DE1262182B - Abgeschirmte Leuchte - Google Patents

Abgeschirmte Leuchte

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DE1262182B
DE1262182B DE1963P0031106 DEP0031106A DE1262182B DE 1262182 B DE1262182 B DE 1262182B DE 1963P0031106 DE1963P0031106 DE 1963P0031106 DE P0031106 A DEP0031106 A DE P0031106A DE 1262182 B DE1262182 B DE 1262182B
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point
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Isaac Goodbar
Edison Price
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00Reflectors for light sources
    • F21V7/04Optical design

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Description

  • Abgeschirmte Leuchte Die Erfindung betrifft eine abgeschirmte Leuchte, die bei Betrachtung unter Winkeln mit ihrer vertikalen Achse, die größer als 8in vorgeschriebener Winkel sind, bzw. bei Betrachtung aus größerer als einer vorgeschriebenen Entfernung praktisch unsichtbar ist.
  • Bei der Beleuchtung von Wandelhallen, Vorräumen, Ausstellungsräumen u. dgl. sollen oft bestimmte Gegenstände oder Flächen mit direktem oder nur einmal reflektiertem Licht einer Lichtquelle möglichst gleichmäßig beleuchtet werden, aber diese Lichtquelle soll einen Betrachter, der sich nicht unmittelbar unter ihr befindet, verborgen bleiben. Es sind viele Versuche gemacht worden, dieses Ziel durch Blenden, Reflektoren u. dgl. zu erreichen. Es wurden jedoch bisher nur Teilerfolge erzielt, und zwar oft unter erheblichen Opfern an Lichtenergie bzw. unter Zuhilfenahme großer, wirtschaftlich kaum vertretbarer Reflektorabmessungen.
  • Es sind abgeschrimte Leuchten für ausgedehnte Lichtquellen bekannt, bei denen der Reflektor so gestaltet ist, daß oberhalb seines vorgeschriebenen Abschirmwinkels die Lichtquelle nicht mehr sichtbar ist. Bei größeren Abmessungen der Lichtquelle in Horizontal- oder Vertikalrichtung fällt hierbei der Reflektor ziemlich groß aus. Ferner ist bei diesen bekannten Leuchten auf den Blendschutz gegen Mehrfachreflexionen der Lichtquelle am Reflektor und gegen Reflexionen beleuchteter heller Gegenstände keine Rücksicht genommen.
  • Aufgabe der Erfindung ist demgemäß die Schaffung einer abgeschirmten Leuchte mit einer Lichtquelle, deren strahlende Fläche eine Umdrehungsfläche um ihre vertikale Achse oder eine zylindrische Fläche mit horizontaler Achse und Hauptstrahlungsrichtung senkrecht hierzu darstellt, deren spiegelnde Schirmfläche derart gestaltet ist, daß einfache und mehrfache Reflexionen bei Betrachtung mindestens unter einem vorgeschriebenen Abschirmwinkel gegen die vertikale Achse bzw. mindestens aus einem vorgeschriebenen Abstand unterhalb der Leuchte und aus einer vorgeschriebenen Entfernung von der Symmetrieachse derselben ausgeschlossen sind. Ferner sollen direkte Reflexionen beleuchteter Gegenstände bei Betrachtung aus den angegebenen Bereichen vermieden werden.
  • Eine abgeschirmte Leuchte der angegebenen Art zur Unterdrückung von Reflexionen bei Betrachtung mindestens unter einem Winkel c gegen die vertikale y-Achse ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die spiegelnde Schirmfläche durch folgende Gleichungen gegeben ist. wobei x und y die Koordinaten des Schnittes der Lichtquellenoberfläche mit der Koordinatenebene, y' die Ableitung von y nach x, E eine Konstante und X und Y die Koordinaten des Schnittes der Spiegelfläche mit der Koordinatenebene sind und Andererseits ist eine Leuchte der angegebenen Art zur Unterdrückung von Reflexionen bei Betrachtung mindestens aus einem Abstand b unterhalb des ange-nommenen Koordinatenursprungs auf der Symmetrieachse y und aus einer Entfernung a von dieser Achse erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die spiegelnde Schirmfläche durch folgende Gleichungen gegeben ist: Vorzugsweise ist die reflektierende Fläche des Lampenschirmes ein polierter schwarzer Spiegel, aber es können auch metallische Spiegelflächen wie Gold, Silber, Aluminium u. dgl. Verwendung finden, falls eine größere Lichtstärke gewünscht wird.
