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Die Erfindung betrifft eine Nahlicht-Leuchte, bestehend aus einer
Linsenglühlampe, einem Reflektor und einer mit lichtverteilenden Mitteln versehenen
Abdeckscheibe.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen gleichmäßig verteilten konischen
Lichtstrahl in einem bestimmten Winkelbereich zu erhalten, wobei möglichst alles
nach vorn fallende Licht, soweit es nicht vom Reflektor erfaßt wird, von der Linse
gesammelt wird. Hierbei soll die Linse die vom Reflektor bereits gesammelten Lichtstrahlen
nicht nochmals beeinflussen.
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Bei Lösung dieser Aufgabe erhält man in der Nähe, also z. B. in der
Arbeitsentfernung der Hände des Benutzers, eine gleichmäßig ausgeleuchtete Fläche
wie sie z. B. bei Kraftfahrzeug Reparaturen auf der Landstraße gebraucht wird.
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Die gestellte Aufgabe ist nur zu lösen, wenn man den Leuchtkörper
der Glühlampe zwischen Linsenbrennpunkt und Linse setzt, d. h. die Linse erzeugt
von sich aus einen divergierenden Strahl. Die Linse wird so in das optische System
eingefügt, daß sie in die vom Reflektor gesammelten Strahlen nicht mehr hineinragt.
Dies setzt jedoch wiederum voraus, daß die Linse zu einem integralen Bestandteil
der Glühlampe wird. Der Grund hierfür liegt in den verwickelten optischen Verhältnissen
zwischen Leuchtkörper und Linse, da der Leuchtkörper nicht punktförmig ist, sondern
eine endliche Ausdehnung hat. Diese komplizierten optischen Verhältnisse sind auch
für einen Fachmann durch zeichnerische Konstruktion und Rechnung nicht übersehbar,
und er würde beim Benutzen einer Kombination aus den bekannten Bauelementen einer
Leuchte die Aufgabe nicht zu lösen vermögen.
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Gemäß der Erfindung sind also zwei durch zwei voneinander unabhängige
optische Systeme erzeugte divergierende Lichtbündel mit einem Öffnungswinkel zwischen
20 und 100° einander überlagert, wobei das eine, vom Reflektor zurückgestrahlte
Lichtbündel durch die mit lichtverteilenden Mitteln versehene Abdeckscheibe in ein
divergierendes Lichtbündel mit einem Öffnungswinkel zwischen 20 und 100° umgelenkt
ist, während das andere divergierende Lichtbündel durch die stufenlos konvexe Linse
einer Linsenglühlampe, deren Leuchtkörper zwischen der Linse und dem Linsenbrennpunkt
angeordnet ist, erzeugt ist, und durch eine Aussparung in den lichtverteilenden
Mitteln der Abdeckscheibe unzerstreut austritt. Andererseits kann die Nahlicht-Leuchte,
welche aus einer Linsenglühlampe und einem Reflektor besteht, auch dadurch gekennzeichnet
sein, daß zwei durch zwei voneinander unabhängige optische Systeme erzeugte divergierende
Lichtbündel mit einem Öffnungswinkel zwischen 20 und 100° einander überlagert sind,
wobei das eine divergierende Lichtbündel durch die stufenlos konvexe Linse einer
Linsenglühlampe erzeugt ist, deren Leuchtkörper zwischen der Linse und dem Linsenbrennpunkt
angeordnet ist, während das zweite zwischen 20 und 100° divergierende Lichtbündel
durch den Reflektor erzeugt ist, welcher mehrere Brennpunkte, vorzugsweise eine
Brennlinie, aufweist.
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Es ist bereits mehrfach bekannt, eine Linsenglühlampe derart in einem
Reflektor anzuordnen, daß ein möglichst paralleles, also in die Ferne wirkendes,
gemeinsames Lichtbündel erzeugt wird. In der Nähe erhält man in diesem Fall nur
einen kleinen und meistens sehr unregelmäßig ausgeleuchteten Lichtfleck. Ferner
ist es bekannt, Stufenlinsen od. dgl. im Zusammenhang mit Glühlampen zu verwenden.
