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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Strahlerleuchte gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1, welche eine Lampenfassung für eine Lichtquelle sowie einen
die Lichtquelle zumindest teilweise umgebenden Reflektor zum Bündeln des
von der Lichtquelle abgegebenen Lichts aufweist, wobei zum Verändern der
Lichtabstrahlcharakteristik der Leuchte der Abstand zwischen dem
Reflektor und der Lampenfassung für die Lichtquelle in Lichtabstrahlrichtung
gesehen veränderbar
ist. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung einen sogenannten
Varioreflektor zum Bündeln
des von einer Lichtquelle abgegebenen Lichts.
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Es
ist bekannt, Strahler bzw. Strahlerleuchten mit sogenannten Varioreflektoren
auszustatten. Hierbei handelt es sich um Reflektoren, bei denen
die Bündelweite
des von einer Lichtquelle abgegebenen Lichts durch mechanische Verstellung
verändert
werden kann. Bekannt ist in diesem Zusammenhang, dass die Lampe
axial – also
in Lichtabstrahlrichtung – gegenüber dem
Reflektor verschoben wird. Durch die auf diese Weise erzielte Verlagerung
der Lichtquelle relativ zum Brennpunkt des Reflektors lässt sich
das von der Lichtquelle über
den Reflektor abgegebene Licht von einem annähernd parallelen Strahlenbündel in
einen Lichtkegel mit einem verhältnismäßig weiten Öffnungswinkel ändern. Dieser
Effekt kann selbstverständlich
auch dadurch erzielt werden, dass nicht die Lichtquelle sondern
stattdessen der Reflektor gegenüber
der Lichtquelle verstellt wird.
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Eine
Strahlerleuchte, bei der eine derartige Brennpunktverstellung der
Lichtquelle gegenüber
einem Reflektor möglich
ist, ist bpsw. aus der
EP
0 521 267 A1 bekannt. Durch einen bestimmten Verstellmechanismus
kann der Fassungsträger
für die
Lichtquelle in einfacher Weise in Axialrichtung verschoben werden,
so dass die Lichtabstrahlcharakteristik des Strahlers in gewünschter
Weise beeinflusst wird.
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Problematisch
bei den bislang bekannten Varioreflektoren ist allerdings, dass
der zur Verfügung
stehende Bereich, über
den eine Verstellung der Lichtquelle möglich ist, nur sehr klein ist.
Der Grund hierfür
liegt darin, dass das von der Lichtquelle über den Reflektor abgegebene
Strahlenbündel
sehr rasch zu einem Ring auffächert,
wenn die Lichtquelle zu stark gegenüber dem Brennpunkt des Reflektors verschoben
wird. In diesem Fall entsteht in der Mitte des Strahlenbündels eine
dunkle Zone, so dass keine homogene Lichtabstrahlung mehr vorliegt.
Eine derartige Auffächerung
in einen Lichtring genügt
allerdings den lichttechnischen Anforderungen für die Ausleuchtung eines Raumes
oder eines Objekts in der Regel nicht.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde,
eine Strahlerleuchte mit einer verstellbaren Lichtabstrahlcharakteristik
anzugeben, bei welcher die oben genannten Nachteile vermieden werden
und welche insbesondere in einem möglichst großen Verstellbereich eine homogene
Lichtabstrahlcharakteristik in Form eines einzigen Strahlenbündels aufweist.
