CN1646853A - 光源 - Google Patents

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Abstract

一种光源(1),包括其外部边缘(4)限定了发光窗口(5)的凹面反射器(2)。该光源可以至少容纳两个灯(6、7)。该光源进一步包括相对于该反射器设置的反向反射器(11)。来自所述灯的光只有在通过散射片(17)和/或混合装置(21)之后才可以通过发光窗口离开该光源,其中散射片和混合装置分别位于反向反射器的反向发光窗口(13)中和反向反射器的边缘(15)上。从而当使用两个不同色温的灯时,可以从该光源获得均匀混合光。

Description

光源
本发明涉及一种光源,包括:
具有由光源的窗口边缘限定的发光窗口的反射器;
用于至少容纳第一和第二电灯的接触装置;
与凹面反射器相对放置的凹面反向反射器,它被放置于接触装置的与该凹面反射器相对的一侧,所述反向反射器以位于平面T内的反向发光窗口面向凹面反射器,该反向发光窗口由反向反射器边缘限定。
从DE-225382中获知了这种光源。作为反向反射器的位置和形状的结果,在已知的光源中实现了这一点:由所安装的第一和第二电灯所发出的光仅能够经由凹面反射器的反射而从发光窗口中射出。第一和第二电灯发出的光由于这次反射而被彼此混合。如果第一电灯具有与第二电灯不同的色温,那么这一混合对于使得具有希望的平均色温和均匀性的混合光从发光窗口中射出是必要的。第一电灯的色温为例如2700℃,第二电灯的色温为例如6500℃。该混合光的色温介于第一和第二色温之间,例如3300℃。在已知的光源中实现了光的进一步混合,这是因为在发光窗口中配备了散射片,从而完全关闭了发光窗口。已知光源的缺点在于第一和第二电灯发出的光仍然不充分混合,其结果是均匀性不足的光从发光窗口中射出。已知光源的其它缺点在于,由于发光窗口完全关闭导致灯变得较热,并且在发光窗口中提供的散射片引起了较高的光损失。
本发明的目的是提供一种如开篇段落中所述的光源,其中克服了上述的缺点。实现这个目的在于一种如开篇段落中所述的光源,其特征在于该光源在反向发光窗口中设有散射片,同时在反向反射器和该散射片之间留有缝隙,同时该光源进一步配备有混合装置,当在垂直于平面T的方向上观察时,该混合装置相对该缝隙放置。如此放置的散射片实现了这一点:在作为混合光入射到凹面反射器的反射表面上并继而离开光源之前,由该散射片将直接来自灯的光和依靠反向反射器的反射而获得的光进行混合。当混合装置沿着边缘延伸并从边缘延伸到缝隙中时,就获得了本发明的光源的简单构造。与已知的光源相比,在根据本发明的光源中就已经进行了光的混合(即当光通过设置在反向发光窗口中的散射片时就进行了光的混合),而在已知的光源中,直到光离开光源才进行光的混合。来自反向反射器的至少一部分光将不会入射到散射片上,而是将通过缝隙并入射到混合装置。这些混合装置实现了对沿着散射片旁边通过的未混合光的后续混合,例如通过用构成混合装置的另一个散射片对这种未混合光进行扩散散射。替换地,该混合装置可以将未混合光反射到反向反射器上,于是该反向反射器将这种返回的未混合光反射到散射片,从而使这种光最终被散射片混合。由此实现了混合光的进一步均匀性,当使用了不同色温的灯时,这一点是尤为重要的。已经发现,以较低的光损失为代价就获得了所述改进的均匀混合光。位于散射片和反向反射器边缘之间的缝隙也阻碍了灯变得较热。该缝隙具有最小的缝隙宽度S,从而利用流过该缝隙的空气流促进了希望的灯的冷却。该缝隙可以具有恒定的宽度,或者其可替换地具有表现出梯度的缝隙宽度,或者,例如缝隙可以仅沿著散射片的两侧延伸,同时散射片具有两个末端,散射片通过这两个末端连接到边缘。该反射器可以是凹面形状或凸面形状。这种形状的反射器使得可以以较为简单的方式实现希望的混合光的聚焦、传播和/或引导。替换地,该反射器也可以是平面的,以及例如可以配备有菲涅尔面;在这种形状的反射器中的发光窗口与平面反射器的反射表面相一致。平面反射器的优点在于该光源可以在垂直于发光窗口的方向上具有较小的尺寸。
在该光源的一个实施例中获得了用于将未混合光反射到反向反射器上的有效而较简单的方式,其中混合装置包括透光棱镜。如果给定了棱镜的有利位置,该棱镜特有的角形状以及通过了散射片的光束入射到棱镜上的被相当精确确定的角度(该入射角尤其是由缝隙宽度限定的)实现了这一点:基本上全部光束都被反射到反向反射器上。优选的是,选择该棱镜的位置和形状,使得该棱镜的底部与反向发光窗口的平面T围起一个角度α,该角度α的值在0到15°范围内。在该光源的另一优选实施例中还发现有利的是,该棱镜具有顶角β,该顶角β的值在80到100°范围内。
在根据本发明的光源的一个替换实施例中,该混合装置包括多个互连的、部分重叠的棱镜,每个棱镜分别具有基本上和其它棱镜的底部指向相同的底部,从而实现了这一点:利用该混合装置可以光学覆盖较大的缝隙宽度,而不会导致较大和较重的混合装置实施例。同样实现了这一点:对于该混合装置需要较少的材料,并且利用较轻重量的构造就可以制造该光源。
