DE1955421A1

DE1955421A1 - Lighting lamp

Info

Publication number: DE1955421A1
Application number: DE19691955421
Authority: DE
Inventors: Tetsuhiro Kano; Naoyoshi Nameda
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1968-11-04
Filing date: 1969-11-04
Publication date: 1970-07-16
Also published as: US3652892A; FR222560A

Description

PATENTANWÄLTE F.W. HEMM ERICH · G ERD MÖLLER · D. GROSSE 21 6 PATENTANWÄLTE FW HEMM ERICH · G ERD MÖLLER · D. GROSSE 21 6

DÜSSELDORF 10 ''HOMBERGER STRASSE B βDÜSSELDORF 10 '' HOMBERGER STRASSE B β

ba.wo,ba.wo,

Tokyo Shibaura Electric Co.Ltd., Kawasakl-shi, Japan Beleu chtu ngslampe Tokyo Shibaura Electric Co. Ltd., Kawasakl-shi, Japan Lighting lamp

Gegenstand dieser Erfindung sind Verbesserungen an einer Beleuchtungslampe, bei welcher, ohne an ursprünglicher Leuchtkraft zu verlieren, das von einer Leuchtquelle ausgehende Licht über einen großen Bereich zerstreut wird, wodurch dann wiederum eine komfortable und ornamenteile Beleuchtung gewährleistet ist.The subject of this invention are improvements to a lighting lamp, in which, without losing its original luminosity, that emanating from a light source Light is scattered over a large area, which in turn ensures comfortable and ornamental lighting is.

Das bei einer Beleuchtungsquelle ohne Zerstreuungsfunktion aufkommende allgemeine Problem liegt darin, daß das von einer derartigen 3eleuchtungsquelle, beispielsweise von einer Lampe mit transparentem Kolben, ausgehende Licht eine große Blendwirkung hat, das bloße Auge blendet, und dadurch bei den Leuten ein Unbehagen hervorruft. Um diesem Problem entgegenzutreten, ist bisher der die Beleuchtungsquelle oder die Lichtquelle umgebende Kolben oder die die Beleuchtungsquelle umgebende Kugel mattiert worden. In dem Falle, in welchem das zuvor erwähnte Lampenelement mattiert ist, wird das Licht dann zerstreut, wenn es einem komplizierten Brechungsvorgang unterworfen worden ist, so daß der Kolben oder die Kugel insgesamt hell oder strahlend aussehen oder die Lichtquelle zu wachsen scheint. Weil jedoch bei Verwendung eines Kolbens mit unregelmäßiger Oberfläche die ursprüngliche Leuchtkraft des Lichtes geringer wird, kann die Verwendung eines solchen Kolbens sich nur auf die Formschönheit beziehen und nicht auf die Schönheit der Leuchtkraft, welche diese Ausführung der Lampe gleichermaßen geeignet macht für die ornamenteile Beleuchtung» Im ersten Falle ist die Helligkeit unerwünschtThis is the case with an illumination source without a dispersing function The general problem that arises is that of such a source of illumination, for example a lamp with transparent bulb, outgoing light has a great glare effect dazzles the naked eye, causing discomfort in people. To face this problem, is up to now the bulb surrounding the lighting source or the light source or the bulb surrounding the lighting source Ball has been matted. In the case in which the previously mentioned lamp element is frosted, the light is then scattered when it is subjected to a complicated refraction process has been so that the bulb or the ball look bright or radiant overall or the light source too seems to grow. Because, however, when using a bulb with an irregular surface, the original luminosity the light becomes less, the use of such a bulb can only refer to the beauty of form and not to the beauty of the luminosity, which makes this version of the lamp equally suitable for ornamental lighting » In the first case, the brightness is undesirable

009829/0 902009829/0 902

- E 2 -- E 2 -

ORfGINAILORfGINAIL

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ba.wo.ba.wo.

Eo Δ —Eo Δ -

stark oder blendet das bloße Auge derart, daß bei den Leuten ein Unbehagen hervorgerufen wird_r während im zweiten Fall die wirksame Beleuchtung zu sehr abnimmt, um einen günstigen Betrachtungseffekt zu gewährleisten, Darüberhinaus laßt sich in beiden Fällen die Form der Konstruktion des Beleuchtungselementes oder des Lichtelementes, beispielsweise ein Glühfaden, von außen her ausmachen, was zur Verringerung der or— namentellen Schönheit der Lampe führt,strongly or blinds the naked eye in such a way that it causes discomfort in people _r while in the second case the effective lighting decreases too much to ensure a favorable viewing effect , for example a filament, from the outside, which leads to a reduction in the ornamental beauty of the lamp,

Was die zuvor erwähnten Nachteile betrifft, so findet im Sah-"men dieser Erfindung eine neuartige Ausführung des Lampenkolbens Verwendung, dessen komplizierte eine Leuchtquelle oder Lichtquelle umgebende Oberfläche mit Unregelmäßigkeiten versehen ist. Bei Verwendung dieses Kolbens wird das Licht ₃ ohne, wie dies bei der bisher üblichen Lampenausführung der Fall ist, einer komplizierten Brechung unterworfen zu werden, nur durch die Primärbrechung zerstreut, so daß eine Lichtquelle oder Leuchtquelle groß, strahlend oder hell und schön erscheint, ohne daß dabei das bloße Auge geblendet wird,As for the aforementioned drawbacks, as found in the SAH "of this invention measures a novel embodiment of the lamp bulb use, the complicated a light source or light source surrounding surface with irregularities is provided when using this piston, the light ₃ is not, as in the. the previously usual lamp design is the case, to be subjected to a complicated refraction, only diffused by the primary refraction, so that a light source or light source appears large, radiant or bright and beautiful without the naked eye being dazzled,

