DE744676C

DE744676C - Reflective surface for display boards

Info

Publication number: DE744676C
Application number: DEJ65149D
Authority: DE
Inventors: Dr Georg Jaeckel
Original assignee: GEORG JAECKEL DR
Current assignee: GEORG JAECKEL DR
Priority date: 1939-07-15
Filing date: 1939-07-15
Publication date: 1944-01-22

Description

Rückstrahlfläche für Anzeigetafeln Die gleichmäßige Ausleuchtung von begrenzten Flächen durch eine in nächster Nähe befindliche Lampe ist für die Technik eine schwierige Aufgabe. Man sieht dies z. B. an der ungleichmäßigen Beleuchtung von Nummernschildern an Automobilen und Fahrplantafeln auf Bahnhöfen. Unterschiede in der Beleuchtungsstärke im Verhältnis z : zoo sind hierbei keine Seltenheit, weil bei den Flächenteilen, die von der Lichtquelle weit entfernt sind, auch der Einfallswinkel ungünstiger ist als in urimittelbarer Nähe der Lichtquelle, die sich meist in geringem Abstand vor der beleuchteten Fläche befindet.Reflective surface for display boards The uniform illumination of limited areas by a nearby lamp is for the technology a difficult task. You can see this z. B. the uneven lighting of license plates on automobiles and timetable boards at train stations. differences in the illuminance in the ratio z: zoo are not uncommon because for the parts of the surface that are far away from the light source, also the angle of incidence is more unfavorable than in the immediate vicinity of the light source, which is mostly in a low position Distance in front of the illuminated area.

Die zum Allgemeingut der Technik gehörige Vorschaltung von mattierten; lichtdurchlässigen Scheiben vor die Lichtquelle zwecks Zerstreuung der Lichtstrahlen und damit verbundener Ausgleichung von Lichtflecken liefert nur unzulängliche und mit großem Lichtverlust verbundene Abhilfe des Mißständes.The upstream connection of matted; translucent panes in front of the light source for the purpose of dispersing the light rays and the associated adjustment of light spots delivers only inadequate and remedy of the grievance associated with great loss of light.

Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieses Mangels und erreicht den Zweck bei Verzicht- auf direkte Beleuchtung, wie- für Beleuchtung im durchscheinenden Licht bekannt, durch feste Zuordnung einer Rückstrahlfläche zur Anzeigetafel, welche Rückstrahlfläche in an sich bekannter Weise zwei oder mehr Ellipsenbögen aufweist, in deren gemeinsamem Brennpunkt sich die Lichtquelle befindet, wöbei die Ellipsenbögen die Erzeugenden von Zylinderspiegeln bilden, welche sich so aneinanderschließen und so zu der zu beleuchtenden Tafel angeordnet sind, daB ihre zweiten Brennpunkte für alle die Zylinderspiegel senkrecht schneidenden Ebenen Punktreihen auf der zu beleuchtenden Tafel bilden, deren Abstände voneinander entlang der Tafelfläche den Strahlungsenergien proportional sind, welche auf die zugeordneten Ellipsenbögen fallen.The invention aims to avoid this deficiency and achieves it the purpose of doing without direct lighting, as for lighting in translucent Known light by fixed assignment of a reflective surface to the display panel, which The reflective surface has two or more elliptical arcs in a manner known per se, in whose common focal point is the light source, where the elliptical arcs the generators of cylinder mirrors form, which connect to one another in this way and are arranged in relation to the panel to be illuminated that their second focal points for all planes intersecting perpendicularly with the cylindrical mirror, rows of points on the to Form illuminating panel, the distances from each other along the panel surface Radiation energies are proportional to the associated elliptical arcs fall.

