DE650365C

DE650365C - Trough-shaped mirror reflector

Info

Publication number: DE650365C
Application number: DEZ22374D
Authority: DE
Inventors: Dr Karl Klein
Original assignee: Zeiss Ikon AG
Current assignee: Zeiss Ikon AG
Priority date: 1935-03-29
Filing date: 1935-03-29
Publication date: 1937-09-21

Description

Rinnenförmiger Spiegelreflektor Die Erfindung bezieht sich auf einen Beleuchtungskörper zur indirekten Ausleuchtung von Räumen aus Vertiefungen, zur Anstrahlung von Reklameflächen, Schildern u. dgl., wobei die zu beleuchtende Fläche aus einem Abstand beleuchtet werden soll, der gering ist im Verhältnis zur Längs- und Breitenausdehnung der zu beleuchtenden Fläche. In solchen Fällen befindet sich der Reflektor gewöhnlich dicht unter der Mitte einer Seite der Fläche.Trough-shaped mirror reflector The invention relates to a Lighting fixtures for indirect lighting of rooms from recesses, for Illumination of billboards, signs and the like, whereby the area to be illuminated is to be illuminated from a distance that is small in relation to the longitudinal and width of the area to be illuminated. In such cases there is the reflector usually just below the center of one side of the surface.

Die bisher für diese Zwecke verwendeten Beleuchtungseinrichtungen besaßen zahlreiche Nachteile. So ist es z. B. schwierig, mit runden oder länglichen Emaillereflektoren die erforderliche gleichmäßige Ausleuchtung zu erhalten, da infolge der diffusen Rückstrahlung erst in weitem Abstand von einem solchen Reflektor die Lichtverteilung gleichmäßiger wird. Die hierfür erforderlichen Entfernungen sind in den praktischen Fällen meist nicht erreichbar, so daß man gezwungen ist, eine große Zahl von solchen Reflektoren zu verwenden, was wiederum unwirtschaftlich ist.The lighting devices previously used for these purposes had numerous disadvantages. So it is z. B. difficult with round or elongated Enamel reflectors to get the required uniform illumination, as a result the diffuse reflection only at a great distance from such a reflector Light distribution becomes more even. The distances required for this are in practical cases mostly unavailable, so that one is forced to use a to use large numbers of such reflectors, which in turn is uneconomical.

Eine ähnliche ungünstige Lichtverteilung besitzen axialsymmetrische Hohlspiegel, die zwar eine gleichmäßige Beleuchtung in Richtung der Reflektorachse ergeben, aber keine Breitstrahlung besitzen. Auch hierbei ist- es daher erforderlich, die Zahl der Reflektoren zu vervielfachen. Derselbe Nachteil tritt auch-bei den an sich bekannten Reflektoren ein, die aus zwei mit ihren Achsen sich kreuzenden und durch einen parabolischen Zylinder verbundenen Hohlspiegel bestehen. Im übrigen benötigen diese Hohlspiegelreflektoren einen ziemlichen Platz, so daß eine Unterbringung derselben in den schmalen Gesimsen unterhalb einer Decke oder eine unauffällige Montage längs einer Seite eurer Reklamefläche nicht möglich ist. Es ist auch bereits bekannt, rinnenförmige Spiegelreflektoren zu verwenden, deren Querschnitt einen Kreisbogen oder eine ähnlich gestaltete Kurve darstellt. Mit diesen Reflektoren erzielt man zwar eine Verbreiterung des beleuchteten Feldes, nicht aber eine Verstärkung in Achsrichtung. Auch diese Reflektorformen eignen sich daher nicht zur Ausleuchtung eines in Länge und Breite ausgedehnten Feldes. Das gleiche gilt von an sichbekannten Konstruktionen, bei denen der Spiegel aus in bestimmter Weise angeordneten Ausschnitten von Umdrehungskörpern besteht, mit denen man nur ein langgestrecktes, nahezu rechteckiges Feld von einer Ecke dieses Rechteckes aus gleichmäßig beleuchten kann. Bei dem erfindungsgemäßen Reflektor werden die raumsparenden Vorteile einer langgestreckten spiegelnden Rinne beibehalten und durch geeignete Ausgestaltung der reflektierenden Fläche eine sowohl in Längs- wie in Querrichtung günstige Lichtverteilung erzielt.Axially symmetrical ones have a similar unfavorable light distribution Concave mirror, which although a uniform illumination in the direction of the reflector axis result, but have no broad radiation. Here, too, it is therefore necessary to multiply the number of reflectors. The same disadvantage also occurs with the known reflectors, which consist of two with their axes intersecting and concave mirrors connected by a parabolic cylinder. Furthermore These concave mirror reflectors require quite a bit of space, so that an accommodation the same in the narrow cornices below a ceiling or an inconspicuous one Installation along one side of your advertising space is not possible. It is already known to use trough-shaped mirror reflectors, the cross section of which is a Represents a circular arc or a similarly shaped curve. With these reflectors a broadening of the illuminated field is achieved, but not a gain in axial direction. These reflector shapes are therefore not suitable for illumination either a field extended in length and width. The same applies to things that are known per se Constructions in which the mirror consists of cutouts arranged in a certain way consists of bodies of revolution, with which one only has an elongated, almost rectangular one Field can illuminate evenly from one corner of this rectangle. In the inventive The space-saving advantages of an elongated reflective channel become a reflector retained and by suitable design of the reflective surface both in longitudinal as Achieved favorable light distribution in the transverse direction.

