DE2623231B2 - Beleuchtungsvorrichtung für zwei Lichtleiter oder Lichtleiterbündel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung so für zwei Lichtleiter oder Lichtleiterbündel mit einer Glühlampe, die mit ihrem Glühkörper in dem gemeinsamen Brennpunkt von zwei gleichen spiegelbildlich zueinander angeordneten Ellipsoidreflektoren angeordnet ist, in deren jeweiligen zweiten Brennpunkt jeweils eines der sich einander gegenüberliegenden Stirnenden der Lichtleiter oder Lichtleiterbündel angeordnet ist

Es sind solche Seleuchtjingsvorrichtungen bekannt (FR-PS 13 83 413, Fig.2). Bei diesen Bauarten ist die Glühlampe zwischen den Elllipsoidreflektoren angeordnet, so daß das abgestrahlte Licht durch den Lampenkolben auf die Eimpfängerfläche reflektiert wird. Bei dieser Bauart entstehen Verluste durch die Lichtabsorbtion in der Glühlampe. Abstrahlungsverluste müssen auch deshalb hingenommen werden, weil der das von der Glühlampe abgestrahlte Licht erfassende Winkel der beiden Reflektoren jeweils relativ klein ist.

Ähnliche Nachteile weisen auch die dort noch beschriebenen weiteren Bauarten auf, insbesondere weil auch dort das Licht die Glaswände des Lampenkolbens durchdringen muß und erst dann eine Erfassung durch Kondensorlinsen eintreten kann. Auch andere bekannte Systeme, bei denen der von der Glühlampe rückwärtig abgestrahlte Lichtstrom mit Hilfe von sphärischen Hohlspiegeln aufgefangen und wieder in einer räumlich versetzten Lage des Leuchtsystems eingespiegelt und dann vom Reflektor oder von einer Sammellinse erfaßt wird, weisen verhältnismäßig große Lichtstromverluste auf, weil durch die notwendige zweimalige Reflexion der Hälfte des Gesamtlichtstromes der Wirkungsgrad des Gesamtsystems vermindert ist

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beleuchtungsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem Lichtstromverluste weitgehend vermieden sind und das von der Glühlampe abgestrahlte Licht möglichst gut ausgenutzt wird.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die Ellipsoidreflektoren scheitelseitig in der Ebene ihres Brennpunktes aufgetrennt und in dieser Ebene aneinandergefügt sind und daß in dem Strahlengang der Glühlampe in Richtung der Längsachse der Reflektoren zwischen der Glühlampe und den Stirnenden der Lichtleiter oder Lichtleiterbündel jeweils Kondensorlinsen vorgesehen sind.

Diese Ausgestaltung bringt den großen Vorteil mit sich, daß eine mehrmalige Reflexion vermieden wird, so daß der gesamte Lichtstrom der Glühlampe mit optisch bestem Wirkungsgrad erfaßt wird. Durch diese Ausgestaltung wird der gesamte von der Glühlampe ausgesandte Lichtstrom in dem Bereich der zweiten Brennpunktebene der beiden Reflektoren konzentriert, wobei die räumliche Ausdehnung der Anordnung durch den maximalen Raumwinkel begrenzt wird, der durch die Reflektorform gegeben ist Die Kondensorlinsen tragen mit dazu bei, daß der abgestrahlte Lichtstrom in der Ebene der zweiten Brennpunkte konzentriert wird. Verluste, die durch Absorbtion in der Glühlampe selbst eintreten, werden ausgeschlossen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich, wenn die Glühlampenwendel in der Richtung der gemeinsamen Längsachse der Reflektoren und auf dieser im gemeinsamen Brennpunkt angeordnet ist, weil dann die endliche Ausdehnung des Leuchtkörpers in optischer Hinsicht auf die halbe Länge reduziert wird, so daß infolge der geringen Ausdehnung auch eine geringere natürliche Streuung erzielt wird. Um zu erreichen, daß die Glühlampe stets einwandfrei im gemeinsamen Brennpunkt der beiden Reflektoren sitzt, kann für die Glühlampe eine Justiereinrichtung vorgesehen sein. Es ist auch möglich, im zweiten Brennpunkt im Bereich der Stirnenden der Lichtleiter Farbfilter vorzusehen, so daß auch farbiges Licht erzeugt werden kann.

Beim Einsatz einer aus Sicherheitsgründen mit zwei Glühwendeln versehenen Glühlampe kann nur eine der beiden Glühwendeln im Brennpunkt auf der Längsachse der Reflektoren angeordnet sein. Bei der aus Sicherheitsgründen notwendigen Doppelanordnung der Glühwendel und beim Ausfall der Hauptwendel wird dann in bekannter Weise auf die Nebenwendel umgeschaltet, die hier wegen ihrer geometrischen Anordnung im System eine geringere Lichtleistung abgibt, die im Bedarfsfall nach außen anzeigt, daß die Lampe gewechselt werden muß. Es ist aber auch möglich, die beiden Glühwendeln einer solchen Doppelwendelglühlampe so anzuordnen, daß keine der beiden Wendeln auf

jer Längsachse der Reflektoren liegt, sondern daß beide Olühwendeln jeweils im gleichen Abstand symmetrisch EU der Längsachse der Reflektoren und zu deren gemeinsamen Brennpunkt angeordnet sind. In diesem Fall ist die abgegebene Lichtleistung heider Wendeln [lach dem Umschalten gleich, so daß je nach Bedarf die entsprechende Ausgestaltung eingesetzt werden kann.

