EP1890079A1 - Reflektor für Gasentladungslampen - Google Patents

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EP1890079A1
EP1890079A1 EP07015079A EP07015079A EP1890079A1 EP 1890079 A1 EP1890079 A1 EP 1890079A1 EP 07015079 A EP07015079 A EP 07015079A EP 07015079 A EP07015079 A EP 07015079A EP 1890079 A1 EP1890079 A1 EP 1890079A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
facets
reflector
reflector according
light
center
Prior art date
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Granted
Application number
EP07015079A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1890079B1 (de
Inventor
Harry Wagener
Rüdiger Kittelmann
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.)
Auer Lighting GmbH
Original Assignee
Schott AG
Auer Lighting GmbH
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Publication date
Application filed by Schott AG, Auer Lighting GmbH filed Critical Schott AG
Publication of EP1890079A1 publication Critical patent/EP1890079A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1890079B1 publication Critical patent/EP1890079B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • 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
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/04—Optical design
    • F21V7/09—Optical design with a combination of different curvatures

Definitions

  • the invention relates to a reflector, in particular designed for use with gas discharge lamps.
  • Reflectors for receiving bulbs are known.
  • faceted reflectors are known in numerous embodiments.
  • German Patent DE 199 10 192 C2 (Inventor: Rüdiger Kittelmann, Harry Wagener) a faceted reflector with a rotationally symmetrical body, in which intensity inhomogeneities of the bulb, which lead to a twisted light field, can be corrected via the arrangement of the facets.
  • the disclosure of this patent is fully incorporated by reference.
  • metal halide lamps with ceramic burner of the supplier Osram which are sold under the product names POWERBALL HCI and POWERSTAR HCI. Such lamps are offered with a color temperature of 3000 and 4200 Kelvin.
  • metal and gas additives are used.
  • the invention is based on the object, the to reduce the disadvantages of the prior art described above.
  • the object of the invention to provide a reflector which generates a light field with a homogeneous light color in combination with a gas discharge lamp, in particular a metal halide lamp with ceramic burner.
  • Another object of the invention is to provide a reflector which has a high efficiency and in which the light intensity is distributed as homogeneously as possible.
  • Another object of the invention to achieve the most homogeneous possible light color alone through the reflector, which can be largely dispensed with lenses.
  • the object of the invention is already achieved by a reflector for receiving a lamp and by a lamp according to one of the independent claims.
  • a reflector which is designed to receive a light source.
  • the reflector for receiving a discharge lamp, such as a metal halide lamp is formed with a ceramic burner.
  • the reflector has facets. Facets are understood to mean individual, typically periodically arranged, reflective segments. It does not necessarily have to be sharply demarcated areas; rather, the facets can also merge into one another.
  • the facets can assume a wide variety of geometric shapes, particularly advantageous embodiments will be discussed below.
  • At least two facets of the reflector are designed such that they direct light from a lower region and an upper region of the emission region of the luminous means in substantially the same direction, such that the light is from the lower region and the upper region on the lighting field mixes. Light of the upper and lower areas are therefore superimposed on the illumination.
  • the emission region is understood to be the region from which the light of the luminous means is emitted.
  • the incandescent filament is understood as an emission region
  • the emission region is defined by the region which is arranged between the electrodes between which the gas discharge takes place. For example, in a metal halide lamp with a ceramic burner, this is the area within the ceramic burner.
  • the upper and lower regions of the emission region are defined as subregions of the volume in which the light generation takes place, these being spaced apart within the entire emission region.
  • a luminaire can be provided in which a light field is also generated in light sources with inhomogeneous color temperature, in which inhomogeneities of the color are largely compensated.
  • the upper and lower emission regions are at least 0.2, preferably 0.5 and more preferably at least 1 mm apart.
  • An area in this context is understood to be a defined volume of the entire emission area. In principle, mathematically speaking, the upper and lower emission ranges can each be reduced to one point.
  • Upper and lower emission range can also be distinguished by emitting light of a different color. For example, one area may emit light with a slight green color and another area emit light with a slight red color. This emission of different colors is based in particular on a stratification of the gas mixture of a gas discharge lamp.
  • the reflector has at least two types of differently shaped facets, which are arranged substantially in radially outgoing from the center of the reflector columns.
  • the facets are essentially circular or elliptical about a center of gravity Reflectors, forming lines with the intersections of the rows and columns defining fields.
  • the facets need not be sharply demarcated in this context, in particular, the facets can be arranged offset to each other.
  • the reflector is configured in such a way that, viewed from any reference facet, a substantially identically designed facet is arranged offset by at least one field on the adjacent row and / or column.
  • An identically designed facet is understood to mean, for example and in particular, a facet having the same radius of curvature.
  • facets statistically random and / or to arrange.
