NL8201010A - Elektrische reflektorlamp. - Google Patents

Description

E__- .--- -____ .. ... __________._____________________ » _ * ΡΗΝ 10.295 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven "Elektrische reflektorlamp"

De uitvinding heeft betrekking qp een elektrische reflektor-' lamp met een lampvat dat een eerste, verspiegeld, inwendig concaaf wanddeel met een optische as en een brandpunt, een tweede, daartegenover opgesteld, verspiegeld, in hoofdzaak sferisch wanddeel waarvan de 5 as respektievelijk het krarniingsmiddelpunt althans nagenoeg samenvalt met de as respektievelijk het brandpunt van het inwendig concave wanddeel en waarvan de grootste uitwendige afmeting dwars op de as kleiner is dan de grootste inwendige afmeting dwars op de optische as van het inwendig concave wanddeel, een derde, ringvormig, lichtdoorlatend wand-™ deel tussen het inwendig concave en het sferische wanddeel en een vierde, buisvormig, zich van de top van het inwendig concave naa-r buiten uitstrekkend wanddeel heeft, welke wanddelen tezamen één geblazen vormstuk vormen, in welk lampvat een lichtbron is opgesteld die het brandpunt en het krxsmrLngsmiddelpunt cmgeeft, vanaf welke lichtbron strocmtoevoer- 15 geleiders door de wand van het lampvat naar buiten lopen.

Een dergelijke lanp is bekend uit het reeds in 1922 gepubliceerde Amerikaanse octrooischrift 1.436.308.

De bekende lamp heeft tot doel licht van de lichtbron te bundelen en in voorwaartse richting door het lichtdoorlatende wanddeel,

2Q

het venster, uit te stralen. Het ver spiegelde, sferische wanddeel moet daartoe licht, dat door de lichtbron in voorwaartse richting wordt uit— gestraald, in achterwaartse richting reflékteren. Het verspiegelde, concave wanddeel moet opvallend licht, dat hetzij rechtstreeks van de lichtbron afkomstig is, hetzij door het sferische wanddeel gereflékteerd is, door het venster naar buiten werpen. Dit doel vergt optische samenwerking van de verspiegelde wanddelen, derhalve een nauwkeurige positionering van die delen ten opzichte van elkaar, en voorts een nauwkeurige positionering van de lichtbron ten opzichte van de verspiegelde wanddelen.

on

De békende lamp heeft een aantal ernstige bezwaren.

- De lamp is weinig effektief in het bundelen van het door de lichtbron gegenereerde licht. In de handel zijnde ringspiegellampen, dat wil zeggen lampen met een geblazen ballon met slechts één verspiegeld, para— 8201010 H3N 10*295 2 , w , t bolisch, wanddeel, zijn zeer veel efféktiever.

- De lamp is aan het buitenoppervlak van het lampvat verspiegeld. De verspiegelingen staan daardoor aan zowel mechanische als aan atmosferische destruktieve invloeden bloot. Voorts brengen de verspiegelingen van het 5 buitenoppervlak mee, dat dubbele reflekties optreden: aan het binnen-oppervlak en aan het grensvlak lampvat/spiegel. Aangezien het in de praktijk onmogelijk is een lampvat te blazen, waarvan het binnenopper-vlak gelijkvormig is aan het buitenoppervlak - anders gezegd waarvan de wand overal even dik is - geeft dubbele reflektie een verminderd bunde-10 lend vermogen* - De lamp zendt ook in transversale richting door het venster licht uit. Dit strooilicht draagt dus niet bij aan de intensiteit van de lichtbundel. Bovendien vermindert het strooilicht het kanfort dat de lamp zou. bieden, indien de lamp slechts licht zou werpen in voorwaartse 15 richting, op een te verlichten voorwerp.

De uitvinding beoogt een lamp te verschaffen die deze bezwaren althans grotendeels ondervangt. Met name beoogt de uitvinding een elektrische lamp die het licht van de lichtbron effektiever bundelt dan een ringspiegellarrp en bovendien kcmfortabel is doordat geen of nagenoeg 20 geen strooilicht wordt uitgezonden. Tevens wordt een lamp beoogt waarvan de verspiegelingen gevrijwaard zijn tegen mechanische en chemische beschadigingen.

Dit oogmerkt wordt bij een elektrische lamp van de in de openings-paragraaf genoemde soort volgens de uitvinding daardoor gerealiseerd, dat 25 het inwendig concave en het in hoofdzaak sferische wanddeel inwendig verspiegeld zijn, dat het inwendig concave wanddeel in hoofdzaak parabolisch is of in hoofdzaak elliptisch met het tweede brandpunt buiten het lampvat, dat die delen van de verspiegelde wanddelen die lichtstralen van de lichtbron na ten hoogste twee reflekties op het lichtdoorlatende 30 wanddeel werpen het krcmmingsmiddelpunt en het brandpunt over een ruimteboek van meer dan 1,5sr cmgeven en dat het in hoofdzaak sferische wanddeel een masker vormt dat van de lichtbron afkomstige lichtstralen althans nagenoeg volledig verhindert het lichtdoorlatende wanddeel te bereiken anders dan na reflektie.

35 Door de inwendige verspiegeling wordt mechanische beschadiging en chemische aantasting van de spiegels voorkomen, evenals de dubbele reflekties die optreden bij een uitwendige verspiegeling. Daardoor wordt niet. alleen een verbeterde effektiviteit ten opzichte van de bekende- 8201010 EHN 1Q.295 3 t ~ f lamp gerealiseerd, maar ook blijft daardoor de kwaliteit van de spiegels gedurende de levensduur van de lichtbron behouden. Dit is van wezenlijk belang andat lichtbronnen met een zeer lange levensduur kunnen worden toegepast, want de lichtbron van de lamp volgens de uitvin— 5 ding kan van velerlei aard zijn: een gloeilichaam, een gloeilichaam in een binnenanhulling die van een halogeenhoudend gas is voorzien, een hogedrukcntladingsvat met elektroden en een ioniseerbare gasvulling, bijvoorbeeld een ontladingsvat met een hogedruknatriumdanpontlading of een hogedrukkwikdanpontlading in aanwezigheid van metaalhalogenides.