Diese Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Leuchtquelle oder Lichtquelle von einem Kolben umgeben ist, dessen äußere Oberfläche mit einer großen Anzahl von konvexen und konkaven Segmenten derart versehen ist, daß das von der Leuchtquelle oder Lichtquelle ausgehende Licht zerstreut wird, wobei zu den Endteilen eines jeden Segmentes eine Fläche oder Ebeiie besitzen, welche in einem Winkel von ungefähr c> Grad \o =n + CT/2 - A )J geneigt ist und wobei der zwischen umx vorerwähnten Endteilen liegende Bereich als eine gebogene oder ebene Fläche ausgeführt ist. (In der vorerwähnten Formel stehtYl für den Einfallwinkel des von der Lichtquelle oder der Leuchtquelle herkommenden Lichtes, während ^ für den kritischer Winkel der im Segment stattfindenden Lichtbrechung steht),This invention is characterized in that a luminous source or light source is surrounded by a bulb, the outer surface of which is provided with a large number of convex and concave segments so that the light emanating from the luminous source or light source is diffused, with one at the end portions each segment having a surface or Ebeiie which at an angle of approximately c> degree \ o = n + CT / 2 - is inclined a) J and wherein the end portions lying between UMX aforementioned area is designed as a curved or flat surface. (In the formula mentioned above, Yl stands for the angle of incidence of the light coming from the light source or the light source, while ^ stands for the critical angle of the light refraction occurring in the segment),

009829/0902009829/0902

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ba_owo«ba _o where «

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Durch die linsenförmige und prismatische Wirkung der vorerwähnten vielen konvexen und konkaven Segmente ist es möglich, das von der Leuchtquelle oder Lichtquelle herkommende Licht über einen möglichst großen Bereich nur durch die Primärbrechung zu zerstreuen, und zwar ohne Verlust der ursprünglichen Helligkeit oder Leuchtkraft,Due to the lenticular and prismatic effect of the aforementioned Many convex and concave segments allow the light coming from the light source or light source over as large an area as possible only through the primary refraction to disperse, without loss of original brightness or luminosity,

Diese Erfindung zielt im wesentlichen darauf ab, eine Beleuchtungslampe ohne Blendwirkung zu schaffen, welche für die ornamenteile Ausleuchtung bestimmt ist und bei welcher die zuvor genannten linsenförmigen und prismatischen Auswirkungen der¹ zu der Kolbenoberfläche gehörenden Segmente eine Helligkeit oder Leuchtkraft gewährleisten als ob mehrere punktförmige Lichtquellen oder Leuchtquellen vorhanden wären.This invention is primarily aimed at providing a lighting lamp without glare, which is intended for the ornament rush illumination and wherein said lenticular and prismatic effects of the ¹ to the piston surface associated with segments above a brightness or intensity ensure as if a plurality of point light sources or Light sources would be present.

009829/0902 " ^G ¹ 009829/0902 " ^G ¹

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19554,,.19554 ,,.

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6.11.1969 . ba.wo.11/6/1969. ba.wo.

' -Gl-'-Gl-

Diese Erfindung - ihre Ziele und Eigenschaften - ist besser zu verstehen, wenn dazu die nachstehend gegebene Beschreibung und die dieser Patentanmeldung beiliegenden Zeichnungen zu Hilfe genommen werden. Im einzelnen istThis invention - its aims and properties - is better to be understood if the description given below and the drawings accompanying this patent application are added to this Help can be taken. In detail is

Fig. 1 Darstellungen des dieser Erfindung zugrunde liegenden Prinzips,Fig. 1 representations of the underlying this invention Principle,

Fig. 6A perspektivische Darstellungen der verschiedenen in ^>1S den Rahmen dieser Erfindung fallenden Ausführungen der Kolbensegmente,6A shows perspective representations of the various designs of the piston segments falling within the scope of this invention in ^{FIG. 1S,}

Fig. 7A sind jeweils Seitenansichten und Bodenansichten einer in den Rahmen dieser Erfindung fallenden Beleuchtungslampe, 7A are side and bottom views, respectively, of an illumination lamp falling within the scope of this invention;

Fig. 8A vergrößerte Darstellungen des Hauptteiles der vorerwähnten Ausführung,Fig. 8A are enlarged views of the main part of the aforesaid Execution,

Fig. 9 eine teilweise durchbrochen wiedergegebene Ansicht einer in den Rahmen dieser Erfindung fallenden Ausführung einer Beleuchtungslampe,Figure 9 is a partially broken view of an embodiment falling within the scope of this invention a lighting lamp,

Fig. 10 die positionsmäßige Zuordnung von Glühfaden und Segmenten der mit Fig. 9 wiedergegebenen Lampe,10 shows the positional assignment of filament and segments the lamp shown with Fig. 9,

Fig. 11 eine Querschnittsdarstellung mit teilweiser Vergrößerung des in der Lampe nach Fig. 9 verwendeten Kolbens,FIG. 11 is a cross-sectional view, partially enlarged, of that used in the lamp according to FIG. 9 Piston,

Fig. 12 eine Längsschnittdarstellung mit teilweiser Vergrößerung des in der mit Fig. 9 wiedergegebenen Lampe verwendeten Kolbens, FIG. 12 shows a longitudinal sectional illustration with partial enlargement of the bulb used in the lamp shown with FIG. 9,

009829/0902 - G 2 -009829/0902 - G 2 -

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6.11,1963 ba.wo,6.11.1963 ba.wo,

- G 2 -- G 2 -

Fig» 13 eine graphische Darstellung, welche die Beziehung zwischen dem Verhältnis der in Längsrichtung und Querrichtung vorhandenen Längen eines jeden Segmentes und zwischen dem Verhältnis von Glühfadenlänge und Kolbenradius zu erkennen gibt,Fig. 13 is a graph showing the relationship between the ratio of the longitudinal and transverse lengths of each segment and shows between the ratio of filament length and piston radius,

Fig. 14 eine graphische Darstellung, welche die Beziehung des zu der bereits erwähnten Ebene gehörenden Neigungswinkels eines jeden Segmentes gegenüber dem Abstand zwischen dem Glühfaden und der Inixenwandungs- £lache des Kolbens zu erkennen gibt.14 is a graph showing the relationship of the inclination angle of each segment with respect to the plane mentioned above Distance between the filament and the Inixenwand- £ pool of the piston can be seen.