  • facets which, for example, have a randomly distributed radius of curvature, inhomogeneities of the light colors of the imaged light field can likewise be reduced.
  • identically designed facets are arranged offset in the manner of a peg jump two fields.
  • identically designed facets are arranged offset in the manner of a peg jump two fields.
  • facets are preferably offset in the adjacent line.
  • identically designed, offset facets run from a first line near the center to a second, essentially edge-side line.
  • the same facets run essentially helically from inside to outside.
  • cylindrical and / or spherical facets are used as facets.
  • Cylindrical facets are understood to be facets which essentially have the geometry of a circular cylindrical section, while spherical facets are essentially spherical.
  • the cylindrical facets are preferably formed with their axis of rotation in the direction of the reflector center and / or with its axis of rotation perpendicular to the center of the reflector.
  • the reflector is preferably formed substantially rotationally symmetrical.
  • spherical, parabolic or ellipsoidal reflectors are provided.
  • the radius of the basic body of the facets is preferably between 5 mm and 200 mm. It is envisaged to use facets with different radii, wherein the radius of the largest facet at least three times, preferably five- and more preferably ten times as large as the radius of the smallest facet.
  • Facets of these different radii are preferably distributed in a row or column.
  • the number of facets from line to line preferably remains constant.
  • the facets thus become narrower towards the center, whereby this reduction in the width of the facet does not mean a different design of the facet in the sense of the application.
  • the reflector preferably has between 5 and 30 and more preferably between 10 and 20 lines.
  • the reflector preferably has between 20 and 150, more preferably between 40 and 100 columns.
  • a spiral arrangement of identically designed facets is provided in a particular embodiment of the invention over at least 5, preferably at least 10 and more preferably at least 15 consecutive rows or columns.
  • the spiral-shaped configuration extends substantially from the center to the edge of the reflector.
  • the reflector is subdivided into angular ranges in which the radius of curvature of the facets increases and decreases periodically.
  • it is provided to reduce the radius of curvature from a maximum via a sine function to a minimum and then to increase it again to a maximum.
  • the distance from one maximum to the following minimum is preferably 45 ° or 90 °.
  • the invention relates to a luminaire which is provided with a reflector according to the invention and has a lighting means.
  • the light-emitting means is preferably installed in a receptacle of the reflector.
  • the light source used is preferably a gas discharge lamp, in particular a metal halide lamp with a ceramic burner.
  • Suitable ceramic-based discharge lamps are, in particular, light sources from OSRAM, which are marketed under the names OSRAM POWERBALL HCI.
  • bulbs with the product designation HCI-T35 / 942 NDL or HCI-T35 / 830 WL can be used.
  • the color temperature of the illuminant is preferably between 2800 and 4500 Kelvin, more preferably between 2900 and 3200 Kelvin. It is also provided in the context of the invention, however, to provide lamps with a higher color temperature, about 4500 to 7000 Kelvin, for example as a daylight lamp.
  • the lamp may have an additional lens or be provided with a disc as splinter protection.
  • the light source is over 2 cm, preferably over 3 cm and more preferably over 5 cm long.
  • the length of the light source does not mean the length of the previously defined emission range, but the Length of the glass bulb, in which the burner or the filament is arranged.
  • the reflector 1 is shown in plan view. It is a faceted reflector, which has a plurality of facets 2.
  • the reflector thus has about 15 lines, each having about 30 facets.
  • the facets 2 are designed as cylindrical facets such that the shape of the respective facet 2 is defined by a circular cylinder whose axis of rotation in the Substantially runs along the inner surface of the reflector.
  • the cut surfaces of these individual cylinder cutouts form the respective facets.
  • the radius of these cylindrical facets and thus the radius of curvature of the facets 2 assumes values between 9.1 and 150 mm.
  • the uppermost facet line begins with a radius of curvature of 150 mm of the 0 ° position.
  • the radius of curvature decreases to 9.1 mm and then increases again to 150 mm, whereby at 90 °, the second maximum of the radius of curvature is reached.
  • the radii of curvature essentially follow a sinusoidal course.
  • the maximum radii of curvature of the outer facet line are 0 °, 90 °, 180 ° and 270 °
  • the minimum radii of curvature of the facets are 45 °, 135 °, 225 ° and 315 °.
  • the facet of the following column is shifted by one clockwise field.
  • the facets 2, each with the same radius of curvature are thus arranged spirally, as indicated by the dashed line 4.
  • the black dots along the dashed line 6 are intended to describe another embodiment of a reflector 2.
  • the facet with the same radius of curvature in the subsequent line is shifted by two fields in the manner of a peg jump.
  • the spiral-shaped configuration according to the dashed line 6 thus has a lower slope than that according to the dashed line 4th
  • the reflector 1 is formed of glass and provided with a reflective coating. In particular, it is intended to apply a cold-light mirror coating.
