DE4136251A1 - Indirekte spiegelleuchte - Google Patents

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf eine indirekte Spiegelleuchte, bestehend aus einem Hauptreflektor und einem das direkte Licht der Lampe zur Lichtaustrittsöffnung des Hauptreflektors unter­ bindenden Hilfsreflektor. Der Hilfsreflektor hat dabei die Aufgabe, den Einblickschutz zu übernehmen und das Licht der Lampe nach oben in den Hauptreflektor zu lenken, von wo das reflektierte Licht dann nach unten aus der Lichtaustrittsöff­ nung des Hauptreflektors austritt.

Zugrunde liegender Stand der Technik

Beispielsweise durch die Literaturstelle EP 02 01 926 B1 ist eine solche indirekte Spiegelleuchte bekannt. Die stabförmige Leuchtstofflampe ist dabei im Bereich der Lichtaustrittsebene des Hauptreflektors halbkreisförmig von einem rinnenförmigen Hilfsreflektor umschlossen. Bedingt durch die weitgehende Umschließung der Lampe kann der Hauptreflektor nur im oberen Teil voll durch den Lampenlichtstrom ausgeleuchtet werden. Der Freiausstrahlwinkel der Lampe gegen den Hauptreflektor, der dabei durch die beiden Tangenten vom Rand des Hilfsreflektors an den unteren Teil des kreisförmigen Lampenkolbens der Leucht­ stofflampe bestimmt ist, beträgt nur etwa 115°. Dadurch ergeben sich nicht unerhebliche Wirkungsgradverluste.

Offenbarung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine indirekte Spiegelleuchte der genannten Art eine weitere Lösung anzugeben, die bei Erfüllung der zu fordernden Abschirmbedingungen einen wesentlich höheren Freiausstrahlwinkel hat und damit erheblich bessere Lichtwirkungsgrade ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Patentan­ spruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich im Gegen­ satz zu indirekten Spiegelleuchten, die von rohrförmigen Lam­ pen, insbesondere Leuchtstofflampen, Gebrauch machen, derartige Leuchten auch mit haubenförmigen Hauptreflektoren unter Ver­ wendung von Punktlichtquellen verwirklichen lassen. Wie sich zeigt, können solche indirekten Spiegelleuchten bei Verwendung eines ebenen Hilfsreflektors unterhalb der Punktlichtquelle mit relativ einfachen konstruktiven Mitteln so konzipiert werden, daß der Freiausstrahlwinkel Werte von < 250° und mehr ermög­ licht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach dem Patent­ anspruch 1 sind in den weiteren Patentansprüchen 2 bis 10 angegeben.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

In der Zeichnung bedeuten die der näheren Erläuterung der Erfindung dienenden Figuren

Fig. 1 eine erste bevorzugte Ausführungsform für eine indi­ rekte Spiegelleuchte mit haubenförmigem Hauptreflektor,

Fig. 2 eine zweite bevorzugte Ausführungsform für eine indirekte Spiegelleuchte mit einem haubenförmigen Hauptreflektor,

Fig. 3 eine Variante der Ausführungsform nach Fig. 2 mit in Reflektoroberteil und Reflektorunterteil unterteiltem Hauptreflektor,

Fig. 4 ein die Bemessung einer indirekten Spiegelleuchte nach den Fig. 1 bis 3 näher erläuternder Leuchtenquer­ schnitt,

Fig. 5 eine Konturhälfte des Hauptreflektors nach den Fig. 3 und 4 mit Angaben für seine Bemessung.

Bester Weg zur Ausführung der Erfindung

Die in Fig. 1 gezeigte erste bevorzugte Ausführungsform einer indirekten Spiegelleuchte 1 weist einen haubenförmigen Haupt­ reflektor 3 mit quadratischer Lichtaustrittsöffnung 3.3 auf, der nach Art eines Kleeblatts aus vier Reflektorsegmenten 3.2 zusammengesetzt ist. Jedes der vier Reflektorsegmente 3.2 besteht, ausgehend von der Lichtaustrittsöffnung 3.3 aus drei übereinander angeordneten, in sich geraden Reflektorabschnit­ ten, an die sich als letzter Reflektorabschnitt ein gekrümmtes, spitz zulaufendes Element anschließt.

