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Technisches Gebiet
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Vorliegende
Erfindung betrifft eine Hochleistungslampe, insbesondere eine Hochleistungshalogenlampe
für die
Studio-, Film- und Bühnenbeleuchtung,
mit einem mindestens eine Glühwendel
umgebenden Lampengefäß.
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Stand der Technik
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Für die Studio-,
Film- und Bühnenbeleuchtung
werden Lampen eingesetzt, die eine besonders hohe Lichtleistung
bereitstellen. Dazu werden spezielle Halogenbrenner verwendet, die
geeignet sind, bis zu mehreren Tausend Watt Leistung abzugeben.
Diese Halogenbrenner werden dann in Scheinwerfer eingesetzt. Ein Beispiel
für einen
solchen Scheinwerfer ist eine PAR-Lampe, die einen parabolischen
Reflektor insbesondere aus Aluminium und eine Abdeckung aufweisen.
Abhängig
von der Form der Abdeckung können
Spot- oder Weitwinkelbeleuchtungen realisiert werden.
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Um
verschiedene Farbeffekte auf der Bühne oder während Filmaufnahmen zu erreichen,
werden vor den Scheinwerfer Farbfilter montiert, die eine Farbkorrektur
des vom Scheinwerfer abgegebenen Lichts bewirken.
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Zwar
sind diese Farbfilter in den verschiedensten Farben erhältlich,
sind jedoch sehr temperaturempfindlich und altern aufgrund der durch
die hohe Leistung des Scheinwerfers entstehende große Hitzeeinwirkung
sehr schnell. Dadurch haben solche Farbfilter oftmals nur eine Lebens dauer
von ein paar Stunden. Im Gegensatz dazu beträgt die Lebensdauer eines Scheinwerfers
hunderte bis tausende von Betriebsstunden. Ist der Farbfilter zudem
fest mit dem Scheinwerfer verbunden, muss der gesamte Scheinwerfer
ausgewechselt werden, was auch unter Umweltaspekten nicht wünschenswert
ist.
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Darstellung der Erfindung
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Film-, Studio-
oder Bühnenbeleuchtung bereitzustellen,
deren Farbgebung in etwa der Lebensdauer des Scheinwerfers entspricht.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch eine Hochleistungslampe, insbesondere eine Hochleistungshalogenlampe
für eine
Studio-, Film- und/oder Bühnenbeleuchtung,
mit einem mindestens eine Glühwendel
umgebenden Lampengefäß, wobei
das Lampengefäß mit einem
Interferenzfilter beschichtet ist.
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Unter
dem Bergriff Hochleistungslampe sind hier Lampen mit einer elektrischen
Leistungsaufnahme von mehr als 200 W, insbesondere mehr als 300
W, bis zu mehreren 1000 W zu verstehen. Aufgrund des Lichtverlusts,
der durch den erfindungsgemäßen Interferenzfilter
verursacht wird, wären
nämlich
Lampen mit geringerer Leistungsaufnahme für die Studio-, Film- bzw. Bühnenbeleuchtung
nicht geeignet.
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Die
Interferenzfilterbeschichtung für
die Änderung
der Farbe bei Lampen ist aus dem Kfz-Bereich bekannt. Dabei werden
jedoch nur niederwattige Lampen mit Wattnennleistungen unter 100
Watt eingesetzt, bei denen die Temperaturbelastung relativ gering
ist.
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Überraschenderweise
hat sich gezeigt, dass die Interferenzbeschichtung auch bei Hochleistungslampen
mit entsprechend großer
Hitzeentwicklung stabil bleibt. Insbesondere zeigt die Verwendung
von Nb2O5 statt
TiO2 als optisch hochbrechendes Schichtmaterial,
dass die Beschichtung auch im Hochtemperaturbereich bis 900°C stabil
bleibt. Dadurch ist vorteilhafterweise auch eine Beschichtung von
Hochleistungslampen mit einer Nennleistung von bis über Tausend
Watt möglich.
