DE2608518C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Reflektoranordnung für eine röhren­ förmige Lichtquelle entsprechend dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1.

Bei einer bekannten Reflektoranordnung dieser Art (DE-PS 6 04 599) wird die reflektierende Fläche durch einen gebogenen Metallstreifen gebildet, der mit Hilfe von U-förmigen Haltern ein­ gespannt wird, welche als festes Widerlager dienen und an den beiden nicht gebogenen Kanten angreifen. Die Halter können mit einer Einstellschraube versehen sein und sollen so ausgebildet sein, daß sie den Bewegungen oder Biegungen des Metallstreifens infolge Wärmeausdehnung nachgeben können. Dabei wird als nach­ teilig angesehen, daß bei Verwendung eingespannter Metallbänder oder Metallstreifen mit ausreichender Steifigkeit plastische Deformationen beim Umbiegen oder beim Betrieb verursacht werden können, durch die eine optimale Verteilung des Lichts durch die reflektierende Oberfläche nicht mehr gewährleistet ist. Eine möglichst exakte Ausbildung der Form der reflektierenden Oberfläche ist aber in vielen Fällen wünschenswert, insbesondere bei der Verwendung einer derartigen Reflektoranordnung in einem Kopiergerät. Schwierigkeiten dieser Art bestehen auch bei anderen bekannten Reflektoren (DE-GM 19 09 008 und CH-PS 3 73 814), bei denen ebenfalls Einrichtungen zum Einspannen oder Einklemmen vorgesehen sind, die zu unerwünschten Deformationen der re­ flektierenden Oberfläche führen könnten. In derartigen Reflektoren sind deshalb auch nicht sehr dünne Folien ohne weiteres verwendbar, die beispielsweise aus einer metallisierten Kunststoffschicht mit einer Dicke von wenigen Zehntel mm bestehen können.

Es sind ferner bereits Reflektormäntel mit einer gebogenen, reflektierenden Wand bekannt, die die Form einer abwickelbaren Regelfläche aufweisen.

Eine abwickelbare Regelfläche ist eine Fläche, die durch eine gerade Linie erzeugt wird, welche sich entsprechend einer vorgegebenen Regel bewegt, und die in eine Ebene abgewickelt werden kann, ohne daß sich der auf der Oberfläche gemessene Abstand zwischen beliebigen Punkten ändert. Beispiele von abwickelbaren Regelflächen sind im wesentlichen zylindrische Oberflächen und konische Oberflächen. Eine zylindrische Oberfläche ist eine Oberfläche, die durch eine gerade Linie erzeugt wird, welche sich parallel zu sich selbst entlang einer festen Kurve, der sogenannten Leitlinie oder Direktrix, bewegt. Eine konische Oberfläche wird dadurch erzeugt, daß eine gerade Linie, die durch einen festen Punkt verläuft, entlang einer Leitlinie oder Direktrix bewegt wird. Die Leitlinie oder Direktrix der zylindrischen oder konischen Oberfläche kann insbesondere ein Teil einer kreisförmigen, ellip­ tischen, hyperbolischen oder parabelförmigen Kurve sein. Gebogene Wände der vorliegenden Art haben, wenn sie aus einer rechteckigen Platte gebildet werden, zwei einander gegenüberliegende, gebogene Kanten und zwei einander gegenüberliegende, nicht gebogene Kanten. Wenn die Form der Plat­ te nicht rechteckig ist, können die gebogenen und die nicht ge­ bogenen Kanten beispielsweise in mehrere Teile unterteilt sein. Im folgenden wird davon ausgegangen, daß eine gebogene Wand, die aus einer derartigen Platte geformt wird, eine Wand mit zwei einander gegenüberliegenden, d. h. entgegengesetzten, ge­ bogenen Kanten und zwei entgegengesetzten, nicht gebogenen Kan­ ten ist. Dies bedeutet nicht notwendigerweise, daß eine ungebogene Kante einer geraden Linie entspricht; sie kann jeder gegebenen Kurve in der Ebene der Platte nachfolgen.