Der Hauptreflektor 3 weist im Haubenboden eine zentrale Öffnung 3.1 auf, deren zweifacher Radius RR etwas größer gewählt ist, als der Durchmesser des Lampenkolbens 2.1 der Punktlichtquelle 2, beispielsweise eine Hochdruck-Entladungslampe. Wie Fig. 1 zeigt, ist die Punktlichtquelle 2 mit ihrer Lampenkolbenachse in der Hauptstrahlachse SA des Hauptreflektors 3 angeordnet und ragt mit ihrem Lampenkolben 2.1 durch die zentrale Öffnung 3.1 von oben in den Hauptreflektor 3 hinein. Unterhalb des Lampen­ kolbens 2.1 ist in zur Lichtaustrittsöffnung 3.3 paralleler Anordnung ein Hilfsreflektor 4 in Gestalt einer quadratischen Platte angeordnet, der über vertikal ausgerichtete Haltesäulen 5, die im Haubenboden des Hauptreflektors 3 verankert sind, gehaltert ist. Der Hilfsreflektor 4 ist dabei mit seinen Seiten parallel zu den Seiten der Lichtaustrittsöffnung 3.3 ausge­ richtet.

Der Hilfsreflektor 4 weist auf seiten der Punktlichtquelle 2 ein spitzes Mittenteil 4.1 in Gestalt einer vierseitigen Pyramide auf, die mit ihren Seiten ebenfalls parallel zu den Seiten des Hilfsreflektors 4 ausgerichtet ist. Durch dieses spitze Mittenteil 4.1 wird in an sich bekannter Weise erreicht, daß kein am Hilfsreflektor 4 reflektiertes Licht in die Punkt­ lichtquelle zurückreflektiert wird.

Die in Fig. 2 dargestellte weitere bevorzugte Ausführungsform einer indirekten Spiegelleuchte 1 weist einen haubenförmigen Hauptreflektor 30 auf, der eine rotationssymmetrische Gestalt hat und dessen Symmetrieachse mit der Hauptstrahlachse SA zusammenfällt. Der im Hauptreflektor 30 unterhalb der Punkt­ lichtquelle 2 angeordnete Hilfsreflektor hat entsprechend der kreisförmigen Lichtaustrittsöffnung 34 des Hauptreflektors 30 ebenfalls einen Kreisumfang. Sein spitzes Mittenteil 40.1 hat die Gestalt eines Kreiskegels.

Die in Fig. 3 im Schnitt gezeichnete Variante der rotations­ symmetrischen Ausführungsform einer indirekten Spiegelleuchte 1 nach Fig. 2 weist einen in ein Reflektoroberteil 32 und einen Reflektorunterteil 33 unterteilten Hauptreflektor 30 auf. Zwischen dem Reflektoroberteil 32 und dem Reflektorunterteil 33 ist eine Glasplatte 50 angeordnet, die anstelle der in den Fig. 1 und 2 für die Halterung des Hilfsreflektors 4 bzw. 40 vorgesehenen Haltesäulen 5 die Halterung des Hilfsreflektors 40 unterhalb der Punktlichtquelle 2 übernimmt.

Fig. 4 zeigt einen die Hauptstrahlachse SA enthaltende Leuch­ tenquerschnittsebene entsprechend der Ausführungsform nach Fig. 2 auf. Die anhand dieser Figur nun näher zu erläuternde opti­ male Bemessung für eine solche indirekte Spiegelleuchte 1 ist in gleicher Weise für eine Ausführungsform nach Fig. 1 gültig, sofern berücksichtigt wird, daß die die Hauptstrahlachse SA enthaltende Leuchtenquerschnittsebene zugleich die größte Lichtöffnungsbreite 2BR des Hauptreflektors 3 enthält.

Wie Fig. 4 zeigt, ist der Hilfsreflektor 4 in einer geringen Höhe h unterhalb des Lampenkolbens 2.1 der Punktlichtquelle 2 angeordnet. Diese Höhe h wie auch die Breite 2BH des Hilfs­ reflektors 4 ist durch den Schnittpunkt C bzw. C′ von jeweils zwei Strahlen a und b bzw. a′ und b′ gegeben, von denen der eine Strahl a bzw. a′ eine Tangente vom Randpunkt A bzw. A′ der Lichtaustrittsöffnung 34 des Hauptreflektors 30 an den oberen Randbereich des ellipsenförmigen Lichtquerschnitts 2.2 des Lampenbrenners 2.3 der Punktlichtquelle 2 ist und der andere Strahl b bzw. b′ den Randbereich des ellipsenförmigen Licht­ querschnitts 2.2 ebenfalls auf seiten des erstgenannten Strahls a bzw. a′ tangiert und auf dieser Seite am Randpunkt B bzw. B′ der zentralen Öffnung 3.1 des Hauptreflektors 30 zur Lichtaus­ trittsöffnung 34 hin reflektiert ist. Durch den Strahl a bzw. a′ ist sichergestellt, daß die durch den Lampenbrenner 2.3 realisierte Lichtquelle mit elliptischem Lichtquerschnitt 2.2 für den Einblick von unten verdeckt ist. Durch den Strahl b bzw. b′ ist eine sinnvolle Dimensionierung der Breite 2BH des Hilfsreflektors 40 sichergestellt.