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Die
Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebene
Erfindung gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Kerngedanke
der vorliegenden Erfindung ist es dementsprechend, den die Lichtquelle
umgebenden Reflektor in zwei Bereiche zu unterteilen, nämlich einen
die Lichtquelle umgebenden Kopfreflektor sowie einen sich in Lichtabstrahlrichtung
an den Kopfreflektor anschließenden
und die Lichtaustrittsöffnung
bildenden Hauptreflektor, wobei zusätzlich zur Verstellbarkeit
der Lichtquelle gegenüber
dem Reflektor ferner auch die Anordnung der beiden Reflektorteile
zueinander in Lichtabstrahlrichtung veränderbar ist.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird dementsprechend eine
Strahlerleuchte vorgeschlagen, welche eine Fassung für eine Lichtquelle
sowie einen die Fassung zumindest teilweise umgebenden und eine
Lichtaustrittsöffnung bildenden
Reflektor zum Bündeln
des von der Lichtquelle abgegebenen Lichts aufweist, wobei die Anordnung
der Lichtquelle bezüglich
des Reflektors in Lichtabstrahlrichtung veränderbar ist und wobei erfindungsgemäß der Reflektor
in einen die Lichtquelle umgebenden Kopfreflektor sowie einen sich
in Lichtabstrahlrichtung an den Kopfreflektor anschließenden und
die Lichtabstrahlöffnung
bildenden Hauptreflektor unterteilt ist, und wobei die Anordnung
der beiden Reflektorteile in Lichtabstrahlrichtung gesehen veränderbar
ist.
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Durch
die erfindungsgemäße Unterteilung des
Reflektors und die in Axialrichtung vorgesehene Verstellbarkeit
der beiden Reflektorteile zueinander wird die Möglichkeit eröffnet, den
beim Stand der Technik bestehenden Nachteil des Auffächerns des Strahlenbündels zu
vermeiden. Wird nämlich
die Lichtquelle bei der erfindungsgemäßen Leuchte gegenüber dem
Brennpunkt des Hauptreflektors zu stark verschoben, so kann dieser
Effekt durch eine entsprechende Anpassung der Anordnung des Kopfreflektors
wieder ausgeglichen werden. Letztendlich werden die Lichtstrahlen
auf diese Weise wiederum zu einem einzigen Strahlenbündel zusammengefasst.
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Der
erfindungsgemäße Effekt
beruht dementsprechend darauf, dass von den drei Leuchten-Bestandteilen
Lichtquelle bzw. Fassung für
die Lichtquelle, Kopfreflektor und Hauptreflektor zumindest zwei
davon – in
Lichtabstrahlrichtung gesehen – verstellbar
sind. Hierbei muss es sich nicht zwangsläufig um die Lichtquelle bzw.
die Fassung hierfür
und den Kopfreflektor handeln, es wäre selbstverständlich auch
denkbar, dass die Lichtquelle in einer bestimmten Position fixiert
ist und stattdessen eine entsprechende Verstellung der beiden Reflektorteile durchgeführt wird.
Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist allerdings vorgesehen, dass der Hauptreflektor
fest angeordnet ist und die Fassung für die Lichtquelle sowie der
Kopfreflektor verstellbar ausgestaltet sind, da in diesem Fall die
Außenabmessungen
der Leuchte unabhängig
von der eingestellten Lichtabstrahlcharakteristik unverändert bleiben.
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Da
bei einer Verstellung der Lichtquelle gegenüber dem Hauptreflektor die
Position des Kopfreflektors immer in einer bestimmten Weise angepasst werden
muss, um ein einheitliches Strahlenbündel zu erzielen, ist ferner
gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass
die Bewegungen beider verstellbaren Elemente gekoppelt sind. Vorzugsweise
ist dementsprechend eine Verstelleinrichtung vorgesehen, bei deren
Betätigung
gleichzeitig beide verstellbaren Elemente der Leuchte in geeigneter
Weise verschoben werden, so dass grundsätzlich die angestrebte Bündelung
der Lichtstrahlen erfolgt. Hierdurch wird eine besonders einfache
Verstellung der Lichtabstrahlcharakteristik ermöglicht, da zum Erzielen einer
homogenen Lichtabstrahlung nicht mühsam die Positionen der verschiedenen
Elemente aufeinander abgeglichen werden müssen. Die Verstelleinrichtung
kann beispielsweise ein drehbares Verstellelement aufweisen, welches
z.B. mit der Fassung sowie dem bewegbaren Reflektorteil in geeigneter
Weise gekoppelt ist. Dieses Verstellelement kann z.B. durch eine
Exzenterscheibe oder durch einen drehbaren Kulissenring gebildet
sein.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ferner ein Reflektor
zum Bündeln des
von einer innerhalb des Reflektors anzuordnenden Lichtquelle abgegebenen
Lichts vorgeschlagen, wobei der Reflektor in einen eine Fassung
für die Lichtquelle
umgebenden Kopfreflektor sowie einen sich in Lichtabstrahlrichtung
an den Kopfreflektor anschließenden
und die Lichtabstrahlöffnung
bildenden Hauptreflektor unterteilt ist und wobei die Anordnung der
beiden Reflektorteile zueinander in Lichtabstrahlrichtung gesehen
veränderbar
ist.
