PT883889E - Lampada inovadora de luz natural diurna - Google Patents

Lampada inovadora de luz natural diurna Download PDF

Info

Publication number
PT883889E
PT883889E PT97907767T PT97907767T PT883889E PT 883889 E PT883889 E PT 883889E PT 97907767 T PT97907767 T PT 97907767T PT 97907767 T PT97907767 T PT 97907767T PT 883889 E PT883889 E PT 883889E
Authority
PT
Portugal
Prior art keywords
lamp
bulb
coating
wavelength
nanometers
Prior art date
Application number
PT97907767T
Other languages
English (en)
Inventor
Kevin P Mcguire
Original Assignee
Tailored Lighting Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=24428854&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=PT883889(E) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Tailored Lighting Inc filed Critical Tailored Lighting Inc
Publication of PT883889E publication Critical patent/PT883889E/pt

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V9/00Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
    • F21V9/02Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters for simulating daylight
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V14/00Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements
    • F21V14/04Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements by movement of reflectors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00Reflectors for light sources
    • F21V7/22Reflectors for light sources characterised by materials, surface treatments or coatings, e.g. dichroic reflectors
    • F21V7/24Reflectors for light sources characterised by materials, surface treatments or coatings, e.g. dichroic reflectors characterised by the material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00Reflectors for light sources
    • F21V7/22Reflectors for light sources characterised by materials, surface treatments or coatings, e.g. dichroic reflectors
    • F21V7/28Reflectors for light sources characterised by materials, surface treatments or coatings, e.g. dichroic reflectors characterised by coatings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V9/00Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
    • F21V9/08Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters for producing coloured light, e.g. monochromatic; for reducing intensity of light
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/025Associated optical elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/30Vessels; Containers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/38Devices for influencing the colour or wavelength of the light
    • H01J61/40Devices for influencing the colour or wavelength of the light by light filters; by coloured coatings in or on the envelope
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01KELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
    • H01K1/00Details
    • H01K1/02Incandescent bodies
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01KELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
    • H01K1/00Details
    • H01K1/28Envelopes; Vessels
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01KELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
    • H01K5/00Lamps for general lighting
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B39/00Circuit arrangements or apparatus for operating incandescent light sources
    • H05B39/04Controlling
    • H05B39/08Controlling by shifting phase of trigger voltage applied to gas-filled controlling tubes also in controlled semiconductor devices
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10Controlling the light source
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10Controlling the light source
    • H05B47/155Coordinated control of two or more light sources
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10Controlling the light source
    • H05B47/17Operational modes, e.g. switching from manual to automatic mode or prohibiting specific operations