Gegenstand der Erfindung ist ein rinnenförmiger Spiegelreflektor für eine punktförmige, insbesondere elektrische Lichtquelle mit stufenförmig aneinanderliegenden konfokalen Reflektorteilen zum gleichmäßigen Ausleuchten einer in geringem Abstand von ihnen liegenden Fläche, dessen kennzeichnendes Merkmal darin besteht, daß er zusammengesetzt ist aus zwei ihre Lichtstrahlen in sich nicht kreuzenden Richtungen, beiderseits der Lichtquelle symmetrisch angeordneten, aus Phraboloiden bestehenden und zur Beleuchtung der von der Lichtquelle am weitesten entfernt gelegenen Flächenteile dienenden Stufenreflektoren und aus einem gegenüber den Stufenreflektoren angeordneten Konvexspiegel, dessen Längsachse quer zu den Ausstrahlungsrichtungen der Stufenreflektoren verläuft, und der zur Beleuchtung der der Lichtquelle näher gelegenen Flächenteile dient.The invention relates to a channel-shaped mirror reflector for a punctiform, in particular electric light source with stepped adjacent one another confocal reflector parts for uniform illumination of a small distance of them lying surface, the distinguishing feature of which is that he is composed of two rays of light in non-crossing directions, symmetrically arranged on both sides of the light source, consisting of phraboloids and for illuminating the parts of the surface that are furthest away from the light source Serving step reflectors and one arranged opposite the step reflectors Convex mirror, the longitudinal axis of which is transverse to the emission directions of the step reflectors runs, and for illuminating the surface parts closer to the light source serves.

An Hand der Abb. i bis q. soll die Konstruktion des Reflektors näher erläutert werden. Abb. i stellt eine Ansicht des Reflektors in der Längsrichtung gesehen, Abb. 2 eine Aufsicht, gesehen in Richtung senkrecht zur Öffnungsebene, dar.Using figs. I to q. should the construction of the reflector closer explained. Fig. I is a longitudinal view of the reflector seen, Fig. 2 is a plan view, seen in the direction perpendicular to the opening plane, represent.

Abb.3 ist ein Strahlenschema für den Querschnitt, Abb. d. ein Strahlenschema für den Längsschnitt durch den Reflektor.Fig.3 is a ray scheme for the cross section, Fig. D. a radiation scheme for the longitudinal section through the reflector.

