DE102009053822A1

DE102009053822A1 - Temperature radiator with selective spectral filtering

Info

Publication number: DE102009053822A1
Application number: DE102009053822A
Authority: DE
Inventors: Werner Halbritter; Christoforos Kazazis; Reinhard Schäfer; Wolfgang Seitz; Reinhold Wittkötter
Original assignee: Osram GmbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2009-11-18
Filing date: 2009-11-18
Publication date: 2011-05-19
Also published as: WO2011061058A1

Abstract

Offenbart wird ein Temperaturstrahler, insbesondere eine Glühlampe oder Halogenglühlampe, der eine Interferenzbeschichtung aufweist, die im Spektralbereich zwischen 600 nm bis 1400 nm einen Wasserfiltereffekt bewirkt, so dass ein Nutzlicht besonders für therapeutische Wärmebehandlung der Haut geeignet ist.Disclosed is a temperature radiator, in particular an incandescent lamp or halogen incandescent lamp, which has an interference coating which causes a water filter effect in the spectral range between 600 nm and 1400 nm, so that useful light is particularly suitable for therapeutic heat treatment of the skin.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft einen Temperaturstrahler, insbesondere eine Glühlampe oder eine Halogenglühlampe, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft insbesondere einen Temperaturstrahler, der aufgrund herausgefilterter Strahlungsanteile als therapeutischer Infrarot-Wärmestrahler geeignet ist.The invention relates to a temperature radiator, which is suitable due to filtered radiation components as a therapeutic infrared heat radiator.

Unter dem Begriff Temperaturstrahler soll in diesem Zusammenhang eine Strahlungsquelle verstanden werden, die aufgrund ihrer Materialtemperatur (Oberflächentemperatur) elektromagnetische Strahlung im Wesentlichen nach dem Plankschen Strahlungsgesetz emittiert. Als Temperaturstrahler in diesem Sinne gelten insbesondere auch Glühlampen sowie Halogenglühlampen.In this context, the term thermal radiator is to be understood to mean a radiation source which, due to its material temperature (surface temperature), emits electromagnetic radiation substantially in accordance with Plank's law of radiation. In particular, incandescent lamps and halogen incandescent lamps also apply as temperature radiators in this sense.

Stand der TechnikState of the art

Eine auf der Erde ankommende elektromagnetische Sonnenstrahlung im sichtbaren, ultravioletten und infraroten Spektralbereich wird durch Wasserdampf in der Erdatmosphäre gefiltert, was als Wasserfilterung bezeichnet wird. Durch diese Wasserfilterung werden Strahlungsanteile der Sonnenstrahlung speziell im Infrarotbereich gemindert, die ansonsten durch Wechselwirkung mit Wassermolekülen in menschlichen Hautschichten eine unerwünschte thermische Belastung verursachen würden.An incoming solar electromagnetic radiation in the visible, ultraviolet and infrared spectral range is filtered by water vapor in the Earth's atmosphere, which is referred to as water filtration. By this water filtering radiation components of solar radiation are reduced especially in the infrared range, which would otherwise cause an undesirable thermal load by interaction with water molecules in human skin layers.

Die Wasserfilterung vermindert die Strahlungsanteile innerhalb des Infrarot A (ca. 780 bis 1400 nm) in charakteristischer Weise (Wasserbanden) und reduziert auch die längerwelligen Strahlungsanteile größer als 1400 nm (Infrarot B und C Bereiche). Das innerhalb des Infrarot A verbleibende Nutzspektrum stellt überwiegend Strahlung mit gutem Eindringvermögen in das Gewebe der menschlichen Hautschichten dar und erlaubt gegenüber ungefilterter Infrarotstrahlung einen erhöhten Energieeintrag in tieferes Gewebe bei gleichzeitig geringerer thermischer Belastung der oberen Hautschichten.The water filtration reduces the radiation components within the infrared A (about 780 to 1400 nm) in a characteristic manner (water bands) and also reduces the longer-wave radiation components greater than 1400 nm (infrared B and C ranges). The useful spectrum remaining within the infrared A predominantly represents radiation with good penetration into the tissue of the human skin layers and, compared to unfiltered infrared radiation, allows an increased energy input into deeper tissue with simultaneously lower thermal stress on the upper skin layers.

Aus der DE 101 16 763 C1 ist eine therapeutische Beleuchtungsanordnung bekannt, bei der Strahlung einer Glühlampe mittels einer mit Wasser gefüllten Küvette (Wasserfilter) gefiltert wird. Die den Wasserfilter verlassende Strahlung ist somit um für therapeutische Zwecke unerwünschte Strahlungsanteile vermindert.From the DE 101 16 763 C1 For example, a therapeutic lighting arrangement is known in which radiation from an incandescent lamp is filtered by means of a water-filled cuvette (water filter). The radiation leaving the water filter is thus reduced by unwanted radiation components for therapeutic purposes.