  • Ein außerhalb des vorgegebenen Öffnungswinkels befindlicher Beobachter sieht nur die dunkle Innenseite des Lampenschirmes, so daß die Leuchte unsichtbar bleibt. Der Blendungsfaktor ist sehr niedrig, und trotzdem besitzt die Leuchte eine gute Lichtausbeute.
  • Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert. Hierin ist F i g. 1 eine schematische Ansicht eines abgebrochenen Teiles einer erfindungsgemäßen Leuchte, bei der die Außenfläche der Lichtquelle eine Rotationsfläche mit vertikaler Achse darstellt, F i g. 2 eine entsprechende Ansicht einer Leuchte, bei der die Lichtquelle eine zylindrische Gestalt mit horizontaler Achse hat, F i g. 3 ein schematischer Querschnitt durch eine Leuchte, bei der die Lichtquelle eine unregelmäßige Oberfläche besitzt, F i g. 4 ein schematischer Querschnitt durch eine Leuchte, bei der die Lichtquelle einen inneren Reflektor hat, F i g. 5 eine abgeänderte Ausbildung der Leuchte nach F i g. 4 für niedrige Zirninerdecken, F i g. 6 ein schematischer Querschnitt durch eine Leuchte, bei der ein reflektierender Schirm gemäß der Erfindung sich unter einer Lichtquelle befindet, die aus einer Glühlampe mit teilversilbertem Kolben und einem dazu konzentrischen Reflektor besteht, F i g. 7 ein Längsschnitt durch einen Schirm für eine Leuchtstoffröhre, F i g. 8 ein Querschnitt desselben und F i g. 9 eine perspektivische Darstellung des Schirmes nach F i g. 7 und 8.
  • Die Lichtquelle ist jeweils mit 1 und der erfindungsgemäße Lampenschirm mit 2 bezeichnet. Zu jeder Gestalt der Lichtquelle kann ein passender Lampenschirm, d. h. eine rellektierende Abschirmung gemäß den nachstehend erläuterten Grundsätzen entworfen werden.
  • Im allgemeinen haben die bekannten Lichtquellen 1 mitihrerAußenflächeeine derbeidenfolgendenFormen: a) eine Umdrehungsfläche um eine normalerweise vertikale Achse oder b) eine zylindrische Fläche mit horizontaler Achse, d. h. einen konstanten Querschnitt in vertikaler Richtung. In beiden Fällen können die Oberfläche der Lichtquelle 1 und die Innenfläche des Lampenschirmes 2 in ebenen Koordinaten beschrieben werden, Im Falle a) wird die Symmetrieachse wie in F i g. 1 als y-Achse bezeichnet. Da alle Querschnitte, welche diese Achse enthalten, identisch sind, kann die x-Achse irgendwo senkrecht zur y-Achse angenommen werden. In Sonderfällen kann die geeignete Wahl der x-Achse die mathematischen Gleichungen wesentlich vereinfachen. In manchen Fällen, insbesondere wenn die y-Achse nicht vertikal verläuft, ist der Grenzwinkel C mit der y-Achse, jenseits dessen die Helligkeit schlagartig abnehmen soll, in verschiedenen Richtungen verschieden. Diese Spezialfälle werden später behandelt.
  • Im Falle zylindrischer Lichtquellen gemäß F i g. 2 können die senkrechte y-Achse und die horizontale x-Achse in jeder beliebigen Ebene senkrecht zur Zylinderachse angenommen werden.
  • In allen betrachteten Fällen wird somit die Gestalt der Lichtquelle vollkommen durch eine ebene Kurve beschrieben, und die Gestalt der refiektierenden Fläche wird ebenfalls vollkommen beschrieben, wenn ihr Schnitt mit der Koordinatenebene bekannt ist. Im Lauf der nachfolgenden Beschreibung werden diese Reflexionsflächen als Funktion der Gestalt der Lichtquelle und des Grenzwinkels beschrieben, und zwar zuerst in allgemeinen Fällen und dann in Sonderfällen, bei denen die Lichtquellen einfache Gestalt besitzen.
