NL8002807A - Lens voor een montuur voorzien van een lamp van grote sterkte. - Google Patents

Description

p & c & 4 LN 5130-2 Ned.

Lens voor een montuur voorzien van een lamp van grote sterkte.

i

De uitvinding heeft betrekking op een verlichtingsmontuur met ingebouwde nieuwe lens. De uitvinding houdt zich in het bijzonder, maar niet exclusief, bezig met een lens voor een lichtbron van hoge sterkte, zoals een hoge intensiteitsontladings(HIO)lamp voor het verschaffen van een 5 verbeterde verlichting van het inwendige van gebouwen. De uitvinding is eveneens bruikbaar met andere lichtbronnen.

Bij het verlichten van inwendige of uitwendige zones, is een belangrijke overweging het produceren van de vereiste verlichtingsniveaus onder gebruikmaking van zo weinig mogelijk energie en zo weinig mogelijk 10 onderdelen van een verlichtingsinstallatie. Aldus is het gebruik van lichtbronnen, die een hoog rendement bezitten in termen van lumens per watt, zeer gewenst. Om deze reden zijn TL-buizen of fluorescentielampen op grote schaal in toepassing gekomen in de plaats van gloeilampen. Fluorescentielampen of TL-buizen hebben echter twee nadelen in vergelijking 15 met HIO lampen. In de eerste plaats ofschoon hun rendement hoog is, is deze niet zo hoog als van vele in de handel beschikbare HIO lampen. In de tweede plaats zijn verlichtingsarmaturen voor TL-buizen omvangrijk en wegens de lage lumen uitgang van de lampen, zijn vele monturen vereist voor het verlichten van een gebied tot de algemeen vereiste verlichtings-20 niveaus.

Het gebruik van HIO-lampen is daarom te verkiezen, maar twee nadelen van deze laaqpen moeten worden overwonnen alvorens een algemeen verbreid gebruik aanvaard wordt. Het eerste probleem is dat van schittering. Wegens de zeer grote hoeveelheid van geëmitteerd licht uit 25 /een relatief klein gebied, kan de hoeveelheid schittering uitzonderlijk hoog zijn, indien niet geregeld door geschikte optische middelen. Het tweede probleem is dat wegens de zeer hoge uitgangslichtstroom is slechts een klein aantal lichten nodig om normale footcandle niveaus te produceren, en dus zullen deze lichten ver uit elkaar verspreid worden. Een ruimte 30 spreiding van lichten neigt tot het produceren van grote gebieden van donkerte tussen de lichten, met zeer hoge footcandle niveaus eronder.

Het geëmitteerde licht moet derhalve worden verspreid voor het geven van een brede bedekking op het werkvlak, en toch niet zo breed dat geconcentreerd licht dicht bij de horizontaal wordt geëmitteerd, hetgeen schittering zou 35 veroorzaken. De tegenwoordig bekende HIO verlichtingsmonturen lossen deze 800 2 807 f « - 2 - problemen niet op adequate wijze op en verschaffen geen aanvaardbare binnenhuisverlichting.

Eén van de oogmerken van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een verlichtingsmontuur met ingebouwde lens die een 5 relatief uniforme lichtverdeling verschaft over een ruimte verlicht door een aantal van de verlichtingsmonturen.

Dienovereenkomstig verschaft de onderhavige uitvinding een verlichtingsmontuur bevattende een huis, middelen in het huis voor het monteren van een lamp van grote sterkte, en een lens, die zich uitstrekt 10 onder het huis, met het kenmerk, dat de lens een verlaagde rechthoekige pyramide bevat, die vier hoofdzakelijk vertikale zijpanelen en vier hoofdzakelijk driehoekige onderste panelen bezit, welke panelen alle aan hun binnenvlakken en aan hun buitenvlakken prisma's bezitten, die middelen bevatten voor het produceren van een lichtsterkte, die in alle laterale 15 posities in een van het Nadir wegvoerende richting, in wezen groter is dan in het Nadir, en voor het produceren van een maximale lichtsterkte bij een kleinere hoek met het Nadir in een laterale richting loodrecht op de zijden van de lens dan in een laterale richting naar de hoeken van de lens.

