DE1447075A1

DE1447075A1 - Schattenarme Lampe

Info

Publication number: DE1447075A1
Application number: DE1964M0063137
Authority: DE
Inventors: Horvath Dipl-Ing Imre; Sandor Koeroes
Original assignee: Medicor Muvek
Current assignee: Medicor Muvek
Priority date: 1964-11-16
Filing date: 1964-11-16
Publication date: 1968-11-07
Also published as: DE1447075C3; DE1447075B2

Description

Die Erfindung betrifft eine schattenarme Lampe »

Bs sind bereits schattenarme Lampen bekannt, die eine als Rotationsfläche ausgebildete konkave Spiegelfläche, eine Lichtquelle im Brennpunkt der Spiegelfläche, sowie eine Optik aufweisen, die in der Bahn des durch die Spiegelfläche ausgestrahlten Lichtbündels angeordnet und geeignet ist, das Lichtbündel in einen sich kreuzenden Strahlengang umzuwandeln, der auf eine bestimmte Fläche gerichtet ist, Lampen dieser Art werden in allen Gebieten der Heilkunde verwendet, wo wärme- und schattenarme Lampen erforderlich sind, die eine Fläche mit bedeutender

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Lichtstärke gleicJuaüssig boleuchten- Bis jetzt ist es aber nicht gelungen, die obenerwähnten Forderungen durch eine einzige Einheit zu befriedigen. Wie bekannt, l-3findet sich in der Lampe anstatt einer punktartigen Lichtquelle ein Glühfaden mit Ausdehnung, Der hierdurch bedingte Beleuchtungsfehler wird in vielen Fällen durch Anwendung einer matten oder durchscheinenden Glasscheibe behoben, wodurch aber ein bedeutender Lichtverlust auftritt. Wird dann dieser Verlust durch Erhöhung der Energieaufnahme der Glühlampe ausgeglichen, nimmt die heizende Wirkung der Lampe erheblich zu. Wenn dagegen die erforderliche Lichtstärke auf Kosten der Lebensdauer der Glühlampe gesichert wird, nimmt die Betriebssicherheit und auch die Wirtschaftlichkeit ab. Auch der Wirkungsgrad von ein genaues Bild projezierenden üblichen Systemen ist nicht hinreichend, weil ein bedeutender Teil des Lichtes nicht zur Geltung gelangt. Dies zieht dann wieder eine Zunahme der Stromaufnahme und somit der Erwärmung der beleuchteten Fläche mit sich,

Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer schattenarmen Lampe, die aus allen obenerwähnten Gesichtspunkten gleichwie vorteilhaft ist und eine schattenarme Beleuchtung bei gutem Wirkungsgrad und verhältnismässig langer Lebensdauer liefert, wobei Strahlen der Lichtquelle nur die beleuchtete Fläche, erreichen. Die Erfindung geht davon

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aus, dass zu diesem Zweck einander gegenüber angeordnete Spiegelflächen verwendet werden sollen, von denen die eine dazu dient, das Licht der Lichtquelle in an sich bekannter Weise auf den zu beleuchtenden Gegenstand zu richten,, während die andere Spiegelfläche entweder verhindert, dass störende direkte Lichtstrahlen zur Geltung gelangen, oder dies nur bei Berührung der ersterwähnten Spiegelfläche, d«h₃ gleichsam nach einer Orientierung zulässt» Die Erfindung besteht darin, dass gegenüber der Spiegelfläche der eingangs erwähnten schattenarmen Lampe eine halbkugelförmige Gegenspiege!fläche angeordnet ist, deren Mittelpunkt mit dem Brennpunkt der Spiegelfläche zusammenfällt _t der Durchmesser der Spiegelfläche das Mehrfache des Durchmessers der Gegenspiegelfläche beträgt, wobei als Lichtquelle eine die Gegenspiegelfläche bildende Glühlampe mit ge« kühlten Zuleitungen und geschwärzten Elektroden vorgesehen ist, während die Spiegelfläche um die Glühfadenlampe und der Rand der Spiegelfläche mit je einem lichtabsorbierenden Schirm bedeckt ist. Diese Massnahmen ergeben eine einfache und wirksame Verringerung des Anteils an schrägen Lichtstrahlen. Die Kühlung der Glühfadenzuleitungen verhindert nämlich die Erregung von Lichtstrahlen dieser Art, Etwa doch auftretende Strahlen werden durch die Schwärzung und die lichtabsorbierenden

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Schirme absorbiert.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnungen erläutert, die einige Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen schattenarmen Lampe darstellen,

Fig. 1 ist ein Längsschnitt eines ersten Ausführungsboispiels,

Fig. 2 stellt eine Einzelheit der Fig. 1 in grösserem Masstab dar.