  • Der Umriß der Lichtquelle 1, der bei F i g. 1 und 3 eine Umdrehungsfläche um die vertikale y-Achse darstellt, wird entweder graphisch oder analytisch definiert. Im letzteren Falle gilt die Gleichung; Y = Ax) - (1) Irgendwelche Einbuchtungen in der Lichtquelle 1 sollen hierbei durch gerade Tangentiallinien ersetzt werden, wie es in F i g. 3 bei l' gezeichnet ist.
  • Ist die Kurve der Lichtquelle 1 bekannt, so läßt sich an jeder Stelle ihre Steigung in bekannter Weise bestimmen.
  • Wenn keine Reflexionen bei Winkeln gdgen die Mittelachse über dem Wert c auftreten sollen, so muß die Reflexionsfläche 2 alle äußeren Tanaenten 5 (F i 3) an den Umriß 1 der Lichtquelle unter dem Winkel c reflektieren. Unter äußeren Tangenten werden hierbei diejenigen verstanden, welche die Lichtquelle nicht schneiden. Aus diesem Grunde sollen Einbuchtungen durch die geraden Linien l' ersetzt werden. Wenn diese -Bedingung erfüllt ist, so werden Strahlen, die von einem anderen Teil der Lichtquelle kommen, an der betreffenden Reflexionsstelle stets unter einem kleineren Winkel als dem Winkel c reflektiert. Die Schnittkurve des Reffektors 2 ist also dadurch definiert, daß sie sämtliche äußere Tangenten an die Lichtquelle unter dem Winkel c reflektiert.
  • Die gesuchte Kurve hat an jedem Punkt P eine gemeinsame Tangente mit einer Parabel, deren Achse unter dem Winkel c gegen die Vertikale geneigt ist, deren Brennpunkt mit dem Berührpunkt der Tangente 5 zusammenfällt und die den Punkt P enthält. Wenn der Berührpunkt sich längs der Kurve 1 bewegt, ändert sich die betreffende Parabel ständig und erzeugt so die Kurve 2, die also von einer Parabel stark abweicht. Wenn nun X und Y die Koordinaten eines Punktes der gesuchten Reflexionsfläche 2 und x, y die Koordinaten eines entsprechenden Punktes auf der Umrißkurve 1 sind, während U den Abstand des Punktes X, Y von einer Geraden bedeutet, die den Winkel c mit der x-Achse bildet und durch den Koordinatenursprung geht, und L der Abstand zwischen der Lichtquelle und dem Reflektor längs der zugehörigen Tangente ist, so stellt wegen einer be-]kannten Parabeleigenschaft die Summe (U + L) für jede Parabel mit dem Brennpunkt x, y eine Konstante dar. Verschiebt sich nun der Parabelbrennpunkt auf der Kurve 1 um ein kleines Stück, so muß die Verschiebung des Brennpunktes längs der Kurve 1 gleich der Änderung der Summe (U + L) sein; bezeichnet man also mit s die Bogenlänge, gemessen von x = 0 bis zum Punkt x, y, so muß die Summe (U + L + s) konstant bleiben. Nennt man diese Integrationskonstante E, so gilt also für die Reflektorfläche 2: U + L + s = E. (2) Der Abstand U kann als Funktion der gesuchten und noch unbekannten Koordinaten X und Y und des Winkels c ausgedrückt werden: U = X- sin C - Y- cos c. (3) Andererseits können diese unbekannten Koordinaten X und Y als Funktionen der bekannten Koordinaten x, y und der noch unbekannten Länge L wie folgt ausgedrückt werden: sind die horizontale und die vertikale Projektion von L. Setzt man (4) und (5) in (3) ein, so erhält man: Durch Einsetzen von (6) in (2) ergibt sich Diese Gleichung läßt sich nach der einzigen Unbekannten L auflösen: Setzt man schließlich den Ausdruck (8) in (4) und (5) ein, so ergibt sich folgende Parameterdarstellung für die Koordination der Reflektorfläche-. Hierbei ist bekanntlich: Schreibt man zur Bestimmung von E z. B. vor, daß die reflektierende Fläche durch einen bestimmten Punkt 0 mit den Koordinaten X, Y, hindurchgehen soll, so läßt sich schreiben: f'(xo) - xo - f'(xo) Xo - Yo + f(xo) = 0. (12) In dieser Gleichung ist x. die einzige Unbekannte, Durch Auflösung der Gleichung (12) ergibt sich der Wert x = xo, und hieraus ergibt sich: yo # f (xo) , (13) yo, = f , (x0) (14) + yo" = 1, 1 + f'(xo)' (15) sowie Ist der Umriß der Lichtquelle 1 nur graphisch bestimmt, so zieht man eine Tangente 5 an sie vom Punkt 0. Diese Tangente 5 hat an der Berührungsstelle mit der Lichtquelle 1 die Koordinaten x., y, während die Steigung den Wert y.' ergibt und die Kurvenlänge der Kurve 1 von der y-Achse bis zum Punkt x, y. mit s,) bezeichnet wird. Dann ergibt sich die Integrationskonstante E aus folgender Gleichung: Setzt man (17) in die Gleichungen (9) und (10) ein, so erhält man eine Parameterdarstellung für. die Reflexionsfläche mit x oder einer anderen Veränderlichen als unabhängigen Parameter. In manchen Fällen empfiehlt es sich, mehrere Werte für E für verschiedene Abschnitte der Reflexionsfläche zu wählen. Dies kann einfach durch entsprechend häufige Wiederholung des beschriebenen Verfahrens geschehen.
  • Die so gefundene Rundkurve des Lampenschirmes 2 beschreibt im Raum eine Rotationsfläche mit den folgenden Eigenschaften, wie mathematisch bewiesen werden kann.
  • Jede Sehlinie in einer durch die y-Achse gelegten Ebene, die einen Winkel c mit der Vertikalen bildet und die Innenfläche des Lampenschirmes 2 schneidet, wird in einer Tangentialebene der Lichtquelle 1 reffektiert, welche die Linie 5 enthält. Alle dazu parallelen Sehlinien werden in der gleichen Tangentialebene, aber außerhalb der Lichtquelle 1 reflektiert und treffen auf andere Punkte der Innenfläche des Schirmes 2. Auch werden alle Sehlinien 12, die sich in Ebenen befinden, welche größere Winkel als c mit der Vertikalen bilden, unterhalb der Tangentiallinie 5 reflektiert und erreichen somit die Lichtquelle 1 nicht.
  • Wird die Innenfläche des Schirmes 2 aus einer verhältnismäßig großen Entfernung betrachtet, wie es in Gebäuden mit höherer Decke der Fall ist, wo der Beobachter sich unterhalb der Leuchte in großer Entfernung befindet, so verlaufen die Sehlinien 44 praktisch. parallel. Sie bilden also alle den gleichen Winkel L, der kleiner als c ist, mit dem an dieser Stelle reflektierten hellen Grenzstahl 43. Die Helligkeit der Innenfläche des Schirmes 2 erscheint aus diesem Grunde fast gleichmäßig. Auch wird jeder beliebige, von der Lichtquelle 1 in irgendeiner Richtung ausgesandte Lichtstrahl 45 in die nutzbare Zone mit Winkeln kleiner als c mit der Vertikalen reflektiert.
  • Ferner kann mathematisch bewiesen werden, daß alle sichtbaren Lichtstrahlen innerhalb des Schirmes nur einmal reflektiert werden, falls die I.nnenfläche des Schirmes 2 so weit nach unten verlängert ist, daß sie die Grenztangente 6 an die Lichtquelle 1 schneidet, welche mit der Vertikalen den gewünschten WinkeIc bildet, und daß sich demzufolge keine außerhalb des Lampenschirmes befindlichen hellen Gegenstände unmittelbar in irgendeinem Teil des Schirmes spiegeln können, so daß keine Glanzlichter im Reflektor auftreten.
  • Das Vorstehende gilt auch im Falle zylindrischer Lichtquellen, wenn die Leuchten aus Bereichen senkrecht zur Achse der Lichtquelle betrachtet werden. Dies kann in vielen Fällen annehmbar sein. Wenn es nicht zulässig ist, so müssen andere zylindrische Reflexionsflächen vorgesehen werden, deren Erzeugende zu denjenigen der Lichtquelle senkrecht stehen. Diese Flächen können durch Anwendung der Gleichungen (9) und (10) in Ebenen parallel zu den Erzeugenden der Lichtquelle gefunden werden.