Diese bekannte Beleuchtungsanordnung birgt allerdings den Nachteil, dass die Küvette aufgrund der hohen Wärmebelastung durch die Strahlung mittels eines Kühlrings gekühlt werden muss. Die Küvette darf ferner, beispielsweise während eines Transports oder Versands der therapeutischen Beleuchtungsanordnung, keinem starken Temperaturwechsel sowie keinen Kältegraden ausgesetzt sein, da sonst Beschädigungen der Küvette durch einen Wechsel des Aggregatszustands des Wassers oder durch Volumenänderungen des Wassers auftreten können. Darüber hinaus stellt die Bereitstellung einer Küvette als Wasserfilter in Kombination mit der Beleuchtungsanordnung einen erhöhten apparativen Aufwand dar.However, this known lighting arrangement has the disadvantage that the cuvette must be cooled by the radiation by means of a cooling ring due to the high heat load. The cuvette must also, for example, during transport or shipping the therapeutic lighting arrangement, be exposed to a strong temperature change and no degrees of cold, otherwise damage to the cuvette may occur by a change in the state of aggregation of the water or by volume changes of the water. In addition, the provision of a cuvette as a water filter in combination with the lighting arrangement represents an increased expenditure on equipment.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Technologie zu entwickeln, mit der eine Infrarot-Beleuchtungsanordnung für therapeutische Zwecke zur Verfügung gestellt wird, die ökonomisch herstellbar ist und in der Lage ist, einen Wasserfilter-Effekt auszuüben, ohne dass komplizierte und kostenintensive Anordnungen, wie beispielsweise eine Küvette mit Wasser, notwendig sind.The object of the present invention is to develop a technology with which an infrared illumination arrangement for therapeutic purposes is provided, which is economical to produce and is able to exert a water filter effect, without complex and expensive arrangements, such as a cuvette with water, are necessary.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Temperaturstrahler, insbesondere in Form einer Glühlampe oder Halogenglühlampe, gemäß Patentanspruch 1.This object is achieved with a temperature radiator, in particular in the form of an incandescent lamp or halogen incandescent lamp, according to claim 1.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.Particularly advantageous embodiments can be found in the dependent claims.

Erfindungsgemäß weist ein Temperaturstrahler, insbesondere eine Glühlampe oder eine Halogenglühlampe, einen Interferenzfilter zum Filtern der von dem Temperaturstrahler emittierten Strahlung auf. Der Interferenzfilter hat dabei etwa die Wirkung eines Wasserfilters.According to the invention, a temperature radiator, in particular an incandescent lamp or a halogen incandescent lamp, has an interference filter for filtering the radiation emitted by the temperature radiator. The interference filter has about the effect of a water filter.

Diese Lösung hat den Vorteil, dass der Temperaturstrahler keine externe, kostenintensive und temperaturempfindliche Küvette als Wasserfilter – wie im Eingang erläuterten Stand der Technik – aufweist. Dadurch kann der Temperaturstrahler beispielsweise als kompakte und kostengünstige therapeutische Leuchte eingesetzt werden.This solution has the advantage that the temperature radiator has no external, cost-intensive and temperature-sensitive cuvette as a water filter - as explained in the input prior art - has. As a result, the temperature radiator can be used, for example, as a compact and inexpensive therapeutic light.

Mit Vorteil hat der Interferenzfilter einen Wasserfiltereffekt in einem Spektralbereich der Strahlung zwischen 600 bis 1400 nm.Advantageously, the interference filter has a water filter effect in a spectral range of radiation between 600 to 1400 nm.

Der Interferenzfilter kann als ein Schichtsystem aus einer Mehrzahl von Schichten ausgebildet sein.The interference filter may be formed as a layer system of a plurality of layers.

Der Interferenzfilter ist mit geringem vorrichtungstechnischem Aufwand als Interferenzbeschichtung auf zumindest einer Komponente des Temperaturstrahlers aufbringbar.The interference filter can be applied with minimal device complexity as an interference coating on at least one component of the thermal radiator.

Vorzugsweise ist/sind die zumindest eine Komponente ein Lampenkolben, ein Reflektor, eine Frontscheibe und/oder ein externes Planfilter. Wenn der Temperaturstrahler als Glühlampe oder Halogenglühlampe ausgebildet ist, kann bei geeignet geformtem und interferenzbeschichtetem Lampenkolben Wärme auf die Lampenwendel zurückgestrahlt werden. Hierdurch wird die Lampenwendel aufgeheizt, womit unter Konstanthaltung einer Temperatur der Lampenwendel eine elektrische Eingangsleistung reduziert werden kann (Leistungseinsparung).Preferably, the at least one component is / are a lamp bulb, a reflector, a Windscreen and / or an external plan filter. If the thermal radiator is designed as an incandescent lamp or halogen incandescent lamp, with a suitably shaped and interference-coated lamp bulb, heat can be radiated back onto the lamp filament. As a result, the lamp filament is heated, whereby an electric input power can be reduced while maintaining a constant temperature of the lamp filament (power saving).

