DE1447075B2 - Schattenarme Leuchte zur streulichtlosen Beleuchtung - Google Patents
Schattenarme Leuchte zur streulichtlosen BeleuchtungInfo
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- F21V7/00—Reflectors for light sources
- F21V7/22—Reflectors for light sources characterised by materials, surface treatments or coatings, e.g. dichroic reflectors
- F21V7/24—Reflectors for light sources characterised by materials, surface treatments or coatings, e.g. dichroic reflectors characterised by the material
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Description
Die Erfindung betrifft eine schattenarme Leuchte zur streulichtlosen Beleuchtung nach dem Oberbegriff von
Patentanspruch 1.
Es ist bereits eine derartige Leuchte bekannt (US-PS 27 181), bei welcher in der öffnung der Spiegelfläche
ein lichtabsorbierender Schirm angeordnet ist, welcher die Form einer Ringscheibe aufweist, welche die
Leuchte abdeckt. Diese bekannte Ringscheibe läßt nur in dem mittleren Öffnungsbereich einen scharf gebündelten
Lichtstrahl durch, so daß die Lichtausbeute gering und der Lampenwirkungsgrad schlecht ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leuchte der eingangs genannten Art so auszubilden,
daß sie ihr Licht bei extrem hoher Lichtausbeute ohne Gefährdung der Schattenarmut blendungsfrei abgibt.
Zu diesem Zweck müssen alle Ursachen für das Auftreten von Streulicht gefunden und beseitigt werden, ohne
daß die Lebensdauer der Leuchte bzw. ihrer Lichtquelle dadurch entscheidend verkürzt wird.
Es ist bereits bekannt (DT-AS 11 46 585), zur Kühlung
des Glühfadens einer Glühlampe Kerndrahtstücke in die gewendelten Enden des Glühdrahtes einzuschieben.
Zur Verbesserung der Befestigung ist es auch bekannt, den den Kerndraht enthaltenden Glühfadenabschnitt
mittels einer weiteren Wendel zu überwickeln. Derartige Maßnahmen sind jedoch nicht bekannt, um
das von den geraden Abschnitten eines Glühfadens ausgehende Streulicht zu beseitigen.
Es ist auch bekannt (DT-AS 10 15 926), bei elektrischen Zweifadenglühlampen für Kraftfahrzeugbeleuchtung
zur Unterdrückung unerwünschter nach vorn erfolgender Reflexionen an exponierten Teilen eine
schwarze Mattierung vorzusehen. Das Problem einer Vermeidung von -störenden Reflexionen durch die
Stromzuführungen des Glühfadens selbst wurde jedoch bisher nicht angesprochen oder gelöst.
Es sind ferner lichtabsorbierende Beläge auf bestimmten Bereichen des Reflektors von Scheinwerfern
ίο bekannt. So ist es bei Scheinwerfern für Kraftfahrzeuge
bekannt (DT-PS 4 61 301), den rückwärtigen Teil des Reflektors mit einer dunkleren Mattierungsfarbe zu belegen
als zwei weitere, weiter vorn liegende Zonen. Weiter ist es, ebenfalls bei Scheinwerfern für Kraftfahrzeuge,
bekannt (DT-PS 4 91 305), die untere Hälfte des Reflektors mit einem Licht absorbierenden Belag zu
versehen. Diese bekannten Mattierungen oder Beläge des Reflektors lösen jedoch weder einzeln noch gemeinsam
das Problem, das von dem Wendepunkt im Umriß des Kolbens der Glühlampe ausgesendete
Streulicht zu beseitigen, sowie das von dem Randbereich des Reflektors, welcher unterhalb des zur Vermeidung
von Direktlicht an der Glühlampe vorgesehenen Belages liegt, ausgehende Halblicht zu vermeiden.