Description

DESCRICÃO EPÍGRAFE "LÂMPADA INOVADORA DE LUZ NATURAL DIURNA” A presente invenção diz respeito a uma lâmpada integral para produzir um espectro de luz igual ao da luz natural.
Foram feitas várias tentativas para simular a luz diurna natural por meios artificiais. Alguns dos dispositivos melhor sucedidos, desenvolvidos com este propósito, estão descritos nas patentes dos Estados Unidos 5,079,683; 5,083,252; e 5,282,115.
Na patente U.S. 5,418,419 é descrita uma unidade de lâmpada adaptada para produzir luz natural; Toda a descrição desta patente dos Estados Unidos serve-nos de referência. Esta lâmpada contém uma lâmpada disposta dentro de um corpo reflector, cuja superfície interior é revestida de modo que o seu nível de reflectância reflecte a radiância de cada comprimento de onda, da totalidade do espectro visível. A maior parte das instalações de iluminação não está adaptada para receber uma unidade reflectora. Além disso, o componente reflector de tal unidade é de fabrico dispendioso. É um objectivo desta invenção fornecer uma lâmpada adequada para reproduzir um espectro de luz natural que não requeira a presença de um reflector. É outro objectivo desta invenção fornecer uma lâmpada de luz natural que seja substancialmente mais eficiente do que a unidade de lâmpada de luz natural da patente U.S. 5,418,419. É outro objectivo desta invenção fornecer uma lâmpada de luz natural cujo produto espectral não contenha quantidades substanciais de luz ultravioleta. É outro objectivo desta invenção fornecer uma lâmpada de luz natural que pode ser substancialmente menor do que a unidade de lâmpada de luz natural da patente dos Estados Unidos 5,418,419. 1
É outro objectivo desta invenção fornecer uma lâmpada de luz natural que, quando usada em conjunto com um reflector Standard, fornece um feixe de luz natural direccional. É outro objectivo desta invenção fornecer uma lâmpada de luz natural, cujo rendimento espectral e irradiância podem ser variados. A patente EP-A-0 682 356 revela uma lâmpada de descarga com um alojamento de filtro revestido, para produzir luz representando uma temperatura da côr desejada.
De acordo com a presente invenção é fornecida uma lâmpada para produzir uma distribuição de luz espectral, substancialmente idêntica em uniformidade à distribuição de luz espectral de uma luz natural desejada, com uma temperatura da côr de cerca de 3500 a cerca 10,000 Kelvin, através de todo o espectro de luz visível, de cerca de 380 a 780 nanómeros, compreendendo: (a) um bolbo de lâmpada incluindo uma superfície interior e uma superfície exterior; (b) um elemento produtor de luz, substancialmente centrado dentro do dito bolbo de lâmpada e que, quando excitado por energia eléctrica, emite energia radiante através de todo o espectro electromagnético, com comprimentos de onda de cerca de 200 a 2000 nanómeros, com níveis não uniformes de energia radiante atravessando todo o espectro visível; e (c) pelo menos um revestimento em, pelo menos, uma das ditas superfícies e tendo uma transmissão T(1) em acordo substancial com a fórmula T(l) = [D(l) - [s*(l) x (1-N)]] / [s(l) x N], em que T(l) é a transmissão do dito revestimento de bolbo para o dito comprimento de onda (I), de cerca de 380 a cerca de 780 nanómetros, D(l) é a radiância do dito comprimento de onda (I) para a luz natural desejada, s(l) é a radiância do dito elemento no dito comprimento de onda (I), em incidência normal no dito bolbo de lâmpada, s*(l) é a radiância do dito elemento no dito comprimento de onda (I), em incidência não normal para o dito bolbo de lâmpada, e N é a percentagem de energia radiante do espectro visível direccionada 2 normalmente em direcção à dita superfície exterior do dito bolbo de lâmpada. A presente invenção será melhor compreendida por referência à descrição detalhada que se segue, quando lida em conjunto com os desenhos anexos, nos quais os numerais de referência iguais se referem aos mesmos elementos, e em que: A Figura 1 é uma perspectiva seccional de uma das modalidades preferidas da lâmpada desta invenção; A Figura 2 é uma perspectiva seccional do revestimento usado na lâmpada da Figura 1; A Figura 3 é uma perspectiva seccional de outra das modalidades preferidas da lâmpada desta invenção; A Figura 4 é um gráfico do produto espectral do elemento emissor de luz da lâmpada da Figura 1; A Figura 5 é um gráfico da transmissão do revestimento do bolbo de lâmpada da lâmpada da Figura 1; A Figura 6 é um gráfico de um espectro de luz natural típico, produzido pela lâmpada da Figura 1; A Figura 7 é uma perspectiva seccional de outra unidade de lâmpada preferida desta invenção, cujo produto espectral e irradiância podem ser variados.
Descrição das Modalidades preferidas A Figura 1 é uma perspectiva seccional de uma lâmpada preferida 600. A lâmpada 600 é composta por filamentos 602, colocados centralmente dentro do bolbo de lâmpada 604. O filamento 602 é o elemento emissor de luz da lâmpada 600 e será referido adiante aquando da discussão da lâmpada 600. Contudo, podem ser utilizados outros elementos emissores de luz em vez do filamento 602, ou em conjunto com este. 3
