Die Erfindung betrifft eine Reflektorschale für Raumleuchten, mit einer konkav gekrümmten, reflektierenden Reflektorschalen-Innenfläche, mit einer im Scheitelbereich der Reflektorschale angeordneten Zufuhröffnung für eine im wesentlichen in dem von der Reflektorschale umgrenzten Raumgebiet anordenbare Lampe und mit einer dieser Zufuhröffnung im wesentlichen gegenüberliegenden Lichtaustrittsöffnung.
Derartige Konstruktionen werden meist in Leuchtenkonstruktionen eingesetzt, die den von der Lampe ausgehenden Direktstrahlungsanteil durch Umlenkung oder Rückreflexion in die Reflektorschale ausblenden und bei denen der von der Innenfläche der Reflektorschale reflektierte Reflexionsstrahlungsanteil durch eine relativ schmale \ffnung unterhalb der Austrittsöffnung der Reflektorschale austritt. Beispielsweise kann durch eine Innenfläche, die im wesentlichen die Form eines halben Rotationsellipsoids aufweist, in dessen einem Brennpunkt der lichtemittierende Teil der Lampe angeordnet ist, ein Reflexionsstrahlungsanteil erzielt werden, der sich im Bereich des ausserhalb der Reflektorschale befindlichen zweiten Ellipsen-Brennpunkts stark verjüngt und sich dann wieder breitstrahlend auffächert.
Im Bereich der höchsten Strahlungsbündelung (also des geringsten Durchmessers) des Reflexionsstrahlungsanteiles kann ein Austritts-Loch für den Reflexionsstrahlungsanteil in der Leuchtenkonstruktion vorgesehen sein, während der breitstrahlende Direktstrahlungsanteil aus der Reflektorschale abgeblendet wird. In letzterer Zeit tendiert man bei Raumleuchten, also bei Leuchten für Wohnräume, Arbeitsräume, Ausstellungsräume od.dgl. zu immer präziseren optischen Systemen und Reflektoren, um eine vorgegebene, meist möglichst gleichmässige Lichtverteilung zu erzielen. Solche präzisen optischen Systeme bzw. Reflektoren weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie auch Unzulänglichkeiten der Lampe genau abbilden.
Beispielsweise führt die bei Hochleistungslampen, wie Halogenglühlampen, übliche Quetschungen des Glaskolbens zu einer unsymmetrischen und verzerrten Lichtverteilung, insbesondere im Bereich der um die Symmetrieachse der Reflektorschale austreten den Zentrumsstrahlung. Weiters schattet die Halterung und Stromzufuhr der Glühwendel die Glühwendel in einem bestimmten Winkelbereich ab, was ebenfalls zu bei Raumleuchten störenden Unsymmetrien bzw. Verzerrungen des auftretenden Reflexionsstrahlungsanteils führt.
Aufgabe der Erfindung ist es, für Raumleuchten einen Reflektor hoher Präzision der eingangs genannten Gattung zu schaffen, mit dem sich trotz nicht idealer Lampen (Quetschung im hinteren Bereich des Glaskolbens, störende Abschattungen durch die Stromzufuhr und Halterung der Glühwendel) ein in Hinblick auf eine gleichmässige Lichtverteilung über einen möglichst breiten Strahlungskegel lichttechnisch optimierter Reflexionsstrahlungsanteil, insbesondere eine verbesserte Zentrumsstrahlung, erzielen lässt.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die reflektierende Innenfläche in einem die Zufuhröffnung für die Lampe umgebenden Bereich aufgerauht ist und im übrigen eine spiegelnde Oberfläche aufweist. Für Scheinwerfer von Fahrzeugen wurde bereits vorgeschlagen, die Innenfläche des parabolisch geformten Reflektors mit einem äusseren, mit Hochglanz versehenen Ring und einem inneren Ring auszustatten, der einen lichtzerstreuenden Belag aufweist (DE-PS 348 065), um auch eine seitliche Beleuchtung der Fahrbahn zu erzielen, ohne hiefür zusätzliche seitwärts gerichtete Lampen einsetzen zu müssen.