Die Erfindung wird anhand von einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. ϊ einen Längsschnitt durch eine Beleuchtungsvorrichtung für zwei Lichtleiter,

Fig.2 den Querschnitt durch die Vorrichtung der F i g. 1 längs der Linie H-II und

Fig.3 eine schematische und perspektivische Darstellung einer Anzeigetafel, die von hinten her durch Lichtleitstäbe o. dgL erleutet wird, die von der erfindungsgemäßen Einrichtung an ihrem anderen Ende beaufschlagt sind.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Glühlampenträger 1 in ein außen zylindrisches Gehäuse 2 eingesetzt und besitzt eine Fassung 3 für eine Glühlampe 4, deren abgestrahltes Licht gesammelt werden soll.

Zu diesem Zweck ist das Gehäuse 2 auf seiner Innenseite so ausgebildet, daß es zwei zu einer durch die Mitte der Glühlampe gehenden Ebene 5 spiegelbildlich angeordnete Ellipsoidreflektoren R und R' besitzt, die nach der gleichen mathematischen Gleichung bestimmt worden sind. Beide Reflektoren R und R' sind dabei jeweils in einer durch ihren Brennpunkt gehenden und senkrecht zu der Reflektorlängsachse 6 stehenden Ebene scheitelseitig abgeschnitten und in der Ebene 5 aneinandergefügt In der Ebene 5 liegt daher sowohl der Brennpunkt des Reflektors R als auch der Brennpunkt des Reflektors R'. Beide Reflektoren weisen die gleiche Längsachse 6 auf.

Die Gesamtanordnung ist nun so getroffen, daß eine Glühwendel 7 der Glühlampe 4 im gemeinsamen Brennpunkt der beiden Reflektoren angeordnet ist, der durch den Schnittpunkt der Längsachse 6 mit der Ebene 5 gegeben ist Da die Glühwendel herstellungsbedingt eine gewisse Längenausdehnung aufweist wird die Anordnung so getroffen, daß die Glühwendel ihre Längsachse auf der Längsachse 6 der Reflektoren hat. Durch diese Ausgestaltung wird bezogen auf je einen Reflektor die Ausdehnung der Glühwendel 7 auf die Hälfte reduziert Das von der Glühwendel 7 abgestrahlte Licht wird nahezu vollständig erfaßt und nach einmaliger Reflexion im zweiten Brennpunkt 8 der Reflektoren R und R' konzentriert, wobei in der Zeichnung nur der zweite Brennpunkt des Reflektors R gezeichnet ist Der zweite Brennpunkt des Reflektors R' liegt spiegelbildlich zum Brennpunkt 8 bezogen auf die Ebene5.

Zusätzlich ist in den Strahlungsgang jedes Reflektors R bzw. /?'je eine Kondensorlinse 9 eingesetzt, die durch eine entsprechende Halterung 10 mit dem Gehäuse 2 verbunden ist Das Gehäuse 2 wird nach beiden Seiten hin durch eine kegelförmig ausgebildete Haube 11 abgeschlossen, in die eine Halterung 12 eingesetzt ist, in der beispielsweise faseroptische Lichtleiter oder Lichtleitstäbe 13 in Form von Bündeln gehalten sind. Die Halterung 12 weist außerdem einen Sammelkopf 14 auf, der das gesammelte Licht an die Lichtleiter 13 weitergibt Es ist auch möglich, vor das Stirnende der Halterung 12 Farbfilter 15 zu setzen. Der Strahlengang des von der Glühlampe 4 abgesandten Lichtes ist durch die Begrcnzungslinien 16 und 17 angedeutet, wobei die Begrenzmngslinie 16 die räumliche Abmessung dc-r Gesamtanordnung und den maximalen Raumwinkel λ max bestimmt. Das von der Kondensorlinse 9 gesammelte Licht wird innerhalb des von der Begrenzungslinie 17 liegenden Bereiches zum Brennpunkt 8 weitergeleitet. Die Lichtleiter 13 können, wie in F i g. 3 angedeutet ist, zu einer Anzeigetafel 18 führen, wo sie das Aufleuchten von Lichtpunkten 19 und 20 bewirken.

ίο Da es möglich ist, daß Farbfilter 15 nur einem der Reflektoren R bzw. R' bzw. einer der Halterungen 12 zugeordnet werden, ist es möglich, die Farbwirkung der Lichtpunkte 19 und 20 beispielsweise verschieden zu gestalten.