In Abb, i ist schematisch die Anordnung des Reflektors in einer Vertiefung zur Anstrahlung der Decke dargestellt. Um die entfernteren, flach bestrahlten Teile der Deckenfläche genügend stark zu beleuchten, besteht der dorthin strahlende Hauptteil i (Abb. i und 2) des Reflektors aus Ausschnitten aus konfokalen Paraboloiden, z. B. aus den Paraboloiden 2 und 3 (Abb. 3), deren Achsen q. und 5 mit kleinen Winkelunterschieden auf die entfernten Teile der Decke gerichtet sind. In ihrem gemeinsamen Brennpunkt 6 ist der -Leuchtfaden der Glühlampe 7 (Abb. i und 2) angeordnet. Um eine genügende Breitenstreuung des Lichtes zu - erzielen, sind erfindungsgemäß zwei Gruppen von solchen Paraboloidausschnitten benutzt, wie aus dem Längsschnitt (Abb. q.) ersichtlich ist. Diese Abbildung stellt einen Längsschnitt durch den Hauptteil des Reflektors entlang i9-2o parallel zur Achse ¢ (Abb. 3) des Paraboloids 2 dar. Die Parabel 8 (Abb. ¢) mit der Achse 9 und dem Brennpunkt 6 gehört der einen Gruppe, die Parabel i i mit der Achse 1:2 und dem gleichen Brennpunkt 6 der zweiten Gruppe von Paraboloidausschnitten an. Die beiden Achsen 9 und 12 bilden dabei die Winkel 2 und ß gegen die Symmetrieachse 13 des Reflektors. Sie sind in diesem Ausführungsbeispiel als gleich groß angenommen worden. Von jeder der beiden Schnittparabeln 8 und ii der den Hauptteil des Reflektors bildenden Paraboloidgruppen wird nun ein bis zur Symmetrieachse 13 des Reflektors reichender Abschnitt verwendet. Da beide Paraboloide den gemeinsamen Brennpunkt 6 haben, in dem sich die Lichtquelle berindet, ihre Achsen jedoch um die Winkel a und ß gegen die Symmetrieachse des Reflektors verdreht sind, so entstehen-theoretisch in dieser Schnittebene zwei parallele Lichtbündel, und zwar in den Richtungen der beiden Achsen 9 und 12. Bei den praktisch zur Verwendung kommenden Lichtquellen, z. B. Glühlampen, erhält infolge der Ausdehnung des Glühfadens die Strahlung jedes Paraboloidabschnittes eine von den Abmessungen des Glühfadens und seiner Brennweite abhängige Streuung, so daß der bei der theoretischen Parallelstrahlung jedes der beiden Lichtbündel auftretende Dunkelraum zwischen den Achsen 9 und 12 (Abb. q.) praktisch ebenfalls ausgeleuchtet ist.In Fig, i the arrangement of the reflector in a recess is schematically shown for illuminating the ceiling. Around the more distant, flat irradiated parts The main part that shines there consists of illuminating the ceiling surface with sufficient intensity i (Fig. i and 2) of the reflector made from sections of confocal paraboloids, e.g. B. from the paraboloids 2 and 3 (Fig. 3), the axes of which q. and 5 with small angle differences are aimed at the distant parts of the ceiling. In their common focus 6 the filament of the light bulb 7 (Fig. I and 2) is arranged. To a sufficient one According to the invention, there are two groups of to achieve broad scattering of the light such paraboloid sections are used, as can be seen from the longitudinal section (Fig. q.) is. This figure is a longitudinal section through the main part of the reflector along i9-2o parallel to the axis ¢ (Fig. 3) of the paraboloid 2. The parabola 8 (Fig. ¢) with the axis 9 and the focal point 6 belongs to one group, the parabola i i with the axis 1: 2 and the same focal point 6 of the second group of paraboloid sections at. The two axes 9 and 12 form the angles 2 and β with respect to the axis of symmetry 13 of the reflector. In this exemplary embodiment, they are assumed to be of the same size been. Of each of the two sectional parabolas 8 and ii of the main part of the reflector forming paraboloid groups is now one up to the axis of symmetry 13 of the reflector reaching section used. Because both paraboloids have a common focal point 6, in which the light source bears, but their axes at the angles a and ß are rotated against the axis of symmetry of the reflector, so theoretically arise in this section plane two parallel light bundles, namely in the directions of both axes 9 and 12. With the light sources that are practically used, z. B. incandescent lamps, each receives the radiation due to the expansion of the filament Paraboloid section one of the dimensions of the filament and its focal length dependent scattering, so that the theoretical parallel radiation of each of the Dark space occurring between the axes 9 and 12 between the two bundles of light (Fig.q.) is practically also illuminated.