Bevorzugterweise ist jeweils eine Schicht des Schichtsystems aus einem Material mit niedrigem Brechungsindex und eine Schicht aus einem Material mit hohem Brechungsindex abgewechselt.Preferably, each one layer of the layer system of a material of low refractive index and a layer of a material having a high refractive index alternated.

Die Schicht aus dem Material mit niedrigem Brechungsindex kann ein Material umfassen, das aus einem Oxid oder einem Nitrid oder aus einem Oxinitrid aus einem der Metalle Si, Zr, Al, Sn, ZN sowie aus Mischungen derselben besteht (beispielsweise SiO₂, ZrO₂, Al₂O₃). Ein bevorzugtes Material für die Schicht aus einem Material mit niedrigem Brechungsindex ist SiO₂.The layer of the low refractive index material may comprise a material consisting of an oxide or a nitride or an oxynitride of one of the metals Si, Zr, Al, Sn, ZN and mixtures thereof (for example SiO ₂ , ZrO ₂ , Al ₂ O ₃ ). A preferred material for the layer of low refractive index material is SiO ₂ .

Das Material der Schicht mit hohem Brechungsindex umfasst beispielsweise ein Material aus einem Oxid oder aus einem Nitrid oder aus einem Oxinitrid aus einem der Metalle Nb, Ti, Ta, Hf, sowie Mischungen derselben (beispielsweise Nb₂O₅, TiO₂, HfO₂). Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, Nb₂O₅ als Schicht zu verwenden.The material of the high-refractive-index layer includes, for example, a material of an oxide or a nitride or an oxynitride of one of the metals Nb, Ti, Ta, Hf, and mixtures thereof (for example, Nb ₂ O ₅ , TiO ₂ , HfO ₂ ). , It has proven to be advantageous to use Nb ₂ O ₅ as a layer.

Das Schichtsystem hat zum Beispiel mindestens 30 und höchstens 100 Schichten oder 40 bis 50 Schichten oder 46 Schichten.The layer system has, for example, at least 30 and at most 100 layers or 40 to 50 layers or 46 layers.

Es hat sich in der Praxis als vorteilhaft erwiesen, wenn eine Dicke der einzelnen Schichten aus einem Material mit niedrigem Brechungsindex im Bereich zwischen 5 nm bis 300 nm und aus einem Material mit hohem Brechungsindex im Bereich zwischen 5 nm bis 250 nm liegt.It has proven to be advantageous in practice if a thickness of the individual layers of a material with a low refractive index in the range between 5 nm to 300 nm and of a material with a high refractive index in the range between 5 nm to 250 nm.

Eine Gesamtdicke des Schichtsystems aus den Interferenzschichten liegt mit Vorteil im unteren Mikrometerbereich, vorzugsweise in einem Bereich von 1 bis 100 μm, wobei die Gesamtdicke in einem Bereich von 2 bis 10 μm besonders bevorzugt ist.A total thickness of the layer system of the interference layers is advantageously in the lower micrometer range, preferably in a range of 1 to 100 microns, the total thickness in a range of 2 to 10 microns is particularly preferred.

Das Schichtsystem kann abwechselnde Schichten aus SiO₂ und Nb₂O₅ mit einer Schichtanzahl von 46 umfassen.The layer system may comprise alternating layers of SiO ₂ and Nb ₂ O ₅ with a layer number of 46.

Alternativ ist/sind auf einer Oberfläche des Lampenkolbens eine zusätzliche Interferenzbeschichtung zur im Wesentlichen Absorption von Wellenlängen etwa unterhalb von 600 nm der Strahlung (Gelbfilter) und/oder eine zusätzliche Interferenzbeschichtung zur im Wesentlichen Absorption von Wellenlängen etwa oberhalb von 1400 nm der Strahlung (IR-Filter) aufgebracht. In der Zusammenwirkung emittiert der dergestalt ausgeführte Temperaturstrahler eine therapeutisch nutzbare Infrarotstrahlung im Wellenlängenbereich 600 bis 1400 nm, reduziert um die unerwünschten Strahlungsanteile kleiner als 600 nm und/oder größer als 1400 nm. Der eigentliche Wasserfiltereffekt wird dabei durch die auf dem Lampenkolben aufgebrachte Interferenzbeschichtung bewerkstelligt.Alternatively, an additional interference coating is present on a surface of the lamp bulb for substantially absorbing wavelengths below about 600 nm of the radiation (yellow filter) and / or an additional interference coating for essentially absorbing wavelengths above about 1400 nm of the radiation (IR radiation). Filter) applied. In the interaction, the temperature radiator designed in this way emits a therapeutically usable infrared radiation in the wavelength range 600 to 1400 nm, reduced by the undesirable radiation components less than 600 nm and / or greater than 1400 nm. The actual water filter effect is accomplished by the interference coating applied to the lamp envelope.