10 De verspiegeling kan bijvoorbeeld, bestaan uit een laag alumi nium, zilver of goud..

Voor een efficiënte benutting van de verbruikte^ energie is het van wezenlijke betékenis dat het door een lichtbron gegenereerde licht in sterke mate wordt gehmdeld en wordt uitgestraald in die 15 richting waarin dat noodzakelijk of gewenst is. Naarmate de bundeling effektiever is, kan voor het verkrijgen van eenzelfde verlichtingssterk— te een lichtbron van geringer vermogen warden toegepast.

De ringspiegellampen met geblazen lampvat die in. de handel zijn hebben reeds een aanzienlijk bundelend vermogen, ondanks het feit 20 dat nog veel van het door hun lichtbron gegenereerde licht rechtstreeks (zander refléktie op een spiegel) in een wijde bundel wordt uitgestraald . Bij optimaal gekonstrueerde lampen van deze soort, angeeft de parabolische spiegel de in het brandpunt van de. spiegel qpgestelde lichtbron over een ruimtehoek van 1,5 7Γ sr. De grootte van deze ruimteboek is een 25 maat voor het bundelen vermogen van de lamp. De l amp die beschreven is in het boven aangehaalde Amerikaanse octrooischrift is beduidend minder effektief in het bundelen van het uitgestraalde licht. Het deel van de concave spiegel dat lichtstralen na refléktie daarop door het venster naar buiten kan werpen en het deel van de sferische spiegel dat licht-30 stralen naar het genoemde deel van de concave spiegel werpt, cmgeven samen het brandpunt en· het krcmningsmiddelpunt over een ruimteboek van slechts 1,3 ΊΥ sr.

Hoewel de wens cm het licht van een lichtbron in een geblazen lampvat te. bundelen reeds geruimettijd bestaat, getuige het geciteerde, 35 reeds in 1922 gepubliceerde-Amerikaanse octrooischrift, is de techniek tot dusver niet verder gekomen dan de genoemde ringspiegellampen,. Dat men bij het zoeken naar lanpen met een. groter bundelend vermogen niet teruggekeerd is naar de lamp van het Amerikaanse octrooischrift, is ten 8201010 EHN 10.295 4 » dele verklaarbaar door de veel geringere effektiviteit die die lamp heeft. Voorts heeft het inzicht ontbroken, dat cm het gestelde oogmerk te realiseren ondermeer de ruimteboek moet worden vergroot waarover de samenwerkende delen van de verspiegelende wanddelen het krcramingsmiddel-5 punt en het brandpunt ongeven en dat dit kan worden bereikt door de verhouding van "de grootste inwendige afmeting van het inwendig concave wanddeel dwars pp de as" tot "de grootste uitwendige afmeting van het sferische wanddeel dwars pp de as" te vergroten. Aangezien men uit praktische en esthetische overwegingen de grootste dwars afmeting van 10 het concave wanddeel zal limiteren, bijvoorbeeld op 10 cm, kan vooral winst gerealiseerd worden door het sferische wanddeel zo klein mogelijk te kiezen. Het vergroten van de genoemde verhouding heeft tot gevolg dat het sferische wanddeel minder, door het concave wanddeel gereflek-teerd, licht onderschept.

15" Bij de lamp volgens het Amerikaanse octrooischrift is het in wendig concave wanddeel voor een groot deel (over een relatief grote ruimtehoék) sferisch gekromd en. over een relatief kleine ruimteboek parabolisch. Dit betekent dat zeer veel lichtstraeen heen en weer blijven lopen tussen de sferische wanddelen en de lamp nooit verlaten. Bij 20 de lamp volgens de uitvinding is het concave wanddeel in hoofdzaak parabolisch of in hoofdzaak elliptisch met het tweede brandpunt buiten het lampvat. Bij een uitvoeringsvorm met een sferisch wanddeel met kleine dwarsafineting wordt daardoor een groot, effektief reflekterend, concaaf oppervlak verkregen.

25 Een elliptisch verspiegeld wanddeel heeft het voordeel van een convergerende fcundel, waardoor nog hogere intensiteiten kunnen warden verkregen. Een ander voordeel is, dat door een kleine afstand tussen de brandpunten van de ellips te kiezen, bijvoorbeeld 10 cm, een lamp verkregen wordt die op enkele meters afstand een relatief wijde bundel 30 heeft, zoals een PAR-lamp in "flood"-uitvoering. In het algemeen zal voor een elliptisch wanddeel met een excentriciteit tussen 0 en 0,9 worden de gekozen, waarbij "excentriciteit" de ratio tussen/lengte van de korte as en de lange as van de ellips is.

Het concave wanddeel kan gelijkmatig gekromd zijn, maar een 35 alternatief is een gefacetteerd concaaf oppervlak. Met zo'n gefacetteerd oppervlak kan een scherpe afbeelding van de lichtbron warden voorkomen, hetgeen van belang is in die gevallen waarin de lichtbron niet rotatie-synmetrisch is ten opzichte van de as van het lampvat.

8201010 i l ESN 10.295 5

Voor een ander deel wordt het feit, dat men tot dusver niet verder getouwd heeft op het principe van de geblazen lamp van het Amerikaanse octrooischrift, verklaard, doordat het inzicht ontbroken heeft dat liet in hoofdzaak sferische wanddeel een masker kan vormen 5 dat het venster af schermt van rechtstreeks van de- lichtbron afkomstige en derhalve niet gebundelde straling» Door het sferische wanddeel die funktie te geven wordt niet alleen meer licht gebundeld, maar ook wordt daarmee het uittreden van strooistraling, niet door de concave spiegel gereflekteerde straling, bestreden» De lamp volgens de uitvinding in 10 een uitvoeringsvorm die het gegenereerde licht juist effektiever bun-delt dan een ringspiegellamp en die derhalve beduidend effektiever is dan de lamp van het Amerikaanse octrooischrift, is reeds een aanzienlijke technische verbetering: de lamp is door het althans nagenoeg ontbreken van strooilicht aangenaam in gebruik...

