DE29812344U1

DE29812344U1 - Beleuchtungseinrichtung für eine Fluoreszenzlampe mit Kaltkathode

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Publication number: DE29812344U1
Application number: DE29812344U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-07-10
Filing date: 1998-07-10
Publication date: 1998-09-24
Anticipated expiration: 2008-07-11
Also published as: FR2765951B1; FR2765951A1

Description

Case JFO/EBR/DG/BET980247

BELEUCHTUNGSEINRICHTUNG FUR EINE FLUORESZENZLAMPE

MIT KALTKATHODE

Die vorliegende Erfindung betrifft Beleuchtungseinrichtungen, die dazu bestimmt sind, eine Fluoreszenzlampe mit Kaltkathode aufzunehmen, die relativ zu ihrem Durchmesser eine große Länge besitzt.

Heutzutage werden im großen Umfang Beleuchtungseinrichtungen verwendet, welche lineare fluoreszierende Quellen mit Heißkathoden aufweisen. Es ist nicht möglich, den Durchmesser derartiger Lampen unter einen minimalen Wert zu verringern, der durch das Vorhandensein von quer verlaufenden Drähten festgelegt ist, die zum Zünden der Röhre erforderlich und an beiden Enden der Lampe angeordnet sind. Dieser Durchmesser erfordert seinerseits eine Beleuchtungseinrichtung mit großem Platzbedarf. Im häufigsten Fall, in welchem die Einrichtung mit einem Reflektor versehen ist, wirft letzterer auf die Lampe einen Teil des Lichtflusses zurück, den er empfängt, was zu einer Absorption führt, welche die Lichtausbeute verringert. Unter der Voraussetzung, daß die emittierende Oberfläche nicht entlang einer Linie angeordnet ist, kann in der Praxis keine relativ schmale (Licht)Austrittskeule mit Hilfe eines einfachen Reflektors gebildet werden, was es erforderlich macht, vor dem Reflektor und der Lampe Elemente zum Begrenzen des austretenden Lichtbündels anzuordnen, wie etwa ein Abschirmgitter, einen Blendenschieber, Abdeckwannen und dergleichen, die hinsichtlich der Kosten, der Leuchtausbeute und des Platzbedarfs nachteilig sind.

Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, eine Beleuchtungseinrichtung unter Verwendung einer Fluoreszenzlampe mit Kaltkathode zu schaffen, und zwar unter Ausnutzung des sehr geringen Durchmessers einer derartigen Lampe, um ein Lichtbündel geringer Öffnungsweite zu bilden, das es erlaubt, eine wohl festgelegte Zone zu beleuchten, indem die Lampe selbst gegenüber dem Blickwinkel von Personen in einfacher Weise verdeckt bzw. abgedeckt ist, für welche die Beleuchtung vorgesehen ist, und dies bei verringertem Platzbedarf.

Zu diesem Zweck schlägt die vorliegende Erfindung insbesondere eine Beleuchtungseinrichtung für eine Fluoreszenzlampe mit Kaltkathode entsprechend Anspruch 1 oder 2 vor.

In der Praxis ist der Abstand zwischen der Achse der Lampe und dem Brennpunkt nicht größer als das Fünffache des minimalen Krümmungsradius des konischen Segments. Der maximale Abstand zwischen der Achse der Lampe und dem Hauptreflektor ist in der Regel auf das 2,5fache des Durchmessers der Lampe begrenzt, um den Platzbedarf zu verringern.

Dank dieser Maßnahmen kann eine Einrichtung mit sehr geringem Platzbedarf verwirklicht werden, die problemlos in Böden, Treppenstufen, Zwischenwänden, Vitrinen und dergleichen integrierbar ist. Die Reflektoren bilden eine (Beleuchtungs)Keule mit sehr geringer Öffnungsweite, die in der vorstehend angeführten Weise begrenzt ist, und die Lampe sehr geringen Durchmessers kann problemlos gegenüber Beobachtern verdeckt sein.

