NL7905029A

NL7905029A - Reflecterende electrische lamp.

Info

Publication number: NL7905029A
Application number: NL7905029A
Authority: NL
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co
Priority date: 1978-07-03
Filing date: 1979-06-28
Publication date: 1980-01-07
Also published as: FI69940C; DE2926854C2; JPS559309A; FI69940B; NL179772C; US4315186A; FI792098A; NL179772B; DE2926854A1

Description

- # -1- 20796/JF/jl

Aanvrager: Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha, Kawasaki-shi, Japan Korte aanduiding: Reflecterende electrische lamp.

De uitvinding heeft betrekking op een reflecterende lamp omvattende 5 een ballon met een voorste lensgedeelte en een reflecterend' spiegelgedeelte i* aangebracht op het binnenoppervlak ervan met een lichtreflecterende dunne laag, welke zichtbaar licht reflecteerd en is samengesmolten met het voorste grensgedeelte.

In het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een reflecterende . 10 electrische lamp van het schermbundeltype, welke geschikt is voor het tot stand brengen van een grote kleurweergave (high color rendering). Conventioneel werd er wijd verspreid gebruik' gemaakt van gloei-en fluorescentielampen als lichtbronnen voor algemene verlichting. Deze lichtbronnen echter waren niet bevredigend voor zover het tot stand brengen van een grote kleurweergave werd 15 vereist, zoals in het geval van bijvoorbeeld een lichtbron voor verlichting van de etalage van een winkel. De fluorescentielamp bijvoorbeeld heeft het nadeel dat de warme en overeenkomstige kleuren zwak worden weergegeven terwijl de witte kleur en koude kleur en dergelijke *ervan intensiief worden weergegeven. Derhalve is er gepoogd een dergelijk nadeel van de fluorescentielamp te 20 elimineren door het verbeteren van bijvoorbeeld de fosforsamenstellingen. Tot op de dag van vandaag is echter geen bevredigend resultaat bereikt. Verder heeft de gloeilamp het nadeel dat,aangezien deze geelachtige lichtcomponenten uitzendt, de wittige kleur ervan zwak 'wordt weergegeven. Ten einde een dergelijk nadeel op te heffen wordt in de praktijk een gloeilamp gebruikt met een ballon welke 25 is gevormd uit glasmateriaal welk neodimium bevat. Het neodimium bevattende glasmateriaal absorbeert selectief licht met een golflengte van 580 nm en rond 580 nm, dat wil zeggen het gelige licht. Wanneer om die reden de ballon: van een gloeilamp is gevormd uit een dergelijk vast materiaal zal dit geelachtige licht,zoals dit : in aanzienlijk mate aanwezig is in het licht uitgezonden 30 door de gloeilamp,absorberen. Overeenkomstig zien alle kleuren van de artikelen verlicht door het licht uitgezonden door de lamp, inclusief warme kleuren, koude kleuren, wittige kleuren en dergelijke er zeer helder uit. Dit betekent dat een dergelijke lamp een grote . kleurweergave geeft. De gloeilamp is derhalve geschikt voor het verlichten van vers voedsel zoals vis, vlees, groente 35 en kleurrijke kleding.

/ 790 50 29 « .t- ‘ r- -2- 20796/JF/jl

Het neodiraium bevattende glasmateriaal echter heeft de eigenschap dat dit niet alleen het bovengenoemde geelachtige licht absorbeert, maar eveneens licht waarvan de golflengte ligt op en binnen het gebied nabij de grens van de golflengten tussen rood en nabij infra-rood licht. De ballon gevormd 5 uit een dergelijk vast materiaal is daardoor ongelukkigerwijze in staat om de ballon meer te verhitten dan één vervaardigd van gebruikelijk glasmateriaal.

