JP4094054B2 - 反射形ランプ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光軸を有する凹面光ビーム整形面を備え透光性カバーで塞がれた光放射窓を有する反射体と、気密に密閉されたランプ容器に入れられた光軸上の光源と、接点をそなえ且つ反射体に連結されたランプ口金と、光源をランプ口金の夫々接点に接続する電流導体と、を備え、光ビーム整形面が軸方向のレーンに細分されている反射形ランプに関するものである。
【０００２】
このような反射形ランプは欧州特許公開明細書第０５４３４４８号（ＥＰ−Ａ０５４３４４８）より既知である。
この既知の反射形ランプは、その光源として、イオン化封入物中の電極或いは白熱体を有することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この既知のランプで、光源としての白熱体の前面で、白熱体の部分間の明るさの差が明りょうになるビームを生じ、このためビームが不均一である。イオン化封入物内の電極間の放電アークでは、明るさの差は、例えば放電アークに沿って延在する電流導体のために生じることがある。高圧メタルハラルド放電ランプでは、ランプはその照明範囲に色差が生じる。ランプが主として上向きに照射する場合には、カラーパターンは、ランプが主として下向きに照射する時のパターンとは異なる。その上、発生された光ビームの形は、反射体内における放電アークの占める位置に大きく左右される。
【０００４】
本発明の目的は、形成された光ビームの不均一性が避けられ、更に、その光ビームが、なお比較的狭いビームを発生しながら反射体内の光源の位置に殆ど左右されないようにした冒頭記載の種類の反射形ランプを供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、次のようにすることにより上記の目的を達成したものである。すなわち、光ビーム整形凹面を備え、透光性カバーで塞がれた光放射窓を有する反射体であって、前記光ビーム整形凹面が、前記光放射窓から遠い放物面状に湾曲された第１領域と、前記光放射窓に隣接した第２領域とを備えている反射体と、気密に密閉されたランプ容器に入れられ前記第１領域の光軸上に設けられた光源と、接点を備え且つ前記反射体に連結されたランプ口金と、前記光源をランプ口金の夫々の接点に接続する電流導体と、を備え、前記光ビーム整形凹面が、軸方向のレーンに細分されている反射形ランプであって、
（イ）前記第２領域は、前記第１領域の光軸に向けて傾けられ且つその焦点が光源内の前記光軸上にある放物線の一区分を、前記第１領域の光軸を中心に回転させた面に前記レーンを重ねることによって形成され、
（ロ）前記軸方向のレーンが、前記第１領域の光軸に直交する前記光ビーム整形凹面の断面形状を正多角形にし、
（ハ）前記第１領域は、前記第２領域が有する軸方向レーンの数の半分の数のレーンを有する、ことを特徴とする反射形ランプ。
【０００６】
本発明によって反射形ランプに採られた方策は、有効なビーム集中及び光源で発生された光の有効な混合を生じる。その結果、比較的大きな光束及び高い均一性を有する光ビームが得られる。放電アークを有する反射形ランプは、どのような位置で使用しても色の高い均一性を生じる。反射形ランプの光ビームの特性は、その軸を横切る方向における反射体内の位置に殆ど左右されないので、光源は広い裕度を有する。更に、光源に対して数度まで傾けられた光源の位置は、焦点が光源内にある限りは、形成されたビームに殆どまたは全く悪影響を与えない。
【０００７】
照明範囲のくっきりした境界のほかに、反射形ランプで照らされた範囲の中心の比較的高い明るさを得るために、光源に、ランプ口金に向かって光軸上において僅かな変位を与えるのが好ましい。この場合、焦点はほぼ光源内にあるが、その中心外にある。反射体の寸法及び光源で発生される熱次第で、温度はランプ口金近くのように局所的に比較的高い値に上昇する。
【０００８】
これを避けるために、好ましい実施例では、光ビーム整形面の第１区間は放物面状に彎曲され、その焦点は第２区間の焦点と事実上一致する焦点を有する。放物面状に彎曲された第１区間はこの場合、照明範囲の中心領域を主として照らし、一方、回転された、傾けられた放物線の一区分に沿って彎曲された第２区間は主として中心のまわりの領域に光を投げる。けれども、両区間は他方の領域の照明にも寄与するので、光の混合が維持される。この実施例では、光源はランプ口金より比較的遠くてよいので、第１区間の高い温度が防がれる。
