DE3011477A1

DE3011477A1 - Leuchten-reflektor

Info

Publication number: DE3011477A1
Application number: DE19803011477
Authority: DE
Inventors: Elzear R Labouliere; Hendrik A J De Vos
Original assignee: GTE Products Corp
Current assignee: Osram Sylvania Inc
Priority date: 1979-03-29
Filing date: 1980-03-25
Publication date: 1980-10-09
Also published as: FR2452665B3; US4242727A; FR2452665A1; CA1134792A

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf .Reflektoren und insbesondere auf Beflektoren für die Verwendung in Leuchten.Noch spezieller,die Erfindung bezieht sich auf Reflektoren für die Verwendung in direkten Leuchten, welche Lichtquellen hoher Intensität für die Beleuchtung öffentlicher Flächen,wie Parkplätze,EinkaufZentren,Parks, Versammlungen usw.,verwenden.

Wie aus dem Folgenden verständlich wird,ißt es eine wesentliche Eigenschaft der vorliegenden Erfindung,die Fähigkeit zu besitzen,ein wirklich rechteckiges Lichtmuster auf einer unter der Leuchte liegenden Fläche zu liefern,wenn in der erwähnten Umgebung benutzt.Es war bislang typisch für frühere Reflektorsysterne für die erwähnte Anwendung,daß sie symmetrische,kreisförmige .Lichtmuster lieferten.Dementsprechend war es notwendig,die entsprechenden Leuchten dicht beieinander zu positionieren um sicherzustellen,daß die benötigten Beleuchtungspegel an bestimmten Stellen innerhalb der Muster erreicht werden.Unglücklicherweise jedoch war das Ergebnis eine übermäßige Überlappung aneinander anschließender Muster,was als Folge davon zu sowohl Lichtverlust wie auch unannehmbarer Gleichförmigkeit der Beleuchtung führte.

Die vorliegende Erfindung überwindet wie beschrieben die vorhergehenden und damit zusammenhängende Probleme, indem ein im wesentlichen rechteckiges Lichtmuster er-

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zeugt wird,wodurch, eine leichte Anpassung an andere ähnliche Muster in einer effizienteren Weise als bei typischen Systemen nach dem Stand der. Technik ermöglicht wird.Es wird angenommen,daß ein solcher Reflektor einen wesentlichen Portschritt auf dem Gebiet darstellt.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist deshalb ein erstes Ziel der vorliegenden Erfindung einen Reflektor für die Verwendung in einer direkten Leuchte zu erstellender in der Lage ist ,Licht von der Lichtquelle der Leuchte so zu richten,daß ein rechteckiges Lichtmuster auf einer Fläche unter der Leuchte erzeugt wird.

£s ist eine weitere Aufgabe der Erfindung einen derartigen Reflektor zu schaffender ein geringes Gewicht hat, bei geringen Kosten hergestellt werden kann und auf relativ einfache Weise montiert werden kann.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es einen Reflektor zu liefern,der einen scharfen maximalen Ausstrahlungswinkel hat und speziell geeignet ist für die Verwendung in Leuchten,die Entladungs-lampen hoher Intensität als bevorzugte Lichtquelle verwenden.

Diese and andere Ziele werden von dieser Erfindung erreicht,die einen.konkaven Reflektor mit einer Vielzahl von Segmentglieder mit Jeweils mehreren reflektierenden Facetten darauf besitzt .Die Facetten sind für die Lichtreflektion des Lichtes von derLichtquelle(n) eingerichtet und er-

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zeugen ein im wesentlichen rechteckiges Lichtmuster auf einer unter der Leuchte liegenden Fläche.

Die Zeichnung

Figur 1 ist eine Draufsicht auf einen ,Reflektor in Übereinstimmung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,gesehen durch die Ausgangsöffnung desselben;

Figur 2 ist eine Aufrißdarstellung der Erfindung,gesehen in der Schnittlinie 2-2 der Figur 1;

Figur 3 ist ein zweidimensionales Beleuchtungsstärkediagramm, wie es von einer Leuchte unter Verwendung der vorliegenden Erfindung erzeugt wird.

