DE952918C - Leuchte fuer Lichtquellen grosser Laenge, aber mit kleinem Durchmesser, vorzugsweise fuer Blitzlicht-Entladungslampen - Google Patents

Description

• Leudite für Liditquellen großer Länge, aber mit kleinem Durdhmesser, vorzugsweise für Blitzlicht-Entladungslampen Die Erfindung bezieht sich auf Leuchten für fadenförmige Lichtquellen, also Lichtquellen von großer Länge, aber kleinem Durchmesser, wie sie als Gasentladungsrohre insbesondere für die Blitzlichtfotografie benutzt werden. Es wird eine wesentliche Verbesserung des Nutzeffektes durch eine besondere Kombination und Bemessung von spiegelnden und brechenden optischen Elementen angestrebt.
• Die Erfindung geht aus von Leuchten für derartige Lichtquellen großer Länge, aber mit kleinem Durchmesser, bei denen hinter der Lichtquelle ein Hohlspiegel, der die.gleiche Form wie die Lichtquelle hat (der also, entgegen der Lichtausstrahlungsrichtung gesehen, ihrer Kontur folgt), und vor der Lichtquelle eine durchsichtige, als konvergierende Fres-nellinse wiTkende Abschlußscheibe angebracht ist. Es ist bekannt, bei solchen Spiegeln eine fadenförmige Lichtquelle in die Brennlinie zu bringen, po daß in jedem senkrecht zur Lichtquelle gedachten Schnitt ein paralleles Lichtbüschel ausgestrahlt -wird. Auch wurde schon die Lichtquelle in die. Linie- der Krümmungsmittelpunkte gebracht, so daß sie in sich selbst abgebildet wird. Das setzt voraus, daß sie durchsichtig ist; für Gase hohen Druckes, die durch sehr große elektrische Leistungen zu intensivem Leuchten veranlaßt werden, gilt das nur bedingt. Es sind auch Spiegelleuchten mit durchsichtigen, als Fresnellinse wirkenden Abschlußscheiben bekannt, bei denen praktisch der ge- samte Lichtstrom durch die lichtrichtenden Elemente hindurchgeschickt werden muß.
• Erfindungsgemäß entspricht der Abstahd der Lichtquelle vom Hohlspiegel dem o,6- bis -o,gfachen Krümmungsradius des Spiegels, welcher an seiner Öffnung eine nach außen vorspringende reffektierende Erweiterung hat, und die Friesnellinse weist in ihrem mittleren Teil eine ebene oder nahezu ebene Fläche auf, die in ihrer Ausdehnung so au.' die Krümmung des Hohlspiegels abgestimmt ist und sich in einem solchen Abstand von der Lichtquelle befindet, daß die gesamte Hohlspiegelstrahlung durch dieseeben-- Fläche hindurchtritt.
• Durch de# Abstand der Lichtquelle vom Hohlspiegel im Betrage des o,6- bis o-gfachen seines Krümmungsradius entsteht nach konvergent gerichtetem Austritt des Lichtes eine reelle Abbildung der Lichtquelle vor dem Spiegel auf der dem Spiegel abgewendeten Seite der Lichtquelle.
• Durch die im mittleren Teil der Abschlußscheibe befindfiche plane oder nahezu plane Fläche können die vom Hohlspiegel kommenden, konvergenten Strahlen hindurchtreten, ohne eine wesentliche Richtungsänderung zu erleiden. Die Größe dieser planen Fläche zur Krümmung des Hohlspiegels und der Abstand der Abschlußscheibe von der Lichtquelle sind so aufeinander abgestimmt, daß sowohl die vom Hohlspiegel reflektierten, durch die ebene Fläche hindurchtretenden Strahlen jenseits des reellen Lichtquellenbildes als -auch- das direkt von der Lichtquelle ausgestrählte Licht unter etwa gleichem Streuwinkel den zu beleuchtenden Gegenstand treffen..