In het bijzonder is het bij een lamp voor verlichting van vers yoedsel vereist dat de versheid van het voedsel indrukwekkend is. Dit betekent dat van een dergelijke lamp een grote verlichtingsintensiteit wordt gevraagd. Dit heeft een 10 grote lichtflux van de ballon per oppervlakte-eenheid tot gevolg. Dit veroorzaakt een excesieve toename in de temperatuur van de ballon hetgeen tot gevolg heeft dat daaruit gas wordt ontwikkeld. Dit verkort de levensduur van de ballon. Ten einde een dergelijke toename van de ballontemperatuur te voorkomen, dienen beperkingen te worden opgelegd met betrekking tot de bevattende hoeveel-15 heid neodimium. Dit echter vormt een barrière bij het bereiken van een grote kleurweergeving.

Verder is heden ten dage neodimium zeer kostbaar en de -lamp welke gebruik maakt van een glasmateriaal welk een dergelijk kostbaar neodimium bevat is eveneens kostbaar. Dit vormt een verdere barrière voor het grootschalige 20 gebruik van een dergelijke lamp-.

. \

Het doel van de uitvinding is het verschaffen van een reflecterende lamp welke een excessieve toeneming van de temperatuur van de ballon voorkomt en toch een voldoende kleurweergeving verschaft en welke goedkoper kan worden vervaardigd.

25 De uitvinding beoogt de bovengenoemde nadelen van de stand van de techniek op te heffen en ten minste het bovengestelde doel te verwezenlijken en voorziet daartoe in een reflecterende lamp, welke daardoor wordt gekenmerkt, dat het voorste lensgedeelte bestaat uit glasmateriaal met neodimium en op het binnenoppervlak ervan is bedekt met een infra-rode straling reflecterende dunne 30 laag, welke infra-rode stralen reflecteerd en zichtbaar licht daardoorheen doorlaat en dat het reflecterende spiegelgedeelte bestaat uit glasmateriaal welk geen neodimium bevat.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van een voorkeursuitvoeringsvorm en de tekening, welke een dwarsdoorsnede weergeeft van 35 een reflecterende lamp volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding.

790 5 0 29 * -3- 20796/JF/jl

In de tekening omvat een ballon 1 een trechtervormig, reflecterend spiegelgedeelte 2 en een voorste lensgedeelte 3, welk gedeelte 2 hermetisch is samengesmolten met het gedeelte 3 bij de omtreksrandgedeelten ervan. Een lamp- * basis 4 is aangebracht aan een nekgedeelte van het reflecterende spiegelge- 5 deelte 2. Binnen de ballon 1 is voorzien in een gloeidraad 5 en een inert gas ► * zoals argon is daarin opgesloten.

Het reflecterende spiegelgedeelte 2 is gevormd door het pers-pro- fileren van gebruikelijk glasmateriaal welk geen‘bijzondere substantie omvat, zoals borosilicaat glas. Het binnenoppervlak van het reflecterende spiegelge- ”*0 deelte 2 is bijvoorbeeld ellipsvormig en bedekt met een zogenaamde koude spie- gellaag 6 welke zichtbaar licht reflecteerd en infra-rode stralen daardoor heenlaat. De film 6 kan zijn gevormd als een interferentielaag met meerdere lagen welke bijvoorbeeld bestaan uit de vier lagen MgFg- Ge-MgF^-TiO^· Het voorste lensgedeelte 3 is gevormd van glasmateriaal bevattende noedimium, 15 bijvoorbeeld, borosilieaatglas welk de gebruikelijke componenten zoals SiO , s

