DE3310862C2 - Breitstrahlende Reflektoranordnung für Leuchten mit räumlich ausgedehnter Lichtquelle - Google Patents

Description

Reflektoranordnungen für ausgedehnte Lichtquellen, mit denen breitstrahlende Lichtverteilungen verwirklicht werden sollen, besitzen einen großen Raumbedarf, um Strahlengänge zu verwirklichen, bei denen die reflektierten Lichtstrahlen nicht wieder durch die Lampe absorbiert werden.

Bei einem kleinen zur Verfügung stehenden Volumen für den Reflektor, läßt sich meistens kein Strahlengang finden, der nicht die Lampe durchstößt.

Dadurch entstehen unvorteilhaft niedrige Leuchtenwirkungsgrade, d. h. ein großer Anteil des Lampenlichtstromes geht verloren bevor er die Reflektoranordnung verläßt.

Insbesondere lassen sich breitstrahlende oder sogar flügelige Lichtstärkeverteilungen nicht verwirklichen.

Derartige Lichtstärkeverteilungen können in Abhängigkeit vom Ausstrahlungswinkel ϑ (Bild 1, Bild 2) bei rotationssymmetrischen Lichtstärkeverteilungen durch den Verlauf der Lichtstärken in Abhängigkeit den Winkel ϑ zwischen Ausstrahlungsrichtungen und Symmetrieachse der Reflektoranordnung beschrieben werden.

Bei breitstrahlenden Lichtstärkeverteilungen fällt die Lichtstärke zu größer werdenden Winkeln zwischen 45° und 65° nicht oder nur wenig ab. Bei sogenannter flügeliger Lichtverteilung erreicht in den erwähnten Winkelbereichen die Lichtstärke ihr Maximum.

Im Anschluß an diesen Winkelbereich nehmen die Lichtstärken zu noch größeren Ausstrahlungswinkeln ab, um dann insbesondere quer zur Symmetrieachse möglichst kleine Lichtstärken zu besitzen, die bei direktem Einblick aus diesen Richtungen Blendungen vermeiden.

Ein herkömmlicher Reflektor mit kontinuierlich verlaufender Oberfläche aus hochglanzverspiegeltem oder aufstreuendem Material würde entweder zu einer tiefstrahlenden Charakteristik der Lichtverteilung führen oder aber die Ausdehnung der Lichtquelle nicht berücksichtigen und somit in seiner Wirkung nicht zur Entfaltung kommen können.

Dies ist in Bild 1 und Bild 2 dargestellt. In beiden Bildern wird der Querschnitt durch eine Leuchte gezeigt. In Bild 1 ist zu sehen, daß der Reflektor (1) zwar für große Winkel ausgeleuchtet erscheint, aber offensichtlich immer noch parallel zur Symmetrieachse ebenfalls ausgeleuchtet ist. Somit läßt sich mit diesem Reflektor eine breitstrahlende Lichtstärkeverteilung nicht verwirklichen. Dies kann mit Hilfe eines Reflektors (2) nach Bild 2 geschehen, bei dem die von der Lampe (3) stammenden Lichtstrahlen im unteren Teil des Reflektors sehr breit abgestrahlt werden, im oberen Teil des Reflektors entstehen jedoch hohe Verluste durch Absorption der Lampe selbst. Auch bei diesem Reflektor ist offensichtlich eine Ausleuchtung parallel zur Symmetrieachse noch vorhanden, so daß auch hier eine flügelige Lichtstärkeverteilung nicht erreichbar ist.

In der DE-OS 24 06 418 wird ein Reflektor beschrieben, der für längliche Lichtquellen, z. B. Hochdruckentladungslampen mit klarem Lampenaußenkolben durch radial am Reflektor angeordneten Rillen axiale Lichtstärken so abbaut, daß ungewollte intensive Lichtflecken im Zentrum des ausgestrahlten Lichtbündels vermieden werden.

Die Wirkung derartiger Rillen beschränkt sich jedoch auf axial angeordnete langgestreckte - d. h. linienförmige - Lichtquellen und verlieren ihre Wirkung bei räumlich ausgedehnten Lichtquellen. Auch sind in achsnahem Bereich die anhand des Bildes 2 beschriebenen Verluste durch Reflexion der Lichtstrahlen auf die ausgedehnte Lichtquelle nicht vermeidbar.

Eine weitere bekannte Reflektoranordnung wie im Bild 3 dargestellt, ist durch einen Verlauf von Stoßkanten beschrieben (5, 6, 7). Die zwischen diesen Stoßkanten aufgespannten Teilflächen (8 oder 9) entsprechen in dem gewählten Beispiel näherungsweise Teilflächen auf dem Reflektor nach Bild 1.

In dem gewählten Beispiel sind die Teilflächen (8 und 9) ebene Flächen, die nicht weiter gekrümmt sind. Selbstverständlich lassen sich statt dessen auch gekrümmte Flächen vorstellen.

Die Stoßkanten des Reflektors treffen sich in dem Punkt (4) der Symmetrieachse des Reflektors, für andere Anwendungsfälle kann der Punkt (4) in mehrere Punkte aufgeteilt sein, die entweder auf der Symmetrieachse des Reflektors oder benachbart zur Symmetrieachse liegen.