De onderhavige uitvinding verschaft eveneens een lens voor het 20 gebruik in een verlichtingsmontuur beneden een hoge intensiteitslamp, waarbij de lens een verlaagde rechthoekige pyramide bevat voorzien van vier in het algemeen vertikale zijpanelen en vier in het algemeen driehoekige onderste panelen, welke panelen alle prisma's bezitten aan hun binnenvlakken en aan hun buitenvlakken, welke prisma's middelen bevatten voor het 25 produceren van een in hoofdzaak grotere lichtintensiteit in richtingen weggaande van het Nadir dan in het Nadir en voor het produceren van een maximale verlichtingsintensiteit bij een kleinere hoek met het Nadir in een richting loodrecht op de zijden van de lens dan in een richting naar de hoeken van de lens toe, waarbij de prisma's op de buitenvlakken van de 30 onderste panelen in het algemeen evenwijdig zijn aan de buitenrand van de panelen en middelen vormen voor het produceren van een in hoofdzaak hogere verlichtingssterkte in richtingen, die wegvoeren van het Nadir dan in het Nadir, terwijl de prisma's aan de binnenvlakken van de onderste panelen in het algemeen loodrecht staan op de buitenranden van de onderste panelen 35 en middelen vormen voor het vergroten van de verlichtingssterkte in een 800 2 8 07 * i - 3 - laterale richting naar de hoeken van de lens toe.

Zoals gemeten in een horizontaal vlak onder elke verlichtings-montuur bereikt de verlichtingssterkte geproduceerd door de lens een maximum bij een hogere hoek ten opzichte van het Nadir langs een lijn, die 5 gericht is naar elke hoek van de rechthoekige lens dan langs een lijn loodrecht op een buitenrand van de lens. Daardoor is het door elke verlichtingsmontuur geproduceerde lichtpatroon in het algemeen rechthoekig. De monturen zijn in het bijzonder uitstekend geschikt voor de verlichting van inwendige ruimten, maar kunnen eveneens worden gebruikt voor het 10 verlichten van buitenshuis gelegen gebieden, zoals parkeerterreinen en zones van een tank- en doorsmeerstation onder de overkapping, waar een gelijkmatige verlichting gewenst is. Het rechthoekige lichtpatroon maakt het mogelijk de lichten van elkaar gescheiden te houden op een rechthoekig rooster, en in het algemeen gelijkmatige verlichtingsniveaus te produceren 15 op werkniveau zelfs wanneer de verhouding van afstand tot montagehoogte heel groot is, in de orde van 1,8:1 of groter in beide richtingen.

Bij voorkeur is de maximale verlichtingssterkte onder een hoek vanaf 25° tot ongeveer 45° vanaf het Nadir in een laterale richting loodrecht op elke buitenrand van de lens, en in een laterale richting naar 20 de hoeken van de lens onder een hoek, die 5-15° groter is dan vanuit het Nadir. De hoek van de maximale intensiteitsbundel wordt gehandhaafd beneden ongeveer 55° in alle laterale richtingen om rechtstreekse schittering te voorkomen. De maximale verlichtingssterkte in een laterale richting naar o de hoeken van de lens is bij voorkeur onder een hoek vanaf ongeveer 40 25 naar ongeveer 50° en is tenminste 50% groter dan de waarde van de verlichtingssterkte bij het Nadir.

De lens is bij voorkeur nagenoeg vierkant. De prisma's aan de buitenvlakken van de onderste panelen zijn in het algemeen evenwijdig aan de buitenrand van de panelen en de prisma's aan de binnenvlakken van de 30 onderste panelen staan in het algemeen loodrecht op de buitenranden van de onderste panelen. De prisma's aan de binnenvlakken van de onderste panelen bevatten een centrale strook prisma's, in hoofdzaak smaller dan de lengte van de buitenranden van de onderste panelen en de zones van de binnenvlakken van de onderste panelen buiten de strook zijn in het 35 algemeen helder. De prisma's op de buitenvlakken van de onderste panelen vormen middelen voor het produceren van een in hoofdzaak hogere verlichtings- 800 2 8 07 * * - 4 - sterkte in richtingen, die van het Nadir wegvoeren dan bij het Nadir, en de prisma's aan de binnenvlakken van de onderste panelen vormen middelen voor het vergroten van de verlichtingssterkte in een laterale richting naar de hoeken van de lens toe. De prisma's aan de buitenvlakken van de 5 zijwanden zijn in het algemeen horizontaal en splitsen het erdoor uit-gezonder/Licht in een bovenste bundel, die omhoog gericht is vanaf de lens en een onderste bundel gericht omlaag vanaf de lens onder een hoek van minder dan ca. 50° vanuit het Nadir. Deze techniek is op zich bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 3.647.148 van Wince. De prisma's aan de 10 binnenvlakken van de zijwanden zijn in hoofdzaak vertikaal en maken het beeld van de lamp stuk. Aan één of meer oppervlakken van de lens kan een geringe gematteerde eindlaag gegeven worden ten einde de zichtbaarheid van lampbeelden te verminderen.