15 De lamp volgens de uitvinding heeft een ver spiegeling in hoofdzaak vóór het brandvlak van het concave wanddeel en een verspie-geling achter dat vlak, met een cnverspiegeld wanddeel, het venster, tussen de beide verspiegelde wanddelen. De verspiegelingen zijn aangebracht op het binnenoppervlak van de wanddelen. Bij het verspiegelen 20 is het niet mogelijk het venster af te dekken, aangezien dat een grotere diameter heeft dan het buisvormige wanddeel. Ook is het niet. mogelijk cm het lampvat totaal te verspiegelen en de spiegel plaatselijk weg te etsen zoals dat wordt gedaan bij het lampvat van een ringspiegel-lanp. Daarbij wordt de etsvloeistof met een pipet tot de gewenste 25 hoogte in het lampvat gebracht via de loodrecht omhoogstekende hals en na het etsen met een pipet af gezogen. Voorts is het niet mogelijk cm bij het verspiegelen een scherm aan te brengen rondom de dampbron, aan— gezien de noodzakelijke nauwkeurigheid van de positionering van zo'n scherm niet gerealiseerd kan worden. Een verdere reden, dat de lamp 30 volgens het aangehaalde Amerikaanse octrooischrift in vergetelheid is geraakt, is dan ook dat er geen mogelijkheden gevonden werden cm het lampvat inwendig te verspiegelen.

De lairp volgens de uitvinding laat zich gemakkelijk vervaardigen doordat het lampvat zich verrassenderwijze op een eenvoudige 35 manier van de inwendige verspiegelingen laat voorzien. De uitvinding heeft dan ook mede betrekking qp een werkwijze voor het vervaardigen van een elektrische refléktcrlamp met een lampvat dat een eerste, verspie-geld, inwendig concaaf wanddeel met een optische as en een brandpunt ,- 8201010 4 ΡΗΝ 10.295 6 « ΐ , ι een tweede, daartegenover opgesteld verspiegeld, in hoofdzaak sferisch wanddeel waarvan de as respektievelijk het krcratiingsraiddelpunt althans nagenoeg samenvalt, met-de as respektievelijk het brandpunt van', het inwendig concave wanddeel .en waarvan de grootste uitwendige afmeting 5 dwars op de as kleiner is dan de grootste inwendige afmeting dwars op de optische as van het inwendig concave wanddeel, een derde, ringvormig, lichtdoorlatend wanddeel tussen het inwendig concave en het sferische wanddeel en een vierde, buisvormig, zich van de top van het inwendig concave naar luiten uitstrékkend wanddeel heeft, welke wanddelen teza-10 men één geblazen vormstuk vormen, in welk lampvat een lichtbron is opgesteld die het brandpunt en het krcmmingsmiddelpunt cmgeeft, vanaf welke lichtbron strocmtoevoergeleiders door de wand van het lanpvat naar tuiten lopen, met het kenmerk, dat het lanpvat, waarvan het in— wendig concave wanddeel in hoofdzaak parabolisch is of in hoofdzaak 15 elliptisch met het tweede brandpunt buiten het lampvat en waarvan die delen van de verspiegelde wanddelen die lichtstralen van de lichtbron na ten hoogste twee reflekties op het lichtdoorlatende wanddeel werpen het krcanningsmiddelpunt en het brandpunt over een ruimteboek van meer dan 1,51t sr cmgeven en waarvan het in hoofdzaak sferische wanddeel 20 een masker vormt dat van de lichtbron afkomstige lichtstralen althans nagenoeg volledig verhindert het lichtdoorlatende wanddeel te bereiken anders dan na reflektie, inwendig van^verspiegelingen voorzien wordt door een metaaldampbron via het buisvormige wanddeel cm het krartnings-middelpunt en het brandpunt heen aan te brengen, zodat het in hoofdzaak 25 sferische wanddeel een masker vormt dat het lichtdoorlatende wanddeel van de metaaldampbron af schermt, het lampvat te evacueren en metaal van de metaaldampbron op de binnenwand neer te slaan, dat vervolgens de lichtbron in het lampvat gepositioneerd wordt en het lanpvat wordt afgesloten.

30 Bij deze werkwijze wordt gébruik gemaakt van de eigenschap van het in hoofdzaak sferische deel van het lampvat, dat het stralen die zich nagenoeg rechtlijnig van het krcmmingsmiddelpunt voortplanten, afschermt van het venster . Daartoe wordt de verspiegeling aangebracht, nadat het lampvat geëvacueerd is. De vrije weglengte in het lampvat is dan 35 van dezelfde grootte als de grootste afstand van het brandpunt tot de te verspiegelen delen. In het algemeen is een restdruk van 0,1 Pa daartoe voldoende laag,

In het algemeen zal. men de uitwendige dwarsafmeting van 8201010 ΕΗΝ 10.295 7 ψ»*' het sferische wanddeel zo klein mogelijk kiezen, evenals de inweröige diameter van het Visvormige lanpvatdeel. Daardoor -wordt de lichtbron over een zo groot mogelijke ruimteboek door effektieve, spiegelende oppervlakken cmgeven. De kleinste afmetingen worden echter niet alleen 5 gedikteerd door de dimensies van de lichtbron en de metaaldampbron, maar ook door de thermische belasting die het sferische wanddeel kan doorstaan. Voorts kan de wens de lamp van een wijde lampvoet te voorzien, meebrengen dat het buisvormige lanpvatdeel wijder wordt gekozen dan anders het geval zou zijn. Bij een gloeilamp volgens de uitvinding is 10 een grootste, uitwendige dwarsafmeting van het in hoofdzaak sferisch gekromde wanddeel van circa 35 è 45 mm zeer bruikbaar gebleken, waarbij bij lagere vermogens, bijvoorbeeld 25 a 40 W, voor circa 35 im, bij hogere vermogens, bijvoorbeeld tot circa 75 W, voor circa 45 mm kan werden gekozen.. Het is ook mogelijk dat de lengte van een lichtbron met 15 inbegrip van stroamgeleiders zo groot is, dat een grotere kromtestraal voor het sferische wanddeel moet warden gekozen cm dat deel voldoende diepte te geven cm de lichtbron op te nemen. Zo kan in het geval de licht— - bron een ontladingsvat is, de totale lengte van dat ontladingsvat zeer veel langer zijn dan zijn diameter. Voorts kan zijn totale lengte met 20 inbegrip van afdichtingen aan de einden en daaruit naar buiten tredende strocmgeleiders veel groter zijn dan de lengte van de ontladingsboog.