Wenn derartige Reflektormäntel dazu benutzt werden, eine röhren­ förmige Lichtquelle aufzunehmen, dann hat die gebogene Wand üblicherweise die Form einer zylindrischen Oberfläche, deren gerade Mantellinie parallel zur Achse der einzusetzenden Licht­ quelle liegt. Reflektormäntel dieser Art werden beispielsweise zur Beleuchtung von Originalen bei Kopiergeräten benutzt, in welchen ein Bild des Originals auf ein licht­ empfindliches Material mittels eines optischen Systems projiziert wird. Speziell bei der Verwendung bei Kopiergeräten mit einem lichtempfindlichen System, das eine sehr harte Gradation erzeugt, wie beispielsweise bei einem elektrophotographischen Kopierer, ist es wichtig, daß eine ungenaue Beleuchtung des Originals vermieden wird und ein Abfallen des Lichtes in Rich­ tung auf die Kanten des Bildes, die durch das natürliche Ab­ fallen des Lichtes und durch mechanische Vignettierung des optischen Systems hervorgerufen werden, so weit wie möglich kompensiert wird. Eine optimale Verteilung des Lichtes kann nur dann erreicht werden, wenn die Reflektormäntel der ange­ wandten Lichtquellen auf eine spezielle Form exakt geformt werden können und in dieser Form gehalten werden können. Wegen ihrer Stabilität bestehen die bekannten Reflektormäntel im allgemeinen aus steifen Materialien. In diesem Fall wird die gebogene Wand häufig aufgrund einer plastischen Deformation einer steifen, flachen Platte gebildet, die daraufhin an oder zwischen zwei flachen Seitenwänden befestigt wird. Es ist je­ doch schwierig, eine derartige Platte so zu biegen, daß ihre gesamte Oberfläche die gewünschte Form exakt einnimmt.

Reflektormäntel mit einer vergleichsweise dicken Reflexions­ wand bestehen aus einem mit Rippen versteiften Abschnitt, der durch Extrusion erzeugt wird und sind ebenfalls bereits bekannt. Eine auf ähnliche Weise gebogene Wand zeigt nicht die vorstehend erläuterten Nachteile, jedoch ist die Herstellungs­ methode sehr kostspielig, wenn kein Bedarf an Mengen in der Größen­ ordnung von 10 000 Meter der gleichen, gebogenen Wand besteht.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Reflektoranordnung der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß sie trotz kostensparender Herstellung die Ausbildung und Beibehaltung einer ausreichend genauen Form der reflektierenden Oberfläche ermöglicht, ins­ besondere bei Verwendung von sehr dünnen Folien.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Reflektoranordnung der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Besondere Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen, daß sehr dünne elastische Folien verwendbar sind, bei denen praktisch keine nachteilige plastische Deformation auftritt, weil sich die reflektierende Folie bei Temperaturänderungen ohne Deformation ausdehnen und schrumpfen kann, und weil sie zwischen den formgebenden Stützelementen und den auf der gegenüberliegenden reflektierenden Oberfläche anliegenden Kanten der Seitenwände beweglich gehaltert wird, so daß sich die Folie in ihrer eigenen Fläche bewegen kann. Die eingangs erwähnten bekannten Einspannvorrichtungen oder Klemmschrauben wären dagegen nicht zur Halterung sehr dünner Folien in der gewünschten Form der reflektierenden Oberfläche geeignet, zumal bereits durch das Einspannen oder Verklemmen nachteilige Deformationen verur­ sacht werden.

Die elastische Folie besteht aus einem blattförmigen Material, welches keiner plastischen Deformation unterliegt oder nur einer geringfügigen plastischen Deformation, wenn sie so weit gebogen wird, wie es für die gebogenen Wände der Reflektoren notwendig ist. Obgleich die elastische Deformation einer Folie aus der­ atigen Materialien teilweise in einigen Stunden oder Tagen in eine plastische Deformation übergeht, wenn die Folie konstant gebogen gehalten wird, ist zu beachten, daß es sich hier um eine elastische Folie handelt. Als geeignetes Produkt eignet sich eine Folie aus rostfreiem Stahl, welche eine Dicke von beispiels­ weise 0,05 bis 0,3 mm aufweist, und erforderlichenfalls mit einer reflektierenden Oberfläche versehen ist, wobei die Oberfläche abhängig von den Erforder­ nissen einen Spiegelschliff bzw. Hochglanz, Mattglanz oder Weiß- Appretur (Spiegel-, Matt- oder Weiß-Finish) haben kann. Sehr geeignet ist eine Folie aus metallisiertem, synthetischem Ma­ terial mit einer Dicke von beispielsweise 0,1 bis 1 mm, bei­ spielsweise eine Polyäthylenterephthalat-Folie, auf der ein Aluminiumüberzug durch Aufdampfen erzeugt wird und die dank ihrer hohen Flexibilität die gewünschte Form annehmen kann.

Bei der Handhabung dieses Materials kann es leicht aus seiner ge­ bogenen Form herausgedrückt werden; sobald jedoch der Druck wieder entfernt wird, nimmt es bald wieder seine ursprüngliche Form an.