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Dadurch
können
vorteilhafterweise auch Studio-, Film- und Bühnenbeleuchtungen bereitgestellt
werden, deren Farbeffekte langlebig sind.
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Die
unterschiedlichen Farbgebungen der Lampen können durch unterschiedliche
Schichtdesigns – also
unterschiedliche Schichtdicken und Schichtabfolgen – erreicht
werden.
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Zudem
kann es vorteilhaft sein, die Schichtdicken entsprechend der Lampengefäßgeometrie
anzupassen, um eine gleichmäßige Beleuchtung
zu erreichen.
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Neben
Hochleistungshalogenglühlampen
kommen erfindungsgemäß auch Hochleistungsentladungslampen
in Betracht. Entscheidend ist in diesem Zusammenhang nämlich nur
die für
die Studio-, Film- und Bühnenbeleuchtung
hohe Lichtleistung einer Hochleistungslampe. Aufgrund der hohen
Wandtemperaturen sind die Hochleistungslampengefäße üblicherweise aus Quarzglas.
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Weitere
Vorteile und vorteilhafte Ausführungsbeispiele
sind in den Unteransprüchen,
der Beschreibung und den Zeichnungen definiert.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Im
Folgenden soll die Erfindung anhand eines in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispiels
weiter verdeutlicht werden. Das Ausführungsbeispiel ist rein exemplarischer
Natur und soll nicht dazu verwendet werden, den Rahmen der Erfindung
darauf einzuschränken.
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Es
zeigen:
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1 Eine
schematische Darstellung eines PAR-Scheinwerfers mit erfindungsgemäßer Hochleistungslampe;
und
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2 einen
vergrößerten Bereich
der in 1 dargestellten Hochleistungslampe mit erfindungsgemäßer Beschichtung.
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Bevorzugte Ausführung der
Erfindung
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1 zeigt
einen Querschnitt durch einen PAR-Scheinwerfer, der für die Studio-, Film- und Bühnenbeleuchtung
eingesetzt wird. Ein solcher PAR-Scheinwerfer besteht aus einer
Einbaulampe 2 mit einer hohen Leistung, hier einer Hochleistungshalogenlampe
für 230
Volt und mit einer Leistungsaufnahme von 1000 Watt, die zumindest
abschnittsweise von einem Reflektor 4 umgeben ist. Der
Reflektor 4 ist vorzugsweise parabolisch ausgebildet und
weist eine reflektierende Oberfläche
oder Beschichtung auf. Der Reflektor 4 selbst besteht vorteilhafterweise
aus Aluminium, um das Gesamtgewicht der Lampe zu reduzieren.
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Der
Reflektor 4 ist von einer Streuscheibe 8 abgedeckt,
wobei der von dem Reflektor und der Streuscheibe begrenzte Raum
mit Luft gefüllt
ist. In einen Reflektorhals 10 ist ein Sockel 12 eingesetzt,
der den Endbereich der Einbaulampe 2 aufnimmt, und über den
die Einbaulampe 2 mit Strom versorgt wird.
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Eine
für den
Einbau in einer PAR-Lampe verwendete Halogenlampe 2 besteht
bspw. aus einer Wendel 14, die in mehrere Wendelabschnitte 16, 18 und 20 aufgeteilt
sein kann und bspw. mittels einer Balkengestelltechnik befestigt
ist. Dabei weist eine solche Halogenlampe ein Balkengestell 22 auf,
das zwei Wendelhalter 24, 26 mit hakenförmigen Krümmungen
aufweist, die in einem Lampengefäß 28 lagefixiert
sind. Die zwei Wendelhalter 24, 26 sind in ihrer
Lage zueinander durch einen Querbalken 30 aus Quarzglas
fixiert, wobei die beiden Wendelhalter 24, 26 in
einer Ebene liegen.