Een noemenswaardige bijzonderheid in het ontwerp is dat de 15 totale montuurhoogte klein kan zijn. Als de lens een verlaagde pyramide is, en wanneer het optische stelsel zodanig ontworpen is, dat een bevredigende candela energie verdeling wordt verkregen met de laag in het montuur geplaatste lamp is het gebruik van zulke diepe monturen zoals deze op dit ogenblik in gebruik zijn, onnodig. Dit elimineert een belangrijk 20 nadeel van andere vormen van H10 monturen, waar de grote diepte normaal plaatsruimterestricties vereiste bij hun toepassing, wegens de begrensde totale hoogte. Omdat de lens volgens de uitvinding het mogelijk maakt de lamp te plaatsen onder in het montuur zullen meer lichtstralen uit de lamp de lens rechtstreeks treffen en wordt daardoor het nuttig rendement van 25 het montuur uitzonderlijk hoog ondanks de uitstekende lichtregeling ervan.

Het montuur zelf kan elk willekeurig ontwerp hebben dat geschikt is om de lamp in het algemeen in de onmiddellijke nabijheid van de lens te plaatsen. De lamp kan horizontaal opgesteld zijn, vertikaal of schuin, en indien zij horizontaal staat, kan zij loodrecht of diagonaal staan op een 30 zijde van het montuur. Een nuttige bijzonderheid van het montuur is dat het faciliteiten geeft voor een variabele vertikale lichtcentrumpositie ter verschaffing van verschillende lichtpatronen. Een wijziging in het lichtcentrum in een horizontaal vlak kan eveneens nuttige variaties produceren in de lichtdistributie. De binnenzijde van het montuur kan een 35 witte diffuse eindafwerkingslaag bezitten, of er kan een aluminium 800 2 8 07 «· f - 5 - reflector ingebracht zijn. Het ontwerp van de reflector kan standaard zijn, of het kan zodanig ontworpen zijn, dat licht in een richting gaande naar het Nadir toe, wordt gereduceerd, of het kan worden ontworpen om compensatie te bieden aan assymetrie in de lichtverdeling van een 5 HIO lamp op de wijze volgens het Amerikaanse octrooischrift 3.259.739 van Guth.

De lamp is bij voorkeur een vorm van een ontladingslamp van hoge intensiteit, maar kan eveneens een andere compacte bron zijn, zoals een gloeilamp of een wolfraam-halogenidelamp. Ofschoon de onderhavige 10 uitvoeringsvorm geen lamp kan gebruiken groter dan 400 watt om thermische redenen, zijn alle principes gelijkelijk geldig op grote lampen, en zou bijvoorbeeld een lOOOwatt lanp kunnen worden gébruikt indien de totale montuurafmetingen zouden worden vergroot.

De lens is bij voorkeur gevormd uit acrylharskunststof, maar 15 kan eveneens gevormd worden uit andere soorten kunststof, of uit glas. De dikte ervan is binnen redelijke grenzen niet belangrijk voor het optische gedrag.

De uitvinding zal hieronder aan de hand van enige in de figuren der bijgaande tekeningen weergegeven uitvoeringsvoorbeelden nader worden 20 toegelicht.

Fig. 1 geeft op schematische wijze een bovenaanzicht van een verlichtingssysteem waarin de onderhavige uitvinding is belichaamd;

Fig. 2 geeft een zijaanzicht van een licht volgens de uitvinding met een ingebouwde lens volgens de onderhavige uitvinding? 25 Fig. 3 stelt een lichtverdelings (verlichtingssterkte) diagram voor van het in fig. 2 weergegeven montuur, zoals gemeten in een laterale · richting loodrecht op ëén der randen van de lens (dwars), zoals gemeten loodrecht op een aangrenzende rand van de lens (langs}, en zoals gemeten in een laterale richting naar een hoek van de lens toe (45°); 30 Fig. 4 geeft een enigszins schematisch bovenaanzicht van de in fig. 2 weergegeven lens?