Abgesehen davon, dass sich Fahrzeugscheinwerfer nach dem erwähnten Vorschlag offensichtlich nicht bewährt haben, kann die Übertragung der vor Jahrzehnten bekannt gewordenen Massnahme auf Raumleuchten zur Lösung des Problems des störenden Einflusses nicht idealer Lampen auf die Lichtverteilung von Raumleuchten sowohl wegen des unterschiedlichen Anwendungsgebietes als auch wegen der völlig verschiedenen Aufgabenstellung nicht als naheliegend bezeichnet werden.
Durch den aufgerauhten reflektierenden Bereich um die Zufuhröffnung für die Lampe, von dem aus die Reflexion des insbesondere zu verbessernden Zentrumsstrahlungsanteiles der Raumleuchte erfolgt, erzielt man je nach Rauhtiefe eine spreizende Reflexion (also eine Reflexion mit vorwiegend gerichtetem Reflexionsanteil und raumwinkelmässig um diesen herum angeordneten geringen Diffusanteil) oder eine praktisch diffuse Reflexion. Im Gegensatz zur vollkommen gerichteten Reflexion, die praktisch nach den Gesetzen der geometrischen Optik erfolgt und am spiegelnden Bereich der Reflektoroberflächen auftritt, erzielt man durch die spreizende und diffuse Reflexion an aufgerauhten Bereichen eine symmetrisierende und ausgleichende Wirkung. Störende Quetschungen des Glaskolbens der Lampe bzw.
Halterungen der Stromzufuhr zur Glühwendel werden somit nicht mehr in störender Weise präzise abgebildet, vielmehr ergibt sich auch trotz dieser Unzulänglichkeiten der Lampe eine gleichmässige symmetrische Lichtverteilung, insbesondere auch im Bereich der um die Symmetrieachse der Reflektorschale liegenden Zentrumsstrahlung.
In Hinblick auf eine rotationssymmetrisch gleichmässige Lichtverteilung ist es günstig, wenn der aufgerauhte Bereich der reflektierenden Innenfläche die kreisförmige bzw. zylindrische Zufuhröffnung ringförmig umgibt. Da die Unzulänglichkeiten der Lampe in Bereichen, die näher an der Zufuhröffnung für die Lampe liegen, stärker zum Tragen kommen, ist es gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorteilhaft, wenn der aufgerauhte Bereich der reflektierenden Innenfläche eine je nach Abstand von der Zufuhröffnung unterschiedliche Rauhtiefe aufweist, wobei vorzugsweise die Rauhtiefe vom Bereich der Zufuhröffnung in Richtung zum Reflektorschalenrand abnimmt.
Insbesondere kann der aufgerauhte Bereich der reflektierenden Innenfläche zumindest zwei in verschiedenen Abständen von der Zufuhröffnung angeordnete Teilbereiche unterschiedlicher Rauhtiefe aufweisen, wobei die einzelnen aufgerauhten, vorzugsweise ringförmigen Teilbereiche direkt aneinandergrenzen und der innerste an die Zufuhröffnung anschliessende Teilbereich die grösste Rauhtiefe aufweist.
In der Praxis erzielt man durch zwei ringförmig aufgerauhte Teilbereiche, von denen der innere eine Rauhtiefe von etwa 0,1 mu m (Mikrometer) bis 0,5 mu m, vorzugsweise etwa 0,4 mu m aufweist und der äussere eine Rauhtiefe von etwa 0,02 mu m bis 0,1 mu m, vorzugsweise etwa 0,05 mu m aufweist, eine diffuse Reflexion im besonders kritischen innersten Bereich der reflektieren den Innenfläche der Reflektorschale und eine spreizende Reflexion in dem etwas weniger kritischen, weiter aussen liegenden ringförmigen Bereich. Bei einer Betrachtung der Reflektorschale erscheint der innere ringförmige Bereich stark mattiert, während der äussere ringförmige Bereich nur eine geringe Mattigkeit (seidenmatt) aufweist bzw. fast glänzend aussieht.