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Die
Gestalt des Reflektors kann grundsätzlich gesehen an die Form
der Lichtquelle angepasst werden, im Falle einer näherungsweise
punktförmigen
Lichtquelle ist der Reflektor vorzugsweise rotationssymmetrisch
ausgestaltet, wobei dann der Kopfreflektor die Form einer leicht
gewölbten
Schale hat und der Hauptreflektor durch einen Reflektorring gebildet
ist.
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Nachfolgend
soll die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert werden.
Es zeigen:
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1 schematisch
die Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Strahler-Leuchte;
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2a bis 2c ein
erstes Ausführungsbeispiel
einer Verstelleinrichtung zur gekoppelten Verstellung der Lichtquelle
und des Kopfreflektors;
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3a bis 3c ein
zweites Ausführungsbeispiel
einer Verstellvorrichtung zur Veränderung der Lichtabstrahlcharakteristik
und
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4a bis 4c Lichtabstrahldiagramme, welche
den Effekt der erfindungsgemäßen Leuchte verdeutlichen.
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In 1 sind
lediglich diejenigen Elemente der allgemein mit dem Bezugszeichen 40 bezeichneten
Strahlerleuchte dargestellt, welche zum Erzielen des erfindungsgemäßen Effekts
der Anpassung der Lichtabstrahlcharakteristik erforderlich sind.
Dementsprechend weist die Strahlerleuchte 40 eine in einer Fassung 13 gehaltene
Lichtquelle 14 auf, die von einem topfförmigen Reflektor 41 umgeben
ist, der an seiner Unterseite eine Lichtaustrittsöffnung 42 aufweist.
Die Lichtabstrahlcharakteristik der Leuchte 40 wird hierbei
primär
durch die Gestalt des Reflektors 41 sowie durch die Anordnung
der Lichtquelle 14 innerhalb des Reflektors 41 vorgegebenen.
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Bei
bislang bekannten Varioreflektoren war vorgesehen, die Lichtabstrahlcharakteristik
durch eine Veränderung
der Position der Lichtquelle innerhalb des Reflektors einzustellen.
Durch eine Verschiebung der Lichtquelle gegenüber dem Brennpunkt des Reflektors
erfolgte eine Auffächerung
der Lichtstrahlen, so dass die Weite des abgegebenen Strahlenbündels zumindest
in gewissen Grenzen eingestellt werden konnte.
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Diese
Verschiebbarkeit der Lichtquelle 14 gegenüber dem
Reflektor 41 ist auch bei der erfindungsgemäßen Strahlerleuchte 40 vorgesehen,
was durch den ersten Doppelpfeil I schematisch dargestellt ist.
Da eine zu weite Verschiebung der Lichtquelle 14 gegenüber dem
Brennpunkt des Reflektors 41 allerdings zu einer ringartigen
Auffächerung
der Lichtstrahlen führen
würde,
ist erfindungsgemäß nunmehr
vorgesehen, dass der Reflektor 41 in zwei Teile unterteilt
ist, nämlich
einen Kopfreflektor 5 sowie einen sich in Lichtabstrahlrichtung
an den Kopfreflektor 5 anschließenden Hauptreflektor 11.