Soll das von der Leuchtquelle oder Lichtquelle herkommende Licht nur durch Primärbrechung zerstreut werden, dann braucht unter Anwendung eines gewöhnlichen oder üblichen Verfahrens nur die äußere Fläche eines Kolbens, welcher eine Leuchtquelle oder Lichtquelle umschließt, mit einer Reihe von Segmenten versehen zu werden, welche in der Lage sind, eine Linsenwirkung und Prismawirkung herbeizuführen. Wird aber von einer Beleuchtungslampe ein verbesserter Effekt, welcher das zuvor erwähnte Ziel erfüllt, verlangt, dann ist es notwendig, daß das von der Leuchtquelle oder Lichtquelle herkommende Licht von einem jeden Segment einer Brechung und einer Zerstreuung über einen weiten Bereich unterworfen wird; und dies sogar auch dann, wenn der Kolben von einer zu einem weiteren Bereich gehörenden Position oder zu einem weiteren Bereich gehörenden Winkel aus betrachtet wird, als dies bei der herkömmlichen Ausführung möglich ist, wobei die Lichter von einer größeren Anzahl von Segmenten wahrgenommen werden, d,h, daß eine größere Anzahl von Segmenten zum Strahlen gebracht wird»Should that coming from the light source or light source Light only needs to be scattered by primary refraction using an ordinary or customary method, only the outer surface of a bulb, which is a light source or enclosing a light source, provided with a series of segments which are capable of producing a lens effect and a prism effect. But it is used by a lighting lamp an improved effect meeting the aforementioned objective requires, then it is necessary that that light coming from the light source or light source from subject each segment to refraction and dispersion over a wide range; and even this too when the piston belongs to another area Position or belonging to a wider area angle is viewed from than in the conventional design is possible, the lights being perceived by a larger number of segments, i.e. a larger one Number of segments is made to shine »

In diesem Zusammenhang sei angenommen, daß, wie dies aus Fig. hervorgeht, eine transparente Glasplatte Q mit einem bestimmtenIn this context it is assumed that, as can be seen from Fig. shows a transparent glass plate Q with a specific

009829/09 0 2009829/09 02

" ^{G 3} "" ^{G 3} "

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6.-11.196Θ6-11,196Θ

ba, wo _a ba where _a

- G 3 -- G 3 -

Abstand zu einer Lichtquelle oder Beleuchtungsquelle P angeordnet ist, Weiterhin sei angenommen, daß der Einfallwinkel des von der Lichtquelle oder Leuchtquelle herkommenden Lichtes bei Punkt A auf der äußeren Oberfläche S₍₎ der vorerwähnten Glasplatte Q mity> gekennzeichnet ist, während der entsprechende ihm zugeordnete Brechungswinkel mit ο gekennzeichnet ist» Wird im Falle des zuvor erwähnten Einfallwinkels in eine durch den Punkt A gehende Ebene S derart geneigt, daß zusammen mit dieser Ebene S ein Einfallwinkel gebildet werden kann, welcher als mit dem kritischen Winkel Z\ gleichwertig zu betrachten ist, dann ist es klar, daß ein dem vorerwähnten Einfallwinkel entsprechender Brechungswinkel so groß wie möglich gemacht werden kann. Die vorerwähnten Winkel, der Einfallwinkel Ό und der Brechungswinkel e) , die in dieser Spezifikation Verwendung finden, sind jeweils als Neigungswinkel zu einer Achse iczu verstehen, welche einer durch den Punkt A gehenden Ebene vor deren zuvor beschriebenen Neigung im rechten winkel zugeordnet ist, nämlich der Ebene S , welche durch die äußere Oberfläche der Glasplatte oder Glasscheibe Q dargestellt wird, Wird in diesem Falle der Brechungswinkel O oder der Neigungswinkel, v/elcher durch die durch den Punkt A gehende Ebene S gebildet wird, wenn er linksdrehend ist als positiv bezeichnet und wenn er rechtsdrehend ist als negativ - und dies auf die vorerwähnte Achse ^ bezogen - dann läßt sich der Brechungswinkel 0 aus der nachstehend gegebenen Formel Distance to a light source or illumination source P is furthermore assumed that the angle of incidence of the light coming from the light source or light source at point A on the outer surface S _{() of} the aforementioned glass plate Q is marked with y>, while the corresponding angle of refraction assigned to it is marked with ο »If, in the case of the aforementioned angle of incidence , a plane S passing through point A is inclined in such a way that, together with this plane S, an angle of incidence can be formed which is to be regarded as equivalent to the critical angle Z \, then it is clear that a refraction angle corresponding to the aforementioned incident angle can be made as large as possible. The aforementioned angles, the angle of incidence Ό and the angle of refraction e), which are used in this specification, are each to be understood as an angle of inclination to an axis ic which is assigned to a plane passing through point A before its inclination described above at a right angle, namely the plane S, which is represented by the outer surface of the glass plate or glass pane Q. In this case, the refraction angle O or the angle of inclination, which is formed by the plane S passing through the point A, if it is counter-clockwise as positive and if it is clockwise as negative - and this is related to the aforementioned axis ^ - then the angle of refraction 0 can be derived from the formula given below

er rechnen,. ..... -.he reckon . ..... -.

Wird ,nun der Neigungswinkel.der oberen und unteren Endteile eines jeden.Segmentes der Kolbenoberfläche in Übereinstimmung mit der zuvor erwähnten Gleichung oder Formel (1) festgelegt,Becomes, now the angle of inclination. Of the upper and lower end parts of each segment of the piston surface in accordance determined with the aforementioned equation or formula (1),

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' 21 657 '21 657

6 „11.1969 — ha.wo,6 "11.1969 - ha.wo,

ist die Fläche zwischen den oberen und unteren Endteilen flach oder gebogen ausgeführt, dann kann das gegebene Segment in Vertikalrichtung das von einer Lichtquelle oder Leuchtquelle herkommende Licht über einen möglichst breiten Bereich zerstreuen. the area between the upper and lower end parts is flat or curved, then the given segment can be in Vertical direction that of a light source or light source Scatter incoming light over as wide an area as possible.