Diese Stufenlinsen bilden dabei Teile der Abdeckscheibe und haben die Aufgabe, dem
Licht eine bestimmte Richtung zu geben, eine Blendung entgegenkommender Kraftfahrzeuge
zu vermeiden od. dgl. Weiterhin ist es bekannt, einen Spiegel derartig auszubilden,
daß verschiedene, auf einer Kreislinie um die optische Achse liegende Brennpunkte
erhalten werden. Auch hat man bereits einen Hohlspiegel in Spiegelzonen aufgelöst.
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In der Zeichnung sind zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
schematisch dargestellt. Es ist nicht dargestellt, daß die beiden Lichtbündel verschiedene
Farben aufweisen können, die sich dann am beleuchteten Objekt in gewünschter Weise
addieren.
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F i g. 1 zeigt eine Nahlicht-Leuchte zusammen mit dem Strahlenverlauf
in ihrer Nähe. Der Reflektor 1 hält mit seinem nach innen überstehenden Randteil
5 eine Abdeckscheibe. Diese Abdeckscheibe ist in einem ringförmigen Bereich als
Streuscheibe ausgebildet, und zwar ist sie in diesem Fall sowohl an der Außenfläche
bei 3 wie auch an der Innenfläche bei 7 mit lichtstreuenden Mitteln versehen. Die
äußeren lichtstreuenden Mittel bei 3 können radial verlaufen, wogegen im vorliegenden
Fall daran gedacht ist, die mit 7 bezeichneten inneren lichtstreuenden Mittel als
zentrisch angeordnete Oberflächenformen auszubilden. Bei 9 weist die Abdeckscheibe
einen glatten Teil auf, durch den das von der Linse 11 der Glühlampe 15 gesammelte
Licht ohne Zerstreuung austreten kann. Das von dem Leuchtkörper 13 der Glühlampe
15 austretende Licht fällt durch die seitliche Kolbenwandung auf die in diesem Fall
auf einen Kunststoff-Reflektor 1 aufgedampfte metallische Reflexionsschicht 17.
Es wird dort reflektiert und gebündelt und verläßt den Scheinwerfer durch den lichtstreuenden
Teil der Abdeckscheibe bei 3 und 7, wodurch es auf einen vorherbestimmbaren Winkelbereich
verteilt wird. Es ist vorteilhaft, wenn sich das vom Reflektor und von der Streuscheibe
erzeugte Lichtbündel mit dem von der Linse erzeugten Lichtbündel in ihrem Winkel
in der Benutzungsentfernung etwa deckt. Aus diesem Grunde soll der Leuchtkörper
13 der Glühlampe 15 sehr genau angeordnet sein. Zu diesem 'zweck sind die Stromzuführungsdrähte
außerhalb der Befestigungsstellen des Leuchtkörpers von der Linse fort abgebogen
und stützen sich mit radialen Schenkeln 19 an einer Einschnürung des Kolbens der
Glühlampe 15 ab. Die Glühlampe 15 selbst wird durch einen Halsansatz 25 des Reflektors
eingeführt und legt sich mit einem tellerartigen Rand ihres Sockels 21 an einen
entsprechenden Anschlag des Reflektors 1 an. über den Halsansatzteil 25 des Reflektors
1 ist eine dehnbare Kunststoffkappe 27 gezogen worden, welche mit ihrem Bodenteil
29 den Sockel 21 der Glühlampe 15 fest in den Reflektor 1 eindrückt. Dieser Bodenteil
29 der Kunststoffkappe 27 hat eine Aussparung, durch welche der Bodenkontakt des
Sockels 21 vorsteht.
