DE2653030C2

DE2653030C2 -

Info

Publication number: DE2653030C2
Application number: DE19762653030
Authority: DE
Inventors: Emile Montreuil Fr Barthes; Jean-Luc Puteaux Fr Richard
Original assignee: Lampes Sa Paris Fr Cie
Current assignee: Lampes Sa Paris Fr Cie
Priority date: 1975-11-25
Filing date: 1976-11-22
Publication date: 1987-05-27
Also published as: DE2653030A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Reflektoranordnung, bestehend aus einem rinnenartigen ersten Reflektor mit im wesentlichen parabelförmigem Querschnitt, in dessen Brennpunkt sich eine langgestreckte Lichtquelle befindet, und einem innerhalb des ersten Reflektors vor der Lichtquelle angebrachten zweiten Reflektor mit parabelförmigem Querschnitt, dessen Brennpunkt in der Lichtquelle liegt und dessen Innenkanten auf von der Lichtquelle zu den Außenkanten des ersten Reflektors verlaufenden Geraden liegen.The invention relates to a reflector arrangement, consisting of a channel-like first reflector with im essential parabolic cross-section, in its focal point there is an elongated light source and one inside of the first reflector in front of the light source second reflector with a parabolic cross section, the The focal point lies in the light source and its inner edges on from the light source to the outer edges of the first Straight lines.

Bei einer aus der DE-AS 18 01 627 bekannten Reflektoranordnung dieser Art ist der parabolische erste Reflektor in seinem Scheitel mit einer eingesenkten Öffnung zum Durchstecken eines Lampenkolbens versehen. Der sich an diesen Rand anschließende Reflektorabschnitt ist ebenfalls parabolisch ausgebildet. Dieser Abschnitt erzeugt somit ein Lichtbündel, das parallel zur Hauptachse der Reflektoren verläuft und durch einen zweiten Reflektor hindurchgeht.In a reflector arrangement known from DE-AS 18 01 627 this is the parabolic first reflector in its apex with a recessed opening to the Insert a lamp bulb. The itself reflector section adjoining this edge is also parabolic. This section thus creates a light beam parallel to the main axis of the Reflectors runs and through a second reflector goes through.

Darüber hinaus sind Reflektoranordnungen bekannt mit Teilreflektoren, deren Kontur jeweils einem Parabelast mit gegenüber einer gemeinsamen Reflektorachse geneigter Parabelachse entspricht (FR-PS 20 70 286 oder GB-PS 4 48 412).In addition, reflector arrangements are known with partial reflectors, whose contours each have a parabolic load more inclined to a common reflector axis Parabolic axis corresponds to (FR-PS 20 70 286 or GB-PS 4 48 412).

Ohne den zweiten Reflektor würden die von der Lichtquelle erzeugten und an der Außenkante des ersten Reflektors vorbeigehenden Lichtstrahlen nicht mehr zu einem parallelen Lichtbündel beitragen, sondern eine unerwünschte Streustrahlung bewirken. Auch diese Lichtstrahlen in den gewünschten Hauptausstrahlungsbereich umzulenken, ist Aufgabe des zweiten Reflektors. Hierbei können aber Mehrfachreflexionen auftreten, die zu Strahlungsverlusten und nutzloser Wärmeerzeugung in den Reflektoren und der Lichtquelle führen. Dies tritt insbesondere bei Verwendung eines rinnenförmigen ersten Reflektors und einer langgestreckten Lichtquelle auf. In diesem Fall liegen nämlich die von der Lichtquelle abgestrahlten Lichtstrahlen in allen Schnittebenen zwischen den beiden Enden der Rinne in dem gesamten Winkel von 360°, so daß die nach hinten abgegebene Strahlungsmenge relativ hoch ist. Man kann dem nach hinten ausgesendeten Fluß durch Vergrößerung der Reflektorabmessungen dadurch begegnen, daß abermals die Mehrfachreflexion ausgenutzt wird, was die vorstehend genannten Schwierigkeiten jedoch noch erhöht.Without the second reflector, they would be from the light source generated and passing on the outer edge of the first reflector Light rays no longer parallel to one another Beams of light contribute, but an undesirable Cause scattered radiation. These rays of light in the to redirect the desired main broadcast area Task of the second reflector. Multiple reflections can occur here occur that lead to radiation losses and useless heat generation in the reflectors and the light source to lead. This occurs particularly when used a trough-shaped first reflector and an elongated one Light source on. In this case, the rays of light emitted by the light source in all sectional planes between the two ends of the gutter at the entire angle of 360 ° so that the amount of radiation emitted to the rear is relatively high. You can send that backwards Flow through enlarging the reflector dimensions encounter that the multiple reflection is used again will what the difficulties mentioned above still increased.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine aus einem ersten Reflektor und einem zweiten Reflektor zusammengesetzte Anordnung zu schaffen, mit der wirksam der Lichtaustrittswinkel gesteuert werden kann bei gleichzeitiger Verminderung der Reflexionsflächen, wobei vor allem Mehrfachreflexionen weitestgehend vermieden werden.The object of the invention is therefore one from a first Compound reflector and a second reflector To create an arrangement with which the light emission angle is effective can be controlled at the same time Reduction of the reflective surfaces, especially Multiple reflections are largely avoided.