Der Temperaturstrahler wird insbesondere als therapeutischer Infrarot-Strahler, oder auf dem Gebiet der Wundheilung und Infektionsabwehr eingesetzt.The temperature radiator is used in particular as a therapeutic infrared radiator, or in the field of wound healing and infection defense.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Im Folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Die Figuren zeigen:In the following, the invention will be explained in more detail with reference to exemplary embodiments. The figures show:

1 eine schematische Seitenansicht des erfindungsgemäßen Temperaturstrahlers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; 1 a schematic side view of the thermal radiator according to the invention according to a first embodiment;

2 eine graphische Darstellung von Transmissionskurven des erfindungsgemäßen Temperaturstrahlers im Vergleich zu Spektren einer herkömmlichen Glühlampe, sowie einer herkömmlichen Glühlampe mit einer Küvette als Wasserfilter; 2 a graphical representation of transmission curves of the thermal radiator according to the invention compared to spectrums of a conventional incandescent lamp, and a conventional incandescent lamp with a cuvette as a water filter;

3 eine schematische Seitenansicht des erfindungsgemäßen Temperaturstrahlers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; 3 a schematic side view of the thermal radiator according to the invention according to a second embodiment;

4 eine schematische Seitenansicht des erfindungsgemäßen Temperaturstrahlers gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. 4 a schematic side view of the thermal radiator according to the invention according to a third embodiment.

Detaillierte Beschreibung der vorliegenden ErfindungDetailed description of the present invention

In 1 ist in einer Seitenansicht ein als Halogenglühlampe 1 ausgebildeter Temperaturstrahler gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt. Der Halogenglühlampe 1 liegt beispielsweise die Halogenglühlampe der Firma Osram mit der Produktbezeichnung „DECOSTAR 41870FL/12 V/50W” zu Grunde. Die Halogenglühlampe 1 hat einen Interferenzfilter 2, der die Wirkung eines eingangs im Stand der Technik erläuterten Wasserfilters aufweist. Mit dem Interferenzfilter 2 wird von der Halogenglühlampe 1 emittierte elektromagnetische Strahlung im roten und infraroten Wellenlängenbereich von ca. 600 nm bis ca. 1400 nm mittels einer speziellen Interferenzbeschichtung dergestalt gefiltert, dass die resultierende Nutzstrahlung ein Spektrum aufweist, das dem Spektrum eines Temperaturstrahlers nach Durchgang durch ein eingangs im Stand der Technik erläuterten Wasserfilter (Wasserküvette) entspricht.In 1 is in a side view as a halogen bulb 1 trained temperature radiator according to a first embodiment shown. The halogen light bulb 1 For example, the halogen incandescent lamp from Osram is based on the product designation "DECOSTAR 41870FL / 12 V / 50W". The halogen bulb 1 has an interference filter 2 which has the effect of an initially explained in the prior art water filter. With the interference filter 2 is from the halogen bulb 1 emitted electromagnetic radiation in the red and infrared wavelengths of about 600 nm to about 1400 nm filtered by means of a special interference coating in such a way that the resulting useful radiation has a spectrum that the spectrum of a thermal radiator after passing through an initially explained in the prior art water filter ( Water cuvette).

Der Interferenzfilter 2 ist als Interferenzbeschichtung 3 zumindest abschnittsweise auf einer Oberfläche eines Lampenkolbens 4 aus Quarzglas aufgebracht. Dieser ist mit einem in der 1 linken Abschnitt in einem etwa kreiszylinderförmigen Sockelabschnitt 6 eines Reflektors 8 aufgenommen. Der Reflektor 8 umgreift den gesamten Lampenkolben 4 mit einem im Wesentlichen halbkugelförmigen Reflektorabschnitt 10. In dem Lampenkolben 4 ist eine Glühwendel 12 aufgenommen. Diese ist elektrisch über zwei Stromzuführungen 14, 16 kontaktiert, die aus dem abgedichteten Lampenkolben 4 geführt sind und aus dem Sockelabschnitt 6 nach links in der 1 auskragen. The interference filter 2 is as an interference coating 3 at least in sections on a surface of a lamp envelope 4 made of quartz glass. This is one in the 1 left section in an approximately circular cylindrical base portion 6 a reflector 8th added. The reflector 8th surrounds the entire lamp bulb 4 with a substantially hemispherical reflector portion 10 , In the lamp bulb 4 is a filament 12 added. This is electrically via two power supply lines 14 . 16 contacted from the sealed lamp envelope 4 are guided and out of the base section 6 to the left in the 1 protrude.

Die auf dem Lampenkolben 4 aufgebrachte Interferenzbeschichtung 3 hat einen Wasserfiltereffekt im Spektralbereich von etwa 600 bis 1400 nm, womit die von der Glühwendel 12 emittierte Strahlung von der Interferenzbeschichtung 3 gefiltert wird.The on the lamp piston 4 applied interference coating 3 has a water filter effect in the spectral range of about 600 to 1400 nm, bringing the filament from the filament 12 emitted radiation from the interference coating 3 is filtered.