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Der Strahlenverlauf wurde in der F i g. 1 nur in der oberen Hälfte
dargestellt, um innerhalb des üblichen Zeichnungsformates zu bleiben. Da die Ausgangsbasis
der beiden Lichtbündel (der Linse und des Reflektors) verschieden groß ist, wird
eine ideale
Überdeckung der beiden Lichtbündel nicht möglich sein,
oder sie ist nur in einer vorgesehenen Entfernung zu erreichen. Da aber der Erfindungsgegenstand
vorwiegend als Handscheinwerfer für die Nähe benutzt werden soll, wird man diesen
Bereich zweckmäßigerweise zwischen 1 und 2 m Entfernung von der Nahlicht-Leuchte
wählen. In der Praxis genügt es jedoch durchaus, wenn sich diese beiden Lichtbündel
ungefähr überlagern.
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In F i g. 2 ist eine andere Nahlicht-Leuchte zur Erzeugung zweier
sich ungefähr überlagernder konischer Nahlicht-Bündel gezeigt. Der Reflektor 31
ist mit einer glatten Abdeckscheibe 33 ohne lichtstreuende Wirkung versehen. Dagegen
hat der Reflektor 31 keinen bestimmten Brennpunkt, sondern eine »Brennlinie«. Dadurch
wird das vom Leuchtkörper 35 der Glühlampe erzeugte Licht von dem Reflektor
31 nicht parallel gerichtet, sondern in einem gewünschten Winkelbereich gestreut.
Dieser Winkelbereich ist abhängig von der Länge der erwähnten Brennlinie und der
Ausdehnung des Leuchtkörpers 35. Die reflektierende Oberfläche des Reflektors ist
bei diesem Ausführungsbeispiel nicht vollkommen glatt, sondern uneben, ähnlich wie
die äußere Schale einer Apfelsine gestaltet. Bei Kunststoff, auf welchen die Reflexionsschicht
aufgedampft sein kann, ist dies ohne weiteres möglich. Um einen möglichst genauen
Sitz des Leuchtkörpers 35 zur Brennlinie des Reflektors 31 und zur Linse 37 der
Glühlampe zu erreichen, sind wiederum die Stromzuführungsdrähte nach hinten gebogen
und stützen sich mit radialen Schenkeln an einer Einschnürung der Kolbenwand ab.
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Wenn in anderer Weise eine genaue Justierung gesichert ist, können
auch Linsenlampen ohne Abstützung des Glühfadengestells verwendet werden; im allgemeinen
bewährte sich jedoch die dargestellte Abstützung. Der Reflektor 31 hat einen
Ansatz 47, über welchen eine dehnbare Kunststoffkappe 49 gezogen ist.
Ihr Boden 45 drückt den Tellerrand 41 des Glühlampensockels
43 an einen entsprechenden Anschlag des Reflektors 31. Die Kunststoffkappe
49 hat in ihrem Boden 45 eine Aussparung, welche den Bodenkontakt 51 des Sockels
43 hindurchtreten läßt. Die Form des Sockels 43 ist zwar für diesen Zweck vorteilhaft,
jedoch können auch Schraubsockel mit entsprechenden anderen Aufnahmen oder Fassungen
benutzt werden.
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Auch hier erzeugt die Linse 37 ein zweites konisches Lichtbündel,
welches dem ersten, vom Reflektor erzeugten Lichtbündel ungefähr überlagert ist.
Die Linse 37 hat zum Zwecke einer ganz gleichmäßigen Lichtverteilung innerhalb des
Lichtbündels eine besondere Form, die mit Rücksicht auf die Ausdehnung des Leuchtkörpers
35 wünschenswert ist. Die dem Leuchtkörper abgewandte Linsenoberfläche gleicht in
ihrer Gestalt einem Rotationshyperboloid, während die dem Leuchtkörper zugewandte
Linsenoberfläche, die ebenfalls eine ungleichmäßige Krümmung aufweist, derart gestaltet
ist, daß die Krümmung umgekehrt vom Zentrum der Linse zur Peripherie zunimmt.
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Die in den F i g. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele ergeben
eine besonders gleichmäßige Lichtverteilung, da etwaige kleine Unregelmäßigkeiten
in der Lichtverteilung des einen Lichtbündels durch die überlagerung mittels des
zweiten Lichtbündels ausgeglichen werden.