Diese Aufgabe wird bei einer Reflektoranordnung eingangs erwähnter Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daßThis task begins with a reflector arrangement mentioned type according to the invention solved in that

a) The second reflector in its cross section two Parabolic sections whose focal points in the Light source and their parabola axes around an angle with respect to the main emission direction of the first reflector are pivoted inwards;
b) the two parabolic sections differ from one another by at least one of the following details:

b₁) the lateral distances of their outer edges from the main emission direction;

b₂) their swivel angle with respect to the main radiation direction;

b₃) the parameter values of the parabolas defining them;
c) the cross section of the first reflector in the Surrounding its crown and in a continuous continuation its parabolic contour two symmetrical to Vertex formed hyperbolic sections, the first focal point lies in the light source and whose second focus is arranged such that the reflected beams of the two hyperbolic sections between the second reflector and the Go through the outer edges of the first reflector.

Auf diese Weise lassen sich nicht nur Mehrfachreflexionen vermeiden, sondern auch eine reflektierte Lichtabstrahlung in einer von der Hauptausstrahlungsrichtung abweichenden Richtung erreichen.In this way not only multiple reflections can be made avoid, but also a reflected light emission in a direction different from the main emission direction Reach direction.

Wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung der erste Reflektor in seinem Scheitel eine V-förmige Einsenkung aufweist, kann die nach hinten auf den Reflektorscheitel abgegebene Strahlung ohne kritische Erhöhung der Reflexionen und ohne Veränderung der Lichtbündelöffnung ausgenutzt werden.If, according to a development of the invention, the first Reflector has a V-shaped depression at the top has, the back on the reflector apex emitted radiation without a critical increase in Reflections and without changing the beam opening be exploited.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nunmehr anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention will now be described the drawing described in more detail. It shows

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Reflektoranordnung nach der Erfindung, Fig. 1 shows a cross section through a reflector assembly according to the invention,

Fig. 2 eine Einzelheit der Reflektoranordnung nach Fig. 1. FIG. 2 shows a detail of the reflector arrangement according to FIG. 1.

