JPH09504906A - 反射形ランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 反射形ランプは、光ビーム整形面の光軸（３）に向かって傾けられた放物線の分枝（７）を回転した形の本体を有する光ビーム整形面（２）をもった反射体（１）を有する。この光ビーム整形面は、光放射窓（４）から遠い第１区間（９）内の数が前記の光放射窓に隣接する第２区間（１０）内のそれの半分である載置された平らな軸方向の径片（６）を有する。この軸方向の径片は、光ビーム整形面に、正多角形の断面を与える。光源（３）は光軸上に位置され、一方焦点はこの光源内にある。このランプは、広範な点灯位置、発生された光の良好な混合及びビーム内の比較的高い光束を有する。

Description

【発明の詳細な説明】 反射形ランプ 本発明は、 光軸を有する凹面光ビーム整形面をそなえ、透光性カバーで塞がれた光放射窓 を有する反射体、 気密に密閉されたランプ容器に入れられた、光軸上の光源、 接点をそなえ且つ反射体に連結されたランプ口金、 光源をランプ口金の夫々接点に接続する電流導体、 軸方向の径片に細分された光ビーム整形面、 をそなえた反射形ランプに関するものである。 このような反射形ランプは欧州特許公開明細書第０５４３４４８号（ＥＰ−Ａ ０５４３４４８）より既知である。 この既知の反射形ランプは、その光源として、イオン化封入物内の電極或いは 白熱体を有することができる。 この既知のランプでは白熱体の部分の明るさの差が、光源としての白熱の存在 下においてはっきりとなるビームを生じ、このためビームが不均一である。イオ ン化封入物内の電極間の放電アークでは、明るさの差は、例えば放電アークに沿 って延在する電流導体のために生じることがある。高圧メタルハラルド放電ラン プでは、ランプはその照明範囲に色差が生じる。ランプが主として上向きに照射 する場合には、カラーパターンは、ランプが主として下向きに照射する時のパタ ーンとは異なる。その上、発生された光ビームの形は、反射体内における放電ア ークの占める位置に大きく左右される。 本発明の目的は、形成された光ビームの不均一性が避けられ、更に、その光ビ ームが、なお比較的狭いビームを発生しながら反射体内の光源の位置に殆ど左右 されないようにした冒頭記載の種類の反射形ランプを供することにある。 本発明は、次のようにすることにより上記の目的を達成したものである。すな わち、 （イ）光ビーム整形面は、光軸に向けて傾けられ且つその焦点が光源内の光軸上 にあり、軸方向の径片が前記の光ビーム整形面に重ねられ、 （ロ）軸方向の径片(lane)はそれ等の軸方向を横切る平面で、光ビーム整形面に 、正多角形である光軸を横切る断面形を与え、 （ハ）透光性の窓から遠い第１区間は、光放射窓に隣接した第２区間が有する軸 方向の径片の数の半分の数の径片を有する。 本発明によって反射形ランプに採られた方策は、有効なビーム集中及び光源で 発生された光の有効な混合を生じる。その結果、比較的大きな光束及び高い均一 性を有する光ビームが得られる。放電アークを有する反射形ランプは、どのよう な位置で使用しても色の高い均一性を生じる。反射形ランプの光ビームの特性は 、その軸を横切る方向における反射体内の位置に殆ど左右されないので、光源は 広い裕度を有する。更に、光源に対して数度まで傾けられた光源の位置は、焦点 が光源内にある限りは、形成されたビームに殆どまたは全く悪影響を与えない。 照明範囲のくっきりした境界のほかに、反射形ランプで照らされた範囲の中心 の比較的高い明るさを得るために、光源に、ランプ口金に向かって光軸上におい て僅かな変位を与えるのが好ましい。この場合焦点はほぼ光源内にあるが、その 中心外にある。反射体の寸法及び光源で発生される熱次第で、温度はランプ口金 近くのように局所的に比較的高い値に上昇する。 これを避けるために、好ましい実施例では、光ビーム整形面の第１区間は放物 面状に彎曲され、その焦点は第２区間の焦点と事実上一致する焦点を有する。放 物面状に彎曲された第１区間はこの場合照明範囲の中心領域を主として照らし、 一方、回転された、傾けられた放物線分枝に沿って彎曲された第２区間は主とし て中心のまわりの領域に光を投げる。