[發明專利]具有燈和反射器的大功率照明器

無效

• 申請號: 200910137960.1
• 申請日: 2009-04-28
• 公開（公告）號: CN101571261A
• 公開（公告）日: 2009-11-04
• 發明（設計）人: A·梅爾滕斯;S·克爾納;D·泰代斯基;H·瓦格納
• 申請（專利權）人: 奧爾照明有限責任公司
• 主分類號: F21V7/04
• 分類號: F21V7/04;F21V7/10;F21V7/22
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 侯鳴慧

技術領域

本發明涉及一種大功率照明器，該大功率照明器具有至少一個燈和一個部分地圍繞燈的反射器，該反射器用于將由燈發出的光聚束成一個定向射束，其中，反射器具有一個反射內表面，該反射內表面由于到燈的距離不同而具有一些具有不同要求的區域。

背景技術

在此所述類似的大功率照明器例如是用于數字投影的光源以及用于對舞臺、建筑物及類似物進行照射的聚光燈。由于燈例如鹵素燈、尤其是超高壓水銀燈的高功率，包圍燈的反射器受制于其熱負荷極限，因為由燈發出的熱輻射通常與燈的光功率成比例。但因為照明器的結構尺寸不應以與所使用的光功率或熱功率相同的程度提高，所以反射器每單位表面的熱負荷強烈上升，由此達到對于反射器體的長期熱形狀穩定性關系重大的臨界值，如轉變溫度、軟化溫度和額定平均線熱膨脹系數。轉變溫度和軟化溫度是所述體的長期熱形狀穩定性的參數，而額定平均線熱膨脹系數a反映所述體對短期溫度變化的耐抗性。

具有很小的通常適用于反射器的線膨脹系數a的玻璃類型是硼硅酸鹽玻璃，這種硼硅酸鹽玻璃如以商標(Schott股份公司，美因茲)在市場上出售。但這種玻璃類型對于上述應用情況受制于其負荷極限，由此，必須使用替代材料。

作為替代材料尤其是適用玻璃陶瓷，這種玻璃陶瓷尤其抗耐短期溫度變化，這種溫度變化如當閉合的聚光燈系統中的發光器接通或關斷時產生。因此，在高功率聚光燈的情況下優選使用玻璃陶瓷反射器，在這種玻璃陶瓷反射器中產生熱引起的破裂之前，這種玻璃陶瓷反射器具有明顯高的交變溫度耐抗性。但玻璃陶瓷反射器的缺點尤其在于與用玻璃組合物例如制成的、尺寸可比較的、按照標準的反射器相比其制造成本高。此外，用玻璃陶瓷制造的反射器在內反射器面被涂覆時具有技術缺點——當其通過涂覆方法、尤其是PICVD方法(Plasma-Impulse-Chemical-Vapor-Deposition)來制造時，因為該方法基于將微波輸入耦合到待涂覆的區域中。玻璃陶瓷根據其陶瓷化狀態對于微波具有明顯變動的穿透性或明顯不同的吸收能力。由此，涂層參數以及由此在涂覆過程中得到的涂層特性如透射能力、光學折射值以及機械或化學涂層特性強烈地與反射器材料的陶瓷化狀態相關。由此，尤其是特性保持相同的大玻璃陶瓷反射器的批量生產非常困難。反射器材料的涂層意義重大，因為這種涂層在多數情況下這樣構造，使得該涂層不僅鏡面反射盡可能多的光，而且同時使光源(燈)的熱輻射穿透反射器，由此，在光路中相繼的光學部件如透鏡漫射盤或濾波器承受顯著低的熱負荷。為了將盡可能多的熱輻射從反射器輸出耦合，涂層必須這樣構造，使得該涂層在約400至700nm的可見范圍內反射盡可能多的光，以便產生高的鏡面作用，而在緊接其后的高于700nm的波長范圍(近紅外范圍)內，盡可能大部分的熱輻射應穿過涂層。這種紅外輻射于是通常在很大程度上不僅穿過涂層，而且穿過反射器材料，由此，該紅外輻射被直接從聚光燈系統輸出耦合。

這樣一種用于所謂冷光鏡系統的涂層在舞臺聚光燈和用于數字投影(例如電影投影)的投影儀中廣泛流行并且不可通過簡單的金屬涂層實現。而是必須施加一系列具有不同折射指數的光學干涉交替層。這種干涉層系統也用于其它應用情況，如UV保險濾波器、色轉換濾波器、帶通濾波器、反射消除層等等，因此已經充分公知。這種干涉層系統由交替地高折射率和低折射率的層構成，這些層在視覺范圍內必須足夠透明。尤其適用于低折射率的層的是具有約1.45折射值的二氧化硅SiO2，因為該二氧化硅非常透明并且可承受非常高的熱負荷。

作為高折射率的層，大多使用用具有2.4至2.5折射值的二氧化鈦TiO2制成的層，但其中該材料不是非常耐抗溫度并且經常在可見范圍內容易吸收。具有約2.35折射值的五氧化二鈮Nb2O5具有類似特性。

作為交替層系統中的透明的并且熱穩定的高折射率的材料大多使用氧化鋯ZrO2或五氧化二鉭Ta2O5。但這兩種在其它情況下在高熱負荷下很好地適用于冷光鏡的材料具有缺點：它們的折射值與具有約2.05至2.15的氧化鈦的折射值相比明顯低。由此，在干涉層系統中需要明顯多的用ZrO2和SiO2或用Ta2O5和SiO2制成的交替層，以便實現與在用TiO2和SiO2制成的交替層系統中相同的光譜曲線特性，這對反射器的涂層成本產生不利影響。

因此，存在具有不同優點和缺點的系統供反射器的涂層使用。通常，高的溫度穩定性產生高的制造成本，這尤其是對于較大的反射器尤其起決定作用。

發明內容

因此，本發明的問題在于，可將確定的基本材料和涂層的優點用于反射器，但達到合理的制造成本。