Die Reflektoranordnung besteht aus einem rinnenartigen ersten Reflektor 1, dessen Querschnitt eine Hauptausstrahlungsrichtung 2 für das abgestrahlte Lichtbündel 3 hat. Der Querschnitt des ersten Reflektors 1 hat eine Parabelkontur 4. Die langgestreckte Lichtquelle 5 einer Lampe 6 fällt im Querschnitt vorzugsweise mit dem Brennpunkt 5 der Parabelkontur 4 des ersten Reflektors 1 zusammen. Die Anordnung besitzt ferner einen zweiten Reflektor 7 innerhalb des ersten Reflektors 1, der vor der Lampe 6 liegt und mit dem der Öffnungswinkel 8 eines Teils des Lichtbündels gesteuert werden kann, welcher von den Einzelstrahlen 9 und 10 begrenzt ist, die von der Lichtquelle 5 ausgehen und über die Außenkanten 11, 12 des ersten Reflektors 1 verlaufen. Der zweite Reflektor 7 befindet sich in einer Schnittebene, welche die Hauptausstrahlungsrichtung 2 des Lichtbündels 3 enthält, und wird von zwei Parabelabschnitten 13, 14 gebildet, deren gemeinsamer Brennpunkt in oder nahe der Lichtquelle 5 liegt.The reflector arrangement consists of a channel-like first reflector 1 , the cross section of which has a main emission direction 2 for the emitted light beam 3 . The cross section of the first reflector 1 has a parabolic contour 4 . The elongated light source 5 of a lamp 6 preferably coincides in cross section with the focal point 5 of the parabola contour 4 of the first reflector 1 . The arrangement also has a second reflector 7 within the first reflector 1 , which is located in front of the lamp 6 and with which the opening angle 8 of a part of the light beam can be controlled, which is limited by the individual beams 9 and 10 which emanate from the light source 5 and extend over the outer edges 11, 12 of the first reflector 1 . The second reflector 7 is located in a sectional plane, which contains the main emission direction 2 of the light beam 3 , and is formed by two parabolic sections 13, 14 , whose common focal point lies in or near the light source 5 .

Die beiden Parabelabschnitte 13, 14, welche den Reflektor 7 bilden, sind beispielsweise durch Vernieten an den (nicht dargestellten) Endwänden des rinnenartigen ersten Reflektors 1 befestigt. The two parabolic sections 13, 14 , which form the reflector 7 , are fastened, for example, by riveting to the (not shown) end walls of the channel-like first reflector 1 .

Wie Fig. 2 zeigt, richtet sich die Lage der Parabelabschnitte 13 und 14 in der Schnittebene des zweiten Reflektors 7 nach der Stellung eines Abschnitts 15 eines Parabelastes 16, der als Achse die Hauptausstrahlungsrichtung 2 des Lichtbündels 3 und als Brennpunkt die Lichtquelle 5 hat, in dem dieser Abschnitt 15 des Parabelastes 16 um diesen Brennpunkt 5 um einen bestimmten Winkel α geschwenkt wird, welcher vom gewünschten Öffnungswinkel β für den Strahlungsfluß durch den Reflektor 7 abhängt. Es besteht eine Beziehung zwischen dem Öffnungswinkel 8 des Lichtbündels und dem Schwenkwinkel eines der Parabelabschnitte 13 oder 14 darin, daß der Öffnungswinkel 8 in dem Maße abnimmt (ausgehend vom anfänglichen Öffnungswinkel, der durch die Konstruktion der Parabelabschnitte 13, 14 des Reflektors 7 vorgegeben ist), wie der Schwenkwinkel α der betrachteten Abschnitte 13 und 14 größer wird.As shown in FIG. 2, the position of the parabolic sections 13 and 14 in the sectional plane of the second reflector 7 depends on the position of a section 15 of a parabolic load 16 , which has the main emission direction 2 of the light beam 3 as the axis and the light source 5 as the focal point that this section 15 of the parabolic load 16 is pivoted about this focal point 5 by a certain angle α , which depends on the desired opening angle β for the radiation flow through the reflector 7 . There is a relationship between the opening angle 8 of the light beam and the pivoting angle of one of the parabola sections 13 or 14 in that the opening angle 8 decreases to the extent (starting from the initial opening angle, which is predetermined by the construction of the parabola sections 13, 14 of the reflector 7 ). how the pivot angle α of the sections 13 and 14 under consideration becomes larger.