Die Interferenzbeschichtung 3 ist als Schichtsystem aus Interferenzschichten bzw. Schichten aufgebaut, wobei sich jeweils eine Schicht aus einem Material mit niedrigem Brechungsindex und eine Schicht aus einem Material mit hohem Brechungsindex abwechseln. Üblicherweise ist dabei die erste unmittelbar auf dem Lampenkolben 4 aufgebrachte Schicht eine hoch brechende und die letzte vor dem Luftübertritt eine niedrig brechende Schicht. Dieses Schichtdesign bildet einen effektiven Interferenzfilter 2 für die Herausfilterung von Strahlungsanteilen aus einem Rot- und Infrarotbereich.The interference coating 3 is constructed as a layer system of interference layers or layers, wherein in each case a layer of a material of low refractive index and a layer of a material with a high refractive index alternate. Usually, the first is directly on the lamp bulb 4 applied layer a high refractive and the last before the air passage a low refractive layer. This layer design forms an effective interference filter 2 for filtering out radiation components from a red and infrared range.

Das Schichtsystem umfasst beispielsweise mindestens 30 und höchstens 100 Schichten. Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn das Schichtsystem 40 bis 50, insbesondere 46 Schichten umfasst.The layer system comprises, for example, at least 30 and at most 100 layers. It has proved to be particularly advantageous when the layer system 40 to 50 , especially 46 Includes layers.

In der vorliegenden Erfindung wird der Wasserfiltereffekt durch die Interferenzbeschichtung 3, die ein multiples Schichtsystem darstellt, erzielt. In Abhängigkeit der gewünschten Ausprägung des Reflektionsspektrums, wie Mittenlage und Breite der Absorptionsbereiche, kann bereits eine einzige Schicht der Interferenzbeschichtung 3 zu dem gewünschten Erfolg führen.In the present invention, the water filtering effect by the interference coating 3 , which represents a multiple layer system, achieved. Depending on the desired expression of the reflection spectrum, such as the center position and the width of the absorption regions, a single layer of the interference coating can already be used 3 lead to the desired success.

In der 2 ist eine graphische Darstellung von Transmissionskurven eines erfindungsgemäßen Temperaturstrahlers bzw. Halogenglühlampe 1 mit einem Interferenzfilter 2, siehe 1, im Vergleich zu Spektren einer herkömmlichen Halogenglühlampe, sowie einer herkömmlichen Halogenglühlampe mit einer Küvette als Wasserfilter, die eingangs im Stand der Technik erläutert ist, gezeigt.In the 2 is a graphical representation of transmission curves of a thermal radiator or halogen incandescent lamp according to the invention 1 with an interference filter 2 , please refer 1 , in comparison to spectra of a conventional halogen incandescent lamp, as well as a conventional halogen incandescent lamp with a cuvette as a water filter, which is explained in the background, shown.

Auf einer Ordinate der graphischen Darstellung ist dabei ein relativer Strahlungsanteil zwischen 0 und 100% an einer Gesamtstrahlung gezeigt. Eine Abszisse zeigt eine Wellenlänge zwischen 400 nm und 1700 nm. Ein Spektrum einer ungefilterten Strahlung der Halogenglühlampe zwischen 400 nm und 1700 nm ist mit der in der 2 obersten etwa gleichmäßig verlaufenden Transmissionskurve 18 dargestellt. Das Spektrum der Halogenglühlampe mit der Küvette als Wasserfilter (siehe Stand der Technik) offenbart eine zweite Transmissionskurve 20. Eine dritte Transmissionskurve 22 zeigt das Spektrum der erfindungsgemäßen Halogenglühlampe 1 mit dem Interferenzfilter 2 aus 1 mit Wirkung im Wellenlängenbereich 600 nm bis 1400 nm.An ordinate of the graphical representation shows a relative proportion of radiation between 0 and 100% of total radiation. An abscissa shows a wavelength between 400 nm and 1700 nm. A spectrum of unfiltered radiation of the halogen incandescent lamp between 400 nm and 1700 nm is similar to that in the 2 topmost approximately uniform transmission curve 18 shown. The spectrum of the halogen incandescent lamp with the cuvette as a water filter (see prior art) discloses a second transmission curve 20 , A third transmission curve 22 shows the spectrum of the halogen incandescent lamp according to the invention 1 with the interference filter 2 out 1 with effect in the wavelength range 600 nm to 1400 nm.