Beschreibung der Zeichnung

Für das bessere Verständnis der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit anderen und weiteren Zielen,Vorteilen und Fähigkeiten derselben wird Bezug genommen auf die folgende Enthüllung und anhängende Ansprüche in Zusammenhang mit den zuvor angeführten Figuren.

Es wird insbesondere Bezug auf die Figuren 1 und 2 genommen,die einen Reflektor 10 in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung zeigen. Der Reflektor 10 ist angepaßt für die Positionierung in dem Gehäuse einer Leuchte 11 .In Figur 2 als Pantora gezeigt, um Licht von der Lichtquelle 15 der Leuchte auf eine ürapfangsflache zu richten,die in einem bestimmten Abstand von der .Leuchte 11 angeordnet ist.Die Erfindung ist für die Anwendung in direkt strahlenden

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Leuchten ideal geeignet, d.h. das resultierende Beleuchtungsfeld direkt unter der Leuchte gelegen ist.Demgemäß wird das von dem Reflektor reflektierte licht durch ein lichtdurchlässiges Paneel 13 oder ein ähnliches Teil angeordnet im Unterteil des Lampengehäuses gerichtet.

Der Reflektor 10 enthält eine Vielzahl von aneinander grenzenden SegmentteiJen 15ivon denen jedes eine Vielzahl von reflektierenden .Facetten 17 (oder 17') aufweist.Aus Gründen der Vereinfachung sind nur eine repräsentative Anzahl von Facetten 17 in den Figuren 1 und 2 durchnummeriert. Jedes Segment 15 enthält insgesamt sechs Facetten wobei «jede Facette bevorzugterweise spiegelnd reflektiert.

Mit spiege3nd reflektierend ist gemeint, daß der Einfallswinkel des ankommenden Lichtstrahls dem Ausfallswinkel des reflektierten Eichtstrahls gleich ist. Entsprechende Beispiele solcher Materialien schließen polierte und elektroplsfctierte Metalle ein,sowie oberflächenverspiegeltes Glas und Kunst stoff--Spiegel. In der vorliegenden Erfindung wurde jedes Segment 15 aus 0,635nim starken,voreloxierten Aluminiumblechen hergestellt,damit sichergestellt wird,daß der Reflektor 10 die sehr erwünschte Eigenschaft geringen Gewichts besitzt.Beispielsweise vvurde der Reflektor 10 hergestellt aus dem angegebenen Material und Dicke und wog nur O,7O9kg.Jedes Segment ist daraus geschnitten und durch eine Reihe von Biegearbeitsgängen. geformt ,um so seine verschiedenen Pa.cet ten 17 zu definieren.Die resultierende Kontur jedes Segments ist angenäherb ein elliptischer Paraboloid,anerkannt in der

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Industrie als eine der leistungsfähigsten reflektierenden Konturen. Der Ausdruck "Kontur" wird benutzt,um die radiale Konfiguration jedes Segmentes von des Reflektors Scheitelgebiet 19 (Figur 2) zu der vorderen,emittierenden öffnung 21 zu definieren,wie es in Ebenen durch des Reflektors optische Achse OA gesehen wird.Die Achse OA ist senkrecht zu der Zeichenebene in Figur 1 und verläuft durch das Zentrum des Reflektors 10 wie auch durch das Zentrum der Lichtquelle 13. Liese Achse ist auch senkrecht zu der von des Reflektors vorderseitiger öffnung 21 eingenommen Ebene.Die Pacetten17 sind eben,und mit der Ausnahme von jenen auf zwei der Segmentteile (17') nach der Erfindung wahren sie diese flache Form innerhalb des Reflektors 10.Die Facetten jedes Segmentes,welche in dem zuvor beschriebenen ßiegearbeitsgang geformt werden,kombinieren somit mit den übrigen Facetten in dem entsprechenden Segment, so daß die definierte Kontur angenähert wird, d.h. geradlinige Annäherungen durch den Querschnitt dieser Facetten liegen längs der genannten Kontur. In dem Fall der beiden Segmentteile,die als Ausnahmen zuvor genannt wurden,hat jede dieser Facetten eine Oberfläche,die sich am Besten definieren, läßt als eine gebogene Ebene. Diese Flä** chen werden durch die Bezugsziffern 17'in den Figuren 1 und 2 dargestellt.Natürlich ist gemeint,daß geradlinige Annäherungen durch den Querschnitt dieser Facetten ebenso auf der beschriebenen Kontur (elliptischer Paraboloid) ihrer entsprechenden Segmentteile liegen.In Figur 1