m een speciale uitvoeringsvorm heeft het in hoofdzaak sferische wanddeel dan ook een afwijkende vorm random en in de nabijheid van de as van het lampvat. In deze uitvoeringsvorm is de wand ter plaatse naar 25 buitel uitgestulpt* Het lampvat biedt daardoor in axiale richting meer ruimte aan de lichtbron. Hierbij wordt opgemerkt dat dit gedeelte van het in hoofdzaak sferische wanddeel opvallend' licht in het buisvormige lanpvatdeel reflekteert en dus toch geen optisch nuttige werking heeft.

De uitstulping kan een grotere kromtestraal hebben, waardoor 30 een ogive vorm ontstaat. Een andere mogelijkheid is een kleinere kromtestraal, zodat een sferische uitstulping op het in hoofdzaak sferische wanddeel ontstaat. Een derde mogelijkheid is een busvormige uitstulping. Deze biedt de. mogelijkheid de lichtbron door middel van een daarin qpge-nemen steunorgaan extra te ondersteunen.

35 Een ander middel dan de genoemde facetten: cp het concave wanddeel cm een inhemogene lichtbundel te homogeniseren en afbeelding van een asymmetrische lichtbron te voorkomen bestaat uit het satineren of het profileren van het venster van het lampvat.

8201010 •1 EHN 10.295 8

In een uitvoeringsvorm van de lamp volgens de uitvinding ver— .bindt een intransparant, tuisvormig wanddeel het concave wanddeel met het venster. Deze uitvoeringsvorm heeft het voordeel, dat het concave wanddeel met behoud van eenzelfde grootste dwarsafmeting volgens een 5 parabool of een ellips met een grotere brandpuntsafstand gekrand kan zijn. Daardoor wordt de straling, van een dwars qp de optische as relatief grote lichtbron beter gebundeld..

De funktie van het sferische wanddeel als masker zal aan de hand van de tekening nader worden toegelicht.

10 De lamp volgens de uitvinding kan gebruikt worden in een een voudige lamphouder,. aangezien de lamp geen uitwendige afscherming vraagt. De lamphouder zal in de regel voldoende diep zijn on te voorkomen dat door het buisvormige- wanddeel van het lampvat licht naar de cmgeving kan uitstralen. Cm de lamp ook geschikt te maken voor toepassing in een 15 ondiepe: lamphouder, kan het buisvormige wanddeel uitwendig van een intransparante bekleding, bijvoorbeeld, een verflaag, voorzien zijn.

De lamp volgens de uitvinding kan voor lage of hoge brandspan— ning, bijvoorbeeld netspanning berekend zijn en aan het cylindrische lamp-vatdeel voorzien van bijvoorbeeld een Edison of een Swan lampvoet. De 20: lamp is bestand te vrorden gebruikt: voor het creëren van accentverlichting. Daarbij kunnen, zeer hoge helderheden-worden bereikt. De lamp kan worden gebruikt in de plaats van de kcmbinatie van- een kopspiegellanp en een parabolische reflektor, waarbij de lamp het grote voordeel heeft, dat fouten die bij de kcmbinatie kunnen optreden: zich niet voordoen of geen 25 gevolg hebben voor de uitgestraalde bundel. Zulke fouten van zo 'n kcmbina— tie zijn? de lampvoet van de lamp is niet koncentrisch met de as van de kapspiegel; de lamphouder is niet koncentrisch met de parabolische reflektor; de lichtbron van de lamp cmgeeft het brandpunt van de reflektor niet. Tevens heeft de lamp het voordeel dat de parabolische spiegel, 30 anders dan een uitwendige parabolische reflektor, niet door de cmgevende atmosfeer vervuild of aangetast wordt. De lamp kan tevens worden gebruikt in. plaats van ringspiegellampen, waarbij de lamp het voordeel heeft van een zeer veel smallere bundel en dus een hogere intensiteit cp en rondom de as van de bundel en geen of nagenoeg geen strooilicht.

35 Ook kan de lamp worden gebruikt in plaats van persglaslampen als PAR 38 — lampen. Ten opzichte van deze lampen heeft de lamp volgens de uitvinding, evenals ten opzichte van ringspiegellampen, het voordeel het licht effek-tiever te bundelen en althans nagenoeg geen ongereflekteerd licht uit 8201010 PHN 10.295 9 te stralen.

Opgemerkt wordt dat uit het DE-OS 1.472.521 en het US-PS 2.120.836 een lamp met een lampvat uit persglas bekend is. Het lampvat is opgebouwï uit een parabolische, inwendig verspiegelde cup, een dek-5 sel bestaande uit een ringvormig venster rondcm een sferisch, inwendig verspiegeld deel en een vlakke plaat aan de top van dé parabolische cup.

Een bezwaar van deze bekende lamp is, dat cup en deksel, die optisch moeten samenwerken en derhalve ten opzichte van elkaar 10 nauwkeurig moeten zijn uitgericht, in een thermische bewerking verenigd moeten worden. De te verbinden randen van die delen moeten vlak zijn en voorkanen moet warden, dat bij de verhitting blijvende vervorming optreedt*

Voorts is een bezwaar, dat bij die thermische behandeling 15 verdamping of oxydatie van de spiegel op kan treden. Dit is vooral voorde parabolische spiegel moeilijk te voorkanen.

Een ander bezwaar is, dat op de vlakke plaat reflekties optreden, die tuiten de bundel vallende stralen veroorzaakt. Bij de lanp volgens het Offenlegungsschrift is dit voorkonen door een speciale 20 maatregel, die bestaat uit een lichtabsorberende bekleding.