Die der Folie die Form verleihenden Halteelemente weisen wenigstens eine Oberfläche auf, die in der Ebene der gewünschten, abwickelbaren Regelfläche angeordnet werden kann. Die elastische Folie ist so geformt, daß sie die gewünschte Form durch den Kon­ takt mit den Oberflächen der der Folie die Form gebenden Stütz- bzw. Halteelemente erreicht, wobei diese Halteele­ ment in der Ebene der abwickelbaren Regelfläche angeordnet sind. Um die gesamte Oberfläche der gebogenen Wand exakt in der genauen Form zu halten, ist es wünschenswert, daß die Kontakt­ flächen über die gebogene Wand gemäß einem regelmäßigen Muster verteilt sind. Enge Kontaktzonen, die sich beinahe kontinuier­ lich von der einen, nicht gebogenen Kante zur anderen nicht gebogenen Kante der gebogenen Wand erstrecken, sind äußerst wirk­ sam. Diese Kontaktzonen können dadurch realisiert werden, daß beispielsweise eine Vielzahl von die Folie formenden Stütz- bzw. Halteelementen verwendet wird, die aus Platten mit einer Dicke zwischen 1 und 10 mm gebildet sind und senkrecht zur gebogenen Oberfläche angeordnet sind; die Kanten dieser Platten sind in der gewünchten Regelfläche über eine Distanz plaziert, die groß genug ist, um einen kontinuierlichen Kontakt mit der gebogenen Wand von einer nicht gebogenen Kante zur anderen nicht gebogenen Kante zu gestatten. Die Zahl der die Folie formenden Halteelemente, die erforderlich ist, hängt von der Breite dieser Halteelemente ab, sowie von der Breite der gebogenen Wand, welche zwischen den gebogenen Kanten gemessen wird, wie auch von der Flexibilität des Materials, das für die gebogene bzw. gekrümm­ te Wand verwendet wird.

Die gebogene bzw. gekrümmte Wand wird mit den formgebenden Oberflächen der Stützelemente, welche die Folie formen, mit Hilfe einer Halteeinrichtung gehalten. Diese Halteeinrichtung kann beispielsweise aus Vorsprüngen bestehen, die an den Enden der formgebenden Oberflächen vorgesehen sind, so daß auf diese Weise die nicht gebogenen Kanten der gebogenen Wand in einer festen Position gehalten werden. Die Halteeinrichtung kann auch an der als Reflektor wirkenden Seite der gebogenen Wand nahe der gebogenen Kanten der Wand befestigt sein.

In diesem Fall kann die Wand beweglich zwischen den Halteelementen, welche die Folie formen, und der Halteein­ richtung in einer einfachen Weise umschlossen sein. Spannungen und unerwünschte Deformationen, die in dichter Nachbarschaft zu den umgriffenen Teilen auftreten würden, wenn die Wand ein- bzw. festgeklemmt würde, werden vermieden. Darüber hinaus kann die gebogene Wand frei expandieren und zusammen­ ziehen, wenn Temperaturänderungen vorliegen und jede Gefahr einer Faltung, welche sich äußerst ungünstig bezüglich der Lichtverteilung auswirken würde, wird auf diese Weise ausge­ schlossen. Diese Beweglichkeit ist von spezieller Bedeutung, wenn der Expansionskoeffizient des Materials, welches für die der Folie die Form gebenden Halteelemente verwendet wird, sehr stark von dem Expansionskoeffizienten der gebogenen Wand abweicht.

Die Seitenwände können an jeder Seite neben der gebogenen Wand gegen die gebogenen Kanten angeordnet sein, jedoch sind bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Seiten­ wände an der als Reflektor arbeitenden Seite der gebogenen Wand nahe der gebogenen Kanten der gebogenen Wand angeordnet. Im letzteren Fall fungieren die Seitenwände gleichzeitig als Halte­ einrichtung, so daß eine zusätzliche Halteeinrichtung überflüssig ist. Insbesondere wenn die gebogene Wand aus einem sehr flexiblen Material, beispielsweise einer dünnen, metallisierten Kunststoffolie besteht, sind die Seitenwände, die als Halteeinrichtung fungieren, sehr effektiv, wenn sie mit der gebogenen bzw. ge­ krümmten Wand fast oder beinahe über die gesamten, gebogenen Kanten der gebogenen Wand in Kontakt stehen. Dies kann dadurch realisiert werden, daß einem ausreichend großen Teil der Kanten der Seitenwände eine Form verliehen wird, welche auf die ge­ bogene Wand abgestimmt ist.