Aus 2 geht eindeutig hervor, dass die Transmissionskurve 22 der erfindungsgemäßen Halogenglühlampe 1 etwa im Bereich zwischen 600 nm bis 1400 nm einen gleichartigen Verlauf wie die Transmissionskurve 20 der Halogenglühlampe mit der Küvette als Wasserfilter hat. Somit ist gezeigt, das der Interferenzfilter 2 die gleichartige optische und damit auch therapeutische Wirkung wie die externe Küvette aufweist. Die Transmissionskurve 20, die der bekannten Halogenglühlampe mit Küvette als Wasserfilter entspricht, sowie die Transmissionskurve 22, die der erfindungsgemäßen Halogenglühlampe 1 aus 1 mit einem Schichtsystem entspricht, zeigen im charakteristischen Wellenlängenbereich von 600 bis 1400 nm einen nahezu übereinstimmenden Kurvenverlauf. Wie dem Fachmann geläufig ist, kann durch Variation der Interferenzschichten die Kurvenform 22 variiert und noch genauer an die Kurvenform 20 angepasst werden. Der Bereich von 600 bis 920 nm ergibt in beiden Fällen das charakteristische orangerötliche thermische Licht. Im NIR-Bereich von 920 bis 1050 nm sowie im NIR-Bereich von 1050 bis 1370 nm zeigen sich in beiden Fällen zwei charakteristische Wasser-Absorptionspeaks. Im IR-Bereich von 1370 bis 2200 nm erfolgt die vollständige Wasserabsorption, die bei der erfindungsgemäßen Glühlampe durch eine zusätzliches Interferenzbeschichtung (Kantenfilter) bewerkstelligt wird, was im Folgenden erläutert ist. Ebenso wird die Strahlung unterhalb von 600 nm durch eine zusätzliche Interferenzbeschichtung (Kantenfilter) gefiltert. Daraus folgt, dass die erfindungsgemäße Halogenglühlampe 1 die gleichen Wasserfilterungseigenschaften aufweist wie eine Halogenglühlampe, bei der ein zusätzlicher Wasserfilter in Form einer wassergefüllten Küvette eingesetzt ist.Out 2 clearly shows that the transmission curve 22 the halogen incandescent lamp according to the invention 1 approximately in the range between 600 nm to 1400 nm a similar course as the transmission curve 20 the halogen bulb has the cuvette as a water filter. Thus it is shown that the interference filter 2 has the same optical and thus therapeutic effect as the external cuvette. The transmission curve 20 , which corresponds to the known halogen incandescent lamp with cuvette as a water filter, as well as the transmission curve 22 , the halogen incandescent lamp according to the invention 1 out 1 corresponds to a layer system, show in the characteristic wavelength range of 600 to 1400 nm a nearly coincident curve. As is known to those skilled in the art, by variation of the interference layers, the waveform can 22 varies and even more accurate to the waveform 20 be adjusted. The range of 600 to 920 nm in both cases gives the characteristic orange-red thermal light. In the NIR range of 920 to 1050 nm and in the NIR range of 1050 to 1370 nm, in both cases, two characteristic water absorption peaks. In the IR range from 1370 to 2200 nm, the complete absorption of water takes place, which is accomplished in the case of the incandescent lamp according to the invention by an additional interference coating (edge filter), which is explained below. Likewise, the radiation below 600 nm is filtered by an additional interference coating (edge filter). It follows that the halogen incandescent lamp according to the invention 1 has the same Wasserfilterungseigenschaften as a halogen incandescent lamp, in which an additional water filter is used in the form of a water-filled cuvette.

In der 1 ist an den etwa halbkugelförmigen Reflektor 8 der Halogenglühlampe 1 an seiner Ringstirnfläche eine Frontscheibe 24 (Abschlussscheibe bzw. Frontglas) angeordnet. Diese ist etwa kreisförmig ausgebildet und erstreckt sich etwa senkrecht zur Zeichenebene der 1. Die Frontscheibe 24 weist eine zusätzliche Filterbeschichtung 26 auf, die als Kantenfilter ausgestaltet ist und im Wesentlichen Wellenlängen der Strahlung der Halogenglühlampe 1, die kleiner als 600 nm (Gelbfilter) sind, absorbiert. Der Kantenfilter kann zusätzlich oder anstelle der Filterbeschichtung 26 auf den Lampenkolben 4 mit der Interferenzbeschichtung 3 aufgebracht werden. An der inneren Oberfläche des Reflektors 8 ist eine weitere Filterbeschichtung 28 aufgebracht, die im Wesentlichen Wellenlängen der Strahlung der Halogenglühlampe 1 absorbiert, die größer als 1400 nm (IR-Filter) sind. Es ist denkbar, dass umgekehrt die Filterbeschichtung 28 die Wellenlängen der Strahlung kleiner als 600 nm und die Filterbeschichtung 26 die Wellenlängen größer als 1400 nm absorbiert.In the 1 is to the approximately hemispherical reflector 8th the halogen light bulb 1 on its ring end face a windshield 24 (Lens or front glass) arranged. This is approximately circular and extends approximately perpendicular to the plane of the 1 , The windscreen 24 has an additional filter coating 26 on, which is designed as an edge filter and essentially wavelengths of the radiation halogen bulb 1 which are smaller than 600 nm (yellow filter) are absorbed. The edge filter may additionally or instead of the filter coating 26 on the lamp bulb 4 with the interference coating 3 be applied. On the inner surface of the reflector 8th is another filter coating 28 applied, which are essentially wavelengths of radiation of the halogen incandescent lamp 1 absorbed larger than 1400 nm (IR filter). It is conceivable that, conversely, the filter coating 28 the wavelengths of radiation less than 600 nm and the filter coating 26 absorbs the wavelengths greater than 1400 nm.