Die Krümmung des Hauptreflektors 30 im Randpunkt B bzw. B′ und das Verhältnis der halben Breite BR der Lichtaustrittsöffnung 34 zur Höhe HR des Hauptreflektors 30 sind so aufeinander abgestimmt, daß das durch den ellipsenförmigen Lichtquerschnitt 2.2 des Lampenbrenners 2.3 vorgegebene, am Randpunkt B bzw. B′ reflektierte Lichtbündel L bzw. L′ ohne weitere Reflexion aus der Lichtaustrittsöffnung 34 des Hauptreflektors 30 austritt. Das Lichtbündel L bzw. L′ ist dabei von zwei Strahlen b und c bzw. b′ und c′ begrenzt, die Tangenten an den Lichtquerschnitt 2.2 des Lampenbrenners 2.3 sind. Der eine Strahl b bzw. b′ geht nach Reflexion des Lichtbündels L bzw. L′ am Randpunkt B bzw. B′ durch den Schnittpunkt C bzw. C′. Der andere der beiden das Lichtbündel L bzw. L′ begrenzende Strahlen, nämlich der Strahl c bzw. c′ berührt den Randpunkt A bzw. A′ auf seiten der Licht­ austrittsöffnung 34 des Hauptreflektors 30. Durch diese Bemessung wird der Lichtwirkungsgrad der indirekten Spiegel­ leuchten 1 bei den zu fordernden Ausblendbedingungen optimiert, weil hierdurch Mehrfachreflexionen des Lichtes der Punktlicht­ quelle 2 am Hauptreflektor 30 auf ein Minimum reduziert werden. Der Winkel γ, den der Strahl c bzw. c′ mit der Hauptstrahl­ achse SA einschließt, stellt den maximalen Ausstrahlwinkel dar. Der Freiausstrahlwinkel α, den die beiden Strahlen a und a′ miteinander einschließen, und von dem aus Gründen der Übersichtlichkeit nur der Winkel 360° - α in Fig. 4 angegeben ist, ist bei dieser Ausführungsform der indirekten Spiegel­ leuchte 1 mehr als doppelt so groß wie der Freiausstrahlwinkel von bekannten indirekten Spiegelleuchten mit rinnenförmigem Hilfsreflektor.

Die Bemessung des Ausstrahlwinkels γ ist durch die Kontur des Hauptreflektors 30 entsprechend der Schnittdarstellung nach Fig. 4 mitbestimmt und wird üblicherweise in den Grenzen 20° ≧ γ ≧ 65° festgelegt. Der Winkel δ, den die in sich gerade Kegelfläche des spitzen Mittenteils 40.1 des Hilfsre­ flektors 40 mit der durch den Spitzenpunkt D gehenden Tangente d an den ellipsenförmigen Lichtquerschnitt 2.2 des Lampenbren­ ners 2.3 beträgt zweckmäßig 90°.

Ein zweckmäßiger Aufbau für einen Hauptreflektor 30 entspre­ chend Fig. 4 ist in Fig. 5 angegeben. Fig. 5 zeigt lediglich die linke der beiden zur Hauptstrahlachse SA symmetrischen Halbschalen. Die Kontur einer Halbschale besteht aus drei Teilabschnitten GA, BA1 und BA2. Der Teilabschnitt GA mit dem Randpunkt A auf seiten der Lichtaustrittsöffnung 34 ist ein gerader Abschnitt mit der Länge GL, der zur Horizontalen den Steigungswinkel β aufweist. An diesen Teilabschnitt GA schließen sich hintereinander die Teilabschnitte BA1 und BA2 mit den Bogenlängen BL1 und BL2 an, die jeweils einen Kreisabschnitt darstellen. Der Teilabschnitt BA1 weist dabei einen Kreisradius R1 auf, der wesentlich größer ist als der Kreisradius R2 des Teilabschnitts BA2.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel für eine indirekte Spiegelleuchte 1 mit einem rotationssymmetrischen Hauptreflek­ tor 30 ergeben sich folgende Abmessungen.