  • the light source is designed as a high-pressure discharge lamp, preferably as a metal halide lamp with ceramic burner.
  • a light field can be achieved, which is characterized both by a high color homogeneity and by a high homogeneity of the illuminance.
  • Fig. 2 shows the emission spectrum of a gas discharge lamp in an upper area.
  • the emission of the gas discharge lamp was measured substantially from above. The measurement therefore primarily reflects the emission components of the upper range.
  • top and bottom is arbitrary, in particular can be reversed above and below.
  • the x-axis shows the wavelength in nm and the y-axis shows the relative spectral intensity.
  • the measurement gives a color temperature of about 2830 K.
  • Fig. 3 shows the emission spectrum of a gas discharge lamp in a lower region.
  • the emission of the gas discharge lamp was measured substantially at an angle of 45 ° from below. The measurement therefore primarily reflects the emission shares of the lower range.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Reflektor (1), insbesondere für Entladungsleuchten, bei welchem zumindest zwei Facetten (2) das Licht aus einem oberen und einem unteren Bereich der Entladungslampe in die gleiche Richtung lenken.

Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft einen Reflektor, insbesondere ausgestaltet zur Verwendung mit Gasentladungslampen.
    • Hintergrund der Erfindung
  • Reflektoren zur Aufnahme von Leuchtmitteln sind bekannt. Insbesondere sind Facettenreflektoren in zahlreichen Ausführungsformen bekannt.
  • So zeigt beispielsweise die deutsche Patentschrift DE 199 10 192 C2 (Erfinder: Rüdiger Kittelmann, Harry Wagener) einen Facettenreflektor mit einem rotationssymmetrischen Grundkörper, bei welchem Intensitäts-Inhomogenitäten des Leuchtmittels, welche zu einem verdrehten Lichtfeld führen, über die Anordnung der Facetten korrigierbar sind. Auf den Offenbarungsgehalt dieser Patentschrift wird vollumfänglich Bezug genommen.
  • Neben Inhomogenitäten der Beleuchtungsstärke, welche durch eine inhomogene Emission der Lichtquelle verursacht werden, hat sich herausgestellt, dass besonders bei bestimmten Leuchtmitteln es auch zu Inhomogenitäten in der Lichtfarbe kommt.
  • Das Problem betrifft insbesondere Entladungslampen.
  • Es wird beispielhaft Bezug genommen auf Halogen-Metalldampflampen mit Keramikbrenner des Anbieters Osram, welche unter den Produktbezeichnungen POWERBALL HCI und POWERSTAR HCI vertrieben werden. Derartige Lampen werden mit einer Farbtemperatur von 3000 und 4200 Kelvin angeboten.
  • Zur Anpassung der Lichtfarbe, insbesondere zur Herabsetzung der Farbtemperatur, werden Metall und Gaszusätze verwendet.
  • Es hat sich herausgestellt, dass beim Betrieb derartiger Lampen es zu einer teilweisen Entmischung der Gase kommen kann. Diese Entmischung hat eine Schichtung zur Folge, die dazu führt, dass die Lampe nicht mit einer einheitlichen Farbtemperatur abstrahlt, sondern dass beispielsweise in einem oberen und einem unteren Bereich des Emissionsbereichs, der sich zwischen den beiden Elektroden befindet, Bereiche mit einer leichten Rot- oder Grünfärbung auftreten.
  • Wird nun das emittierte Licht einer derartigen Lampe von einem herkömmlichen Facettenreflektor abgebildet, so hat dies zur Folge, dass die Inhomogenitäten der Lichtfarbe durch den Reflektor abgebildet werden. Leichte Verfärbungen des Lichtfeldes zumindest in einigen Bereichen des Lichtfeldes sind die Folge.
    • Aufgabe der Erfindung
  • Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, die vorstehend beschriebenen Nachteile des Standes der Technik zu reduzieren.
  • Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung, einen Reflektor bereitzustellen, welcher auch in Kombination mit einer Gasentladungslampe, insbesondere einer Halogenmetalldampflampe mit Keramikbrenner, ein Lichtfeld mit homogener Lichtfarbe erzeugt.
  • Weiter ist Aufgabe der Erfindung, einen Reflektor bereitzustellen, welcher einen hohen Wirkungsgrad aufweist und bei welchem auch die Lichtintensität möglichst homogen verteilt ist.
  • Weiter ist Aufgabe der Erfindung, eine möglichst homogene Lichtfarbe bereits allein durch den Reflektor zu erreichen, wodurch auf Streuscheiben weitgehend verzichtet werden kann.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Aufgabe der Erfindung wird bereits durch einen Reflektor zur Aufnahme eines Leuchtmittels sowie durch eine Leuchte nach einem der unabhängigen Ansprüche erreicht.
  • Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Danach ist ein Reflektor vorgesehen, welcher zur Aufnahme eines Leuchtmittels ausgestaltet ist. Insbesondere ist der Reflektor zur Aufnahme einer Entladungslampe, wie beispielsweise einer Halogen-Metalldampflampe mit einem Keramikbrenner ausgebildet.
  • Der Reflektor weist Facetten auf. Unter Facetten werden einzelne, typischerweise periodisch angeordnete, reflektierende Segmente verstanden. Dabei muss es sich nicht unbedingt um scharf abgegrenzte Flächen handeln, vielmehr können die Facetten auch stetig ineinander übergehen. Die Facetten können verschiedenste geometrische Formen annehmen, auf besonders vorteilhafte Ausgestaltungen soll im Folgenden noch eingegangen werden.
  • Gemäß der Erfindung sind zumindest zwei Facetten des Reflektors derart ausgebildet, dass sie Licht aus einem unteren Bereich und einem oberen Bereich des Emissionsbereichs des Leuchtmittels im Wesentlichen in die gleiche Richtung lenken, der Art, dass sich das Licht aus dem unteren Bereich und dem oberen Bereich auf dem Beleuchtungsfeld mischt. Licht des oberen und des unteren Bereiches sind also am Beleuchtungsort überlagert.
  • Unter dem Emissionsbereich wird der Bereich verstanden, aus welchem das Licht des Leuchtmittels emittiert wird. So wird bei einer Glühfadenlampe der Glühwendel als Emissionsbereich verstanden, wohingegen bei einer Gasentladungslampe der Emissionsbereich durch den Bereich definiert wird, welcher zwischen den Elektroden angeordnet ist, zwischen denen die Gasentladung stattfindet. Dies ist beispielsweise bei einer Halogenmetalldampflampe mit Keramikbrenner der Bereich innerhalb des Keramikbrenners.
  • Oberer und unterer Bereich des Emissionsbereichs sind als Teilbereiche des Volumens, in dem die Lichterzeugung stattfindet definiert, wobei diese innerhalb des gesamten Emissionsbereichs voneinander beabstandet sind.
  • Wird nun von zumindest zwei Facetten des Reflektors Licht aus zwei verschiedenen Bereichen des Emissionsbereichs, nämlich einem oberen und einem unteren Bereich, im Wesentlichen in die gleiche Richtung gelenkt, so überlagern sich die emittierten Lichtstrahlen der beiden Bereiche auf dem Beleuchtungsfeld. Es kommt zu einer Mischung des Lichtes beider Emissionsbereiche. Dadurch kann eine Leuchte bereitgestellt werden, bei welcher auch bei Leuchtmitteln mit inhomogener Farbtemperatur ein Lichtfeld erzeugt wird, bei welchem Inhomogenitäten der Farbe weitgehend kompensiert werden.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind oberer und unterer Emissionsbereich mindestens 0,2, vorzugsweise 0,5 und besonders bevorzugt mindestens 1 mm voneinander beabstandet. Unter einem Bereich wird in diesem Zusammenhang ein abgegrenztes Volumen des gesamten Emissionsbereichs verstanden. Im Prinzip lassen sich rein mathematisch gesehen der obere und der untere Emissionsbereich jeweils auf einen Punkt reduzieren.
  • Oberer und unterer Emissionsbereich können auch dadurch unterschieden werden, dass diese Licht einer anderen Farbe emittieren. Beispielsweise kann der eine Bereich Licht mit einer leichten Grünfärbung und ein anderer Bereich Licht mit einer leichten Rotfärbung emittieren. Diese Emission unterschiedlicher Farben beruht insbesondere auf einer Schichtung des Gasgemisches einer Gasentladungslampe.
  • Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung weist der Reflektor zumindest zwei Arten verschieden gestalteter Facetten auf, die im Wesentlichen in radial von dem Mittelpunkt des Reflektors ausgehenden Spalten angeordnet sind. Zugleich laufen die Facetten im Wesentlichen kreisförmig oder elliptisch um einen Mittelpunkt des Reflektors und bilden so Zeilen, wobei die Schnittflächen der Zeilen und der Spalten Felder definieren.
  • Es versteht sich, dass die Facetten auch in diesem Zusammenhang nicht scharf voneinander abgegrenzt sein müssen, insbesondere können die Facetten versetzt zu einander angeordnet sein.
  • Der Reflektor ist derart ausgestaltet, dass von einer beliebigen Bezugsfacette aus gesehen jeweils auf der benachbarten Zeile und/oder Spalte eine im Wesentlichen gleich gestaltete Facette um zumindest ein Feld versetzt angeordnet ist.
  • Unter einer gleichgestalteten Facette wird beispielsweise und im Speziellen eine Facette mit dem gleichen Krümmungsradius verstanden.