Fig. 3 bzw. 4 zeigen einen prinzipiellen Längsschnitt bzw. eine Draufsicht eines weiteren Ausführ ungsbe ispieIs.

Fig. 5 bis 7 sind Querschnitte von beispielsweisen Ausführungsformen einer Einzelheit.

Fig. 8 zeigt eine als Zwillingsanordnung ausgebildete beispielsweise Ausführungsform im Längsschnitt.

Fig« 9 ist eine der Fig. 8 entsprechende Vorderansicht*

In den Zeichnungen weisen gleiche Bezugs* zeichen auf ähnliche Einzelheiten hin.

Die beispielsweise schattenarme Lampe gemäss Fig. 1 weist eine als Rotationskörper ausgebildete konkave Spiegelfläche und eine in deren Brennpunkt angeordnete Lichtquelle 11 auf. Die Spiegelfläche IO stellt beim dargestellten Ausführungsbeispiel ein Paraboloid dar> durch das die-Lichtstrahlen 12, die aus der im Brennpunkt

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dos Paraboloids ange ordneten Lichtquelle 11 ankommen, in aur Drehachse 13 des Paraboloids parallel reflektiert werden.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist ferner die Lichtquelle 11 durch den Glühfaden einer Glühlampe 16 mit kugelförmiger Glocke gebildet. Die Abmessungen sind derart gewählt, dass bei Anbringung der Glühlampe 16 in ihrer Passung 17 der Mittelpunkt der kugelförmigen Glocke und somit auch der in ihrem Mittelpunkt angebrachte Glühfaden 11 gleichwie in den Brennpunkt des Paraboloids zu liegen kommt. Der Durchmesser der Spiegelfläche 10 soll dabei ein Mehrfaches des Durchmessers der Glühlampe 16 betragen, Versuche zeigen, dass eine tadellose Beleuchtung bereits erreicht werden kann, wenn der Durchmesser der Spiegelfläche 10 mehr als das Zweifache des Durchmessers der als Gegenspiegelfläche ausgebildeten Glocke 16 beträgt. Um aus dem Glühfaden 11 austretende und in Pig. I nach unten gerichtete Strahlen zu verhindern, dass sie die Lampe verlassen und somit unmittelbar zur Geltung gelangen, wird eine Gegenspiegelfläche 26 verwendet, indem die zum Paraboloid 10 entgegengesetzt gekrümmte Fläche der Glocke der Glühlampe belegt ist. Somit werden die in Fig. 1 abwärts gerichteten Strahlen durch die belegte Fläche reflektiert und fallen ebenfalls am Paraboloid

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ein, wobei sie die Lampe zusammen mit den Strahlen 12 verlassen, mit denen sie zusammen reflektiert worden sind.

Sind die Abmösaungen bei praktischer Ausführung genau einhaltbar und ist der Glühfaden zu einer punktfb'rmigen Lichtquelle konaentrierbar, ergeben die beschriebenen Massnahmen eine Lampe mit praktisch vollkommen gleichiEässiger Beleuchtung,

Im allgemeinen ist aber die Glocke der Glühlampe 16 nicht eine genaue Kugel, wobei auch die Lichtquelle anstatt eines Punktes aus einer Spirale mit etlichen Gängen besteht. In Fällen dieser Art sind die für eine vollkommene Gleichmässigkeit haftenden geometrischen Bedingungen bereits nicht mehr erfüllt und besteht die Notwendigkeit einer Korrektion des Strahlenganges» Die durch die nicht punktartige Form der Lichtquelle verursachten Verzerrungen können durch Kühlung verringert werden· Zu diesem Zweck kann z.B, eine Massnahme gemäss Fig. 2 verwendet werden, wo eine Einzelheit des Glühfadens und seiner Halterung dargestellt ist. Der Glühfaden 11 ist an je einer Elektrode befestigt, von denen die eine mit 18 bezeichnet ist.· Ein gerader Abschnitt des Glühfadens 11, der zur Elektrode 18 führt, wird mit einem Draht aus einem dem GlühJCadenmaterial gleichen Stoff umgewickelt, der dann

durch Vergröaserung der Wärmestrahlfläche eine Kühlung 20 des Glühfadens 11 bewirkt- Dadurch wird verhindert, dass die geraden Abschnitte des Glühfadens 11 in Glühen geraten und Störlichter ausstrahlen.

