DE3740901A1 - Leuchte - Google Patents
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V7/00—Reflectors for light sources
- F21V7/04—Optical design
- F21V7/09—Optical design with a combination of different curvatures
Description
Die Erfindung betrifft eine Leuchte mit einem
tellerförmigen Reflektor für einen nahezu auf der Hauptachse
des Reflektors anzuordnenden und länglichen leuchtenden
Teil einer Lichtquelle, wobei der Reflektor eine Reflexionsfläche
enthält, die aus mit ihren Längsseiten von der Spitze
zum größten Umfangsrand des Reflektors verlaufenden langgezogenen
Facetten zusammengesetzt ist, die in einem die
Hauptachse umfassenden Querschnitt konkav gekrümmt sind.
Eine derartige, als Reflektor ausgeführte Leuchte ist aus
der GB-PS 5 23 215 bekannt.
Die bekannte Leuchte enthält einen Reflektor,
in dem eine Lichtquelle angeordnet ist, z. B. eine Hochdruckentladungslampe
oder eine Glühlampe. Mit einer derartigen
Leuchte wird eine gleichmäßige Helligkeit eines zu
beleuchtenden Objekts erhalten. Der Lichtstrahl, mit dem dies
verwirklicht wird, ist jedoch verhältnismäßig schmal.
Zum Beleuchten großer Gegenstände, wobei hohe Anforderungen
an eine gleichmäßige Helligkeit gestellt werden, sind daher
entweder voluminöse Reflektoren erforderlich, oder es ist
die Anwendung einer Vielzahl nahe beieinander angeordneter
Reflektoren erforderlich. Dies ist nachteilig, insbesondere
beim Beleuchten von in Schaufenstern u. dgl. angeordneten
Gegenständen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
kompakte Leuchte mit einem Reflektor zu schaffen, mit dessen
Hilfe ein verhältnismäßig breiter Lichtstrahl verwirklichbar
und mit dem ein Objekt gleichmäßig beleuchtbar ist.
Diese Aufgabe wird bei einer Leuchte eingangs
erwähnter Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Facetten in einer Ebene senkrecht zur Hauptachse gerade sind
und ein regelmäßiges Vieleck bilden, wobei die Symmetrielinie
einer Facette gemäß einer annähernd parabelförmigen
Kurve verläuft.
Die Symmetrielinie einer Facette ist eine gedachte
Linie, die in der Längsrichtung durch die Mitte einer Facette
verläuft. Diese verläuft entsprechend einer Kurve, die
beispielsweise eine Form hat, wie sie in der NL-OS 80 02 116
beschrieben ist.
Abhängig von der Anzahl der Facetten und vom
Krümmungsmaß der vorgenannten Kurven kann mit dem Reflektor
ein überraschend breiter Lichtstrahl erhalten werden.
Auf Basis dieser Erkenntnis ist für eine Vielzahl unterschiedlicher
Anwendungen eine Leuchte mit einem verhältnismäßig
gedrängten Reflektor möglich; dennoch weist ein damit
beleuchtetes Objekt eine sehr gleichmäßige Helligkeit auf.
Der Reflektor hat eine derartige Form, daß Reflexion von
Lichtstrahlen nach der Reflexion am leuchtenden Teil vermieden
wird. Dies würde nämlich bei Hochdruckentladungslampen zu
einer Störung in der Temperatur und dem Gasdruck im rohrförmigen
Entladungsgefäß und bei Halogenglühlampen zu sog.
heißen Stellen im Glühkörper führen. Der Reflektor ermöglicht
es weiter, die Stelle des leuchtenden Teils der Lichtquelle
unabhängig von der zu wählenden Anwendung in bezug auf die
reflektierende Oberfläche in axialer Richtung ohne nachteilige
Beeinflussung der Qualität des Lichtstrahls zu ändern.
Die Verwendung eines besonderen Streufensters an der Lichtaustrittsseite
der Leuchte ist nicht erforderlich.
Bei einer erfindungsgemäßen Leuchte sinkt die
Lichtstärke im Strahl gemessen über einen Querschnitt von
seiner Achse gleichmäßig auf den Halbwert ab.
In einem besonderen Ausführungsbeispiel der
Leuchte ist die Anzahl der Facetten umgekehrt proportional
der Breite des länglichen leuchtenden Teils der Lichtquelle.
Es wurde gefunden, daß durch diesen Zusammenhang zwischen
Facettenanzahl und den Abmessungen des leuchtenden Teils
die Strahlbreite für verschiedene Anwendungen auf einfache
Weise einstellbar ist.
Die Leuchte enthält in einem Ausführungsbeispiel
ein Kunststoffgehäuse, in das der Reflektor aufgenommen ist.
Das Gehäuse ist dabei beispielsweise mit einem Wandteil
versehen, der in einem Sockel auf eine in der EP-PS 76 007
beschriebene Weise befestigbar ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird
nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Leuchte in perspektivischer Darstellung und
Fig. 2 schematisch eine Ansicht der Leuchte nach
Fig. 1, von der Lichtaustrittsseite in Richtung auf die
Hauptachse gesehen.
Die Leuchte nach Fig. 1 enthält einen tellerförmigen
Reflektor 1. An der Stelle der Hauptachse 2 des
Reflektors 1 ist in dessen Spitze A ein Loch angebracht,
in dem sich eine Lichtquelle befindet. Dazu ist eine Lampenfassung
vorgesehen. Diese Lichtquelle ist eine Hochdrucknatrium-
Dampfentladungslampe mit einem verhältnismäßig
dünnen, rohrförmigen Entladungsgefäß 3, in dem sich Elektroden
befinden. Zwischen den Elektroden wird im Betrieb der Lampe
eine Entladung aufrechterhalten. Das Entladungsgefäß 3
bildet damit faktisch den lichtgebenden Teil. Das Entladungsgefäß
3 befindet sich in einem evakuierten Glasaußenkolben 4.
