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Reflektor.
Gegenstand der Erfindung ist ein Reflektor für elektrische Glühlampen, welcher sich durch weitgehende Liehtausnutzung und gleichmässige Verteilung des ausgestrahlten Lichtes bei kleinsten äusseren Abmessungen auszeichnet. Hiedurch eignet er sich insbesondere zur Anwendung bei sogenannten Photostrahlern, d. h. Lampen, welche zur Abkürzung der Beliehtungszeit bei Innenaufnahmen dienen.
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zuführen zu können, müsste bekanntlich die Lichtquelle bis auf eine durch den grössten Strahlungs- winkel S'. bestimmte Öffnung vollständig von einem reflektierenden Rotationskörper umgeben sein.
Je nach Wahl des Parameters der elliptischen oder parabolischen Erzeugenden lassen sich beliebig viele
Reflektorschalen angeben. Grosse Reflektorschalen (Kurven 11 und 111 in Fig. 1) haben den Vorteil, die sockelwärts fallenden Strahlen besser auszunutzen, da der Lichtstrahlenweg nach der Reflexion ausser- halb des meist mattierten Glaskörpers der Glühlampe verläuft. Hiezu kommt noch, dass der Glaskörper der Glühlampe bei kleinen Reflektoren eine vollständige Ausbildung der Rotationsfläche bis in die Nähe des Scheitelpunktes nicht zulässt (Kurve 1 in Fig. 1).
Gleichwohl gibt man den kleinen Reflektorschalen wegen ihrer leichten und handlichen Ausführungsformen fast immer den Vorzug, wobei man auch den
Reflektor kürzer zu bauen trachtet, als es der nutzbare Beleuchtungswinkel erfordern würde.
Wie aus einem Ausführungsbeispiel eines solchen üblichen Reflektors (Fig. 2) ersichtlich, bleibt der durch den schraffierten Winkel a bezeichnete Teil der in die Beleuchtungsrichtung fallenden Strahlen ungenutzt. Die sockelwärts fallenden Strahlen bleiben zur Gänze ungenutzt. Auch eine in bekannter
Weise an den Parabol- bzw. Ellipsoidschirm A scheitelwärts angeschlossene halbkugelige Hilfsreflektor- fläche K mit dem Mittelpunkt im Lichtschwerpunkt S vermag jenen Teil des sockelwärts fallenden
Lichtes nicht nutzbar zu machen, welcher durch den schraffierten Winkel 0'=0 bestimmt erscheint.
Eine weitgehende Verbesserung der Lichtausnutzung lässt sieh nun bei kleindimensionierten
Reflektoren im Sinne der Erfindung dadurch erzielen, dass an einen Parabel-oder Ellipsoidreflektor nach Fig. 2 scheitelwärts eine weitere Spiegelfläche angeschlossen wird, welche jedoch den Lichtschwer- punkt S nicht in sich selbst, vielmehr derart verschoben abbildet, dass der vom Bilde des Lichtschwer- punktes ausgehende, den Rand des parabolischen oder elliptischen Reflektorteiles berührende, reflektierte
Strahl mit der Reflektorachse einen kleineren Winkel einschliesst als der entsprechende vom Lichtschwer- punkt ausgehende Strahl.
Die Schwerpunktsabbildung fällt mit andern Worten in jenen Raum, welcher sich von der durch den Lichtschwerpunkt als Spitze und die Randlinie des Reflektors als Leitkreis gebildeten Kegelfläche sockelwärts erstreckt.
Weist der Glühkörper der Lampe, wie dies bei hoher Kerzenstärke zumeist der Fall ist, grössere
Abmessungen auf, die im Verhältnis zu den Abmessungen des Reflektors nicht mehr vernachlässigt werden können, so wird die Form der Hilfsreflektorfläehe zweckmässig in der Weise bestimmt, dass die Abbildungen aller oder einzelner Punkte des Glühkörpers selbst in den Raum verschoben erscheinen, welcher sich von der durch den jeweils abzubildenden Punkt und die Randlinie des Reflektors gebildeten schiefen Kegel- fläche sockelwärts erstreckt.
Diese Ausbildung der Hilfsreflektorfläehe ermöglicht es, jenen Teil des reflektierten Lichtes nutzbar zu machen, welcher sonst durch die zu kurze Ausbildung des Parabol-bzw. Ellipsoidreflektors verloren wäre. Das beste Ergebnis, d. h. vollkommene Ausnutzung aller sockelwärts aus dem Glaskörper der Glühlampe austretenden Strahlen, wird erzielt, wenn die Verschiebung so gross gewählt wird, dass der am meisten sockelwärts gerichtete Strahl noch auf die vordere Reflektorfläche zurückgestrahlt wird.