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Das
Lampengefäß 28 ist über eine
einseitige Quetschung 32 abgedichtet, in der Endabschnitte 34 der Wendel 14 über Stromzuführungen
und jeweils eine Molybdänfolie
mit aus der Quetschdichtung herausführenden Kontaktstiften 36 verbunden
sind, die wiederum die Kontaktfahnen 38 des Sockels 12 kontaktieren.
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Die
Glühwendelanordnung
kann dabei auf die Reflektorkontur abgestimmt sein. Zudem kann die Streuscheibe 8 je
nach Anwendungsfall und gewünschtem
Raumwinkel (stumpfwinklig für
Flächenbestrahlung oder
spitzwinklig für
Punktbestrahlung), glatt oder mit Facettierung ausgeführt sein.
Alternativ zu der Einstellung des Raumwinkels über die Streuscheibe 8 könnte dies
auch über
eine Facettie rung des Reflektors selbst erfolgen, wobei dann auf
eine Streuscheibe verzichtet werden kann.
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Das
Lampengefäß 28 weist
an seiner Außenseite
erfindungsgemäß eine Beschichtung 40 auf. 2 zeigt
einen vergrößerten Abschnitt
des Lampengefäßes mit
der erfindungsgemäßen Beschichtung 40.
Die Beschichtung ist vorzugsweise ein Interferenzfilter aus einer
Abfolge von optisch niedrigbrechenden und optisch hochbrechenden
Schichten, wobei die erste lampengefäßseitige Schicht eine optisch
niedrigbrechende Schicht ist.
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Im
Folgenden wird als besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel eine Beschichtung
beschrieben, die dazu ausgelegt ist, gelbes Licht bereitzustellen.
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Dazu
wird das Lampengefäß mit einer
Abfolge von 15 alternierend angeordneten optisch niedrigbrechenden
und optisch hochbrechenden Schichten beschichtet, wobei als optisch
niedrigbrechendes Schichtmaterial SiO
2 und
als optisch hochbrechendes Schichtmaterial TiO
2 oder
vorzugsweise für
eine höhere
Temperaturbeschichtung NB
2O
5 verwendet
wird. Eine solche gelbes Licht bereitstellende Interferenzbeschichtung ist
bspw. in Tabelle 1 beschrieben.
| Interferenzfilterbeschichtung
des Lampengefäßes |
| Schicht-Nr. | Art
der Schicht | Schichtdicke
[nm] |
| 1 | SiO2 | 79,8 |
| 2 | Nb2O5 | 37,2 |
| 3 | SiO2 | 74,4 |
| 4 | Nb2O5 | 48,1 |
| 5 | SiO2 | 74,4 |
| 6 | Nb2O5 | 48,1 |
| 7 | SiO2 | 74,4 |
| 8 | Nb2O5 | 48,1 |
| 9 | SiO2 | 74,4 |
| 10 | Nb2O5 | 48,1 |
| 11 | SiO2 | 74,4 |
| 12 | Nb2O5 | 48,1 |
| 13 | SiO2 | 70,8 |
| 14 | Nb2O5 | 18,2 |
| 15 | SiO2 | 32,7 |
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Für eine besonders
gleichmäßige Lichtabgabe
und Farbverteilung, kann zudem abhängig von der Geometrie des
Lampengefäßes die
Schichtdicke in verschiedenen Bereichen des Lampengefäßes variiert
werden.
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Abhängig von
dem jeweilig gewählten
Schichtdesign können
neben dem hier beispielhaft dargestellten gelben Farbton, alle Farben
des Spektrums erreicht werden. Dazu werden dann Schichtdicken und
Schichtabfolgen neu berechnet.
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Offenbart
wird eine Hochleistungslampe, insbesondere eine Hochleistungshalogenlampe
für Studio-, Film-
und/oder Bühnenbeleuchtung,
mit einem eine Glühwendel
umgebenden Lampengefäß, wobei
das Lampengefäß eine Interferenzfilterbeschichtung
aufweist.