An den aufgerauhten inneren Bereich bzw. die inneren aufgerauhten Teilbereiche schliesst aussen ein vorzugsweise sich bis zur Lichtaustrittsöffnung erstreckender Bereich der Innenfläche der Reflektorschale an, an dem spiegelnde Reflexion auftritt und der vorzugsweise glatt und hochglanzverspiegelt ausgebildet ist. Die spezielle Reflektorform kann dabei computerunterstützt berechnet werden. Mit einer solchen Ausbildung lässt sich eine hohe Lichtausbeute und eine präzise gleichmässige Lichtverteilung des Reflexionsstrahlungsanteiles erzielen.
Eine besonders präzise Realisation einer beispielsweise numerisch berechneten Reflektorform (Innenfläche) und sehr glatte Oberflächen für den nicht aufgerauhten Grossteil der Innenfläche der Reflektorschale lassen sich dadurch erzielen, dass die Reflektorschale aus einem innen mit mindestens einer reflektierenden Schicht ausgekleideten, vorzugsweise damit bedampften Glaskörper besteht. Die Oberfläche eines derartigen Glas-Reflektors lässt sich ausserdem leicht in wohl definierter Weise, beispielsweise durch Sandstrahlen, aufrauhen und gegebenenfalls durch weitere Massnahmen, wie z.B eine Säurepolitur, behandeln, um schliesslich eine fein abgestimmte, kontrollierte Aufrauhung zu erhalten, wie es im folgenden noch näher beschrieben wird.
Um beim Abkühlen des Glasreflektors ein ungleichmässiges Schwinden zu vermeiden, ist es günstig, wenn der Glaskörper überall im wesentlichen dieselbe Wandstärke, vorzugsweise im Bereich von einigen Millimetern aufweist.
Insbesondere, wenn der Reflektor aus Glas ist, besteht das Problem einer Halterung des Reflektors in einer Raumleuchte und das Problem einer genau justierten Anbringung einer Lampe innerhalb der Reflektorschale. Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform ist nun vorgesehen, dass von aussen durch die vorzugsweise zylindrische Zufuhröffnung hindurch ein vorzugsweise hohlzylindrisches Innenrohr angeordnet ist, das sich mit einem kleinen Flansch an der Innenfläche der Reflektorschale abstützt und das zumindest ausserhalb der Reflektorschale ein Aussengewinde aufweist, auf das eine Mutter oder ein Aussenrohr mit einem Innengewinde gegen die Reflektorschale schraubbar ist. Das Aussenrohr kann dann in einfacher Weise mit irgendeiner Halterung einer Leuchtenkonstruktion verbunden werden.
Ausserdem eignet sich die genannte Konstruktion auch zur axial justierbaren Halterung einer Lampe, wobei die Lampenfassung gegenüber dem Aussenrohr axial verstellbar ist, beispielsweise über ein Aussengewinde der Lampenfassung, das in ein Innengewinde des Aussenrohres eingreift, und sich die Lampe durch das Innenrohr hindurch in die Reflektorschale erstreckt.
Um allfällige Störungen in der Lichtverteilung durch den kleinen Flansch des Innenrohres zu vermeiden, weist dieser gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung günstigerweise eine lichtabsorbierende, insbesondere schwarze Oberfläche auf.
Die Erfindung betrifft weiters ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemässen Reflektorschale.
Ein günstiges Herstellungsverfahren ist in Anspruch 18 gekennzeichnet.
Durch das vorherige Aufrauhen und nachträgliche Beschichten bzw. Bedampfen mit einer reflektierenden Schicht erhält man eine gleichmässige durchgehende und mechanisch robuste reflektierende Innenfläche der Reflektorschale, bei der im Bereich der Zufuhröffnung für die Lampe eine diffuse bzw. spreizende Reflexion auftritt. Um zwei Teilbereiche mit unterschiedlicher Rauhtiefe zu realisieren, kann gemäss einer bevor zugten Ausgestaltung des genannten Verfahrens so vorgegangen werden, dass zunächst in einem Bereich grösseren Durchmessers ein Bereich um die Zufuhröffnung für die Lampe sandgestrahlt wird, dann vorzugsweise durch eine Säurepolitur eine Reduzierung der Rauhtiefe erfolgt, daraufhin eine Sandstrahlung in einem Bereich kleineren Durchmesser erfolgt und schliesslich die Innenfläche der Reflektorschale reflektierend beschichtet bzw. bedampft wird.
