is provided on an inner surface 6 with a reflective coating and inserted via a cylindrical reflector neck 8 in a receiving portion 10 of a base 12.
  • the base 12 has a substantially cylindrical base body 14, the lamp side with two diametrically arranged, approximately U-shaped recess 16 is provided.
  • the built-in lamp 2 is mounted axially offset relative to the installation position of the reflector 4 in the base 12, so that a ventilation opening 18 between the built-in lamp 2 and base 12 or base 12 and reflector neck 8 is formed by the means of a fan, not shown, a cooling air flow into the base area the reflector lamp 1 is guided.
  • a built-in lamp 2 is used as a built-in lamp 2 is a XBO ® -Hochchristentladungslampe in short arc technology use.
  • This has a discharge vessel 20 made of quartz glass with an inner space 22 and two diametrically arranged, sealed piston shafts 24, 26, each having a current feedthrough (not shown).
  • a current feedthrough not shown
  • In the interior 22 protrude two diametrically arranged, not shown electrodes, which are connected via a Molybdänfolieneinschmelzung each with one of the current feedthroughs and between which forms a gas discharge during lamp operation.
  • an ionizable filling is included, which consists essentially of high purity xenon gas.
  • Such an XBO® high-pressure discharge lamp 2 enables a high luminance of the reflector lamp 1 and a continuous spectrum in the visible spectral range with a high color rendering index (Ra> 95).
  • the electrical connection of XBO ® -Hochchristentladungslampe 2 to the supply voltage takes place (not shown) at the base-remote electrical feedthrough via a cable through a cable guide in the reflector 4 guided high-voltage line.
  • the current feedthrough of the base near the piston shaft 26 of the discharge vessel 20 is contacted via a high-voltage line (not shown) and led to the base 12 to the outside.
  • the two high-voltage lines are combined outside the reflector lamp 1 in a contact plug and can be connected via this with an electronic ignition and operating system (not shown).
  • a light exit opening 28 of the reflector 4 is covered by a cover plate arrangement 30 which has an optical spectral filter which absorbs or reflects unwanted light spectra.
  • This solution allows due to the cover plate assembly 30 with optical spectral filter almost complete reflection or absorption of the unwanted light spectra, wherein the visible light component by the cover plate assembly 30 undergoes substantially no attenuation.
  • the cover plate assembly 30 it is possible depending on the desired field of application of the reflector lamp 1 to filter out the IR radiation component and / or the UV radiation component of the emitted light spectrum of the high-pressure discharge lamp 2.
  • the cover plate assembly 30 is connected via a substantially cylindrical jacket-shaped filter holder 32 made of high temperature resistant plastic with the reflector 4, wherein the filter holder 32 is formed as peripherally adapted to the contour of the reflector 4 front cap 34.
  • the front cap 34 is brought into abutment with the reflector 4 via an annular flange 36 and positioned via an annular centering projection 38 with respect to the light exit opening 28.
  • the reflector lamp 1 can be brought into abutment with an optical application device, not shown.
  • the front cap 34 is in the illustrated reflector lamp 1 via retaining elements, such as retaining tabs (not shown) connected to the reflector 4.
  • retaining elements such as retaining tabs (not shown) connected to the reflector 4.
  • an end face 40 of the front cap 34 is reduced in the direction of the light exit to a conical-shaped receptacle section 42, which merges into a cylinder jacket-shaped attachment section 44 on the base side. Due to the reduced end face 40 of the receiving portion 42, the cover plate assembly 30 can be reduced in compact design of the reflector lamp 1 and thereby the splinter protection effect can be improved.
  • the cover plate assembly 30 is disposed on the end face 40 of the front cap 34 and fastened via retaining elements, such as retaining tabs on the front cap (not shown).
  • the cover plate assembly 30 is at least partially inserted into a receptacle of the front cap.
  • the cover plate assembly 30 is connected to the front cap 34 and / or the front cap 34 to the reflector 4 via an adhesive.
  • the cover plate assembly 30 consists of a single, provided with a non-illustrated interference filter coating circular filter disk 48 made of glass.