Bei Anwendung einer solchen aus elliptisch gekrümmten Zylinderabschnitten gebildeten Rückstrahlfläche läßt sich die Abschirmung der zu beleuchtenden Tafel gegen direktes Licht in einfachster Weise dadurch erreichen, daß man die Lichtquelle in die Verlängerung der zu beleuchtenden Fläche legt oder etwas dahinter und sie auf die Rückstrahlfläche strahlen läßt, die sich vor und seitlich der zu beleuchtenden Fläche befindet. Zur besseren Ausnutzung der Lichtquelle kann man dann noch hinter der Lichtquelle einen halbkugelförmigen oder halbzylindrischen Fangspiegel in bekannter Weise anbringen, der die rückseitige Strahlung der Glühlampe wieder in das Glühfadensystem zurückwirft und von dort auf die Hauptrückstrahlfläche gemäß der Erfindung fallen läßt.When using such an elliptically curved cylinder section The reflective surface formed can be used to shield the panel to be illuminated to achieve against direct light in the simplest way that one of the light source in the extension of the to be illuminated Area lays or something behind it and lets it shine on the reflective surface, which is in front of and to the side the area to be illuminated is located. For better utilization of the light source can then a hemispherical or semicylindrical one behind the light source Attach the secondary mirror in a known manner, which absorbs the radiation from the back of the light bulb back into the filament system and from there onto the main reflective surface drops according to the invention.

Man könnte aber auch die Lichtquelle vor der zu beleuchtenden Fläche anbringen und die Fläche vor der direkten Bestrahlung durch einen derartigen Fangspiegel abschirmen. Die Hauptrückstrahlfläche gemäß der Erfindung würde sich dann ebenfalls wieder auf der anderen Seite der Glühlampe befinden. Diese Konstruktion hat aber den Nachteil, daß Glühlampe und Rückstrahlfläche bei der Betrachtung der beleuchteten Fläche hinderlich sein können.But you could also place the light source in front of the area to be illuminated attach and the surface before direct irradiation by such a secondary mirror shield. The main retroreflective surface according to the invention would then also be on the other side of the lightbulb. But this construction has the disadvantage that the incandescent lamp and reflective surface when viewing the illuminated Surface can be a hindrance.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist auf der beiliegenden Zeichnung veranschaulicht und wird nachstehend im Anschluß an die Zeichnungsfiguren näher erläutert.The arrangement according to the invention is shown in the accompanying drawing illustrated and will be explained in more detail below in connection with the drawing figures explained.

Die Fig. i und #z, dienen zur Erläuterung des Grundgedankens der Erfindung.FIGS. I and #z serve to explain the basic idea of the invention.

Fig.3 ist eine Schnittdarstellung mit eingezeichnetem Strahlengang zur Veranschaulichung der sich ergebenden Lichtverteilung.3 is a sectional view with the beam path drawn to illustrate the resulting light distribution.

In allen Figuren ist die Lichtquelle mit i bezeichnet; in Fig. i und 2 bezeichnet ferner 2 die zu beleuchtende Fläche, 3 den Fangspiegel und q. die Rückstrahlfläche gemäß der Erfindung. Der Weg eines Lichtstrahls ist in Fig. x und 2 durch die strichpunktierten Linien i, 5, 6, 7 angedeutet. In Fig. 3 bezeichnet 2 die Schnittkurve des Fangspiegels; der Kurvenzug 3-.4 bezeichnet einen Schnitt durch die Hauptrückstrahlfläche gemäß der Erfindung, die Strecke 5-6 einen Schnitt durch die zu beleuchtende Fläche.In all figures, the light source is denoted by i; in Fig. i and 2 also designates 2 the area to be illuminated, 3 the secondary mirror and q. the reflective surface according to the invention. The path of a light beam is shown in FIGS. X and 2 through the dash-dotted lines Lines i, 5, 6, 7 indicated. In Fig. 3, 2 denotes the intersection curve of the secondary mirror; the curve 3-4 denotes a section through the main reflective surface according to FIG of the invention, the route 5-6 a section through the area to be illuminated.

Es ist angenommen, daß sich Lichtquelle, Fangspiegel, Hauptrü@kstrahlfläche und zu beleuchtende Fläche senkrecht zur Zeichnungsebene erstrecken, so daß die Fig. 3 nur einen senkrechten Schnitt durch das räumliche System darstellt.It is assumed that the light source, secondary mirror, main re @ kstrahlfläche and area to be illuminated extend perpendicular to the plane of the drawing, so that the Fig. 3 shows only a vertical section through the spatial system.