  • Es hat sich herausgestellt, dass durch eine derartige Anordnung, bei welcher die gleich gestalteten Facetten spiralförmig entlang der Reflektorinnenfläche laufen, das emittierte Licht der Lichtquelle derart verdreht wird, dass das abgebildete Lichtfeld einen äußerst homogenen Farbeindruck aufweist.
  • Alternativ ist vorgesehen, die Facetten statistisch zufällig zu gestalten und/oder anzuordnen. Über Facetten, die beispielsweise einen zufällig verteilten Krümmungsradius aufweisen, können ebenfalls Inhomogenitäten der Lichtfarben des abgebildeten Lichtfeldes vermindert werden.
  • Bei einer Weiterbildung der ersten Ausführungsvariante der Erfindung sind gleichgestaltete Facetten in Art eines Rösselsprungs zwei Felder versetzt angeordnet. Bei weiteren Ausgestaltungsformen ist auch ein Versatz der Facette um drei oder mehr Felder vorgesehen. Die Facetten sind dabei vorzugsweise in der benachbarten Zeile versetzt.
  • Vorzugsweise laufen gleich gestaltete, versetzte Facetten von einer ersten, mittelpunktnahen Zeile bis zu einer zweiten, im Wesentlichen randseitigen Zeile. So laufen gleich gestaltete Facetten im Wesentlichen spiralförmig von innen nach außen.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden als Facetten Zylinder- und/oder sphärische Facetten verwendet.
  • Unter Zylinderfacetten werden Facetten verstanden, welche im Wesentlichen die Geometrie eines Kreiszylinderausschnitts aufweisen, während sphärische Facetten im Wesentlichen kugelig gestaltet sind.
  • Die Zylinderfacetten sind dabei vorzugsweise mit ihrer Rotationsachse in Richtung des Reflektormittelpunkts und/oder mit ihrer Rotationsachse senkrecht zum Mittelpunkt des Reflektors ausgebildet.
  • Der Reflektor ist vorzugsweise im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet. Es sind insbesondere sphärische, parabelförmige oder ellipsoide Reflektoren vorgesehen.
  • Der Radius des Grundkörpers der Facetten, insbesondere der sphärischen oder Zylinderfacetten liegt vorzugsweise zwischen 5 mm und 200 mm. Es ist vorgesehen, Facetten mit verschiedenen Radien zu verwenden, wobei der Radius der größten Facette mindestens dreimal, vorzugsweise fünf- und besonders bevorzugt zehnmal so groß ist wie der Radius der kleinsten Facette.
  • Facetten dieser verschiedenen Radien werden vorzugsweise in einer Zeile oder Spalte verteilt.
  • Dabei bleibt die Anzahl der Facetten von Zeile zu Zeile vorzugsweise konstant. Die Facetten werden also zum Zentrum hin schmaler, wobei unter dieser Verringerung der Breite der Facette nicht eine andersartige Gestaltung der Facette im Sinne der Anmeldung verstanden wird.
  • Der Reflektor weist vorzugsweise zwischen 5 und 30 und besonders bevorzugt zwischen 10 und 20 Zeilen auf.
  • Weiter hat der Reflektor vorzugsweise zwischen 20 und 150, besonders bevorzugt zwischen 40 und 100 Spalten.
  • Eine spiralförmige Anordnung gleich gestalteter Facetten ist bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung über zumindest 5, vorzugsweise zumindest 10 und besonders bevorzugt zumindest 15 aufeinander folgende Zeilen oder Spalten vorgesehen. Besonders bevorzugt erstreckt sich die spiralförmige Ausgestaltung im Wesentlichen vom Zentrum bis zum Rand des Reflektors.
  • Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist der Reflektor in Winkelbereiche unterteilt, in denen der Krümmungsradius der Facetten periodisch zu- und abnimmt. Es ist insbesondere vorgesehen, den Krümmungsradius von einem Maximum über eine Sinusfunktion auf ein Minimum sinken und dann wieder auf ein Maximum anwachsen zu lassen.
  • Der Abstand von einem Maximum zum folgenden Minimum beträgt dabei vorzugsweise 45° oder 90°.
  • Bei einem Winkel von 45° hat so der Krümmungsradius der Facetten innerhalb einer Zeile des Reflektors vier Maxima.
  • Weiter betrifft die Erfindung eine Leuchte, die mit einem erfindungsgemäßen Reflektor versehen ist und ein Leuchtmittel aufweist. Das Leuchtmittel ist vorzugsweise in einer Aufnahme des Reflektors eingebaut.
  • Als Leuchtmittel wird vorzugsweise eine Gasentladungslampe, insbesondere eine Halogen-Metalldampflampe mit Keramikbrenner verwendet. Geeignete Entladungslampen auf Keramikbasis sind insbesondere Leuchtmittel der Firma OSRAM, welche unter den Bezeichnungen OSRAM POWERBALL HCI vertrieben werden. Dabei können insbesondere Leuchtmittel mit der Produktbezeichnung HCI-T35/942 NDL oder HCI-T35/830 WL verwendet werden.