Höhe HR des Hauptreflektors|=140,5 mm
Halbe Breite BR des Hauptreflektors	=119,6 mm
Halbe Breite BH des Hilfsreflektors	= 30,7 mm
Radius RR der Öffnung	= 17,5 mm
Freiausstrahlwinkel α	=268°
Maximaler Ausstrahlungswinkel γ	= 36°
Steigungswinkel β im Punkt A	= 78°
Länge GL des ersten Teilabschnittes GA	= 50,2 mm
Bogenlänge BL1 des Teilabschnitts BA1	= 65,7 mm
Kreisradius R1	=171 mm
Bogenlänge BL2 des Teilabschnitts BA2	76,4 mm
Kreisradius R2	= 81 mm

Claims (10)

1. Indirekte Spiegelleuchte (1) mit einem haubenförmigen Haupt­ reflektor (3, 30), der im Haubenboden eine zentrale Öffnung (3.1, 31) für das Einbringen einer Punktlichtquelle (2), insbe­ sondere eine Hochdruck-Entladungslampe, aufweist,
mit einer Punktlichtquelle (2), die mit ihrem rohrförmigen Lam­ penkolben (2.1) durch die zentrale Öffnung (3.1, 31) in den Hauptreflektor (3, 30) hineinragt und mit der Mitte ihres Lam­ penbrenners (2.3) in der Hauptstrahlachse (SA) des Hauptreflek­ tors (3, 30) angeordnet ist,
mit einer in geringem Abstand (h) unterhalb des Lampenkolbens (2.1) der Punktlichtquelle (2) in zur Hauptstrahlachse (SA) senkrechter und konzentrischer Ausrichtung angeordneter plat­ tenförmiger Hilfsreflektor (4, 40) mit einem spitzen kegel- bzw. pyramidenförmigen Mittenteil (4.1, 40.1) auf seiten der Punktlichtquelle (2), dessen Basisfläche in etwa das 0,5-0,7fache der Querschnittsfläche des Lampenkolbens (2.1) groß ist und
mit einer Breite (2BH) des Hilfsreflektors (4, 40) sowie einem Abstand (h) des Hilfsreflektors (4, 40) vom Lampenkolben (2.1), bezogen auf eine sowohl die größte Lichtöffnungsbreite (2BR) des Hauptreflektors (3, 30) als auch die Hauptstrahlachse (SA) enthaltende Leuchtenquerschnittsebene, die durch zwei Schnitt­ punkte (C, C′) von jeweils zwei Strahlen (a/a′, b/b′) gegeben ist, von denen der eine Strahl (a, a′) eine Tangente vom Rand­ punkt (A, A′) der Lichtaustrittsöffnung (3.3, 34) des Haupt­ reflektors (3, 30) an den oberen Randbereich des ellipsen­ förmigen Lichtquerschnitts (2.2) des Lampenbrenners (2.3) ist und der andere Strahl (b, b′) den Randbereich des ellipsen­ förmigen Lichtquerschnitts (2.2) des Lampenbrenners (2.3) eben­ falls auf seiten des erstgenannten Strahls (a, a′) tangiert und auf diese Seite am Randpunkt (B, B′) der zentralen Öffnung (3.1, 31) des Hauptreflektors (3, 30) zur Lichtaustrittsöffnung (3.3, 34) hin reflektiert ist.

2. Indirekte Spiegelleuchte nach Anspruch 1, bei der das Mit­ tenteil (4.1, 40.1) des Hilfsreflektors (4, 40) in sich gerade Schrägflächen aufweist, die mit der durch den Spitzenpunkt (D) des Mittenteils (4.1, 40.1) gehenden Tangente (d) an den Licht­ querschnitt (2.2) des Lampenbrenners (2.3) einen rechten Winkel (γ) einschließen.