Zur Erzielung einer gleichmäßigen Ausleuchtung der Fläche 5-6 muß die Hauptrückstrahlfläche die eingangs angegebene Krümmung haben, die auf Grund der folgenden Überlegung ermittelt wird; Die Fläche 5-6 wird in Abschnitte gleicher Breite eingeteilt. In der Figur sind willkürlich sechs Abschnitte gewählt.- 5-7, 7-8, 8-9, 9-1a, io-ii, 11-6 mit den Mittelpunkten 12, 13, 1q., 15, 16, 17, Die lichttechnische Aufgabe, diese Fläche gleichmäßig anzuleuchten, verlangt, daß in diese sechs Abschnitte gleich viel Licht gelangt. Annäherungsweise wird dies erreicht, indem der ausgenutzte Lichtstrom gleichmäßig auf die sechs Punkte 12,13, 14,15,16,17 gerichtet wird. Von dieser gleichmäßigen Verteilung des Lichtstromes auf sechs Punkte würde man ohne weiteres auf eine gleichmäßige Verteilung über die ganze Linie übergehen können, wenn man der Hülle der Glühlampe oder dem Reflektor eine schwache Streuung gibt oder eine ausgedehntere Lichtquelle verwendet oder an Stelle der Unterteilung in sechs Abschnitte eine solche in eine größere Anzahl, z. B. hundert, vornimmt.To achieve uniform illumination of the area 5-6 must the main reflecting surface have the curvature specified at the beginning, which is due to the following consideration is determined; The area 5-6 becomes equal in sections Divided width. In the figure, six sections are chosen arbitrarily - 5-7, 7-8, 8-9, 9-1a, io-ii, 11-6 with the centers 12, 13, 1q., 15, 16, 17, the lighting technology Task to illuminate this area evenly requires that in these six sections the same amount of light arrives. Approximately this is achieved by taking advantage of the Luminous flux is directed evenly onto the six points 12,13, 14,15,16,17. from This uniform distribution of the luminous flux over six points would be without can move on to an even distribution over the whole line, if you give the envelope of the bulb or the reflector a weak scattering or a more extensive light source is used or instead of the subdivision into six sections one in a larger number, e.g. B. hundred, makes.

Zur Erreichung des gleichen Zwecks kann man auch durch die Punkte 3, 23, 24., 25, 26, 27, q. eine ausgleichende Kurve legen und diese als Erzeugende für den Rinnenspiegel benutzen, wie es dem üblichen Ersatz von aneinandergesetzten Kurvenstücken durch eine sog. Schmiegungskurve entspricht.To achieve the same purpose one can also use the points 3, 23, 24., 25, 26, 27, q. lay a compensating curve and use this as the generator use for the gutter mirror, as is the usual replacement of juxtaposed Curve pieces corresponds to a so-called oscillation curve.

Der ausgenutzte Raumwinkel des Lichtstromes 3, 1, q. wird nun entsprechend der Aufteilung der zu beleuchtenden Fläche in sechs Abschnitte ebenfalls in sechs Winkel unterteilt, die so groß gewählt werden, daß auf jeden Winkelbereich '/,; des ausgenutzten Lichtstromes entfällt. Bei gleichmäßiger Ausstrahlung der Lichtquelle nach allen Seiten sind diese Winkel also gleich groß. Die Grenzstrahlen sind in der Figur durch die Linien von i nach den Punkten 18, ig, 2o, 21, 22 angegeben.The utilized solid angle of the luminous flux 3, 1, q. is now accordingly the division of the area to be illuminated into six sections also into six Subdivided angles which are chosen so large that '/ ,; of the utilized luminous flux is not applicable. With an even emission of the light source these angles are therefore the same on all sides. The boundary rays are in of the figure indicated by the lines from i to points 18, ig, 2o, 21, 22.

Der Reflektor wird nun gemäß der Erfindung im Winkelbereich 3, 1, 18 so ausgebildet, daß er das auf ihn fallende Licht nach dem Punkte z2 sammelt, im nächsten Winkelbereich 18, 1, i9 so, daß er das auf ihn fallende Licht der Lichtquelle i nach dem Punkte 13 wirft, im nächsten Winkelabschnitt i9, 1, 20 so, daß er das Licht, welches von der Lichtquelle i auf ihn fällt, nach dem Punkte 14 sammelt usf.The reflector is now according to the invention in the angular range 3, 1, 18 designed so that it collects the light falling on it after the point z2, in the next angular range 18, 1, 19 so that it receives the light from the light source falling on it i throws after point 13, in the next angular segment i9, 1, 20 so that he throws the Light that falls on him from the light source i, after which point 14 collects and so on.