Schließlich ist es auch bekannt (DT-PS 9 67 102), bei
einem Beleuchtungsgerät für zahnärztliche Zwecke in der Bahn des ausgestrahlten Lichtbündels ein Prisma
mit einer der Reflektorfläche bzw. Spiegelfläche gleich großen axialen Projektionsfläche anzuordnen, die auf
der einen Seite parallele, konkave, zylindrische Rillen aufweist. Auch sind bereits Scheinwerfer bekannt
(DT-PS 2 94 771 und FR-PS 9 03 591), deren Optik aus einem Prisma besteht, das mindestens aus zwei Trapezen
gebildet ist. Beide bekannten Konstruktionen dienen nicht dem Zweck, eine möglichst schattenarme Beleuchtung
zu liefern.
Die gestellte Aufgabe wird gelöst durch eine Leuchte gemäß den Patentansprüchen.
Es ergibt sich eine Leuchte, die einen Lichtkegel aussendet, dessen öffnungswinkel wesentlich kleiner ist als
bei bisher bekanntgewordenen Scheinwerfern. Die hierdurch mögliche Vorschaltung des Refraktors ergibt
eine wesentlich genauer umgrenzte Beleuchtungsfläche als bei Scheinwerfern nach dem Stand der Technik, die
Glühlampen als Lichtquelle verwenden. Das Verhältnis von einfallendem Lichtstrom zu ausgestrahltem Lichtstrom
und damit der Wirkungsgrad ist bei der erfindungsgemäßen Leuchte 2- bis 5mal größer als bei vergleichbaren
bekannten Leuchten. Dies wird ohne Verkürzung der Lebensdauer der Glühlampe und damit
einhergehend ohne Erhöhung des Energieverbrauchs und damit der Betriebskosten erreicht.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung an Hand der Zeichnungen erläutert.
Die Zeichnungen zeigen in
F i g. 1 einen Achsschnitt durch eine schattenarme Leuchte,
F i g. 2 einen Stromzuführungsdraht und einen Teil des Glühfadens als Einzelheit der F i g. 1,
F i g. 3 einen schematischen Achsschnitt durch die Leuchte mit vorgeschaltetem Refraktor,
F i g. 4 eine Ansicht der rechten Seite der in F i g. 3 dargestellten Leuchte und
F i g. 5 bis 7 Achsschnitte durch verschiedene Ausführungsformen des der Leuchte vorgeschalteten Refraktors.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, weist die Leuchte eine Lichtquelle in Form eines Glühfadens 11 einer Glüh-
lampe 16 im Brennpunkt eines als Paraboloid ausgebildeten Reflektors bzw. dessen Spiegelfläche 10 auf. Von
dem Glühfaden 11 ausgesandte Lichtstrahlen 12 werden daher an der Spiegelfläche 10 parallel zur Rotationsachse
13 des Paraboloids reflektiert.
Der Kolben der Glühlampe 16, die in einer Fassung 17 sitzt, ist kugelförmig, bis auf einen Wendepunkt 22 in
seinem kreisförmigen Umriß an der Stelle seines Überganges in den Sockel 23.
Der Durchmesser der Spiegelfläche 10 beträgt ein Mehrfaches des Durchmessers des Kolbens der Glühlampe
16, mindestens jedoch mehr als das Zweifache. Der Kolben der Glühlampe 16 weist an der dem Sockel
23 entgegengesetzten Halbkugelfläche eine Gegenspiegelfläche 26 auf, so daß nach unten gerichtete Strahlen
des Glühfadens 11 zunächst an der Gegenspiegelfläche
26 reflektiert und auf die Spiegelfläche 10 zurückgeworfen werden, von wo sie zusammen mit den nach
oben gerichteten Lichtstrahlen ebenfalls parallel nach unten reflektiert werden; ein Austreten von direkten
Lichtstrahlen des Glühfadens 11 nach unten aus der Leuchte wird so vermieden.
Das Streulicht, das sich durch die Abweichung des Glühfadens 11 von dem punktförmigen Idealbild als
Folge seiner räumlichen Ausdehnung ergibt, wird durch die in F i g. 2 näher verdeutlichten Maßnahmen vermieden.
