用于气体放电灯的反射镜的制作方法

专利名称：用于气体放电灯的反射镜的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种反射镜，尤其涉及被配置为用于气体放电灯的反射镜。
背景技术：
目前已知有用于固定照明装置的反射镜。尤其，许多实施方式中已知的是多面(faceted)反射镜。因此，例如，德国专利说明书DE 199 10 192 C2(发明人Rttdiger Kittelmann，Harry Wagener)公开了 一种具有可旋转对称主体的多面 反射镜，其中通过设置了许多小面可以校正照明装置的亮度不均匀而 导致的旋转光场。该专利说明书的公开内容全部在此做为参考。除了由于光源的发射不均匀而且导致的亮度不均匀之外，这种不 均匀还可能由于发光颜色引起，尤其对于特定的照明装置。此问题尤其涉及气体放电灯。例如参看供应商OSRAM的具有陶瓷燃烧室的金属卣化物灯实 例，产品系列为POWERBALL HCI和POWERSTAR HCI。这种灯 的色温达到3000和4200开尔文。为了适应发光颜色，尤其为了降低色温，使用了金属和气体添加物。已经知道，在操作这种灯时，可以实现气体的部分分离。作为这 种分离结果，气体分层导致了所述灯不能发射均勻色温的事实，而是 例如位于管状电极(tubelectrode)之间的发射区域的上部和下部区域 具有微浅的红色或绿色调。如果所述灯的发射光现在用常规的多面反射镜成像，其结果是发 光颜色的不均匀性也被反射镜成像。结果是光场的略微变色
(discoloration)，至少在光场的一些区域内发生变色。 相反，本发明的目标是消除现有技术的上述缺陷。 尤其，本发明的一个目标是提供一种反射镜，其即使与气体放电灯、尤其是具有陶瓷燃烧室的金属卣化物灯相结合，也能够提供产生发光颜色均勻的光场。本发明的另一个目标是提供一种具有高效率的反射镜，并且光强度尽可能均匀分布。本发明的又一个目标是仅使用所述反射镜获得尽可能均匀的发光颜色，其作为使用散射装置进行大幅度散射的结果。发明内容本发明的目标能够简单地逋过用于固定照明装置的反射镜来实现，以及通过独立权利要求之一的照明设备实现。本发明的优选实施例和改进由相应的从属权利要求来实现。 由此，提供了一种被配置为用于固定照明装置的反射镜。尤其，所述反射镜被设计用于固定气体放电灯，例如具有陶瓷燃烧室的金属离化物灯。所述反射镜具有多个小面。所述小面应理解为是独立的、 一般是 周期性排列的反射单元。这不能狭窄地理解为明确划界的表面——而 是这些小面也可以连续地互相并接。这些小面可以假定为有不同变化 的几何形状，下面的目标将其进一步限定为特定优选的细化。根据本发明，反射镜的至少两个小面被设计成将来自照明装置的 发光区域的上部和下部区域的光以基本相同的方向引导，使得来自上 部和下部区域的光在照明场上混合。因此上部和下部区域的光在照明 处叠加。发光区域应理解成照明装置出射光的区域。因此，在使用白炽灯 的情况下，白炽灯丝被理解为发光区域，而在气体放电灯的情况下， 发光区域被定义为产生气体放电的电极之间的区域。例如，在具有陶 瓷燃烧室的金属卣化物灯的情况下，所述区域是陶瓷燃烧室内部的区
域<(volume)子区域，这些子区域在整个发光区域内部互相间隔开。如果从发光区域的两个不同区域、尤其是上部和下部区域发出的 光，被反射镜的至少两个小面基本上在相同的方向上引导，这两个区 域的出射光束在照明场上互相叠加。两个发光区域的光进行混合。因 此，即使对于色温不均匀的照明装置，也能提供一个在很大程度上补 偿了颜色不均匀的光场的照明装置。本发明的一个优选实施例中，上部区域和下部区域之间至少间隔 0.2mm，优选为0.5mm，尤其优选为至少lmm。本说明书中，所述 区域被理解为整个发光区域的划界容积。从纯数学的角度看，理论上， 上部区域和下部区域能够缩小到一个点。上部和下部发光区域还可以根据其发出不同颜色的光来区分。例如， 一个区域可以发出浅绿色调的光，而另一个区域发出浅红色调的 光。发射不同颜色的光尤其是基于气体放电灯的气体混合时的气体分 层。