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Hintergrund
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinheit und genauer
eine Astrallampe, die bei zahnärztlichen
und anderen medizinischen Behandlungen verwendet wird.
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Eine
bei zahnärztlichen
und anderen medizinischen Behandlungen verwendete Beleuchtungseinheit
ist so ausgebildet, dass die Erzeugung eines Schattens in dem Beleuchtungsbereich
vermieden wird, und wird entsprechend üblicherweise Astrallampe genannt.
Wie in 26 gezeigt, weist eine Astrallampe
dieser Art einen reflektierenden Spiegel aus wärmebeständigem Glas, in diesem Fall
einen Rotations-Parabolspiegel 52, einen Arm 59,
eine Schutzabdeckung 57, einen Zylinder 58 zum
Abschirmen von Licht der Lichtquelle und eine Lichtquelle 51 auf.
Der Parabolspiegel 52 weist eine Mehrzahl von aus flachen
Spiegeln aufgebauten Segmenten 53 auf. Der Arm 59 trägt den Parabolspiegel 52. Die
Lichtquelle 51 besteht aus einer linearen Halogenlampe
oder einer anderen linearen Lichtquelle und wird im Folgenden als
lineare Lichtquelle bezeichnet. Allgemein ist die lineare Lichtquelle 51 vor dem
Brennpunkt des Parabolspiegels 52 angeordnet.
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Der
Rotations-Parabolspiegel 52 ist entlang einem konkaven
Rotationsparaboloid, das durch Rotieren einer vorbestimmten Parabel
um ihren Scheitelpunkt als Mittelpunkt gebildet wird, als Konkavspiegel
ausgebildet. Der Parabolspiegel 52 reflektiert von der
linearen Lichtquelle 51 ausgesandtes Licht auf die lineare
Lichtquelle 51 hin, um einen Lichtpfad 55 zu bilden.
Der Lichtpfad 55 konzentriert Licht auf einen vorbestimmten
Beleuchtungsbereich 56 hin, der von der linearen Lichtquelle 51 entfernt
ist, wodurch nur der bestimmte Teil, d.h. kranke Teil eines Patienten
bestrahlt wird. Selbst wenn die lineare Lichtquelle 51,
die Hand des Arztes oder ein anderer lichtabschirmender Gegenstand
in den Lichtpfad 55 tritt, so dass Licht teilweise nicht
durchgelassen wird, muss der Lichtpfad 55 einen hohen Grad
der Schattenfreiheit und Gleichmäßigkeit
der Beleuchtung sicherstellen können.
Ein "Grad der Schattenfreiheit" ist ein Grad, mit
dem kein Schattenbild in dem Beleuchtungsbereich gebildet wird,
selbst wenn ein lichtabschirmender Gegenstand in einen Lichtpfad mit
einem vorbestimmten Beleuchtungsbereich tritt. Eine "Gleichmäßigkeit
der Beleuchtung" ist
ein Grad, mit dem der reflektierte Lichtstrahl gleichmäßig und theoretisch
in dem Beleuchtungsbereich gestreut wird.
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Die
Größe des Beleuchtungsbereichs 56 des Lichtpfads 55 wird
durch die Position der linearen Lichtquelle 51 bestimmt.
Genauer bildet der von dem Parabolspiegel 52 reflektierte
Lichtstrahl paralleles Licht im Wesentlichen parallel zur Rotationsachse des
Rotationsparaboloids, d.h. der optischen Achse des Parabolspiegels 52,
wenn die lineare Lichtquelle 51 an der Brennposition des
Parabolspiegels 52 angeordnet ist, so dass die Größe des Beleuchtungsbereichs 56 im
Wesentlichen gleich dem oder größer als
der Öffnungsbereich
des Parabolspiegels 52 wird. Wenn die lineare Lichtquelle 51 hinter
der Brennposition angeordnet ist, wird der reflektierte Lichtstrahl gestreut,
und die Größe des Beleuchtungsbereichs 56 wird
größer als
der Öffnungsbereich
des Parabolspiegels 52. Umgekehrt wird der reflektierte
Lichtstrahl konzentriert, wenn die lineare Lichtquelle 51 vor
der Brennposition angeordnet ist, und die Größe des Beleuchtungsbereichs 56 wird
kleiner als der Öffnungsbereich
des Parabolspiegels 52.
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Wenn
eine Astrallampe zur zahnärztlichen Behandlung
verwendet wird, ist die lineare Lichtquelle 51 üblicherweise
vor dem Brennpunkt angeordnet, um den Lichtpfad 55 auf
einen gewünschten
Beleuchtungsbereich 56 zu reduzieren, der kleiner als der
Parabolspiegel 52 ist.
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Als
reflektierender Spiegel einer solchen Astrallampe werden herkömmlicherweise
verschiedene Arten vorgeschlagen, und unter ihnen sind die in den japanischen
Gebrauchsmusterveröffentlichungen
Nr. 61-25123 und 60-31695 und dem offengelegten japanischen Gebrauchsmuster
Nr. 3-88215 offenbarten Konstruktionen des Standes der Technik und
dergleichen bekannt.
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In
einem in der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 61-25123 (im
Folgenden als Stand der Technik 1 bezeichnet) beschriebenen reflektierenden
Spiegel für
eine Astrallampe, wie in 27 gezeigt,
ist eine große
Zahl von aus rechteckigen flachen Spiegeln gebildeten Segmenten 53 teilend
in der Richtung der Hauptachse des Rotations-Parabolspiegels 52 auf
dem Grundparaboloid jedes Rotations-Parabolspiegels 52 gebildet,
um einen hohen Grad der Schattenfreiheit und Gleichmäßigkeit
der Beleuchtung zu erreichen. Jedes rechteckige flache Spiegelsegment 53 weist
eine lange Seite auf, die mit der Nebenachse des Grundparaboloids übereinstimmt.
Die kurze Breite jedes Segments ist auf einen Wert eingestellt,
der der Breite der Hauptachse des durch die Astrallampe gebildeten
Lichtpfads entspricht.
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In
einem in der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 60-31695 beschriebenen
reflektieren Spiegel für
eine Astrallampe (im Folgenden als Stand der Technik 2 bezeichnet)
ist eine große Anzahl
von aus flachen Spiegeln gebildeten Segmenten teilend in der Hauptrichtung
(Richtung der Hauptachse) und der Nebenrichtung (Richtung der Nebenachse)
des Rotations-Parabolspiegels auf dem Grundparaboloid jedes Rotations-Parabolspiegels 52 gebildet,
um einen hohen Grad der Schattenfreiheit und Gleichmäßigkeit
der Beleuchtung zu erreichen. Die langen und kurzen Breiten jedes
Segments sind auf Werte eingestellt, die den Breiten der Haupt-
bzw. Nebenachse des Lichtpfads entsprechen. Mit anderen Worten ist
jedes Segment mit einer solchen Größe gebildet, dass es den reflektierten Lichtstrahl
streuen kann, um den Beleuchtungsbereich des Lichtpfads zu erreichen.