Um ein Mitglühen der geraden Abschnitte des Glühfadens 11 und damit eine noch größere Abweichung
der Lichtquelle von der Punktform zu vermeiden, sind die geraden Abschnitte des Glühfadens 11 in
dem an die Stromzuführungsdrähte 18 angrenzenden Bereich von einer Kühlwendel 20 umgeben, die aus
Glühfadenmaterial besteht. Da die Stromzuführungsdrähte 18 ferner störende Reflexionen erzeugen können,
sind sie mit einer lichtabsorbierenden Schicht 21 überzogen.
Die durch den Wendepunkt 22 in dem Kreisumriß des kugelförmigen Kolbens der Glühlampe 16 entstehenden
Verzerrungen werden dadurch beseitigt, daß die Spiegelfläche 10 der Leuchte im Bereich um den
Sockel 23 der Glühlampe 16 mit einem kreisringförmigen, der Paraboloidform der Spiegelfläche 10 angepaßten,
lichtabsorbierenden Schirm 25 versehen ist, welcher alle durch den Wendepunkt 22 verzerrten Strahlen
schluckt und dementsprechend so weit reicht, daß ihn noch einwandfreie, durch den Kreisumriß des kugelförmigen
Kolbens der Glühlampe 16 nach oben austretende Lichtstrahlen nicht mehr erreichen.
Die Abweichung des Glühfadens 11 von der idealen Punktform infolge seiner räumlichen Ausdehnung hat
ferner zur Folge, daß vom Rand der Leuchte sogenanntes Halblicht austritt. F i g. 1 verdeutlicht diese Erscheinung.
Die Lichtstrahlen 12c, 12c/ fallen noch an der Spiegelfläche 10 ein. Der aus dem gleichen Punkt wie
der Strahl 12</ ausgehende, aber mit der Rotationsachse
13 der Spiegelfläche 10 einen größeren Winkel einschließende Strahl wird jedoch von der Gegenspiegelfläche
26 des Kolbens der Glühlampe 16 bereits zurückgeworfen. Jenseits der Stelle 10a der Spiegelfläche
10 fällt daher jeweils eine geringere Lichtmenge ein, wodurch der Rand des Lichtbündelquerschnittes trüb
wird. Das heißt, es ergibt sich im Randbereich der Spiegelfläche 10 ein Intensitätsabfall, der ciarauf zurückzuführen
ist, daß diese Randbereiche der Spiegelfläche 10 von einem immer kleineren Öffnungskegel der einzelnen
Licht aussendenden Punkte der räumlichen Lichtquelle 11 erreicht werden. Dies ist für manche Fälle,
beispielsweise in der Laryngologie, der Ohrenheilkunde oder der Zahnheilkunde, wo eine scharfe Begrenzung
des Beleuchtungsfeldes erforderlich ist, unzulässig. Hier" wird Abhilfe durch einen weiteren lichtabsorbierenden
Schirm 27 in der öffnung der Spiegelfläche 10 geschafft, welcher nur deren Rand jenseits des Punktes
10a bedeckt.
Die F i g. 3 und 4 zeigen den Refraktor 30 der Leuchte, der einen der axialen Projektion der Spiegelfläche
10 gleich große Fläche hat und dessen Oberfläche auf der einen Seite parallele, konkave, zylindrische Rillen
30a aufweist. Hierdurch wird eine Divergenz der aus dem Refraktor austretenden Strahlen 12e, 12/und deren
Überlappung und damit eine gleichmäßigere Ausleuchtung des Beleuchtungsfeldes 32 erzielt.
Eine noch schärfere Abgrenzung ergibt sich mit dem Refraktor 31 gemäß F i g. 5, welcher außer parallelen,
konkaven, zylindrischen Rillen 31a an der Lichteintrittsseite noch insgesamt gekrümmt ist. Die sich kreuzenden
Strahlenbündel werden hierdurch wieder auf dieselbe Fläche projiziert, was ein gleichmäßig und
schattenarm beleuchtetes und scharf abgegrenztes Beleuchtungsfeld 32 liefert.
Zur Beleuchtung kleiner Flächen werden zweckmäßig die Refraktoren 35 bzw. 36 der F i g. 6 bzw. 7 verwendet.