Zusätzlich oder alternativ zur Filterbeschichtung 26 der Frontscheibe 24 ist ein auf dieser befestigter oder ein dieser vorgelagerter Kantenfilter anordbar, der im Wesentlichen Wellenlängen der Strahlung unter 600 nm und/oder über 1400 nm absorbiert. Dieser ist beispielsweise aus einer Planglasscheibe mit einer geeigneten Beschichtung gebildet.Additionally or alternatively to the filter coating 26 the windscreen 24 An attached on this or one of these upstream edge filter can be arranged, which absorbs substantially wavelengths of radiation below 600 nm and / or above 1400 nm. This is formed, for example, from a Planglasscheibe with a suitable coating.

Die erfindungsgemäße Glühlampe eignet sich hervorragend als Infrarot-Wärmestrahler. Die Wärmestrahlung weist ein hohes Eindringvermögen in ein Gewebe der menschlichen Haut bei geringer thermischer Belastung von oberen Hautschichten auf. Es wird ein therapeutisch nutzbares Wärmefeld im Gewebe erzeugt.The incandescent lamp according to the invention is outstandingly suitable as an infrared heat radiator. The heat radiation has a high penetration capacity into a tissue of the human skin with low thermal stress of upper skin layers. It creates a therapeutically usable heat field in the tissue.

Der Infrarot-Wärmestrahler wird bevorzugt auf dem Gebiet der Wundheilung und Infektionsabwehr eingesetzt.The infrared heat radiator is preferably used in the field of wound healing and infection defense.

3 stellt in einer schematischen Seitenansicht einen erfindungsgemäßen Temperaturstrahler als Halogenglühlampe 30 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel dar. Diese entspricht dabei weitestgehend dem Typen „HALOLINE 64701/230 V/300W” der Firma Osram. 3 is a schematic side view of a temperature radiator according to the invention as a halogen incandescent lamp 30 according to a second embodiment. This corresponds largely to the type "HALOLINE 64701/230 V / 300W" from Osram.

Die Halogenglühlampe 30 hat einen länglichen Lampenkolben 32, der an seinen beiden Endabschnitten jeweils eine Quetschbereich 34, 36 aufweist. In diesen sind die nicht dargestellten elektrischen Kontaktierungen für die in dem Lampenkolben 32 befindliche nicht dargestellte Glühwendel angeordnet. An den Quetschbereichen 34, 36 ist jeweils aus Keramik bestehendes Sockelelement 38, 40 befestigt, die zur Halterung und Kontaktierung des Lampenkolbens 32 in einer nicht dargestellten Lampenfassung dienen.The halogen bulb 30 has an elongated lamp bulb 32 , which at its two end sections in each case a squeezing area 34 . 36 having. In these are not shown electrical contacts for in the lamp envelope 32 located not shown filament arranged. At the pinch areas 34 . 36 is each made of ceramic base element 38 . 40 attached to the holder and contacting the lamp bulb 32 serve in a lamp holder, not shown.

Auf eine Oberfläche des Lampenkolbens 32 sind drei Interferenzbeschichtungen 42 übereinander aufgebracht. Die erste Interferenzbeschichtung 42 dient zur Reduzierung der Strahlung unterhalb einer Wellenlänge von 600 nm und die zweite Interferenzbeschichtung 42 zur Reduzierung der Strahlung oberhalb einer Wellenlänge von 1400 nm. Die dritte Interferenzbeschichtung 42 modifiziert das Nutzspektrum der Strahlung im Wellenlängebereich zwischen 600 nm und 1400 nm (siehe auch Transmissionskurve 22 aus der 2). Damit ist eine reflektorlose Halogenglühlampe realisiert, die auch ohne Zuhilfenahme externer Komponenten, wie Reflektor, externer Filterscheibe etc. eine therapeutische wirksame Strahlung, wie oben beschrieben, emittiert.On a surface of the lamp bulb 32 are three interference coatings 42 applied one above the other. The first interference coating 42 serves to reduce the radiation below a wavelength of 600 nm and the second interference coating 42 for reducing the radiation above a wavelength of 1400 nm. The third interference coating 42 modifies the useful spectrum of the radiation in the wavelength range between 600 nm and 1400 nm (see also transmission curve 22 from the 2 ). For a reflectorless halogen incandescent lamp is realized, which also without the aid of external components, such as reflector, external filter disc, etc., a therapeutic effective radiation, as described above, emitted.

Die 4 stellt in einer schematischen Seitenansicht eine Halogenglühlampe 44 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel dar. Diese basiert auf der Halogenglühlampe des Typs „64292 XIR/22.8 V/150 W” der Firma Osram.The 4 is a schematic side view of a halogen bulb 44 according to a third embodiment. This is based on the Osram type "64292 XIR / 22.8 V / 150 W" halogen incandescent lamp.