Wie vorstehend ausgeführt, weisen die Fluoreszenzlampen mit Kaltkathode einen sehr geringen Durchmesser, kleiner als 5 mm und üblicherweise zwischen 1,8 und 2,5 mm auf. Außer dann, wenn sie in bezug aufeinander gefaltet sind, haben die Lampen

eine Länge zwischen 60 und 300 mm. Dadurch, daß der Durchmesser der Lampe sehr gering ist, kann der Reflektor, in welchem sie angeordnet ist, üblicherweise ebenfalls sehr geringe Abmessungen aufweisen und erlaubt es nicht, daß die Finger (einer Bedienperson) in das Innere eintreten können, um eine Lampe anzubringen. Um die Montage oder das Ersetzen einer Lampe in einer Einrichtung gemäß der Erfindung zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, die zwei Seitenwände derart vorzusehen, daß sie durch die Endteile der Lampe durchsetzt werden, wenn letztere montiert wird. Zugunsten einer präzisen Halterung der Lampe, wobei typischerweise die Achse der Lampe dem Brennpunkt des Reflektors (oder zumindest dem Hauptteil des Reflektors) folgt, müssen der Reflektor und seine Seitenwände starr bzw. steif sein. Zu diesem Zweck werden der Reflektor und seine Seitenwände üblicherweise durch Spritzformen aus Kunststoffmaterial oder Leichtmetall einstückig oder zusammengebaut zweiteilig gebildet, und zwar ohne zusätzliche Elemente, wie etwa miteinander verbundene Ringe bzw. Hülsen oder Träger, die zu einer Verringerung der Positionierungspräzision führen.

Der Querschnitt des Hauptreflektors kann aus einem einzigen konischen Teil, beispielsweise einer Parabel gebildet sein. Er kann aber auch aus zwei Abschnitten gebildet sein, die miteinander verbunden sind oder vorteilhafterweise unterschiedliche konische Teile bilden. Die Endteile des Querschnitts des Reflektors können außerdem beispielsweise zur Erleichterung der Montage in der optimalen theoretischen Form auseinanderlaufen.

Der sekundäre Reflektor kann seinerseits ebenfalls in präziser Weise angeordnet werden und zu diesem Zweck kann er üblicherweise mit den Seitenwänden geformt bzw. (einstückig) gespritzt sein oder in Schlitzen der Seitenwände im Eingriff

stehen. Dieser sekundäre Reflektor kann einen geradlinigen Querschnitt mit einem Knick oder einer Krümmung aufweisen. Er kann durch einen weiteren Reflektor vervollständigt sein, wenn eine besonders schmale (Licht)Keule erzielt werden soll.

Die vorstehend angeführten sowie weitere Eigenschaften erschließen sich besser aus dem Studium der nunmehr folgenden Beschreibung von speziellen Ausführungsformen, die beispielhaft und nicht beschränkend angeführt sind. Die Beschreibung bezieht sich auf die anliegenden Zeichnungen; in diesen zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Explosionsansicht unter schematischer Darstellung einer möglichen Position der Elemente einer Einrichtung gemäß der Erfindung,
Figur 2 eine Schnittansicht, die dazu bestimmt ist, eine mögliche Form der Reflektoren darzustellen,
Figur 3 den von einer Lampe der in Figur 2 gezeigten Art abgegebene Lichtfluß,

Figur 4 ähnlich wie Figur 2 eine weitere mögliche Form der Reflektoren,

Figuren 5 und 6 Befestigungsarten der Lampe in dem Reflektor,
Figur 7 eine Anschlußart der Lampe.