Der Querschnitt des ersten Reflektors 1 weist in der Nähe seines Scheitels 17 zwei Hyperbelabschnitte 18, 19 symmetrisch zum Scheitel 17 auf. Die beiden Hyperbelabschnitte 18 und 19 haben als ersten Brennpunkt die Lichtquelle 5. Der zweite Brennpunkt 20 bzw. 21 der Hyperbelabschnitte 18 und 19 ist so gewählt, daß das reflektierte Strahlenbündel 22 bzw. 23 jedes der Hyperbelabschnitte 18 und 19 zwischen dem zweiten Reflektor 7 und den Außenkanten 11 bzw. 12 des ersten Reflektors 1 hindurchtritt. Der Scheitel 17 des ersten Reflektors 1 kann eine Öffnung haben, hat jedoch vorzugsweise, wie in Fig. 1 gezeigt, eine derartige Einsenkung 24 in V-Form, daß die Strahlen, die ausgehend von der Lichtquelle 5 dort reflektiert werden, in das austretende Lichtbündel 3 mit einer einzigen Reflexion 25 auf der Parabelfläche des ersten Reflektors 1 ausgestrahlt werden.The cross section of the first reflector 1 has two hyperbola sections 18, 19 symmetrical to the apex 17 in the vicinity of its apex 17 . The two hyperbolic sections 18 and 19 have the light source 5 as the first focal point. The second focal point 20 or 21 of the hyperbolic sections 18 and 19 is selected such that the reflected beam 22 or 23 of each of the hyperbolic sections 18 and 19 passes between the second reflector 7 and the outer edges 11 and 12 of the first reflector 1 . The apex 17 of the first reflector 1 can have an opening, but, as shown in FIG. 1, preferably has such a depression 24 in a V shape that the rays which are reflected there by the light source 5 enter the emerging light bundle 3 are emitted with a single reflection 25 on the parabolic surface of the first reflector 1 .

Die beiden Parabelabschnitte 13 und 14 des zweiten Reflektors 7 weichen in folgenden Einzelheiten voneinander ab: Im Abstand ihrer Außenkanten 13 a, 14 a von der Hauptachse 2, im Wert des Schwenkwinkels α um den Brennpunkt 5 und im Wert des Parameters P, durch den die Parabel, aus der die beiden entstanden sind, definiert ist.The two parabolic sections 13 and 14 of the second reflector 7 differ from one another in the following details: at the distance of their outer edges 13 a , 14 a from the main axis 2 , in the value of the pivot angle α around the focal point 5 and in the value of the parameter P , by which Parabola from which the two originated is defined.

Vorzugsweise sollten sich die Parabelabschnitte 13 und 14 wenigstens durch den Wert des Schwenkwinkels und eventuell auch im Parabelparameter voneinander unterscheiden.The parabola sections 13 and 14 should preferably differ from one another at least by the value of the swivel angle and possibly also in the parabola parameter.

Definiert man eine Bezugsebene mit rechtwinkligen Koordinaten, in der die Hauptachse 2 die X-Achse ist, auf der die durch den Brennpunkt 5 gehende Y-Achse senkrecht steht, und führt man ferner die Indices i und f ein, um die Größen vor und nach dem Verschwenken der Parabelabschnitte 13 und 14 zu bezeichnen (i = Anfang, f = Ende), so lassen sich mit den WertenDefine a reference plane with right-angled coordinates, in which the main axis 2 is the X axis, on which the Y axis passing through the focal point 5 is perpendicular, and the indices i and f are also introduced by the sizes before and after to denote the pivoting of the parabola sections 13 and 14 (i = start, f = end), the values

α₁= Schwenkwinkel des Parabelabschnittes 13 α₂= Schwenkwinkel des Parabelabschnittes 14 P₁= Parameter der Parabel, aus der der Abschnitt 13 entnommen ist, P₂= Parameter der Parabel, aus der der Abschnitt 14 entnommen ist, α ₁ = swivel angle of the parabola section 13 α ₂ = swivel angle of the parabola section 14 P ₁ = parameter of the parabola from which section 13 is taken, P ₂ = parameter of the parabola from which section 14 is taken,

die Werte η₁ und η₂ (positiv) der seitlichen Abstände der Außenkanten 13 a und 14 a der jeweiligen Parabelabschnitte 13 und 14 von der Hauptausstrahlungsrichtung berechnen, wobei h _1i, η _2i und η _1f, η _2f die Werte der jeweiligen Abstände vor und nach dem Verschwenken der Parabelabschnitte sind.calculate the values η ₁ and η ₂ (positive) of the lateral distances between the outer edges 13 a and 14 a of the respective parabola sections 13 and 14 from the main emission direction, where h _{1 i} , η _{2 i} and η _{1 f} , η _{2 f} the values of distances before and after pivoting the parabolic sections.