Diese hat einen Lampenkolben 45 mit einem etwa kugelförmigen in der 4 oberen Kolbenabschnitt 46 und eine flach ausgebildeten unteren Quetschabschnitt 48. In dem Kolbenabschnitt 46 ist eine Glühwendel 50 angeordnet, die über zwei in den Quetschabschnitt 48 hineinführende Stromzuführungen 52, 54 kontaktiert und gehaltert ist. Die Stromzuführungen 52 und 54 sind jeweils über im Quetschabschnitt 48 eingebrachte Molybdänfolien 56 bzw. 58 mit aus den Quetschabschnitt 48 auskragende Kontaktierungen 60 bzw. 62 verbunden.This has a lamp bulb 45 with an approximately spherical in the 4 upper piston section 46 and a flat lower crimping portion 48 , In the piston section 46 is a filament 50 arranged over two in the crimping section 48 Incoming power supplies 52 . 54 contacted and supported. The power supply lines 52 and 54 are each about in the crimping section 48 introduced molybdenum foils 56 respectively. 58 with out of the squeezing section 48 cantilevered contacts 60 respectively. 62 connected.

Zumindest der obere Kolbenabschnitt 46 weist auf seiner Oberfläche drei Interferenzbeschichtungen 64 auf, die den denen Interferenzbeschichtungen 42 aus 3 entsprechen.At least the upper piston section 46 has three interference coatings on its surface 64 on which the interference coatings 42 out 3 correspond.

Offenbart wird ein Temperaturstrahler, insbesondere eine Glühlampe oder Halogenglühlampe, der eine Interferenzbeschichtung aufweist, die im Spektralbereich zwischen 600 nm bis 1400 nm einen Wasserfiltereffekt bewirkt, so dass ein Nutzlicht besonders für therapeutische Wärmebehandlung der Haut geeignet ist.Disclosed is a temperature radiator, in particular an incandescent lamp or halogen incandescent lamp, which has an interference coating which causes a water filter effect in the spectral range between 600 nm to 1400 nm, so that a useful light is particularly suitable for therapeutic heat treatment of the skin.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10116763 C1 [0005]

Claims

Temperature radiator, in particular an incandescent lamp or a halogen incandescent lamp, with an interference filter ( 2 ; 42 ; 64 ) for filtering the of the temperature radiator ( 1 ; 30 ; 44 ) emitted radiation, characterized in that the effect of the interference filter ( 2 ; 42 ; 64 ) corresponds approximately to that of a water filter.

A thermal radiator according to claim 1, wherein the interference filter ( 2 ; 42 ; 64 ) has a water filter effect in a spectral range of radiation approximately between 600 to 1400 nm.

A thermal radiator according to claim 1 or 2, wherein the interference filter ( 2 ; 42 ; 64 ) as a layer system ( 26 . 28 ; 42 ; 64 ) is formed of a plurality of layers.

Temperature radiator according to one of the preceding claims, wherein the interference filter as interference coating ( 3 ; 26 ; 28 ) on at least one component ( 4 . 8th . 24 ; 32 ; 45 ) of the temperature radiator ( 1 ; 30 ; 44 ) is applied.

A thermal radiator according to claim 4, wherein the at least one component is a lamp bulb ( 4 ; 32 ; 45 ), a reflector ( 8th ), a windscreen ( 24 ) and / or an external plan filter is / are.

Temperature radiator according to one of claims 3 to 5, wherein in each case one layer of the layer system ( 26 . 28 ; 42 ; 64 ) of a low refractive index material and a layer of a high refractive index material.

The thermal radiator of claim 6, wherein the layer of low refractive index material comprises a material consisting of SiO 2, ZrO 2, Al 2 O 3, and mixtures thereof.

A thermal radiator according to claim 6 or 7, wherein the layer of the high refractive index material comprises a material consisting of Nb 2 O 5, TiO 2, HfO 2 and mixtures thereof.

Temperature radiator according to one of claims 3 to 8, wherein the layer system ( 26 . 28 ; 42 ; 64 ) comprises at least 30 and at most 100 layers or 40 to 50 layers or 46 layers.

A thermal radiator according to any one of claims 6 to 9, wherein a thickness of a single layer of the low refractive index material is between 5 to 300 nm.

A thermal radiator according to any one of claims 6 to 10, wherein a thickness of a single layer of the high refractive index material is between 5 to 250 nm.

Temperature radiator according to one of claims 3 to 11, wherein a total layer thickness of the layer system ( 26 . 28 ; 42 ; 64 ) is in a range of 1 to 100 μm.

A thermal radiator according to claim 12, wherein the total layer thickness is in a range of 2 to 10 μm.

Thermal radiator according to one of claims 3 to 13, wherein the layer system ( 26 . 28 ; 42 ; 64 ) comprises alternating layers of SiO 2 and Nb 2 O 5 with a layer number of 46.

Temperature radiator according to one of claims 3 to 14, wherein on a surface of the lamp envelope ( 4 ; 32 ; 45 ) an additional interference coating ( 42 ; 64 ) for substantially absorbing wavelengths below about 600 nm of the radiation and / or an additional interference coating (US Pat. 42 ; 64 ) is / are applied for substantially absorbing wavelengths above about 1400 nm of the radiation.

Temperature radiator according to one of the preceding claims, wherein this is used as a therapeutic infrared radiator, in particular in the field of wound healing and infection defense.