DE3515827A1

DE3515827A1 - Diffus strahlende beleuchtungsquelle

Info

Publication number: DE3515827A1
Application number: DE19853515827
Authority: DE
Inventors: Hans-Ulrich 8042 Oberschleißheim Daßler; Rüdiger 8011 Faistenhaar Haas; Gerhard Dipl.-Ing. 8000 München Löffler
Original assignee: OEM MESSTECHNIK GmbH
Current assignee: Krones AG
Priority date: 1985-05-02
Filing date: 1985-05-02
Publication date: 1986-11-06
Also published as: DE3515827C2

Description

Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf eine diffus strahlende Beleuchtungsquelle gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine derartige Beleuchtungsquelle wurde von der Anmelderin in einer Leerflaschen-Kontrollvorrichtung offenkundig vorbenutzt.
Zur optischen Kontrolle leerer Flaschen auf Verunreinigungen, Rückstände, Glasfehler und dergleichen ist es bekannt ( DE-PS 32 28 464 ), die leeren, gereinigten Getränkeflaschen durch den Strahlengang einer diffus strahlenden Beleuchtungsquelle mit hoher Geschwindigkeit hindurchzubewegen und mit der durch die Flaschen hindurchtretenden Lichtstrahlung eine aus Fotodiodenkameras bestehende opto-elektrische Prüfvorrichtung zu beaufschlagen. Die bei dieser bekannten Kontrollvorrichtung offenkundig vorbenutzte Beleuchtungsquelle besteht aus einer gewendelten Leuchtstoffröhre als Primärstrahler, einem hinter der Leuchtstoffröhre angeordneten sphärischen Reflektor und einer Leuchtfläche aus Milchüberfangsglas, welche die direkt gerichtete Strahlung der Leuchtstoffröhre und die vom Reflektor kommende diffuse Strahlung aufnimmt und hoch diffus abstrahlt.
Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Leuchtfläche der offenkundig vorbenutzten Beleuchtungsquelle an ihren Randbereichen nicht gleichmäßig ausgeleuchtet wird, so daß die erwünschte Homogenität der von der Leuchtfläche abgegebenen Sekundärstrahlung nur unvollständig erreicht wird. Zudem lassen sich wegen der begrenzten Leuchtdichte der offenkundig vorbenutzten Beleuchtungsquelle nur Flaschen mit relativ hohen Lichttransmissionswerten sicher kontrollieren.
Die A u f g a b e der Erfindung besteht demgegenüber darin, eine diffus strahlende Beleuchtungsquelle der eingangs erwähnten Art dahingehend zu verbessern, daß die gesamte Leuchtfläche gleichmäßiger ausgeleuchtet und eine wesentlich höhere Leuchtdichte erzielt wird, um bei Verwendung in einer Leerflaschen-Kontrollvorrichtung Flaschen mit Färbungen im gesamten Spektrum in der erforderlichen Weise ausleuchten zu können.
Diese Aufgabe wird e r f i n d u n g s g e m ä B durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Beleuchtungsquelle nach Patentanspruch 1 ergibt sich aus dem Unteranspruch.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels in den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 einen Horizontalschnitt durch den lichttechnischen Teil einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsquelle, und Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch den lichttechnischen Teil der Beleuchtungsquelle nach Fig. 1.
Die in den Figuren nur hinsichtlich des interessierenden lichttechnischen Teils dargestellte Beleuchtungsquelle 1 weist ein Gehäuse 2 auf, welches an seiner Vorderseite einen Ausschnitt zum Lichtaustritt ausweist.
In diesen Ausschnitt ist eine Milchuberfangsglasscheibe eingesetzt, welche die hoch diffuse Leuchtfläche 4 der Beleuchtungsquelle 1 bildet. Im rückwärtigen Teil des Gehäuses 2 sind an einer Tragschiene 10 die Lampenfassungen 8 von - im dargestellten Beispielsfalle drei - Quecksilber-Hochdruckdampflampen 5, 6, 7 befestigt. Die Lage und der gegenseitige Abstand der Hochdruckdampflampen 5, 6, 7 ist so gewählt, daß sich die Lampen 5, 6 , 7 etwa gleichmäßig über die aus Fig. 1 ersichtliche Längserstreckung der Leuchtfläche 4 verteilen. Bei einer Leuchtfläche 4 von beispielsweise 300x400 mm weist jede der Hochdruckdampflampen 5, 6, 7 eine Leistung von 150 W auf. Bei einer größeren Leuchtfläche 4 ist die Anzahl der Hochdruckdampflampen entsprechend größer zu wählen, um die angestrebte gleichmäßige Ausleuchtung der Leuchtfläche 4 sicherzustellen.