Figur 1 zeigt einen möglichen Aufbau einer Beleuchtungseinrichtung, welche ein relativ schmales Lichtbündel symmetrisch relativ zu einer Mittenebene der Vorrichtung liefert. Die Einrichtung umfaßt einen Hauptreflektor aus zwei Teilen 10a und 10b, die durch nicht dargestellte Mittel zusammengebaut sind, wie etwa Schrauben oder häufiger elastische Klemmen. Der hintere Teil 10a umfaßt einen zylindrischen Sektor 12a sowie zwei Seitenwände 14a, die mit halbmondförmigen Ausspa-

rungen versehen sind, die dazu bestimmt sind, die neutralen Endteile der Lampe 16 aufzunehmen.

Der vordere Teil 10b des Reflektors weist zylindrische Zonen 12b auf, die in der Verlängerung des Teils 12a zu liegen kommen, wenn der Reflektor zusammengebaut ist. Er umfaßt ebenfalls Seitenwände 14b, die mit halbmondförmigen Aussparungen zur Aufnahme der Lampe 16 versehen sind. Die Lampe ist dadurch in dem Reflektor eingeschlossen, wenn dieser zusammengebaut ist.

Die in Figur 1 gezeigte Einrichtung umfaßt einen ersten sekundären Reflektor 18 und kann einen zweiten sekundären Reflektor 2 0 umfassen, um das abgegebene Lichtbündel noch schmaler zu machen. Die dargestellten Reflektoren sind massiv bzw. vollwandig und mit Anschlußlappen bzw. -klemmen 22 verlängert, die in Schlitzen 24 der Seitenwände 14b eingeschlossen sind, wenn der Reflektor zusammengebaut ist.

Der Querschnitt des Reflektors ist in dem in Figur 1 gezeigten Fall durch eine unterbrechungsfreie Krümmung, beispielsweise eine Parabel gebildet. Die Lampe ist im Brennpunkt der Parabel derart angeordnet, daß das ausgegebene reflektierte Lichtbündel im wesentlichen parallel verläuft.

Die sekundären Reflektoren 18 und 20, die zueinander und zur Parabelachse parallel verlaufen, weisen ebene Gestalt auf. Sie verhindern einen direkten Blick auf die Lampe durch das Auge eines Beobachters, der außerhalb eines rechtwinkligen Sektors angeordnet ist.

Allgemein sind der Reflektor oder die sekundären Reflektoren derart bemessen und angeordnet, daß ihre Hinterkante im wesentlichen in der Ebene liegt, welche die Achse der Lampe 16

mit einem Rand der zylindrischen Zone 12b verbindet. Der Abstand des sekundären Reflektors 18 von der Lampe beträgt im wesentlichen zwischen dem 1- und l,5fachen des Durchmessers der Lampe. An der Stelle der Vorderkante liegt eine größere Höhe vor. Sie ragt jedoch keinesfalls über den Hauptreflektor vor.

In dem in Figur 1 gezeigten Fall, ist der Reflektor 2 0 symmetrisch zum Reflektor 18 relativ zur Mittenebene des Hauptreflektors .

Figur 2 zeigt eine Schnittansicht der Reflektoren einer Einrichtung mit deutlich unsymmetrischem Aufbau, die insbesondere Eigenschaften aufweisen, welche es erlauben, sie in einem vertikalen Gehäuse unterzubringen, um eine stark begrenzte Zone des Bodens ausgehend von dem vertikalen Gehäuse zu beleuchten. Diese Anwendung stellt jedoch lediglich ein Beispiel dar.

Selbst dann, wenn eine derartige Einrichtung auf der Höhe des Kopfs angeordnet ist, ruft sie keine Blendwirkung hervor, weil die Lampe verdeckt ist.

Der Querschnitt des Hauptreflektors 10 besteht aus drei konischen Segmenten mit einem gemeinsamen Brennpunkt F, in welchem die Lampe 16 angeordnet ist.