Een volgend bezwaar is, dat lampen met een lampvat uit persglas zwaar zijn en dus zeer stabiele armaturen vergen cm ze op een te verlichten objekt te kunnen richten. Een ander bezwaar is, dat metalen cups in het glas geslagen moeten worden on daarop strocmtoe-25 voergeleiders te kunnen aansluiten. Het inslaan van deze metalen cups kan tot veel uitval. leiden. Een verder bezwaar is , dat als persglas slechts duurdere glazen roet een lage uitzettingskoëfficient gebruikt kunnen worden.

De lamp volgens de uitvinding daarentegen heeft een in êên 30 stuk in een matrijs geblazen, lampvat, waarvan de delen derhalve nauwkeurig ten opzichte van elkaar zijn uitgericht. Het lampvat behoeft niet in de direkte nabijheid van een spiegel thermisch bewerkt te worden. Het lampvat mist een vlak deel nabij de top van het concave wanddeel, dat ongewenste reflekties geeft. Het lampvat kan genaakt 35 worden uit glas met een hoge uitzettingskoefficient dat gewoonlijk voor lampvaten wordt toegepast en waarin gemakkelijk strocmtoevoergeleiders kunnen worden ingesmolten, heeft een geringer gewicht en is goedkoper.

Vermeld wordt nog, dat de bekende persglazen lampen aan de .

8201010 EHN 10.295 10 . I- binnenzijde van het deksel een ópstaande rand hebben rondom het sferische, verspiegelde deel. Het is duidelijk, dat een dergelijke rand bij een geblazen ballon niet aangebracht kan worden.

De lamp volgens de uitvinding wordt aan de hand van de teke-5 ningen nader beschreven en uitvoeringsvormen van de lamp volgens de uitvinding worden in de tekeningen getoond. Daarin toontr

Pig. 1 de reflektorlamp volgens het Amerikaanse octrooischrift 1.436.308 in zijaanzicht;

Fig. 2 een gangbare ringspiegellamp in zijaanzicht met het 10 lampvat in axiale doorsnede;

Fig. 3 een schematische tekening van een eerste uitvoeringsvorm van de lamp volgens de uitvinding in zijaanzicht met het lampvat in axiale doorsnede;

Fig. 4 t/m Fig. 7 elk een axiale doorsnede van elk een andere 15 uitvoeringsvorm van een lampvat van een lamp volgens de uitvinding;

Fig. 8 een schematische tekening van een volgende uitvoerings-r vorm in zijaanzicht met het lampvat in axiale doorsnede;

Fig. 9 een verdere uitvoeringsvorm in zijaanzicht met het lampvat in axiale doorsnede; 20 Fig. 10 een laatste uitvoeringsvorm in zijaanzicht met het lampvat in axiale doorsnede.

In deze figuren geven vette lijnen aan de binnenzijde van een lampvat ver spiegelingen weer.

Bij de lamp en bij de werkwijze volgens de uitvinding is het 25 in hoofdzaak sferische wanddeel een masker dat lichtstralen (anders dan na refléktie) respektievelijk dampstraling verhindert het venster te bereiken. Desondanks kan de geometrie van het lampvat in het gebied van het venster van een grote verscheidenheid zijn.

Het binnenoppervlak van het venster kan in een plat vlak lig-30 gen dat- zich langs het brandvlak van het lampvat uitstrékt aan de van het sferische wanddeel af gekeerde zijde van dat vlak. In de figuren 3 en 8 is deze geometrie getoond.

Het binnenoppervlak van het venster kan anderszins onder een hoek staan met het brandvlak.

35 Het binnenoppervlak van het venster kan zich daarbij geheel aan de van het sferische wanddeel afgekeerde zijde van het brandvlak bevinden enzzich, van de as van het lampvat, uit gezien, steeds verder van het brandvlak verwijderen. Een dergelijke geometrie is in Eig. 4 8201010 . «X ..... *- .............. . ~ · — » ---.-.- . —· -. —*· HJN 10*295 11 weergegeven.

Het binnenoppervlak van het venster kan zich echter ook althans grotendeels aan het naar het sferische wanddeel toegekeerde zijde van het hrandvlak bevinden. Het birmencppervlak strekt zich dan uit van het 3 hrandvlak, nabij de binnenrand van het venster, tot op grotere afstand van het brandvlak, nabij de buitenrand van het venster. Een dergelijke geometrie is in Fig. 5 en Fig. 9 getoond. In een variant doorsnijdt het brandvlak het binnenoppervlak van het venster. Een dergelijke geometrie is in de figuren 6, 7 en 10 getoond.

10 In de praktijk bestaan noch lichtbronnen, noch dampbronnen met de grootte van een punt. Als een lichtbron zich verder van het brandpunt in de richting van het tuisvocmige wanddeel uitstrekt wordt de geometrie van het lampvat in het gebied van het venster daaraan aangepast, hetgeen onder meer in Fig. 10 wordt getoond. Ook kan het wenselijk zijn de 15 metaaldampbron bij het aanbrengen van de ver spiegelingen in de richting van het buisvormige wanddeel ten opzichte van de liOhtbron juist verschoven, te positioneren.

De figuren worden hierna in detail beschreven.

De bekende lamp van Fig. 1 heeft een geblazen glazen lampvat 1, 20 een lampvoet 2, een invrendig concaaf wanddeel 4 met een optische as 3 en een brandpunt 6. Tegenover het. concave wanddeel is een sferisch wanddeel 5 opgesteld, dat een as 3' heeft, samenvallen met as 3 en een kranmingsmiddelpunt 6', samenvallend met brandpunt 6. De grootste uitwendige afmeting van het sferische wanddeel dwars op de as is kleiner 25 dan de grootste inwendige afmeting van het concave wanddeel dwars op de as.. Beide wanddelen zijn uitwendig verspiegeld. Tussen die beide wanddelen in bevindt zich een ringvormig, lichtdoorlatend wanddeel <9 en van de top van het concave wanddeel 4 strékt zich een buisvormig wanddeel· 10 naar buiten uit. Een lichtbron 11 omgeeft de punten 6 en 6'.