Nachstehend soll nun das Verfahren der wirklichen Konstruktion der Eolbenoberilachensegmente unter Berücksichtigung der zuvor gegebenen Erwägungen beschrieben werden. Es sei darauf hingewiesen, daß sich dieses typische IConstruktionsbeispiel auf Segmente bezieht, welche auf einem- zylindrischen Glaskolben Q - dieser Glaskolben mit einer Wandstärke von 5 mm und mit einem Innendurchmesser von 100 mm sowie mit einem Brechungsindex von η = 1.47 - derart geformt werden, daß sie die Lichtquelle oder Leuchtquelle P umgeben* Zunächst einmal sei die vertikale Längsschnittform des Segmentes erörtert. Die Winkel ^7_ft und D £ , d.h. die Neigungswinkel, werden in diesem Falle, wie dies aus Fig., 2 zu erkennen ist, am oberen Ende a und am unteren Ende b des Segmentes bestimmt. Weil von der Lichtquelle oder Leuchtquelle aus betrachtet die Einfallwinkel Jeweils 31° und 21°50^f betragen, bei diesen Einfallwinkeln handelt es sich um die Winkelt .und Θ , , weil einThe method of actually constructing the Eolbene surface segments will now be described, taking into account the considerations given above. It should be noted that this typical construction example refers to segments which are shaped on a cylindrical glass bulb Q - this glass bulb with a wall thickness of 5 mm and an inner diameter of 100 mm and a refractive index of η = 1.47 - that they surround the light source or light source P * First of all, the vertical shape of the longitudinal section of the segment is discussed. The angles ^ 7 _ft and D £, ie the angles of inclination, are in this case, as can be seen from Fig. 2, determined at the upper end a and at the lower end b of the segment. Because viewed from the light source or light source, the angles of incidence are respectively 31 ° and 21 ° 50 ^f , these angles of incidence are the angles .and Θ , because a

a baway

Brechungsindex von 1,47 vorhanden ist, betragen die Neigungswinkel Π ηηάη, an den Punkten a und b jeweils 20 30' und 14°40^f. Damit aber ist es, wie dies aus der Formel (1) zu erkennen ist, nur erforderlich, den Neigungswinkel O am Punkt a auf 67°30^f einzustellen, wenn sich das Licht nach oben bricht und auf -26°3O' , wenn sich das Licht nach unten bricht. Abi Punkt b ist der Neigungswinkel ^<?auf 57°4O' einzustellen, wenn sich das Licht, welches von der Lichtquelle oder der Leuchtquelle herkommt, nach oben bricht und auf -36 20', wenn sich das Licht nach unten bricht. Wie Fig. 3A bis Fig. 3F zu erkennen gibt, können nun im Zusammenhang mit der vertikalIf there is a refractive index of 1.47, the angles of inclination are Π ηηάη, at points a and b 20 30 'and 14 ° 40 ^f, respectively. However, as can be seen from formula (1), it is only necessary to set the angle of inclination O at point a to 67 ° 30 ^f when the light refracts upwards and to -26 ° 3O 'when the light breaks down. From point b, the angle of inclination ^ <? Is to be set to 57 ° 40 'if the light coming from the light source or the light source refracts upwards and to -36 20' if the light refracts downwards. As can be seen from FIGS. 3A to 3F, in connection with the vertical

009829/09 0 2 - G 5 -009829/09 0 2 - G 5 -

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6.11.1369 _n- ba.wo.11/6/1369 _n - ba.wo.

⁸ - G 5 - ⁸ - G 5 -

geschnittenen Ausführung des Segmentes verschiedene Ausführungen angenommen wercen, welche zusammen mit den zuvor erwähnten , Neigungswinkeln eine gerade Linie oder gebogene Linie oder gerade oder gebogene Form haben, so daß die Lichtstrahlen jeweils zueinander in entgegengesetzten Richtungen dadurch gebrochen werden, daß eine Tangentialberührung der vorerwähnten Flachebenen vorliegt, wobei flache und/oder gebogene Flächen zwischen ihnen angeordnet sind_o cut execution of the segment various designs are assumed, which together with the aforementioned angles of inclination have a straight line or curved line or straight or curved shape, so that the light rays are refracted in opposite directions in that there is a tangential contact of the aforementioned flat planes with flat and / or curved surfaces arranged between them _o

Nachstehend soll nun der in Querrichtung liegende Schnitt des Segmentes beschrieben werden. Wie aus Fig. 4 zn erkennen ist, geht das von der Lichtquelle oder der Leuchtqvelle P herkommende Licht geradewegs durch den Kolben Q, so daß die Einfallwinkel 0 und Πι am rechten Ende c und ar.: linken Ende d des Segmentes gleich den Einfallwinkeln Q und Q- zwischen Leuchtquelle und Kolben Q sind. Weil die Einfallwinkel υ und θ , jeweils 11 30' betragen, braucht nur der Neigungswinkel am Funkt c und am Punkt d in· Übereinstimmung mit Formel (1) eingestellt ,zu werden; bei Punkt c beispielsweise auf 58 30', wenn das Licht nach links gebrochen wird und auf -35°3O', wenn das Licht nach rechts gebrochen wird. Am Punkt d hingegen muß für eine Linksbrechung des Lichtes der Winkel auf 35^Q3O' eingestellt werden und für eine Rechtsbrechung des Lichtes auf einen Winkel von -58°3O'. Wie aus Fig. 5A bis Fig. 5C hervorgeht, können im Zusammenhang mit dem in Querrichtung liegenden Schnitt des Segmentes verschiedene Formen herangezogen werden mit Flachebenen und/oder gebogenen Flächen, welche an den Enden des Segmentes die zuvor erwähnten Neigungswinkel tangential berühren, um das Licht in entgegengesetzten Richtungen soweit als möglich zu brechen.The section of the segment lying in the transverse direction will now be described below. As can be seen from Fig. 4 zn, the light coming from the light source or the light source P goes straight through the piston Q, so that the angles of incidence 0 and Πι at the right end c and ar .: left end d of the segment equal to the angles of incidence Q. and Q- between the light source and the bulb Q are. Because the angles of incidence υ and θ are each 11-30 ', only the angle of inclination at point c and point d needs to be set in accordance with formula (1); at point c, for example, to 58 30 'if the light is refracted to the left and to -35 ° 3O' if the light is refracted to the right. On the other hand, point d 'must be set and for a right refraction of light at an angle of -58 ° 3O' for a left refraction of light, the angle at 35 ^Q 3O. As can be seen from FIGS. 5A to 5C, various shapes can be used in connection with the transverse section of the segment with flat planes and / or curved surfaces which tangentially touch the aforementioned angles of inclination at the ends of the segment, around the light to break in opposite directions as far as possible.

