DE4136251C2 - Indirekte Spiegelleuchte - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine indirekte Spiegelleuchte gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Diese weist einen Hauptreflektor und einen das direkte Licht der Lampe zur Lichtaustrittsöffnung des Hauptreflektors unterbindenden Hilfsreflektor auf. Der Hilfsreflektor hat dabei die Funktion, Schutz vor Blendung beim Einblick in die Leuchte zu übernehmen und das Licht der Lampe nach oben in den Hauptreflektor zu lenken, von wo das reflektierte Licht dann nach unten aus der Lichtaustrittsöffnung des Hauptreflektors austritt.

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 Leuchtstofflampe bestimmt ist, beträgt nur etwa 115°. Dadurch ergeben sich nicht unerhebliche Wirkungsgradverluste.

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 Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich im Gegensatz zu indirekten Spiegelleuchten, die von rohrförmigen Lampen, insbesondere Leuchtstofflampen, Gebrauch machen, derartige Leuchten auch mit haubenförmigen Hauptreflektoren unter Verwendung 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 für den Freiausstrahlwinkel Werte ermöglicht sind, die mehr als 250° betragen können.

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

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, dabei zeigt:

Fig. 1 eine erste bevorzugte Ausführungsform für eine indirekte 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 Leuchtenquerschnitt,

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

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 Öffnungsbreite 2BR der Lichtaustrittsöffnung 34 des Hauptreflektors 30 enthält.

Wie Fig. 4 zeigt, ist der Hilfsreflektor 40 in einem geringen Abstand h unterhalb des Lampenkolbens 2.1 der Punktlichtquelle 2 angeordnet. Diesen Abstand h wie auch die Breite 2BH des Hilfs­ reflektors 40 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 Schnittlinie 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 Schnittlinie 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 Krümmungsradius R1 auf, der wesentlich größer ist als der Krümmungsradius 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 Ausstrahlwinkel γ	= 36°
Steigungswinkel β im Randpunkt A	= 78°
Länge GL des ersten Teilabschnittes GA	= 50,2 mm
Bogenlänge BL1 des Teilabschnitts BA1	= 65,7 mm
Krümmungsradius R1	=171 mm
Bogenlänge BL2 des Teilabschnitts BA2	= 76,4 mm
Krümmungsradius R2	= 81 mm

Claims (10)

1. Indirekte Spiegelleuchte (1) mit einem haubenförmigen Hauptreflektor (3, 30), der im Haubenboden eine zentrale Öffnung (3.1, 31) aufweist, in der eine Punktlichtquelle (2) angeordnet ist, die einen rohrförmigen Lampenkolben (2.1) mit einem Lampenbrenner (2.3) aufweist, wobei der rohrförmige Lampenkolben (2.1) durch die zentrale Öffnung (3.1, 31) in den Hauptreflektor (3, 30) hineinragt und die Symmetrieachse des Lampenbrenners (2.3) mit der Hauptstrahlachse (SA) des Hauptreflektors (3, 30) zusammenfällt,
mit einem plattenförmigen Hilfsreflektor (4, 40), der in geringem Abstand (h) unterhalb des Lampenkolbens (2.1) der Punktlichtquelle (2) senkrecht und konzentrisch zur Hauptstrahlachse (SA) angeordnet ist und ein der Punktlichtquelle (2) zugewandtes, spitzes kegel- bzw. pyramidenförmiges Mittenteil (4.1, 40.1) aufweist, dessen Basisfläche etwa das 0,5- bis 0,7fache der Querschnittsfläche des Lampenkolbens (2.1) beträgt,
mit einem geometrischen Zusammenhang der Breite (2BH) des Hilfsreflektors (4, 40) mit dem Abstand (h) des Hilfsreflektors (4, 40) vom Lampenkolben (2.1), sowie einer größeren Öffnungsbreite (2BR) der Lichtaustrittsöffnung (3.3, 34) des Hauptreflektors (3, 30), der in einem die Hauptstrahlachse (SA) enthaltenden axialen Längsschnitt durch den Hauptreflektor (3, 30) durch zwei auf dem Rand des Hilfsreflektors einander gegenüberliegende Schnittpunkte (C, C′) von jeweils zwei bezüglich der Hauptstrahlachse auf derselben Seite liegenden Strahlen (a/a′, b/b′) festgelegt ist, von denen der eine Strahl (a bzw. a′) ein von einem Randpunkt (A bzw. A′) der Lichtaustrittsöffnung (3.3, 34) des Hauptreflektors (3, 30) an den oberen Randbereich des ellipsenförmigen Lichtquerschnitts (2.2) des Lampenbrenners (2.3) verlaufender Tangentialstrahl ist und der andere Strahl (b, bzw. b′) ein zur Lichtaustrittsöffnung (3.3, 34) des Hauptreflektors (3, 30) hin verlaufender und durch den entsprechenden Randpunkt (B bzw. B′) der zentralen Öffnung (3.1, 31) des Hauptreflektors (3, 30) gehender Tangentialstrahl an den unteren Randbereich des Lichtquerschnitts (2.2) des Lampenbrenners (2.3) ist.