Fig. 5 geeft enigszins schematisch een bodemaanzicht van de lens van fig. 4;

Fig. 6 toont een doorsnede genomen over de lijn 6-6 in fig. 5; 35 Fig. 7 geeft een detail van fig. 6, waarbij een doorsnede wordt 800 2 8 07 ♦ * - 6 - weergegeven van lineaire prisma's aan het buitenvlak van de onderste panelen;

Fig. 8 stelt een doorsnede voor genomen over de lijn 8-8 in fig. 5, waarbij prisma's worden weergegeven aan het binnenvlak van de 5 bodempanelen;

Fig. 9 geeft een detail van fig. 8, waarbij een centraal prisma wordt weergegeven van de prisma's aan het binnenvlak van een onderste paneel;

Fig. 10 toont een detail overeenkomend met fig. 9, waarbij een 10 tussengelegen prisma ervan wordt weergegeven;

Fig. 11 toont een detail overeenkomend met fig. 9 en 10, waarbij een buitenwaarts prisma ervan wordt weergegeven;

Fig. 12 stelt een detail voor van fig. 6, waarbij een doorsnede wordt weergegeven van lineaire prisma's aan het buitenvlak van een zij-15 paneel; en

Fig. 13 geeft een detail , waarbij secties worden weergegeven van prisma's aan het binnenvlak van een zijpaneel van de lens.

Onder verwijzing thans naar de tekeningen en in het bijzonder naar fig. 1 bevat een verlichtingssysteem volgens de onderhavige uitvinding 20 een aantal verlichtingsmonturen 1 opgesteld in een rechthoekig rooster. De monturen 1 zijn van elkaar verwijderd over een afstand van 3,66 m in een richting evenwijdig aan de as van de daarin gemonteerde lampen ("langs") en 4,57 m in een richting loodrecht op de assen van de lampen ("dwars"). De monturen zijn 3,05 m gemonteerd boven de vloer en 2,29 m boven het 25 niveau van werkoppervlakken zoals schrijfbureaus, welke op de vloer staan. De afstand-tot-montage hoogte verhouding is daardoor 1,6 in de "langs richting en 2,0 in de "dwars"-richting en de gemiddelde afstand-tot-montage hoogte verhouding is 1,8 in beide richtingen.

Zoals schematisch in fig. 1 weergegeven is de lichtverdeling 3 30 van de monturen 1 in het algemeen rechthoekig. Daardoor is de hoeveelheid licht op werkniveau over het gehele gebied dat door het montuur 1 wordt verlicht betrekkelijk gelijkmatig.

Zoals weergegeven in fig. 2 bestaat elk montuur 1 uit een huis 5, waarin een fitting 7 gemonteerd is voor een hoge intensiteits-35 ontladingslamp 9, een voorschakelinrichting 11 en een omlaag wijzende lens 800 2 8 07 - 7 - <* # 13. Het montuur 1 kan worden gemonteerd in een plafondstructuur 15 van een gebouw of een andere inwendige ruimte. De zijden van het huis 5 lopen in omhooggaande richting taps naar binnen toe. Zoals geïllustreerd is het huis 5 25,4 cm hoog, 59,7 cm in het vierkant aan het ondereinde en 24,1 5 cm in het vierkant aan de bovenzijde ervan. Het inwendige van het huis 5 is bedekt met een sterk weerkaatsende witte verf.

De lens 13 heeft de vorm van een uit één stuk bestaande vierkante verlaagde pyramide met een omtrekslip 17, vier identieke in het algemeen vertikale zijpanelen 19, en vier identieke driehoekige onderste 10 panelen 21. De lens 13 is door spuitgieten gevormd uit acrylhars kunststof en heeft een gemiddelde dikte van 0,48 cm. De lens 13 is 56,8 cm in het vierkant en heeft een diepte van 9,90 cm. De lip 17 is horizontaal en heeft een breedte van 1,27 cm. Elk zijpaneel 19 helt naar binnen toe onder een hoek van 14,5° met de vertikaal en is 4,45 cm breed.

15 Elk van de onderste panelen 21 helt omlaag vanuit een horizontale stand onder een hoek vein 10,89° en heeft een breedte van 26,51 cm zoals gemeten langs een hartlijn 22 vanaf de buitenste rand ervan naar de (onderste) top ervan.

De linaire prisma's zijn aangebracht aan het binnen- en buiten-20 vlak van de zijpanelen 19 en de onderste panelen 21. Elk der linaire prisma's is van gelijkmatige doorsnede over de gehele lengte ervan en strekt zich uit van rand tot rand van het paneel ervan. Tezamen vormen de prisma's de zeer wenselijke wijd-gespreide rechthoekige lichtverdeling, welke karakteristiek is voor de monturen volgens de onderhavige 25 uitvinding.