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In
einer in dem offengelegten japanischen Gebrauchsmuster Nr. 3-88215
(im Folgenden als Stand der Technik 3 bezeichnet) beschriebenen
Astrallampe ist eine große
Zahl konvexer reflektierender Flächen
auf der Innenfläche
eines Rotations-Parabolspiegels oder eines elliptischen Rotationsspiegels
in der Hauptrichtung und Nebenrichtung ausgerichtet, um das Licht
in der Nebenrichtung und der Hauptrichtung zu streuen. Die vertikale
Breite (kurze Breite) jeder konvexen reflektierenden Fläche ist
kleiner als ihre horizontale Breite (lange Breite) eingestellt.
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Als
weitere herkömmliche
Einheit ist eine in dem offengelegten japanischen Patent Nr. 2-65856 (im
Folgenden als Stand der Technik 4 bezeichnet) offenbarte Astrallampe
zur zahnärztlichen
Behandlung bekannt. Gemäß diesem
Stand der Technik 4 ist der reflektierende Spiegel aus einem gekrümmten Oberflächenabschnitt,
der einem Operationsfeld entspricht und die Funktion hat, Licht
zu konzentrieren, um die Lichtintensität zu erhöhen, und einem gekrümmten Oberflächenabschnitt,
der einem peripheren Teil des Operationsfeldes entspricht und die Funktion
hat, Licht zu zerstreuen, um die Lichtintensität zu senken, aufgebaut. Der
gekrümmte
Oberflächenabschnitt
mit der Konzentrierfunktion ist aus einer kugelförmigen Oberfläche, einem
Paraboloid, einem Rotationsellipsoid oder dergleichen gebildet. Der
gekrümmte
Oberflächenabschnitt
mit der Lichtstreufunktion ist aus einer kugelförmigen Oberfläche mit
einem Radius größer als
der des gekrümmten Oberflächenabschnitts
mit der Konzentrierfunktion gebildet.
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Trotzdem
ist jeder Stand der Technik 1 bis 4 ungenügend, um einen hohen Grad der
Schattenfreiheit und eine hohe Gleichmäßigkeit der Beleuchtung zu
erreichen.
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Im
Stand der Technik 1, wie in 28 gezeigt,
ist ein Grundparaboloid 54, das die Innenfläche des
Parabolspiegels 52 bildet, ein Rotationsparaboloid mit
einem konstanten Brennpunkt, z.B. einer Brennweite Fa. Eine Mehrzahl
von aus flachen Spiegeln gebildeten Segmenten 53 ist teilend
in der Hauptrichtung des Grundparaboloids 54 auf dem Grundparaboloid 54 gebildet.
Jedes Segment 53 bildet ein Paraboloid, das mit dem Grundparaboloid 54 in
der Richtung der langen Seite identisch ist.
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Licht,
das von einem beliebigen Punkt des Parabolspiegels 52 reflektiert
wird, muss einen Beleuchtungsbereich bilden, selbst an einer Position weit
von dem Parabolspiegel 52 entfernt, um eine gewünschte Breite
kleiner als die Nebenrichtungsbreite des Parabolspiegels 52 aufzuweisen
und das reflektierte Licht mit hoher Genauigkeit auf den Beleuchtungsbereich
hin zu reflektieren. Da jedes Segment 53 jedoch entlang
einem Grundparaboloid 54 in der Richtung seiner langen
Seite gebildet ist, können
diese beiden Anforderungen nicht erfüllt werden.
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In 28 wird
das Segment 53 gebildet, indem das Grundparaboloid 54 verwendet
wird, das ermöglicht,
dass von einem beliebigen Punkt des Parabolspiegels 52 reflektiertes
Licht eine gewünschte Breite
in der Nebenrichtung in dem Beleuchtungsbereich weit von dem Parabolspiegel 52 entfernt
aufweist. Verglichen mit einem Beleuchtungsbereich 56c,
der durch reflektiertes Licht 55c gebildet wird, das an
einem willkürlichen
Punkt P3 auf dem Segment 53 reflektiert wird, das weit
von einer linearen Lichtquelle 51 entfernt ist, wird ein
Beleuchtungsbereich 56a, der durch Licht 55a gebildet
wird, das an einem willkürlichen
Punkt P1 nahe der linearen Lichtquelle 51 reflektiert wird,
jedoch unerwünschterweise nach
unten verschoben. Obwohl 28 nur
die obere Hälfte
des Parabolspiegels 52 zeigt, wird das reflektierte Licht
in der unteren Hälfte
nach oben verschoben, auf entgegengesetzte Weise wie oben beschrieben.
Entsprechend ist die Lichtintensität des Beleuchtungsbereichs
am mittleren Abschnitt am höchsten
und nimmt nach oben und unten ab. Es kann kein hoher Grad der Schattenfreiheit
erhalten werden, und der Beleuchtungsbereich kann nicht mit hoher
Beleuchtungsgleichmäßigkeit
bestrahlt werden.
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Stand
der Technik 2 unterscheidet sich vom Stand der Technik 1 darin,
dass die aus flachen Spiegeln gebildete Mehrzahl von Segmenten auf
dem Grundparaboloid des Rotations-Parabolspiegels teilend in der Hauptrichtung
und Nebenrichtung gebildet ist. Auch in dieser Struktur wird das
Grundparaboloid des Rotations-Parabolspiegels gebildet, indem ein
Paraboloid mit einer vorbestimmten Brennweite verwendet wird. Wenn
jeder reflektierte Lichtstrahl in der Nebenrichtung auf die gleiche
Weise wie im Stand der Technik 1 eine gewünschte Breite innerhalb des
Beleuchtungsbereichs aufweisen soll, wird das reflektierte Licht
unerwünschterweise
in die Nebenrichtung verschoben. Als Ergebnis kann der Beleuchtungsbereich
nicht mit hoher Beleuchtungsgleichmäßigkeit bestrahlt werden.