Assim, como modo de ilustração, pode gerar-se luz por meio de uma disposição ânodo-cátodo tal como, por exemplo, as apresentadas nas patentes U.S. 5.394.047 (lâmpada de descarga em arco), 5.334.906, 5.270.615, 5.239.232 (lâmpada de vapor de mercúrio de iluminação compensada e lâmpada de descarga de alta pressão de halogénio), e similares. Lâmpadas que utilizam tais disposições ânodo-cátodo são bem conhecidas pelos peritos na arte e estão disponíveis comercialmente. Assim, e.g., a Oriel Corporation (250 Long Beach Blvd., P.O. Box 872, Stratford, Ct.) vende uma ampla linha de fontes de iluminação que inclui lâmpadas em arco, de deutério, de halogénio de tungsténio, de quartzo, de calibração especial, e elementos infravermelhos de 10 a 1.000 watts.
Na modalidade representada na Figura 1, o filamento 602 está disposto centralmente dentro do bolbo 604, nas direcções X, Y e Z. Assim, o filamento 602 localiza-se substancialmente no meio, entre as paredes 606 e 608 do bolbo da lâmpada 604.
Se fôr escolhido um ponto 610, no filamento 602, e forem traçadas linhas, a partir desse ponto, perpendicularmente a cada uma das paredes 606 e 608, a distância 612, entre o ponto 610 e a parede 608, será substancialmente igual à distância 614, entre o ponto 610 e a parede 606. Em geral, a distância 612 terá entre 0.95 a cerca de 1.05 vezes a distância 614.
Similarmente, se uma linha 616 fôr traçada através do centro do filamento 602, a distância 617 de uma extremidade do filamento 602, até ao ponto na qual a linha 616, interseccionando o bolbo de lâmpada 604, varia de cerca de 0.95 a cerca 1.05 vezes a distância 618 da outra extremidade do filamento 602, até um ponto no qual a linha 616 intersecciona a parte oposta do bolbo de lâmpada 604. A posição substancialmente centrada do filamento 602 foi ilustrada na Figura 1, nos eixos X e Y. Tal ilustração não foi feita para o eixo Z, uma vez que tal representação tri-dimensional não é fácil de ilustrar. Contudo, as distâncias do centro do filamento para a parede do bolbo, como medidas no eixo Z, são também substancialmente equidistantes, variando numa amplitude de 0.95 a cerca de 1.05 vezes uma em relação à outra. Referindo novamente a Figura 1, o bolbo de 4 lâmpada 604 tem preferivelmente uma forma substancialmente elíptica. Bolbos de lâmpada com formas substancialmente elípticas são bem conhecidos. Assim, e.g., pode ser feita referência à patente U.S. 5 418 420, que revela uma lâmpada com uma forma elíptica côncava.
Também pode ser feita referência às páginas 12-20 da "Optics Guide 5” (Melles Griot, 1770 Kettering Street, Irvine, Califórnia 1990). Esta página, que aborda reflectores elipsoidais, discute a origem, o ponto focal primário, o ponto focal secundário, o vértice, a altura e a amplitude, para uma multiplicidade de dispositivos elípticos.
Referindo a Figura 1, o filamento 602 tem um comprimento 630 que é inferior ou igual à distância entre o ponto focal primário 632 e ponto focal secundário 634.
Numa modalidade, o elemento emissor de luz 602 fornece, de modo substancial, uma fonte luminosa de um só ponto que preferivelmente é criado com uma disposição ânodo-cátodo. Quando o elemento emissor de luz usado fornece uma fonte luminosa de um só ponto, é preferível que o bolbo de lâmpada 604 tenha uma forma em corte transversal que é substancialmente circular, e tenha uma forma tri-dimensional que é substancialmente esférica. A geometria do bolbo de lâmpada 604 fornece a quantidade máxima de reflectância, de retorno ao elemento emissor de luz 602, e fornece assim mais calor ao elemento 602.
Numa modalidade, pelo menos cerca de cinquenta por cento da energia infravermelha, com um comprimento de onda de cerca de 780 até cerca de 2000 nanómetros, que é emitida pela fonte emissora de luz 602, é reflectida de volta ao elemento 602, pelo bolbo de lâmpada 604.
Um meio de garantir que uma quantidade substancial de energia infravermelha é reflectida, de volta ao emissor de luz 602, é revestindo o bolbo de lâmpada 604. Referindo novamente a Figura 1, ver-se-á que o bolbo de lâmpada 604 é preferivelmente composto por um revestimento 620. O revestimento 620 estende-se preferivelmente sobre, pelo menos, 90 por cento da superfície exterior do bolbo de lâmpada 604; e é usado apenas um tal revestimento. Noutra modalidade, não representada, o bolbo de lâmpada 604 pode conter dois ou mais revestimentos. 5 O revestimento ou revestimentos usados podem ser dispostos na superfície interna do bolbo de lâmpada 604, e/ou na superfície exterior. Assim, pode colocar-se um revestimento reflector de infravermelhos na superfície interior do bolbo de lâmpada 604, e um revestimento reflector de ultravioletas na superfície exterior do bolbo de lâmpada 604; nesta modalidade, o revestimento exterior transmitirá uma parte selectiva do espectro de luz visível. O revestimento 620 pode ser depositado no bolbo de lâmpada 604, por meios convencionais. Assim, pode usar-se a tecnologia de revestimento apresentada na patente U.S. 5 422 534 (no qual um filtro de interferência óptica é produzido num substrato vítreo transmissor de luz), ou a tecnologia apresentada na patente U.S. 4 048 347 (a qual descreve um método para revestir um bolbo de lâmpada com um filtro reflector de calor).
Numa modalidade, o bolbo de lâmpada 604 é composto por um material que, em e por si mesmo, absorve a luz ultravioleta. Um material que pode ser usado para produzir tal lâmpada é vendido pela Corning Glass Works de Corning, Nova Yorque como “spectramax” ™.