De buitenste prisma's 23 aan de bodempanelen 21 zijn weergegeven in fig. 7. Deze prisma's lopen evenwijdig aan de omtrek van de lens 13 en hebben elk een breedte van 0,32 cm. Elk prisma heeft een vlak 25 gekeerd naar de omtrek van de lens, welke een hoek A vormt ten opzichte 30 van de loodlijn op het vlak van het paneel 21 ervan, en een vlak 27 gekeerd naar het midden van de lens, dat een hoek B vormt met de loodlijn op het vlak van het paneel 21 ervan. De vlakken 27 zijn enigszins gekromd (± 1°)r en de hoeken zijn enigszins afgerond om een kerfeffect in het optische systeem te vermijden. De waarden van de hoeken A en B zijn weergegeven in 35 de volgende Tabel I voor elk prisma 23, beginnend met het halve prisma in het centrum van de lens: 800 2 8 07 * * - 8 -

TABEL I

Prisma no. Hoek A Hoek B

1 t/m 15 12.8 65.0 16 12.8 66.2 5 17 12.8 68.0 18 12.8 69.8 19 12.8 70.4 20 12.8 73.0 21 12.8 71.7 10 22 12.8 76.5 23 12.8 78.6 24 12.8 80.5 25 12.8 82.5 26 12.8 84.7 15 27 12.8 86.6 28 12.8 88.4 30 88.5 19.4 31 86.5 19.4 20 32 84.5 20.7 33 82.5 20.7 34 80.5 21.7 35 78.5 21.7 36 76.7 23.1 25 37 75.0 23.1 38 73.4 23.1 39 71.8 24.7 40 70.3 24.7 41 38.8 24.7 30 42 37.4 25.9 43 66.1 25.9 44 64.9 25.9 45 63.7 27.0 46 62.6 27.0 35 47 61.3 2.7.0 80 0 2 8 07 - 9 - 48 60.2 28.3 49 59.2 28.3 50 58.2 28.3 51 & 52 57.0 29.9 5 53 t/m 55 55.0 29.9 56 t/m 58 53.2 31.3 59 & 60 51.8 31.3 61 & 62 50.5 32.6 63 t/m 65 48.7 32.6 10 66 t/m 68 46.9 32.6 69 t/m 71 45.2 33.6 72 t/m 74 44.0 33.6 75 t/m 77 42.7 34.3 78 t/m 80 42.0 34.3 15 78 t/m 80 42.0 34.3 81 t/m 83 41.3 35.1 84 & 85 40.4 35.1

De prisma's 23 op de buitenvlakken van de onderste panelen 21 vormen de hoofdbundel van de candela energie. De invallende straal op een 20 gegeven prisma zal vallen onder een hoek die verschilt van de andere prisma's. De hoek van het prisma verandert om dit effect te compenseren, zodat de uitgezonden straal steeds zal uittreden bij dezelfde in het algemeen vertikale hoek. Er is een afwijking van dit principe voor prisma's 1-15, waarbij het vlak een constante hoek bezit. In deze punten 25 zijn refractieve effecten niet in staat voldoende afwijking te vormen van de inkomende stralen (welke dicht nabij de vertikaal invallen) öm ze in de hoofdbundel te plaatsen, zonder de vorming van een vlek van hoge helderheid als gevolg van inter-reflectie binnen diepe prisma's. De constante en gemiddelde hoek van deze prisma's elimineert deze hete plek 30 voor een beter uiterlijk, maar verhindert toch dat stralen rechtstreeks bij het Nadir worden geëmitteerd.

Voor esthetische doeleinden wordt een geringe diffusie of textuur toegevoegd aan een deel van het oppervlak van het uitwendige bodempaneel 21. In een richting gaande naar de onderste toppen van de 35 panelen 21 is het uitwendige oppervlak optisch helder, en wordt de 800 2 8 07 - 10 - textuur geleidelijk vergroot in een richting gaande naar de omtrek van de lens 13. Dit produceert een gelijkmatige helderheid en een aantrekkelijk uiterlijk. De diffusie wordt slechts toegevoegd aan gewenste gebiedjes, en niet aan gebieden, waar diffusie een lichtemissie onder een grote hoek 5 kan veroorzaken en dus schittering.

De inwendige prisma's 29 op de bodempanelen zijn weergegeven in fig. 8-11. Deze prisma's verlopen loodrecht op de omtrek van de lens 13 en hebben elk een breedte van 0,25 cm. De prisma's 29 zijn symmetrisch opgesteld ten opzichte van de hartlijn 22 van elk paneel 21. De prisma's 10 29 vertonen drie typen. Zoals weergegeven in fig. 9 vanaf de hartlijn 22 van elk paneel 21 zijn de eerste zeventien prisma's 29 in de vorm van t lensjes met een kromtestraal C. De straal C (in cm) voor elk der eerste 17 prisma's is weergegeven in de volgende Tabel II;

Prisma no. Straal C (in cm) 15 1 t/m 10 0,49022 11 0,45974 12 0,43434 13 0,39116 14 0,3556 20 15 0,32512 16 & 17 0,31242