30 Het concave wanddeel 4 is in hoofdzaak sferisch gekromd met punt 6 als krcrmngsmiddelpunt, voor een relatief klein deel 14 parabolisch met punt 6 als brandpunt. Uit de figuur blijkt dat slechts’ een klein deel 13 van de sferische spiegel 5 met de parabolische 14 samenwerkt en dat die delen de lichtbron 11 slechts over een kleine ruimte-35 hoek van slechts 1,3 7Γ sr cmgeven. Voorts blijkt dat de lichtbron 11 door het venster 9 heen praktisch geheel zichtbaar is.

De lamp is minder effektief dan uit de genoemde kleine ruimteboek reeds blijkt, zulks door de dubbele reflekties ten gevolge van de t PHN 10.295 12 uitwendige verspiegeling. De lamp zendt in transversale richting strooi-licht uit, terwijl de verspiegelingen aan beschadiging blootstaan.

De bekende ringspiegellamp van Fig. 2 heeft een lampvat 21 met een lampvoet 22 en een optische as 23. Een parabolisch wanddeel 34 5 is inwendig verspiegeld en heeft een brandpunt 26 waaromheen een lichtbron 31 is cpgesteld. Een buisvormig wanddeel 30 strekt zich van de top van de parabool naar tuiten uit, terwijl daartegenover een transparant wanddeel 29 pp het parabolische, aansluit. De figuur toont de mimr téhoek van 1,5ir sr waarover de parabolische, verspiegelde wand 34 10 de lichtbron 31 cmgeeft. Uit vergelijking van de figuren 1 en 2 blijkt dat de lamp van Fig. 2 aanzienlijk effektiever bundelt. Weliswaar zendt de lamp ook ongebundeld licht. uit,, maar niet in transversale richting als de. lamp van Fig.. 1, doch slechts onder een scherpe hoek met de as 23» 15 De lamp volgens de uitvinding- getoond in Fig. 3, heeft een lanpvat 41 met een lampvoet 42 en een inwendig concaaf in hoofdzaak parabolisch wanddeel 44 met een optische as 43 en een brandpunt 46. Van de top van het parabolische wanddeel 44 strekt, zich een buisvormig wanddeel 50 naar buiten uit. Tegenover het parabolische wanddeel 44 20 is een in hoofdzaak sferisch wanddeel 45 opgesteld, waarvan de as 43' en het krcmmingsmiddelpunt 46' althans nagenoeg samenvallen met de as 43 respektievelijk het brandpunt 46. Het. parabolische wanddeel 44 en het sferische 45 zijn inwendig verspiegeld. Tussen die beide wanddelen in bevindt zich een ringvormig, lichtdoorlatend wanddeel 49, het 25 venster» Een lichtbron 51 cmgeeft de punten 46 en 46'. De grootste inwendige diameter ID van het parabolische wanddeel is groter dan de grootste uitwendige diameter d van het sferische wanddeel. De genoemde vier wanddelen vormen één geblazen vormstuk. Het deel 53 van het sferische wanddeel 45 en het deel 54 van het parabolische wanddeel 44 die licht-30 stralen van de lichtbron 51 na ten hoogste twee reflekties op het venster werpen, cmgeven de lichtbron 51 over een ruimtehoek (<* +β) van 2,4 7Γ sr. Het in hoofdzaak sferische wanddeel 45 vormt een masker dat van de lichtbron afkomstige lichtstralen althans nagenoeg volledig verhindert het venster te bereiken anders dan na reflektie.

35 De lichtstralen a en b vermen de buitenste respektievelijk binnenste straal van de uitgezonden lichtbundel. De straal c is de voorste lichtstraal die niet door het sferische wanddeel 45 afgeschermd wordt. Deze straal valt echter op de afgeronde overgang van het para— 8201010 -· PHN 10*295 . 13 bollsche wanddeel 44 en het venster 49 en treedt niet door het venster 49 naar buiten.

Het binnenoppervlak van het venster 49 ligt In een plat vlak dat zich langs het brandvlak 47 uitstrekt aan de van het sferische 5 wanddeel 45 af gekeerde zijde*

In de figuren 4 t/m 10 hebben overeenkomstige delen een ver— wijzingscijfer dat steeds 20 hoger is dan in de direkt voorafgaande figuur*

In figuur 4 is het venster 69 inwendig concaaf gekramd* Het 10 binnenoppervlak bevindt zich geheel aan de van het sferische wanddeel 65 afgekeerde zijde van het brandvlak 67 en verwijdert zich daarvan gaande van de binnenrand van. het venster naar de buitenrand. In de*e figuur- is de ruimteboek. <x plus β 2,4^ sr* 33i figuur' 5 is de ruimteboek d plus β eveneens 2,47Γ sr*.

15' Het binnenqppervlak. van het venster 89 raakt het brandvlak 87 aan de binnenrand, van het venster en verwijdert zich aan de naar het sferische wanddeel toegekeerde zijde van het brandvlak naar de buitenrand toe steeds verder van dat vlak.

In figuur 6 is parabolische wanddeel 104 door een buisvormig 20 wanddeel 108 verbonden met het venster 109. Daardoor kon bij een gelijke*, grootste diameter van het lampvat 101 een parabool met een grotere brandpuntsafstand warden toegepast. De delen 113 en 114 van het sferische 105 respektievelijk het parabolische wanddeel 104 angeven het brandpunt 106 en het kroimingsnuddelpunt 106' over een ruimteboek van 2,4TT 25 sr. Het deel 114 van de parabolische spiegel 104 is gefacetteerd cm een scherpe afbeelding van de lichtbron te voorkomen.

In figuur 7 is het wanddeel 124 elliptisch. De afstand tussen de brandpunten van de ellips bedraagt 10 m, de excentriciteit van de ellips 0,1. De ruimteboek oc plus fi> bedraagt 2,471" sr.

30 Het binnenoppervlak van het venster 129 doorsnijdt het brand vlak 127 en verwijdert zich vanaf de doorsnijding naar de buitenrand van het venster toe van dat brandvlak aan zijn naar het sferische wanddeel toegekeerde zijde.