Was die Gesamtform des Segmentes betrifft, so können mehrere Ausführungen mit Vertikalschnitt und Horizontalschnitt gemäß Fig. 3 und Fig. 5 in Betracht gezogen werden, beispielsweise jene, welche mit Fig. 7A und Fig. 7B wiedergegeben sind.As for the overall shape of the segment, several Embodiments with vertical section and horizontal section according to FIGS. 3 and 5 can be considered, for example those represented by Figs. 7A and 7B.

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8.11.1969 ba.wo.November 8, 1969 ba.wo.

- G6 -- G6 -

Nachstehend soll nun unter Verweisung auf die dieser Patentanmeldung beiliegenden Zeichnungen eine Ausführung des Erfindungsgegenstandes beschrieben werden, Tfie aus Fig, IA hervorgeht, wird mit der Hinweiszahl 1 ein aus Natronkalkglas bestehender Kolben mit einer Wandstärke von 5 mm gekennzeichnet,, Ein Ende des Kolbens 1 ist zur Bildung eines Bodenteiles 2 flach verschlossen, während das andere Ende derart verschlossen ist, daß sich ein am Ende offener konischer Teil 3 ergibt» Mit dem offenen Ende des konischen Teiles 3 verschmolzen ist ein Sockel 5, welcher mittels eines Leiters 6 einen Glühfaden 7 hält, der eine Färb temperatur von 2700°K während der Zeit des Leuchtens, beispielsweise mit 100 V, 40 W, entwickelt. Der vorerwähnte Glühfaden 7 oder die Wendel 7 ist im Zentrum des Kolbens 1 angeordnet» Auf den verschmolzenen Teil des Sockels 5 wird eine Verschraubung aufgesetzt. Über die gesamte Oberfläche 9 des Kolbens 1 ist in einem bestimmten Abstand eine große Anzahl von Segmenten 10, 11 und 12 angeordnet, deren Endteile, wie dies aus Fig, 8A und Fig, 8B zu erkennen ist, in Übereinstimmung mit der bereits erwähnten Formel (1) und dem Konstruktionsplan geneigt sind, Diese Segmente sind im Hinblick auf das Segment 10, welches dem Glühfaden oder der Wendel 7 unmittelbar gegenüberliegt, vertikal und symmetrisch angeordnet. Auch auf der Bodenplatte 2 des Kolbens 1 sind in einem bestimmten Abstand und in konzentrischer Zuordnung einige Segmente, ähnlich den Segmenten 11 und 12, angeordnet,Below is now on this patent application accompanying drawings will be described an embodiment of the subject invention, Tfie of FIG, IA is apparent under reference, is marked with the reference number 1, an existing soda-lime glass envelope having a wall thickness of 5 mm ,, One end of the piston 1 Flat closed to form a bottom part 2, while the other end is closed in such a way that a conical part 3 open at the end results , the color temperature of 2700 ° K during the time of lighting, for example with 100 V, 40 W developed. The above-mentioned filament 7 or the helix 7 is arranged in the center of the bulb 1. A screw connection is placed on the fused part of the base 5. A large number of segments 10, 11 and 12 are arranged over the entire surface 9 of the piston 1 at a certain distance, the end parts of which, as can be seen from FIGS. 8A and 8B, in accordance with the formula already mentioned ( 1) and the construction plan are inclined, these segments are arranged vertically and symmetrically with regard to the segment 10 which is directly opposite the filament or the helix 7. Also on the base plate 2 of the piston 1, some segments, similar to the segments 11 and 12, are arranged at a certain distance and in concentric assignment,

Von der zuvor beschriebenen Konstruktion wird ein von dem Glühfaden oder der Wendel 7 (als Lichtquelle) herkommendes Licht nach erfolgter Primärbrechung über einen weiten Bereich zerstreut, Damit aber wird die größere Anzahl der über die gesamte äußere Oberfläche des Kolbens 1 gebildotejn Segmenten schön illuminiert oder wird sogar seibor au Lichtquellen oder Leüchtquellen, so daß ohne eine dem bloßen Auge unbehaglicheOf the construction described above, one of the Filament or filament 7 (as light source) light coming from after primary refraction over a wide area However, this means that the greater number of segments formed over the entire outer surface of the piston 1 is formed beautifully illuminated or even seibor au light sources or Sources of light, so that without one uncomfortable to the naked eye

JGfNAL ti 7 JGfNAL ti 7

9829/0 9 02 ^9829/0 9 02 ^

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6„11,1389 ba.wo.6 "11.1389 ba.wo.

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Blendwirkung für ornamentelle Zwecke eine optimale Ausleuciitung oder Beleuchtung gewährleistet ist. Weil zudem diese Zerstreuung über den weitestmöglichen Bereich herbeigeführt werden kann, kann vom Betrachter auch nicht Mehr der Glühfaden oder die Wendel gesehen werden,,Glare effect for ornamental purposes an optimal illumination or lighting is guaranteed. Because also this Can be induced over the widest possible range, the viewer can no longer use the filament or the helix can be seen,