  • Um dies näher zu erläutern, sind in F i g. 7 bis 9 verschiedene Ansichten und Schnitte einer erfindungsgemäßen Leuchte gezeigt, die für eine zylindrische Leuchtstoffröhre bestimmt ist. Diese Leuchte besitzt eine sehr geringe Helligkeit bei Betrachtung aus irgendeiner Richtung, falls die Projektionen der Sehstrahlen auf die Ebenen n und A Winkel mit der Vertikalen bilden, die größer als c sind. Die quer zur Achse der Leuchtröhre verlaufenden Reflektorflächen 2q, die durch Anwendung der Gleichungen (9) und (10) in der Ebene2 gewonnen wurden, bestimmen die Helligkeitsverteilung in Richtungen parallel zur Ebene 2,. Diese Ebene, welche die Leuchtstoffröhre enthält, ist in F i g. 7 dargestellt. Die Flächen 2p sind in gleicher Weise maßgebend in Ebenen wie der Ebene z, d. h. der Ebene der F i g. 8, senkrecht zur Leuchtstoffröhre.
  • Die meisten innenverspiegelten Scheinwerferlampen haben eine an der Außenseite sphärische Lichtaustrittsfläche 11 gemäß F i g. 4. Legt man die Achsen x und y durch den Kugelmittelpunkt und bezeichnet den Kugelradius mit R, so erhält man als Gleichung für die Fläche 11 den Ausdruck: x 2 + y2 = R2. (18) Setzt man so erhält man in Parameterdarstellung: y = R sin t, x = R cos t. (19) Die Konstante E kann in diesem Falle leicht bestimmt werden, wenn ein auf der Fläche 11 liegender Punkt 0 der Innenfläche des Schirmes 2 gemäß Konstruktionsüberlegungen gewählt wird.
  • Dann gilt: X, = x, = R - cos to, YO = y" = R - sin t" und E # -to - sin (t. - c); (25) setzt man (25) in (23) und (24) ein, so erhält man: Diese Parameterdarstellungen bestimmen die gewünschte Kurve vollständig.
  • Diese Kurve muß nach unten verlängert werden bis t = Z - C, (28) wenn für den Winkel b' in F i g. 4 gilt: Im letzteren Falle kann der unterste Punkt P, welcher dem äußersten Punkt P' der Lichtquelle entspricht, nicht das Ende der Innenfläche des Schirmes 2 sein, da in diesem Falle Teile der Lichtquelle unter Winkeln größer als c gegen die Vertikale y gesehen werden könnten, was nicht zulässig ist. Deshalb muß in diesem Falle die Innenfläche des Schirmes 2 unter Rücksichtnahme auf die Randteile 12 der Fläche 11 nach unten.verlängert werden. Stellen die Randteile 12 z. B. kleine Kreise mit dem Radius r dar, so lauten die Parametergleichungen für diese Verlängerung: x = -(1 - r) sin b' + r - cos t, y = (1 - r) cos b! + r - sin t. (32) Setzt man diese in (9) und (10) ein, so ergibt sich: In manchen Lampen endet die Fläche 11 plötzlich an den Punkten P. In diesem Falle kann die entsprechende Gleichung für den Lampenschirm für vereinfacht werden, indem man r gegen Null gehen läßt: Führt man folgende Abkürzung ein: so ergibt sich aus (34): Das ist die Parameterdarstellung einer Parabel mit den Brennpunktskoordinaten: x = -sin b' y = cos b, (37) und mit der Achsenrichtung: Die Gestalt der Innenfläche des Schirmes 2 kann auch zu einer Parabel vereinfacht werden, wenn Fälle wie F i g. 6 vorliegen, wo 14 eine Lampe mit versilbertem Kolben und 15 einen Reflektor darstellt. In diesem Falle muß der Reflektor 15 als virtuelle Lichtquelle angenommen werden. Da sie konkav ist, reduziert sie sich gemäß den oben angegebenen Regeln auf die ebene Scheibe, deren Schnitt mit der Koordinatenebene die Gerade F-F ist.