In figuur 8 is het lampvat 141 in sterke mate gelijkend, op dat 35 van Fig. 3. De grootste dwarsafmeting van het sferische wnaddeel 145 is echter' beduidend kleiner. Tengeolge daarvan is de ruimteboek ql plus β in deze figuur 2,77T srv Rondom en nabij de as 143’ is het sferische wanddeel met een grotere kromtestraal gekromd (deel 155), waardoor het 8201010 PHN 10.295 14 wanddeel 145 een ogive vorm en een grotere diepte heeft gekregen. Een gloeilichaam 151 wordt gevoed via strocmtoevoergeleider 152.

In figuur 9 toont het lampvat 141 gelijkenis met dat van figuur 6. Het sferische wanddeel 165 heeft rondom en nabij zijn as 163' 5 een bisvormige uitstulping 175. De lichtbron 171 wordt gevormd door een halogeenbrander: een gloeilichaam in een binnencmhulling die met een halogeenhoudend gas is gevuld. Het buisvormige lampvatdeel 170 is uitwendig van een intransparante bedekking 176 voorzien. In deze figuur vormen «c en (\ samen een ruimtehoek van 2,07f sr.

10 In figuur 10 is de lichtbron 191 een ontladingsvat met een hogedrutaiatr iimdampontlading. De buitenste lichtstralen vanuit het brandpunt 186, het kroningsmiddelpunt 186' sluiten een ruimteboek cC plus β van 2,7 7Γ sr in. Aangezien de lichtbron in axiale richting uitgestrekt is, kcrnt van de top van een der elektroden nog een licht-15 straal a' die aan de uitgestraalde bundel bijdraagt..

Het sferische wanddeel 185 heeft een sferische uitstulping 195 rondom en nabij zijn as 183’, die ruimte biedt aan de lichtbron 191. De uitstulping ligt in het optisch niet-effektieve deel van het sferische wanddeel.

20 Voorbeeld:

In een praktisch geval had een lamp volgens de uitvinding een lampvat met de gedaante van figuur 3. Het lampvat was met inert gas gevuld. Gegevens betreffende het lampvat, de levensduur, het vermogen van het gloeilichaam en de lichtbundel zijn in tabel I vermeld in verge-25 lijking met ringspiegellampen (R) van figuur 2, een PAR 38 persglaslamp en een kopspiegellamp/reflektor kcmbinatie·* Alle lampen brandden op 220 V.

Tabel I 1 2 3 4 5 6 8201010

Lamp β parabool ruimte- levens- W Io x h lo 305 2 (nra) hoek (sr) duur (watt) (cd) onder 3 (hr) hoek van 4 1 75 2,4 77 2000 25 900 8° 5 2 95 2,4 TT 2000 60 3200 8° 6 R 51 1,5 /7 1000 25 200 16° R 63,5 1,5 7Γ 1000 60 850 15° PAR 122 2,3 7T 2000 75 3200 8° 1/refl.kcmb. 150 2,9 77 1000 60 3375 9° PHN 10.295 15 x lichtstrocm op de as van de bundel sss de lichtstroom is % Io in richtingen die de aangegeven hoek met de as maken.

Lampen met een lampvat in de gedaante van figuur 9 werden 5 voorzien van een gloeilichaam in een binnenballon en een halogeen houdende gasvulling (Hal) ofwel van een niet omhuld gloeilichaam, cra-geven door inert gas. De lanpen werden vergeleken net een rïngspiegel-lairp van figuur 2, PAR 38 persglaslampen en een kqpspiegel/reflektor kanbinatie, bij welke laatste kqpspiegel en reflektor nauwkeurig ten opzichte van elkaar en het gloeilichaam werden uitgericht. De lampan brandden op 220 V„ De resultaten zijn vermeld, in tabel II.

Tabel II

15 Lamp 0 parabool ruimte- levens— W 10¾¾ (itm) hoek (sr) duur (watt) (cd) onder (hr) hoek van 3 (Hal) 91 2,47Γ 2000 100 9600 7°;4° x 4(Hal) 91 - 2,4 7Γ 2000 75 8400 6°?4° * 5 91 2,4 77 2000 100 5500 9°?7,50 se R 95 1,5/T 1000 100 1750 15° PAR 122 2,3 TT 2000 75 3200 8° PAR 122 2,3 7Γ 2000 100 4600 8° PAR 122 2,3 ÏÏ 2000 150 7500 8° 11/refl.kcmb.: 190 3,2 7Γ 1000 100 10.000 8° 25 l__:__L____l - x- deze lampen hebben een lichtbundel die in twee loodrecht qp elkaar staande vlakken door de as van de lanp niet even wijd is.

Deze lampen volgens de uitvinding werden vervaardigd door 30 in een lampvat getoond in Fig. 3 respéktievelijk Fig. 9 via het buisvormige wanddeel 50 respektievelijk 170 een aluminium-daiipbron aan te brengen cm het brandpunt en het krcnrningsmiddelpunt. Het lampvat werd geëvacueerd, gespoeld met inert gas en geëvacueerd tot 0,1 Pa. Vervolgens werd de dampbron in werking gesteld en werden de wanddelen 44, 45 en ten 35 dele 50 respektievelijk 164, 165, 168 en ten dele 170 verspiegeld. Daarbij was het sferische wanddeel 45 respektievelijk. 165 een masker dat het venster 49 respektievelijk 169 af schermde van de dampbron.