Eine weitere Besonderheit der erfindungsgemäßen Leuchte 40 besteht
darin, dass die Anordnung des Kopfreflektors 5 zu dem Hauptreflektor 11 ebenfalls veränderbar
ist, was durch den zweiten Doppelpfeil II verdeutlicht wird. Wird
nunmehr also die Lichtquelle 14 gegenüber dem Hauptreflektor 11 verschoben,
so kann durch eine geeignete Anpassung der Position des Kopfreflektors 5 sichergestellt
werden, dass auch für
den Fall, dass die Lichtquelle 14 deutlich gegenüber dem
Brennpunkt des ringförmigen
Hauptreflektors 11 verschoben wird, trotz allem ein einziges Strahlenbündel über die
Lichtaustrittsöffnung 42 abgegeben
wird. Der Bereich, über
den eine Veränderung
der Lichtabstrahlcharakteristik der erfindungsgemäßen Strahlerleuchte 40 ermöglicht ist,
ist hierdurch deutlich größer als
bei bislang bekannten Strahlern.
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Die
Anordnung des Kopfreflektors 5 im Hinblick auf die Lichtquelle 14 bzw.
auf den Hauptreflektor 11 muss immer in einer bestimmten
Weise erfolgen, um die gewünschte
Bündelung
der Lichtstrahlen zu erzielen. Vorzugsweise ist deshalb vorgesehen, dass
die Lichtquelle 14 bzw. die Fassung 13 und der Kopfreflektor 5 nicht
frei verstellbar sind, sondern dass stattdessen eine Kopplung der
Verschiebewege von Lichtquelle 14 und Kopfreflektor 5 vorliegt.
Eine erste Ausführungsform
einer hierzu geeigneten Verstelleinrichtung, mit der Hilfe eine
Verstellung der Fassung 13 mit einer gleichzeitigen Verstellung
des Kopfreflektors 5 gekoppelt ist, soll nachfolgend anhand
der 2a bis 2c erläutert werden.
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Bei
diesem ersten Ausführungsbeispiel
sind zwei Führungsscheiben 1a und 1b mit
dem (nicht weiter dargestellten) Leuchtengehäuse der erfindungsgemäßen Strahlerleuchte 40 fest
verbunden. Zwischen beiden Scheiben 1a und 1b befindet
sich ein Käfig 2,
der mittels einer Längsachse 3a und
einer Hohlachse 3b in zwei in den Führungsscheiben 1a und 1b vorgesehenen
Führungsbohrungen 4a und 4b geführt ist.
Am Ende der in Lichtabstrahlrichtung weisenden Hohlachse 3b ist
der Kopfreflektor 5 befestigt, der rotationssymmetrisch
ausgestaltet ist.
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Innerhalb
des Käfigs 2 befindet
sich eine Exzenterscheibe 6, welche um eine Achse 7,
die im rechten Winkel zur Lichtabstrahlrichtung bzw. zur Achse 3a sowie
zur Hohlachse 3b steht und mit dem Leuchtengehäuse verbunden
ist, um einen Winkelbereich von bis zu 180° frei drehbar ist. Eine zwischen
der Unterseite der oberen Führungsscheibe 1a und
der Oberseite des Käfigs 2 angeordnete
Feder 8 drückt
einen in Verlängerung
der Achse 3a stehenden ersten Taststift 9 an den
oberen Rand der Exzenterscheibe 6, der eine erste Bahnkurve 17a bildet.
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Wie
in den 2a bis 2c dargestellt
ist, verändert
sich durch ein Drehen der Exzenterscheibe 6 der mit den
Bezugszeichen 10a bis 10c dargestellte Abstand
der Spitze des als Führungsteil
wirkenden ersten Taststifts 9 von der Drehachse 7 der
Exzenterscheibe 6 und dementsprechend auch die Position des
Käfigs 2 sowie
des über
die Hohlachse 3b starr mit dem Käfig 2 verbundenen
Kopfreflektors 5 gegenüber
dem fest mit dem Leuchtengehäuse
verbundenen Hauptreflektor 11. Durch ein Drehen der Exzenterscheibe 6 im
Uhrzeigersinn kann somit der Kopfreflektor 5 in Lichtabstrahlrichtung
und damit in den Hauptreflektor 11 geschoben werden. Der
obere Rand 11a des Hauptreflektors 11 ist dabei
derart bemessen, dass grundsätzlich
eine Überlappung
zwischen beiden Reflektorteilen 5, 11 vorliegt,
um eine unerwünschte
seitliche Lichtabstrahlung zu vermeiden.