本发明的一个特殊实施例中，反射镜具有至少两种不同配置类型 的小面，基本排列在从反射镜的中心出发的径向的列上。同时，所述 小面基本呈环形或椭圆形围绕反射镜的中心，因此构成了行，行和列 上的切面限定了域(field)。本文中，很明显这些小面不需要明确地互相划界尤其是这些小 面可以互相错开排列。反射镜被配置成从任意一个参考小面来看，基本相同配置的小面 分别设置在相邻的行和/或列上，其间错开至少 一个域。例如，相同配置的小面尤其是可以理解为具有相同曲率半径的小面。可以看出，通过使相同配置的小面沿着反射镜的内表面螺旋伸展 的排列使得光源的出射光旋转，从而使成像光场具有异常均匀的颜色 感受。 作为替代，将小面用统计学上的随机形式配置和/或排列。成像 光场的照明颜色的不均匀性也可以类似地通过例如具有随机分布的 曲率的小面而减少。本发明的第一个设计变形的实施例中，相同配置的小面以"骑士移动(knight，s move )"的方式错开两个域。在其它实施例中，还可 以提供错开三个或更多的域的小面。这种情况下，最好是相邻的行中 的小面互相错开。相同配置的错开的小面最好从靠近中心的第一行一直伸展到基 本位于边缘侧的第二行。因此相同配置的小面基本上从内向外螺旋。本发明的一个优选实施例中，圆柱和/或球形小面被用作小面。圓柱小面被认为是基本上具有圆柱部分的几何形状的小面，而球 形小面基本上被配置为球形。这种情况下圆柱小面最好被配置成其旋转轴在反射镜中心方向 上和/或其旋转轴垂直于反射镜中心。反射镜最好基本上是旋转对称的设计。尤其是提供了球形、抛物 面或椭圆反射镜。小面、尤其是球形或圆柱小面的主体的半径最好在5mm到 200mm之间。可以使用不同半径的小面，最大的小面的半径是最小的 小面的半径的至少3倍，优选是5倍，尤其优选是10倍。这些半径不同的小面最好沿着行或列分布。这种情况下，小面数量最好保持每行固定。因此小面朝着中心变 得越来越窄，但不能理解为这种小面宽度的减小是本申请的另一种类 型的小面配置。反射镜优选具有5到30行，尤其优选为10到20行。 此外，反射镜优选具有20到150列，尤其优选为40到100列。 本发明的 一个特定实施例中，相同配置的小面的螺旋排列至少为 5个连续的行或列，优选为至少10个，尤其优选为至少15个连续的 行或列。尤其优选的是，螺旋配置基本上从反射镜的中心向边缘延伸。 本发明的一个改进中，反射镜被划分成角度区域，其中小面的曲
率半径周期性地增加和减小。即尤其是通过正弦函数从大到小降低曲 率半径，然后使其再次升到最大值。这种情况下从最大值到后面的最小值的间隔优选为45°或90°。 因此小面的曲率半径在反射镜的一行内具有四个最大值，所给定 的角度值为45°。另外，本发明涉及一种照明设备，其具有一个本发明的反射镜和 一个照明装置。所述照明装置最好被安装在反射镜的支座内。一个气体放电灯，尤其是带有陶瓷燃烧室的金属卣化物灯，优选 被用作照明装置。合适的基于陶瓷的放电灯尤其是OSRAM所生产的 照明装置，其以OSRAMPOWERBALLHCI的产品序号销售。尤其 是，这种情况下可以使用产品序号为HCI-T35/942 NDL或 HCI-T35/830 WL的照明装置。照明装置的色温优选位于2800和4500开尔文之间，尤其优选在 2900和3200开尔文之间。但是，也可以设想本发明用于提供具有更 高色温的灯，例如4500到7000开尔文，例如作为日光灯。为了进一步使光场均匀，照明装置可以具有一个附加的散射装 置，或者提供一个板以防止破裂。本发明的另一个优选实施例中，光源超过2cm长，优选超过3cm 长，尤其优选超过5cm长。光源的长度不应理解为上面限定的发光区域的长度，而是玻璃灯 泡的长度，其中设置了燃烧室或白炽灯丝。


下面借助于附图，即图1到图3，来具体描述本发明。图l是本发明的小面反射镜的一个示例性实施例的平面示意图。图2示出了上部区域的气体放电灯的发射光镨。图3示出了下部区域的气体放电灯的发射光谮。
具体实施例方式