  • Die Punkte F können als Kreise von unendlich kleinem Radius angesehen werden. Wenn der Radius PF als Einheit genommen und der Radius des kleinen Kreises in F mit r bezeichnet wird, so hat man: Setzt man dies in (9) und (10) ein, so hat man: Das sind die Parameterdarstellungen von Parabeln mit Brennpunkt bei F und Achse in Richtung die jeweils bestimmt sind, wenn der Konstante E ein bestimmter Wert erteilt wird.
  • Nur in Fällen wie diesen vereinfacht sich die Gestalt der Reflexionsfläche gemäß der Erfindung zu einer an sich bekannten Kurve, die jedoch erfindungsgemäß in neuer Weise angewandt wird. Ein anderer Fall, in dem die Schnittkurven der Flächen in einer Richtung zu Parabeln oder Ellipsen vereinfacht werden können, bezieht sich auf F i g. 7 bis 9, wo die Stirnflächen 2 q des Reflektors im allgemeinen parabohsch oder elliptisch sind.
  • Eine weitere Vereinfachung ergibt sich, wenn die Lichtquelle so klein wird, daß sie als Punkt angesehen werden kann. Für jeden Wert von R gilt die Gleichung (23): Wenn nun für einen bestimmten Wert von t, die Kurve durch einen Punkt mit den Koordinaten YO und X, gehen soll, so ist Wenn R sehr klein gegen X, wird, so ergibt sich hieraus: Setzt man dies in (23) ein, so erhält man: Setzt man zur Abkürzung so ist, da t und sin (t - e) gegen vernachlässigbar R sind: Das ist die Parameterdarstellung einer Parabel, die für den vorliegenden Zweck bereits bekannt ist und deshalb nicht als neu beansprucht wird. Es sei darauf hingewiesen, daß dies nur zutrifft, wenn die Lichtquelle punktförmig ist und daß das Ergebnis (Ausstrahlung allen Lichtes in einer einzigen Richtung, die den Winkel c mit, der Vertikalen bildet) in praktischen Anwendungen. häufig höchst unerwünscht ist.
  • In manchen Fällen, insbesondere wenn die Leuchten in geringer Höhe oberhalb der Augenhöhe angebracht werden müssen, ist es erwünscht, die Lichtausstrahlung nicht durch einen bestimmten Winkel, sondern durch einen bestimmten Augenort zu begrenzen. Beispielsweise sei im Falle der F i g. 5 vorgeschrieben, daß rechts von der Stelle T in gleicher Höhe keine Helligkeit mehr sichtbar sein soll. Esmacht dann nichts aus, wenn von Punkten Q noch Licht unter Winkeln größer als e, aber kleiner als d ausgeht. Bei niedrigen Decken kann dieser Unterschied mehr als 10' ausmachen. Durch Mitberücksichtigung dieser zusätzlichen Winkel können Leuchten mit noch geringeren Abmessungen, höherem Wirkungsgrad, sanfteren Strahlgrenzen und besserem Aussehen entworfen werden.
  • Wenn die Koordinaten der Grenzlage T, zu der nunmehr alle äußeren Tangenten an den Lampenumriß reflektiert werden sollen, a und b sind, so hat die gesuchte Reflektorkurve 2 stets eine gemeinsame Tangente mit einer Ellipse, die einen festen Brennpunkt bei T und einen beweglichen Brennpunkt bei x, y aufweist und den PunktQ mit den Koordinaten X, Y enthält. Für verschiedene Grenztangenten an die Kurve 1 ändert sich die Ellipse ständig und erzeugt so die Kurve 2, die also von einer Ellipse stark abweicht. Wegen der bekannten Eigenschaft der Ellipse muß bei einer Bewegung des Brennpunktes x, y längs der Kurve 1 die Summe (D + L + s) für die Kurve 2 konstant bleiben. Nennt man diese Summe E, so gilt: D = E - L - s. (47) Eine Betrachtung der F i g. 5 ergibt, daß es möglich ist, D als Funktion bekannter Größen und von L auszudrücken: Quadriert man (47) und setzt in (48) ein, so ergibt sich. Diese Gleichung läßt sich nach der einzigen Unbekannten L auflösen: Setzt man diesen Ausdruck in die Gleichungen (4) und (5) ein, die auch in diesem Falle gelten, so ergibt sich. Die Symbole sind oben in den Gleichungen (2) und (11) erklärt. E ist wieder die Integrationskonstante. Wenn z. B. die Koordinaten Yo und Y, eines Punktes 0 auf der untersten horizontalen Tangente an die Oberfläche der Lichtquelle 1 bekannt sind, so ergibt sich: Setzt man (53) in (51) und (52) ein und berücksichtigt die Gleichungen (1), (2) und (11), so erhält man ein Gleichungssystem mit x oder einer anderen Veränderlichen als unabhängigem Parameter, das die Innenflächen des Schirmes 2 vollständig bestimmt.