Nachstehend soll nun eine Beleuchtungslampe als eine andere Ausführung des Erfindungsgegenstandes beschrieben werden_a Die mit Fig, 10 wiedergegebene Lampe ist dadurch gekennzeichnet, daß die Länge J^ des Glühfadens oder der Wendel im Hinblick auf den Radius L des Kolbens relativ größer ist, daß die Länge (a) eines jeden Segmentes der Glühfadenebene in Längsrichtung parallel ist, daß die Breite Cb) eines jeden Segmentes, welche zum Glühfaden im rechten Winkel liegt, ein Verhältnis (a/b) von mehr als 1.2 hat und daß Segmente gebildet worden sind, deren geneigte Ebenen oder Flächen-mit der äußeren Oberfläche des Kolbens einen Winkel $ von mehr als 30° bilden. Der Kolben 21 besteht aus liehtdurehlässigeis Material, beispielsweise aus Glas, Innerhalb des Kolbens 21 sind in einem Sockel 24 die Anschlußdrähte 23 eingebettet, Die (hier nicht dargestellten) anderen Enden der Anschlußdrähte sind elektrisch mit der Verschraubung 25, wo sie die Anselilußpunkte bilden, verbunden» Zwischen die in dem Kolben 21 befindlichen einander gegenüberliegenden Enden der Anschlußdrähte 23 ist eine Wendel 22 befestigt, beispielsweise durch Verschweißen«, Das Innere des Kolbens 21 ist evakuiert oder" luft leergemacht, mit Schutzgas gefüllt und dann luftdicht verschlossen. Die äußere Oberfläche des Kolbens 21 ist mit einer Reihe von Segmenten 2o versehen, welche die dargestellten Oberflächenunregelmäßigkeiten aufweisen, Diese Unregelmäßigkeiten lassen die Blendwirkung des Glühfadens oder der Wendel 22 wegfallen und verhindern, daß diese Wendel von außen her eingesehen werden kann, so daß ein freundlicher optischer Eindruck entsteht aHereinafter will now an illumination lamp will be described as another embodiment of the subject invention _a The reproduced with Fig, 10 lamp is characterized in that the length J ^ of the piston is of the filament or of the filament is relatively larger with respect to the radius L that the length (a) of each segment of the filament plane is longitudinally parallel, that the width Cb) of each segment, which is at right angles to the filament, has a ratio (a / b) of more than 1.2 and that segments have been formed whose inclined planes or planes - form an angle $ of more than 30 ° with the outer surface of the piston. The piston 21 is made of a boron-permeable material, for example glass, the connecting wires 23 are embedded in a base 24 within the piston 21, the other ends of the connecting wires (not shown here) are electrically connected to the screw connection 25, where they form the connection points "Between the opposite ends of the connecting wires 23 located in the piston 21, a helix 22 is attached, for example by welding." 21 is provided with a number of segments 2o which have the surface irregularities shown. These irregularities eliminate the glare effect of the filament or the filament 22 and prevent this filament from being seen from the outside, so that a friendly visual impression is created a

009829/0902 - G 8 -009829/0902 - G 8 -

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21 65721 657

6.11.1969 ba.wo.November 6, 1969 ba.wo.

Nachstehend soll nun das Segment 28 beschrieben werden. Teile, welche in Fig. 3 und in Fig_c 10 gleich sind, werden mit den gleichen Hinweiszahlen gekennzeichnet. Die Länge des Glühfadens oder der Wendel 22 wird mit «£, bezeichnet, der Abstand zwischen der Mittelachse der Wendel 22 und der äußeren Fläche des Kolbens 21 mit L, die Länge des Segmentes 23, welche der in Längsrichtung liegenden Ebene des Glühfadens oder der Wendel 22 parallel ist, mit a und die Breite des Segmentes, welche rechtwinklig zum Glühfaden oder zur Wendel angeordnet ist, mit b« Angenommen sei der Fall, in welchem der Glühfaden oder die Wendel 22 linear in der Axialrichtung des Kolbens 21 montiert ist.Segment 28 will now be described below. Parts which _c in Fig. 3 and in FIG 10 are the same, are identified by the same reference numbers. The length of the filament or the filament 22 is denoted by "£", the distance between the central axis of the filament 22 and the outer surface of the bulb 21 by L, the length of the segment 23, which is the longitudinal plane of the filament or the filament 22 is parallel, with a and the width of the segment which is perpendicular to the filament or coil, with b «Assume the case where the filament or coil 22 is linearly mounted in the axial direction of the bulb 21.

Hat in diesem Falle die Wendel oder der Glühfaden eine Länge von mehr als ungefähr 5 mm, ist das Verhältnis von^/L größer als 1/10 und dementsprechend als Verhältnis a/b größer als 1.2, ist der Neigungswinkel Q größer als 30° - dieser Neigungswinkel bestimmt durch den Endteil des Segmentes an dessen Längsrichtung gelegenen Teil mit der angenommenen flachen Ebene der äußeren Kolbenoberfläche, welche vorhanden wäre, wenn keine Segmente darauf angeordnet wären, dann ist experimentell festgestellt und nachgewiesen worden, daß der Blendungseffekt der Wendel oder des Glühfadens 22 verhindert wird, wobei das· von dein Glühfaden oder der Wendel herkommende Licht zur Herbeiführung einer guten Beleuchtung oder Ausleuchtung über einen breiten Bereich zerstreut wird.In this case, if the filament or filament has a length of more than approximately 5 mm, the ratio of ^ / L is greater than 1/10 and, accordingly, the ratio a / b is greater than 1.2, the angle of inclination Q is greater than 30 ° - this angle of inclination determined by the end part of the segment on its longitudinal part with the assumed flat plane of the outer bulb surface, which would be present if no segments were arranged on it, then it has been experimentally determined and proven that the glare effect of the coil or filament 22 is prevented, the light coming from your filament or filament being diffused over a wide area to bring about good lighting or illumination.