• Die dieser planen _Fläche der Abschlußscheibe benachbarten lichtrichtungsändernden Elemente, durch die die Abschlußscheibe als Frebnellinse wirkt, sind in bekannter Weise so gestaltet, daß solche. Strahlen, die die Lichtquelle unter einem kleineren Winkel zur Abschlußscheibe verlassen, ebenfalls in den beabsichtigten Winkel hine-ingelenktwerden. DieseElemente können rein brechend, aber auch teils brechend, teils total reflektierend wirken.
• Um auch die weder vom Hohlspiegel noch von der Abschlußscheibe in ihrer bisher beschrieben-en Form erfaßten Strahlen abzufangen und in die gewünschte Ausstrahlungsrichtung zu werfen, hat der Hohlspiegel an seiner Öffnung eine nach außen vorspringende Erweiterung. Diese spiegelnde Erweiterung erfad t die etwa rechtwinklig zur Beleuchtungsrichtung von der Lichtquelle kommenden Strahlen und bringt sie in Zusammenwirken mit zusätzlichen, ebenen oder gekrümmten Teilen der Abschlußscheibe in den gewünschten Raumwinkel. Wenn diese letztgenannten Teile der Abschlußscheib-e sehr stark brechend wirksam sind, so werden auch die unmittelbar von der Lichtquelle auf sie fallenden Teile der Strahlung in den Nutzwinkel gelenkt.
• In Fig. i ist eine Leuchte gemäß der Erfindung im Ouerschnitt wiedergegeben. Mit i ist ein rinnenförmiger Hohlspiegel bezeichnet, der gegenüber der fadenförmigen Lichtquelle 2 so angeordnet ist, daß die Achse 3 des Spiegels bzw. die Linie seiner Krümmungsmittelpunkte zwar die gleiche Gestalt wie die fadenförmige Lichtquelle bzw. hier wie das sich längs erstreckende Leuchtrohr 2 besitzt, aber nicht mit ihr zusammenfällt. Vielmehr befind-et sich das Leuchtrohr 2 in einem Abstand vom Spiegel i, der zwischen dem offlachen und dem o,gfachen des Krümmungsradius, des Spiegels i beträgt. Dadurch wird die - Lichtquelle:2 vor der Anordnung abgebildet2 d. h. in Richtung auf das beleuchtete Objekt zu. Die Lichtquelle2 kann bei dieser Anordnung nur unbedeutend,- Teile des Gesamtlichtstromes abschätten. Die durchsichtige Abschlußscheibe 4 der Leuchte ist an den vom gespiegelten Lichtstrom durchdrungenen Stellen im wesentlichen plan, doch können sich dort auch leicht lichtstreuende Riefen oder andre entsprechend wirkende Oberflächenformen befinden. Die Größe und der Abstand dieser planen Fläche der Abschlußsch-eibe 4 von der Licht-. quelle sind so bemessen, daß sie, von der Lichtquelle aus gesehen, etwa unter demselben Winkel erscheint, den das vom Spiegel kommende Strahlenbündel aufweist, so daß der von der Lichtquelle nach vorn geradlinig und direkt austretende Lichtstromanteil denselben Öffnungswinkel wie der gespiegelte Lichtstromanteil hat. Die unter größeren Winkeln nach vorn austretenden Strahlen -,verden durch linsenartig brechende Stufen 5 der Abschlußscheibe 4 erfat und in den gewünschten Winkelraum geleitet. Ungefähr radial nach außen verlaufende Strahlen werden durch P.lanspiegel 6 erfaßt, die eine- nach außen vorspringende Erweiterung an der Öffnung des:Hohlspiegels i bilden. Die von ihnen reflektierten Strahlen werden durch hierfür vorgesehene weitere Teile 7 der Abschlußplatte 4 ebenfalls in den Nutzwinkelraum gebracht. Diese Teile 7 brechen so stark, daß auch unmittelbar von der Lichtquelle auf sie fallende Strahlen nutzbar gemacht werden.