Der Einfachheit halber lassen sich die Stoßkanten (5, 6, 7) in Ebenen legen, die parallel zur Symmetrieachse verlaufen oder, wie in diesem Beispiel, diese Symmetrieachse enthalten.

Es sind aber auch Anwendungsfälle denkbar, bei denen die die erwähnten Stoßkanten enthaltenden Ebenen nicht genau parallel zur Symmetrieachse sind oder aber diese Stoßkanten Raumkurven beschreiben.

Der so beschriebene Reflektor hat immer noch keine anderen lichttechnischen Eigenschaften als der Reflektor nach Bild 1.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Reflektoranordnung auszubilden, welche - konzentrisch um die Symmetrieachse einer Lichtquelle mit räumlich ausgedehnter lichtabstrahlender Oberfläche angeordnet - eine breitstrahlende, möglichst flügelige Lichtstärkeverteilung bewirkt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert:

Es zeigen:

Fig. 1 bis 3 Reflektoranordnungen beim Stand der Technik,

Fig. 4 bis 5 Reflektoranordnungen gemäß der Erfindung.

Die Lichtstärkeverteilung der Reflektoranordnung wird erfindungsgemäß erst dadurch beeinflußt, daß die zwischen den Stoßkanten aufgespannten Teilflächen (8, 9) um die Stoßkanten als Drehachse gekippt werden. So stellt gemäß den Bildern 3 und 4 die Stoßkante (5) eine Drehachse für die Teilfläche (8) dar, die durch die Drehung in die Teilfläche (11) übergeht, dadurch wird die Stoßkante (6) nach Bild 3 in die Stoßkante (10) nach Bild 4 geschoben, die wiederum eine Drehachse für die Teilfläche (12) darstellt, die die Verbindung der Stoßkante (10) zur Stoßkante (7) darstellt, die identisch mit der Stoßkante (7) in Bild 3 geblieben ist.

Ein Lichtstrahl, der von der Lampe (3) auf die Teilfläche (11) trifft, hätte vorher die Teilfläche (8) getroffen und für einen bestimmten Oberflächenbereich der Lampe (3) wäre dieser Lichtstrahl parallel zur Symmetrieachse des Reflektors reflektiert worden.

Durch die Kippung der Teilfläche (11) wird jedoch der Lichtstrahl aus der Symmetrieachse abgelenkt, dadurch entsteht eine breitstrahlende Charakteristik, während der Reflektor keine Lichtstrahlen mehr parallel zur Symmetrieachse reflektiert.

Die Überlegungen, die zur Ausbildung zweier Teilflächen (11) und (12) gemäß Bild 4 geführt haben, lassen sich unter der Voraussetzung, daß es sich um eine gerade Anzahl von Teilflächen handelt, über den gesamte Reflektorumfang fortsetzen.

Der sich so ergebende Reflektor mit breitstrahlender Charakteristik kann, wenn ein direkter Anblick in die Lampe verwehrt werden soll, durch Reflektoren herkömmlicher Bauart ergänzt werden, die z. B. in Form eines Tubus die Leuchte nach unten abschließen können.

Sehr wirkungsvoll ist es auch wie in Bild 5 dargestellt, die Teilflächen (13) und (14) längs der Symmetrieachse des Reflektors mehrfach anzuordnen, so daß unter Beibehaltung einer breitstrahlenden Charakteristik ein direkter seitlicher Einblick in die Lampe verwehrt oder zumindest vermindert wird.

Claims (2)

1. Reflektoranordnung für eine Leuchte mit einer räumlich ausgedehnten Lichtquelle, bestehend aus mindestens einem nacheinander konzentrisch um die Symmetrieachse der Lichtquelle angeordnete Reflektor, dessen Reflexionsfläche aus einer Anzahl von Teilflächen gebildet ist, die so zueinander angeordnet sind, daß benachbart liegende Teilflächen mit einer Stoßkante aneinanderschließen, wobei die einzelnen Stoßkanten in Ebenen liegen, die die Symmetrieachse enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilflächen (8, 9, 11, 12, 13, 14) in einer Position zueinander angeordnet sind, die durch eine Verschwenkung der Teilflächen (8, 9, 11, 12, 13, 14) um die Stoßkanten (5, 6, 7, 10) als Drehachse festgelegt ist, wobei die Verschwenkung ausgehend von einer ersten Stoßkante (5, 6, 7, 10), in alternierender Abfolge mit entgegengesetzter Richtung jedoch um den gleichen Winkel durchgeführt ist, wobei die Lage der Stoßkanten (5, 6, 7, 10) jeweils durch die Lage nach Durchführung der Verschwenkung der entsprechend zugehörigen Teilflächen (8, 9, 11, 12, 13, 14) festgelegt ist, so daß eine Reflexionsfläche erzeugt ist, deren Rand einen zick-zack-förmigen Verlauf aufweist.

2. Reflektoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Verlängerungsgeraden aller Stoßkanten (5, 6, 7, 10) jeweils eines konzentrisch um die Symmetrieachse der Lichtquelle (3) angeordneten Reflektors annähernd in einem Punkt (4) auf der Symmetrieachse schneiden.