DE3413310A1

DE3413310A1 - Beleuchtungsscheinwerfer mit verstellbarem ausstrahlungswinkel

Info

Publication number: DE3413310A1
Application number: DE19843413310
Authority: DE
Inventors: Achim Dr.-Ing. 1000 Berlin Willing
Original assignee: Dr Ing Willing GmbH
Current assignee: Dr Ing Willing GmbH
Priority date: 1984-04-09
Filing date: 1984-04-09
Publication date: 1985-10-17
Also published as: WO1985004704A1; EP0176527A1

Description

Beleuchtungsscheinwerfer mit verstellbarem Ausstrah-
lungswinkel Beleuchtungsscheinwerfer mit verstellbarem Ausstrahlungswinkel bestehen aus einer Kombination von Re -flektoren und Linsen.
Der im Strahlengang hinter der Lampe angeordnete Reflektor dient dazu, das rückwärtige Licht der Lampe zu sammeln und in den Beleuchtungsstrahlengang zu richten,Eine vor der Lampe angeordnete Linse oder Linsenkombination dient der Bündelung des Strahlenganges.
Häufig ist die Anordnung einlinsig, dann wird als Linse meist eine Fresnel-Optik verwendet, die einen besonders großen Raumwinkel der Lampe erfasst. Der Ausstrahlungswinkel des Scheinwerfers wird durch eine relative Verschiebung der Lampe zum Brennpunkt der Linse bzw.
des Linsensystems erreicht.
Derartige Scheinwerfer besitzen einige Nachteile: 1) Bedingt durch die Glaslinse besitzen sie ein hohes Gewicht 2) Ebenfalls bedingt durch die Glaslinse besteht hohe Bruchgefahr und Empfindlichkeit gegen Temperatur -schocks, die durch Luftzug oder Wasser verursacht werden.
3) Der Leuchtenwirkungsgrad der Scheinwerfer ist klein (ca.30%) außerdem noch vom Ausstrahlungswinkel -also der Lampenposition - abhängig.
Vorteilhaft ist der große erstellbereich des Ausstrahlungswinkels, wie er durch die Verschiebung der Lampe in einem parabolähnlichen Reflektor ohne Sammellinse nicht erreicht werden kann. Vorteilhaft ist auch die hohe optische Beeinflussbarkeit des Strahlenganges, wodurch alle möglichen aus der Anwendungspraxis sich ergebenden Forderungen an die Beleuchtung erfüllt werden können.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein optisches System für Beleuchtungsscheinwerfer zu finden, das ein geringes Gewicht besitzt, weniger bruchempfindlich ist und einen hohen Wirkungsgrad besitzt, aber dennoch in weitem Rahmen verstellbare lichttechnische Eigenschaften besitzt.
Die Lösung des Problems ergibt sich erfindun,gsgemäí) in mehreren Schritten: Zun.-ichst werden Maßnahmen getroffen, einen möglichst großen Anteil des Lampenlichtstromes zu erfassen und zu bündeln. Dies geschieht mit Hilfe eines parabolartigen Reflektors.Wird eine Hochdruckentladungslampe mit ihrer Achse in der Rotationsachse des Reflektors angeordnet, so gelingt es prinzipiell1 fast den gesamten Lampenlichtstrom zu erfassen.
Die Anordnung einer Lampe in einem Parabolreflektor ist nicht neu, sie gewinnt aber ihre Bedeutung mit der nun folgenden Ausbildung einer optischen Vorrichtung zur Bestimmung der lichttechnischen Eigenschaften des Scheinwerfers, also der Ausstrahlungscharakteristik.
Zu diesem Zweck wird gemäß der Aufgabenstellung auf Linsen verzichtet.
Erfindungsgemäß wird der mehr oder weniger stark gebündelt Lichtstrom der oben beschriebenen Beleuchtungseinrichtung auf eine schräg - vorzugsweise im Winkel von 450 zur Achse des Strahlenganges - in den Strahlengang gestellte Reflektorfliche gerichtet. Die Oberfla.:-cheneigenschaften und eventuell die Wölbung der Reflektorfläche bestimmen nunmehr den aus dem Scheinwerfer austretenden Strahlengang.
Ist die Oberfläche strukturlos, so wird der Strahlen -gang der Beleuchtungseinrichtung vor der Reflektorfläche nicht verändert, die sich ergebenden Lichtstärken des Scheinwerfers werden ledilich um die Absorptionsverluste der Spiegeloberfläche vermindert.
Besitzt der Reflektor eine Oberflächenstruktur, so wird jetzt der Strahlengang der Beleuchtungseinrichtung nach Maßgabe der Struktur beliebig verändert, d.h.
aufgeweitet.
Dies kann rotationssymmetrisch erfolgen, aber auch asymmetrisch. Die Verstellbarkeit des Strahlenganges bzw. des Ausstrahlungswinkels kann im einfachsten Fall durch Auswechseln der Reflektorscheiben erfolgen.
Besonders vorteilhaft ist es jedoch, auf einer ver -schiebbaren bzw. verdrehbaren Scheibe im fliegenden Übergang verschiedene Strukturen vorzusehen, um durch Verschieben der Reflektorscheibe eine Verstellung des Strahlenganges zu erreichen, ähnlich wie bei Linsen -scheinwerfern dieser Effekt durch eine Verschiebung der Lampe erreicht wurde.
Allerdings ist das System der Reflektorscheibe variabler als das der LinsenscheintYerfer, da auch beliebig asymmetrische Strahlengänge eingestellt werden können.
Der erfindungsgemäße Aufbau des Scheinwerfers wird in den folgenden Abbildungen erl-iutert: abt.1 Das Licht der Lampe 1 afird durch den bündelnden Reflektor 2 gesammelt, so daß der Strahlengang ; entsteht.
Dies wird bezeichnet als Beleuchtungseinrichtung.
Die Reflektorscheibe , im Beispiel auf 450 ausgerichtet, bildet das Strahlenbündel 5, das, falls der Reflektor 4 strukturlos ist, sich nur durch den Reflexionsgrad der Reflektoroberflache vom Lichtbündel 7 unterscheidet.
\bb.2 zeigt den Einfluß einer gleichmaßig jber die Reflektorscheibe 4 verteilten Struktur, die zu einer Aufweitung des Lichtbündels 3 in das Lichtbündel 5 führt.
Wie Abb. 3 zeigt, muß die Struktur nicht gleichmäßig verteilt sein.
In Abb. 4 kann durch eine Verschiebung der Scheibe 4, die ortsabhängig mit unterschiedlichen Strukturen ausgestattet ist, eine Verstellung des Ausstrahlungsbereiches erfolgen.
Die Struktur auf der Reflektoroberfläche kann makroskopisch oder auch mikroskopisch ausgebildet sein, auch konnen zusätzliche Effekte über eine Wölbung der Reflektorscheibe erreicht werden.
Die Zuordnung von Reflektoroberfläche zum Strahlengang 7 kann selbstverständlich auch durch andere Bewegungen als Verschiebung erreicht werden, z.B. durch Verdrehung einer Kreisscheibe, die längs ihres Umfanges jeweils mit sich ändernden Strukturen ausgestattet ist.
- Leerseite -