Das untere Segment 2 6 ist ein Parabelsegment mit einer Achse 28, ausgehend von der Lampe rückwärts geneigt, wenn die Einrichtung in einem Gehäuse derart angeordnet ist, daß die Vorderseite des Hauptreflektors vertikal verläuft. Das obere Segment 3 0 stellt ein Segment einer Ellipse dar, deren Hauptachse 32 einen kleinen Winkel mit der Achse 2 8 bildet,

wobei der zweite Brennpunkt F2 geringfügig jenseits der Vorderseite des Hauptreflektors angeordnet ist.

Ein kurzes Verbindungssegment 34 ist durch ein Segment einer Ellipse gebildet, deren Hauptachse 36 mit der Achse 28 einen Winkel b in Gegenüberlage zum Winkel a bildet. Die Brennweite FF3 des Segments 34 ist im Vergleich zur Brennweite FF2 kurz, und sie verläuft derart, daß die Verbindung zwischen 2 6 und 34 unterbrechungsfrei erfolgt, und zwar auf Kosten einer Kante zwischen den Segmenten 34 und 30.

Der dargestellte sekundäre Reflektor, der einstückig ist, hat die Form eines sehr stumpfen Zweiflachs. Lediglich der hintere Teil 40 ist unbedingt notwendig. Das Vorhandensein des vorderen Teils 42 erhöht die Steifigkeit des sekundären Reflektors und vergrößert den Lichtfluß, der nach hinten zurückgeworfen wird. In dem dargestellten Fall liegt die hintere Kante des sekundären Reflektors 18 gleichzeitig:

- In der Ebene parallel zur Lampe 16, die durch den Brennpunkt F und den oberen Rand des Hauptreflektors verläuft,

- in der Ebene, die durch das Bild des Brennpunkts F in dem Reflektor 18 und den unteren Rand des Hauptreflektors verläuft.

Die Kante des Zweiflachs befindet sich im wesentlichen auf der Höhe des unteren Rands der Lampe 16, wenn die Einrichtung in einem vertikalen Gehäuse angebracht ist.

Eine derart aufgebaute Einrichtung kann insbesondere mit einer Neigung c der Parabelachse von ungefähr 25° relativ zu der beleuchteten Oberfläche verwendet werden, wobei die Vorderseite des Reflektors senkrecht zu dieser Oberfläche verläuft.

Beispielsweise wurde eine derartige Einrichtung, die dazu bestimmt ist, den Boden zu beleuchten unter Verwendung einer Lampe mit einem Durchmesser von 2,5 mm aufgebaut, und zwar mit den folgenden Eigenschaften:

FF2 : 2 0 mm

FF3 : 8 mm

Brennweite der Parabel: 7 mm

Winkel zwischen den zwei Teilen des zusätzlichen

Reflektors : 10° .

Das austretende Lichtbündel hat dabei das in Figur 3 schematisch gezeigte Aussehen und leuchtet bis in die Nähe unmittelbar zur Ebene der Vorderseite des Hauptreflektors.

Die Lampe ist selbst dann für jeden Beobachter unsichtbar, wenn die Einrichtung über der Höhe seiner Augen angeordnet ist. Wenn sie unter dieser Höhe angeordnet ist, ist der erste Teil 4 0 des sekundären Reflektors ausreichend.

Die in Figur 4 gezeigte Ausführungsform zeigt eine viel weniger ausgeprägte Asymmetrie als diejenige der Figuren 2 und 3. Sie ist insbesondere als Deckenleuchte nutzbar, um eine Zone zu beleuchten, die auf einer Seite der vertikalen Ebene der Lampe angeordnet ist, indem die Lampe vom Sichtbereich jedes Beobachters verdeckt ist, der auf der anderen Seite dieser Vertikalebene anwesend ist.

Der Hauptreflektor 10 hat in diesem Fall einen Querschnitt, der aus zwei Abschnitten 46 und 48 derselben Parabel mit einem Brennpunkt F gebildet ist, und sie sind durch einen elliptischen Abschnitt 50 verbunden, der Brennpunkte F und F' aufweist. Der Abschnitt 50 ist mit dem Abschnitt 46 durchgehend bzw. ohne Unterbrechung verbunden. Demgegenüber weist

der Reflektor eine Stufe 52 auf, die zwischen den Abschnitten 50 und 48 zum Brennpunkt F hin ausgerichtet ist.