けれども、両区間は他方の領域の照明にも 寄与するので、光の混合が維持される。この実施例では、光源はランプ口金より 比較的遠くてよいので、第１区間の高い温度が防がれる。 反射形ランプのランプ容器は、ガラス例えば石英ガラス、或いは代わりに光源 として働く白熱体を有する硬質ガラス、或いはまたセラミック材料例えば単結晶 または多結晶性の酸化アルミニウムでつくることができる。所望ならば、例えば 、セラミックのランプ容器の場合、反射体内部のスペースが排気されてないか或 いは不活性ガスが封入されている場合のように、容器を、例えば気密に密封され た、そして例えば石英ガラスでつくられた外管内に入れることができる。 反射体とカバーはガラスより形成されるが、代わりに例えば合成樹脂よりつく られてもよい。反射体は代わりに金属よりつくられてもよい。この後者の場合に は、反射面は例えば研磨により、またはアルミニウムの場合には陽極処理によっ て得ることができる。光ビーム整形面は、金属皮膜の付着、例えばアルミニウム 、銀または金皮膜の例えば蒸着によって得ることができる。代わりに、反射干渉 皮膜を、例えば酸化ニオブ、酸化タンタル、窒化珪素等々と酸化珪素のような高 及び低屈折率の交互の層でつくって設けることもできる。 カバーは、レンズ例えばプリズムレンズとして形成することもできる。この場 合カバーは、例えばその内面にプリズムの輪を有する。さもなければ、略１０° の狭いビームはこの場合例えば略３０°に拡がるであろう。 より多数の軸方向の狭い通路状の径辺(lane)を有する第２区間は、光放射窓と 、焦点を通って光軸を横ぎる平面との間を完全に延在すると有利である。特に、 この第２区間は、焦点より測って光軸と８０±５°の角をかこむ位置迄延在する 。第１区間は光ビーム整形面を完成する。 本発明の反射形ランプは、特に、光源がハロゲン化金属を含むイオン化封入物 内の電極で形成された場合、このような光源をもった通常の反射形ランプで生じ るいやな色差のために特に歓迎すべき解決法である。光源の軸方向寸法は、その タイプや容器にもよって略５から１０ｍｍである。代わりに、このランプは、光 源として例えばハロゲンを含むガス内の白熱体を用いても有用である。このよう な白熱体は、低圧ランプの場合に例えば略３．５ｍｍの軸方向寸法を有する真っ 直ぐな円筒体でもよく、或いは主電源電圧ランプの場合例えば６ｍｍの軸方向の 長さのＭ字状の形を有することもできる。 本発明の反射形ランプの実施例を図に示すが、 第１図は本発明のランプの一部断面平面図、 第２図は第１図の光ビーム整形面の軸方向正面図、 第３図は第１図と異なる実施例のバーナの側面図である。 第１図の反射形ランプは、光軸３を有する凹面の光ビーム整形面２をそなえて いる。反射体は、透光性のカバー５で塞がれた光放射窓４を有する。光源１３、 図では間に放電路１２を有するイオン化ガス内の電極は、光軸上に配され、気密 に密閉され且つ多結晶性の酸化アルミニウムでつくられた第１図のランプ容器１ １内に入れられている。接点２１を有するランプ口金２０が反射体に連結されて いる。電流導体２２が光源１３をランプ口金２０の夫々に接続する。光ビーム整 形面２は軸方向のレンズ６に細分される。 前記の光ビーム整形面２は、主軸３に向けて傾けられ且つその焦点が電極の間 の光源１３内の光軸上にある、放物線の分枝を光軸３のまわりに回転した形を有 する。放物線の分枝７の軸は第１図に７′で示してある。この軸は、光軸３と数 度例えば３から６°の角度をなす。軸方向の径片６が前記の面に重ねられる。こ の軸方向の径片６は、それ等の軸方向を横ぎる方向の平面において、光ビーム整 形面２に、光軸３を横切って正多角形横断面を与える。 図示のランプでは、光ビーム整形面２の第１区間９は放物面状に彎曲され、そ の焦点８′は第２区間の焦点８と事実上一致する。 第２図から明らかなように、光ビーム整形面を例えばその最大またはその最小 幅の近くで光軸３に直角な面で切ると、それ等の軸方向を横ぎる平面である径片 は断面で正多角形を与える。