Referindo novamente a Figura 1, a distância máxima 622 entre o bolbo 604 e o filamento 602 é inferior a cerca de 8 centímetros e, preferivelmente, inferior a cerca de 3 centímetros. Numa modalidade ainda mais preferível, a distância 622 é inferior a cerca de 2.0 centímetros.
Numa modalidade, o bolbo 604 é substancialmente contíguo ao filamento 602, e a distância entre o filamento 602 e o revestimento 620 é inferior a cerca de 0.01 centímetros. O filamento 602, quando excitado por energia eléctrica, emite energia radiante pelo menos por todo o espectro visível, com comprimentos de onda de cerca de 200 a cerca de 2.000 nanómetros, a níveis não uniformes de energia radiante através de todo o espectro visível. É preferível que o filamento 602 emita energia radiante, de um tal modo que, num excesso de trinta por cento da dita energia radiante, é produzido um excesso a comprimentos de onda de 700 nanómetros. O produto espectral de um filamento podo ser medido por um radiómetro espectral. 6 É preferível que o filamento 602 emita energia radiante, de tal modo que tenha uma temperatura da côr de, pelo menos, cerca de 2800 graus Kelvin. É preferível que as características do revestimento 620, no bolbo de lâmpada 604, sejam tais que, em média, cerca de 80 a 90 por cento de toda a energia radiante, com um comprimento de onda entre cerca de 380 e 500 nanómetros, seja transmitida; em média, pelo menos cerca de 50 a 60 por cento de toda a energia radiante, com um comprimento de onda entre cerca de 500 e 600 nanómeros, seja transmitida; em média, pelo menos cerca de 40 a 50 por cento de toda a energia radiante, com um comprimento de onda entre cerca de 600 e 700 nanómetros seja transmitida; e em média, pelo menos cerca de 10 a 20 por cento de toda a energia radiante, com um comprimento de onda entre cerca de 700 e 780 nanómetros, seja transmitida.
Também é preferível que o revestimento 620, no bolbo de lâmpada 604, tenha propriedades de reflectância tais que o dito revestimento evita a transmissão de, pelo menos, cerca de 10 por cento da radiação ultravioleta, com um comprimento de onda de cerca de 300 a 380 nanómetros, emitida pelo dito filamento. Numa modalidade ainda mais preferível, pelo menos cerca de 90 por cento dessa radiação ultravioleta, é reflectida.
Também é preferível que o revestimento 620 evite a transmissão de, pelo menos cerca de 20 por cento da radiação ultravioleta, com um comprimento de onda de cerca de 200 a cerca de 300 nanómetros, emitida pelo dito filamento. Preferivelmente, o revestimento 620 irá reflectir, pelo menos, 90 por cento de tal radiação ultravioleta.
Também se prefere que o revestimento 620 reflicta, pelo menos, 50 por cento da radiação infravermelha, com um comprimento de onda de cerca de 780 a 1000 nanómetros, emitida pelo dito filamento. Noutra modalidade, o revestimento 620 reflecte, pelo menos, cerca de 90 por cento de tal radiação infravermelha.
Também se prefere que o revestimento 620 reflicta, pelo menos, 25 por cento da radiação infravermelha, com um comprimento de onda de cerca de 1000 a 2000 nanómetros. Noutra modalidade mais preferível, pelo menos cerca de 90 por cento de tal radiação é reflectida. 7
Em geral é preferível que o revestimento 620 tenha um nível de transmitância substancialmente de acordo com a fórmula: T(I)=[D(I) - [s*(l) x (1 - N)]] / [s (I) x N], em que: T(l) é a transmissão do dito revestimento de bolbo para o dito comprimento de onda (I) (o comprimento de onda varia de 380 a 780 nanómetros), D(l) é a radiância do dito comprimento de onda para a luz natural desejada, s(l) é a radiância do dito filamento no dito comprimento de onda, em incidência normal ao dito bolbo de lâmpada, s*(l) é a radiância do dito filamento no dito comprimento de onda, em incidência não normal no dito bolbo de lâmpada, e N é a percentagem de energia radiante de espectro visível, direccionada normalmente em direcção à dita superfície exterior da dita superfície do bolbo de lâmpada.
Em geral, o revestimento 620 e o bolbo de lâmpada 604 têm propriedades ópticas tais que reflectem, de volta para o dito filamento 602, pelo menos trinta por cento de toda a radiação emitida pelo dito filamento. A transmissão e valores de reflectância do revestimento 620, no bolbo de lâmpada 604, pode ser medida por meio de um espectofotómetro. A Figura 2 é uma perspectiva alargada de uma parte da lâmpada da Figura 1, ilustrando o revestimento 620. O revestimento 620 é composto por um substrato 640, primeira camada revestida 642, segunda camada revestida 644, terceira camada revestida 646, e quarta camada revestida 648. O substrato 640, no essencial, consiste preferivelmente num material transparente tal como, e.g., plástico ou vidro e tem uma espessura de cerca de 0.5 a 1.0 milímetros. Numa modalidade preferida, o material de substrato é vidro de borosilicato transparente. Noutra modalidade, é usado, como substrato, o vidro de quartzo fundido sintetizado transparente.
Fazendo novamente referência à Figura 2, cada um dos revestimentos 642, 644, 646, e 648, consiste essencialmente num material dielétrico (tal como fluoreto de magnésio, óxido de silicone, sulfureto de zinco, e similares), que tem um índice de refracção que difere do índice de refracção de qualquer outra camada adjacente e contígua com tal camada. Em geral, os índices de refracção destes revestimentos variam de cerca de 1.3 a cerca de 2.6. Cada uma das camadas é depositada 8 sequencialmente sobre o substrato, como por exemplo, por deposição de vapor ou por outros métodos bem conhecidos. O revestimento 620 intersecciona uma multiplicidade de raios de luz (não representados), incluindo o raio de luz incidente normal 650. Uma parte 652, do raio de luz 650, é reflectida; outra parte 654 do raio de luz 650 é transmitida.
