DE2915585A1

DE2915585A1 - Notleuchte

Info

Publication number: DE2915585A1
Application number: DE19792915585
Authority: DE
Inventors: Bruno Dipl Ing Dr Ing Weiss; Achim Dipl Ing Dr Ing Willing
Original assignee: Zimmermann Co KG Rudolf GmbH
Current assignee: Zimmermann Co KG Rudolf GmbH
Priority date: 1979-04-18
Filing date: 1979-04-18
Publication date: 1980-10-23

Description

"Notleuchte"
Zusatz zur Patentanmeldung P 28 33 113.7-33 Die Erfindung bezieht sich auf eine Notleuchte mit einer Lichtquelle mit im wesentlichen gleichmäßigen Abstrahlcharakteristik.
Zwischen Normal- und Notbeleuchtung bestehm ganz erhebliche Unterschiede, da ein anderes Beleuchtungsniveau und eine andere Sehaufgabe vorhanden sind. Das Beleuchtungsniveau, d.h. die Adaption liegt bei der Notbeleuchtung im Bereich des mesopischen Sehens, während die Allgemein-Beleuchtung sich im fotopischen Sehen abspielt. Dies bedeutet, daß die Bewertung eines Helligkeitsmusters bei Notbeleuchtung anders ist als bei Normalbeleuchtung. FUr die Notbeleuchtung ist z.B. die sichere Farberkennung nicht mehr gewährleistet. DarUberhinaus müssen bei der Notbeleuchtung nur grobe Details erkannt werden. Fragen nach Annehmlichkeiten der Beleuchtung und ähnliche Punkte die bei der Allgemein-Beleuchtung von erheblicher Bedeutung sind, werden bei der Notbeleuchtung überhaupt nicht gestellt. Darüberhinaus wird bei dTNotbeleuchtung eine völlig andere Art der Blendung betrachtet. Während bei normaler Innenraumbeleuchtung die Vermeden der Blendung die Vermeidung der psychologischen Blendung bedeutet, ist bei Notbeleuchtung von einer physiologischen Blendung auszugehen, d. h. einer meßbaren Veränderung einer Sehfunktion, zOB der Sehschärfe. Diese Forderung führt wiederum zu völlig anderen Kriterien an die zu bauende Leuchte. Aus diesem Grund können die bislang verwendeten Notleuchten auch nicht befriedigen, da sie grundsätzlich in gleicher Weise aufgebaut sind wie Leuchten für die normale Innenbeleuchtung, von denen sie sich lediglich durch eine verhältnismäßig geringere Lichtstärke unterscheiden. DarUberhinaus ergeben sich erhebliche Probleme daraus, daß bei der Notbeleuchtung nur eine geringe elektrische Stromleistung zur Verfügung steht, was wiederum bedingt, daß in der relativ geringen Lichtstärke der einzelnen Leuchten diese auch einen großen Abstand voneinander aufweisen müssen, was wiederum die Ausstrahlung der NuSläche, beispielsweise eines Fluchtganges od. dgl. sehr erschwert.
Die Sch^sierigkeiten mit den bislang verwendeten Normalleuchten für Notbeleuchtungszwecke, lassen sich in Verallgemeinerung des Vorschlags des Hauptpatents dadurch lösen, daß durch die Aus bildung des Reflektors und/oder durch Vorsatz refraktierender Elemente die Lichtabstrahlung derart verändert wird, daß in einer Nutebene eine gleichmäßige Beleuchtungsstärke erzielt wird.
Die Erzielung einer gleichmäßigen Beleuchtungsstärke in einem großflächigen Gebiet durch nur eine Leuchte stellt dabei etwas völlig anderes dar als die gleichmäßige Ausleuchtung eines Raums bei Normalbeleuchtung, bei der entsprechend viele Lichtquellen in relativ geringem Abstand vorgesehen sind, deren Strahlengang sich überlagert um zu einer mehr oder weniger gleichmäßigen Ausleuchtung zu führen. Bei einer Notbeleuchtung bei der die einzelnen Leuchten sehr weit voneinander entfernt sein müssen, ist eine gleichmäßige Beleuchtungsstärke durch Uberlagerung des Lichts mehrerer Lichtquellen nicht realisierbar.
Will man einerseits eine Blendung durch die Lampe vermeiden und andererseits ausreichende Sehverhältnisse in der Nutzfläche sicher stellen, so läßt sich dies, verbunden mit der Forderung, daß nur eine geringe Energieleistung zur Verfügung steht, nach den der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Erkenntnissen nur realisieren, wenn von dem bisher Ubliche Prinzip des Leuchtenbaus abgegangen wird und durch Ausbildung des Reflektors und/ oder Vorsatz refraktierender Elemente der Strahlengang der Leuchte gezielt derart verändert wird, daß - im Idealfall -ulemittelbar unterhalb der Lampe die gleiche Beleuchtungsstärke vorhanden ist wie in einigen Metern Abstand.
In Weiterbildung der Erfindung soll der Reflektor derart ausgebildet und die Lichtquelle so angeordnet sein, daß der eine gleichmäßige Ausleuchtung der Nutfläche bewirkende Strahlengang sich ausschließlich aus höchstens einmal reflektierten Strahlen aufbautund daß die Entfernung eines von einem bestimmten Reflektorabschnitt bestrahlten Bereichs der Nu£läche von der Reflektorachse um so größer ist, je größer der Abstand des Reflektorabschnitts von der Reflektorachse ist.
Die gewünschte Lichtstärkeverteilung lautet entweder wenn der direkte Lampenlichtstrom nicht berUcksichtigt wird, oder die Lichtstärkeverteilung - ausschließlich des reflektierten Lichtes - wird beschrieben durch