【０００９】
反射形ランプのランプ容器は、ガラス例えば石英ガラス、或いは代わりに光源として働く白熱体を有する硬質ガラス、或いはまたセラミック材料例えば単結晶または多結晶性の酸化アルミニウムでつくることができる。所望ならば、例えば、セラミックのランプ容器の場合、反射体内部のスペースが排気されてないか或いは不活性ガスが封入されている場合のように、容器を、例えば気密に密封された、そして例えば石英ガラスでつくられた外管内に入れることができる。
【００１０】
反射体とカバーはガラスより形成されるが、代わりに例えば合成樹脂よりつくられてもよい。反射体は代わりに金属よりつくられてもよい。この後者の場合には、反射面は例えば研磨により、またはアルミニウムの場合には陽極処理によって得ることができる。光ビーム整形面は、金属皮膜の付着、例えばアルミニウム、銀または金皮膜の例えば蒸着によって得ることができる。代わりに、反射干渉皮膜を、例えば酸化ニオブ、酸化タンタル、窒化珪素等々と酸化珪素のような高及び低屈折率の交互の層でつくって設けることもできる。
【００１１】
カバーは、レンズ例えばプリズムレンズとして形成することもできる。この場合カバーは、例えばその内面にプリズムの輪を有する。さもなければ、略１０°の狭いビームはこの場合、例えば略３０°に拡がるであろう。
【００１２】
より多数の軸方向の狭い通路状のレーン（lane）を有する第２区間は、光放射窓と、焦点を通って光軸を横ぎる平面との間を完全に延在すると有利である。特に、この第２区間は、焦点より測って光軸と８０±５°の角をかこむ位置迄延在する。第１区間は光ビーム整形面を完成する。
【００１３】
本発明の反射形ランプは、特に、光源がハロゲン化金属を含むイオン化封入物内の電極で形成された場合、このような光源をもった通常の反射形ランプで生じるいやな色差のために特に歓迎すべき解決法である。光源の軸方向寸法は、そのタイプや容器にもよって略５から１０ｍｍである。代わりに、このランプは、光源として例えばハロゲンを含むガス内の白熱体を用いても有用である。このような白熱体は、低圧ランプの場合に例えば略３．５ｍｍの軸方向寸法を有する真っ直ぐな円筒体でもよく、或いは主電源電圧ランプの場合例えば６ｍｍの軸方向の長さのＭ字状の形を有することもできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
第１図の反射形ランプは、光軸３を有する凹面の光ビーム整形面２をそなた反射体１を備えている。反射体は、透光性のカバー５で塞がれた光放射窓４を有する。光源１３、図では間に放電路１２を有するイオン化ガス内の電極は、光軸上に配され、気密に密閉され且つ多結晶性の酸化アルミニウムでつくられた第１図のランプ容器１１内に入れられている。接点２１を有するランプ口金２０が反射体に連結されている。電流導体２２が光源１３をランプ口金２０の夫々に接続する。光ビーム整形面２は軸方向のレンズ６に細分される。
【００１５】
前記の光ビーム整形面２は、光軸３に向けて傾けられ且つその焦点が電極の間の光源１３内の光軸上にある放物線の一区分を光軸３のまわりに回転させた形を有する。放物線の一区分７の軸は第１図に７′で示してある。この軸は、光軸３と数度例えば３から６°の角度をなす。軸方向のレーン６がこの面に重ねられる。この軸方向のレーン６は、それ等の軸方向を横ぎる方向の平面において、光ビーム整形面２に、光軸３を横切る正多角形横断面を与える。
【００１６】
図示のランプでは、光ビーム整形面２の第１区間９は放物面状に彎曲され、その焦点８′は第２区間の焦点８と事実上一致する。
【００１７】
第２図から明らかなように、光ビーム整形面を例えばその最大またはその最小幅の近くで光軸３に直角な面で切ると、それ等の軸方向を横ぎる方向で平面であるレーンは断面を正多角形にする。レーンの数が変わる僅かな領域を除いて、同様な断面形が他でも得られる。
【００１８】