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Innerhalb
der an der Unterseite des Käfigs 2 angeordneten
Hohlachse 3b befindet sich ferner eine weitere axial verschiebbare
Achse 12, an deren Ende die Lampenfassung 13 mit
der Lampe 14 montiert ist. Am anderen Ende dieser Achse 12 befindet
sich ein weiterer Taststift 15, der mit Hilfe einer zweiten
Feder 16, die zwischen einer Schulterfläche der Hohlachse 3b und
einer Schulterfläche
der Achse 12 anliegt, gegen die Unterseite der Exzenterscheibe 6 gedrückt wird,
welche eine zweite Bahnkurve 17b bildet.
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Durch
Drehen der Exzenterscheibe 6 verändert sich dementsprechend
auch der mit den Bezugszeichen 18a bis 18c bezeichnete
Abstand des Taststifts 15 gegenüber der Achse 7 und
damit die Position der Lampe 14 gegenüber Hauptreflektor 11.
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Bei
einem Verdrehen der Exzenterscheibe 6 wird damit nicht
nur die Position des Kopfreflektors 5 sondern auch die
Position der Lichtquelle 14 verändert. Je nach Gestaltung der
beiden Bahnkurven 17a und 17b der Exzenterscheibe 6 können damit
die Positionen des Kopfreflektors 5 und der Lampe 14 gegenüber dem
Hauptreflektor 11 beliebig – aber aufeinander abgestimmt – verändert werden.
Die Bahnkurven werden dementsprechend derart gewählt werden, dass bei einer
Verstellung der Lichtquelle 14 automatisch auch eine geeignete
Anpassung der Position des Kopfreflektors 5 erfolgt, so
dass ein einheitliches Strahlenbündel
abgegebenen wird.
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Ein
zweites Ausführungsbeispiel
einer geeigneten Verstelleinrichtung zur Veränderung der Position der Lichtquelle
und des Reflektorteils ist in den 3a bis 3c dargestellt. 3a zeigt
die Verstelleinrichtung im seitlichen Querschnitt, während 3b die
Verstelleinrichtung in Draufsicht zeigt. 3c wiederum
zeigt die Seitenansicht eines Dreh- oder Kulissenrings, der bei
dieser zweiten Ausführungsform
der Verstelleinrichtung zum Einsatz kommt.
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Bei
dieser zweiten Variante sind zwei Führungsscheiben 20a und 20b fest
mit dem Leuchtengehäuse
der erfindungsgemäßen Leuchte 40 verbunden.
Beide Führungsscheiben 20a und 20b sind ferner über einen
zylindrischen Führungskörper 21 verbunden,
der axial zur Lichtabstrahlrichtung des Strahlers angeordnet ist
und zwei Ausfräsungen 22a und 22b parallel
zu seiner Achse aufweist. In beiden Ausfräsungen 22a und 22b sind
zwei Schieber 23 und 24 angeordnet, die vertikal
bzw. in Lichtabstrahlrichtung gleiten können. Der erste Schieber 23 ist
dabei an seinem unteren Ende mit einem Trägerring 25 verbunden,
an welchem der Kopfreflektor 5 befestigt ist. Der zweite
Schieber 24 wiederum ist mit einem Fassungsträger 26 verbunden,
an dessen unteren Ende die Lampenfassung 13 und die Lichtquelle 14 angeordnet
sind. Beide Schieber 23 und 24 sind mit Hilfe
von Stiften 27 bzw. 28 axial verschiebbar.
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Die
Verstellung der beiden Schieber 23 und 24 und
damit der Lichtquelle 14 und des Kopfreflektors 5 erfolgt über einen
Dreh- oder Kulissenring 29, der ringförmig um den Führungskörper 21 und
die beiden Schieber 23 und 24 angeordnet ist und
um seine zur Lichtabstrahlrichtung parallel liegende Achse verdreht
werden kann. Seitlich in den Drehring 29 sind zwei Führungsbahnen
bzw. Bahnkurven 30a und 30b eingefräst, in welche
die beiden Stifte 27 und 28 der Schieber 23 und 24 eingreifen.