  • Um dies näher zu erläutern, soll wieder eine sphärische Außenfläche der Lichtquelle betrachtet werden. Dann gelten die Gleichungen (18) bis (22). Setzt man diese sämtlich in (51) und (52) ein und setzt R = 1, so erhält man: Hierbei sind: und E eine Integrationskonstante.
  • Ist die Koordinate X, eines Punktes auf der untersten horizontalen Tangente an die Lichtquelle 1 bekannt, so gilt wieder: Erfindungsgemäß konstruierte Leuchten machen es unmöglich, irgendwelches direkt reffektierte Licht außerhalb des Winkels c unterhalb der Leuchte wahrzunehmen. Damit werden -die idealsten Bedingungen erreicht, wobei die Leuchte den kleinstmöglichen Raum einnimmt. In vielen Fällen sind aber diese Idealbedingungen nicht erforderlich. Beispielsweise bringt ün allgemeinen die Tatsache keinen praktischen Vorteil, daß keine unmittelbaren Reflexionen des betreffenden Raumes von Stellen im gleichen oder benachbarten Räumen oder noch weiter weg wahr-genommen werden können, wo niemand sich aufhalten und die - Leuchte sehen kann. Infolgedessen können gegebenenfalls die angegebenen Formeln wesentlich vereinfacht werden. Beispielsweise sind nach den Formeln im allgemeinen die Tangentenebenen am unteren Ende der Innenfläche des Schirmes 2 vertikal. Diese Flächen sind unter Umständen schwierig herzustellen. Wenn der Winkel dieser Tangentenebene mit der Vertikalen nicht 0', sondern e beträgt, so sieht man Reflexionen aus dem Raum nur in Entfernungen größer als: d = h - cot 2 e. (56) Hierbei ist h die vertikale Entfernung zwischen der Augenhöhe und der Decke. Praktisch ist h niemals kleiner als 1 Meter. Wenn also keine Rellexionen von Entfernungen kleiner als 8 Meter gesehen werden sollen, so genügt es, e kleiner als etwa 3' zu machen. Zu diesem Zweck kann die Innenfläche des Schirmes 2 in der beschriebenen Weise bis dahin ausgebildet sein, wo sie einen Winkel von 3' mit der Vertikalen bildet, und von da nach unten sich in einem einfachen Kegel fortsetzen.
  • In vielen Fällen ist die Höhe der Leuchte begrenzt, weshalb c größer als der Wert sein muß, der an sich notwendig wäre. Für so einen großen Wert von c kann der Durchmesser der Leuchte größer oder kleiner werden, als es aus architektonischen Gründen tunlich erscheint. Die Innenfläche des Schirmes 2 kann in solchen Fällen entsprechend verkürzt oder verlängert werden. - Aus solchen und ähnlichen Gründen sind häufig Kompromisse in der Praxis erforderlich, weshalb die Flächen -in vielen Fällen mehr oder weniger von der Idealform abweichen können, ohne daß sie deshalb aus dem Rahmen -der Erfindung herausfallen.