径片の数が変わる僅かな領域を除いて、同様な断面 形が他でも得られる。 光放射窓（４）より遠い第１区間９（第１図）は、６０の径片を有する光放射 窓に近い第２区間１０の軸方向の径片の数の半分すなわち図では３０の径片を有 する。もっとも、第１区間の径片の数はそれよりも多く或いは少なく選ぶことも できる。 第２区間１０は、第１図で、光放射窓４と光軸３に直角な平面との間を、焦点 ８を通って該焦点より測って光軸と８０±５°の角度αをなす場所まで完全に延 長する。 放電容器１１のイオン化封入物は、稀ガスとハロゲン化金属例えばナトリウム 及びジスプロシウムのハロゲン化物を有する。動作時には高圧放電がこの中で維 持される。 カバー５はプリズム内面を有するレンズである。 第１図で、容器１１は気密な石英ガラスの外管１４内に配設されている。 以上示したランプは略６．５ｃｍの光放射窓を有し、動作時に３５Ｗの電力を 消費し、略３４００ｌｍを与える。この反射形ランプは、点火位置と無関係で且 つ色が均一で、３０°の幅を有しまたビームの中心に７ｋｃｄの光度を有する光 ビームを発生する。ランプ容器に沿って通る電流導体２２は、ビームに目につく 程の影響を与えない。光学的に不活性なカバーを用いると、ビーム幅は１０°で 、中心の光度はほぼ３３ｋｃｄである。形成されたビームは、光軸３を横切る方 向の光源内の焦点の位置に殆ど依存しない。 第３図において、バーナは、ガラスのランプ容器３１内に入れられた、平面図 でみてその光源３３がＭ字状の形の光源３３のような白熱体を有し、ランプ口金 の夫々の接点に接続される電流導体４２が容器より出る。このバーナは、第１図 の反射体内に入れられてもよく、或いはその変形では、ビーム整形面が、完全に 、傾けられた放物線分枝を回転した形の本体よりなるものでもよい。その焦点８ は光源内に位置させる。光源は、主電源電圧で作動される場合７５Ｗの電力を消 費する。ランプ容器は稀ガスと臭化水素の封入物を有する。このバーナを有する 反射形ランプで形成されるビームでは不均一性が避けられる。光軸３に垂直な方 向の光源内の焦点の位置は殆ど影響のないことが見出された。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＮ，ＪＰ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．光軸を有する凹面光ビーム整形面（２）をそなえ、透光性カバー（５）で塞 がれた光放射窓（４）を有する反射体（１）、 気密に密閉されたランプ容器に入れられた、光軸上の光源（２０）、 接点（２１）をそなえ且つ反射体（１）に連結されたランプ口金（１３）、 光源（１３）をランプ口金（２０）の夫々接点（２１）に接続する電流導体 、 軸方向の径片（６）に細分された光ビーム整形面（２）、 をそなえた反射形ランプにおいて、 （イ）光ビーム整形面（２）は、光軸（３）に向けて傾けられ且つその焦点（ ８）が光源（１３）内の光軸上にあり、軸方向の径片（６）が前記の光ビーム整 形面に重ねられ、 （ロ）軸方向の径片はそれ等の軸方向を横切る平面で、光ビーム整形面（２） に、正多角形である光軸（３）を横切る断面形を与え、 （ハ）透光性の窓（４）から遠い第１区間（９）は、光放射窓（４）に隣接し た第２区間（１０）が有する軸方向の径片の数の半分の数の径片を有することを 特徴とする反射形ランプ。 ２．第１区間（９）は放物面状に彎曲され、第２区間（１０）の焦点（８）と事 実上一致する焦点（８′）を有することを特徴とする請求の範囲１記載の反射形 ランプ。 ３．第２区間（１０）は、光放射窓（４）と光軸（３）に直角で該第２区間の焦 点（８）を通る平面との間を完全に延在することを特徴とする請求の範囲１また は２記載の反射形ランプ。 ４．第２区間（１０）は、焦点（８）から測って、光軸と８０±５０°の角度を なす位置まで延在することを特徴とする請求の範囲３記載の反射形ランプ。 ５．光源（１３）は、ハロゲン化金属を含むイオン化封入物内の電極で形成され たことを特徴とする請求の範囲１または２記載の反射形ランプ。 ６．カバー（５）はレンズであることを特徴とする請求の範囲１または２記載の 反射形ランプ。