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Im
Stand der Technik 3 läuft
Licht durch eine große
Anzahl konvexer reflektierender Flächen in den horizontalen und
vertikalen Richtungen auseinander, so dass ein großer Beleuchtungsbereich
erhalten wird. Entsprechend nimmt die Lichtintensität des Beleuchtungsbereichs
ab.
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Stand
der Technik 4 unterscheidet sich vom oben beschriebenen Stand der
Technik 1 und 2 darin, dass der gekrümmten Flächenabschnitt mit der Funktion,
Licht zu konzentrieren, um die Lichtintensität des Operationsbereichs zu
erhöhen,
nur aus einer kugelförmigen
Fläche,
einem Paraboloid, einem Rotationsellipsoid oder dergleichen gebildet
und nicht geteilt ist. Da der Krümmungsradius
der Brennweite des gekrümmten
Flächenabschnitts
jedoch konstant ist, wird das reflektierte Licht auf die gleiche
Weise wie im Stand der Technik 1 und 2 unerwünschterweise verschoben, und
der Beleuchtungsbereich kann nicht mit hoher Beleuchtungsgleichmäßigkeit
bestrahlt werden.
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Eine
Astrallampe gemäß dem Oberbegriff von
Anspruch 1 ist in US-A-S 199 785 sowie in US-A-4 153 929 offenbart.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die oben beschriebenen herkömmlichen
Probleme zu lösen,
und es ist ihr Ziel, eine Astrallampe bereitzustellen, die an verschiedenen
Punkten reflektiertes Licht effizient auf einen gewünschten
Beleuchtungsbereich hin konzentrieren kann, so dass ein hoher Grad
der Schattenfreiheit und Beleuchtungsgleichmäßigkeit erhalten werden kann.
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Um
das obige Ziel zu erreichen, ist gemäß der vorliegenden Erfindung
eine Astrallampe vorgesehen, umfassend eine Lichtquelle und einen
Konkavspiegel zum Reflektieren von Licht, das von der Lichtquelle
ausgesandt wird, und zum Konzentrieren des reflektierten Lichts
auf einer Lichtquellenseite auf einen Beleuchtungsbereich hin, der
von der Lichtquelle entfernt ist,
wobei der Konkavspiegel aus
einer Mehrzahl Konvakspiegeloberflächen gebildet ist, die im Ganzen
einen Rotations-Parabolspiegel bilden, und
wobei die Spiegeloberflächen jeweils
gekrümmte Oberflächen aufweisen,
die das von der Lichtquelle ausgesandte Licht separat reflektieren
und das reflektierte Licht auf einen gesamten Abschnitt des Beleuchtungsbereichs
hin konzentrieren, dadurch gekennzeichnet, dass
die gekrümmten Oberflächen der
Spiegeloberflächen bezogen
auf eine aus einer Mehrzahl gekrümmter Hilfsoberflächen, die
in der gleichen Richtung wie der Konkavspiegel angeordnet sind und
Brennpunkte auf einer Spiegelachse des Konkavspiegels und unterschiedliche
Brennweiten aufweisen, so gebildet sind, dass sie bezogen auf die
eine gekrümmte
Hilfsoberfläche
entlang einer vorbestimmten Richtung gekrümmt sind.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine Vorderansicht eines reflektierenden Spiegels für eine Astrallampe
gemäß einer ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2A ist
eine Schnittansicht entlang der Linie II-II der 1;
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2B ist
eine Schnittansicht entlang der Linie III-III der 1;
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3A ist
eine Ansicht zum Erläutern
von Winkeln, die durch direkt einfallende Lichtstrahlen und reflektierte
Lichtstrahlen gebildet werden;
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3B ist
eine detaillierte Ansicht der 3A;
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4A ist
eine weitere Ansicht zum Erläutern
von Winkeln, die durch direkt einfallende Lichtstrahlen und reflektierte
Lichtstrahlen gebildet werden;
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4B ist
eine detaillierte Ansicht der 4A;
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5 ist
eine Perspektivansicht, die einen Teil einer Spiegelfläche und
ihren Beleuchtungsbereich zeigt;
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6 ist
eine Ansicht, die die Winkel von direkt einfallenden Lichtstrahlen
zeigt, die erhalten werden, wenn die Brennweite der Spiegelfläche kleiner
als ein Abschnitt näher
an dem mittleren Abschnitt ist;
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7 ist
eine Ansicht, die die Winkel von direkt einfallenden Lichtstrahlen
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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8 ist
eine Vorderansicht eines reflektierenden Spiegels für eine Astrallampe
gemäß einer dritten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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9 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie IX-IX der 8;
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10 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie X-X der 8;
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11 ist
eine schematische Perspektivansicht, die eine Spiegelfläche und
den Beleuchtungsbereich eines Bestrahlungsdurchgangs zeigen;
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12 ist
eine Vorderansicht eines reflektierenden Spiegels für eine Astrallampe
gemäß einer vierten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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13 ist
eine Perspektivansicht einer Spiegelfläche;
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14 ist
eine Vorderansicht eines reflektierenden Spiegels für eine Astrallampe
gemäß einer fünften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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15 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie XV-XV der 14;
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16 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie XVI-XVI der 14;
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17 ist
eine Perspektivansicht, die eine Spiegelfläche und den Beleuchtungsbereich
eines Lichtpfads zeigt;
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18 ist
eine Vorderansicht eines reflektierenden Spiegels für eine Astrallampe
gemäß einer sechsten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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19 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie XIX-XIX der 18;
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20 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie XX-XX der 18;
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21 ist
eine Perspektivansicht, die eine Spiegelfläche und den Beleuchtungsbereich
eines Lichtpfads zeigt;
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22 ist
eine Vorderansicht eines reflektierenden Spiegels für eine Astrallampe
gemäß einer siebten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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23 ist
eine Perspektivansicht, die eine Spiegelfläche und den Beleuchtungsbereich
eines Lichtpfads zeigt;
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24 ist
eine Vorderansicht eines reflektierenden Spiegels für eine Astrallampe
gemäß einer achten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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25 ist
eine Perspektivansicht, die eine Spiegelfläche und den Beleuchtungsbereich
eines Lichtpfads zeigt;
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26 ist
eine Ansicht, die eine allgemein verwendete Astrallampe zeigt;
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27 ist
eine Ansicht, die die äußere Erscheinung
eines herkömmlichen
reflektierenden Spiegels zeigt; und
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28 ist
eine Ansicht, die Einfalls- und Reflexionswinkel von Strahlen in
einem herkömmlichen reflektierenden
Spiegel für
eine Astrallampe zeigt.
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Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
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Die
vorliegende Erfindung wird detailliert durch in den begleitenden
Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen
beschrieben.