Ein "Sohwarzen" der Elektroden 18 bedeutet, dass sie mit einer schwarzen Schicht 21 Ci¹Ig. 2) überzogen sind, wodurch die Entstehung von achädlichen Reflexionen und dadurch die Ausstrahlung von Störlichterη ebenfalls verhindert werden.

Eine Abweichung τ : der genauen Kugelform ist insbesondere an der in Pig, I umkreisten und mit 22 bezeichneten Stelle der Glocke beobachtbar, Zwecks Behebung der dadurch bedingten Verzerrungen ist die Spiegelfläche 10 um den Stengel 23 der Glühlampe mit einem kreisringförmigen lichtabsorbierenden Schirm 25 versehen.

Die nicht punktartige Form des Glühfadens hat u.a. die Folge, dass vom Rande der Lampe sogenanntes Halblicht austritt. Das Wesen und die Ursache dieser Erscheinung ist auf Grund von Fig. 1 leicht einzusehen. Der Rnnd der Spiegelfläche 10 hat Teile, welche durch das Licht des Glühfadens 11 nur zum Teil erreicht werden. Die Strahlen 12c, 12d fallen noch an der Spiegelfläche 10 ein. Jener Strahl dagegen, der aus dem gleichen Punkt ausgeht, wie der Strahl 12d, aber mit der Mittellinie 13 der Spiegelfläche 10 einen

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grösseren Winkel einsehliesst als den Strahl 12d_g wird durch den Beleg 26 der Glocke 16 bereits zurückgehalten,. Auswärts vom Punkt 10a <Hei\ Spiegelfläche 10 wird demnach jeweils eine gelange«» I¹Q Lichtmenge einfallen^, wodurch der Hand des Lichtstromquerschnittes trüb wird_a In manchen fällen? S₀B₅, in dos? Lasyngologie^ Ohrenheilkunde ₀ Zahnheilkimde₉ ist dios wegen von das Auge des Patienten erreichenden Lichtstrahlen nicht sulässig und kann durch, einen lichtabsorbierendan Schirm 2? behoben wasäeiij d@s isn Band des Spiegelfläche 10 "bedeckt ö

In Fig_o 3 und 4 ist die "bereits erwähnte Optik der erfindungsgsmässen Lampe dargestellt® Boi diesem Ausführungsb'eispiel besteht diese Optik aue einem Prisma, das eine der Spiegelfläche mindestens gleich grosse axialgesichtete Projektion aufweist und dessen Obea?flache an dei¹ einen •Seite mit parallelen konkaven zylindrischen Rillen 30a versehen ist₀ Somit besteht die eine Seite des Prismas 30 aus konkaven gylindrisehen Pia«. ohenabsehnitten_P durch die die austretenden.Strahlen _Nin der Ebene divergent werden. Auf diese Weise viirä eine breite beleuchtete Fläche erreicht ₉ an der die einfallenden Strahlen sich überlappen, wie dies in Fig« 3 an den mit 12e und 12f geaeichneteh Stellen ersichtlich ist. Wird somit ein Prisma 30 dieser Art in dor Bahn eines ausgestrahlten

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Lichtbündels angeordnet, so wandelt es das Lichtbündel in einen sich kreuzenden Strahlengang um, der auf eine bestimmte Fläche 32 gerichtet ist und deren schattenarme Beleuchtung gewährleistet.

Die selbe Wirkung kann erreicht werden wie vorher, aber bei wesentlich schärferen Konturen mit dem in Fig. 5 dargestellten Prisma 31, das sich vom vorherigen darin unterscheidet, dass ausser den parallel angeordneten zylindrischen Abschnitten 31a auch der Körper des Prismas 31 gebogen ist. Demzufolge werden durch das Prisma die sich kreuzenden einzelnen Strahlenabschnitte wieder auf die selbe Fläch* 32 projiziert, die auf diese Weise gleichmässig scharf und schattenarm beleuchtet wird.