  • Die Farbtemperatur der des Leuchtmittels liegt vorzugsweise zwischen 2800 und 4500 Kelvin, besonders bevorzugt zwischen 2900 und 3200 Kelvin. Es ist im Sinne der Erfindung aber auch vorgesehen, Lampen mit einer höheren Farbtemperatur, etwa 4500 bis 7000 Kelvin, beispielsweise als Tageslichtlampe bereitzustellen.
  • Zur weiteren Homogenisierung des Lichtfeldes kann die Leuchte eine zusätzliche Streuscheibe aufweisen oder mit einer Scheibe als Splitterschutz versehen sein.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Lichtquelle über 2 cm, bevorzugt über 3 cm und besonders bevorzugt über 5 cm lang.
  • Unter der Länge der Lichtquelle wird nicht die Länge des zuvor definierten Emissionsbereichs verstanden, sondern die Länge des Glaskolbens, in welchem der Brenner oder die Glühwendel angeordnet ist.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • Die Erfindung soll im Folgenden anhand der Zeichnungen Fig. 1 bis Fig. 3 erläutert werden.
    • Fig. 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Facettenreflektors in der Draufsicht.
    • Fig. 2 zeigt das Emissionsspektrum einer Gasentladungslampe in einem oberen Bereich.
    • Fig. 3 zeigt das Emissionsspektrum einer Gasentladungslampe in einem unteren Bereich.
    Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
  • Bezug nehmend auf Fig. 1 sollen die wesentlichen Merkmale eines Reflektors 1 näher erläutert werden.
  • Der Reflektor 1 ist in der Draufsicht dargestellt. Es handelt sich um einen Facettenreflektor, welcher eine Vielzahl von Facetten 2 aufweist. Die Facetten 2, welche als Zylinderfacetten ausgeführt sind (nicht dargestellt), laufen im Wesentlichen in Spalten, welche radial auf den Mittelpunkt 3 des Reflektors zeigen. Gleichzeitig bilden die Facetten 2 kreisförmige Spalten, welche um den Reflektor herumlaufen. Der Reflektor weist so in etwa 15 Zeilen auf, welche jeweils etwa 30 Facetten haben.
  • Die Facetten 2 sind als Zylinderfacetten derart ausgebildet, dass die Form der jeweiligen Facette 2 durch einen Kreiszylinder definiert ist, dessen Rotationsachse im Wesentlichen entlang der Innenfläche des Reflektors verläuft. Durch die Schnittflächen dieser einzelnen Zylinderausschnitte werden die jeweiligen Facetten gebildet.
  • Der Radius dieser Zylinderfacetten und damit der Krümmungsradius der Facetten 2 nimmt Werte zwischen 9,1 und 150 mm an.
  • So beginnt die oberste Facettenzeile mit einem Krümmungsradius von 150 mm der 0°-Position. Zu einem Winkel α 5 von 45° nimmt der Krümmungsradius ab auf 9,1 mm und steigt dann wieder an auf 150 mm, wodurch bei 90° das zweite Maximum des Krümmungsradius erreicht ist. Dabei folgen die Krümmungsradien im Wesentlichen einem Sinusverlauf. So liegen die maximalen Krümmungsradien der äußeren Facettenzeile auf 0°, 90°, 180° und 270°, wohingegen die minimalen Krümmungsradien der Facetten auf 45°, 135°, 225° und 315° liegen.
  • Von einer beliebigen Bezugsfacette aus gesehen, ist jeweils die Facette der Folgespalte um ein Feld im Uhrzeigersinn verschoben.
  • Die Facetten 2 mit jeweils gleichem Krümmungsradius sind somit spiralförmig angeordnet, wie durch die gestrichelte Linie 4 angedeutet ist.
  • Die schwarzen Punkte entlang der gestrichelten Linie 6 sollen eine andere Ausführungsform eines Reflektors 2 beschreiben. Dabei ist vom Mittelpunkt 3 ausgehend die Facette mit gleichem Krümmungsradius in der Folgezeile um zwei Felder in der Art eines Rösselsprunges verschoben. Die spiralförmige Ausgestaltung gemäß der gestrichelten Linie 6 hat somit eine geringere Steigung als die gemäß der gestrichelten Linie 4.
  • Der Reflektor 1 ist aus Glas ausgebildet und mit einer reflektierenden Beschichtung versehen. Insbesondere ist vorgesehen, eine Kaltlichtspiegelbeschichtung aufzubringen.