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1 zeigt
den reflektierenden Spiegel einer Astrallampe gemäß einer
ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. 2A und 2B zeigen
diesen reflektierenden Spiegel im Schnitt. 3A und 3B zeigen
durch direkt einfallende Lichtstrahlen und reflektierte Lichtstrahlen
gebildete Winkel. 5 zeigt einige Segmente und
den Beleuchtungsbereich eines Lichtpfads. Mit Bezug auf 1, 2A und 2B, 3A und 3B und 5 ist
ein reflektierender Spiegel 10 für eine Astrallampe aus einem
Rotations-Parabolspiegel 11, einer linearen Lichtquelle 1,
einer durchsichtigen Abdeckung 12 und dergleichen aufgebaut.
Der Parabolspiegel 11 besteht aus wärmebeständigem Glas oder dergleichen.
Die lineare Lichtquelle 1 ist vor dem Parabolspiegel 11 angeordnet.
Die Abdeckung 12 schirmt direkt einfallendes Licht ab,
das von der linearen Lichtquelle 1 ausgesandt wird. Der
reflektierende Spiegel 10 wird auf die gleiche Weise wie
in der oben beschriebenen 26 von
einem Arm (nicht gezeigt) getragen.
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Der
Parabolspiegel 11 ist von vorn gesehen in ein horizontal
längliches
Rechteck mit Haupt- und Nebenachsen
gebildet und bildet einen Konkavspiegel 13, dessen Innenfläche eine
konkav auf den mittleren Abschnitt hin gekrümmte Fläche bildet. Der Konkavspiegel 13 besteht
aus einer Mehrzahl Konkavspiegelflächen, die als Ganzes einen
Rotations-Parabolspiegel bilden. Jede Spiegelfläche weist eine gekrümmte Fläche zum
Reflektieren von Licht, das von der linearen Lichtquelle 1 ausgesandt
wird, auf einen gesamten Beleuchtungsbereich 6 hin und zum
Konzentrieren des reflektierten Lichts auf. In dem Beispiel der 1 ist
der Konkavspiegel 13 in eine Mehrzahl Segmente 14 (14a, 14b, 14c,
... 14s) aufgeteilt, von denen jedes eine angemessene Breite W
in der Hauptrichtung aufweist und in der Nebenrichtung in eine Region
I, Regionen II und Regionen III aufgeteilt ist. Die jeweiligen Regionen
bilden Spiegelflächen
A, B und C in Übereinstimmung
mit einem herkömmlicherweise
bekannten Verfahren wie z.B. Dampfablagerung. In der folgenden Beschreibung wird
die horizontale Richtung des Konkavspiegels 13 als Hauptrichtung
bezeichnet, und die vertikale Richtung senkrecht dazu wird als Nebenrichtung
bezeichnet. In 1 entspricht die Hauptrichtung
des Konkavspiegels 13 der Hauptachse, und seine Nebenrichtung
entspricht der Nebenachse. Die Hauptrichtung und die Nebenrichtung
können
jedoch in jeder beliebigen Richtung eingestellt werden.
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Wie
in 3B gezeigt, sind die auf den Segmenten 14 gebildeten
Spiegelflächen
A, B und C bezogen auf gekrümmte
Hilfsflächen
Sa, Sb und Sc mit unterschiedlichen Brennweiten Fa, Fb und Fc (Fa > Fb > Fc) auf konkave Weise
entlang einer vorbestimmten Richtung gebildet, in diesem Fall der
Nebenrichtung. Die gekrümmten
Hilfsflächen
Sa, Sb und Sc weisen Brennpunkte auf einer Spiegelachse 13A des
Konkavspiegels 13 auf und sind so angeordnet, dass sie
in der gleichen Richtung wie der Konkavspiegel 13 gekrümmt sind.
Die Spiegelfläche
A, die der linearen Lichtquelle 1 am nächsten ist, ist bezogen auf
die gekrümmte
Hilfsfläche
Sa mit der längsten
Brennweite Fa so gebildet, dass sie bezogen auf die gekrümmte Hilfsfläche Sa entlang
einer vorbestimmten Richtung gekrümmt ist, in diesem Fall der
Nebenrichtung (d.h. entlang der langen Seite der Segmente 14).
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Die
Spiegelflächen
C, die von der linearen Lichtquelle 1 am weitesten entfernt
sind, sind bezogen auf die gekrümmte
Hilfsfläche
Sc mit der kürzesten
Brennweite Fc so gebildet, dass sie bezogen auf die gekrümmte Hilfsfläche Sc entlang
der Nebenrichtung gekrümmt
sind. Die dazwischen liegenden Spiegelflächen B sind bezogen auf die
gekrümmte
Hilfsfläche
Sb mit der mittleren Brennweite Fb so gebildet, dass sie bezogen
auf die gekrümmte
Hilfsfläche
Sb entlang der Nebenrichtung gekrümmt sind. Diese Spiegelflächen A,
B und C sind in der Hauptrichtung senkrecht zur Nebenrichtung flach
ausgebildet. Jede gekrümmte
Hilfsfläche
kann eine beliebige gekrümmte
Fläche
sein, solange es eine gekrümmte
Fläche mit
einem Brennpunkt ist, und kann, anders als ein durch Rotieren einer
vorbestimmten Parabel gebildetes Rotationsparaboloid, ein elliptisches
Paraboloid oder Hyperboloid sein.
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Jedes
Segment 14 weist eine solche Breite W auf, dass es einen
reflektierten Lichtstrahl entsprechend der langen Breite des Beleuchtungsbereichs 6 eines
Lichtpfads 5 ausstrahlen kann.
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Die
lineare Lichtquelle 1 besteht aus einer linearen Halogenlampe,
einer Kryptonlampe oder dergleichen und ist so angeordnet, dass
die Längsrichtung
ihres Glühfadens
mit der Hauptrichtung des Konkavspiegels 13 übereinstimmt
und dass sie sich vor dem Brennpunkt des Konkavspiegels 13 befindet.
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Auf
diese Weise besteht der Konkavspiegel 13 des Parabolspiegels 11 in
dieser Ausführungsform
aus der Mehrzahl Konkavspiegelflächen
A, B und C, die in jedem der Segmente 14a, 14b, 14c,
... und 14s teilend entlang den langen Seiten gebildet sind.