Eine einfache mathematische Überlegung zeigt, daß der Spiegelschnitt in jedem Abschnitt eine Ellipse sein muß. Gemeinsamer Brennpunkt sämtlicher Ellipsenbögen ist der Punkt i, in dem sich die Lichtquelle befindet. Die anderen Brennpunkte der Ellipsenbögen sind nacheinander die Punkte 12, 13, 1q., 15, 16, 17. Es wird also der erste Ellipsenbogen, für den die Punkte i und 12 die Brennpunkte sind, nur so weit gezogen, bis er die Linie i-18 schneidet im Punkt 23. Vom Punkt 23 an wird dann der nächste Ellipsenbogen, der die Punkte z und 13 als Brennpunkte hat, so weit gezogen, bis er die Linie i-ig im Punkte 24 schneidet usf. Es entstehen so nacheinander die Punkte 25, 26, 27 und schließlich der Punkt q., mit dem im Anfang das nicht näher definierte Ende des Spiegels bezeichnet wurde.A simple mathematical consideration shows that the mirror cut must be an ellipse in each section. Common focal point of all elliptical arcs is the point i where the light source is located. The other focal points of the Elliptical arcs are consecutively the points 12, 13, 1q., 15, 16, 17. So it becomes the first arc of the ellipse, for which points i and 12 are the focal points, just like that drawn far until it intersects the line i-18 at point 23. From point 23 onwards then the next elliptical arc, which has the points z and 13 as focal points, like this drawn far until it intersects the line i-ig at point 24 and so on successively the points 25, 26, 27 and finally the point q., with the one at the beginning the unspecified end of the mirror was designated.

Um eine gleichmäßigere Verteilung des Lichtes zu erhalten, kann man, wie oben beschrieben, entweder eine Unterteilung in eine größer Anzahl von gleich großen Abschnitten der Ausstrahlung und der zu beleuchtenden Fläche vornehmen oder auch durch die Punkte 3, 23, 2q., 25, 26, 27, ¢ eine ausgleichende Kurve legen und als Erzeugende des Spiegels benutzen.In order to obtain a more even distribution of the light, one can, as described above, either a subdivision into a larger one number from equally sized sections of the radiation and the area to be illuminated Or create a compensating curve through points 3, 23, 2q., 25, 26, 27, ¢ and use it as the generator of the mirror.

Die gestrichelten Linien der Fig.3 veranschaulichen den optischen Strahlengang.The dashed lines in FIG. 3 illustrate the optical Beam path.

Ein Vorteil der in Fig. 3 angedeuteten Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß nur die Hauptrückstrahlfläche die zu beleuchtende Fläche nach vorn überragt und kein Lampenhalter den Blick auf die Anzeigetafel behindert.An advantage of the embodiment of the invention indicated in FIG. 3 consists in that only the main reflecting surface after the surface to be illuminated towers over the front and no lamp holder obstructs the view of the display board.

Für die Merkmale der Unteransprüche wird selbständiger Schutz nicht begehrt.There is no independent protection for the features of the subclaims desired.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Reflective surface for display boards (license plate, Timetable or the like), in which the light source is at the focal point of two or more than generating elliptical arcs that form them, characterized by that the elliptical arcs form the generators of cylindrical mirrors, which are so join together and are arranged to the panel to be illuminated that their second focal points for all planes intersecting perpendicularly with the cylindrical mirror on the board to be illuminated, their distances from one another along the board surface are proportional to the radiation energies which are applied to the assigned elliptical arcs omitted.

2. reflecting surface according to claim i, characterized in that on of the surface of the table, the distances between the second focal points and the arcs of the ellipse generated generators of the reflecting surface from each other the angular widths of the elliptical arcs, based on the light source as the vertex, are approximately proportional.

3. reflecting surface according to claim i, characterized in that the illumination thereof Serving light source is arranged so that it is in the extension of the board surface or something behind it. q ..

Reflective surface according to claims i to 3, characterized in that that in place of the more or less large number of lined up elliptical arcs their oscillation curves appear as generators.

5. Lighting device according to claim i to q., Characterized in that the reflective surface or the shell of the light source is matted or that a matt, translucent disc is turned on between the reflective surface and the illuminated panel. To distinguish the subject of the application from the state of the art, the following publications were considered in the granting procedure: German patent specification ..... No. 527 075; french 707537-