Vorzugsweise sind die Halteelemente, welche die Folie formen, an einer Halte- bzw. Stützkonstruktion angeordnet bzw. befestigt, welche durch die Seitenwände und die Verbindungsglieder für diese Seitenwände gebildet wird, und zwar derart, daß sie voll­ ständig von dieser Konstruktion entfernt werden können oder daß sie am einen Ende entfernbar und am anderen Ende verschwenk­ bar sind. Selbstverständlich kann die gelenkige Anordnung gleich­ zeitig lösbar sein, wodurch auf einfache Weise ein Ersatz der gebogenen Wand durch eine andere ermöglicht wird, wobei dann die neue Wand die gleiche Form wie die ersetzte Wand annimmt.

Bei der Herstellung der Reflektoranordnung ist eine plastische Deformation von Teilen, welche die Form der gebogenen Wand bestimmen, nicht erforderlich. Durch her­ kömmliche Techniken, beispielsweise Fräsen, Lochen, Gießen und Spritzen können die der Folie eine Form verleihenden Halte­ elemente und Seitenwände sehr genau in der gewünschten Form aus Metall oder Kunststoff mit einer Dicke erhalten werden, die aus­ reicht, um eine permanente Deformation während der normalen Hand­ habung zu vermeiden.

Der Reflektormantel nach der Erfindung kann darüber hinaus mit mehreren, gebogenen Wänden versehen werden, deren Form durch eine und die gleiche Einheit an Halteelementen bestimmt wird, welche der Folie die Form verleihen, oder durch verschiedene Einheiten solcher Halteelemente bzw. Halterungen. Die gebogenen Wände können zusammen eine große, gebogene Oberfläche bilden oder können mehr oder weniger einander gegenüberliegend ange­ ordnet sein.

Nachstehend wird ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht entsprechend der Linie I-I′ in Fig. 2 durch eine Reflektoranordnung mit den beanspruchten Merkmalen;

Fig. 2 eine schematische Schnittansicht entlang der Linie II-II′′ in Fig. 1; und

Fig. 3 eine Fig. 1 entsprechende Schnittansicht zur Erläuterung des Einbaus der Folie.

Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Reflektoranordnung enthält eine elastische Folie 1 aus metallisiertem, synthetischem Material, welche zylindrisch gebogen ist und eine Mantellinie aufweist, deren Krümmungsradius von dem einen Ende zu dem anderen Ende hin ansteigt. Die den Reflektor bildende elastische Folie 1 steht an der konvexen Außenfläche in Kontakt mit fünf gleich ausgebildeten Stützelementen 2 bis 6, die ihr die optisch notwendige Form geben. Die Stützelemente 2 bis 6 bestehen aus 3 mm dicken, in gleichem Abstand zu­ einander angeordneten Platten.

Auf der den Stützelementen 2 bis 6 gegenüberliegenden Innen­ fläche der Folie 1 grenzt in der Nähe der gebogenen Seiten­ kanten jeweils eine Seitenwand 7, 8 an, die einen entsprechend der optisch notwendigen Form der Folie gekrümmten Rand auf­ weist. Durch die Seitenwände 7, 8 wird die Folie 1 in der durch die Stützelemente 2 bis 6 gegebenen Form beweglich ge­ haltert.

Die beiden Seitenwände 7, 8 sind durch Metallplatten 9, 10 verkleidet, die auf der Innenseite Spiegelflächen aufweisen.

Um eine versteifte Stützkonstruktion zu bilden, sind die Seitenwände 7, 8 an ihren gegenüberliegenden Enden durch je­ weils eine Verbindungsstange 11 beziehungsweise 12 verbunden, die in Öffnungen in den Seitenwänden sitzen. In den beiden Seitenwänden sind zwei weitere Öffnungen 13 und 14 vorgesehen, die zur Befestigung der Reflektoranordnung in einem Kopier­ gerät dienen. In einer größeren Öffnung 15 in den beiden Seitenwänden sind zwei weitere Öffnungen 13 und 14 vorgesehen, die zur Befestigung der Reflektoranordnung in einem Kopier­ gerät dienen. In einer größeren Öffnung 15 in den beiden Seitenwänden ist eine röhrenförmige Lichtquelle 16 mit Hilfe von nicht dargestellten Lampenhaltern in einer senkrecht zu den beiden Seitenwänden verlaufenden Lage befestigt. An den gegen­ überliegenden Enden der Stützelemente 2 bis 6 ist jeweils ein Ausschnitt 17 beziehungsweise 18 ausgebildet. Die Stützelemente 2 bis 6 sind an ihrem unteren Ende um die zwischen und senk­ recht zu den beiden Seitenwänden 7, 8 angeordnete Verbindungs­ stange 11 verschwenkbar angeordnet. Um gleiche Abstände zwischen den Stützelementen zu erzielen, ist jeweils eine auf die Verbindungsstange 11 aufgeschobene Abstandshülse 19 zwischen benachbarten Stützelementen 2 bis 6 angeordnet. Die Stützelemente 2 bis 6 sind an ihren oberen Enden durch eine zwischen den Seitenwänden 7, 8 angeordnete, herausziehbare Stange 20 mit den Seitenwänden lösbar verbunden, so daß ein Verschwenken der Stützelemente zwischen den beiden in Fig. 1 und 3 dargestellten Lagen möglich ist.