Die jeweiligen Spiegelflächen
reflektieren Licht, das von der linearen Lichtquelle 1 ausgesandt
wird, auf den gesamten Beleuchtungsbereich 6 hin und konzentrieren
das reflektierte Licht. Da die gekrümmten Flächen der jeweiligen Spiegelflächen getrennt gesetzt
sind, kann ein Beleuchtungsbereich mit einer gewünschten Breite enger als die
Breite des Rotations-Parabolspiegels in der Nebenrichtung erhalten werden,
und die reflektierten Lichtstrahlen können mit hoher Genauigkeit
auf den Beleuchtungsbereich hin konzentriert werden, was die beiden
Anforderungen gleichzeitig erfüllt.
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Verglichen
mit einem herkömmlichen
Fall, in dem der Rotations-Parabolspiegel aus einem Grundparaboloid
So gebildet ist, kann daher von der linearen Lichtquelle 1 ausgesandtes
Licht hocheffizient separat auf den gewünschten Beleuchtungsbereich 6 hin
konzentriert werden, ohne dass in dem Beleuchtungsbereich ein Positionsfehler
verursacht wird. Als Ergebnis wird kein Schattenbild der linearen
Lichtquelle 1 oder eines lichtabschirmenden Objekts wie z.B.
einer Hand in dem Lichtpfad 5 gebildet, so dass ein hoher
Grad an Schattenfreiheit erhalten werden und der Beleuchtungsbereich 6 mit
höherer
Beleuchtungsgleichmäßigkeit
bestrahlt werden kann. Ein Verfahren zum Bilden von Spiegelflächen ist
nicht auf die obige Beschreibung beschränkt, sondern es sind verschiedene
Arten von Bildungsverfahren möglich.
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Wie
in 3B gezeigt, sind die Spiegelflächen A, B und C bezogen auf
eine der gekrümmten Hilfsflächen Sa,
Sb und Sc mit den verschiedenen Brennweiten gebildet. Daher kann
eine gekrümmte Oberfläche, die
von der linearen Lichtquelle 1 ausgesandtes Licht mit hoher
Genauigkeit auf den Beleuchtungsbereich 6 hin reflektiert,
leicht in jede Spiegelfläche
gesetzt werden. Eine Spiegelfläche,
die der linearen Lichtquelle 1 in der Nebenrichtung näher ist, d.h.
näher dem
Konkavspiegel 13, verwendet eine gekrümmte Hilfsfläche mit
einer längeren
Brennweite. Verglichen mit dem herkömmlicherweise verwendeten Grundparaboloid
So kann eine Spiegelfläche näher der
Spiegelachse des Konkavspiegels 13 daher einen größeren Winkel,
d.h. einen größeren Neigungswinkel,
mit der Spiegelachse und der Spiegeloberfläche bilden. Selbst wenn die
lineare Lichtquelle 1 senkrecht zur Spiegelachse 13A angeordnet
ist, kann der vertikale Positionsfehler des Beleuchtungsbereichs 6 deutlich
verringert werden.
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Die
Brennweite der gekrümmten
Hilfsfläche, auf
die sich jede Spiegelfläche
bezieht, kann unter den jeweiligen Spiegelflächen kontinuierlich geändert werden
oder unter Gruppen, die jeweils aus einer Mehrzahl Spiegelflächen gebildet
sind, schrittweise geändert
werden.
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Die
Spiegelflächen
A, B und C sind so gebildet, dass sie nur in eine Richtung gekrümmt sind,
d.h. in diesem Fall der Nebenrichtung, und in der Hauptrichtung
linear sind. Entsprechend bildet der Abschnitt jeder Spiegelfläche einen
gebogenen kurzen Steifen, so dass jede Spiegelfläche reflektiertes Licht nur
in einer gewünschten
Richtung auf den Beleuchtungsbereich 6 hin reduzieren kann.
Da die Breiten der Spiegelflächen
A, B und C in einer vorbestimmten Richtung, d.h. in diesem Fall
der Hauptrichtung, von vorn gesehen gleich eingestellt sind, kann
ein Beleuchtungsbereich 6 mit einer mit diesen im Wesentlichen
gleichen Breite in dieser Richtung leicht erhalten werden.
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In 3A und 3B werden
die Scheitelpunkte Ta, Tb und Tc der jeweiligen gekrümmten Hilfsflächen auf
der Spiegelachse 13A verschoben, so dass die gekrümmten Hilfsachsen
Sa, Sb und Sc einander auf den Grenzflächen zwischen den Spiegelflächen A,
B und C schneiden. Die Spiegelflächen A,
B und C verlaufen daher kontinuierlich durch diese Grenzflächen, um
den glatten Konkavspiegel 13 zu bilden, so dass sie Licht
gleichmäßig auf
den Beleuchtungsbereich 6 hin konzentrieren.
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Diesbezüglich, wie
in 4A und 4B gezeigt,
können
die jeweiligen gekrümmten
Hilfsflächen
so angeordnet sein, dass sich ihre Scheitelpunkte in einer Position
T auf der Spiegelachse 13A befindet. In diesem Fall kann
eine Spiegelfläche
näher der
Spiegelachse des Konkavspiegels 13 verglichen mit dem Fall
der 3A und 3B einen
größeren Neigungswinkel
bilden und einen größeren Abstand
von der linearen Lichtquelle 1 aufweisen. Im Fall der 4A und 4B wird
daher in einer Spiegelfläche
nahe der Spiegelachse des Konkavspiegels 13 der Streuwinkel
des von der linearen Lichtquelle 1 zum Auftreffen auf die
Spiegelfläche
ausgesandten Lichts verringert. Eine Differenz des Streuwinkels
nimmt durch alle Regionen des Konkavspiegels 13 ab, um
Licht von allen Spiegelflächen
mit hoher Genauigkeit auf die Beleuchtungsbereiche hin zu reflektieren.
Eine weitere hervorragende lichtkonzentrierende Leistung kann mit
dem ganzen Konkavspiegel erhalten werden.
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In
der oben beschriebenen Ausführungsform sind
die Spiegelflächen
A, B und C entlang den langen Seiten der Segmente 14 so
gebildet, dass ihre Brennweiten auf die Mitte hin zunehmen, und
die lineare Lichtquelle 1 ist so angeordnet, dass ihre Längsrichtung
mit der Richtung der Nebenachse des Konkavspiegels 13 übereinstimmt.
Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt, und
die Brennweiten der Spiegelflächen
A, B und C entlang den langen Seiten der Segmente 14 können von
der Mitte zu den Außenseiten
hin zunehmen. Wenn die lineare Lichtquelle 1 entlang der
Nebenrichtung des Grundparaboloids angeordnet ist, wie in 6 gezeigt,
ist sie dem Mittelpunktsstrahl um so näher, je näher sie der linearen Lichtquelle 1 ist.
