(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電ランプを保持するリフレクタであって、前記リフレクタはファセットを有し、そして、前記放電ランプの発光領域の下側および上側領域からの光を実質的に同じ方向に向けるように、前記リフレクタの多数のファセットが設計されており、
前記リフレクタは、実質的に縦列に配列された異なる曲率半径を有する多数のファセットを有し、前記ファセットが放射状に中心点の方向を向き、同時に前記中心点の周囲に実質的に円形または楕円形状に広がる横列を形成し、そして同一の曲率半径を有するファセットが、少なくとも１つの場によってオフセットされた形で、隣り合う横列および／または縦列にそれぞれ配列されている、リフレクタ。
【請求項２】
前記下側発光領域が、少なくとも０．２ミリメートル、好ましくは０．８ミリメートル、特に好ましくは少なくとも２ミリメートルだけ前記上側発光領域から離間されている、請求項１に記載のリフレクタ。
【請求項３】
前記下側および前記上側発光領域が異なる色の光を放射する、請求項１又は２に記載のリフレクタ。
【請求項４】
前記ファセットが、少なくとも部分的に円柱の一部分に実質的に対応する形状部を有する、すなわち円筒形のファセットが含まれる、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のリフレクタ。
【請求項５】
前記リフレクタが円筒形のファセットまたは球形のファセットを有し、このうち半径が他のより小さいファセットの半径の少なくとも３倍、好ましくは少なくとも５倍、特に好ましくは少なくとも１０倍大きい基本本体を有するファセットが含まれる、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のリフレクタ。
【請求項６】
一横列の前記ファセットの数が実質的に一定である、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のリフレクタ。
【請求項７】
少なくとも１つの横列内の前記ファセットの半径が、場ごとに特定の角度まで縮小し、または拡大する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のリフレクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リフレクタ、詳細には、ガス放電ランプと共に使用するために構成されたリフレクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
照明手段を保持するためのリフレクタが知られている。具体的には、ファセットの作られたリフレクタが多数の実施形態で知られている。
【０００３】
したがって、例えばドイツ特許明細書第ＤＥ  １９９  １０  １９２  Ｃ２号（発明者は、Ｒｕｄｉｇｅｒ  Ｋｉｔｔｅｌｍａｎｎ、Ｈａｒｒｙ  Ｗａｇｅｎｅｒ）には、回転した光照射野を生じさせる照明手段の強度不均一性がファセットの配列によって補正可能である、回転対称の基本本体を有するファセットの作られたリフレクタが示されている。この特許明細書の開示内容についてすべて参照する。
【０００４】
光源からの不均一な発光によって生じる照度の不均一性に加えて、不均一性は、特に特定の照明手段の発光色の中にもまた生じる可能性があることが明らかになってきている。
【０００５】
この問題は、具体的には、放電ランプに関連している。
【０００６】
サプライヤＯｓｒａｍ社提供のセラミック・バーナを有するメタル・ハライド・ランプを一例として述べると、そのランプはＰＯＷＥＲＢＡＬＬ  ＨＣＩおよびＰＯＷＥＲＳＴＡＲ  ＨＣＩの製品名称で販売されている。この種のランプには、３０００ケルビンおよび４２００ケルビンの色温度が供給される。
【０００７】
金属および気体の混和物が、発光色に適応するために、具体的には、色温度を抑えるために使用される。
【０００８】
気体の部分的な分離がこの種のランプの動作中に生じる可能性があることが明らかになってきている。この分離の結果として、ランプは均一の色温度で放射するのではなく、むしろ、例えば薄いレッドまたはグリーンの色合いを有する領域がチューブ電極間に位置する発光領域の上側および下側の領域で生じることにつながる成層化が含まれる。
【０００９】
この種のランプから放射される光が、ここで従来のファセットの作られたリフレクタによって反射される場合には、この結果として、発光色の不均一性がリフレクタにより反復されることとなる。その結果、光照射野のわずかな変色が光照射野の少なくともいくつかの領域内に生じる。
【特許文献１】独国特許第１９９１０１９２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
一方、本発明の目的は、上述の従来技術の欠点を減らすことである。
【００１１】
具体的には、ガス放電ランプ、具体的にはセラミック・バーナを有するメタル・ハライド・ランプと一緒に使用しても、均一の発光色の光照射野を生成するリフレクタを提供することが本発明の目的である。