Zoals weergegeven in fig. 10 hebben het 18e t/m 25ste prisma 29 een gekromd vlak 31 gaande naar de hartlijn 22 en een plat vlak 33 gaande naar de omtrek van de lens. Het vlak 31 is in doorsnede een segment van 25 een cirkel, waarvan het middelpunt 35 in het vlak 21 over een afstand D naar binnen toe verwijderd is van de buitenste rand van het prisma 29, en over een afstand E loodrecht'op het vlak van het paneel 21 vanaf de binnenrand van het prisma 29. De hoek tussen de lijn door het middelpunt 35 en de binnenrand van het prisma 29 en de lijn door het middelpunt 35 30 loodrecht op het vlak van het paneel 21 is 24° voor alle prisma's nr. 18 t/m 25. De vlakken 33 van deze prisma's 29 hellen alle 1,5° naar binnen toe vanuit de loodlijn op het vlak van het paneel 21. De waarden van de variabelen D en E (in cm) voor elk van de prisma's nr. 18 t/m 25 zijn weergegeven in de volgende TABEL III; 800 2 8 07 - 11 -

Prisma no. "D" (in cm) "E" (in cm) 18 & 19 .09398 0.3556 20 & 21 .0635 0.42672 22 & 23 .03048 0.49784 5 24 & 25 ---- 0.5715

Het 26ste t/m het 50ste prisma 29 zijn op soortgelijke wijze gevormd als de voorafgaande prisma's, met gekromde binnenvlakken 37 en platte buitenvlakken 39. Deze prisma's 29 worden weergegeven in fig. 11.

Aan de binnenrand van elk gekromd vlak 37 vormt het vlak 37 een hoek F 10 met de loodlijn op het vlak van het paneel 21. Het krommingsmiddelpunt 40 van het vlak 37 ligt langs een lijn loodrecht op het vlak van het paneel 21 door de buitenrand van het prisma 29, en is van het vlak 37 verwijderd over een afstand in cm, die na deling door 2,54 gelijk is aan 1/10 van de secant van de hoek F. De vlakken 39 hellen naar binnen toe over een hoek 15 G t-pn opzichte van de loodlijn op het vlak van het paneel 21. De waarden van de variabelen F en G (in graden) worden gegeven in onderstaande TABEL· IV

Prisma no. "F" graden "G" graden 26 & 27 68.0 1.5 20 28 & 29 70.0 1.5 30 & 31 72.0 1.5 32 & 33 74.5 1.5 34 & 35 77.0 2.5 36 & 37 79.5 4.5 25 38 & 39 82.0 6.5 40 & 41 84.0 8.5 42 & 43 86.0 10.5 44 & 45 87.5 12.5 46 t/m 50 88.5 14.5 30 Het doel van de aan de binnenzijde van de bodem gelegen prisma's 29 is het vormen van de vereiste laterale spreiding van de lichtstralen, en om te helpen bij de creatie van een uniform lichtpatroon in een verlichtingssysteem. Voor het produceren van de lichtverdelingen van fig.

1 en 3 moet de lens de maximale candela energie produceren in een richting, 35 die het werkvlak bij benadering 2,29 m treft vanaf één der lichten 800 2 8 07

V

- 12 - horizontaal gemeten in het dwarsasvlak en 1,83 m in het langsasvlak ten einde het overigens donkere gebied te vullen. In termen vaplichtverdeling in een vlak diagonaal op het montuur is echter de effectieve afstand , 5/85 m. De maximale candela energie langs de horizontaal dient dus te 5 worden gericht op punten, die bij benadering 2,93 m verwijderd zijn van de eenheid. Dit maakt het nodig, dat de hoek van de maximale candela energie in het diagonaalvlak verhoogd wordt met betrekking tot die in het dwars- of langsvlak.

De vier bundelvormende bodempanelen bevinden zich aan de brede 10 zijde van de dwars- en langs-asrichtingen en de sterkste licht producerende panelen zullen die zijn, die uitwendige prisma's bezitten, die evenwijdig lopen aan de lampen, omdat de lamp haar hoogste candela energie produceert loodrecht op de as ervan. Aldus moet enig licht worden verwijderd uit het dwars-as vlak en gericht worden langs de diagonaal ten 15 einde de leegte in het centrum van het door de vier eenheden gevormde vierkant op te vullen.

De aan de binnenzijde van de bodem gelegen prisma's hebben dus twee doeleinden: het lateraal wegzwenken van sommige stralen uit het dwars-asvlak en het verhogen van deze stralen voorafgaande aan de emissie 20 bij hoeken dicht bij de diagonaal.