Vervolgens werd de gasdruk op 1 bar gebracht, de dampbron 8201010 PUN 10.295 16 verwijderd en de lichtbron 51 respektievelijk 171 cm het brandpunt en het kronmingsmiddelpunt aangebracht. Het lampvat werd geëvacueerd, van inert gas voorzien en gesloten. Vervolgens werd de lampvoet aangebracht. Bij het in bedrijf stellen van de lampen werden de in de tabel vermelde 5 gegevens gemeten en werd gekonstateerd, dat de lampen via het venster geen cngereflekteerd licht uitzonden, 10 15· 20 25 30 35 8201010

Claims (10)

1. Elektrische reflektorlamp met een lampvat dat een eerste, ver- spiegeld, inwendig concaaf wanddeel met een optische as en een brandpunt, een tweede, daartegenover opgesteld, verspiegeld, in hoofdzaak sferisch wanddeel waarvan de as respektievelijk het kraimingsmiddelpunt 5 althans nagenoeg samenvalt met de as respéktievelijk het brandpunt van het inwendig concave wanddeel en waarvan de grootste uitwendige afmeting, dwars op de as kleiner is dan de grootste inwendige afmeting dwars op de optische as van het inwendig concave wanddeel, een derde, ringvormig, lichtdoorlatend wanddeel tussen het inwendig concave en het sferische 10 wanddeel en een vierde, buisvormig, zich van de top van het inwendig concave naar buiten uitstrekkend wanddeel heeft, welke wanddelen tezamen één geblazen voorstuk vormen, in welk lampvat een lichtbron is opgesteld die het brandpunt ei het kranningsmiddelpunt angeêft, vanaf welke lichtbron strocmtoevoergeleiders door de wand van het lampvat naar 15· buiten Iepen, met het kenmerk, dat het inwendig concave en het in hoofd— zaak sferische wanddeel inwendig verspiegeld zijn, dat het inwendig concave wanddeel in hoofdzaak parabolisch is of in hoofdzaak elliptisch met het tweede brandpunt buiten het lampvat, dat die delen van de ver-spiegelde wanddelen die lichtstralen van de lichtbron na ten hoogste 20 tree reflekties op het lichtdoorlatende wanddeel werpen het krotmings— middelpunt en het brandpunt over een ruimteboek van meer dan 1,57f sr angeven en dat het in hoofdzaak sferische wanddeel. een. maskeer vormt dat van de lichtbron afkomstige- lichtstralen althans nagenoeg- volledig verhindert het lichtdoorlatende wanddeel te bereiken anders dan na reflek— 25 tie.,

2» Elektrische reflektorlamp volgens conclusie T, met het ken merk t dat het inwendig concave wanddeel in hoofdzaak elliptisch is..

3» Elektrische reflektorlamp volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het sferische wanddeel rondom en nabij zijn as naar 30 buiten uitgestulpt is.

4. Elektrische reflektorlamp volgens een der voorgaande conclu sies, met het kenmerk, dat een buisvormig, intransparant wanddeel het inwendig concave met het ringvormige, lichtdoorlatende wanddeel verbindt,

5. Elektrische reflektorlanp volgens een der-conclusies 1 t/m 4, 35 met het kenmerk, dat het binnenoppervlak van het lichtdoorlatende wand— deel zich uitstrekt langs het brandvlak van het lampvat aan de van het sferische wanddeel af gekeerde zijde van dat vlak.

6. Elektrische reflektorlamp volgens een der conclusies. 1 t/m 4r 8201010 » PHN 10*295 18 met het kenmerk, dat het binnenoppervlak van het lichtdoorlatende wanddeel zich geheel aan het van het sferische wanddeel afgekeerde zijde van het brandvlak bevindt en zich daarvan van zijn binnenrand naar zijn buitenrand gaande steeds verder verwijdert.

7. Elektrische reflektorlamp volgens een der conclusies 1 t/m 4, met het kenmerk, dat het binnenqppervlak van het lichtdoorlatende wanddeel zich naar zijn buitenrand gaande steeds verder van het brandvlak verwijdert aan de naar het sferische wanddeel toegekeerde zijde van dat vlak.

8. Elektrische reflektorlamp volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het binnenqppervlak van het lichtdoorlatende wanddeel het brandvlak doorsnijdt.

9.- Werkwijze voor het vervaardigen van een elektrische reflek torlamp met een lampvat dat een eerste, verspiegeld, inwendig concaaf 15 wanddeel met een optische as en een brandpunt, een tweede, daartegenover opgesteld, verspiegeld, in hoofdzaak sferisch wanddeel waarvan de as respektievelijk het kranmingsmiddelpunt althans nagenoeg samenvalt met de as respektievelijk het brandpunt van het inwendig concave wanddeel en waarvan de grootste uitwendige afmeting dwars op de as kleiner is 20 dan de grootste inwendige afmeting· dwars op de optische as van het inwendig concave wanddeel, een derde,ringvormig, lichtdoorlatend wanddeel. tussen het inwendig concave en het sferische wanddeel ei een vierde, buisvormig, zich van de top van het inwendig concave naar buitel uit— strekkend wanddeel heeft, welke wanddelen tezamen één geblazen vorm— 25 stuk vormen, in welk lampvat een lichtbron is opgesteld die het brandpunt en het krcsraningsmiddelpunt angeeft, vanaf welke lichtbron strocm-toevoergeleiders door de wand van het lampvat naar buiten Iepen, met het kenmerk, dat het lampvat, waarvan het inwendig concave wanddeel in hoofdzaak parabolisch is of in boofdzaak elliptisch met het tweede 30 brandpunt buiten het lampvat en waarvan die delen van de verspiegelde wanddelen die lichtstralen van de lichtbron na ten hoogste twee reflek-ties op het lichtdoorlatende wanddeel werpen het krcaimingsmiddelpunt en het brandpunt over een ruimtehoek van meer dan 1,5 ïi sr angeven en waarvan het in hoofdzaak sferische wanddeel een masker vormt dat van 35 de lichtbron afkomstige lichtstralen althans nagenoeg- volledig verhindert het lichtdoorlatende wanddeel te bereiken anders dan na reflek— tie, inwendig van ver spiegelingen voorzien wordt door een metaaldamp— bron via het buisvormige wanddeel cm het krcmmingsmiddelpunt en het 8201010 t τ PHN 10.295 19 ê&*>' brandpunt heen aan te brengen, zodat het in hoofdzaak sferische wand— deel een masker vormt dat het lichtdoorlatende wanddeel van de metaal-darapbron af schermt, het lampvat te evacueren en metaal van de metaal-dampbron op de binnenwand neer te slaan, dat vervolgens de lichtbron 5 in het lampvat gepositioneerd wordt en het lampvat wordt afgesloten,

10. Elektrische reflektorlamp vervaardigd met de werkwijze van conclusie 9. 10 15 20 25 30 35 8201010