  • the layer structure of the interference filter consists of several optically low-refractive and optically high-refractive layers, which are applied alternately, for example, in sputtering technique on the filter disk 48. Due to the layer design of the interference filter coating, a high transmittance for light in the visible wavelength range is achieved with good IR and UV filtering.
  • the filter disk 48 is additionally covered on the light exit side by a glass pane without filter effect. As a result, the splinter protection effect of the filter disk 48 can be further improved and protected from damage from the outside.
  • the cover plate assembly 30 of the reflector lamp 1 according to the invention is designed such that unwanted ultraviolet and infrared wavelength ranges compared to the curve 52 of the conventional reflector lamp in a wavelength range below 380 nm and above 780 nm are mostly filtered out and a high transmittance for light in the visible wavelength range from 380 to 780 nm is achieved.
  • the unwanted UV and IR radiation components are essentially filtered out for optical applications in which the visible light is used and prevents overheating of the optical components in the beam path by IR radiation components and their premature aging by UV radiation.
  • the cover plate assembly 30 is optimized so that a filter edge 54 in the ultraviolet spectral range at a wavelength of about 390 nm and a filter edge 56 is in the transition region from the visible to the infrared spectral range at a wavelength of about 750 nm. Due to the steep course of the curve 52 in the region of the filter edges 54, 56, the unwanted UV / IR light spectra are filtered out or coupled out with good transmission of light in the visible wavelength range.
  • the reflector lamp 1 according to the invention is not limited to the described embodiment with filter holder 32, but the cover plate assembly 30 can be used in reflector lamps 1 with fully installed in the reflector 4 built-in lamps 2 directly into a receptacle of the reflector 4.
  • Essential to the invention is that the light exit opening 28 of the reflector 4 of the reflector lamp 1 is at least partially covered indirectly or directly by the cover plate assembly 30, and this has an optical spectral filter that absorbs or reflects unwanted light spectra.
  • a reflector lamp 1 with a built-in lamp 2, in particular a high-pressure discharge lamp, which is at least partially surrounded by a reflector 4, wherein the reflector 4 is connected via a reflector neck 8 with a base 12 and has a light exit opening 28.
  • the light exit opening 28 of the reflector 4 is indirectly or directly covered at least in sections by a cover plate arrangement 30 which has an optical spectral filter which absorbs or reflects unwanted light spectra.

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Abstract

Offenbart ist eine Reflektorlampe (1), mit einer Einbaulampe (2), insbesondere einer Hochdruckentladungslampe, die zumindest abschnittsweise von einem Reflektor (4) umgeben ist, wobei der Reflektor über einen Reflektorhals (8) mit einem Sockel (12) verbunden ist und eine Lichtaustrittsöffnung (28) aufweist. Erfindungsgemäß ist die Lichtaustrittsöffnung des Reflektors mittelbar oder unmittelbar von einer Abdeckscheibenanordnung (30) zumindest abschnittsweise abgedeckt, die einen optischen Spektralfilter aufweist, der ungewünschte Lichtspektren absorbiert oder reflektiert.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft eine Reflektorlampe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
    • Stand der Technik
  • Die erfindungsgemäße Reflektorlampe kann prinzipiell bei einer Vielzahl unterschiedlicher optischer Anwendungen als Lichtquelle Verwendung finden. Das Hauptanwendungsgebiet der Reflektorlampe dürfte jedoch in der Medizin- und Projektionstechnik, beispielsweise in Endoskopen oder Projektoren liegen.
  • Derartige Reflektorlampen werden beispielsweise auf der Internetdomain www.osram.de unter der Produktbezeichnung "XBO® R" beschrieben. Diese herkömmlichen Reflektorlampen bestehen im Wesentlichen aus einer XBO®-Hochdruckentladungslampe, die als Einbaulampe in einen Reflektor aus Pressglas eingesetzt und abschnittsweise von dem Reflektor umgeben ist. Derartige Hochdruckentladungslampen emittieren neben dem sichtbaren Teil des Lichtspektrums auch ungewünschte UV- und IR-Strahlung, die insbesondere für optische Anwendungen bei denen nur das sichtbare Licht genutzt wird, beispielsweise in der Endoskopie- oder Projektionstechnik störend sind, da es aufgrund der IR-Strahlungsanteile zu einer Überhitzung oder aber durch die UV-Strahlung zur vorzeitigen Alterung von optischen Bauteilen des Anwendungsgerätes kommen kann. Des Weiteren ist nachteilig, dass derartige Reflektorlampen mit einem unter hohem Innendruck (ca. 5 bis 15 bar) stehenden Lampengefäß im Falle eines Berstens des Lampengefäßes eine Gefährdung von Personen und Geräten durch austretende Splitter und Partikel darstellen.