Nachstehend sollen nun die Resultate.der vorerwähnten Experimente beschrieben werden« Damit die Glaswandung des Kolbens eine Linsenwirkung hervorbringen kann, ist es erforderlich, daß diese Glaswandung große Vertiefungen oder große Vorsprünge erhält. Von der Technik der Herstellung des Glaskolbens her ist die Wandstärke des Glaskolbens jedoch auf 5 mm begrenzt, wobei das Ausmaß der Vertiefung oder des VorsprungesThe results of the aforementioned experiments will now be described below. In order for the glass wall of the bulb to produce a lens effect, it is necessary that this glass wall have large depressions or large protrusions. However, from the technique of manufacturing the glass bulb, the wall thickness of the glass bulb is limited to 5 mm, the extent of the recess or the projection

009829/0902009829/0902

- G 9 -- G 9 -

BADBATH

21 65721 657

6.11.1983 ba.wo,November 6, 1983 ba.wo,

-G₃--G ₃ -

auf ungefähr die halbe Kolbenwandstärke beschränkt ist. Damit aber gibt die Untersuchung eines elektrischen Kolbens oder einer elektrischen Röhre, deren Wandstärke 5 mm beträgt und Vertiefungen in der halben Wandstärke besitzt, für einen derartigen Kolben einen groben Anhaltspunkt. Mit Fig. 11 ist eine Lampe wiedergegeben, wobei die Betrachtungsrichtung in die Linie der Mittelachse des Kolbens gelegt ist. Die Breite b des Segmentes kann unter Berücksichtigung des Kolbenradius L, der Kolben-Wandstärke t, der Tiefe der Vertiefung (At = t/2), des zuvor erwähnten kritischen Winkels, welche eine Lichtzerstreuung über einen großen Bereich ermöglicht, sowie der gewünschten Segmentanzahl, der auf der Kolbenoberfläche zu bildenden Segmente (bei t, Λ t = konstant) bestimmt werden« is limited to approximately half the piston wall thickness. However, the examination of an electric piston or an electric tube with a wall thickness of 5 mm and depressions half the wall thickness gives a rough guide for such a piston. 11 shows a lamp, the viewing direction being placed in the line of the central axis of the bulb. The width b of the segment can be determined taking into account the piston radius L, the piston wall thickness t, the depth of the recess (At = t / 2), the aforementioned critical angle, which allows light to be scattered over a large area, and the desired number of segments, of the segments to be formed on the piston surface (at t, Λ t = constant) can be determined «

Mit Blickrichtung in horizontaler Richtung wird mit Fig. 12 eine Lampe wiedergegeben. Die in Längsrichtung liegende Länge des Segmentes läßt sich bestimmen: aus dem Kolbenradius L, der Glühfadenlänge oder Wendellänge J^ , aus t, aus Zl L sowie aus anderen zuvor erwähnten Faktoren (bei ΐ,Δ t = konstant). Mit Fig. 13 wird die aus den Bedingungen nach Fig. 11 und Fig* 12 abgeleitete Beziehung von a/b und -c/L wiedergegeben. Eine praktische Verwendung ist in dem in Fig. 13 schraffiert wiedergegebenen Bereich möglich.When looking in the horizontal direction, FIG. 12 shows a lamp. The length of the segment lying in the longitudinal direction can be determined: from the piston radius L, the filament length or coil length J ^ , from t, from Zl L as well as from other previously mentioned factors (with ΐ, Δ t = constant). FIG. 13 shows the relationship of a / b and -c / L derived from the conditions according to FIG. 11 and FIG. 12. Practical use is possible in the area shown hatched in FIG.

Ist das Verhältnis C-/h größer als 1/10, ist damit das Verhältnis a/b kleiner als 1.2, dann nimmt das Segment ungefähr die Form eines Quadrates oder eines horizontal liegenden Rechteckes an. In diesem Falle wird, wie immer sich auch der Winkel Q am Endteil des Segmentes verändert, das vergrößerte Abbild eines Glühfadens leicht auf die Außenseite des Kolbens projiziert. Die vergrößerte Breite des Bildes entspricht dem Wert des Winkels β in Graden, weil sich der Prismaeffekt mitIf the ratio C- / h is greater than 1/10, and if the ratio a / b is less than 1.2, then the segment takes the shape of a square or a horizontally lying rectangle. In this case, however the angle Q changes at the end part of the segment, the enlarged image of a filament is easily projected onto the outside of the bulb. The enlarged width of the image corresponds to the value of the angle β in degrees, because the prism effect is with

00 98 29/0 902 - G io -00 98 29/0 902 - G io -

-^O zm BAD ORIGINAL- ^ O zm BAD ORIGINAL

21 65721 657

6/11.1969 ba.wo,6/11/1969 ba.wo,

-GlO--GlO-

dem Winkel Φ vergrößert. Ein verkleinerter Winkel Q- wird au dem Aufkommen eines Streifenmusters führen, ein vergrößerter Winkel Q hingegen auf der Kolbenoberfläche zu einer leuchtenden kontinuierlichen Zone, In diesen beiden Fällen läßt sich das Ziel dieser Erfindung nicht herbeiführen. Ist das Verhältnis £-/L kleiner als 1/10, dann wird der Glühfaden oder die Wendel ungefähr zu einer punktförmigen Lichtquelle oder Leuchtquelle, so daß die Größe des Segmentes oder das Verhältnis a/b nicht größer sein braucht als l_a2_a Vom Konstruktionsstandpunkt oder vom Montages tandpuiikt aus wird die Länge eines geraden Glühfadens innerhalb des Bereiches von 3 bis 50 mm festgelegt _β Findet nun ein Verhältnis Ji. /L von mehr als 1/10 praktische Verwendung, dann ist das Verhältnis a/b - das Verhältnis der in Längsrichtung gemessenen Länge zu der in Querrichtung gemessenen Länge - des Segmentes größer als 1.2 für den Fall erforderlich, in dem die Länge des Glühfadens oder der Wendel nicht übersehen werden kann.the angle Φ enlarged. A reduced angle Q- will result in the appearance of a stripe pattern, while an enlarged angle Q on the piston surface will result in a luminous continuous zone. In both of these cases the aim of this invention cannot be achieved. If the ratio £ - / L is less than 1/10, then the filament or filament becomes roughly a point light source or light source, so that the size of the segment or the ratio a / b need not be greater than l _a 2 _a Vom From the construction point of view or from the assembly point of view, the length of a straight filament is determined within the range from 3 to 50 mm _β Now finds a ratio Ji. / L of more than 1/10 practical use, then the ratio a / b - the ratio of the length measured in the longitudinal direction to the length measured in the transverse direction - of the segment greater than 1.2 is required for the case where the length of the filament or the helix cannot be overlooked.