Zur schattenarmen Beleuchtung geringer Flächen oder Gebiete wird zweckmässig das in Fig. 6 bzw. Fig. 7 dargestellte Prisma 35 bzw. >6 verwendet. Der Querschnitt des Prismas 35 besteht aus zwei Abschnitten 35a und 35b, während der Querschnitt des Prismas 36 drei Abschnitte 36a, 36b, 36c aufweist. Wie ersichtlich, nimmt mit zunehmender Zahl der Abschnitte die quer zu den Abschnitten liegende Abmessung der beleuchteten Fläche 32 ab· Die Optik selbst besteht in beiden Fällen aus den Prismen 35 baw. 36 mit ihren mindestens zwei lichtbrechenden Teilen 35a» 35b baw« >6a, 36c mit trapezförmigem Querschnitt, wo-

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bei die axialgeriohtete Projektion der Optik von der axialgerichteten Projektion der Spiegelfläche IO abweicht, Wenn diese Ausführungsforme η in zwei zueinander senkrecht stehenden Ebenen verwendet werden, gestatten sie eine Beleuchtung von quadratischen oder rechteckigen Flächen mittels einer Spiegelfläche 10 mit kreisförmiger Projektion, wie dies z.B. in der Zahnheilkunde oder in der Stomatologie erforderlich sein kann.

Mit den Lichtstrahlen treten auch die Wärmestrahlen aus der Lichtquelle 11 aus, wobei die Wirkung der letzteren in vielen Fällen 'ttn·erwünscht und deshalb zu beheben ist. Zu diesem Zweck kann z.B. der Spiegelfläche IO ein wärmeabsorbierender durchsichtiger Körper 38 vorgeschaltet werden, wie dies aus Fig. 3 hervorgeht. Anstatt eines wärmeabsorbierenden Glases können aber auch Spiegelflächen 10 verwendet werden, die lediglich Lichtstrahlen reflektieren, während sie Warmes tr ahlcm entweder absorbieren oder durchlassen.

Beim Ausführungsbeispiel gemass Fig. und 9 bilden zwei unter einem Winkel liegende erfindungsgemässe Lampeneinheiten 42a und 42b eine Zwillingsanordnung. Die Lampe als Ganzes hat einen Griff 40 (Fig. 9), in den ein Stufen-

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schalte* 41 eingebaut ist. Dieser Schalter dient dazu, dass nötigenfalls Beleuchtungen verwendet werden können, die die übliche Beleuchtung an Stärke mehrfach übertreffen.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE -j 44707

JL Schattenarme Lampe mit einer als Rotationsfläche ausgebildeten konkaven Spiegelfläche, mit einei? Lichtquelle Im Brennpunkt der Spiegelfläche, mit einer zur der Spiegelfläche gegenüber angeordneten halbkugelfb'rmigen Gegenspiegelfläche, mit einer in der Bahn siner durch die Spiegelfläche ausgestrahlten Lichtbündels angeordneten und dieses in einen sich kreuzenden und auf eine bestimmte Fläche richtenden Strahlengang umwan·- delnäen Optik, wobei der Mittelpunkt der Gegenapiegelfläche mit dem Brennpunkt der Spiegelfläche zusammenfällt, der Durchmesser der Spiegelfläche ein Mehrfaches des Durchmessers der Gegenspiegelfläche beträgt, die Optik aus einem Prisma besteht, das eine der Spiegelfläche mindestens gleich grosse axialgerichtete Projektion aufweist und dessen Oberfläche auf der einen Seite mit parallel angeordneten zylindrischen Rillen versehen ist, und als Lichtquelle eine Glühfadenlampe vorgesehen ist, die die Gegenspiegel·· fläche bildet und die in der Mitte der Spiegelfläche angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Glühfaden (11) gekühlt (20) ist und die Elektroden (18) des Glühfadens Ί6) geschwärzt (21) sind £!*§·■#$, wobei die Spiegelfläche (10) um die Glühlampe (16) mit einem lichtabsorbierenden Schirm (25) versehen ist

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8, Schattenarme Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Optik aus einem Prisma (35) mit von der Spiegelfläche (10) abweichender Projektion besteht, wobei der Querschnitt (35a, 35b; 36a, 36c) des Prismas durch mindestens zwei Trapeze (35a, 35b) gebildet ist

3· Schattenarme Lampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit Schalter (41) versehener Griff (40) vorgesehen ist ^IMpai^,

4. Schattenarme Lampe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (41) als ein Stufenschalter zum Einstellen der Lichtstärke ausgebildet ist.

5· Schattenarme Lampe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich- I net, dass In Zwillingsanordnung zwei Lampeneinheiten (42a, 42b) unter einem Winkel angeordnet sind

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