Ein Glasreflektor lässt sich insbesondere in einem Glasspritzverfahren herstellen. Anschliessend kann zur Oberflächenreinigung von PbO2 eine Säurepolitur (Kieselsäure) vorgenommen werden. Daraufhin kann wiederum durch Sandstrahlung ein aufgerauhter Bereich der Innenfläche erhalten werden. Schliesslich bedampft man die Innenfläche mit einer vorzugsweise hochglänzenden Schicht, beispielsweise aus Aluminium.
Zur Ausbildung einer in Hinblick auf eine lichttechnische Optimierung günstigen Rauhigkeit ist es vorteilhaft, wenn zum Sandstrahlen eine Korngrösse von etwa 150 verwendet wird.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der folgenden Figurenbeschreibung näher erläutert.
Die Fig. 1 zeigt einen zentralen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Reflektorschale mit strichliert eingezeichneter Lampe. Die Fig. 2 zeigt eine Unteransicht auf die in Fig. 1 dargestellte Reflektorschale und die Fig. 3 zeigt die Reflektorschale der Fig. 1 mit einer Halterung und einer Fassung samt Lampe sowie zwei angedeutete mögliche Leuchtenkonstruktionen einer Raumleuchte.
Die in Fig. 1 dargestellte Reflektorschale besteht aus einem Glaskörper 1, der überall im wesentlichen dieselbe Wandstärke d aufweist. Die Innenfläche weist im wesentlichen die Form eines im Scheitel offenen halben Rotationsellipsoids auf, in dessen ersten Brennpunkt F1 der lichtemittierende Teil der Lampe 2 angeordnet ist. Die konkav gekrümmte reflektierende Innenfläche 3 ist um die Symmetrieachse 4 rotationssymmetrisch ausgebildet. Im Scheitelbereich weist die Reflektorschale eine Zufuhröffnung 5 für die im wesentlichen in dem von der Reflektorschale umgrenzten Raumgebiet angeordnete Lampe 2 auf. Gegenüber dieser Zufuhröffnung 5 ist die beim vorliegenden Ausführungsbeispiel kreisförmige Lichtaustrittsöffnung 6 ausgebildet.
Erfindungsgemäss ist die Innenfläche 3 der Reflektorschale in einem die Zufuhröffnung 5 für die Lampe 2 umgebenden Bereich 7a, 7b aufgerauht, um dort durch eine spreizende bzw. diffuse Reflexion eine Symmetrisierung der Lichtverteilung, insbesondere der Zentrumsstrahlung zu erzielen.
Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, umgeben die aufgerauhten reflektierenden Bereiche der Innenfläche der Reflektorschale die zylindrische Zufuhröffnung 5 ringförmig. Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der innere ringförmige Bereich 7a eine grössere Rauhtiefe auf als der äussere aufgerauhte Bereich 7b. Die Rauhtiefe der aufgerauhten, reflektierenden Bereiche 7a, 7b der Innenfläche 3 der Reflektorschale liegt günstigerweise zwischen 0,02 mu m und 0,7 mu m, vorzugsweise zwischen 0,05 mu m und 0,4 mu m, womit sich der Bereich einer spreizenden, also vorwiegend gerichteten Reflexion bis hin zu einer vollkommen diffusen Reflexion abdecken lässt.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der innere ringförmige Bereich 7a eine Rauhtiefe von etwa 0,4 mu m auf (diffuse Reflexion), während der äussere ringförmige Bereich 7b eine Rauhtiefe von etwa 0,05 mu m aufweist und damit nur eine sehr geringe Mattigkeit hat. Im äusseren ringförmigen Bereich 7b kommt es damit zu einer vorwiegend gerichteten, spreizenden Reflexion mit geringem Diffusanteil.