Os raios de luz de incidência não normal, tais como o raio de luz 656, também interseccionam o revestimento 620. Uma parte 658 deste raio incidente não normal é reflectida e outra parte 660 deste raio incidente, não normal, é transmitida. O componente de luz vermelha dos raios incidentes não normais, será transmitido com maior intensidade do que o componente dos raios normalmente incidentes.
Com um espectroradiómetro convencional, pode medir-se o produto óptico de qualquer sistema de lâmpada com um revestimento e filamento especificado. Conhecendo as propriedades do filamento e do revestimento, e medindo o produto espectral da lâmpada, pode calcular-se o s* e/ou as variáveis N em tal equação.
Referindo novamente a Figura 2, nalgumas modalidades o substrato 640 pode ser concebido de modo a absorver a radiação ultravioleta que é desejável que não seja transmitida nem reflectida. Tal radiação geralmente terá comprimentos de onda de cerca de 200 a cerca de 380 nanómetros; é preferível que aquele absorva, pelo menos, 90 por cento desta radiação.
Referindo novamente a Figura 2, um revestimento de infravermelhos 662, é preferivelmente revestido na superfície interior do substrato 640. A Figura 3 é uma perspectiva de topo da lâmpada 600 da Figura 1. Os raios de luz 664, 666, 668, e 670 são transmitidos do filamento 602, de um modo incidente substancialmente normal; as partes 672, 674, 676, e 678 destes raios de luz são transmitidos através do revestimento 620; e as partes 680, 682, 684 e 686 destes raios de luz são reflectidas através do revestimento 620, de volta ao filamento 602. Nesta modalidade, o bolbo de lâmpada 604 tem uma forma, em corte transversal, substancialmente circular a qual, preferivelmente, é usada em conjugação com um elemento emissor de luz 602, o qual produz uma fonte de feixe de luz de um só ponto. Independentemente do facto de se usar um bolbo de lâmpada de forma 9 elíptica ou esférica 604, o corte transversal de tal bolbo será substancialmente circular.
Referindo novamente a Figura 3, a lâmpada 600 está disposta dentro de um reflector direccional 690 o qual tende a reflectir os raios 672, 674, 676, e 678. Numa modalidade, estes raios são reflectidos numa direcção substancialmente paralela ao eixo do filamento 602, o qual também é substancialmente perpendicular à direcção dos raios de luz 672, 674, 676, e 678.
Embora o revestimento no reflector 690 possa ser convencional, a luz que este reflecte terá uma distribuição espectral substancialmente idêntica à da luz natural diurna. A Figura 4 é um gráfico do produto espectral de um filamento típico, tal como o filamento 602, com temperatura da côr de 2900 graus Kelvin. A Figura 5 é um gráfico da transmissão espectral do revestimento 620 da lâmpada da Figura 1. A Figura 6 é produto espectral dos raios 672, 674, 676 e 678 et seq., que são produzidos através da combinação do filamento 602, revestimento 620, e bolbo de lâmpada 604, precisamente do modo descrito. O produto espectral produzido é substancialmente similar à luz natural diurna. À medida que os espectros de luz diurna natural desejados, a serem produzidos, mudam (e.g., de uma temperatura da côr de 3500 a 10000 graus Kelvin), as propriedades do filamento 602 e/ou do revestimento 620, também têm de ser mudadas.
Relativamente à Figura 7, à medida que o reflector 702 é movido na direcção da seta 704 (para cima), ou 706 (para baixo), ou 708 (para fora) ou 710 (para dentro), a temperatura da côr do produto espectral da lâmpada, e a sua irradiância, serão variadas.
Podem usar-se meios convencionais para ligar com mobilidade o reflector 702 à lâmpada 700. Assim, e.g., pode usar-se uma engrenagem helicoidal, um encaixe por fricção, um motor de escalonamento eléctrico etc. Na modalidade descrita na Figura 7, uma cremalheira 711 está conectada a uma engrenagem 712. 10
Na modalidade representada na Figura 7, preferivelmente o reflector 702 consiste essencialmente em alumínio rígido. À medida que o reflector 702 é movido para mais perto do reflector 12, os raios 714, que normalmente escapariam ao sistema, são reflectidos de volta em direcção a este (ver raios 716), e são incorporados no produto espectral do sistema, aumentando deste modo as pé-velas do produto, mas diminuindo a sua temperatura da côr (uma vez que a maioria destes raios 714 contêm mais luz vermelha do que luz azul).
Numa modalidade, as lentes de protecção 23 são de um material difuso em vez de um material transparente. Nesta modalidade, quer os pé-velas quer a temperatura de côr do produto espectral, diminuirão.
Deve compreender-se que a descrição acima mencionada é apenas ilustrativa e que podem ser feitas modificações no dispositivo, nos ingredientes e nas suas proporções e na sequência de combinações e passos do processo, bem como noutros aspectos da invenção aqui discutidos, sem afastamento do âmbito da invenção, como definido nas reivindicações que se seguem.
Lisboa, - 1 MAR. 2001 t ACEtfTE OHCIAl DA PROPRSOAOE «XJSTMAI
11

