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Glühlampe.
Es sind Lampen gewöhnlicher Form bekannt, bei denen ein Teil der Glasbirne verspiegelt ist, damit der von der Lampe ausgesandte Lichtflux sich nicht nach allen Richtungen ausbreite.
Vorliegende Erfindung hat eine Lampe zum Gegenstand, deren Lichtquelle in einer Birne angeordnet ist. von der ein Teil durchsichtig und ein anderer verspiegelt ist, und welche dadurch gekennzeichnet ist, dass der verspiegelte Teil die Form eines Teiles eines Rotationsellipsoides besitzt.
Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes und je eine leicht abgeänderte Form. Fig. l betrifft das erste, Fig. 2 und 3 betreffen das zweite Ausführungsbeispiel.
Die Birne 1 zeigt einen verspiegelten und einen durchsichtigen Teil 2 bzw. 3. Der verspiegelte Teil hat die Form eines Rotationsellipsoides, dessen Brennpunkte mit 4 und 5 bezeichnet sind. Der durchsichtige Teil 3 ist sphärisch, und der Mittelpunkt der Kugel fällt vorzugsweise mit dem Brennpunkt J zusammen, so dass die durch Reflexion am Ellipsoid auf diesen Brennpunkt konzentrierten Strahlen ohne Aberration die Lampe verlassen können.
Der den Brennpunkt 4 umgebende Kreis stellt die eigentliche Lichtquelle dar oder genauer eine Kugel, innerhalb welcher die Lichtstrahlen einer in der Nähe des Brennpunktes 4 gelegenen Lichtquelle entspringen können. Die Strahlen a, welche mit den Radien des Ellipsoides zusammenfallen, konzentrieren sich im Brennpunkt 5 und verlassen die Lampe durch den durchsichtigen Teil. Die Strahlen b, welche ganz nahe der Kugelfläche entspringen und diese tangential verlassen, berühren eine konzentrisch zum Brennpunkt 5 gelegene Kugel. Der Radius dieser letztern ist grösser als derjenige der ersten für die Strahlen, welche von dem Teil des Ellipsoides reflektiert werden, der von der Mittelebene senkrecht zur Längsachse aus auf der Seite des Brennpunktes 4 liegt.
Bei der in Fig. 1. rechts dalgestellten, leicht abgeänderten Form gehört der elliptische Teil 2a der Birne 1 a einem Ellipsoid an, das länglicher ist als im ersten Fall, was erlaubt, dass Strahlen der Lichtquelle den Reflektor jenseits der weiter oben bezeichneten Mittelebene treffen. Diese Strahlen erreichen einen Abstand vom Brennpunkt 5 Cl, der kleiner ist als der Radius des Kreises 4 a ; im Gegensatz dazu stehen Strahlen, die schon vor der Mittelebene auf den Reflektor auftreffen, um so mehr vom Brennpunkt 5 a ab, je stärker das Ellipsoid verlängert ist.
Alle Strahlen, welche beim Brennpunkt 5 oder 5 a vorbeigehen, können als von einer scheinbaren Lichtquelle ausgehend aufgefasst werden, deren Mitte im Brennpunkt liegt und deren Eigenschaften von denjenigen der wirklichen Quelle verschieden sein können.
Fig. 2 und 3 zeigen, dass der eine Brennpunkt des Ellipsoides ausserhalb der Birne liegen kann.
In Fig. 2 hat der elliptische Teil 2 b der Birne 1 b die- Brennpunkte 4 bund 6. Damit der Brennpunkt 6 ausserhalb zu liegen kommt, springt der durchsichtige Teil. 3 b der Birne nach innen. Seine Krümmung ist vorzugsweise sphärisch, so dass die Strahlen a ohne Ablenkung durchfallen. Eine undurchsichtige, z. B. geschwärzte Zone kann den durchsichtigen Teil vom verspiegelten trennen.
In Fig. 3 sind die Brennpunkte des verspiegelten Teiles 2 c einer Birne 1 c mit 4 c und 6 a bezeichnet.
Man sieht, dass der Brennpunkt 6 a sich ausserhalb der Birne befinden kann, obwohl das Ende. 3 c dieser letzteren von gewöhnlicher Form, also nicht einspringend ist, dank dem Umstand, dass das Ellipsoid stark in die Länge gezogen ist, d. h. einen Brennpunktabstand besitzt, der nahezu gleich seiner grossen Achse ist. Der durchsichtige Teil der Birne kann etwas abgeflacht und mehr oder weniger konvex sein, z. B. auch sphärisch, ohne dass deshalb der Brennpunkt 6 a innerhalb liegen müsste und obwohl der räum-
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liehe Winkel des von der Lichtquelle ausgesandten und vom Ellipsoid reflektierten Lichtes beträcht- lich ist.