Für den Durchmesser der aufgerauhten reflektierenden Bereiche 7a, 7b ist es günstig, wenn dieser gemessen von der Symmetrieachse 4 aus zwischen 0,45 und 0,65 mal so gross ist wie der Durchmesser der kreisförmigen Lichtaustrittsöffnung 6. Die Grenze zwischen innerem und äusserem aufgerauhten Teilbereich liegt günstigerweise zwischen 0,3 und 0,45 mal so weit von der Symmetrieachse entfernt wie der Umfangsrand der kreisförmigen Lichtaustrittsöffnung. Mit einer solchen Dimensionierung lassen sich die Unzulänglichkeiten im Handel erhältlicher Hochleistungsglühlampen, beispielsweise Halogenglühlampen, in zufriedenstellender Weise ausgleichen.
Der Glaskörper 1 weist eine äusserst präzise Innenfläche 3 auf, die ausserhalb der aufgerauhten Bereiche 7a, 7b bis zur Lichtaustrittsöffnung 6 glatt und hochglanzverspiegelt ausgebildet ist.
Zur Halterung der Reflektorschale in einer Leuchtenkonstruktion und zur Halterung der Lampe 2 ist ein Innenrohr 8 vorgesehen, das sich durch die Zufuhröffnung hindurch erstreckt. Am Innenrand weist dieses Innenrohr 8 einen kleineren Flansch 9 auf, der sich an der Innenfläche 3 der Reflektorschale abstützt. Das Innenrohr 8 trägt ausserhalb der Reflektorschale ein Aussengewinde 10, auf das ein Aussenrohr 11 aufgeschraubt ist. Wird dieses Aussenrohr 11 gegen den Reflektor hingeschraubt, so kommt der Flansch 9 satt an der Innenfläche der Reflektorschale zur Anlage und die aus Innenrohr 8 und Aussenrohr 11 bestehende Halterung ist fest mit dem Glaskörper 1 der Reflektorschale verbunden. Das Aussenrohr kann nun in einfacher Weise mit irgendeiner Leuchtenkonstruktion verbunden werden.
Die Lampenfassung 12 bzw. deren Halterung 13 ist gegenüber dem Aussenrohr 11 axial verstellbar, wobei die Halterung 13 ein Aussengewinde aufweist, das in ein Innengewinde 15 des Aussenrohres 11 eingreift. Durch Verdrehen der Halterung 13 lässt sich damit die Lampe axial justieren, womit auch bei der Serienfertigung auftretende Reflektorkurvenfehler ausgeglichen werden können. Der aus der Reflektorschale austretende Reflexionsstrahlungsanteil weist in einer geringen Entfernung unterhalb des Reflektors eine grosse Strahlungsbündelung auf. In diesem Bereich kann bei einer strichliert dargestellten Leuchtenkonstruktion eine Austrittsöffnung für den Reflexionsstrahlungsanteil vorgesehen sein. Um den Direktstrahlungsanteil abzublenden, kann entweder eine Gegenkugel 17 oder ein Linsen- oder Umlenksystem 18 vorgesehen sein.
Mit der Glaskugel 17 erzielt man eine Rückstrahlung des Direktstrahlungsanteils und eine nochmalige Reflexion der ausgeblendeten Strahlung in der Reflektorschale. Mit dem Linsen- oder Umlenksystem kann man beispielsweise eine Deckenaufhellung oder eine Aufhellung einer vertikalen Wand erzielen. Zu erwähnen wäre noch, dass die eine lichttechnische Aufgabe erfüllende untere Halbkugel 17 durch eine obere Halbkugel 19, die im mittleren Bereich 20 miteinander verbunden sind, aus ästhetischen Gründen ergänzt werden kann.
The invention relates to a reflector shell for room lights, with a concavely curved, reflecting reflector shell inner surface, with a feed opening arranged in the apex region of the reflector shell for a lamp which can be arranged essentially in the area delimited by the reflector shell, and with a light exit opening substantially opposite this feed opening.