  • Im Wesentlichen im Mittelpunkt 3 des rotationssymmetrischen Reflektors angeordnet ist eine Aussparung (nicht dargestellt) zur Einbringung eines Leuchtmittels (nicht dargestellt). Das Leuchtmittel ist als Hochdruck-Entladungslampe, vorzugsweise als Halogen-Metalldampflampe mit Keramikbrenner ausgebildet. Mit dem erfindungsgemäßen Reflektor lässt sich ein Lichtfeld erzielen, welches sich sowohl durch eine hohe Farbhomogenität als auch durch eine hohe Homogenität der Beleuchtungsstärke auszeichnet.
  • Bezug nehmend auf die Fig. 2 und Fig. 3 soll das inhomogene Emissionsverhalten einer Gasentladungslampe näher erläutert werden.
  • Fig. 2 zeigt das Emissionsspektrum einer Gasentladungslampe in einem oberen Bereich. Dabei wurde die Emission der Gasentladungslampe im Wesentlichen von oben gemessen. Die Messung gibt daher vorrangig die Emissionsanteile des oberen Bereiches wieder.
  • Es versteht sich, dass die Definition von oben und unten beliebig ist, insbesondere können oben und unten vertauscht werden.
  • Auf der x-Achse ist die Wellenlänge in nm und auf der y-Achse die relative spektrale Intensität aufgetragen.
  • Die Messung ergibt eine Farbtemperatur von etwa 2830 K.
  • Fig. 3 zeigt das Emissionsspektrum einer Gasentladungslampe in einem unteren Bereich. Dabei wurde die Emission der Gasentladungslampe im Wesentlichen in einem Winkel von 45° von unten gemessen. Die Messung gibt daher vorrangig die Emissionsanteile des unteren Bereiches wieder.
  • Zu erkennen ist, dass die relative spektrale Intensität nicht mit der Messung aus Fig. 2 übereinstimmt. So wird auch eine Farbtemperatur von etwa 2980 K gemessen.
  • Die unterschiedlichen spektralen Verteilungen führen zu Farbunterschieden im emittierten Lichtfeld. Mit einem erfindungsgemäßen Reflektor können derartige Farbunterschiede reduziert oder sogar weitgehend vermieden werden.
  • Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf eine Kombination vorstehend beschriebener Merkmale beschränkt ist, sondern dass der Fachmann sämtliche Merkmale, soweit dies sinnvoll ist, kombinieren wird.

Claims (34)

  1. Reflektor zur Aufnahme eines Leuchtmittels, insbesondere zur Aufnahme einer Entladungslampe, wobei der Reflektor Facetten aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei, vorzugsweise eine Vielzahl, Facetten des Reflektors derart ausgebildet sind, dass sie Licht aus einem unteren und einem oberen Bereich des Emissionsbereiches des Leuchtmittels im Wesentlichen in die gleiche Richtung lenken.
  2. Reflektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Emissionsbereich mindestens 0,2, vorzugsweise 0,8 und besonders bevorzugt mindestens 2 mm vom oberen Emissionsbereich beabstandet ist.
  3. Reflektor nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass unterer und oberer Emissionsbereich Licht einer anderen Farbe emittieren.
  4. Reflektor nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Reflektor Facetten aufweist, die im Wesentlichen in radial auf einen Mittelpunkt zeigenden Spalten angeordnet sind und zugleich im Wesentlichen kreisförmig oder elliptisch um einen Mittelpunkt laufende Zeilen bilden,
    dadurch gekennzeichnet, dass zumindest abschnittsweise jeweils in der benachbarten Zeile und/oder Spalte eine im Wesentlich gleich gestaltete Facette um zumindest ein Feld versetzt angeordnet ist.
  5. Reflektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Reflektor Facetten aufweist, die im Wesentlichen in radial auf einen Mittelpunkt zeigenden Spalten angeordnet sind und zugleich im Wesentlichen kreisförmig oder elliptisch um einen den Mittelpunkt laufende Zeilen bilden,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Facetten zumindest abschnittsweise zufällig gestaltet und/oder zufällig angeordnet sind.
  6. Reflektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die gleich gestaltete Facette in der Art eines Rösselsprungs zwei Felder versetzt angeordnet ist.
  7. Reflektor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die gleich gestaltete Facette zumindest 3 Felder versetzt angeordnet ist.
  8. Reflektor nach Anspruch 4, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass gleich gestaltete versetzte Facetten von einer ersten, mittelpunktnahen Zeile bis zu einer zweiten, im Wesentlichen randseitigen Zeile laufen.
  9. Reflektor nach Anspruch 4, 6, 7 oder 8 dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den gleich gestalteten Facetten um Facetten mit einem im Wesentlich gleichen Krümmungsradius handelt, insbesondere um Zylinder- und/oder sphärische Facetten.
  10. Reflektor nach einem der vorstehenden Anspüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet ist.
  11. Reflektor nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass zumindest abschnittsweise jeweils benachbarte Facetten versetzt zueinander angeordnet sind.