  • Zur Verringerung der IR-Strahlungsanteile ist es aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt, die Reflektoren derartiger Reflektorlampen mit einer Kaltlichtverspiegelung zu versehen, die einen Teil der von der Hochdruckentladungslampe emittierten IR-Strahlung transmittiert, so dass diese unerwünschten Lichtspektren nicht die optischen Bauteile des Anwendungsgerätes erreichen. Weiterhin ist es bekannt, das Entladungsgefäß derartiger Hochdruckentladungslampen aus dotiertem Quarzglas auszubilden, um die UV-Strahlungsanteile im kurzwelligen UV-Bereich (UVC-Bereich) von ca. 250 bis 100 nm und darunter zu absorbieren. Es hat sich aber gezeigt, dass die von der Reflektorlampe emittierten IR- und UV-Strahlungsanteile, insbesondere für hochwertige optische Anwendungen weiterhin zu hoch sind, so dass es notwendig ist durch Einbau von zusätzlichen optischen Filterscheiben im Anwendungsgerät die UV-/IR-Strahlung weiter zu reduzieren, um dahinter liegende optische Bauteile, beispielsweise Lichtleiter oder optische Integratoren lediglich mit den gewünschten Lichtspektren im sichtbaren Wellenlängenbereich zu versorgen. Diese Lösungen ermöglichen zwar eine effiziente Auskopplung des IR-Strahlungsspektrums und eine Herausfilterung des UV-Anteils, sind aber aufgrund der zusätzlich im Anwendungsgerät erforderlichen Filterscheiben aufwändig und kostenintensiv.
    • Darstellung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Reflektorlampe zu schaffen, bei der gegenüber herkömmlichen Lösungen eine Auskopplung bzw. Herausfilterung der ungewünschten IR- und UV-Spektren bei minimalem vorrichtungstechnischem Aufwand ermöglicht ist.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Reflektorlampe mit der Merkmalskombination des Anspruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Die erfindungsgemäße Reflektorlampe hat eine Einbaulampe, insbesondere eine Hochdruckentladungslampe, die zumindest abschnittsweise von einem Reflektor umgeben ist, wobei der Reflektor über einen Reflektorhals mit einem Sockel verbunden ist und eine Lichtaustrittsöffnung aufweist. Erfindungsgemäß ist die Lichtaustrittsöffnung des Reflektors mittelbar oder unmittelbar von einer in die Reflektorlampe integrierten Abdeckscheibenanordnung zumindest teilweise abgedeckt, die einen optischen Spektralfilter aufweist, der ungewünschte Lichtspektren absorbiert oder reflektiert. Diese Lösung ermöglicht aufgrund der Abdeckscheibenanordnung mit optischem Spektralfilter eine Auskopplung bzw. Herausfilterung der ungewünschten Lichtspektren bei hohem Transmissionsgrad für Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich. Durch geeignete Wahl der Abdeckscheibenanordnung ist es möglich, den IR-Strahlungsanteil und/oder den UV-Anteil auszukoppeln bzw. herauszufiltern. Dadurch kann gegenüber dem allgemeinen Stand der Technik auf zusätzliche Filterscheiben im Strahlengang des Anwendungsgerätes verzichtet werden. Des Weiteren werden durch die Abdeckscheibenanordnung im Falle eines Berstens des Lampengefäßes Personen und Geräte vor Splittern und Partikeln geschützt.
  • Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung hat die Abdeckscheibenanordnung eine geringe Transmission für Licht im ultravioletten Wellenlängenbereich und/oder im infraroten Wellenlängenbereich. Dadurch werden die für optische Anwendungen bei denen das sichtbare Licht genutzt wird ungewünschten UV- und/oder IR-Strahlungsanteile durch die Abdeckscheibenanordnung im Wesentlichen herausgefiltert und eine Überhitzung der optischen Bauteile des Anwendungsgerätes durch IR-Strahlungsanteile und eine vorzeitige Alterung durch UV-Strahlung verhindert.