Such constructions are mostly used in luminaire constructions which hide the direct radiation component emanating from the lamp by deflection or back reflection into the reflector shell and in which the reflection radiation component reflected by the inner surface of the reflector shell exits through a relatively narrow opening below the outlet opening of the reflector shell. For example, an inner surface, which essentially has the shape of a half ellipsoid of revolution, in the focal point of which the light-emitting part of the lamp is arranged, a reflection radiation component can be achieved which tapers strongly in the area of the second elliptical focal point located outside the reflector shell and becomes narrower then fanned out again with wide beam.
In the area of the highest radiation concentration (that is, the smallest diameter) of the reflection radiation component, an exit hole for the reflection radiation component can be provided in the luminaire construction, while the wide-radiation direct radiation component is shielded from the reflector shell. In recent times, there has been a tendency for room lamps, i.e. lamps for living rooms, work rooms, exhibition rooms or the like. to increasingly precise optical systems and reflectors, in order to achieve a given, mostly uniform, light distribution. However, such precise optical systems or reflectors have the disadvantage that they also accurately depict deficiencies in the lamp.
For example, the crushing of the glass bulb common in high-power lamps, such as halogen incandescent lamps, leads to an asymmetrical and distorted light distribution, in particular in the region of the center radiation emerging around the axis of symmetry of the reflector shell. Furthermore, the holder and power supply of the incandescent filament shade the incandescent filament in a certain angular range, which likewise leads to asymmetries or distortions of the reflected radiation component that occur in room lamps.
The object of the invention is to provide a reflector of high precision of the type mentioned at the beginning, with which despite non-ideal lamps (crushing in the rear area of the glass bulb, disruptive shadowing from the power supply and mounting of the incandescent filament) in terms of uniformity Light distribution over the broadest possible cone of radiation, optically optimized proportion of reflected radiation, in particular an improved center radiation, can be achieved.
This is achieved according to the invention in that the reflective inner surface is roughened in an area surrounding the supply opening for the lamp and, moreover, has a reflective surface. For headlights of vehicles, it has already been proposed to equip the inner surface of the parabolically shaped reflector with an outer ring provided with a high-gloss finish and an inner ring which has a light-diffusing coating (DE-PS 348 065) in order to also achieve lateral illumination of the road without having to use additional side-facing lamps.
In addition to the fact that vehicle headlights have obviously not proven their worth according to the above-mentioned proposal, the transfer of the measure that was announced decades ago to room lamps can solve the problem of the disruptive influence of non-ideal lamps on the light distribution of room lamps both because of the different areas of application and because of the completely different tasks can not be described as obvious.
Due to the roughened reflective area around the supply opening for the lamp, from which the reflection of the central radiation component of the room lamp, which is to be improved in particular, is achieved, depending on the roughness depth, a spreading reflection is achieved (i.e. a reflection with a predominantly directed reflection component and a small diffuse component arranged in terms of the solid angle around it) ) or a practically diffuse reflection. In contrast to the completely directed reflection, which is practically based on the laws of geometric optics and occurs on the reflective area of the reflector surfaces, the spreading and diffuse reflection on roughened areas achieves a symmetrizing and balancing effect. Disturbing crushing of the glass bulb of the lamp or
Mounts of the power supply to the incandescent filament are therefore no longer precisely reproduced in a disruptive manner; instead, despite these inadequacies of the lamp, there is a uniform symmetrical light distribution, in particular also in the region of the center radiation lying around the axis of symmetry of the reflector shell.
With regard to a rotationally symmetrical, uniform light distribution, it is advantageous if the roughened area of the reflecting inner surface surrounds the circular or cylindrical feed opening in a ring. Since the inadequacies of the lamp are more pronounced in areas which are closer to the feed opening for the lamp, it is advantageous according to a preferred embodiment of the invention if the roughened area of the reflecting inner surface has a different roughness depth depending on the distance from the feed opening , wherein preferably the roughness decreases from the area of the feed opening in the direction of the reflector shell edge.
In particular, the roughened area of the reflecting inner surface can have at least two partial areas of different roughness depth arranged at different distances from the feed opening, the individual roughened, preferably ring-shaped partial areas directly adjoining one another and the innermost partial area adjoining the feed opening having the greatest roughness depth.