  12. Reflektor nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Facetten zumindest abschnittsweise eine Form aufweisen, die im Wesentlichen einem Kreiszylinderausschnitt entspricht, es sich also um Zylinderfacetten handelt.
  13. Reflektor nach einem der vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor Zylinderfacetten aufweist, wobei Zylinderfacetten mit zumindest zwei verschiedenen Radien vorgesehen sind und wobei die Zylinderfacetten mit verschieden Radien unregelmäßg verteilt sind.
  14. Reflektor nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Facetten zumindest abschnittsweise sphärisch oder als Zylinderfacetten ausgestaltet sind, wobei der Radius des Grundkörpers der Facetten zwischen 5 mm und 200 mm liegt.
  15. Reflektor nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor Zylinderfacetten oder sphärische Facetten aufweist, von denen es Facetten gibt, die einen Grundkörper haben dessen Radius mindestens 3, vorzugsweise mindestens 5 und besonders bevorzugt mindestens 10 mal so groß ist, wie der Radius anderer kleinerer Facetten.
  16. Reflektor nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Facetten in einer Zeile angeordnet sind.
  17. Reflektor nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Facetten auf einer Zeile im Wesentlich konstant ist.
  18. Reflektor nach einem der vorstehenden Ansprüche 4 und 6 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Facetten als Zylinderfacetten ausgestaltet sind und die Rotationsachse im Wesentlichen jeweils in Richtung eines Mittelpunktes des Reflektors zeigt oder senkrecht zur Richtung des Mittelpunktes ausgerichtet ist.
  19. Reflektor nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor zwischen 5 und 30, bevorzugt zwischen 10 und 20 Zeilen aufweist.
  20. Reflektor nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor zwischen 20 und 150, bevorzugt zwischen 40 und 100 Spalten aufweist.
  21. Reflektor nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass auf zumindest 5, vorzugsweise zumindest 10 und besonders bevorzugt zumindest 15 aufeinander folgenden Zeilen oder Spalten jeweils eine im Wesentlich gleich gestaltete Facette um zumindest ein Feld versetzt angeordnet ist.
  22. Reflektor nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Radius der Facetten innerhalb zumindest einer Zeile bis zu einem bestimmten Winkel von Feld zu Feld abnimmt oder zunimmt.
  23. Reflektor nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel in etwa 45° oder 90° beträgt.
  24. Reflektor nach einem der Ansprüche 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Zu- oder Abnahme des Radius im Wesentlichen einer Sinus-Funktion folgt.
  25. Reflektor nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius der Facetten periodisch über 360° zu- und abnimmt.
  26. Reflektor, insbesondere Reflektor mit einem oder mehreren Merkmalen nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Reflektor Facetten aufweist, die im Wesentlichen in radial auf einen Mittelpunkt zeigenden Spalten angeordnet sind und zugleich im Wesentlichen kreisförmig oder elliptisch um einen Mittelpunkt laufende Zeilen bilden,
    dadurch gekennzeichnet, dass zumindest abschnittsweise jeweils in der benachbarten Zeile und/oder Spalte eine im Wesentlich gleich gestaltete Facette um zumindest ein Feld versetzt angeordnet ist.
  27. Reflektor, insbesondere Reflektor mit einem oder mehreren Merkmalen nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Reflektor Facetten aufweist, die im Wesentlichen in radial auf einen Mittelpunkt zeigenden Spalten angeordnet sind und zugleich im Wesentlichen kreisförmig oder elliptisch um einen den Mittelpunkt laufende Zeilen bilden,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Facetten zumindest abschnittsweise zufällig gestaltet und/oder zufällig angeordnet sind.
  28. Leuchte umfassend einen Reflektor nach einem der vorstehenden Ansprüche und zumindest ein Leuchtmittel.
  29. Leuchte nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Lichtfeld der Leuchte zumindest abschnittsweise das Licht verschiedener Emissionsorte des Leuchtmittels überlagert wird.
  30. Leuchte nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Lichtfeld der Leuchte abschnittsweise das Licht eines Emissionsortes, der sich im Wesentlichen in einem vorderen Bereich des Leuchtmittels befindet mit dem Licht eines Emissionsortes, der sich im Wesentlichen in einem hinteren Bereich der Leuchte befindet, überlagert wird
  31. Leuchte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtmittel als Gasentladungslampe, insbesondere als Gasentladungslampe mit Keramikbrenner ausgebildet ist.
  32. Leuchte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbtemperatur der Leuchte zwischen 2800 und 4500 K, bevorzugt zwischen 2900 und 3200 K liegt.
  33. Leuchte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchte eine zusätzliche Streuscheibe aufweist.
  34. Leuchte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle über 2 cm, bevorzugt über 3 cm und besonders bevorzugt über 5 cm lang ist.
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