  • Die Abdeckscheibenanordnung besteht vorzugsweise aus zumindest einer Filterscheibe aus beschichtetem oder dotiertem Glas. Durch die Verwendung einer Filterscheibe aus beschichtetem oder dotiertem Glas kann eine hohe Transmission im sichtbaren Wellenlängenbereich bei guter Hitze-Licht-Separation und UV-Filterung erreicht werden. Filterscheiben aus dotiertem Glas zeichnen sich durch eine selektive Absorption in einem definierten optischen Wellenlängenbereich, beispielsweise im IR-Bereich (Wärmeschutzgläser) aus.
  • Vorzugsweise weist die Abdeckscheibenanordnung einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt auf.
  • Bei einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel hat die Abdeckscheibenanordnung zumindest eine Glasscheibe ohne Filterwirkung. Durch die zusätzliche Glasscheibe kann die Splitterschutzwirkung der Abdeckscheibenanordnung weiter verbessert und die Filterscheibe vor Beschädigungen von außen geschützt werden.
  • Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Abdeckscheibenanordnung eine Interferenzfilterbeschichtung mit mehreren optisch niedrigbrechenden und optisch hochbrechenden Schichten aufweist. Aufgrund des Schichtdesigns der Interferenzfilterbeschichtung wird durch Interferenzeffekte eine hohe Transmission im sichtbaren Lichtbereich, bei gleichzeitiger Reflektion ungewünschter Lichtspektren erreicht.
  • Die Abdeckscheibenanordnung ist vorzugsweise derart optimiert, dass eine Filterkante im ultravioletten Spektralbereich, insbesondere in einem Wellenlängenbereich von 360 bis 400 nm und/oder eine Filterkante im Übergangsbereich vom sichtbaren Spektralbereich in den infraroten Spektralbereich, insbesondere in einem Wellenlängenbereich von 700 bis 800 nm liegt. Aufgrund der steilen Filterkanten werden die ungewünschten UV-/IR-Lichtspektren bei verbesserter Transmission von Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich ausgelöscht.
  • Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die Abdeckscheibenanordnung zumindest abschnittsweise in eine Aufnahme des Reflektors eingesetzt. Dadurch wird eine kompakte Bauweise der Reflektorlampe ermöglicht.
  • Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Abdeckscheibenanordnung über einen Filterhalter mit dem Reflektor verbunden.
  • Vorzugsweise ist der Filterhalter eine Frontkappe, die umfangsseitig im Wesentlichen an die Kontur des Reflektors angepasst ist.
  • Die Abdeckscheibenanordnung ist bei einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel auf einer Stirnfläche des Filterhalters angeordnet oder zumindest teilweise in einen Befestigungsabschnitt der Frontkappe eingesetzt. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn ein zylindermantelförmiger Befestigungsabschnitt des Filterhalters lichtaustrittsseitig zu einem Aufnahmeabschnitt für die Abdeckscheibenanordnung verkleinert ist. Aufgrund der verkleinerten Stirnfläche des Aufnahmeabschnittes kann die Abdeckscheibenanordnung bei kompakter Bauweise der Reflektorlampe verkleinert und dadurch die Splitterschutzwirkung weiter verbessert werden.
  • Vorzugsweise ist der Filterhalter über einen im Wesentlichen ringförmigen Flansch stirnseitig an den Reflektor in Anlage bringbar. Zum Positionieren und Zentrieren des Filterhalters auf dem Reflektor hat der Filterhalter vorzugsweise einen ringförmigen Zentriervorsprung, der in die Lichtaustrittsöffnung des Reflektors eingreift.
  • Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Abdeckscheibenanordnung mit dem Filterhalter oder dem Reflektor und/oder der Filterhalter mit dem Reflektor über Halteelemente, insbesondere Haltelaschen verbunden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante ist die Abdeckscheibenanordnung mit dem Filterhalter oder dem Reflektor und/oder der Filterhalter mit dem Reflektor über eine Verbindungsmasse, insbesondere einen Klebstoff verbunden.
  • Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, den Filterhalter aus einem hochtemperaturfesten Material, vorzugsweise einem Kunststoff auszubilden.
  • Vorzugsweise ist die Einbaulampe eine Xenon-Hochdruckentladungslampe. Eine derartige Kurzbogen-Entladungslampe ermöglicht eine hohe Leuchtdichte und ein kontinuierliches Spektrum im sichtbaren Bereich bei hohem Farbwiedergabeindex (Ra > 95).
  • Die erfindungsgemäße Reflektorlampe kommt vorzugsweise in technischwissenschaftlichen Apparaten, insbesondere in Endoskopen zum Einsatz.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Nachstehend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Reflektorlampe mit Abdeckscheibenanordnung und
    Figur 2
    eine Transmissionskurven der erfindungsgemäßen Reflektorlampe aus Figur 1 und eine Transmissionskurve einer herkömmlichen Reflektorlampe.
    Bevorzugte Ausführung der Erfindung
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer Reflektorlampe mit einer XBO®-Hochdruckentladungslampe als Einbaulampe erläutert, die beispielsweise in der Medizintechnik als Lichtquelle von Endoskopie-Apparaten Verwendung findet. Wie bereits eingangs erwähnt, ist die erfindungsgemäße Reflektorlampe jedoch keinesfalls auf derartige Lampentypen und Anwendungen beschränkt.
  • Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Reflektorlampe 1 mit einer Einbaulampe 2, die abschnittsweise von einem im Wesentlichen ellipsoidförmigen Reflektor 4 aus Pressglas umgeben ist. Der Reflektor 4 ist an einer Innenfläche 6 mit einer reflektierenden Beschichtung versehen und über einen zylinderförmigen Reflektorhals 8 in einen Aufnahmeabschnitt 10 eines Sockels 12 eingesetzt. Der Sockel 12 hat einen im Wesentlichen zylinderförmigen Grundkörper 14, der lampenseitig mit zwei diametral angeordneten, etwa U-förmigen Ausnehmung 16 versehen ist. Die Einbaulampe 2 ist gegenüber der Einbauposition des Reflektors 4 axial versetzt in dem Sockel 12 befestigt, so dass eine Lüftungsöffnung 18 zwischen Einbaulampe 2 und Sockel 12 bzw. Sockel 12 und Reflektorhals 8 entsteht, durch die mittels eines nicht dargestellten Ventilators ein Kühlluftstrom in den Sockelbereich der Reflektorlampe 1 geführt ist.
  • Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel findet als Einbaulampe 2 eine XBO®-Hochdruckentladungslampe in Kurzbogentechnik Verwendung. Diese besitzt ein Entladungsgefäß 20 aus Quarzglas mit einem Innenraum 22 und zwei diametral angeordneten, abgedichteten Kolbenschäften 24, 26, die jeweils eine Stromdurchführung (nicht dargestellt) aufweisen. In den Innenraum 22 ragen zwei diametral angeordnete, nicht dargestellte Elektroden, die über eine Molybdänfolieneinschmelzung jeweils mit einer der Stromdurchführungen verbunden sind und zwischen denen sich während des Lampenbetriebs eine Gasentladung ausbildet. In dem Innenraum 22 des Entladungsgefäßes 20 ist eine ionisierbare Füllung eingeschlossen, die im Wesentlichen aus hochreinem Xenongas besteht. Eine derartige XBO®-Hochdruckentladungslampe 2 ermöglicht eine hohe Leuchtdichte der Reflektorlampe 1 und ein kontinuierliches Spektrum im sichtbaren Spektralbereich bei hohem Farbwiedergabeindex (Ra > 95). Der elektrische Anschluss der XBO®-Hochdruckentladungslampe 2 an die Versorgungsspannung erfolgt an der sockelfernen Stromdurchführung über eine durch eine Kabeldurchführung im Reflektor 4 geführte Hochspannungsleitung (nicht dargestellt). Die Stromdurchführung des sockelnahen Kolbenschaftes 26 des Entladungsgefäßes 20 wird über eine Hochspannungsleitung (nicht dargestellt) kontaktiert und am Sockel 12 nach außen geführt. Die beiden Hochspannungsleitungen sind außerhalb der Reflektorlampe 1 in einem Kontaktstecker zusammengefasst und können über diesen mit einem elektronischen Zünd- und Betriebssystem verbunden werden (nicht dargestellt).