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Daher
werden Winkel γ, β und α (oder die Winkel
von reflektierten Lichtstrahlen) der direkt einfallenden Lichtstrahlen,
die auf willkürliche
Punkte P4, P5 und P6 der jeweiligen Abschnitte A, B und C einfallen,
im Wesentlichen nicht gleich einander (γ < β < α), und die
reflektierten Lichtstrahlen werden nach unten verschoben, um den
Beleuchtungsbereich 6 des Lichtpfads 5 zu vergrößern. Unter
der Annahme, dass der durch den Abschnitt A mit der Brennweite Fa
bestrahlte Beleuchtungsbereich als Bezug definiert wird, werden
die reflektierten Lichtstrahlen, die durch die anderen Abschnitte
B und C reflektiert werden, in diesem Fall nach unten verschoben,
und entsprechend kann keine hohe Beleuchtungsgleichmäßigkeit
erhalten werden. Es ergibt sich jedoch kein Problem, soweit dieser
reflektierende Spiegel als reflektierender Spiegel für eine Astrallampe
verwendet wird, die eine hohe zentrale Lichtintensität aufweist.
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Wie
in der in 7 gezeigten zweiten Ausführungsform
gezeigt, können
Winkel γ, β und α (oder die
Winkel von reflektierten Lichtstrahlen) der direkt einfallenden
Lichtstrahlen, die auf willkürliche Punkte
P4, P5 und P6 jeweiliger Abschnitte A, B und C einfallen, im Wesentlichen
gleich miteinander gemacht werden (γ ≒ β ≒ α ), wenn eine lineare Lichtquelle 1 entlang
der optischen Achse eines Grundparaboloids angeordnet ist. Daher
werden die Lichtstrahlen, die von den Punkten P4, P5 und P6 reflektiert
werden, nicht nach unten verschoben und können die gesamte Region eines
Beleuchtungsbereichs 6 in der vertikalen Richtung gleichmäßig bestrahlen.
Wenn die lineare Lichtquelle 1 entlang einer Spiegelachse 13A angeordnet
ist, wird in dem Beleuchtungsbereich 6 kein Schattenbild
gebildet, selbst wenn die lineare Lichtquelle 1 oder ein
lichtabschirmender Gegenstand wie z.B. eine Hand in einen Lichtpfad 5 eintritt,
so dass ein hoher Grad der Schattenfreiheit erreicht werden kann.
Wenn der Grad der Schattenfreiheit erhöht wird, wird die Lichtintensität des gesamten
Beleuchtungsbereichs des Lichtpfads 5 gleichmäßig, so
dass eine größere Gleichmäßigkeit der
Beleuchtung erhalten werden kann.
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8 zeigt
einen reflektierenden Spiegel für eine
Astrallampe gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 9 und 10 zeigen
den reflektierenden Spiegel der 8 im Schnitt. 11 zeigt
Spiegelflächen
und einen Beleuchtungsbereich eines Lichtpfads. In dieser Ausführungsform
ist die konkave gekrümmte
Fläche
(der Konkavspiegel 13) eines Rotations-Parabolspiegels 11 in
drei Regionen I, II und III in der Hauptrichtung geteilt, und die
jeweiligen Regionen bilden fünf
Spiegelflächen 20 (20a bis 20e)
für reflektierendes
Licht, das von einer linearen Lichtquelle 1, die entlang
der Hauptrichtung angeordnet ist, auf einen vorbestimmten Beleuchtungsbereich 6 hin
ausgesandt wird. Die Spiegelflächen 20a bis 20e bilden
rechteckige Parabolspiegel, die jeweils kurze Seiten, die mit den
Breiten der Regionen I, II und III übereinstimmen, die in der Hauptrichtung
der konkaven gekrümmten
Oberflächen
geteilt sind, und lange Seiten, die mit der Nebenrichtung der konkaven
gekrümmten
Oberflächen übereinstimmen, aufweisen.
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Die
Spiegelflächen 20a bis 20e sind
so gebildet, dass sie in der Nebenrichtung entlang vorbestimmten
gekrümmten
Oberflächen
gekrümmt
sind. Weiterhin sind die Spiegelflächen 20a bis 20e so
gebildet, dass eine, die dem Mittelpunkt der konkaven gekrümmten Oberfläche näher ist,
entlang der Hauptrichtung bezogen auf eine gekrümmte Hilfsfläche mit
einer größeren Brennweite
gekrümmt
ist. Daher sind die Brennweiten der Spiegelflächen 20a und 20e auf
beiden Seiten Fc, die Brennweiten der Spiegelflächen 20b und 20d in
den Spiegelflächen 20a und 20e sind
Fb, und die Brennweite der mittleren Spiegelfläche 20c ist Fa (Fa > Fb > Fc). Die Brennweiten
der jeweiligen Spiegelflächen 20a bis 20e unterscheiden
sich entsprechend, und ein Spiegel näher dem Mittelpunkt des Konkavspiegels
weist eine größere Brennweite
auf.
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In
dieser Anordnung sind die Konkavspiegelflächen 20a bis 20e gebildet,
deren Brennweiten zunehmen, wenn sie dem Mittelpunkt in der Hauptrichtung
näher sind,
und eine Spiegelfläche,
die dem Mittelpunkt näher
ist, kann einen größeren Neigungswinkel
aufweisen. Als Ergebnis kann von der linearen Lichtquelle 1 ausgesandtes
und von den Spiegelflächen 20a bis 20e reflektiertes
Licht auf die gleiche Weise wie in der in 1 gezeigten
ersten Ausführungsform
mit hoher Genauigkeit auf den gewünschten Beleuchtungsbereich 6 hin
konzentriert werden, und eine Verschiebung im Beleuchtungsbereich,
insbesondere in der Hauptrichtung, kann deutlich verringert werden.
Da die Spiegelflächen 20a bis 20e auch in
der Nebenrichtung gekrümmt
sind, kann, verglichen mit einem Fall, in dem in einer Richtung gekrümmte Spiegelflächen verwendet
werden, Licht noch effizienter konzentriert werden. In dieser Ausführungsform
ist die lineare Lichtquelle 1 entlang der Hauptrichtung
angeordnet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt, sondern kann
entlang der Nebenrichtung angeordnet sein.
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12 zeigt
einen reflektierenden Spiegel für
eine Astrallampe gemäß einer
vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, und 13 zeigt
Spiegelflächen.