• Sehr oft sind Leuchtröhren nicht geradlinig, sondern gekrümmt ausgebildet, etwa U-förmig oder kreisringförmig, wie im Beispiel nach Fig.:2 bei 12 angegeben. Bei der Verwendung einer U-förmigen Lichtquelle ist der Hohlspiegel im Aufriß ebenfalls U-förmig. Im letzteren Falle ist der Hohlspiegel i torisch-rinnenförmig. Die Abschlußplatte 4 der Fig. i wird bei einer kreisringförmigen Leuchte (Fig. 2) ein Rotationskörper 14 mit linsenartig brechenden Stufen 15 und 17, und die Planspiege16 der Fig. i sind in Fig. 2 ein Kegelspiegel 16. Ein erheblicher Teil des Lichtstromes würde hier von einer Seite des Leuchtrohres 12 zur anderen hinübe-rgestrahlt werden.
• Um das zu vermeiden, sind vorteilhaft richtungsändernde optische Elemente zwischen ihnen angebracht. Dies können im Falle von U-förmigen Leuchtröhren mit geradlinigen parallelen Schenkeln Prismen sein von gleichseitig-dreieckigem Querschnitt, die parallel zu den Leuchtrohrschenkeln so angeordnet sind, daß sie durch Totalreflektion den nach innen gerichteten Lichtstrom in die gewünschte- Richtung lenken. Bei kreisförmigen L#_tichtröhren ist an Stelle eines solchen Prismas ein Kegel 21 zu setzen. Prisma bzw. Kegel sind zweckmäßig mit derAbschlußscheibe 14 verbunden oder bilden einen Teil von ihr. Durch die Glasdiche der 'Scheibe 14 bedingte Ausfallszonen können beseitigt werden durch Spiegel, die als plane Streifen parallel zum Mittelprisma angeordnet werden oder als Zylinder :22 bei ringföTmigen Lichtquellen den zentralen Kegel 2 1 umgeben.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i.
2. Leuchte für Lichtquellen großer Länge, aber mit kleinem Durchmesser, vorzugsweise für Blitzlicht-Entladungslampen, bei der hinter der Lichtquelle ein Hohlspiegel gleicher Form wie die Lichtquelle und vor der Lichtquelle eine durchsichtige, als konvergierende Fresnellinse wirkende Abschlußscheibe angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Lichtquelle vom Hohlspiegel dem o,6- bis o,gfachen Krümmungsradius des Spiegels entspricht, welcher an seiner Öffnung eine nach außen vurspringende reflektierende Erweiterung hat, und die Fresnellinse in ihrem mittleren Teil eine ebene oder nahezu ebene Fläche aufweist, die in ihrer Ausdehnung so auf die Krümmung des Hohlspiegels abgestimmt ist und sich in einem solchen Abstand von der Lampe befindet, daß die. gesamte Hohlspiegelstrahlung durch diese ebene Fläche hindurchtritt. :2.
3. Leuchte nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen ringförmig oder U-förmig sind. 3. Leuchte nach Anspruch i oder 2 für Lichtquellen mit parallel zueinander verlaufenden Lichtfäden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung des Hinübearstrahlens der benachbarten, parallelen Teile zwischen je zwei parallelen Teilen der Lichtquelle ein total reflektierendes Prisma mit gleichzeitig-dreieckigem Querschnitt angeordnet ist, das vorzugsweise mit der Abschlußscheibe verbunden ist.
4. 4. Leuchte nach Anspruch 2 für ringförmige Lampen, gekennzeichnet durch, einen das Hinüberstrahlen der Ringteile aufeinander verhindernden, total reflektierenden Kegel in der Mitte der Lichtquelle, der vorzugsweise mit der AbschlußscheÄbe verbunden ist. 5. Leuchte nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch beidseitig zu -dem total reflektierenden Prisma bztw. zentralen Kegel zusätzliche Oberflächenspiegel (22) in Gestalt planer bzw. ringförmiger Streifen.
5. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 540 898; deutsche Patentschrift Nr. 831 683; USA.-Patentschri#ten Nr. 2 3,44 -295, 2 356 654, 2 341 895, 2:216 993; französische Patentschriften Nr. 799 750, 949 146, 984 607.