  • Wie erwähnt verhindern die erfindungsgemäß konstruierten , Leuchten das Auftreten irgendwelcher direkter Reflexionen aus dem beleuchteten Raum unter Winkeln -größer als c. Sie verhindern jedoch keine mehrfachen Reflexionen, d. h. solche doppelten und vielfachen. Reflexionen werden- auftreten, wenn die Reflexionsfläche unter nahezu senkrechtem Einfall einen hohen Reflexionsfaktor aufweist. Aus diesem Grunde sind die Reflexionsflächen vorzugsweise als polierte schwarze Flächen ausgebildet, die nur bei streifendem Einfall einen hohen Reflexionsfaktor aufweisen, dagegen bei nahezu senkrechtem Einfall eine sehr geringe Reflexion besitzen. Da der Reflexionsfaktor bei mehrfachen Reflexionen je nach deren Anzahl quadriert, zur dritten Potenz usw. erhoben werden muß und da die reflektierten Objekte nicht selbstleuchtend sind und somit eine erheblich geringere Helligkeit als die Lichtquelle haben, werden mehrfache Reflexionen praktisch unsichtbar.
  • In gewissen Fällen können aber diese Mehrfachreflexionen auch zulässig sein. Dann- können die reflektierenden Flächen einen hohen Reflexionsfaktor mit entsprechender Helligkeitssteigerung haben. Die Erfindung ist keineswegs auf schwarze Reflexionsflächen beschränkt.

Claims (1)

  1. Patentansprüche: 1. Abgeschirmte Leuchte mit-einer Lichtquelle, deren strahlende Fläche eine Umdrehungsfläche um ihre vertikale Achse oder eine zylindrische Fläche mit horizontaler Achse und Hauptstrahlungsrichtung senkrecht hierzu darstellt, zur Unterdrückung von Reflexionen bei Betrachtung mindestens unter einem Winkel c gegen die vertikale y-Achse, dadurch gekennzeichnet, daß die spiegelnde Schirmfläche durch folgende Gleichungen gegeben ist. wobei x und y die Koordinaten des Schnittes der Lichtquellenoberfläche mit der Koordinatenebene, y' die Ableitung von y nach x, E eine Konstante und X und Y die Koordinaten des Schnittes der Spiegelfläche mit der Koordinatenebene sind und 2. Abgeschirmte Leuchte mit einer Lichtquelle, deren strahlende Fläche eine Umdrehungsfläche le um ihre vertikale Achse oder eine zylindrische Fläche mit horizontaler Achse und Hauptstrahlungsrichtung senkrecht hierzu darstellt, zur Unterdrückung von Reflexionen bei Betrachtung mindestens aus einem Abstand b unterhalb des angenommenen Koordinatenursprungs auf der Symmetrieachse y und aus einer Entfernung a von dieser Achse, dadurch gekennzeichnet, daß die spiegelnde Schirmfläche durch folgende Gleichungen gegeben ist: wobei die Bezeichnungen die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben. 3. Leuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelfläche geschwärzt und poliert ist. 4. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der unterste Schirmteil durch eine tangential an die Spiegelfläche anschließende konische Fläche ersetzt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1100 564, 1130386.
DE1963P0031106 1963-02-07 1963-02-07 Abgeschirmte Leuchte Pending DE1262182B (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0787943A2 (de) * 1996-02-05 1997-08-06 ERCO Leuchten GmbH Reflektor mit einem mindestens eine rotationssymmetrische oder zylindrische Reflektorfläche aufweisenden Reflektor

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1100564B (de) * 1958-07-23 1961-03-02 C A Schaefer K G Abt Hellux Abgeschirmte Leuchte fuer Lichtquellen von laenglicher Form, mit rotations-symmetrischem Reflektor
DE1130386B (de) * 1959-03-13 1962-05-30 Siemens Ag Breitstrahlende Leuchte

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1100564B (de) * 1958-07-23 1961-03-02 C A Schaefer K G Abt Hellux Abgeschirmte Leuchte fuer Lichtquellen von laenglicher Form, mit rotations-symmetrischem Reflektor
DE1130386B (de) * 1959-03-13 1962-05-30 Siemens Ag Breitstrahlende Leuchte

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0787943A2 (de) * 1996-02-05 1997-08-06 ERCO Leuchten GmbH Reflektor mit einem mindestens eine rotationssymmetrische oder zylindrische Reflektorfläche aufweisenden Reflektor
EP0787943A3 (de) * 1996-02-05 1998-02-04 ERCO Leuchten GmbH Reflektor mit einem mindestens eine rotationssymmetrische oder zylindrische Reflektorfläche aufweisenden Reflektor
US5957565A (en) * 1996-02-05 1999-09-28 Erco Leuchten Gmbh Recessed reflector-type light

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