In practice, two roughened partial areas are obtained, the inner one having a roughness depth of about 0.1 μm (micrometer) to 0.5 μm, preferably about 0.4 μm, and the outer one having a roughness depth of about 0 .02 .mu.m to 0.1 .mu.m, preferably about 0.05 .mu.m, a diffuse reflection in the particularly critical innermost region of the reflect the inner surface of the reflector shell and a spreading reflection in the somewhat less critical, outer ring-shaped area. When looking at the reflector shell, the inner ring-shaped area appears to be highly matt, while the outer ring-shaped area is only slightly matt (silk-matt) or looks almost glossy.
Adjacent to the roughened inner area or the inner roughened partial areas is an area of the inner surface of the reflector shell, preferably extending as far as the light exit opening, on which specular reflection occurs and which is preferably smooth and mirror-finished. The special shape of the reflector can be calculated with computer assistance. With such a design, a high luminous efficacy and a precisely uniform light distribution of the reflection radiation component can be achieved.
A particularly precise implementation of, for example, a numerically calculated reflector shape (inner surface) and very smooth surfaces for the non-roughened large part of the inner surface of the reflector shell can be achieved in that the reflector shell consists of a glass body lined with at least one reflective layer, preferably vapor-coated with it. The surface of such a glass reflector can also be easily roughened in a well-defined manner, for example by sandblasting, and, if necessary, treated by further measures, such as acid polishing, in order to finally obtain a finely tuned, controlled roughening, as follows is described in more detail.
In order to avoid uneven shrinkage when the glass reflector cools down, it is advantageous if the glass body has essentially the same wall thickness everywhere, preferably in the range of a few millimeters.
In particular, if the reflector is made of glass, there is the problem of holding the reflector in a room lamp and the problem of a precisely adjusted attachment of a lamp within the reflector shell. According to a preferred embodiment it is now provided that a preferably hollow cylindrical inner tube is arranged from the outside through the preferably cylindrical feed opening, which is supported with a small flange on the inner surface of the reflector shell and which has an external thread, at least outside the reflector shell, on which a nut is attached or an outer tube with an internal thread can be screwed against the reflector shell. The outer tube can then be connected in a simple manner to any holder of a luminaire construction.
In addition, the construction mentioned is also suitable for the axially adjustable mounting of a lamp, the lamp holder being axially adjustable relative to the outer tube, for example via an external thread of the lamp holder which engages in an internal thread of the outer tube, and the lamp passing through the inner tube into the reflector shell extends.
In order to avoid any disturbances in the light distribution due to the small flange of the inner tube, this advantageously has a light-absorbing, in particular black, surface according to a preferred embodiment of the invention.
The invention further relates to a method for producing a reflector shell according to the invention.
A favorable manufacturing process is characterized in claim 18.
The roughening and subsequent coating or vapor deposition with a reflective layer results in a uniform, continuous and mechanically robust reflective inner surface of the reflector shell, in which a diffuse or spreading reflection occurs in the area of the supply opening for the lamp. In order to implement two partial areas with different roughness depths, according to a preferred embodiment of the method mentioned, the area around the feed opening for the lamp is first sandblasted in a larger diameter area, then the roughness depth is preferably reduced by acid polishing , there is then sandblasting in an area of smaller diameter and finally the inner surface of the reflector shell is coated or vapor-coated.
A glass reflector can be produced in particular using a glass spraying process. An acid polish (silica) can then be used to clean the surface of PbO2. Then a roughened area of the inner surface can again be obtained by sandblasting. Finally, the inside surface is steamed with a preferably high-gloss layer, for example made of aluminum.
In order to form a roughness that is favorable with regard to optical optimization, it is advantageous if a grain size of about 150 is used for sandblasting.
Further advantages and details of the invention are explained in more detail with reference to the following description of the figures.
1 shows a central longitudinal section through an exemplary embodiment of a reflector shell according to the invention with a lamp drawn in broken lines. FIG. 2 shows a bottom view of the reflector shell shown in FIG. 1 and FIG. 3 shows the reflector shell of FIG. 1 with a holder and a holder together with a lamp and two suggested possible lamp designs of a room lamp.