2. Indirekte Spiegelleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung des Hauptreflektors (3, 30) in den Randpunkten (B, B′) seiner zentralen Öffnung (3.1, 31) sowie seine Abmessungen hinsichtlich des Verhältnisses von Breite zu Höhe (BR/HR) so aufeinander abgestimmt sind, daß in einem die Hauptstrahlachse (SA) enthaltenden axialen Längsschnitt durch den Hauptreflektor (3, 30) das durch den ellipsenförmigen Lichtquerschnitt (2.2) des Lampenbrenners (2.3) vorgegebene, an jeweils einem der Randpunkte (B bzw. B′) 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 (b, c bzw. b′, c′) begrenzt ist, die reflektierte Strahlen von Tangenten an den Lichtquerschnitt (2.2) des Lampenbrenners (2.3) sind und von denen nach der Reflexion am entsprechenden Randpunkt (B bzw. B′) der eine Strahl (b bzw. b′) auf einen der Schnittpunkte (C bzw. C′) und der andere Strahl (c bzw. c′) auf einen der Randpunkte (A bzw. A′) der Lichtaustrittsöffnung (3.3, 34) des Hauptreflektors (3, 30) trifft.

3. Indirekte Spiegelleuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der auf einen der Randpunkte (A bzw. A′) der Lichtaustrittsöffnung (3.3, 34) treffende, das Lichtbündel (L bzw. L′) begrenzende Strahl (c bzw. c′) mit der Hauptstrahlachse (SA) den maximalen Ausstrahlwinkel (γ) einschließt, wobei dieser maximale Ausstrahlwinkel (γ) im Bereich von 20° ≧ γ ≧ 65° liegt.

4. Indirekte Spiegelleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem die Hauptstrahlachse (SA) enthaltende axialen Längsschnitt durch den Hauptreflektor (3, 30) und bezogen auf eine seiner beiden zur Hauptstrahlachse (SA) symmetrischen Halbschalen, sich die Schnittlinie einer Halbschale jeweils aus drei Teilabschnitten (GA, BA1, BA2) zusammensetzt, von denen der einseitig durch den Randpunkt (A) der Lichtaustrittsöffnung (3.3, 34) begrenzte Teilabschnitt (GA) eine Gerade ist und die hieran anschließenden beiden übrigen Teilabschnitte (BA1, BA2) Kreisabschnitte sind, von denen der in der Mitte liegende Teilabschnitt (BA1) einen Kreisradius (R1) aufweist, der wesentlich größer ist als der Krümmungsradius (R2) des Teilabschnitts (BA2), der durch den Randpunkt (B) der zentralen Öffnung (3.1, 31) begrenzt ist.

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

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

7. Indirekte Spiegelleuchte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptreflektor (3, 30) aus einem Reflektoroberteil (32) und einem Reflektorunterteil (33) zusammensetzt ist, wobei die den Hilfsreflektor (4, 40) tragende Glasplatte (50) an der Übergangsstelle zwischen dem Reflektoroberteil (32) und dem Reflektorunterteil (33) am Hauptreflektor (3, 30) gehaltert ist.

8. Indirekte Spiegelleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptreflektor (30) eine rotationssymmetrische Formgebung aufweist, dessen Symmetrieachse mit der Hauptstrahlachse (SA) zusammenfällt und bei der der Hilfsreflektor (40) eine Kreisplatte mit einem spitzen Mittenteil (40.1) in Gestalt eines Kreiskegels ist.

9. Indirekte Spiegelleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der haubenförmige Hauptreflektor (3) eine quadratische Lichtaustrittsöffnung (3.3) aufweist und hierzu nach Art eines Kleeblatts aus vier Reflektorsegmenten (3.2) zusammengesetzt ist und daß 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.

10. Indirekte Spiegelleuchte nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittelteil (4.1, 40.1) des Hilfsreaktors (4, 40) gerade Mantellinien aufweist, die mit der durch den Spitzenpunkt (D) des Mittenteils (4.1, 40.1) gehenden Tangente an den Lichtquerschnitt (2.2) des Lampenbrenners (2.3) einen rechten Winkel (δ) einschließen.