Um zu erreichen, daß die Glühwendel 7 der Glühlampe 4 stets einwandfrei im gemeinsamen Brennpunkt der Reflektoren R und R' angeordnet ist, kann vorgesehen werden, daß die Fassung 3 mit einer Justiereinrichtung 21 verbunden ist, die im gezeigten Ausführungsbeispiel aus einer durch zwei Schrauben 22 verstellbaren und durch Federkraft beaufschlagten Justierplatte 23 besteht. Die Justierung in der Ebene 5 kann durch entsprechende Tolerierung des Lampenträgers 1 erfolgen. Der linke Reflektor R' in Fig. 1, der abgebrochen gezeichnet ist, ist spiegelbildlich zu dem rechten Reflektor R ausgebildet und weist ebenso eine Halteruns 12 ggf. mit Farbfilter 15 und mit daran anschließenden Lichtleitern auf, die ebenfalls zu einer Anzeigetafel gemäß Fig.3 aber auch zu Signalgeber

ω oder zu Leuchtschrifttafeln o. dgl. weitergeführt werden können. Wie aus F i g. 2 hervorgeht, ist es auch möglich, eine Glühlampe 4 einzusetzen, die aus Sicherheitsgründen mit einer zweiten Glühwendel 24 versehen ist, die nicht auf der Längsachse 6 des Reflektors R angeordnet

J5 sein kann. Glühlampen dieser Art werden aus Sicherheitsgründen vorgesehen und sie sind in der Regel so geschaltet, daß bei Ausfall der Hauptglühwendel 7 die Nebenglühwendel 24 strombeaufschlagt ist. Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Anordnung der Glühlampe 4 würde dann dazu führen, daß bei Umschaltung auf die Nebenwendel 24 die Lichtwirkung des gesamten Systems geringer ist. Das könnte den Vorteil mit sich bringen, daß auch nach außen angezeigt wird, daß eine neue Glühlampe einzusetzen ist, ohne daß jedoch der Nachteil auftritt, daß die gesamte Beleuchtung aus Fällt.

Es ist aber auch möglich, die Glühlampe 4 so auszubilden bzw. anzuordnen, daß ihre beiden Glühwendel 7 und 24 jeweils im gleichen Abstand zu der senkrecht in der Ebene 5 liegenden Achse 5' angeordnet sind und. beide in der durch die strichpunktierte Linie angedeuteten Horizontalebene 25 liegen. In diesem Fall ist die Lichtstärke vor und nach der Umschaltung von Haupt- auf Nebenwendel gleich groß.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Beleuchtungsvorrichtung weist den großen Vorteil auf, daß trotz des Einsatzes von Glühlampen mit verhältnismäßig geringer Leistung eine große Lichtausbeute erzielt wird. So hat sich beispielsweise gezeigt, daß es ausreichend ist, eine 30-Wattglühlampe für Geschwindigskeitüanzeigen an Signalen vorzusehen, bei denen bisher wesentlich mehr Leistung aufgebracht werden mußte. Die Beleuchtungsvorrichtung erlaubt, die Leir»ung von Glühlampen mit wesentlich höherem

h5 Wirkungsgrad auszunutzen und deren Licht in mindestens zwei Brennpunkten zu konzentrieren, von wo aus das dort gesammelte Licht weiterverarbeitet werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Beleuchtungsvorrichtung für zwei Lichtleiter oder Lichtleiterbündel mit einer Glühlampe, die mit ihrem Glühkörper in denn gemeinsamen Brennpunkt von zwei gleichen spiegelbildlich zueinander angeordneten Ellipsoidreflektoren angeordnet ist, in deren jeweiligen zweiten Brennpunkt jeweils eines der sich einander gegenüberliegenden Stirnenden der Lichtleiter oder Lichilleiterbündel angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ellipsoidreflektoren (R und R'ß scheitelseitig in der Ebene (S) ihrer Brennpunkte aufgetrennt und in dieser Ebene aneinandergefügt sind und daß in dem Strahlungsgang der Glühlampe (4) in Richtung der Längsachse (6) der Reflektoren zwischen der Glühlampe (4) und den Stirnenden der Lichtleiter oder Lichtleiterbündel jeweib eine Kondensorlinse (9) vorgesehen ist

Z Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 für Glühlampen mit als !Glühwendel ausgebildeten Glühkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die Glühwendel (7) in Richtung der gemeinsamen Längsachse (6) der Reflektoren (R und R') und auf dieser im gemeinsamen Brennpunkt angeordnet ist. 2s

3. Beleuchtungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Glühlampe (4) eine Justiereinrichtung (21) vorgesehen ist

4. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im zweiten Brennpunkt (8) im Bereich der Stirnenden der Lichtleiter (13) Farbfilter (15) vorgesehen sind.

5. Beleuchtungsvorrichtung nach den Ansprüchen

1 und 2, mit Glühlampen, die aus Sicherheitsgründen mit zwei Glühwendeini versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß nmr eine der beiden Glühwendeln (7) im Brennpunkt auf der Längsachse (6) der Reflektoren (Rund /{^angeordnet ist

6. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 mit einer Glühlampe, die aus Sicherheitsgründen mit zwei Glühwendeln versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß beide Glühwendeln (7, 24) jeweils im gleichen Abstand symmetrisch zur Längsachse (6) der Reflektoren (R und R') und zu deren gemeinsamen Brennpunkt angeordnet sind.