1Reflektor= zu1 (9= o) I Lampe

w, 3 r

1 IReflektor + 1 = 1 () wegen Reflektor + Lampe wobei ILampe die direkte Lichtstärkeverteilung der Lampe ist.
Lampe Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den UnteransprUchen beschrieben.
Die Erfindung soll n)adhstehend anhand der Zeichnung näher erläutert werden.
Je nachdem ob sich die Lichtstrahlen in einem Gebiet vor der Optik noch einmal überkreuzen, sind zwei Typen von Optiken gemäß der Erfindung möglich (Fig. 1 und 2).
Die Kurvenform des Reflektors ergibt sich aus dem Lichtstromgleichgewicht zwischen dem Flächenelement dF der Nutzfläche und dem dazugehörigen Oberflächenelement dO des Reflektors = E dF = 5 d0 = Reflexionsgrad des Reflektorelementes.
Der Lichtstrom des Reflektorelementes (O do) ergibt sich aus der Lichtstärkeverteilung der Lampe und dem Raumwinkel den das Oberflächenelement zur Lampe einnimmt.
dO = dO ' ILampe Die winkelmäßige Stellung des Reflektorelementes hängt ab von seiner Position zu Lampe und Nutzflächenelement und ergibt sich aus den Gesetzen der geometrischen Optik.
Die Form des Reflektors ergibt sich aus der Zusatzbedingung, daß innerhalb des Verlaufs eines Strahlenganges keine Unsetetigkeiten auf der Reflektoroberfläche auftreten sollen, außer an Nahtstellen, wenn der Strahlengang Typ I in Typ II übergibt, oder wenn ein Strahlengang zum Aufbau des Reflektors sich mehrfach wiederholt (Fig. 3, 4).
Die Form des Reflektors läßt sich auf einfache Art nicht geschlossen analytisch darstellen; der erwähnte Rechengang ist gleichzeitig Definition der Reflektoroberflächen.
Trotz sorgfältiger Herstellung des Reflektors können durch Ungenauigkeiten Lichtstärkespitzen entstehen. Diese können durch eine leichte Struktur auf der Reflektoroberfläche ausgeglichen werden.
Auch eine Mattierung der Lampen oder der Einsatz von fabrikationsmäßig mattierten Lampen kann Ungleichmäßigkeiten abbauen.
Eine Erhöhung des Leuchtenwirkungsgrades kann erreicht werden, wenn der nicht direkt auf den Reflektor fallende Lichtstrom der Lampe durch einen zusätzlichen Kuppenspiegel auf den Reflektor gelenkt wird. Dies wird auch durch den Einsatz von kuppenverspiegelten Lampen erreicht.
Auch die Verwendung von Entladungslampen mit im Vergleich zum Reflektor kleinen Leuchtkörperabmessungen stellen eine mögliche Anwendungsform des erfindungsgemäßen Bauprinzips dar.
Leerseite

Claims

Patentansortiche Notleuchte mit einer Lichtquelle mit im wesentlichen gleichmäßiger Abstrahlcharakteristik, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Ausbildung des Reflektors und/oder Vorsatz refraktierender Elemente die Lichtabstrahlung derart verändert wird, daß in einer Nutzebene eine gleichmäßige Beleuchtungsstärke erzielt wird.
2. Notleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor derart ausgebildet und die Lichtquelle so angeordnet ist, daß der eine gleichmäßige Ausleuchtung der Nutzfläche bewirkende Strahlengang sich ausschließlich aus höchstens einmal reflektieriten Strahlen aufbaut und daß die Entfernung eines von einem bestimmten Reflektorabschnitt bestrahB#n Bereichs der Nutzfläche von der Reflektorachse um so größer ist, je größer der Abstand des Reflektorabschnitts von der Reflektorachse ist.
3. Notleuchte nach anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlen sich in einem räumlich ausgedehnten Knoten um die Leuchtenachse herum überkreuzen.
4. Notleuchte nach Anspruch 1 oder 2r dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlen sich nach der Reflexion nur noch von der Leuchtenachse entfernen.
5. Notleuchte nach einem der Anspruche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Jedes Nutzflächenelement nur von einem Reflektorabschnitt bestrahlt wird.
6. Notleuchte nach einem der AnsprUche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor aus stufenartig aneinandergereihten Reflektorzonen aufgebaut ist.
7. Notleuchte nach einem der Anspruche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektorelemente eine sehr leichte Struktur oder Aufrauhung besitzen, um Fertigungsungenauigkeiten auszugleichen.
8. Notleuchte nach einem der Ansprtlche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Lampenkolben zum Abbau von Lsichtstärkespitzen mattiert ist.
9. Notleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampe einen Kuppenspiegel bzw. eine Kuppenverspiegelung aus einem in mikroskopisch gerichtet reflektierendem Material besitzt.
10. Notleuchte nach einem der AnsprUche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampe einen Kuppenspiegel bzw. eine Kuppenverspiegelung aus diffus aufstreuendem Material besitzt.
11. Notleuchte nach einem der Anspruche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgeleuchtete Fläche kreisrund ist.
12. Notleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgeleuchtete Fläche rechteckförmig ist.
13. Notleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die größte Flächenausdehnung durch einen Winkel von 650 zwischen Lichtstrahl zum äußersten Flächenelement und Leuchtenachse bestimmt wird.