Das durch die Parabelabschnitte 46, 48 reflektierte Licht bildet ein paralleles Lichtbündel. Ein sekundärer Reflektor 18 umfaßt einen ersten Teil 40 parallel zur Mittenebene der Parabel, und seine hintere Kante befindet sich in der Ebene, die durch die Achse der Lampe und den Rand des Hauptreflektors durchsetzt ist. Der zweite Teil 42 endet im Schnitt der Mittenebene des Hauptreflektors mit seiner Vorderseite. Die Neigung des Teils 42 entspricht einem durch die Fläche bzw. Seite 40 in der Nähe der Kante des Zweiflachs reflektierten Lichtstrahls.

Beispielsweise kann gezeigt werden, daß gute Ergebnisse mit einer Lampe eines Durchmessers von 2,5 mm erzielbar sind, indem die folgenden Werte angesetzt werden:

Brennweite der Parabel : 7 mm,

FF¹ : 8 mm,

Breite des Hauptreflektors : 50 mm.

Die sehr geringen Abmessungen des Hauptreflektors haben zur Folge, daß es schwierig ist, Finger in das Innere des Reflektors einzuführen, um die Lampe anzubringen. Das Problem des Anbringens und des Ab- bzw. Herausnehmens kann dadurch gelöst werden, daß die Einrichtung mit einer Länge gebildet ist, die geringfügig kürzer ist als diejenige der Lampe, und dadurch, daß die Seitenwände derart gebildet werden, daß sie die Lampe in einer wohl definierten Stelle rückhalten. Die Lampe wird dabei dadurch angebracht, daß sie mit den beiden Enden ergriffen und in die Seitenwände in Eingriff gebracht wird, und zwar in einer Stellung, daß sie von den beiden Seiten des Reflektors vorsteht.

In dem in Figur 5 gezeigten Fall, gelangt die Lampe zur Anlage an einem Rand 54 in Form eines zylindrischen Sektors eines Schlitzes jeder Seitenwand 14, und sie wird durch elastische Finger 56 rückgehalten. Um die Lampe anzubringen, reicht es aus, sie in der durch den Fall F bezeichneten Richtung einzudrücken. Um sie herauszuziehen, reicht es aus, die Lampe in der entgegengesetzten Richtung zu verschieben, und zwar unter Drücken auf die Finger 56.

In dem in Figur 6 gezeigten Fall ist die Lampe 16 gegen das Sackende des Schlitzes 58 durch eine elastische Feder 60 rückgehalten.

Der sekundäre Reflektor (oder jeder der sekundären Reflektoren) kann durch die Seitenwände 14 getragen sein. In dem in Figur 1 gezeigten Fall ist er durch das Verbinden der vorderen und hinteren Teile des Hauptreflektors umschlossen bzw. eingeschlossen.

Figur 7 zeigt ähnlich wie Figur 5 den Hauptreflektor 10 und eine der Seitenwände 14 mit einem Schlitz 58 für die Anlage eines Endes der Lampe 16.

Ein elektrisches Verbindungskabel 70 tritt aus der Lampe aus und ist an seinem Ende umgebogen. Der Reflektor besitzt jenseits von der Seitenwand 14 eine schräge Zone 72, in welcher ein Loch 74 gebohrt ist. Die Enden der Lampe sind in Anlage gegen die Wand der Schlitze durch Schraubenfedern 76 rückgehalten, von denen ein Ende am Vorsprung 28 anliegt mit einem Vorsprung, und von denen das andere Ende das Loch 74 durchsetzt, um in einem nicht gezeigten Steckverbinder in Eingriff zu stehen.