在一个优选实施例中,光源中的散射片配备有在垂直于散射片纵向的横向上延伸的横向槽。在不阻断散射片的外边缘的情况下所述横向槽可以遍布散射片的几乎整个横向,以使得该散射片保持一体。横向槽的宽度可以是诸如1mm或3mm。如果所述横向槽遍布整个横向,那么该散射片将被细分为多个散射片部分,每个散射片部分的部分长度为诸如90mm。所述散射片部分共同构成了诸如总长度为1200mm的散射片。利用所述横向槽实现了这一点:该散射片可以从一个边缘到相对的边缘遍布整个反向发光窗口,同时保持了希望的灯的冷却。横向槽的存在还实现了这一点:在该灯工作过程中,由于散射片的生热和膨胀而可能引起的散射片弯曲得到了抑制。作为空气流过横向槽的结果,还实现了灯的进一步有利的冷却。在配备有所述包含横向槽的散射片的光源中,观察不到对混合光质量的不利影响。如果该光源在散射片和反射器之间还配备有横向薄片,那么如在垂直于发光窗口的方向上所观察到的,横向槽优选相对于各个横向薄片放置。替换地,在根据本发明的光源的一个替换实施例中,可以相对于所述横向槽单独提供该混合装置(例如透光棱镜),或者将其连同已经存在的混合装置一起相对于所述横向槽设置。相对于每个横向槽(附加)定位一个对应的混合装置抑制了横向槽对混合光质量可能造成的不利影响。
在该光源的一种有利实施例中,该散射片具有面对凹面反射器的凸面形状,同时该散射片具有外边缘,该外边缘位于通过接触装置的平面C和平面T之间。借助这种方法,将凹面反射器与灯的直接照射隔开。因此,光不会直接(即未经反射)射到凹面反射器上,而是只能经由散射片或经由混合装置射到凹面反射器上。已经发现,光的损失受到以这种方式成形并定位的散射片的限制。
可以使相应的散射片的尺寸和形状适合于所讨论的灯。因此,例如可以从该光源获得更高的光通量,或者可以选择该光源的尺寸以使其尽可能的有利,例如尽可能的小。已经发现,利用根据本发明的光源获得了较好的结果,在该光源中的散射片具有V形横截面,V的顶点朝向凹面反射器。优选地,该顶点具有顶角γ,该顶角γ的值在120到160°范围内。
根据本发明的具有一个相应散射片的光源的一个实例是一种用于低压汞蒸汽气体放电灯的光源,其中该灯以及散射片和混合装置的形状是伸长的。特别适合将低压汞蒸汽气体放电灯制成具有不同的色温,例如分别为2700℃和6500℃的色温。当将具有这种不同色温的灯用于根据本发明的光源中时,根据所述灯工作时的强度比,可以从该光源获得色温为2700到6500℃范围内的均匀混合光,例如色温为5000℃的均匀混合光。
根据本发明的光源的一个实施例在附图中被图示出来,其中:
图1是根据本发明的光源的第一实施例的横截面图;
图2A是图1的光源的一个局部的横截面图;
图2B是根据本发明的光源的第二实施例的一个局部的横截面图。
图1表示了光源1,其包括凹面反射器2,该反射器的窗口边缘4限定了发光窗口5。该光源配备有位于平面C中的接触装置12,在该装置中容纳了图中的分别是色温为2700℃和6500℃的低压汞蒸汽放电灯的第一电灯6和第二电灯7。该光源进一步配备有反向反射器11,其具有位于平面T中的反向发光窗口13。该反向反射器位于接触装置12的与凹面反射器基本上相对的一侧,其与凹面反射器2相对并用其反向发光窗口面对后者。反向发光窗口以反向反射器的边缘15为界。该光源配备有在反向发光窗口中的散射片17,该散射片在所述边缘和散射片之间留有缝隙19,缝隙宽度为S。该散射片具有在垂直于附图平面的方向上延伸的长度并且配备有多个横向槽(图中未示出),每个横向槽的长度为30mm、宽度为1.5mm,其相互间隔为30mm。该散射片以凸面形状面对凹面反射器,并具有V形横截面,该散射片具有位于平面C和平面T之间的外部边缘23。该散射片具有顶点25,其顶角为γ,该顶角γ的值在120到160°范围内,图中为135°。该光源进一步配备有混合装置21,其沿着边缘15延伸并从该边缘延伸到缝隙19中。
图2A详细展示了混合装置21,该混合装置被夹在反向反射器11的边缘15附近。该混合装置可以由玻璃或透明合成树脂制成,例如PMMA(珀斯佩克斯有机玻璃或聚甲基丙烯酸甲酯)或PC(聚碳酸脂)。该混合装置包括多个互连的透光棱镜31,每个棱镜具有各自的底部33,以使得每个棱镜的底部具有和其它所有棱镜的底部基本上相同的指向。每个棱镜具有顶角β,该顶角β的值在80到100°范围内,图中为90°。该附图还表示了来自散射片17并入射到混合装置上的光在通过该混合装置之后通过了发光窗口5。作为对比,通过缝隙19入射到混合装置上的光被这些混合装置反射到反向反射器11。
图2B详细展示了根据本发明的光源的第二实施例。在反向反射器11的边缘15上,在略微转动了的位置上提供了该混合装置21的多个棱镜31。棱镜的底部33与反向发光窗口的平面T围起的角度为α,该角度α的值在0到15°范围内,图中为7°。