Entlang den nicht gebogenen Kanten der Folie 1 sind zur Halterung dienende Paare von Streifen 21, 22 beziehungsweise 23, 24 be­ festigt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Streifenpaar 21, 22 entlang der unteren Kante der Folie lose in einem Einschnitt 25 in den beiden Seitenwänden gehalten und das entlang der anderen Kante befestigte Streifenpaar 23, 24 wird frei beweglich in Einschnitten 26, 27 in Endbereichen der Seitenwände 7, 8 der Stützelement 2 bis 6 geführt. In der Nähe der nicht gebogenen Kanten der Folie 1 sind zwei nicht re­ flektierende Trennwände 28 beziehungsweise 29 in einer Lage parallel zu der Verlängerung der Ebene der Folie befestigt, um eine unregelmäßige Lichtstrahlung zu verhindern.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, erstrecken sich die an der Folie 1 anliegenden Ränder der Seitenwände 7, 8 nahezu oder vollständig zwischen den nicht gebogenen Kanten der Folie 1. Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist, in welcher die Stange 20 herausgezogen ist, und die Stützelemente 2 bis 5 um die Verbindungsstange verschwenkt sind, ist ein einfacher Austausch der Folie 1 möglich. Um die Ausbildung der Seiten­ wände, der Stützelemente und der Einschnitte deutlich zu zeigen, sind ferner in Fig. 3 die in Fig. 1 dargestellten Metallplatten 9 und 10 und die nicht reflektierenden Trenn­ wände 28 und 29 nicht dargestellt.

In Abwandlung des in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Aus­ führungsbeispiels können die Streifen 21 bis 24 an den Enden der Folie 1 weggelassen werden, da eine elastische Folie der interessierenden Art, die auch aus rostfreiem Stahl her­ gestellt sein kann, durch die formgebenden Stützelemente und die Seitenwände mit entsprechend gekrümmtem Rand beweglich gehaltert werden kann.

Claims (5)

1. Reflektoranordnung für eine röhrenförmige Lichtquelle, wobei der Reflektor eine zylindrische reflektierende Innenfläche aufweist und durch eine elastische Folie gebildet ist, die an der konvexen Außenfläche in Kon­ takt mit wenigstens zwei Stützelementen ist, die ihr die optisch notwendige Form geben, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf der den Stützelementen (2 bis 6) gegenüberliegenden Innenfläche der Folie (1) in der Nähe der gebogenen Seitenkanten jeweils eine Seitenwand (7, 8) mit einem entsprechend der optisch notwendigen Form der Folie gekrümmten Rand angrenzt, durch die die Folie (1) in der durch die Stützelemente (2 bis 6) gegebenen Form beweglich gehaltert ist.

2. Reflektoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß entlang den nicht gebogenen Kanten der Folie (1) zur Halterung dienende Paare von Streifen (21, 22; 23, 24) befestigt sind, die in den Seitenwänden (7, 8) gehalten sind, wobei das entlang der einen Kante befestigte Streifen­ paar (23, 24) frei beweglich in Einschnitten (26, 27) in Endbereichen der Seitenwände (7, 8) und der Stützelemen­ te (2 bis 6) geführt ist.

3. Reflektoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die an der Folie (1) anliegenden Ränder der Seitenwände (7, 8) sich nahezu oder vollständig zwi­ schen den nicht gebogenen Kanten der Folie (1) erstrecken.

4. Reflektoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente (2 bis 6) an ihrem einen Ende um eine zwischen den beiden Seitenwän­ den (7, 8) angeordnete Verbindungsstange (11) verschwenk­ bar angeordnet sind.

5. Reflektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente (2 bis 6) an ihrem anderen Ende durch eine zwischen den Seitenwänden (7, 8) angeordnete herausziehbare Stange (20) mit den Seitenwänden (7, 8) lösbar verbunden sind.