【００１２】
また、高性能を有するリフレクタ、またその光強度が可能な限り均一に分配されるリフレクタを提供することが本発明の目的である。
【００１３】
また、リフレクタのみを用いても可能な限り均一の発光色を実現することが本発明の目的でもあり、拡散器により概ね分配することが結果としては可能となる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の目的は、単に、独立特許請求項の１つに主張されるような照明手段を保持するためのリフレクタおよび照明装置によって達成される。
【００１５】
本発明の好ましい実施形態および展開は、各下位クレームから形を成すこととなる。
【００１６】
したがって、リフレクタが照明手段を保持するためのために構成されることが規定されている。具体的には、リフレクタは、例えばセラミック・バーナを有するメタル・ハライド・ランプなどの放電ランプを保持するためのために設計される。
【００１７】
リフレクタはファセットを有する。ファセットは個別的であり、典型的には、周期的に配列され、反射セグメントであると理解される。面は必ずしも明瞭に区切る必要はなく、むしろ、ファセットは互いへと継続的に組み合わさることも可能である。ファセットは最も多様な幾何学的形状であると想定することができ、その目的を以下に、特に有利な改良点についてさらに論じることとする。
【００１８】
本発明に従って、リフレクタの少なくとも２つのファセットが、照明手段の発光領域の下側および上側領域からの光を実質的に同じ方向に向けるような仕方で、下側領域および上側領域からの光が照明野の上で混合するような方法で設計される。したがって、上側領域からの光および下側領域からの光は、照明位置で重ね合わせられる。
【００１９】
発光領域は、照明手段からの光が放射される領域として理解される。したがって、白熱ランプの場合には、白熱フィラメントが発光領域として理解され、一方、ガス放電ランプの場合には、発光領域は、ガス放電が起こる電極間に配置される領域として定義される。一例として、セラミック・バーナを有するメタル・ハライド・ランプの場合には、発光領域は、セラミック・バーナの内側の領域である。
【００２０】
発光領域の上側および下側領域は、光生成が行われる量のサブ領域として定義され、これらは全発光領域の内側の互いから離間されている。
【００２１】
ここで、リフレクタの少なくとも２つのファセットからの、発光領域の２つの異なる領域（具体的には、上側および下側領域）からの光が実質的に同じ方向に向けられる場合には、この２つの領域から放射された光線は照明野の上で互いの上に重ね合わせられる。２つの発光領域からの光の混合が生じる。その結果、不均一な色温度を有する照明手段でさえも、色の不均一性が大幅に補正された光照射野が生成される照明装置が提供可能である。
【００２２】
本発明の好ましい実施形態では、上側および下側の発光領域は、互いから、少なくとも０．２ミリメートル、好ましくは０．５ミリメートル、および特に好ましくは少なくとも１ミリメートルだけ離間されている。この文脈では、領域が全発光領域の区切られた量として理解されている。純粋に数学的な観点からすると、上側および下側の発光領域は、原理的には、それぞれの場合に一点まで縮小することが可能である。
【００２３】
上側および下側の発光領域はまた、それらが別の色の光を放射することでも識別可能である。例えば、１つの領域が薄いグリーンの色合いを有する光を放射することができ、他の領域が薄いレッドの色合いを有する光を放射することができる。この異なる色の放射は、具体的には、ガス放電ランプからの混合ガスの成層化に基づいている。
【００２４】
本発明の特定の実施形態では、リフレクタは、リフレクタの中心点から放射状に広がる、実質的に縦列に配列されている様々に構成されたファセットの少なくとも２つのタイプを有する。同時に、ファセットは、リフレクタの中心点の周囲に実質的に円形に、または楕円形に配置しており、したがって横列を形成し、横列および縦列の切断面は場を規定している。
【００２５】
その上、この文脈では、ファセットは互いより明瞭に区切られる必要はなく、具体的には、ファセットは互いからオフセットして配列可能であることは自明である。
【００２６】
リフレクタは、任意の基準ファセットから見て、実質的に一様に構成されたファセットが少なくとも１つの場によってオフセットされた形で、隣り合う横列および／または縦列にそれぞれ配列されるような方法で構成される。
【００２７】
一例としては、一様に構成されたファセットが、特に、同一の曲率半径を有するファセットとして理解される。
【００２８】
この種の配列により（一様に構成されたファセットがリフレクタの内側面に沿って螺旋状に配置している）、反射された光照射野が非常に均一な色認識を有するような方法で、光源から放射される光が回転させられることが明らかになっている。
【００２９】
