-
Reflektor. Wenn eine bestimmte Fläche beleuchtet werden soll, so strebt,`
man im allgemeinen dahin, erstens einen möglichst großen Teil des gesamten Lichtstromes
der Lichtquelle zur Beleuchtung nutzbar zu machen, zweitens den Glanz der Lichtquelle
möglichst niedrig zu halten oder mit anderen Worten, die Beleuchtung weich zu machen,
d. h. sie von einer möglichst großen Fläche ausgehen zu lassen, um keine Blendung
und keine scharfen Schatten zu erzeugen.
-
Vorliegende Erfindung ermöglicht die Erfüllung aller dieser Bedingungen
durch eine Kombination einer Anzahl kegelförmiger Reflektoren, deren Wirkung durch
einen rückwärtigen Reflektor, z. B. kugelförmiger Gestalt, gesteigert werden kann.
Der kugelförmige Reflektor hat hierbei nur den Zweck, in an sich bekannter Weise
die nicht mehr auf die kegelförmigen Reflektoren fallenden Strahlen nach dem Mittelpunkt
des Systems zu reflektieren und sie so wieder auf die kegelförmigen Reflektoren
zu leiten. Die Hauptaufgabe fällt den kegelförmigen Reflektoren zu.
-
Wenn durch kugelförmige Reflektoren der in einem bestimmten Raumwinkel
ausgestrahlte Lichtstrom der Lichtquelle in einen kleineren Raumwinkel zur Beleuchtung
einer gegebenen Fläche zusammengefaßt werden soll, so ist es nötig, daß der von
ihnen direkt aufgenommene Lichtstrom in die gleiche Anzahl von durch Kegelflächen
begrenzte Abschnitte zerlegt wird, als Reflektoren vorhanden sind, so daß im Achsenschnitt
gesehen der Winkel, innerhalb dessen das Licht ausgenutzt wird, in lauter gleichgroße
von der Lichtquelle ausgehende Winkel zerlegt wird, deren Größe gleich dem halben
Streuwinkel ist, den der gesamte Reflektor praktisch aufweisen soll. Hierbei muß
die -Neigung der einzelnen Reflektoren so gewählt sein, daß das von ihnen zurückgestrahlte
Licht in vollem Umfang in den Streuwinkel des Gesamtsystems geleitet wird. Durch
die so erzielte Zusammendrängung eines in. einem möglichst großen Raumwinkel gestrahlten
Lichtstromes in einen wesentlich kleineren Raumwinkel wird natürlich eine starke
Steigerung der Beleuchtung an der gewünschten Stelle erzielt. Aber auch dadurch,
daß die Lichtquelle selbst <furch die kegelförmigen Reflektoren in scheinbar
hinter diesen liegende, nach der gewünschten Stelle hin strahlende Ringe .auseinandergezogen
wird, deren Durchmesser entweder gleich dem größten oder dem kleinsten Durchmesser
der Reflektoren sind, wird die Beleuchtung eine weiche, da sie von ausgedehnten
Leuchtflächen ausgeht. Die Weichheit läßt sich noch erhöhen, wenn man das direkt
austretende Licht der Lichtquelle durch ein Mattglas schwächt. Die hierbei verbundene
Abschwächung des Gesamtlichtes ist unbeträchtlich gegenüber der Verstärkung durch
den Reflektor. Der Glanz der Gesamtlichtquelle (Lampe und Reflektor) wird dann trotz
Vergrößerung der Intensität stark herabgesetzt. Abb. i und 2 zeigen zwei Ausführungsbeispiele
im schematischen Achsenschnitt.
-
In Abb. i nehmen die kegelförmigen Reflektoren a, b, c den
in dem vorderen Halbraum eingestrahlten Lichtstrom der Lichtquelle L auf. Der Reflektor
a stellt als ebener Ring einen speziellen Fall eines kegelförmigen Reflektors mit
18o° Spitzenwinkel dar.
-
Der halbkugelige Reflektor d reflektiert die in den hinteren Halbrauen
fallenden Strahlen durch den Mittelpunkt des Systems zurück in den vorderen Halbraum.
Die drei kegelförmigen Reflektoren teilen den Achsenschnitt des Winkels von i8o°,
innerhalb dessen die Lichtstrahlen ,aufgefangen werden, in sechs gleiche Teile von
je 30° und reflektieren rlie aufgefangenen Lichtstrahlen unter einem maximalen Streuwinkel
von 30° im Achsenschnitt gesehen. Der gesamte Lichtstrom der Lichtquelle L wird
also durch das System in einen Raumwinkel von 6o° zusammengedrängt.