In dieser Ausführungsform
ist die konkave gekrümmte
Fläche
(der Konkavspiegel 13) eines Rotations-Parabolspiegels 11 in drei
Regionen I, II und III in der Nebenrichtung geteilt, und die jeweiligen
Regionen bilden fünf
Spiegelflächen 21 (21a bis 21e)
für reflektierendes
Licht, das von einer linearen Lichtquelle 1 auf einen vorbestimmten
Beleuchtungsbereich 6 hin ausgesandt wird. Die Spiegelflächen 21a bis 21e bilden
rechteckige Parabolspiegel, die jeweils kurze Seiten, die mit den
Breiten der Regionen I, II und III übereinstimmen, die in der Nebenrichtung
der konkaven gekrümmten
Oberflächen
geteilt sind, und lange Seiten, die mit der Hauptrichtung der konkaven
gekrümmten
Oberfläche übereinstimmen,
aufweisen.
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Die
Spiegelflächen 21a bis 21e sind
so gebildet, dass sie in der Hauptrichtung entlang vorbestimmten
gekrümmten
Oberflächen
gekrümmt
sind. Weiterhin sind die Spiegelflächen 21a bis 21e so
gebildet, dass eine, die dem Mittelpunkt der konkaven gekrümmten Oberfläche näher ist,
entlang ihrer Nebenrichtung bezogen auf eine gekrümmte Hilfsfläche mit
einer größeren Brennweite
gekrümmt
ist. Daher ist die Brennweite der Spiegelfläche 21c, die sich
am Mittelpunkt der konkaven gekrümmten
Oberfläche befindet,
Fa, die Brennweiten der Spiegelflächen 21b und 21d,
die sich über
und unter der Spiegelfläche 21c befinden,
sind Fb, und die Brennweiten der Spiegelflächen 21a und 21e in
den höchsten
und niedrigsten Abschnitten sind Fc (Fa > Fb > Fc).
Die Brennweiten der jeweiligen Spiegelflächen 21a bis 21e unterscheiden
sich entsprechend, und eine Spiegelfläche näher dem Mittelpunkt des Konkavspiegels
weist eine größere Brennweite
auf. Obwohl die lineare Lichtquelle 1 entlang der Hauptrichtung
des Konkavspiegels angeordnet ist, kann sie entlang der Nebenrichtung
angeordnet sein.
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In
dieser Struktur sind die Konkavspiegelflächen 21a bis 21e gebildet,
deren Brennweiten zunehmen, wenn sie dem Mittelpunkt in der Nebenrichtung näher sind,
so dass eine Spiegelfläche,
die dem Mittelpunkt näher
ist, einen größeren Neigungswinkel aufweisen
kann. Als Ergebnis kann von der linearen Lichtquelle 1 ausgesandtes
und von den Spiegelflächen 21a bis 21e reflektiertes
Licht auf die gleiche Weise wie in den in 1 und 8 gezeigten
ersten und dritten Ausführungsformen
mit hoher Genauigkeit auf einen gewünschten Beleuchtungsbereich 6 hin
konzentriert werden, und eine Verschiebung im Beleuchtungsbereich,
insbesondere in der Nebenrichtung, kann deutlich verringert werden.
Da die Spiegelflächen 21a bis 21e auch
in der Hauptrichtung gekrümmt
sind, kann, verglichen mit einem Fall, in dem in einer Richtung
gekrümmte
Spiegelflächen verwendet
werden, Licht noch effizienter konzentriert werden.
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14 zeigt
einen reflektierenden Spiegel für
eine Astrallampe gemäß einer
fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 15 und 16 zeigen
den reflektierenden Spiegel der 14 im
Schnitt, und 17 zeigt Spiegelflächen und
den Beleuchtungsbereich eines Lichtpfads. In dieser Ausführungsform
ist die konkave gekrümmte Fläche (der
Konkavspiegel 13) eines Rotations-Parabolspiegels 11 in
der Hauptrichtung und der Nebenrichtung in eine Vielzahl von Regionen
geteilt, und die jeweiligen Regionen bilden eine Vielzahl Spiegelflächen 22 zum
Reflektieren des von einer linearen Lichtquelle 1 ausgesandten
Lichts auf einen vorbestimmten Beleuchtungsbereich 6 hin.
Die Spiegelflächen 22 weisen
rechteckige Formen auf, die mit denen der jeweiligen Regionen des
Konkavspiegels identisch sind, und bilden einen aus einer kugelförmigen Fläche oder
einem Paraboloid gebildeten Konkavspiegel.
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Die
Brennweiten der jeweiligen Spiegelflächen 22 unterscheiden
sich, und eine Spiegelfläche, die
dem Mittelpunkt des Konkavspiegels näher ist, weist eine größere Brennweite
auf. Die Brennweiten der Spiegelflächen 22 sind Fa, Fb
bzw. Fc (Fa > Fb > Fc) von der mittleren
Spiegelfläche
bis zu den peripheren Spiegelflächen
in der Hauptrichtung und Fa', Fb' und Fc' (Fa' > Fb' > Fc') in der Nebenrichtung. Obwohl die lineare
Lichtquelle 1 entlang der Hauptrichtung des Konkavspiegels
angeordnet ist, kann sie entlang der Nebenrichtung angeordnet sein.
Die Brennweiten Fa und Fa' in
der Hauptrichtung und der Nebenrichtung der Spiegelfläche, die
sich nahe dem Mittelpunkt des Konkavspiegels befindet, können den
gleichen Wert aufweisen (Fa = Fa').
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In
dem reflektierenden Spiegel für
die Astrallampe, die diese Struktur aufweist, unterscheiden sich
die Brennweiten der jeweiligen Spiegelflächen 22 derart, dass
eine, die dem Mittelpunkt des Konkavspiegels näher ist, eine größere Brennweite
aufweist. Daher weist eine Spiegelfläche, die dem Mittelpunkt näher ist,
einen größeren Abstand
zu der linearen Lichtquelle 1 und entsprechend einen größeren Neigungswinkel
auf. Deshalb kann von der linearen Lichtquelle 1 ausgesandtes
und von den Spiegelflächen 22 reflektiertes
Licht auf die gleiche Weise wie in den in 1, 8 und 12 gezeigten
ersten, dritten und vierten Ausführungsformen
mit hoher Genauigkeit auf einen gewünschten Beleuchtungsbereich 6 hin
konzentriert werden, und eine Verschiebung in dem Beleuchtungsbereich,
insbesondere sowohl in der Hauptrichtung als auch in der Nebenrichtung,
kann deutlich verringert werden. Da die jeweiligen Spiegelflächen sowohl
in der Hauptrichtung als auch in der Nebenrichtung gekrümmt sind,
kann das Licht, verglichen mit einem Fall, in dem in einer Richtung
gekrümmte
Spiegelflächen
verwendet werden, sehr effizient konzentriert werden.