代替としては、統計的に不規則な形で構成され、かつ／または配列されるファセットが提供されることである。反射された光照射野の発光色の不均一化は、例えば、不規則に配分された曲率半径を有するファセットを介して同様に低減させることができる。
【００３０】
本発明の第１の設計改良の展開では、一様に構成されたファセットはナイト跳びの形で２つの場によってオフセットされて配列される。さらなる実施形態の場合では、３つ以上の場によるファセットのオフセットもまた可能である。この場合には、ファセットは、隣り合う横列内でオフセットされることが好ましい。
【００３１】
一様に構成され、オフセットされたファセットは、中心点近くの第１の横列から、実質的に端側上の第２の横列に向かって配置している。したがって、一様に構成されたファセットは、内側から外側へ実質的に螺旋状に配置している。
【００３２】
本発明の好ましい実施形態では、円筒形および／または球形ファセットがファセットとして使用される。
【００３３】
円筒形ファセットは、円柱形の一部分の幾何学的形状部を実質的に有するファセットとして理解され、一方、球形のファセットは球体として実質的に構成される。
【００３４】
この場合には、円筒形ファセットは、リフレクタの中心点の方向のそれらの回転軸により設計されること、および／またはリフレクタの中心点に垂直なそれらの回転軸により設計されることが好ましい。
【００３５】
リフレクタは、実質的に回転対称の設計であることが好ましい。具体的には、球形、放物形、または楕円形のリフレクタが提供される。
【００３６】
ファセット、具体的には、球形または円筒形のファセットは、基本本体の半径が５ミリメートルと２００ミリメートルとの間にあることが好ましい。様々な半径を有するファセットを使用することが可能であり、最も大きいファセットの半径は、最も小さいファセットの半径の大きさの少なくとも３倍、好ましくは５倍、特に好ましくは１０倍である。
【００３７】
これらの様々な半径のファセットは、横列または縦列内に配分されていることが好ましい。
【００３８】
この場合に、ファセットの数は、横列ごとにずっと一定であることが好ましい。したがって、ファセットは中心部に向かってより狭くなるが、本願の意味においては、このファセットの幅が縮小することを異なるタイプのファセットの構成として理解する意図はない。
【００３９】
リフレクタは、好ましくは５列と３０列との間、および特に好ましくは１０列と２０列との間の横列を有する。
【００４０】
さらには、リフレクタは、好ましくは２０列と１５０列との間、特に好ましくは４０列と１００列との間の縦列を有する。
【００４１】
本発明の特定の実施形態の場合では、一様に構成されたファセットの螺旋状の配列により、少なくとも５列以上、好ましくは少なくとも１０列以上、および特に好ましくは少なくとも１５列以上の連続した横列または縦列が可能である。特に好ましくは、この螺旋状の構成は、実質的にリフレクタの中心部から端部に向かって延在する。
【００４２】
本発明の展開では、リフレクタは、ファセットの曲率半径が周期的に拡大し、縮小する角のある領域に細分される。具体的には、曲率半径を極大値から極小値に下げ、シヌソイド関数を介して、次にその曲率半径を極大値に再び上げさせることを可能にする。
【００４３】
この場合には、極大値から次の極小値までの間隔は、４５度または９０度であることが好ましい。
【００４４】
したがって、ファセットの曲率半径は、角度４５度を所与とするリフレクタの横列内では、４つの極大値を有する。
【００４５】
さらには、本発明は、斬新なリフレクタを備え照明手段を有する照明装置に関する。照明手段はリフレクタのホルダ内に取り付けられることが好ましい。
【００４６】
ガス放電ランプ、具体的には、セラミック・バーナを有するメタル・ハライド・ランプが照明手段として使用されることが好ましい。適切なセラミック・ベースの放電ランプは、具体的には、ＯＳＲＡＭ  ＰＯＷＥＲＢＡＬＬ  ＨＣＩ（商標）の名称で販売されているＯＳＲＡＭ社提供の照明手段である。この場合に、具体的には、製品名称ＨＣＩ−Ｔ３５／９４２  ＮＤＬまたはＨＣＩ−Ｔ３５／８３０  ＷＬの照明手段が使用可能である。
【００４７】
照明手段の色温度は、好ましくは２８００ケルビンと４５００ケルビンとの間、特に好ましくは２９００ケルビンと３２００ケルビンとの間にある。しかし、本発明の意味の範囲内では、例えば昼光電球のような例えば４５００ケルビンから７０００ケルビンのより高い色温度を有するランプを提供することもまた想定される。
【００４８】
光照射野をさらに均一化させる目的に対しては、照明装置は追加の拡散器を有することができ、または破片保護としてプレートを備えることができる。
【００４９】
本発明のさらなる好ましい実施形態では、光源は、長さ２センチメートル以上、好ましくは３センチメートル以上、および特に好ましくは５センチメートル以上である。
【００５０】
光源の長さは、前に規定した発光領域の長さとして理解されるのではなく、バーナまたは白熱フィラメントが配置されているガラス球の長さとして理解される。
【００５１】