-
Der Strahlengang verläuft im einzelnen in der oberen Hälfte des Systems
folgendermaßen: Die direkt nach vorn unter einem Winkel von 30° austretenden Strahlen
i und 2 treten durch :die zentrale Aussparung des keflektors a frei hindurch und
werden durch die Mattscheibe M etwas abgeschwächt. Der Reflektor a nimmt die wiederum
unter einem Winkel von 3o° ausfallenden Lichtstrahlen zwischen 2 und 3 auf .und
wirft sie in der
durch 5 und 6 begrenzten Richtung auf den Reflektor
b. Dieser reflektiert sie in den durch die beiden Strahlen 7 und 8 begrenzten Winkel
von 3o°. Da der Vorgang oben und unten gleich ist, so ist die Gesamtstreuung des
Reflektors b ebenfalls gleich 6o°, und die Strahlen scheinen von einem hinter dem
Reflektor b liegenden, leuchtenden Ring herzukommen, dessen Durchdringungspunkte
mit der Zeichenebene mit Lb bezeichnet sind. Der scheinbar entstehende dunkle Raum
von dem Durchmesser dieses Ringes tritt in Wirklich-]zeit nicht auf, .da man es
nicht mit punktförinigen, sondern ausgedehnten Lichtquellen zu tun hat, also der
Strahl 7 tatsächlich aus einem Strahlenkegel von geringer Streuung besteht. Der
scheinbar entstehende dunkle Zwischenraum wird daher in einiger Entfernung von dem
Reflektorsystem durch gegenseitige Überschneidung der Strahlen Verwischt.
-
Die zwischen den Strahlen 3 und ¢ abermals innerhalb eines Winkels
von 30° austretenden Strahlen fallen auf den Reflektor c und werden von diesem in
.den durch die Strahlen 9 und io begrenzten Winkel von 3o° eingestrählt, so daß
sie von einem Ring Lc herzurühren scheinen, dessen Gesamtstreuung also wieder 6o°
ist.
-
Abb.2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, in dem der Achsenschnitt
des Winkels; innerhalb dessen die Lichtstrahlen aufgefangen werden, durch fünf kegelförmige
Refektoren in zehn gleiche Teile von 2o° geteilt wird. Der Gesamtstreuwinkel des
Reflektorsystems wird also 4o° bei Ausnutzung des gesamten Lichtstromes der Lichtquelle
L. Diese Aufteilung in lauter Teilwinkel von 2o° hat den Vorteil, daß bei kleinster
Ausdehnung des Systems die größte Intensität erreicht wird. Der Strahlengang ist
dem im ersten Ausführungsbeispiel genauer beschriebenen ganz analog, nur treten
hier entsprechend der fünf Reflektoren auch vier leuchtende Ringe mit den Durchdringungspunkten
Lb, Lc, Ld, Le auf, die jeder wieder eine Gesamtstreuung von 4.o° besitzen. In beiden
Fällen wird also durch jeden der kegelförmigen Reflektoren das Licht, das sonst
nicht mehr auf die gewünschte Stelle fallen würde, unter dem gleichen Streuwinkel
nach der gleichen Stelle eingestrahlt, wobei gleichzeitig durch den Umstand, ,daß
die leuchtenden Gebilde Ringe von .großem Durchmesser sind, eine weiche Beleuchtung
erreicht wird.
-
Die reflektierenden Flächen können entweder so ausgeführt werden,
daß man ihnen allen durch einen geeigneten .Belag und hohe Politur ein möglichst
großes direktes Reflexionsvermögen gibt. Es hat such aber auch gezeigt, daß im Interesse
einer möglichst weichen Beleuchtung es sich empfiehlt, das Verhältnis von direktem
zu diffusem Reflexionsvermögen bei den einzelnen Reflektoren verschieden zu wählen,
etwa so, daß die Reflektoren von den inneren ausgehend nach außen ,hin immer stärker
diffus wirken. Man erhält dann trotz großer Intensität ein sehr weiches Licht, das
innerhalb eines großen Winkels ganz konstante Beleuchtungsstärke einer ebenen Fläche
liefert und an den Rändern ganz allmählich abfällt.
-
Derartige Reflektoranordnungen können zweckmäßig in Verbindung mit
verschiedenartigen Lichtquellen mit großem Vorteil zu Aufnahme-, Reproduktions-
und Beleuchtungslampen verwandt werden.