Claims (11)

1.一种光源,包括:
具有由光源的窗口边缘限定的发光窗口的反射器;
用于至少容纳第一和第二电灯的接触装置;
与凹面反射器相对放置的凹面反向反射器,它被放置于接触装置的与该凹面反射器相对的一侧,所述反向反射器以位于平面T内的反向发光窗口面向凹面反射器,该反向发光窗口由反向反射器边缘限定,
其特征在于,该光源配备有在反向发光窗口中的散射片,同时在反向反射器和散射片之间留有缝隙,同时该光源进一步配备有混合装置,当在垂直于平面T的方向上观察时,该混合装置相对于该缝隙放置。
2.根据权利要求1所述的光源,其特征在于,该混合装置沿着该边缘延伸并从该边缘延伸到缝隙上。
3.根据权利要求1或2所述的光源,其特征在于,该混合装置包括透光棱镜。
4.根据权利要求3所述的光源,其特征在于,该棱镜具有与反向发光窗口的平面T成角度α的底部,该角度α的值在0到15°范围内。
5.根据权利要求3或4所述的光源,其特征在于,该棱镜具有顶角β,该顶角β的值在80到100°范围内。
6.根据权利要求4或5所述的光源,其特征在于,混合装置包括多个互连的、部分重叠的棱镜,每个棱镜分别具有和其它棱镜的底部基本上相同的指向的底部。
7.根据前述权利要求中任一项所述的光源,其特征在于,该散射片配备有横向槽,所述横向槽在横切散射片纵向的方向上延伸。
8.根据权利要求7所述的光源,其特征在于,该光源配备有与横向槽相对的、位于散射片和反射器之间的混合装置。
9.根据前述权利要求中任一项所述的光源,其特征在于,该散射片以凸面形状面对凹面反射器,并且该散射片具有位于通过接触装置的平面C和平面T之间的外部边缘。
10.根据权利要求7、8或9所述的光源,其特征在于,该散射片具有V形横截面。
11.根据权利要求10所述的光源,其特征在于,该散射片具有顶角为γ的顶点,该角度γ的值在120到160°范围内。
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