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18 zeigt
einen reflektierenden Spiegel für
eine Astrallampe gemäß einer
sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, 19 und 20 zeigen
den reflektierenden Spiegel der 18 im
Schnitt, und 21 zeigt Spiegelflächen und
den Beleuchtungsbereich eines Lichtpfads. In der sechsten Ausführungsform
ist die konkave gekrümmte
Fläche
(Konkavspiegel 13) eines Rotations-Parabolspiegels 11 konzentrisch
in drei Regionen um einen Mittelpunkt 0 der konkaven gekrümmten Fläche geteilt,
und die jeweiligen Regionen bilden drei Spiegelflächen 23 (23a bis 23c)
zum Reflektieren von Licht, das von einer linearen Lichtquelle 1 ausgesandt
wird, auf einen vorbestimmten Beleuchtungsbereich 6 hin.
Von den Spiegelflächen 23a bis 23c weist
die Spiegelfläche 23c eine
kreisartige Form auf, die Spiegelfläche 23b weist eine
ringartige Form auf, und die Spiegelfläche 23c weist an ihrem
Mittelpunkt ein kreisförmiges
Loch auf. Die äußere Form der
Spiegelfläche 23c stimmt
mit der äußeren Form des
Parabolspiegels 11 überein.
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Die
Spiegelflächen 23a bis 23c sind
so gebildet, dass eine, die dem Mittelpunkt der konkaven gekrümmten Oberfläche näher ist,
mit Bezug auf eine gekrümmte
Hilfsfläche
mit einer größeren Brennweite
entlang der radialen Richtung (der Richtung des Durchmessers) von
dem Scheitelpunkt (Mittelpunkt) auf den Umfangsabschnitt hin gekrümmt ist.
Von den Spiegelflächen 23a bis 23c weist
eine, die dem Mittelpunkt der konkaven gekrümmten Fläche näher ist, eine größere Brennweite
auf Die Spiegelflächen 23a bis 23c können einen
elliptischen Rotations-Parabolspiegel bilden, wie in einer in 22 und 23 gezeigten
siebten Ausführungsform.
Wahlweise können die
Spiegelflächen 23a bis 23c eine
rechteckige Form mit einer langen Seite bilden, die auf die gleiche Weise
wie in einer in 24 und 25 gezeigten achten
Ausführungsform
mit der Hauptrichtung der konkaven gekrümmten Fläche (Konkavspiegel 13) des
Parabolspiegels 11 übereinstimmt.
Obwohl die lineare Lichtquelle 1 entlang der Hauptrichtung
des Konkavspiegels angeordnet ist, kann sie auch entlang der Nebenrichtung
angeordnet sein.
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In
dieser Anordnung sind die Konkavspiegelflächen 23a bis 23c,
deren Brennweiten zunehmen, wenn sie dem Mittelpunkt näher sind,
so gebildet, dass eine Spiegelfläche,
die dem Mittelpunkt näher ist,
einen größeren Neigungswinkel
aufweisen kann. Auf die gleiche Weise wie in den in 1, 8, 12 und 14 gezeigten
ersten, dritten, vierten und fünften
Ausführungsformen
kann Licht, das von der linearen Lichtquelle 1 ausgesandt
und von den Spiegelflächen 23a bis 23c reflektiert
wird, mit hoher Genauigkeit auf einen gewünschten Beleuchtungsbereich
hin konzentriert werden. Deshalb wird in dem Lichtpfad 5 mit
dem vorbestimmten Beleuchtungsbereich 6 kein Schattenbild
durch die lineare Lichtquelle 1 oder ein lichtabschirmendes
Objekt wie z.B. eine Hand gebildet, und es kann ein hoher Nicht-Bild-Grad erreicht werden.
Außerdem
kann der Beleuchtungsbereich 6 mit hoher Beleuchtungsgleichmäßigkeit
bestrahlt werden.
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Obwohl
die Spiegelflächen 14, 20, 21, 22 und 23 in
den oben beschriebenen Ausführungsformen
Rotationsparaboloide bilden, brauchen sie keine vollständigen Rotationsparaboloide
zu bilden, sondern können
gekrümmte
Flächen
bilden, die Rotationsparaboloiden nahe kommen.
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Obwohl
die konkave gekrümmte
Oberfläche, d.h.
der Konkavspiegel 13, des Parabolspiegels 11 in drei
Regionen I, II und II mit unterschiedlichen Brennweiten definiert
ist, können
sie als vier oder mehr Regionen definiert sein. Die Brennweiten
sind nicht auf Fa, Fb und Fc sowie Fa', Fb' und
Fc' beschränkt, sondern
können
verändert
werden, wenn dies durch die Konstruktion notwendig ist.
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Wie
oben beschrieben wurde, bildet in der Astrallampe gemäß der vorliegenden
Erfindung eine Mehrzahl Konkavspiegelflächen den Konkavspiegel eines
Rotations-Parabolspiegels, und diese Spiegelflächen reflektieren jeweils von
der linearen Lichtquelle ausgesandtes Licht und konzentrieren das
reflektierte Licht auf den gesamten Abschnitt eines gewünschten
Beleuchtungsbereichs hin. Wenn die gekrümmten Flächen der jeweiligen Spiegelflächen getrennt
gesetzt sind, kann ein Beleuchtungsbereich mit einer gewünschten
Breite, die kleiner als die Breite des Rotations-Parabolspiegels
in einer vorbestimmten Richtung (z.B. der Nebenrichtung) ist, erhalten
werden, und das reflektierte Licht kann mit hoher Genauigkeit auf
den Beleuchtungsbereich konzentriert werden, was zwei Anforderungen
gleichzeitig erfüllt.
Selbst wenn die lineare Lichtquelle oder ein lichtabschirmender
Gegenstand in den Lichtpfad eintritt, wird daher kein Schattenbild
in dem Beleuchtungsbereich gebildet, wodurch der Grad der Schattenfreiheit
verbessert wird. Wenn der Grad der Schattenfreiheit erhöht wird,
kann der Beleuchtungsbereich sehr gleichmäßig bestrahlt werden, so dass
die Beleuchtungsgleichmäßigkeit
verbessert wird. Daher kann die vorliegende Erfindung angemessen
in zahnärztlichen
und anderen medizinischen Behandlungen verwendet werden.