本発明を図面、具体的には図１から図３を用いて下記に説明することにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
図１に関しては、リフレクタ１の本質的な特徴をより詳細に説明することがその目的である。
【００５３】
リフレクタ１を平面図に示す。多数のファセット２を有するファセットの作られたリフレクタが含まれている。円筒形ファセット（図示せず）として設計されているファセット２は、リフレクタの中心点３に向かって放射状に向く縦列内に実質的に配置している。同時に、ファセット２はリフレクタの周囲に配置している円形コラム形状部を形成する。したがって、リフレクタは約３０個のファセットをそれぞれが有する約１５列の横列を有する。
【００５４】
ファセット２は、各ファセット２の形状が円柱形状部によって規定されるような方法で、円筒形のファセットとして設計され、その円柱形状部の回転軸は、実質的にリフレクタの内側面に沿って配置している。各ファセットは、これらの個々の円筒部分の切断面によって形成される。
【００５５】
これらの円筒形のファセットの半径、および、したがって、ファセット２の曲率半径は、９．１ミリメートルと１５０ミリメートルとの間の値を想定している。
【００５６】
したがって、最上部のファセットの横列は０度の位置で曲率半径１５０ミリメートルから始まる。４５度の角度ａ５では、曲率半径は９．１ミリメートルまで縮小し、次に、再度１５０ミリメートルまで拡大し、その結果として、曲率半径内の第２の極大値は９０度において達する。この場合には、曲率半径は正弦曲線を実質的にたどる。したがって、外側ファセットの横列の極大曲率半径は、０度、９０度、１８０度および２７０度にあり、一方、ファセットの極小曲率半径は、４５度、１３５度、２２５度および３１５度にある。
【００５７】
任意の基準ファセットから見ると、次の縦列のファセットは、その都度、時計回りの方向で１つの場によって置き換えられる。
【００５８】
それぞれ同一の曲率半径を有するファセット２は、したがって、破線４で示すように、螺旋状に配列される。
【００５９】
破線６に沿う黒点は、リフレクタ２について他の実施形態を説明することを意図する。この場合には、中心点３から始まって、次の横列で同一の曲率半径を有するファセットは、ナイト跳びの形で２つの場によって置き換えられる。したがって、破線６による螺旋状の構成部は、破線４によるその構成部に比べてそれほど勾配を有していない。
【００６０】
リフレクタ１は、ガラスで構成されており、反射コーティングが施される。具体的には、冷光のミラー・コーティングを適用することが行われる。
【００６１】
照明手段（図示せず）を導入するためのカットアウト（図示せず）が回転対称のリフレクタの中心点３で実質的に配置される。照明手段は高圧力放電ランプとして設計され、好ましくは、セラミック・バーナを有するメタル・ハライド・ランプとして設計される。斬新なリフレクタを使用して、高い色の均一性および高い照度の均一性の双方によって識別される光照射野を実現することができる。
【００６２】
図２および図３に関しては、ガス放電ランプの不均一な発光挙動を説明することがその目的である。
【００６３】
図２は、上側領域のガス放電ランプの発光スペクトルを示す。この場合は、ガス放電ランプからの発光は、実質的に上方から測定された。したがって、この測定結果は上側領域の発光要素を一次的に再現している。
【００６４】
上方および下方の定義は恣意的であり、具体的には、上方および下方を交換することが可能であることは言うまでもない。
【００６５】
波長はＸ軸上にナノメートル単位の座標で描かれ、相対スペクトル強度はＹ軸上に描かれる。
【００６６】
この測定結果により、色温度約２８３０Ｋが生じる。
【００６７】
図３は、下側領域のガス放電ランプの発光スペクトルを示す。この場合は、ガス放電ランプからの発光は、実質的に下方から角度４５度において測定された。したがって、この測定結果は下側領域の発光要素を一次的に再現している。
【００６８】
相対スペクトル強度は、図２による測定結果に対応していないことが分かるはずである。したがって、また色温度約２９８０Ｋも測定される。
【００６９】
異なるスペクトル分布により、放射される光照射野の色の相違が生じる。この種の色の相違は低減させることが可能であり、または斬新なリフレクタを用いて概ね回避することさえ可能である。
【００７０】
本発明は前述の特徴の組合せに限定されず、しかし、当業者ならそれらのすべての特徴を目的にかなった程度まで組み合わせるであろうことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】平面図における斬新なファセットの作られたリフレクタの例示的実施形態の概略図である。
【図２】上側領域のガス放電ランプの発光スペクトルを示す図である。
【図３】下側領域のガス放電ランプの発光スペクトルを示す図である。
【図１】
0005355871.tif 000002
【図２】
0005355871.tif 000003
【図３】
0005355871.tif 000004