参看图1，其目的是更详细地阐释反射镜1的必要特征。反射镜1以平面图示出 它是一个具有多个小面2的多面反射镜。 小面2被设计成圆柱小面(未示出)，基本上在径向指向反射镜的中 心3的列上伸展。同时，小面2构成了围绕反射镜的环形列。因此反 射镜具有大约15行，每行分别有大约30个小面。小面2被设计成圆柱形小面，每个小面2的形状由 一个圆柱所限 定，所述圆柱的旋转轴基本上沿着反射镜的内表面伸展。这些独立的 圆柱部分的切面构成了各个小面。这些圆柱形小面的半径，即小面2的曲率半径，假定其数值在 9.1到150mm之间。因此，最上面的小面行在0。位置处以150mm的曲率半径开始。 在45。的角度a5处，曲率半径降到9.1mm，然后再次增大到150mm， 其结果是在90。处达到曲率半径的第二个最大值。此时，曲率半径基 本上遵循一个正弦曲线。因此，外部小面行的最大曲率半径位于O。， 90°， 180°和270°，而小面的最小曲率半径位于45。， 135。， 225。和315。。从任意一个参考小面来看，下一列的小面沿着顺时针方向移位一个域。因此具有分别相同的曲率半径的小面2螺旋排列，如虚线4所示。 虚线6上的黑点表示反射镜2的另一个实施例。在这种情况下， 从中心3开始，下一行中具有相同曲率半径的小面以"骑士移动"的 方式移位两个域。因此根据虚线6的螺旋排列比起虚线4的排列具有 更小的梯度。反射镜l由玻璃制成，具有一个反射镀膜。尤其是敷设一个冷光用于引入照明装置(未示出)的一个断流器(未示出)基本上位 于旋转对称的反射镜的中心3处。照明装置被设计成一个高压放电灯， 最好是一个具有陶瓷燃烧室的金属卣化物灯。本发明的反射镜可以被 用于获得一个具有很高的颜色均匀性和很高的亮度均匀性的光场。参看图2和图3，其目的是更具体地阐释气体放电灯的不均匀发
射特性。图2示出了气体放电灯在上部区域的发射光镨。在这种情况下， 基本上从上面测量气体放电灯的发射。因此，测量结果主要再现了上 部区域的发射分量。毫无疑问，上部和下部的定义是任意的，尤其能够互换上部和下部。波长在x轴上用nm绘制，相应的光谱密度在y轴上绘制。 测量产生的色温大约是2830K。图3示出了气体放电灯在下部区域的发射光谱。在这种情况下， 基本上从下面以45。的角度测量气体放电灯的发射。因此，测量主要 再现了下部区域的发射分量。可以看出，相应的光镨密度与图2中的测量结果不一致。因此， 测量出的色温大约为2980K。不同的语分布导致发射光场中的颜色差异。这种颜色差异可以借 助本发明的反射镜来减少或者甚至在很大程度上避免。毫无疑问，本发明不局限于先前所述特征的组合，而本领域技术 人员能够在所认识到的程度上组合所有特征。
权利要求
1.一种用于固定照明装置的反射镜，尤其是用于固定气体放电灯，所述反射镜具有小面，其中反射镜的至少两个小面、最好是多个小面被设计成将来自照明装置的发射区域的下部和上部区域的光在相同的方向上引导。
2. 如权利要求1所述的反射镜，其中下部区域和上部区域之间 至少间隔0.2mm，优选为0.8mm，尤其优选为间隔至少2mm。
3. 如前述任一权利要求所述的反射镜，其中下部和上部发射区 域发射不同颜色的光。
4. 如前述任一权利要求所述的反射镜，所述反射镜具有在径向 指向中心的列上设置、同时构成了基本上呈环形或椭圆形围绕中心的 行的小面，其中基本相同配置的小面至少部分地分别在相邻的行和/ 或列中以错开至少 一个域的方式排列。
5. 如权利要求1到4之一的反射镜，所述反射镜具有基本上在 径向指向中心的列中设置、同时构成了基本上呈环形或椭圆形围绕中 心的行的小面，其中所述小面至少部分地被随机配置和/或随机排列。
6. 如权利要求4所述的反射镜，其中相同配置的小面以"骑士 移动"方式错开2个域排列。
7. 如权利要求5所述的反射镜，其中相同配置的小面错开3个 域排列。
8. 如权利要求4、 6或7所述的反射镜，其中相同配置的错开 的小面从靠近中心的第一行一直伸展到基本上位于边缘侧的第二行。
9. 如权利要求4、 6、 7或8所述的反射镜，其中相同配置的小 面是具有基本相同的曲率半径的小面，尤其是圆柱和/或球形小面。