Claims (9)

  1. REIVINDICAÇÕES 1- Uma lâmpada para produzir uma distribuição de luz espectral, substancialmente idêntica em uniformidade à distribuição de luz espectral de uma luz diurna natural desejada, com uma temperatura da côr de cerca de 3500 a 10000 Kelvin, através de todo o espectro de luz visível de cerca de 380 a 780 nanómetros, caracterizada pelo facto de compreender: a) um bolbo de lâmpada (604) incluindo uma superfície interior e uma superfície exterior; b) um elemento produtor de luz (602), substancialmente centrado dentro do dito bolbo de lâmpada e que, quando excitado por energia eléctrica, emite energia radiante através de todo o espectro electromagnético, com comprimentos de onda de cerca de 200 a cerca de 2000 nanómetros, a níveis não-uniformes de energia radiante através do espectro visível; e c) pelo menos um revestimento (620), em pelo menos uma das ditas superfícies e tendo uma transmissão T(l) substancialmente de acordo com a fórmula T(I)=[D(I) - [s*(l) x (1-N)]] / [s (I) x N], em que T(l) é a transmissão do dito revestimento de bolbo para o dito comprimento de onda (I), variando de cerca de 380 a 780 nanómetros, D(l) é a radiância do dito comprimento de onda (I) para a luz natural desejada, S(l) é a radiância do dito elemento no dito comprimento de onda (I), em incidência normal ao dito bolbo de lâmpada, S*(l) é a radiância do dito elemento no dito comprimento de onda (I), em incidência não-normal no dito bolbo de lâmpada, e N é a percentagem de energia radiante de espectro visível direccionada normalmente em direcção à dita superfície exterior do dito bolbo de lâmpada.
  2. 2- Uma lâmpada, conforme reivindicado na reividicação 1, caracterizada pelo facto de o elemento (620) ter uma temperatura da côr de, pelo menos, 2800 Kelvin.
  3. 3- Uma lâmpada, conforme reivindicado na reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo facto de o revestimento (620) estar na superfície exterior do bolbo de lâmpada (604) e evitar quer a transmissão de, pelo 1 menos cerca de 10 por cento de radiação ultravioleta, com um comprimento de onda de cerca de 300 a 380 nanómetros, emitida pelo dito elemento, quer a transmissão de, pelo menos cerca de 20 por cento da radiação ultravioleta, com um comprimento de onda de cerca de 200 a cerca de 300 nanómetros, emitida pelo dito elemento.
  4. 4- Uma lâmpada, conforme reivindicado na reivindicação 1, 2 ou 3, caracterizada pelo facto de o revestimento funcionar de modo a reflectir de volta, em direcção ao elemento, pelo menos cerca de 50 por centro da radiação infravermelha, com um comprimento de onda de cerca de 780 a cerca de 1000 nanómetros, emitida pelo dito elemento e, pelo menos, cerca de 25 por cento da radiação infravermelha com um comprimento de onda de cerca de 1000 a 2000 nanómetros.
  5. 5- Uma lâmpada, conforme reivindicado em qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo facto de o bolbo (604) ser substancialmente elíptico, em corte transversal, com um eixo de rotação e tendo dois pontos focais ao longo do eixo, o elemento (602) estando disposto centralmente dentro do bolbo, em todas as direcções ao longo do eixo, e cada ponto no elemento estando entre 0.95 a cerca de 1.05 vezes a distância do bolbo a partir do eixo, e tendo um comprimento que não excede a distância entre os pontos focais.
  6. 6- Uma lâmpada, conforme reivindicado em qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo facto de compreender um segundo revestimento (644) no dito bolbo, um dos ditos revestimentos (642, 644) compreendendo um revestimento reflector infravermelho numa das superfícies do bolbo, e o outro revestimento (644, 642) incluindo uma camada reflectora ultravioleta na outra superfície do bolbo.
  7. 7- Uma lâmpada, conforme reivindicado em qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo facto de o bolbo de lâmpada ser construído por um material que absorve luz ultravioleta.
  8. 8- Uma lâmpada, conforme reivindicado em qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo facto de o bolbo consistir essencialmente 2 de um material transmissor de luz, tendo uma espessura de cerca de 0.5 a cerca de 1.0 milímetro e compreendendo o revestimento, pelo menos, quatro camadas, cada uma consistindo essencialmente de um material dielétrico que tem um índice de refracção dentro de uma gama que varia de 1.3 a 2.6 e que difere do índice de refracção de qualquer outra camada que lhe esteja adjacente e contígua.
  9. 9- Uma lâmpada, conforme reivindicado em qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo facto de compreender um reflector (690). Lisboa, 1 MAR. 2001 Q AGENTE OFSCIAl 0Λ PROTRSDADC SMDLAÍ Kl AI
    3
PT97907767T 1996-02-27 1997-02-25 Lampada inovadora de luz natural diurna PT883889E (pt)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/606,645 US5666017A (en) 1994-03-22 1996-02-27 Daylight lamp