  • Erfindungsgemäß ist eine Lichtaustrittsöffnung 28 des Reflektors 4 von einer Abdeckscheibenanordnung 30 abgedeckt, die einen optischen Spektralfilter aufweist, der ungewünschte Lichtspektren absorbiert oder reflektiert. Diese Lösung ermöglicht aufgrund der Abdeckscheibenanordnung 30 mit optischem Spektralfilter eine nahezu vollständige Reflektion bzw. Absorption der ungewünschten Lichtspektren, wobei der sichtbare Lichtanteil durch die Abdeckscheibenanordnung 30 im Wesentlichen keine Abschwächung erfährt. Durch geeignete Wahl der Abdeckscheibenanordnung 30 ist es je nach gewünschtem Anwendungsgebiet der Reflektorlampe 1 möglich, den IR-Strahlungsanteil und/oder den UV-Strahlungsanteil des emittierten Lichtspektrums der Hochdruckentladungslampe 2 herauszufiltern. Dadurch kann gegenüber dem allgemeinen Stand der Technik auf zusätzliche Filterscheiben im optischen Anwendungsgerät (nicht dargestellt), beispielsweise einem Endoskop, verzichtet werden. Gemäß Figur 1 ist die Abdeckscheibenanordnung 30 über einen im Wesentlichen zylindermantelförmigen Filterhalter 32 aus hochtemperaturbeständigem Kunststoff mit dem Reflektor 4 verbunden, wobei der Filterhalter 32 als umfangsseitig an die Kontur des Reflektors 4 angepasste Frontkappe 34 ausgebildet ist. Die Frontkappe 34 ist über einen ringförmigen Flansch 36 mit dem Reflektor 4 in Anlage gebracht und über einen ringförmigen Zentriervorsprung 38 mit Bezug zur Lichtaustrittsöffnung 28 positioniert. Über den Flansch 36 kann die Reflektorlampe 1 in Anlage an ein nicht dargestelltes optisches Anwendungsgerät gebracht werden. Die Frontkappe 34 ist bei der gezeigten Reflektorlampe 1 über Halteelemente, beispielsweise Haltelaschen (nicht dargestellt) mit dem Reflektor 4 verbunden. Zur Aufnahme der Abdeckscheibenanordnung 30 ist eine Stirnfläche 40 der Frontkappe 34 lichtaustrittsseitig zu einem kegelmantblförmigen Aufnahmeabschnitt 42 verkleinert, der sockelseitig in einen zylindermantelförmigen Befestigungsabschnitt 44 übergeht. Aufgrund der verkleinerten Stirnfläche 40 des Aufnahmeabschnittes 42 kann die Abdeckscheibenanordnung 30 bei kompakter Bauweise der Reflektorlampe 1 verkleinert und dadurch die Splitterschutzwirkung verbessert werden.
  • Die Abdeckscheibenanordnung 30 ist auf der Stirnfläche 40 der Frontkappe 34 angeordnet und über Halteelemente, beispielsweise Haltelaschen auf der Frontkappe befestigt (nicht dargestellt).
  • Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform der Reflektorlampe 1 ist die Abdeckscheibenanordnung 30 zumindest abschnittsweise in eine Aufnahme der Frontkappe eingesetzt. Bei einer weiteren Variante der Reflektorlampe 1 ist die Abdeckscheibenanordnung 30 mit der Frontkappe 34 und/oder die Frontkappe 34 mit dem Reflektor 4 über einen Klebstoff verbunden.
  • Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Reflektorlampe 1 besteht die Abdeckscheibenanordnung 30 aus einer einzigen, mit einer nicht dargestellten Interferenzfilterbeschichtung versehenen kreisförmigen Filterscheibe 48 aus Glas. Der Schichtaufbau des Interferenzfilters besteht aus mehreren optisch niedrigbrechenden und optisch hochbrechenden Schichten, die beispielsweise in Sputtertechnik alternierend auf der Filterscheibe 48 aufgebracht sind. Aufgrund des Schichtdesigns der Interferenzfilterbeschichtung wird ein hoher Transmissionsgrad für Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich bei guter IR- und UV-Filterung erreicht.