3. Indirekte Spiegelleuchte nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Krümmung des Hauptreflektors (3, 30) in den Randpunkten (B, B′) seiner zentralen Öffnung (3.1, 31) einschließlich seiner Abmes­ sungen hinsichtlich des Verhältnisses von Breite zu Höhe (BR/ HR) so aufeinander abgestimmt sind, daß, bezogen auf eine die Hauptstrahlachse enthaltende Leuchtenquerschnittsebene, das durch den ellipsenförmigen Lichtquerschnitt (2.2) des Lampen­ brenners (2.3) vorgegebene, am Randpunkt (B, B′) auf seiten der zentralen Öffnung (3.1, 31) reflektierte Lichtbündel (L, L′) ohne weitere Reflexion aus der Lichtaustrittsöffnung (3.3, 34) des Hauptreflektors (3, 30) austritt, wobei dieses Lichtbündel (L, L′) von zwei Strahlen (a, a′; c, c′) begrenzt ist, die Tangenten an den Lichtquerschnitt (2.2) des Lampenbrenners (2.3) sind und von denen nach der Reflexion des Lichtbündels (L, L′) der eine Strahl (b, b′) durch den Schnittpunkt (C, C′) und der andere Strahl (c, c′) den Randpunkt (A, A′) auf seiten der Lichtaustrittsöffnung des Hauptreflektors (3, 30) berührt.

4. Indirekte Spiegelleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der den Randpunkt (A, A′) auf seiten der Lichtaustrittsöffnung berührende, das Lichtbündel (L, L′) be­ grenzende Strahl (c, c′) mit der Hauptstrahlachse (SA) den maximalen Ausstrahlwinkel (γ) einschließt, wobei dieser maximale Ausstrahlwinkel (γ) einen Wertbereich in den Grenzen 20° ≧ γ ≧ 65° hat.

5. Indirekte Spiegelleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der, bezogen auf einen die Hauptstrahlachse (SA) enthaltende Leuchtenquerschnittsebene und bezogen auf eine seiner beiden zur Hauptstrahlachse (SA) symmetrischen Halbscha­ len, sich die Kontur einer Halbschale aus drei Teilabschnitten (GA, BA1, BA2) zusammensetzt, von denen der Teilabschnitt (GA) mit dem Randpunkt (A) auf seiten der Lichtaustrittsöffnung (3.3, 34) ein gerader Abschnitt ist und die sich hieran an­ schließenden beiden übrigen Teilabschnitte (BA1, BA2) Kreisab­ schnitte sind, von denen der das Mittenteil darstellende Teil­ abschnitt (BA1) einen Kreisradius (R1) aufweist, der wesentlich größer ist als der Kreisradius (R2) des Teilabschnitts (BA2), der den Randpunkt (B) auf seiten der zentralen Öffnung (3.1, 31) aufweist.

6. Indirekte Spiegelleuchte nach einem der vorhergehenden Anspüche, bei der der Hilfsreflektor (4, 40) an horizontal oder vertikal ausgerichteten Haltesäulen (5) am Hauptreflektor (3, 30) befestigt ist.

7. Indirekte Spiegelleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Hilfsreflektor (4, 40) auf einer Glasplatte (50) gehaltert ist, die den die Punktlichtquelle (2) und den Hilfsreflektor (4, 40) enthaltenden oberen Teilraum des Hauptreflektors (3, 30) von dessen unterem Teilraum trennt.

8. Indirekte Spiegelleuchte nach Anspruch 7, bei dem der Hauptreflektor (3, 30) sich aus einem Reflektoroberteil (32) und einem Reflektorunterteil (33) zusammensetzt, wobei die den Hilfsreflektor (4, 40) tragende Glasplatte (50) an der Über­ gangsstelle zwischen dem Reflektoroberteil (32) und dem Reflek­ torunterteil (33) am Hauptreflektor (3, 30) gehaltert ist.

9. Indirekte Spiegelleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Hauptreflektor (30) eine rotations­ symmetrische Formgebung aufweist, dessen Symmetrieachse mit der Hauptstrahlachse (SA) zusammenfällt und bei der der Hilfs­ reflektor (40) eine Kreisplatte mit einem spitzen Mittenteil (40.1) in Gestalt eines Kreiskegels ist.

10. Indirekte Spiegelleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der der haubenförmige Hauptreflektor (3) eine quadratische Lichtaustrittsöffnung (3.3) aufweist und hierzu nach Art eines Kleeblatts aus vier Reflektorsegmenten (3.2) zusammengesetzt ist und bei der der Hilfsreflektor (4) eine quadratische Platte mit einem spitzen Mittenteil (4.1) in Gestalt einer mit ihren vier Seiten parallel zu den Seiten des Hilfsreflektors (4) verlaufenden Pyramide ist, wobei die Seiten des Hilfsreflektors (4) parallel zu den Seiten der Lichtaustrittsöffnung (3.3) des Hauptreflektors (3) ausgerichtet sind.