10. 如前述任一权利要求所述的反射镜，其中所述反射镜是基 本上旋转对称的设计。
11. 如前述任一权利要求所述的反射镜，其中相邻的小面分别 至少部分地以相互错开的方式排列。
12. 如前述任一权利要求所述的反射镜，其中所述小面至少部 分具有基本上对应于圆柱的一部分的外形，即包括圆柱小面。
13. 如前述任一权利要求所述的反射镜，其中所述反射镜具有 圓柱小面，圆柱小面具有至少两个不同的半径，并且不同半径的圆柱 小面被不规则地分布排列。
14. 如前述任一权利要求所述的反射镜，其中所述小面至少部 分地被置成球形小面或圆柱小面，所述小面的主体的半径在5mm和 20mm之间。
15. 如前述任一权利要求所述的反射镜，其中所述反射镜具有 圆柱小面或球形小面，所述小面主体的半径是其他较小的小面半径的 至少3倍，优选为至少5倍，尤其优选为至少10倍。
16. 如前述任一权利要求所述的反射镜，其中所述小面在一行 上排列。
17. 如前述任一权利要求所述的反射镜，其中 一行上的小面数 量基本上是固定的。
18. 如前述权利要求4和6到17之一所述的反射镜，其中所 述小面被配置成圆柱小面，并且旋转轴基本上分别指向反射镜的中心 的方向，或者垂直于中心的方向对齐。
19. 如前述任一权利要求所述的反射镜，其中所述反射镜具有 5到30行，优选具有10到20行。
20. 如前述任一权利要求所述的反射镜，其中所述反射镜具有 20到150列，优选具有40到100列。
21. 如前述任一权利要求所述的反射镜，其中基本相同配置的 小面以错开至少一个域的方式排列在至少5个、优选为至少10个、 尤其优选为至少15个连续的行或列上。
22. 如前述任一权利要求所述的反射镜，其中至少一行内的小 面半径从域到域减小或增加，直到一个特定的角度。
23. 如前述任一权利要求所述的反射镜，其中所述角度大约是 45°或90°。
24. 如权利要求22和23之一所述的反射镜，其中小面的半径 的增加或减小基本上遵循一个正弦函数。
25. 如权利要求22到24之一所述的反射镜，其中小面的半径 在360°内周期性地增加或减小。
26. —种反射镜，尤其是具有如前述任一权利要求中一个或多 个特征的反射镜，所述反射镜具有基本上在径向指向中心的列上排 列、同时构成了基本上呈环形或椭圆形围绕中心的行的小面，其中基 本相同配置的小面至少部分地分别在相邻的行和/或列中以错开至少 一个域的方式排列。
27. —种反射镜，尤其是具有如前述任一权利要求中一个或多 个特征的反射镜，所述反射镜具有基本上在径向指向中心的列上排 列、同时构成了基本上呈环形或椭圆形围绕中心的行的小面，其中所 述小面至少部分地被随机配置和/或随机排列。
28. —种照明设备，其包含如前述任一权利要求的反射镜和至 少一个照明装置。
29. 如前述权利要求所述的照明设备，其中所述照明装置的不 同出射地点的光至少部分地叠加在所述照明设备的光场上。
30. 如前述权利要求所述的照明设备，其中在照明设备的光场 上，基本上位于所述照明装置的前部区域的发射处的光部分地与基本 上位于所述照明设备的后部区域的发射处的光叠加。
31. 如前述任一权利要求所述的照明设备，其中所述照明装置 被设计成一个气体放电灯，尤其是具有陶瓷燃烧室的气体放电灯。
32. 如前述任一权利要求所述的照明设备，其中所述照明设备 的色温在2800和4500K之间，优选在2卯0和3200K之间。
33. 如前述任一权利要求所述的照明设备，其中所述照明设备 具有一个附加的散射装置。
34. 如前述任一权利要求所述的照明设备，其中所述光源的长 度超过2cm，优选超过3cm，尤其优选超过5cm。
全文摘要
本发明涉及一种反射镜，尤其是用于放电照明设备的反射镜，其中至少两个小面将放电灯的上部区域和下部区域的光在相同的方向上引导+。
文档编号F21V7/04GK101126493SQ20071014006
公开日2008年2月20日 申请日期2007年8月14日 优先权日2006年8月15日
发明者吕迪格·基特尔曼, 哈里·瓦格纳 申请人:肖特股份公司