Wird dementsprechend der Drehring 29 um seine Achse verdreht, so
gleiten die beiden Stifte 27 und 28 entlang der Bahnkurven 30a und 30b und
verschieben hierbei die Position des Kopfreflektors 5 und
der Lampe 14 gegenüber
dem Hauptreflektor. Wiederum können
somit je nach Gestaltung der beiden Bahnkurven 30a und 30b des
Drehrings 29 die Positionen des Kopfreflektors 5 und
der Lampe 14 gegenüber
dem Hauptreflektor 11 beliebig – aber aufeinander abgestimmt – verändert werden.
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Die
Wirkung der erfindungsgemäßen Verstelleinrichtung
für die
Strahlerleuchte ist in den 4a bis 4c dargestellt. 4a zeigt
dabei zunächst
die Lichtabstrahlcharakteristik für eine Strahlerleuchte, bei
welcher die Lichtquelle innerhalb des Brennpunkts des Reflektors
angeordnet ist. Wie der Darstellung entnommen werden kann, wird
in diesem Fall ein sehr schmales Strahlenbündel erzeugt, da die Lichtstrahlen
in einem sehr engen Winkelbereich bzw. nahezu parallel abgegeben
werden.
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Eine
Verschiebung der Lichtquelle gegenüber dem Brennpunkt des Reflektors
hat eine Erweiterung des Strahlenbündels zur Folge. Wird allerdings hierbei
ein einteiliger Reflektor – wie
aus dem Stand der Technik bekannt – verwendet, so ergibt sich
bei einer starken Verschiebung die in 4b dargestellte
Lichtabstrahlcharakteristik. Die Lichtabstrahlcharakteristik ist
für den
Fall dargestellt, dass die Lampe um 8mm gegenüber dem Brennpunkt des Reflektors verschoben
wurde. Wie der Darstellung entnommen werden kann, wird in diesem
Fall kein einheitliches Strahlenbündel mehr erzielt, stattdessen
bündeln sich
die Lichtstrahlen in eine Ringfläche
auf, so dass im mittleren Bereich ein dunkler Fleck erzeugt wird, was
aus lichttechnischer Sicht gesehen unerwünscht ist.
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4c hingegen
zeigt die Lichtabstrahlcharakteristik bei Verwendung eines erfindungsgemäßen zweigeteilten
Reflektors, wobei nunmehr die Lampe um 15mm und der Kopfreflektor
zur Anpassung um etwa 10,5mm in Lichtabstrahlrichtung verschoben
wurde. Wie der Darstellung entnommen werden kann, wird trotz der
verhältnismäßig starken Verschiebung
der Lichtquelle nach wie vor ein einziges Strahlenbündel erzeugt,
was auf die Anpassung der Position des Kopfreflektors zurückzuführen ist.
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Insgesamt
gesehen wird somit durch die vorliegende Erfindung die Möglichkeit
eröffnet,
die Lichtabstrahlcharakteristik eines Strahlers in weiten Bereichen
zu verändern,
wobei trotz allem das Licht noch in Form eines einheitlichen Lichtbündels abgegeben wird.
Anzumerken ist in diesem Zusammenhang, dass bei den in den 2a bis 2c und 3a bis 3c dargestellten
Ausführungsbeispielen grundsätzlich davon
ausgegangen wurde, dass der Hauptreflektor 11 fest innerhalb
des Leuchtengehäuses
angeordnet ist. Dies ist durchaus vorteilhaft, da sich in diesem
Fall unabhängig
von der Einstellung der Lichtabstrahlcharakteristik das Gesamtaussehen der
Leuchte nicht verändert.
Die erfindungsgemäße Anpassung
könnte
allerdings selbstverständlich
auch dadurch erzielt werden, dass die Lichtquelle oder der Kopfreflektor
in einer festen Position angeordnet und stattdessen die beiden weiteren
Komponenten der Leuchte verstellbar sind.