Ein diesen beiden Formen gemeinsamer Vorteil besteht darin, dass man den Lichtflux der Quelle unter wohlbestimmten Bedingungen benutzt, ein weiterer darin, dass die scheinbare Lichtquelle, welche man erhält, Eigenschaften zeigt, die in vielen Beziehungen günstiger sind als die einer wirklichen Quelle, was die Abtönung ihrer Helligkeit vom einen Rand zum andern betrifft. In der Tat kann die Helligkeit vom Rande gegen das Zentrum hin zunehmen.
Der Umstand, dass die Quelle nicht materiell ist, erlaubt, einen Schirm derart aufzustellen, dass sein Rand den Brennpunkt 5 oder 6 enthält, so dass er alle Strahlen aufhält, welche auf einer bestimmten
Seite des Brennpunktes hindurchgehen. Diese Massnahme wird bei blendungsfreien Fahrzeugschein- werfern angewendet. Hier kann sie trotz der Verwendung der Birne als Spiegel dennoch leicht verwirk- licht werden, wenn der zweite Brennpunkt wie in Fig. 2 und 3 ausserhalb der Birne liegt.
Die zweite Ausführungsform zeigt noch weitere vorteilhafte Besonderheiten. Da sich die Strahlen nahe dem Brennpunkt 6 oder 6 a stark konzentrieren, empfängt ein dort hingebrachter Körper sehr viele Wärmestrahlen. Die Lampe kann daher als Zündvorrichtung dienen und Zündhölzchen oder ein
Feuerzeug ersetzen.
Die Lampe mit aussenliegendem Brennpunkt kann weiter mit Vorteil zu dekorativen Beleuchtung- zwecken verwendet werden ; denn sie kann gänzlich hinter einer Oberfläche verborgen werden, z. B. in einer Zimmerdecke, so dass nur die scheinbare Lichtquelle sichtbar ist. Hiefür kann die Birne in einer die Anschlussfassung bergenden Schutzhülse angeordnet sein.
Im Falle der ausserhalb der Birne liegenden scheinbaren Lichtquelle kann man auch einen glän- zenden Körper, z. B. aus Metall, anordnen, der je nach der beabsichtigten Wirkung verschiedene Formen besitzen kann. Dieser Körper kann z. B. parabolisch mit innen-oder aussenliegendem Brennpunkt geformt und allein sichtbar sein. Er kann von nur einem Teil der Strahlen getroffen werden. Er kann aus einer kleinen Scheibe aus Metall oder aus hellem oder mattem Glas bestehen, die um eine Achse drehbar ist, um den Hauptanteil des Lichtes nach einer gewünschten Richtung zu senden. Dieser Körper kann durch seine eigene Farbe das Licht färben, das er spiegelt oder diffus ausstrahlt. Wenn er mehrere
Flächen von verschiedener Farbe hat, so kann man die Farbe der Beleuchtung durch Wechseln seiner
Stellung ändern.
Durch Reflexion auf blankem Metall oder durch Diffusion würde man eine Farbe von blasserer Tönung erhalten ; lebhaftere Farbe kann man durch einen gefärbten und verspiegelten Glas- körper erzielen.
Endlich kann die Lampe mit aussenliegendem Brennpunkt in all den Fällen verwendet werden, wo man einen Kondensator oder ein Projektionsobjektiv verwendet, indem sie einen grossen Teil des ausgestrahlten Lichtes auszunutzen erlaubt und dieses letztere auf einen Brennpunkt konzentriert.
In diesem Falle kann der von dem in die Lampe hineinragenden und nicht als elliptischer Reflektor aus- bildbaren Schaft herrührende Schattenkegel durch verschiedene Mittel unterdrückt werden ; z. B. durch eine passende Formgebung für den Glühfaden oder durch die Stellung bezüglich des ersten Brennpunktes. oder durch Anbringen einer konvergenten Linse, die in dem genannten Schattenkegel vorn an der Glüh- birne derart angeordnet ist, dass ihre Ränder die Begrenzungsfläche dieses Kegels berühren und sie direkt von der Lichtquelle ein Lichtbündel erhält, das sie auf den äusseren Brennpunkt des Ellipsoides kon- zentriert.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Glühlampen, deren Kolben teilweise die Gestalt eines Rotationsellipsoides besitzen, in dessen einem Brennpunkt sich die Lichtquelle befindet, dadurch gekennzeichnet, dass der andere Brennpunkt des Ellipsoides ausserhalb des in bekannter Weise teilweise verspiegelten Kolbens liegt.