BgO^ etc. bevat alsmede neodimiumoxyde (NdgO^). De hoeveelheid NdgO^ vervat in het boorsilicaatglas bedraagt 0,5 tot en met 5.0 gew.i of bij voorkeur 1,0 tot 2,5 gew.i, gebaseerd op het totale gewicht van het glasmateriaal. Neodimium heeft de eigenschap van het selectief absorberen van het geelachtige licht 20 waarvan de golflengte ligt op en binnen het gebied nabij 580 nm alsmede licht waarvan de golflengte ligt op en binnen het gebied nabij de golflengtegrens tussen rood en nabij infra-rood licht. Het voorste lensgedeelte 3 is op gelijksoortige wijze als het reflecterende spiegelgedeelte 2 van het pers-geprofileerde type en het binnenoppervlak ervan is voorzien van een aantal half-sferische 25 uitsteeksels 7 voor het verstrooien van het licht welk wordt overgedragen door het gedeelte 3. Het binnenoppervlak van het voorste lensgedeelte 3 is bedekt met een dunne laag 8, welke de overdracht van zichtbaar' licht daardoor mogelijk maakt alsmede de terugkaatsing van infra-rode stralen. De laag 8 kan een zogenaamde EC-bedekkingslaag zijn, bijvoorbeeld een dunne laag voorbereid door toe-30 voeging van zeer geringe hoeveelheden Sb, Sn etc. aan een metaalhalide zoals

Sn, In of dergelijke. Het samengesmolten gedeelte tussen de sectie 3 en de sectie 2 is op voldoende wijze verlost van een restspanning opgewekt ten tijde van het samensmelten van deze twee secties.

Wanneer bij de reflecterende lamp met de hiervoor beschreven struc-35 tuur licht uitgezonden door de gloeidraad 5 passeert door het voorste lensge- 790 50 29 1 * r -4- 20796/JF/jl deelte, worden die lichtstralen met golflengten welke liggen op of onder het gebied nabij 580 nm door deze sectie 3 geabsorbeerd. Dit resulteert in een relatieve toename in het blauwe, groene, en rode licht uitgezonden door de reflecterende lamp. De lamp volgens de uitvinding benadrukt derhalve blauwachtig, 5 groenachtig , roodachtig licht. Dit betekent dat deze lamp een grote kleurweer- * gave kan verschaffen. Verder wordt een groot aantal infra-rode stralen uitgezonden door de gloeidraad 5. Deze stralen worden gedeeltelijk door gelaten door de koude spiegellaag 6 en worden naar buiten of achterwaarts uitgeworpen. Deze stralen worden gedeeltelijk gereflecteerd door de koude spiegellaag 6. De infra-10 rode stralen welke door de gloeidraad 5 rechtstreeks naar het voorste lens-' gedeelte 3 zijn uitgestraald en de infra-rode stralen gereflecteerd door de koude spiegellaag 6 worden voor het grootste gedeelte gereflecteerd door de dunne laag 8 aangebracht op het binnenoppervlak van het voorste lensgedeelte 3 en vallen dan in op de koude spiegellaag 6 om daardoorheen gelaten te worden, waar-15 bij deze naar buiten of achterwaarts worden uitgestoten. Op deze wijze wordt de hoeveelheid infra-rode stralen welke worden geabsorbeerd in het voorste lensgedeelte 3 of daardoor worden doorgelaten aanzienlijk verkleind. Dit heeft een vermindering van de stijging van de temperatuur van het voorste lensgedeelte 3 tot gevolg dankzij de absorptie ervan van de infra-rode stralen. Verder 20 aangezien een groot aantal uitsteeksels is aangebracht op het binnenoppervlak van het voorste lensgedeelte 3 voor verstrooing van het licht, wordt het licht passerend door het gedeelte verstrooid licht. Dit voorkomt dat een beeld van de gloeidraad 5 wordt geprojecteerd op het te verlichten vlak.

De hoeveelheid noedimium vervat in het glasmateriaal welke het 25 voorste lensgedeelte 3 vormt ligt bij voorkeur in het bereik van 0,5 tot 5,0 gew.$ berekend in termen van NdgO^.

De reden hiervoor zijn als volgt. In het geval van minder dan 0,5 gev.%, is de absorptie van geelachtig licht in het gedeelte 3 onvoldoende hetgeen tot gevolg heeft dat niet het gewenste effect wordt bereikt, welk mag wor-30 den verwacht van het aanbrengen van neodimium in het glasmateriaal. In het ge val verder van meer dan 5,0 gew.%, is de absorptie van geelachtig licht excessief zodat de andere kleuren zoals rood te benadrukt worden en de lamp als geheel een onnatuurlijk gekleurd licht uitzendt. Verder wordt in het geval van meer dan 5,0 gev.% het verschil in de thermische uitzettingscoëfficiënt tussen het 35 daaruit resulterende glasmateriaal en dat welk het reflecterende spiegelgedeelte 790 5 0 29 i -5- 20796/JF/jl 2 vormt en geen noediraium bevat te groot, zodat het moeilijk wordt de beide secties 2 en 3 aan elkaar te smelten.