Fig, 14 zeigt das Verhältnis"zwischen dem Winkel Q der geneig· ten Ebene des Segmentes und der Strecke L' zwischen der Innenwandfläche des Kolbens und des Glühfadens oder der Wendel, Vom Fertigungsstandpunkt her ist es notwendig, daß bei der Lampe der Abstand L¹ zwischen dem Glühfaden oder der Wendel und dem Kolben größer als 7 bis 8 mm ist. Es ist weiterhin erEorderlich, daß der Winkel Q der geneigten Ebene des Segmentes größer ist als 30°, denn, wenn dieser Winkel kleiner ist als 30°, dann kann das Licht nicht wirkungsvoll zerstreut werden, so daß dann die Neigung besteht, daß es das bloße Äuge blendet, Fig. 14 gibt das Verhältnis zwischen L' und.C?. für den Fall wieder, daß JX t und t in der zuvor beschriebenen glei-, chen Weise bestimmt sind. Der Brechungsindex von Kolbenglas, welches in der Praxis Verwendung findet, Liegt sv/ischan 1,45 und 1,50 oder ist fast so wie der bereits erwähntο "fert, Die vorher beschriebene Ausführung kaniiphne einen Roflektor das14 shows the relationship between the angle Q of the inclined plane of the segment and the distance L 'between the inner wall surface of the bulb and the filament or filament. From the manufacturing point of view, it is necessary that the distance L ¹ between the filament or filament and the bulb is greater than 7 to 8 mm. It is also necessary that the angle Q of the inclined plane of the segment be greater than 30 °, because if this angle is less than 30 ° then can the light will not be scattered effectively so that there is a tendency that it appears to the naked Äuge, Fig. 14 indicates the ratio between L 'und.C ?. for the case again that JX t and t in the above-described moving The refractive index of flask glass, which is used in practice, is 1.45 and 1.50 or is almost like the one already mentioned. The previously described version can be without a reflector

009829/0902009829/0902

55A2155A21

21 65721 657

6.11.196911/6/1969

ba.wo.ba.wo.

- GIl -- GIl -

Licht über einen weitet! Bereich zerstreuen, sie verhindert^ daß das Glühfadenbild projiziert wird und bietet audem eiae schöne und komfortable Beleuchtung, "welche blendungsfrei ist«Light expands over one! Scatter area, it prevents ^ that the filament image is projected and offers the same eiae beautiful and comfortable lighting, "which is glare-free"

Diese Erfindung ist nicht auf die vorerwähnte Ausführung des Erfindungsgegenstandes beschränkt. So können beispielsweise einige der Segmente als eine Ausnahme von der Regel der bereits zuvor erwähnten Formel (1) mattiert sein und dadurch die Helligkeit etwas wegnehmen. Weiterhin können beim.Kolben kugelförmige oder quadratisch pyramidische Formen angenommen werden» Sollen die auf einem Kolben von derartig besonderer Form angeordneten Segmente eine Linsenwirkung und eine Prismawirkung hervorbringenj dann können diese Segmente zur Erleichterung der Bearbeitung derart geformt sein, daß die Tangent iallinien an beiden Enden des Segmentes einen gleiches Neigungswinkel haben, oder aber einen Neigungswinkel, welcher als Durchschnittswliikel aus den normalerweise unterschiedlichen Winkeln, die durch die vorerwähnten Tangentiallinien bestimmt werden, erraittelt wird.This invention is not limited to the aforementioned embodiment of the Subject of the invention limited. For example some of the segments as an exception to the rule of already Formula (1) mentioned above can be matted and thereby reduce the brightness somewhat. Furthermore, at the piston assumed spherical or square pyramidal shapes Should the segments arranged on a piston of such a special shape have a lens effect and a prism effect Then you can bring out these segments for relief the machining be shaped so that the tangent iallines at both ends of the segment have the same angle of inclination, or an angle of inclination which as the average of the normally different ones Angles formed by the aforementioned tangential lines be determined, is determined.

-Al--Al-

ORlQiNALORlQiNAL

Claims

• 21 6 57 November 6, 1969 ba.wö. -Ά ι - Tqkyo Shibaura Electric Co, Ltd., Kawasaki-shi, Japan Patent claims:

1. A lighting lamp

characterized,

that a large number of convex and / or concave segments are arranged on the outer surface of a light-permeable bulb surrounding a light source or light source in order to diffuse the light coming from the light source or light source; at least a part of each end of the segment has an inclination with an angle of üf ό = 2 ± ^ -A) J with respect to an axis perpendicular to the outer surface of the bulb - (with £ as the angle of incidence, which is from that of the light source or light coming from the light source in the aforementioned segment is formed with the outer surface of the bulb and with / X as the critical angle of the light in the aforementioned segment), whereby the light that passes through the segment is scattered over a wide area and thereby the glare effect is avoided.

009829/0902 - A 2 -.

SAD ORIGINAL

21 657

G.11.1969 -ba.wo "

- A 2 -

2. An illumination lamp according to claim 1

characterized,

that at least one smaller segment is seated on the segments, the smaller segment, like the one with claim 1 named segment assumes the same shape.

3 «, an illuminating lamp with a translucent bulb, with a filament mounted linearly along the bulb axis and with a series of segments. This loading p lcuchtungslampe

characterized,

that if the filament length has a ratio £ ^ fL · of more than 1/10 to the radius L of the bulb, the ratio a / b of the segment length a "parallel to the filament length to the segment width b perpendicular to the filament is greater than 1.2 ; Finally, the angle of inclination of the plane which goes through the lamp surface on the line parallel to the lamp axis is greater than 30 °.

An illumination lamp according to claim 3, characterized in that

that the smaller segment has the same shape as the segment which has planes inclined at an average angle, this average angle from the normally different angles, which is formed by these planes at both ends of the segment, is determined.

OJ) $ 8-2 97 09 Q 2 - A 3 -

BATH

195542

6.11.1960 ba, \ vo.

An illumination lamp according to claim 3

dadur ch ge ke η η ζ e backrest t,

that the angle of inclination determined by the end face of the segment is formed parallel to its end face with the longitudinal direction of the filament and with the outer surface of the piston on the Segmont head a naheau forms a critical angle with respect to that of the filament end coming light »

End - ■

0 Ü JJ 8 2 0 / Ü 9 0 20 Ü YY 8 2 0 / Ü 9 0 2