Das Entladungsgefäß 3, dessen Kolben aus transparentem
Material, wie z. B. gesintertem polykristallinem Aluminiumoxid,
besteht, befindet sich nahezu auf der Hauptachse 2.
Die reflektierende Oberfläche des Reflektors 1 besteht aus
langgezogenen Facetten, wie 5 und 6, die mit ihren Längsseiten
5 a, 6 a usw. von der Spitze A zum größten Umfangsrand,
der Lichtaustrittsseite, des Reflektors 1 verlaufen.
Die Facetten 5, 6 sind in einer Ebene senkrecht zur Hauptachse
2 gerade und bilden ein regelmäßiges Vieleck. Dies ist
in Fig. 2 mit 7, 8 und 9 bezeichnet. Die Symmetrielinien
der Facetten sind konkav gekrümmt. Für zwei Facetten ist
die genannte Symmetrielinie mit 10 bzw. 11 bezeichnet.
Die Linie bildet eine Kurve, die auf spezifische Weise Punkt
für Punkt berechnet wurde (siehe NL-OS 80 02 116).
Die genannten Punkte werden dabei entsprechend Koordinaten
in bezug auf die Hauptachse 2 (x-Achse) und eine senkrecht
dazu verlaufenden Achse (y-Achse) gekennzeichnet. Der Ursprung
liegt dann beispielsweise in der Mitte des Lochs in der
Spitze A des Reflektors 1.
In einem anderen Ausführungsbeispiel ist im
Reflektor statt der erwähnten Hochdrucknatrium-Dampfentladungslampe
eine Hochstrom-Halogenglühlampe von beispielsweise
etwa 150 W angeordnet. Eine derartige Glühlampe enthält eine
Wendel, die an einigen Stellen gefaltet ist. Der leuchtende
Teil ist dabei zwar länglich, aber breiter als der lichtgebende
Teil der bereits genannten Entladungslampe.
Die Anzahl der Facetten des zugehörigen Reflektors ist dabei
kleiner zum Erhalten eines homogenen Lichtstrahls. Durch die
Verringerung der Anzahl von Facetten wird die Strahlbreite
größer.
Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel
beträgt der Innendurchmesser des Reflektors beim größten
Umfang 125 mm. Der Reflektor enthält 35 Facetten; in einer
Ebene senkrecht zur Hauptachse ist somit ein Vieleck von
35 Sehnen vorhanden. Im Reflektor ist eine Hochdrucknatrium-
Dampfentladungslampe mit einer Leistung von 50 W angeordnet.
Der Außendurchmesser des rohrförmigen Entladungsgefäßes
beträgt 4,9 mm und der Elektrodenabstand etwa 16,5 mm.
Die Symmetrielinie einer Facette verläuft entsprechend
einer Kurve, die durch X-Y-Koordinaten gemäß nachstehender
Tabelle gekennzeichnet ist. Die Werte sind in mm ausgedrückt.
Der Ursprung (X=0, Y=0) ist die Mitte des Lochs in der
Spitze A.
(Hauptachse)Y-Achse
(Hauptachse)Y-Achse
0,0016,00
2,1019,98
3,9922,93
6,0425,76
8,0728,30
10,0330,57
12,0632,78
14,1534,93
16,1136,86
18,1138,75
20,1440,59
22,0442,22
23,9843,80
25,9545,34
27,9646,83
30,0048,27
32,0749,68
33,9550,91
36,0652,24
37,9953,41
40,1454,68
42,1055,79
44,0756,87
46,0657,93
48,0558,97
50,0659,98
52,0860,97
54,1261,94
55,3362,50
Aus dieser Tabelle ist ersichtlich, daß das Loch
zum Aufnehmen der Lampe nahe bei der Spitze des Reflektors
einen Durchmesser von 32 mm hat. Der größte Umfang beträgt
2×62,5=125 mm. Beim Anordnen des leuchtenden Teils der
Lichtquelle, also des rohrförmigen Entladungsgefäßes, auf
der Hauptachse (X-Achse), wobei sich die Mitte des Entladungsgefäßes
nahe beim Punkt (X=15,25, Y=0,00) befindet,
wird eine Strahlbreite von 2×10° verwirklicht.
Claims (4)
1. Leuchte mit einem tellerförmigen Reflektor für
einen nahezu auf der Hauptachse der Leuchte anzuordnenden
und länglichen leuchtenden Teil einer Lichtquelle, wobei der
Reflektor eine Reflexionsfläche enthält, die aus mit ihren
Längsseiten von der Spitze zum größten Umfangsrand des
Reflektors verlaufenden langgezogenen Facetten zusammengesetzt
ist, die in einem die Hauptachse enthaltenden Querschnitt
konkav gekrümmt sind, dadurch gekennzeichnet, daß
die Facetten (5, 6) in einer Ebene senkrecht zur Hauptachse (2)
gerade sind und ein regelmäßiges Vieleck (7, 8, 9) bilden,
wobei die Symmetrielinie (10, 11) einer Facette entsprechend
einer annähernd parabelförmigen Kurve verläuft.
2. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anzahl der Facetten (5, 6) umgekehrt proportional der
Breite des länglichen leuchtenden Teils (3) der Lichtquelle
ist.
3. Leuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lichtquelle eine Glühlampe ist,
deren Wendel oder Wendelteile im wesentlichen in Richtung
der Hauptachse (2) angeordnet sind.
4. Leuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lichtquelle eine Hochdrucknatriumdampfentladungslampe
ist.
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