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PT883889E true PT883889E (pt) 2001-05-31

Family

ID=24428854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PT97907767T PT883889E (pt) 1996-02-27 1997-02-25 Lampada inovadora de luz natural diurna

Country Status (11)

Country Link
US (1) US5666017A (pt)
EP (1) EP0883889B1 (pt)
JP (1) JP3268558B2 (pt)
AT (1) ATE198678T1 (pt)
CA (1) CA2246661C (pt)
DE (1) DE69703876T2 (pt)
DK (1) DK0883889T3 (pt)
ES (1) ES2153180T3 (pt)
GR (1) GR3035456T3 (pt)
PT (1) PT883889E (pt)
WO (1) WO1997032331A1 (pt)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6633110B2 (en) * 1994-03-22 2003-10-14 Tailored Lighting Inc. Underwater lamp
US6611082B1 (en) * 1997-09-04 2003-08-26 Tailored Lighting Inc. Lamp for producing daylight spectral distribution
US5977694A (en) * 1994-03-22 1999-11-02 Tailored Lighting Inc. Apertured daylight lamp
CN1215527C (zh) * 1999-08-22 2005-08-17 Ip2H股份公司 光源
JP2004527881A (ja) * 2001-03-30 2004-09-09 アドバンスド ライティング テクノロジイズ,インコーポレイティド 改良されたプラズマランプ及び方法
US7093965B2 (en) * 2001-07-09 2006-08-22 Roger L Veldman Automotive lighting assembly with decreased operating temperature
US20050063451A1 (en) * 2002-02-28 2005-03-24 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd Temperature measuring system, heating device using it and production method for semiconductor wafer, heat ray insulating translucent member, visible light reflection membner, exposure system-use reflection mirror and exposure system, and semiconductor device produced by using them and vetical heat treating device
DE10302930A1 (de) * 2003-01-24 2004-07-29 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Reflektor und Reflektorlampe
US7352118B2 (en) * 2003-12-10 2008-04-01 General Electric Company Optimized ultraviolet reflecting multi-layer coating for energy efficient lamps
DE202005011364U1 (de) * 2005-07-19 2005-10-06 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Reflektorlampe
US20070138926A1 (en) * 2005-12-16 2007-06-21 Brown Peter W Method for optimizing lamp spectral output
JP2008059783A (ja) * 2006-08-29 2008-03-13 Phoenix Denki Kk 光源装置
US7829191B2 (en) * 2007-12-26 2010-11-09 Night Operations Systems Lens for lighting system
US9615428B2 (en) 2011-02-01 2017-04-04 John Joseph King Arrangement for an outdoor light enabling motion detection
US9226373B2 (en) 2013-10-30 2015-12-29 John Joseph King Programmable light timer and a method of implementing a programmable light timer
DE202013009984U1 (de) 2013-11-04 2013-11-26 Vosla Gmbh Halogenlampe für ein Kraftfahrzeug
US10610434B2 (en) 2016-09-15 2020-04-07 Segars California Partners, Lp Infant medical device and method of use
USD1000687S1 (en) * 2020-11-30 2023-10-03 Savant Technologies Llc Lamp housing
USD1017110S1 (en) 2020-11-30 2024-03-05 Savant Technoloiges Llc Lamp housing
USD1016377S1 (en) 2020-11-30 2024-02-27 Savant Technologies Llc Lamp housing
USD1000688S1 (en) * 2020-11-30 2023-10-03 Savant Technologies Llc Lamp housing