The reflector shell shown in Fig. 1 consists of a glass body 1 which has essentially the same wall thickness d everywhere. The inner surface essentially has the shape of a half-ellipsoid of revolution open in the apex, in the first focal point F1 of which the light-emitting part of the lamp 2 is arranged. The concavely curved reflecting inner surface 3 is designed to be rotationally symmetrical about the axis of symmetry 4. In the apex area, the reflector shell has a feed opening 5 for the lamp 2 arranged essentially in the spatial area delimited by the reflector shell. The light exit opening 6, which is circular in the present exemplary embodiment, is formed opposite this feed opening 5.
According to the invention, the inner surface 3 of the reflector shell is roughened in an area 7a, 7b surrounding the supply opening 5 for the lamp 2, in order to achieve a symmetrization of the light distribution, in particular the central radiation, by means of a spreading or diffuse reflection.
As can be seen in particular from FIG. 2, the roughened reflecting regions of the inner surface of the reflector shell surround the cylindrical feed opening 5 in an annular manner. According to a preferred embodiment of the invention, the inner annular region 7a has a greater roughness depth than the outer roughened region 7b. The roughness depth of the roughened, reflecting areas 7a, 7b of the inner surface 3 of the reflector shell is advantageously between 0.02 µm and 0.7 µm, preferably between 0.05 µm and 0.4 µm, which means that the area of a spreading , that is to say predominantly directed reflection up to a completely diffuse reflection.
In the present exemplary embodiment, the inner annular region 7a has a roughness depth of approximately 0.4 μm (diffuse reflection), while the outer annular region 7b has a roughness depth of approximately 0.05 μm and therefore has only a very slight mattness. In the outer annular region 7b, there is therefore a predominantly directed, spreading reflection with a small amount of diffuse.
For the diameter of the roughened reflecting areas 7a, 7b, it is advantageous if this, measured from the axis of symmetry 4, is between 0.45 and 0.65 times as large as the diameter of the circular light exit opening 6. The boundary between the inner and outer roughened partial area is advantageously between 0.3 and 0.45 times as far from the axis of symmetry as the peripheral edge of the circular light exit opening. With such a dimensioning, the shortcomings of commercially available high-performance incandescent lamps, for example halogen incandescent lamps, can be compensated for in a satisfactory manner.
The glass body 1 has an extremely precise inner surface 3, which outside the roughened areas 7a, 7b is smooth and has a high-gloss mirror finish up to the light exit opening 6.
To hold the reflector shell in a luminaire construction and to hold the lamp 2, an inner tube 8 is provided, which extends through the feed opening. At the inner edge, this inner tube 8 has a smaller flange 9, which is supported on the inner surface 3 of the reflector shell. The inner tube 8 carries an external thread 10 outside the reflector shell, onto which an outer tube 11 is screwed. If this outer tube 11 is screwed against the reflector, the flange 9 comes to abut against the inner surface of the reflector shell and the holder consisting of inner tube 8 and outer tube 11 is firmly connected to the glass body 1 of the reflector shell. The outer tube can now be easily connected to any luminaire construction.
The lamp holder 12 or its holder 13 is axially adjustable with respect to the outer tube 11, the holder 13 having an external thread which engages in an internal thread 15 of the outer tube 11. By rotating the holder 13, the lamp can thus be axially adjusted, so that reflector curve errors occurring during series production can also be compensated for. The part of the reflection radiation emerging from the reflector shell has a large radiation concentration at a short distance below the reflector. In this area, an outlet opening for the reflection radiation component can be provided in the case of a luminaire construction shown in broken lines. In order to dim the direct radiation component, either a counter ball 17 or a lens or deflection system 18 can be provided.
With the glass ball 17, a retroreflection of the direct radiation component and a renewed reflection of the masked radiation in the reflector shell are achieved. With the lens or deflection system you can, for example, achieve a brightening of the ceiling or a vertical wall. It should also be mentioned that the lower hemisphere 17, which fulfills a lighting task, can be supplemented by an upper hemisphere 19, which are connected to one another in the central region 20, for aesthetic reasons.