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Die Verschiebung der Schwerpunktsabbildung erfolgt zweckmässig zum Teil in radiÅaler Richtung, d. h. der Lichtschwerpunkt bildet sich in Form eines die Achse des Reflektors umschliessenden Ringes oder Zylinders ab. In Hinblick auf die Form des Parabol- oder Ellipsoidreflektors erscheint es am günstigsten, die Schwerpunktsabbildung gegenüber dem Schwerpunkt selbst ausschliesslich radial zu verschieben, so dass sie in die Brennpunktsebene des vorderen Reflektorteiles zu liegen kommt. Ebenso kommen auch die Abbildungen der einzelnen Glühkörperpunkte am zweckmässigsten ungefähr in die durch den Glühkörper senkrecht zur Achse gelegte Ebene zu liegen.
Zur Erzielung der angegebenen Verschiebungen dienen vor allem kugel-bzw. kugelringförmige Reflektorflächen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt Fig. 3. An einen Parabol- oder Ellipsoidreflektor A analog Fig. 2 ist scheitelwärts ein Hilfsreflektor B angeschlossen, welcher den Lichtsehwerpunkt S als in der Brennpunktsebene F-F gelegenen Ring abbildet. In der Zeichnung ist dieser Ring durch die beiden Schnittpunkte < S'i, S2 mit der Zeichenebene angedeutet. Der Radius e dieses Ringes ist so gewählt, dass der am meisten scheitelwärts gerichtete Strahl SN noch auf die vordere Reflektorfläche A zurückgeworfen wird (Strahl N1S1R). Es werden sohin alle sockelwärts fallenden Strahlen nach vorne reflektiert und dem zu bestrahlenden Felde zugeführt.
Abgesehen von dem Verlust, welchen die nach vorne gerichtete Strahlung durch die zu kurze Bemessung des Reflektors A erleidet (Winkel a 0), ist also bei dem nach der Erfindung ausgebildeten kleinen Strahler die Lichtausbeute ebenso gross wie bei dem unter Berücksichtigung der verschiedenen Massstäbe etwa dreimal so grossen Reflektor II der Fig. 1 (#N1SN2-2α).
Der Winkel, den der Strahl N1S1R mit der Reflektoraohse einschliesst, ist kleiner als der Winkel (α+#) zwischen Reflektorachse und Strahl SR. Das gleiche Ergebnis könnte auch erzielt werden, wenn die Abbildung des Schwerpunktes S axial nach rückwärts in den Schnittpunkt des Strahles N1S1R mit der Achse verschoben würde, doch würden in diesem Falle die Strahlen, welche in einen grösseren Winkel zur Achse geneigt sind, eine mehrfache Reflexion erfahren und mehrmals durch den Glaskörper der Lampe durchgehen. Es ist daher, auch wenn von den Eigenschaften des Reflektors A abgesehen wird, stets vorteilhaft, die Verschiebung der Schwerpunktsabbildung im Wesen in radialer Richtung erfolgen zu lassen.
Die allfällige Mattierung der Glühlampe C soll gerade nur so weit reichen, dass die Reflektorfläche A
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In Fig. 4 sind mit Di und D2 die Schnittpunkte eines Glühdrahtes mit der Zeichenebene bezeichnet.
Die Hilfsreflektorfläche B ist so ausgebildet, dass die Punkte Di und D2 in den in der Drahtebene gelegenen Punkten Ti und T2 abgebildet werden. Die Verschiebung d dieser Bildpunkte ist wieder so gewählt, dass die reflektierten Strahlen Ni, Ti und N2, T2 gerade noch auf den Hauptreflektor A fallen. In gleicher Weise wie für den in einer Ebene liegenden Glühdraht wird die Hilfsreflektorfläche auch für die Sehwerlinie eines zylindrisch gewickelten Drahtes konstruiert.
Der im Sinne der Erfindung ausgebildete Strahler ergibt ein mit grosser Gleichmässigkeit und hoher Intensität ausgeleuchtetes Mittelfeld, an welches sich dunklere Randzonen anschliessen. Diese Verteilung ermöglicht es, bei photographischen Aufnahmen die Schlagschatten des aufzunehmenden Objektes durch einen weissen Schirm od. dgl. weit mehr aufzuhellen als dies bei den üblichen Reflektoren möglich ist, deren Strahlenkegel zumeist einen dunkleren Kern aufweist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Reflektor für elektrische Glühlampen mit an eine Parabol- oder Ellipsoidschale scheitelwärts angeschlossener Hilfsreflektorfläche zur Ausnutzung der sockelwärts gerichteten Strahlen, dadurch gekennzeichnet, dass diese Hilfsreflektorfläehe (B) die Abbildung des Lichtschwerpunktes (S) in einen Raum verschiebt, welcher sich von der durch den Lichtschwerpunkt und der Randlinie des Reflektors gebildeten Kegelfläche sockelwärts erstreckt.