Die Einrichtung kann in einem Gehäuse 80 angebracht und durch Klemmen bzw. Klammern 82 elastisch verschraubt werden. Es kann durch eine durchscheinende Platte 84 verschlossen sein, die beispielsweise an dem Gehäuse verrastet sein kann.

Die Einheit aus Lampe und Reflektoren kann eine nicht zerlegbare Einheit bilden, die als Ganzes ersetzbar ist.

Die Erfindung ist auf zahlreiche weitere Ausführungsformen weiter anwendbar. Insbesondere kann der sekundäre Reflektor eine gekrümmte Form aufweisen. Der Hauptreflektor kann einen noch einfacheren als in den Figuren 2 bis 4 gezeigten Querschnitt aufweisen. Der Hauptreflektor kann allgemein einstükkig mit seinen Seitenwänden durch Spritzgießen von Kunst-Stoffmaterial oder aus einer leichtgewichtigen Legierung gebildet sein. Der sekundäre Reflektor kann mit dem Hauptreflektor verbunden oder geformt bzw. gespritzt sein.

Claims

JF0/EBR/D6/BET980247 ANSPRÜCHE

1. Beleuchtungseinrichtung für eine Fluoreszenzlampe mit Kaltkathode, aufweisend einen Hauptreflektor (10; 10a, 10b) eines Querschnitts in Form eines konischen Segments, der mit zwei Seitenwänden (14) zum Haltern der Fluoreszenzlampe im wesentlichen im Brennpunkt des Konus versehen ist, und zumindest einen sekundären Reflektor (18, 20) parallel zu den Erzeugenden des Reflektors mit einer Kante im wesentlichen in der Verbindungsebene der Achse der Lampe mit einem Rand des Hauptreflektors und derart ausgerichtet, daß Licht, das er direkt empfängt, nach außen ohne erneute Reflexion auf dem Hauptreflektor zurückwirft.

2. Lineare Beleuchtungseinrichtung für eine Fluoreszenzlampe mit Kaltkathode, aufweisend:

Einen zylindrischen Hauptreflektor (10; 10a, 10b), der mit zwei Seitenwänden (14) versehen ist, die so dimensioniert sind, daß sie die Enden einer Lampe mit Kaltkathode, mit Verbindungsanschlüssen und einem Durchmesser kleiner als 5 mm aufnehmen können, wobei der zentrale Teil von zumindest dem Querschnitt des Reflektors eine konische Form aufweist und die Seitenwände vorgesehen sind, die Lampe in einer vorbestimmten Position im wesentlichen im Brennpunkt des Konus aufzunehmen und zu halten, und
zumindest einen zusätzlichen Reflektor parallel zu der Lampe, der zumindest den Hauptteil des Lichtflusses zurückwirft, den er direkt von außen empfängt, wobei dieser Reflektor durch die Seitenwände getragen ist.

3. Lineare Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Hauptreflektors aus zumindest zwei miteinander verbundenen Abschnitten gebildet ist, die aus zwei unterschiedlichen konischen Teilen gebildet sind.

4. Lineare Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Hauptreflektors (10) aus drei konischen Segmenten besteht, die einen gemeinsamen Brennpunkt F aufweisen, wobei ein Endsegment (26) ein Parabelsegment ist, und wobei das andere Endsegment (30) ein Ellipsensegment ist, dessen Hauptachse (32) einen kleinen Winkel mit der Achse (28) der Parabel bildet.

5. Lineare Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände derart vorgesehen sind, daß die Lampe gegen den Rand 54 in Form eines zylindrischen Sektors eines Schlitzes jeder Seitenwand (14) in Anlage gelangt oder in einem Schlitz durch elastische Finger (56) der Seitenwand rückgehalten ist oder gegen das Sackende eines Schlitzes (58) durch eine elastische Feder (60) rückgehalten ist.

6. Lineare Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptreflektor einstückig mit den Seitenwänden aus Kunststoffmaterial oder einer Leichtmetall-Legierung gebildet ist.