光放射窓（４）から遠い第１区間９（第１図）は、６０のレーンを有する光放射窓に近い第２区間１０の軸方向のレーンの数の半分すなわち図では３０のレーンを有する。もっとも、第１区間のレーンの数はそれよりも多く或いは少なく選ぶこともできる。
第２区間１０は、第１図で、光放射窓４と光軸３に直角な平面との間で、焦点８を通って該焦点より測って光軸と８０±５°の角度αをなす場所まで完全に延びている。
【００１９】
放電容器１１のイオン化封入物は、稀ガスとハロゲン化金属例えばナトリウム及びジスプロシウムのハロゲン化物を有する。動作時には高圧放電がこの中で維持される。
カバー５はプリズム内面を有するレンズである。
第１図で、容器１１は気密な石英ガラスの外管１４内に配設されている。
【００２０】
以上示したランプは略６．５ｃｍの光放射窓を有し、動作時に３５Ｗの電力を消費し、略３４００ｌｍを与える。この反射形ランプは、点火位置と無関係で且つ色が均一で、３０°の幅を有しまたビームの中心に７ｋｃｄの光度を有する光ビームを発生する。ランプ容器に沿って通る電流導体２２は、ビームに目につく程の影響を与えない。光学的に不活性なカバーを用いると、ビーム幅は１０°で、中心の光度はほぼ３３ｋｃｄである。形成されたビームは、光軸３を横切る方向の光源内の焦点の位置に殆ど依存しない。
【００２１】
第３図において、バーナは、ガラスのランプ容器３１内に入れられた、平面図でみてその光源３３がＭ字状の形の光源３３のような白熱体を有し、ランプ口金の夫々の接点に接続される電流導体４２が容器より出る。このバーナは、第１図の反射体内に入れられてもよく、或いはその変形では、ビーム整形面が、完全に、傾けられた放物線の一区分を回転した形の本体よりなるものでもよい。その焦点８は光源内に位置させる。光源は、主電源電圧で作動される場合７５Ｗの電力を消費する。ランプ容器は稀ガスと臭化水素の封入物を有する。このバーナを有する反射形ランプで形成されるビームでは不均一性が避けられる。光軸３に垂直な方向の光源内の焦点の位置は殆ど影響のないことが見出された。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１図は本発明のランプの一部断面平面図である。
【図２】第２図は第１図の光ビーム整形面の軸方向正面図である。
【図３】第３図は第１図と異なる実施例のバーナの側面図である。

Claims (6)

1. 光ビーム整形凹面を備え、透光性カバーで塞がれた光放射窓を有する反射体であって、前記光ビーム整形凹面が、前記光放射窓から遠い放物面状に湾曲された第１領域と、前記光放射窓に隣接した第２領域とを備えている反射体と、
   気密に密閉されたランプ容器に入れられ前記第１領域の光軸上に設けられた光源と、
   接点を備え且つ前記反射体に連結されたランプ口金と、
   前記光源をランプ口金の夫々の接点に接続する電流導体と、を備え、
   前記光ビーム整形凹面が、軸方向のレーンに細分されている反射形ランプであって、
   （イ）前記第２領域は、前記第１領域の光軸に向けて傾けられ且つその焦点が光源内の前記光軸上にある放物線の一区分を、前記第１領域の光軸を中心に回転させた面に前記レーンを重ねることによって形成され、
   （ロ）前記軸方向のレーンが、前記第１領域の光軸に直交する前記光ビーム整形凹面の断面形状を正多角形にし、
   （ハ）前記第１領域は、前記第２領域が有する軸方向レーンの数の半分の数のレーンを有する、
   ことを特徴とする反射形ランプ。
2. 前記第２領域の焦点と実質的に一致する焦点を有する、
   請求項１に記載の反射形ランプ。
3. 前記第２領域は、前記光放射窓と、前記第１領域の光軸に直角で前記第２領域の焦点を通る平面との間に完全に延在する、
   請求項１または２に記載の反射形ランプ。
4. 前記第２領域は、前記光放射窓から、前記焦点から測って前記第１領域の光軸と８０°±５°の角度を成す位置まで延在する、
   請求項１または２に記載の反射形ランプ。
5. 前記光源は、ハロゲン化金属を含むイオン化封入物内の電極によって構成されている、
   請求項１または２に記載の反射形ランプ。
6. 前記カバーがレンズである、
   請求項１または２に記載の反射形ランプ。

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