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3757103A (en) * 1971-05-17 1973-09-04 Clairol Inc Make up mirror
US4346324A (en) * 1979-10-12 1982-08-24 Westinghouse Electric Corp. Heat mirror for incandescent lamp
DE3143776A1 (de) * 1981-11-04 1983-05-11 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH, 8000 München "beleuchtungsvorrichtung fuer projektionseinrichtungen"
HU198254B (en) * 1987-03-11 1989-08-28 Tungsram Reszvenytarsasag Projector lamp
DE3814539A1 (de) * 1988-04-29 1989-11-09 Heraeus Gmbh W C Beleuchtungsanordnung mit halogengluehlampe
US5059146A (en) * 1990-02-22 1991-10-22 Welch Allyn, Inc. Method of adjusting a light source for color temperature and chromaticity
US5177396A (en) * 1990-12-19 1993-01-05 Gte Products Corporation Mirror with dichroic coating lamp housing
US5272409A (en) * 1991-06-03 1993-12-21 U.S. Philips Corporation Capped lamp/reflector unit
US5418419A (en) * 1994-03-22 1995-05-23 Tailored Lighting Inc. Lamp for producing a daylight spectrum
DE69514710T2 (de) * 1994-05-12 2000-09-28 Iwasaki Electric Co Ltd Metallhalogenidlampe
GB9601402D0 (en) * 1996-01-24 1996-03-27 Flowil Int Lighting Incandescent reflector lamp with sun-like spectral output

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11514133A (ja) 1999-11-30
GR3035456T3 (en) 2001-05-31
EP0883889A4 (en) 1999-03-24
EP0883889A1 (en) 1998-12-16
DE69703876D1 (de) 2001-02-15
DE69703876T2 (de) 2001-09-13
JP3268558B2 (ja) 2002-03-25
EP0883889B1 (en) 2001-01-10
CA2246661A1 (en) 1997-09-04
ATE198678T1 (de) 2001-01-15
CA2246661C (en) 2003-01-07
ES2153180T3 (es) 2001-02-16
DK0883889T3 (da) 2001-03-05
US5666017A (en) 1997-09-09
WO1997032331A1 (en) 1997-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PT883889E (pt) Lampada inovadora de luz natural diurna
US5418419A (en) Lamp for producing a daylight spectrum
CA1193645A (en) Reflector lamp
HU215225B (hu) Fényvető lámpa
GB1497778A (en) Reflector lamp
US4227113A (en) Incandescent electric lamp with partial light transmitting coating
US5719468A (en) Incandescent lamp
US6281620B1 (en) Lamp with IR reflectivity
US5682448A (en) Reflector and illumination system
US6611082B1 (en) Lamp for producing daylight spectral distribution
KR20020070358A (ko) 광섬유 조명 시스템용 컬러 보정 장치 및 방법
US5661828A (en) Reflector for illumination system
US5832151A (en) Reflector and illumination system
US4728848A (en) Energy-efficient incandescent reflector lamp
EP0470496A2 (en) Incandescent lamp and reflector type projection lamp
GB2059154A (en) Incandescent lamps
HU222331B1 (hu) Villamos izzólámpa fényvisszaverő réteggel
JPH0521043A (ja) 照明装置
KR970003356B1 (ko) 전기 백열 램프 및 그에 사용하기 적합한 취입 유리 전구
EP0588541A1 (en) Electric incandescent lamps
JPH0463364B2 (pt)
Goldstein Energy efficient incandescent light sources using heat mirrors
SU1436149A1 (ru) Лампа накаливани
WO1998039675A1 (en) Reflector and illumination system
NL8101884A (nl) Elektrische reflektorlamp.