  • Bei einer alternativen Ausführung ist die Filterscheibe 48 lichtaustrittsseitig zusätzlich von einer Glasscheibe ohne Filterwirkung abgedeckt. Dadurch kann die Splitterschutzwirkung der Filterscheibe 48 weiter verbessert und diese vor Beschädigungen von außen geschützt werden.
  • In Figur 2 ist das Transmissionsverhalten der erfindungsgemäßen Reflektorlampe 1 mit Abdeckscheibenanordnung 30 (siehe Figur 1) durch eine Kurve 52 und das Transmissionsverhalten einer herkömmlichen Reflektorlampe vom Typ "XBO®-R 300W/60 C OFR" durch eine strichpunktiert angedeutete Kurve 52 dargestellt. Gemäß der Kurve 52 ist die Abdeckscheibenanordnung 30 der erfindungsgemäßen Reflektorlampe 1 derart ausgebildet, dass ungewünschte ultraviolette und infrarote Wellenlängenbereiche gegenüber der Kurve 52 der herkömmlichen Reflektorlampe in einem Wellenlängenbereich unterhalb 380 nm und oberhalb 780 nm größtenteils herausgefiltert sind und ein hoher Transmissionsgrad für Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich von 380 bis 780 nm erreicht wird. Dadurch werden die für optische Anwendungen bei denen das sichtbare Licht genutzt wird ungewünschten UV- und IR-Strahlungsanteile im Wesentlichen herausgefiltert und eine Überhitzung der optischen Bauteile im Strahlengang durch IR-Strahlungsanteile und deren vorzeitige Alterung durch UV-Strahlung verhindert. Gemäß Figur 2 ist die Abdeckscheibenanordnung 30 derart optimiert, dass eine Filterkante 54 im ultravioletten Spektralbereich bei einer Wellenlänge von etwa 390 nm und eine Filterkante 56 im Übergangsbereich vom sichtbaren in den infraroten Spektralbereich bei einer Wellenlänge von etwa 750 nm liegt. Aufgrund des steilen Verlaufs der Kurve 52 im Bereich der Filterkanten 54, 56 werden die ungewünschten UV-/IR-Lichtspektren bei guter Transmission von Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich herausgefiltert bzw. ausgekoppelt.
  • Die erfindungsgemäße Reflektorlampe 1 ist nicht auf die beschriebene Ausführung mit Filterhalter 32 beschränkt, vielmehr kann die Abdeckscheibenanordnung 30 bei Reflektorlampen 1 mit vollständig in den Reflektor 4 eingesetzten Einbaulampen 2 direkt in eine Aufnahme des Reflektors 4 eingesetzt werden. Erfindungswesentlich ist, dass die Lichtaustrittsöffnung 28 des Reflektors 4 der Reflektorlampe 1 mittelbar oder unmittelbar von der Abdeckscheibenanordnung 30 zumindest abschnittsweise abgedeckt ist, und diese einen optischen Spektralfilter aufweist, der ungewünschte Lichtspektren absorbiert oder reflektiert.
  • Offenbart ist eine Reflektorlampe 1, mit einer Einbaulampe 2, insbesondere einer Hochdruckentladungslampe, die zumindest abschnittsweise von einem Reflektor 4 umgeben ist, wobei der Reflektor 4 über einen Reflektorhals 8 mit einem Sockel 12 verbunden ist und eine Lichtaustrittsöffnung 28 aufweist. Erfindungsgemäß ist die Lichtaustrittsöffnung 28 des Reflektors 4 mittelbar oder unmittelbar von einer Abdeckscheibenanordnung 30 zumindest abschnittsweise abgedeckt, die einen optischen Spektralfilter aufweist, der ungewünschte Lichtspektren absorbiert oder reflektiert.