Der Querschnitt des Refraktors 35 gemäß F i g. 6 besteht aus zwei Trapezen 35a und 356, die so
angeordnet sind, daß ein in der Mitte des Refraktors 35 einfallender Lichtstrahl Hg zu beiden Rändern des Beleuchtungsfeldes
32 hin gebrochen wird.
Demgegenüber besteht der Refraktor 36 gemäß F i g. 7 aus drei Trapezen 36a, 366 und 36c, die so angeordnet
sind, daß die aus jeder der Austrittsflächen der drei Trapeze 36a, 366,36c austretenden Lichtstrahlen
die gesamte Beleuchtungsfläche 32 treffen.
Bei diesen Ausführungsformen weicht die axiale Projektion des Refraktors von der axialen Projektion der
Spiegelfläche 10 ab. Werden die Refraktoren in zwei zueinander senkrecht stehenden Ebenen verwendet, so
können mit der erfindungsgemäßen Leuchte quadratische oder rechteckige Beleuchtungsfelder bei Verwendung
einer Spiegelfläche 10 mit kreisförmiger Projektion erzeugt werden, wie dies beispielsweise in der
Zahnheilkunde oder in der Stomatologie notwendig sein kann.
Zur Eliminierung der Wärmestrahlung kann dem Refraktor 30 ein wärmeabsorbierender lichtdurchlässiger
Körper 38 vorgeschaltet sein (F i g. 3). Es kann auch eine Spiegelfläche 10 verwendet werden,· die nur Lichtstrahlen,
nicht aber Wärmestrahlung reflektiert.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Schattenarme Leuchte zur streulichtlosen Beleuchtung, insbesondere für ärztliche Zwecke, mit
einer als Rotationskörper ausgebildeten konkaven Spiegelfläche und einer in deren Brennpunkt angeordneten
Lichtquelle, einer gegenüber der konkaven Spiegelfläche angeordneten halbkugelförmigen
Gegenspiegelfläche mit im Brennpunkt der Spiegelfläche liegenden Mittelpunkt und mit einem lichtabsorbierenden
Schirm in der öffnung der Spiegelfläche, wobei der Durchmesser der Spiegelfläche ein
Mehrfaches des Durchmessers der Gegenspiegelfläche beträgt und die Lichtquelle aus einem Glühfaden
einer Glühlampe mit kugelförmigem Kolben besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der
Glühfaden (11) im an die Stromzuführungskanäle angrenzenden Bereich von einer Kühlwendel (20)
umgeben ist, die Stromzuführungsdrähte (18) des Glühfadens mit einer lichtabsorbierenden Schicht
(21) überzogen sind, die Spiegelfläche (10) um den Sockel der Glühlampe (16) ebenfalls mit einem
lichtabsorbierenden Schirm (25) versehen ist, der lichtabsorbierende Schirm (27) in der Öffnung der
Spiegelfläche (10) nur den Rand derselben bedeckt und in der Bahn des ausgestrahlten Lichtbündels ein
Refraktor (30) mit einer der axialen Projektion der Spiegelfläche (10) gleich großen Fläche angeordnet
ist, die auf der einen Seite parallele, konkave, zylindrische Rillen (30a) aufweist.
2. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Refraktors (35,
36) aus mindestens zwei Trapezen (35a, 356; 36a, 366,36c) besteht.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE1447075A DE1447075C3 (de) | 1964-11-16 | 1964-11-16 | Schattenarme Leuchte zur streu-Hchtlosen Beleuchtung |
Applications Claiming Priority (1)
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DE1447075A1 DE1447075A1 (de) | 1968-11-07 |
DE1447075B2 true DE1447075B2 (de) | 1975-04-03 |
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ID=7310681
Family Applications (1)
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DE1447075A Expired DE1447075C3 (de) | 1964-11-16 | 1964-11-16 | Schattenarme Leuchte zur streu-Hchtlosen Beleuchtung |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1447075C3 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5128848A (en) * | 1989-03-31 | 1992-07-07 | W.C. Heraeus Gmbh | Operating light |
-
1964
- 1964-11-16 DE DE1447075A patent/DE1447075C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE1447075C3 (de) | 1980-01-17 |
DE1447075A1 (de) | 1968-11-07 |
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