Men zal inzien, dat de prisma's 29 reiken vanaf zacht afgeronde proeven dicht bij de hartlijn, welke diffusie creëren en het lampbeeld stukmaken zonder het licht in grote mate opnieuw te richten, tot prisma's die de stralen in de diagonale richting zwenken. De prisma's 25 zijn afgerond, zowel om een laterale hoekverschuiving te creëren zoals gewenst als om eveneens de uittredende stralen te spreiden over een hoek-bereik om in esthetisch opzicht een verbetering te verkrijgen. De prisma's worden geleidelijk verminderd totdat zij compleet 12,7 cm uit fase zijn vanaf de hartlijn 22.

30 Een belangrijke bijzonderheid van het gedrag van de prisma's 29 is, dat een waarnemer de lens rechtstreeks kan bekijken vanuit een verscheidenheid van laterale hoeken en een soortgelijke helderheid kan zien. Dus als hij wandelt om een montuur is de invloed van een hete plek, die hem "volgt", tot een minimum teruggebracht.

35 Een geringe textuur wordt aangebracht op de gehele oppervlakken 800 2 8 07

""N

- 13 -

T

van de panelen 21.

De prisma's 41 aan de buitenzijde van de zijpanelen 19 zijn weergegeven in fig. 12. Deze prisma's lopen evenwijdig aan de omtrek van de lens 13 en hebben elk een breedte van 0,25 cm. De prisma's 41 zijn 5 identiek en symmetrisch. De vlakken van de prisma's hellen onder een hoek van 27° met de loodlijn op het vlak van het zijpaneel. De vlakken zijn op convexe wijze afgerond plusminus 1° met het doel het erdoor uitgezonden licht te spreiden. Deze prisma's splitsen het licht, dat erdoorheen loopt in een onderste bundel, die de hoofdbundel van de lens 10 vergroot, en een bovenste bundel, die de plafondstructuur rondom de montuur 3 verlicht. Het naar boven toe gerichte licht verzacht het contrast tussen de monturen en het omringende plafond en verschaft nuttig gereflecteerd licht vanaf het plafond.

De buitenste oppervlakken van de zijwanden 19 bezitten textuur 15 om het lampbeeld diffuus te maken.

De prisma's 43 aan de binnenzijde van de zijpanelen 19 worden weergegeven in fig. 13. Deze prisma's lopen loodrecht op de omtrek van de lens 13 en hebben elk een breedte van 0,25 cm. De prisma's 43 zijn identiek en symmetrisch. Elk vlak is in doorsnede gevormd als een segment 20 van een Girkel met een straal van 0,57 mm en een krommingscentrum op een lijn loodrecht op het vlak van het paneel 19, welke lijn zich uitstrekt door de top van het aangrenzende prisma. Deze diep afgeronde prisma's worden gebruikt om een compleet uitêénvallen van lampbeelden mogelijk te maken zodat daardoor het uiterlijk ervan wordt verbeterd.

25 Het montuur van de voorkeursuitvoeringsvorm is gebleken een rendement t e produceren van meer dan 75% wanneer de reflectieve verf in het montuurhuis een reflectantie bezit van 0,85 en de lamp een heldere hogedruknatriumlamp is van 250 watt en afgesteld op 27.500 lumen, waarvan de as zich bevindt op een afstand van 21,9 cm van de top van het montuur.

30 De lichtdistributie van het montuur is weergegeven in fig. 3 en in de volgende Tabel V: 800 2 8 07 - 14 -

CANDELA ENERGIE GEGEVENS

HOEK DWARS VLAK LANGS UITGANGS-

LUMENS

67.5 45 22.5 0 5239 5239 5239 5239 5239 5 5112 5133 5194 5259 5287 498 10 5049 5061 5214 5415 5504 15 5278 5147 5235 5632 5780 1523 20 5664 5319 5122 5676 5910 25 6254 5613 5100 5874 6228 2644 30 7032 6019 5079 5984 6495 35 9458 7250 5422 5851 6495 4211 40 10447 9456 7097 5562 6136 45 6852 8251 9257 4652 4665 5127 50 3796 5038 7852 3373 3034 55 2462 2910 4407 2338 2080 2882 60 1879 1995 2399 1739 1600 65 1529 1553 1640 1390 1306 1539 70 1284 1282 1306 1159 1103 75 1046 1053 1044 945 894 1067 80 844 842 801 746 710 85 658 663 645 563 538 678 90 496 519 495 424 393 95 349 331 311 266 273 347 100 212 201 194 153 158 105 164 160 171 115 113 159 110 158 135 151 88 104 115 144 124 115 72 88 104 120 131 104 70 56 74 125 104 77 5 41 59 46 130 61 29 0 16 34 135 7 0 0 0 2 4 140 0 0 0 0 0 145 0 0 0 0 0 0 150 0 0 0 0 0 155 0 0 0 0 0 0 800 2 8 07 - 15 - 160 O O O 0 0 165 0 0 0 0 0 0 170 0 0 0 0 0 175 0 0 0 0 0 0 5 180 0 0 0 0 0

In een systeem zoals weergegeven in fig. 1, waarin de gemiddelde afstand-tot-montage hoogte verhouding 1,8 is, is de verhouding van maximum-tot-minimum horizontale footcandles op het werkniveau minder dan 1,5.