Claims (18)

  1. Reflektorlampe, mit einer Einbaulampe (2), insbesondere einer Hochdruckentladungslampe, die zumindest abschnittsweise von einem Reflektor (4) umgeben ist, wobei der Reflektor (4) über einen Reflektorhals (8) mit einem Sockel (12) verbunden ist und eine Lichtaustrittsöffnung (28) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtaustrittsöffnung (28) des Reflektors (4) mittelbar oder unmittelbar von einer Abdeckscheibenanordnung (30) zumindest abschnittsweise abgedeckt ist, die einen optischen Spektralfilter aufweist, der ungewünschte Lichtspektren absorbiert oder reflektiert.
  2. Reflektorlampe nach Anspruch 1, wobei die Abdeckscheibenanordnung (30) eine geringe Transmission für Licht im ultravioletten Wellenlängenbereich und/oder im infraroten Wellenlängenbereich aufweist.
  3. Reflektorlampe nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Abdeckscheibenanordnung (30) aus zumindest einer Filterscheibe (48) aus beschichtetem oder dotiertem Glas besteht.
  4. Reflektorlampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Abdeckscheibenanordnung (30) zumindest eine Glasscheibe ohne Filterwirkung aufweist.
  5. Reflektorlampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Abdeckscheibenanordnung (30) im Wesentlichen einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.
  6. Reflektorlampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Abdeckscheibenanordnung (30) eine Interferenzfilterbeschichtung mit mehreren optisch niedrigbrechenden und optisch hochbrechenden Schichten aufweist.
  7. Reflektorlampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Abdeckscheibenanordnung (30) derart optimiert ist, dass eine Filterkante (54) im ultravioletten Spektralbereich, insbesondere in einem Wellenlängenbereich von 360 bis 400 nm und/oder eine Filterkante (56) im Übergangsbereich vom sichtbaren zum infraroten Spektralbereich, insbesondere in einem Wellenlängenbereich von 700 bis 800 nm liegt.
  8. Reflektorlampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Abdeckscheibenanordnung (30) zumindest abschnittsweise in eine Aufnahme des Reflektors (4) eingesetzt ist.
  9. Reflektorlampe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Abdeckscheibenanordnung (30) über einen Filterhalter (32) mit dem Reflektor (4) verbunden ist.
  10. Reflektorlampe nach Anspruch 9, wobei der Filterhalter (32) eine Frontkappe (34) ist, die umfangsseitig im Wesentlichen an die Kontur des Reflektors (4) angepasst ist.
  11. Reflektorlampe nach einem der Ansprüche 9 oder 10, wobei die Abdeckscheibenanordnung (30) auf einer Stirnfläche (40) des Filterhalters (32) angeordnet oder zumindest teilweise in einen Befestigungsabschnitt der Filterhalters (32) eingesetzt ist.
  12. Reflektorlampe nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei ein zylindermantelförmiger Befestigungsabschnitt (44) des Filterhalters (32) lichtaustrittsseitig zu einem Aufnahmeabschnitt (42) für die Abdeckscheibenanordnung (30) verkleinert ist.
  13. Reflektorlampe nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei der Filterhalter (32) über einen im Wesentlichen ringförmigen Flansch (36) stirnseitig an den Reflektor (4) in Anlage bringbar ist.
  14. Reflektorlampe nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei der Filterhalter (32) einen Zentriervorsprung (38) zum Zentrieren des Filterhalters (32) auf dem Reflektor (4) aufweist.
  15. Reflektorlampe nach einem der Ansprüche 8 bis 14, wobei die Abdeckscheibenanordnung (30) mit dem Filterhalter (32) oder dem Reflektor (4) und/oder der Filterhalter (32) mit dem Reflektor (4) über Halteelemente, insbesondere Haltelaschen verbunden ist.
  16. Reflektorlampe nach einem der Ansprüche 8 oder 15, wobei die Abdeckscheibenanordnung (30) mit dem Filterhalter (32) oder dem Reflektor (4) und/oder der Filterhalter (32) mit dem Reflektor (4) über eine Verbindungsmasse, insbesondere einen Klebstoff verbunden ist.
  17. Reflektorlampe nach einem der Ansprüche 9 bis 16, wobei der Filterhalter (32) aus einem hochtemperaturfesten Material, vorzugsweise einem Kunststoff ist.
  18. Reflektorlampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einbaulampe (2) eine Xenon-Hochdruckentladungslampe ist.
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