Wenn mit β₁ und β₂ die Abschnitte der Öffnung des Ausstrittsbereiches β bezeichnet werden, die zu beiden Seiten der Hauptausstrittsrichtung 2 liegen (so daß β _1f+β _2f=β), ergibt sich aus der Grundgleichung der Parabeln eine Beziehung zwischen den Schwenkwinkeln α₁ und α₂ der Parabelabschnitte 13 und 14 und dem gewünschten Öffnungswinkel β, ausgedrückt in Größen, die nur noch von der Form und der Länge der Parabeläste abhängen, welche für die Konstruktion des zweiten Reflektors 7 gewählt wurden.If β ₁ and β ₂ denote the sections of the opening of the outlet area β which are located on both sides of the main outlet direction 2 (so that β _{1 f} + β _{2 f} = β ), a relationship between the results from the basic equation of the parabolas Pivot angles α ₁ and α ₂ of the parabolic sections 13 and 14 and the desired opening angle β , expressed in sizes that only depend on the shape and length of the parabolic branches, which were chosen for the construction of the second reflector 7 .

Die Reflektoranordnung kann beispielsweise, wenn sie an einem Mast angebracht wird, einen Fußballplatz und gleichzeitig den Mastfuß beleuchten.The reflector arrangement can, for example, when it is on a mast, a soccer field and illuminate the mast foot at the same time.

Die oben benutzten Begriffe "Brennpunkt", "parabolisch", "hyperbolisch" sind nicht im strengen mathematischen Sinne zu verstehen. So können beispielsweise die als parabolisch oder hyperbolisch bezeichneten Flächen aus aneinandergrenzenden, im wesentlichen ebenen Facettenabschnitten bestehen, die tangential an eine mathematisch parabolische oder hyperbolische Kurve angepaßt sind.The terms "focus" used above, "Parabolic", "Hyperbolic" are not strictly mathematical To understand the senses. For example the areas designated as parabolic or hyperbolic from adjoining, essentially flat facet sections exist that are tangent to a mathematical parabolic or hyperbolic curve are adapted.

Claims

1. reflector arrangement, consisting of a trough-like first reflector with a substantially parabolic cross-section, in the focal point of which is an elongated light source, and a second reflector with a parabolic cross-section attached within the first reflector in front of the light source, the focal point being in the light source and the inner edges thereof lie on straight lines running from the light source to the outer edges of the first reflector, characterized by the following features:

a) The cross section of the second reflector ( 7 ) has two parabolic sections ( 13, 14 ), the focal points of which lie in the light source ( 5 ) and the parabolic axes of which are each at an angle ( α ₁, α ₂) with respect to the main emission direction ( 2 ) of the first reflector ( 1 ) are pivoted inwards;
b) the two parabola sections ( 13, 14 ) differ from one another by at least one of the following details:
- b₁) the lateral distances ( η _{1 f} , η _{2 f} ) of their outer edges ( 13 a , 14 a) from the main radiation direction ( 2 );
- b₂) their swivel angles ( α ₁, α ₂) with respect to the main emission direction ( 2 );
- b₃) the parameter values (P ₁, P ₂) of the parabolas defining them;
c) the cross section of the first reflector ( 1 ) has, in the vicinity of its apex ( 17 ) and in a continuous continuation of its parabola contour ( 4 ), two hyperbolic sections ( 18, 19 ) formed symmetrically to the apex, the first focal point of which is in the light source ( 5 ) and the second focal point ( 20, 21 ) is arranged such that the reflected beams ( 22, 23 ) of the two hyperbolic sections ( 18, 19 ) between the second reflector ( 7 ) and the outer edges ( 11, 12 ) of the first reflector ( 1 ) go through it.

2. Reflector arrangement according to claim 1, characterized in that the first reflector ( 1 ) has a V-shaped depression ( 24 ) in its apex ( 17 ).