. Bij de hierboven genoemde uitvoeringsvorm is een beschrijving gege ven ·®η een voorbeeld aangebracht op het binnenoppervlak van het gedeelte 2 met 5 de zogenaamde koude spiegellaag, welk zichtbaar licht reflecteert en infra-rodé straling daardoorheen laat. In het geval vart een reflecterende lamp voor lage vermogens, bijvoorbeeld 60 watt, is het echter mogelijk een dunne film te be-bruiken welke zichtbaar licht reflecteert en geen infra-rode straling daar doorheeft laat zoals de dunne film aangebracht op het binnenoppervlak van het 10 reflecterend spiegelgedeelte 2, welke dunne film met andere woorden een dunne film is welke zowel zichtbaar licht als infra-rode stralen reflecteert. Een de-positielaag van Al wordt gegeven als een dergelijke dunne film. Bij een dergelijke reflecterende lamp worden de infra-rode stralen gereflecteerd door het voorste lensgedeelte 3 herhaaldelijk gereflecteerd binnen de ballon en uitein-15 delijk geabsorbeerd in het geheel van de ballon. Bij een dergelijke lamp echter worden de infra-rode stralen eveneens aanzienlijk verstrooid en geabsorbeerd in het reflecterende spiegelgedeelte 2, zodat de temperatuur aan het voorste lensgedeelte 3 niet zoveel stijgt. Zelfs in een dergelijk geval echter, met het doel dat de grootst mogelijke hoeveelheid van dergelijke infra-rode straling 20 wordt uitgestoten buiten de ballon en het verminderen van de gebruikelijke hoeveelheid neodimiura, is het vereist dat het reflecterende spiegelgedeelte 2 is samengesteld uit glasmateriaal welk geen neodimium bevat.

Het is niet altijd noodzakelijk dat op het tinnenoppervlak van het voorste lensgedeelte uitsteeksels zijn aangebracht. Bij de hierboven beschreven 25 uitvoeringsvorm, is een geschikte dikte van onderscheidelijk de koude spiegellaag, EC-bedekkingslaag en depositielaag van aluminium verscheidene tietallen microns of bij voorkeur in het bereik van 10 tot en met 30 micron. Zoals hierboven beschreven worden volgens de reflecterende lamp volgens de uitvinding de infra-rode stralen vervat in het licht uitgezonden door de gloeidraad, gere-30 flecteerd door de dunne laag aangebracht op het binnenoppervlak van het voorste lensgedeelte en worden infra-rode stralen gereflecteerd én zichtbaar licht doorgelaten en worden doorgelaten via het reflecterende spiegelgedeelte en naar buiten uitgestoten, op alternatieve wijze verstrooid en geabsorbeerd in het geheel van de ballon. Overeenkomstig is de hoeveelheid geabsorbeerde infra-rode 35 straling in het voorste lensgedeelte minimaal, zodat de temperatuurstijging 79050 29 -6- 20796/JF/jl #*· van het voorste lensgedeelte kan worden begrensd tot op een laag niveau. Dit kan het ongemak elimineren van gasontwikkeling vanwege de toeneming in de temperatuur van de ballon. Dit maakt het mogelijk een lamp te verkrijgen met een langere levensduur. Aangezien zoals hierboven gesteld de temperatuurstijging 5 van het voorste lensgedeelte kan worden beperkt tot op een laag niveau, kan in evenredige mate de hoeveelheid neodimium’vervat in het glasmateriaal,welk het voorste lensgedeelte vormt,worden vergroot. Dit maakt het verkrijgen van een voldoend grote kleurweergave mogelijk.Aangezien verder de infra-rode stralen uitgezonden door de lamp gering in aantal zijn, neemt bijvoorbeeld'in het geval 10 van het verlichten van vers voedsel, de versheid tervan niet af. Aangezien verder volgens de uitvinding glasmateriaal welk geen neodimium bevat wordt gebruikt voor het vormen van het reflecterende spiegelgedeelte, worden de infra-rode stralen uitgezonden door de gloeidraad zeer efficiënt naar buiten uitgestoten, pit maakt het mogelijk de temperatuurstijging in de ballon te onderdrukken tot 15 op een laag niveau en eveneens de hoeveelheid neodimium voor gebruik in het glasmateriaal te verminderen. Dit maakt het mogelijk de reflecterende lamp goedkoper te produceren. Verder biedt de techniek van het vormen van het voorste lensgedeelte van glasmateriaal met neodimium de volgende voordelen.