Die Hochdruckdampflampen 5, 6, 7 werden mit einer hochfrequenten Leistung im Frequenzbereich zwischen 50 und 100 kHz gespeist. Dieser elektrische Speiseteil ist innerhalb des Gehäuses 2 in nicht gezeigter Weise neben dem gezeigten lichttechnischen Teil angebracht.
Die Hochdruckdampflampen 5, 6, 7 strahlen direkt gerichtetes, weißes Licht ab, das teils unmittelbar auf die Leuchtfläche 4 auftrifft, teils an einem Reflektor 3 reflektiert wird und von dort als diffuses Licht auf die Leuchtfläche 4 fällt.
Der Reflektor gliedert sich in einen rückwärtigen, an die Lampen 5, 6, 7 angrenzenden Teil und in einen vorderen, an die Leuchtfläche 4 angrenzenden Teil.
Den rückwärtigen Teil des Reflektors 3 bilden dessen Abschnitte 3a, 3b und 3c, welche jeweils eine zugeordnete Hochdruckdampflampe 5 bzw. 6 bzw. 7 in deren Längsrichtung ( senkrecht zur Zeichenebene von Fig. 1 verlaufend ) teilweise, z.B. um 1800, umgreifen. Der hinter jeder Lampenfassung 8 verlaufende Bereich jedes Reflektorabschnitts 3a, 3b, 3c ist an der Tragschiene 10 befestigt. Die Reflektorabschnitte 3a, 3c für die peripheren Hochdruckdampflampen 5 und 7 sind bezüglich der Lampenlängsachse ( z.B. 5a in Fig. 2 ) asymmetrisch ausgebildet, wie Fig. 1 zeigt. Der trapezförmige Grundriß jedes asymmetrischen Reflektorabschnitts 3a, 3c weist dabei einen ersten, kürzeren Seitenschenkel auf, der mit der Basis des trapezförmigen Grundrisses einen kleinerenWinkel einschließt als der zweite, längere Seitenschenkel. Der jeweils zweite, längere Seitenschenkel der Grundrisse der asymmetrischen Reflektorabschnitte 3a, 3c ist zu dem zentralen Reflektorabschnitt 3b hin gerichtet, welcher bezüglich der Längsachse der zugehörigen Hochdruckdampflampe 6 symmetrisch ausgebildet ist. Dies bedeutet, daß der trapezförmlge Grundriß des Reflektorabschnitts 3b gleich lange Seitenschenkel aufweist, welche mit der Basis gleiche Winkel einschließen. Diese gleichen Winkel haben etwa denselben Betrag wie die Winkel zwischen der Basis und dem ersten, kürzeren Seitenschenkel des Grundrisses der asymmetrischen Reflektorabschnitts 3a, 3c.
Der sich an den rückwärtigen Teil des Reflektors 3 anschließende, etwa parabolische Reflektorabschnitt 3d ( Fig. 1 und 2 ) ist mittels Justierschrauben 9 an den ersten, kürzeren Seitenschenkeln der asymmetrischen Reflektorabschnitte 3a, 3c längsverstellbar befestigt.
Das vordere, an die Leuchtfläche 4 angrenzende Ende des parabolischen Reflektorabschnitts 3d läßt sich mittels Justierschrauben 11 und Langlochführungen 12 quer zur Symmetrieachse des Parabols verstellen, um den Öffnungswinkel des Parabols justieren zu können.
Die beschriebene Ausbildung des Reflektors 3 ermöglicht in Verbindung mit den drei ( oder im Bedarfsfalle mehreren ) Quecksilber-Hochdruckdampflampen 5, 6, 7 eine gleichmäßige Ausleuchtung der gesamten Leuchtfläche 4 auch an deren Randzonen, wodurch das von der Leuchtfläche 4 abgestrahlte, hoch diffuse Sekundärlicht außerordentlich homogen ist.Hinzu kommt eine sehr hohe Leuchtdichte des Sekundärlichtes infolge der Verwendung von Hochdruckdampflampen anstelle einer gewendelten Leuchtstoffröhre, wodurch bei einer Verwendung der erfindungsgemäßen Sleuchtungsquelle in einer optischen Kontrollvorrichtung für leere, gereinigte Flaschen eine Ausleuchtung von Flaschen mit Färbungen im gesamten Spektrum zwischen 400 bis 900 nm in ausreichender Weise ermöglicht wird.
Die erfindungsgemäße Beleuchtungsquelle ist jedoch nicht auf den Einsatz in optischen Flaschen-Kontrollvorrichtungen beschränkt, sondern kann überall dort eingesetzt werden, wo es auf eine hoch diffuse, über eine große Leuchtfläche homogene Ausleuchtung mit hoher Leuchtdichte ankommt.