Die Abb. q. stellt, wie schon erwähnt, einen Längsschnitt durch den Hauptteil des Reflektors entlang i9-2o parallel zur Achse (Abb. 3) dar. Schneidet man nun den Hauptteil des Reflektors durch eine entsprechende Ebene parallel zur Achse 5 (Abb. 3) des folgenden Paraboloidausschnittes (aus dem Paraboloid 3), der einen näher liegenden Teil der Deckenfläche bestrahlt, so ergibt sich das gleiche Längsschnittbild, wie es in Abb. d. dargestellt ist. Es ändern sich lediglich die Parameter der Paraboloide je nach der Kurvenform, die man dem Hauptteil des Reflektors im Querschnitt (Abb. 3) gibt und die sich nach den Lichtmengen richtet, die man den einzelnen von den Paraboloidausschnitten bestrahlten Deckenteilen zuordnet. Um die näher liegenden Deckenteile in der gleichen Breite auszuleuchten wie die entfernteren Teile, kann man in Schnitten parallel den dorthin gerichteten Achsen, z. B. parallel der Achse 1q. (Abb. 3), zunehmend größere Winkel a und ß (Abb. q.) der Achsen der beiden Paraboloidgruppen gegen die Symmetrieachse des Reflektors wählen oder auch an Stelle von Ausschnitten aus Paraboloiden solche aus Hyperboloiden oder anderen Umdrehungskörpern zweiten Grades, die eine größere Streuung haben, verwenden.Fig.q. represents, as already mentioned, a longitudinal section through the Main part of the reflector along i9-2o parallel to the axis (Fig. 3). Intersects you now the main part of the reflector through a corresponding plane parallel to Axis 5 (Fig. 3) of the following paraboloid section (from paraboloid 3), the If a closer part of the ceiling surface is irradiated, the same results Longitudinal section, as shown in Fig. D. is shown. Only those change Parameters of the paraboloids depending on the shape of the curve given to the main part of the reflector in cross-section (Fig. 3) and which is based on the amount of light that one assigned to the individual ceiling parts irradiated by the paraboloid sections. To illuminate the ceiling parts that are closer to the same width as the more distant parts can be seen in sections parallel to the axes directed there, z. B. parallel to the axis 1q. (Fig. 3), increasingly larger angles a and ß (Fig. Q.) of the axes of the two paraboloid groups against the axis of symmetry of the reflector choose or instead of sections from paraboloids those from hyperboloids or other bodies of revolution of the second degree, which have a greater scatter, use.

An den Hauptteil des Reflektors schließt sich ein zylindrisch ausgebildeter Reflektorteil 17 . (Abb. i bis 3) an, der mit seiner konvexen Seite der Lichtquelle zugekehrt ist. Er dient dazu, einen Teil des Lichtes der Glühlampe entgegen der Hauptausstrahlungsrichtung auf die Teile der Decke zu strahlen, die direkt über und hinter dem Reflektor liegen, also die Teile der Decke beleuchtet, die von dem Hauptteil des Reflektors nicht oder nur ungenügend erf.aßt werden. In den mittleren Teil dieses zylindrischen Spiegels gegenüber der Stelle, an der die Glühlampe sitzt, ist erfindungsgemäß eine Kugelkalotte 1ä (Abb. i bis 3) eingelassen, deren.Mittelpunkt mit dem Brennpunkt des Hauptteiles des Reflektors, in dem sich der Leuchtdraht der Glühlampe befindet, zusammenfällt. Diese Kalotte erfaßt einen Teil des Lichtstromes der Glühlampe und strahlt ihn auf den Hauptteil des Reflektors zurück, so daß er auf dem Umweg über diesen Teil die Beleuchtung der entfernten Abschnitte der Decke verstärkt.A cylindrically shaped reflector connects to the main part of the reflector Reflector part 17. (Fig. I to 3), the one with its convex side of the light source is facing. It serves to counteract some of the light from the incandescent lamp Main radiation direction to shine on the parts of the ceiling, the lie directly above and behind the reflector, i.e. the parts of the ceiling are illuminated, which are not or only insufficiently detected by the main part of the reflector. In the central part of this cylindrical mirror opposite where the Incandescent lamp sits, according to the invention a spherical cap 1ä (Fig. I to 3) is embedded, its center with the focal point of the main part of the reflector in which the filament of the light bulb is located, collapses. This calotte captures you Part of the luminous flux of the incandescent lamp and radiates it onto the main part of the reflector back so that he detour through this part lighting the distant Reinforced sections of the ceiling.