De dunne laag 8 aangebracht op het binnenoppervlak van het voorste 20 lensgedeelte is daarop aangebracht nadat dit gedeelte is verfcit tot een hoge temperatuur. Aangezien glasmateriaal welk neodimium bevat infra-rode straling absorbeert kan deze verhitting in dit geval op eenvoudige wijze worden uitgevoerd met het resultaat dat de dunne film 8 eenvoudig kan wofden gevormd. In het geval van een schermbundeltype reflecterende lamp waarop de uitvinding in 25 het bijzonder is gericht, waarbij het voorste lensgedeelte wordt samengesmolten met het reflecterende spiegelgedeelte na de vorming van deze beide gedeelten, maakt dit het mogelijk op eenvoudige wijze de dunne film:aan te brengen op het binnenoppervlak van het voorste lensgedeelte alvorens de eerder genoemde gedeelten worden samengesmolten.

30 35 -CONCLUSIES- 790 50 29

Claims

2. Reflecterende lamp volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de licht reflecterende dunne laag in staat is infra-rode stralen daardoorheen door te laten.
3. Reflecterende lamp volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de infra-rode straling reflecterende dunne laag een electrisch geleidende laag is en dat de licht reflecterende dunne laag een koude spiegellaag is.
4. Reflecterende lamp volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de electrisch geleidende laag een laag is welke bestaat uit een halide van één 20 van Sn en In, welk halide een zeer geringe hoeveelheid bevat van één van Sb en Sn en dat de koude spiegellaag een uit meerdere lagen bestaande interferen-tielaag is welke bestaat uit MgF^-Ge-ifeFg-TiOg.
5. Reflecterende lamp volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de licht reflecterende dunne laag in staat is infra-rode stralen te reflec- 25 teren.
6. Reflecterende lamp volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de infra-rode straling reflecterende dunne laag een electrisch geleidende laag is en dat de licht reflecterende dunne laag een depositielaag van Al is.
7· Reflecterende lamp volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat 30 de electrisch geleidende laag een laag is welke bestaat uit een halide van één van Sn en In, welke halide een zeer geringe hoeveelheid bevat van één van Sn en In.
8. Reflecterende lamp volgens een van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de bevattende hoeveelheid noedimium ligt in het bereik 35 van 0,5 tot 5,0 gew. % zoals berekend in termen van Nd20^, gebaseerd op het 790 50 2 9 -8-. 20796/JF/jl totale gewicht van het glasmateriaal.
9. Reflecterende lamp volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de bevattende hoeveelheid neodimium ligt in het bereik van 1,0 tot 2,5 gew.$ zoals berekend in termen van NdgO^, gebaseerd op het totale gewicht van het 5 glasmateriaal. i*
10. Reflecterende lamp volgens conclusie 4 of 7, met het kenmerk, dat is voorzien in een groot aantal uitsteeksels voor het verstrooien van licht op het binnenoppervlak van het voorste lensgedeelte. Eindhoven, Juni 1979. 790 5 0 29