Claims

DIFFUS STRAHLENDE BELEUCHTUNGSQUELLE Patentansprüche Diffus strahlende Beleuchtungsquelle, insbesondere zur Beleuchtung leerer Flaschen bei deren optischer Kontrolle auf Verunreinigungen, Rückstände, Glasfehler und dgl., mit zumindest einem, direkt gerichtetes Licht abstrahlenden Primärstrahler, einem Reflektor zur diffusen Reflexion eines Teils des vom Primärstrahler abgestrahlten Lichts, und einer Leuchtfläche, welche das direkt abgestrahlte und das diffus reflektierte Licht aufnimmt und als Sekundärstrahlung hoch diffus abstrahlt, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß als Primärstrahler wenigstens drei, mit hochfrequenter Leistung gespeiste Quecksilber-Hochdruckdampflampen (5, 6, 7) vorgesehen sind, welche über die Längserstreckung der Leuchtfläche (4) in gegenseitigen Abständen etwa gleichmäßig verteilt angeordnet sind, und daß der Reflektor (3) in Längsrichtung der Hochdruckdampflampen (5, 6, 7) jede einzelne Hochdruckdampflampe teilweise umgreift, wobei die die peripheren Hochdruckdampflampen (5, 7) umgreifenden Reflektorabschnitte (3a, 3c) bezüglich der Längsachse (z.B. 5a) der jeweils zugehörigen Hochdruckdampflampe asymmetrisch ausgebildet sind, während der jede zentrale Hochdruckdampflampe (6) umgreifende Reflektorabschnitt (3b) bezüglich der Längsachse der zugehörigen Hochdruckdampflampe (6) symmetrisch ausgebildet ist.
2. Beleuchtungsquelle nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Reflektor (3) zweiteilig ausgebildet ist, wobei die die Hochdruckdampflampen (5, 6, 7) umgreifenden Reflektorabschnitte (3a, 3b, 3c) zusammenhängen und den rückwärtigen Reflektorteil bilden und ein angenähert parabolischer Reflektorabschnitt (3d) den vorderen, an die Leuchtfläche (4) angrenzenden Reflektorteil bildet, und daß der vordere Reflektorteil in seiner Lage bezüglich des hinteren Reflektorteils sowie hinsichtlich seines öffnungswinkels justierbar ist.