Um eine langgestreckte rinnenförmige Gestalt des Reflektors zu erzielen und um das vom Hauptteil flach auf die entfernten Teile der Decke gestrahlte Licht nicht durch die obere Kante des gegenüberliegenden zylindrischen Teiles am Austritt aus der Reflektoröffnung zu hindern, werden erfindungsgemäß die äußeren Teile der Paraboloidausschnitte jeder der beiden Gruppen in Stufen 15 und 16 (Abb. 4) nach außen versetzt bis zu einer Tangentialebene 21, die den Hauptteil des Reflektors in der Mitte berührt. Die Stufen werden so konstruiert, daß lediglich die Parameter der stufenweise zurückgesetzten Paraboloidteile vergrößert werden, während ihre Achsrichtungen und der gemeinsame Brennpunkt erhalten bleiben. Die Verbindungsflächen 22 und 23 zwischen den einzelnen zurückgesetzten Paraboloidteilen werden durch Flächen gebildet, die in Richtung der von der Lichtquelle kommenden Strahlen liegen (Abb. 2), also keine Lichtverluste hervorrufen können.In order to achieve an elongated channel-like shape of the reflector and the light shone flat on the distant parts of the ceiling from the main part not through the upper edge of the opposite cylindrical part at the outlet To prevent from the reflector opening, according to the invention, the outer parts of the Paraboloid sections of each of the two groups in stages 15 and 16 (Fig. 4) offset on the outside up to a tangential plane 21, which is the main part of the reflector touched in the middle. The stages are constructed so that only the parameters of the gradually recessed paraboloid parts are enlarged, while their Axial directions and the common focal point are retained. The connecting surfaces 22 and 23 between the individual recessed paraboloid parts are represented by surfaces which lie in the direction of the rays coming from the light source (Fig. 2), so they cannot cause any loss of light.

Ein so ausgebildeter Reflektor würde als obere Lichtaustrittsöffriung auf der Seite des Hauptteiles eine abgestufte Begrenzungskante, wie sie in Abb.4 dargestellt ist, ergeben, was sowohl für die Halterung als auch für eine Umkleidung des Reflektors Schwierigkeiten bereiten würde. Um eine einfache Halterung zu bekommen, ist daher der Reflektor erfindungsgemäß an der oberen Kante des Hauptteiles mit einem Rand 24 (.,1bb. i und 2) versehen, dessen Breite so gewählt ist, daß eine geradlinige Begrenzung der öffnungsebene entsteht. Da auch der gegenüberliegende Rand des zylinderförmigen Teiles geradlinig begrenzt ist, so erhält der Reflektor eine rechteckige Öffnungsebene, die für den Einbau in ein Gehäuse, für die Anbring_ ung von Abschlußgläsern o. dgl. besonders- ist. Der so ausgebildete Reflektorglaskörper kann aus Stabilitätsgründen an den beiden Enden mit Querwänden aus einem Stück hergestellt werden, die unverspiegelt bleiben, um Lichtverluste bei der seitlichen Strahlung zu vermeiden. Durch Aneinandersetzen von Reflektoren können Lichtbänder oder Lichtfiguren zu architektonischen Zwecken gebildet werden.A reflector designed in this way would serve as the upper light outlet opening on the side of the main part a stepped boundary edge, as shown in Fig. 4 is shown, give what both for the bracket and for a casing the reflector would cause difficulties. To get a simple bracket, is therefore the reflector according to the invention on the upper edge of the main part with an edge 24 (., 1bb. i and 2), the width of which is chosen so that a straight-line delimitation of the opening plane is created. There also the opposite Edge of the cylindrical part is bounded in a straight line, so the reflector a rectangular opening level, which is used for installation in a housing, for attachment_ ung of final glasses o. the like. is special. The reflector glass body formed in this way can be made from one piece at both ends with transverse walls for reasons of stability that remain non-reflective to avoid light losses due to lateral radiation to avoid. By juxtaposing reflectors, light strips or light figures can be created be formed for architectural purposes.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Trough-shaped mirror reflector for a punctiform, in particular an electric light source with konfolcalen, which are lined up in steps Reflector parts for evenly illuminating a small distance from him lying surface, characterized in that it is composed of two of theirs Emitting rays of light in non-crossing directions, on both sides of the Light source arranged symmetrically, consisting of paraboloids and for lighting the parts of the surface that are furthest away from the light source Step reflectors and a convex mirror arranged opposite the step reflectors, whose longitudinal axis runs transversely to the emission directions of the step reflectors and which is used to illuminate the parts of the surface that are closer to the light source.

2. Trough-shaped mirror reflector according to claim i, characterized in that in the convex mirror in the vicinity of the light source, in a manner known per se, a spherical cap-shaped one Mirror is arranged, the center of which coincides with the light source.

3. Reflector according to Claims 1 and 2, characterized in that the light exit opening of the mirror body has straight delimiting edges.

4. Reflector according to claim i to 3 made of glass, characterized in that it has transverse walls that remain non-mirrored is made of glass, which together with the reflector form a closed body with a rectangular light exit opening.