10 Talloze variaties in het verlichtingssysteem, montuur en lens volgens de onderhavige uitvinding, kunnen binnen de beschermingsomvang van de uitvinding door een deskundige op dit vakgebied in het licht van de voorafgaande beschrijving bedacht worden. Enkel bij wijze van voorbeeld als aanvulling op de eerder genoemde variaties kunnen de monturen op verschil-15 lende wijze van elkaar verwijderd zijn en gemonteerd zijn op verschillende hoogten. Het montuurhuis en lamp kunnen in ruime mate gewijzigd worden.

De vorm van de lens en de grootte en vormen van de prisma's kunnen worden gewijzigd. Deze variaties zijn enkel illustratief en niet beperkend.

800 2 8 07

Claims (8)

1. Verlichtingsmontuur bevattende een huis, middelen in het huis voor het monteren van een lamp van grote sterkte, en een lens, die zich uitstrekt onder het huis,'met het kenmerk, dat de lens een verlaagde rechthoekige pyrami.de bevat, die vier hoofdzakelijk vertikale zijpanelen 5 .en vier hoofdzakelijk driehoekige onderste panelen bezit, welke panelen alle aan hun binnenvlakken en aan hun buitenvlakken prisma's bezitten, die middelen bevatten voor het produceren van een lichtsterkte, die in alle laterale posities in een van het Nadir wegvoerende richting, in wezen groter is dan in het Nadir, en voor het produceren van een maximale 10 lichtsterkte bij een kleinere hoek met het Nadir in een laterale richting loodrecht op de zijden van de lens dan in een laterale richting naar de hoeken van de lens.

2. Montuur volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de maximale verlichtingssterkte zich bevindt onder een hoek van 25°tot ongeveer 45° van- 15 af het Nadir in een laterale richting loodrecht op elke buitenrand van de lens, en waarbij de maximale verlichtingssterkte zich bevindt in een laterale richting naar de hoeken van de lens bij een hoek, die 5° tot 15° groter is vanuit het Nadir.

3. Montuur volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de maximale 20 verlichtingssterkte in alle laterale richtingen geschiedt onder hoeken van ca. 25° tot ca. 55°.

4. Montuur volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de maximale verlichtingssterkte in een laterale richting naar de hoeken van de lens geschiedt onder een hoek van ca. 40° tot ca. 50° en tenminste 5% groter is 25 dan de waarde van de verlichtingssterkte bij het Nadir.

5. Montuur volgens één der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de lens in hoofdzaak vierkant is en de prisma's op de buitenvlakken van de onderste panelen in het algemeen evenwijdig zijn aan de buitenrand van de panelen en de prisma's aan de binnenvlakken van de onderste panelen in het 30 algemeen loodrecht staan op de buitenranden van de onderste panelen.

6. Montuur volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de prisma's aan de binnenvlakken van de onderste panelen een centrale strook van prisma's bevatten, die in hoofdzaak smaller is dan de lengte van de buitenste randen van de onderste panelen, waarbij de zone van de inwendige 35 vlakken van de onderste panelen buiten de strook in het algemeen helder zijn. 80 0 2 8 07 ♦ - 17 -

7. Montuur volgens één der conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de prisma's op de buitenste vlakken van de zijpanelen in het algemeen horizontaal zijn en de prisma's op de inwendige vlakken van de zijpanelen in hoofdzaak vertikaal zijn. 5

8. Montuur volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de prisma's aan de uitwendige vlakken van de zijpanelen ingericht zijn om het erdoor uitgezonden licht te splitsen in een bovenste bundel, die vanaf de lens omhoog gericht is, en een onderste bundel, die vanaf de lens omlaag gericht is onder een hoek van minder dan ca. 50° vanuit het Nadir, 10 en de prisma's op de binnenvlakken van de zijpanelen ingericht zijn om de verlichtingssterkte te vergroten in een laterale richting naar de hoeken van de lens toe. 800 2 8 07