Claims

Patentansprüche Beleuchtungsscheinwerfer dadurch gekennzeichnet1 daß eine lichtbündelnde Beleuchtungseinrichtung eine schräg in den Strahlengang gestellte Reflektorfläche beleuchtet, durch deren Oberflächenstruktur und Kriimmung der Strahlengang des den Scheinwerfer verlassenden Lichtes be -stimmt wird.
2) Beleuchtungsscheinerfer nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungseinrichtung aus Lampe und paraholähnlichem Reflektor besteht.
3) Beleuchtungsscheinerfer nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungseinrichtung aus Lampe und Sammellinse besteht.
4) Beleuchtungsscheinwerfer nach Anspruch 1 - 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektoroberfläche im Tq Winkel von 45° zur Achse des beleuchtenden Lichtbiindels ausgerichtet ist.
5) Releuchtungsscheinçerfer nach Anspruch 1 -dadurch Orekennzeichnet, daß die Reflektor fläche eine gleichmißig über die gesamte Flache verteilte Struktur aufeist.
6) Beleuchtungsscheinwerfer nach Anspruch 1 - i dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektorflache iiber ihre dem beleuchtenden Licht -bündel zugewandte Oberfläche unterschiedliche Strukturen aufweist.
7) Beleuchtungsscheinwerfer nach Anspruch 1 -6 dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektorfläche eben ist.
8) Beleuchtungsscheinwerfer nach Anspruch 1-4,6-7 dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektorfläche relativ zum Strahlengang der lichtbündelnden Beleuchtungseinrichtung verschiebbar ist.
9) Beleuchtungsscheinwerfer nach Anspruch 1-4,6-7 dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektorfläche relativ zum Strahlengang verdrehbar ist.
10) Beleuchtungsscheinwerfer nach Anspruch 1 - 9 dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektorfläche eine Folie ist, deren Oberfläche relativ zum Strahlengang durch Abwickeln von einer Rolle und Aufwickeln auf eine zweite Rolle bewegt werden kann.