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sind diese Segmente (A₁A') einander im Reflektor 10 gegenüber orientiert dargestellt. Weitere Beschreibung dieser Bauteile und ihre Wirkung auf die Lichtverteilung wird nocii geliefert.Als eine Folge dieses Biegearbeitsganges bildet jede der Facetten eines einzelnen Segmentteiles einen Winkel zu der hierzu benachbarten Fläche.Die resultierenden Winkel können am Besten in Beziehung zur optischen Achse OA definiert werden,welche wie gesagt senkrecht zu der planaren vorderen öffnung 21 des Reflektors ist.Jene Flächen,die um die Peripherie der öffnung 21 und damit ihr am ächsten angeordnet sind, bilden mit der Achse OA einen Winkel von etwa 2° während jene entlang des Umfangs der hinteren Öffnung im Reflektor einen Winkel von etwa 35° mit dieser Achse aufweisen .

Der Reflektor 10 ist ideal geeignet für den Einsatz ^: in Leuchten,die Hochintensitäts-Entladungslampen als Lichtquelle 13 verwenden.Solche Lampen sind in der BeleuchtungsIndustrie wegen ihrer hohen Lichtausbeute, langen Lebensdauer und geringen Lichtstromabfall

gut bekannt..Hochint en-

$itats-Entladungslampen stellen eine kompakte Lichtquelle dar,die eine effektive Lichtsteuerung derselben erlaubt. Gegenwärtig sind drei Typen dieser Lampen auf dem Markt, nämlich Quecksilber, Hochdruck-Ma.tr ium und Metall-Haiοgen. lypische Wattzahlen für solche Lampen sind 175/250,4-00 und 1000.Diese Lampen haben typischerweise eine langgestreckte, leuchtende Länge (das heißt Entladungsröhre) und,wenn verwendet in Kombination mit der vorliegenden Erfindung,sind sie so angeordnet,daß ihre leuchtende Lan-

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ge in einer Ebene senkrecht zur optischen Achse OA liegt. Die Segmentteile 15 sind mit weiterem Bezug auf die Erfindung auf dem Reflektor 10 die Quelle 13 umgebend positioniert.Dies bedeutet,daß die Quelle 13 eine vorbestimmte Tiefe (Dimension "d") innerhalb des konkav geformten Reflektors 10 einnimmt.Bin Loch 22 ist im Reflektor 10 zur Aufnahme der Lampe für ihre Benutzung in der Leuchte 11 vorgesehen für den Pail,daß eine Lampe, die horizontale Ausrichtung verlangt,bevorzugt wird.Natürlich ist vorausgesetzt,daß der Reflektor 10 für die Anwendung anderer Ausführungen von Hochintensitäts-Lampen geeignet ist. Das Loch 22 ist in der Figur 2 nicht gezeigt.

Zusätzlich zu der vorderen öffnung 21,durch welche die Facetten nach der Erfindung Licht von der Quelle 13 reflektieren , enthält der Reflektor 10 auch die rückwärtige öffnung 23 innerhalb des Scheitelpunktes.Die Erfindung ist danach besonders angepaßt für die Verwendung in Leuchten,in denen eine reflektierende Oberfläche enthalten ist und angrenzend zur öffnung 23 angeordnet ist, um das direkte Licht von der Quelle 13 zu empfangen und es zurück zu reflektieren durch die Öffnung 21 und/oder auf die Facetten 17 und 17«Es ist jedoch stillschweigend vorausgesetzt,daß die vorliegende Erfindung in der Lage ist,das gewünschte,gesteuerte Lichtmuster zu erzeugen ohne die Notwendigkeit für eine solche Oberfläche.In der Leuchte,die in einer parallel laufenden Anmeldung umrissen ist,wurde diese Oberfläche in eret«r Linie vorgesehen,um zusätzliche Beleuchtung zu dem resultieren-

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den Lichtmuster zu liefern,wie es in einigen Anwenduagsarten wünschenswert sein kann.Sowohl die vordere Öffnung 21 wie auch die hintere öffnung 23 haben im wesentlichen eine elliptische Formgebung,wie durch die Segmente 15 definiert.

Ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Kombination der Flächen 17,17 ia einer einmaligen Anordnung,um eine gewünschte,gesteuerte Form der Ausleuchtung der Empfangsflache unter der Leuchte 11· zusammenzusetzen.Mit anderen Worten sind die Facetten des Reflektors 10 jeweils so orientiert,daß das Licht von der Quelle 13 zu einer zweckmäßigen Stelle innerhalb des Musters · reflektiert wird.Das Ergebnis dieser Zusammensetzung ist ein Muster (25),das eine weitgehend rechteckige Form,wie in der Figur 3 gezeigt, auf weist.Ein derartiges Muster besitzt alle die ausgeprägten Vorzüge,die oben beschrieben wurden.

Das Muster 25 zei,gt Kurven gleicher hsrr^zoiitaler Beleuchtungsstärke, wie sie von einer Leuchte auf einer ebenen Empfangsfläche erzeugt wgLrd* wenn die Leuchte, welche die Erfindung enthält, in einer Höhe von etwa IO m (30 Fuß) angeordnet ist. Das Muster 25 ist im wesentlichen quadratisch mit Seitenlängen von fast SQ m und entsteht, wenn der Leuht enref lek tor in einer, horizontalen Position orientiert ist. Dementsprechend ist der maximale Ausstrahlungswinkel, der so entsteht, ungefähr 70 Grad. Es wird vorausgesetzt, daß des Reflektors optische Achse OA senkrecht zur Empfangsflache ist

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und durch, den Mittelpunkt (¹¹O") des Musters 25 verläuft, wenn er in der zuvor angegebenen Position orientiert ist.Das Muster 25 enthält,wie gezeigt,eine zentrale Region (definiert durch eine umgebende Grenzlinie 27) höchster Beleuchtungsstärke umschrieben von Regionen abnehmender Beleuchtungsstärke.In einem Ausführungsbeispiel enthielt der Leuchte-Reflektor-Zusammenbau eine 4-00 Watt (z.B.Natrium) Lampe.Die zentrale Region besaß entsprechend einen" mittleren Beieuchtungswert von 54 Ix, während die äußerste Region (gekennzeichnet durch die Grenzlinie 29) eine mittlere Beleuchtungsstärke von 1,1 Ix hatte. Andere Werte ergeben sich leicht aus der Figur 3.Daraus wird ersichtlich,daß der Entwerter einer Beleuchtungsanlage, der ein Minimum von 22 Ix erreichen will, unter Verwendung von Leuchten nach obigem Beispiel nebeneinander diese Leuchten in Abständen von etwa 30 m anordnen müßte. Natürlich können höhere Beieuchtungsdaten leicht erreicht werden, wenn Lampen mit größerem Lichtstrom verwendet werden, die Höhe der Leuchten verringert wird, usw.

Die einmalige Ausrichtung der Segmentteile 15,die in der Erzeugung des Musters 25 resultiert,ka_i_n am Besten in Kombination mit der Art und Weise beschrieben werden, in welcher jedes der Segmentteile zum Muster 25 beiträgt. Folglich wird 3ezug genommen auf die Draufsicht der Figur 1 in Zusammenhang mit Figur 3.Zum Zweck der Orientierung des Lesers sei angenommen,daß der obere Teil (mit der

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Öffnung 22 darin) des Reflektors 10,wie gezeigt in Figur 1,um neunzig Grad vorwärts geneigt sei gegen eine horizontale Achse "h",so daß dieser Teil jetzt am nächsten zum Betrachter der Zeichnung ist.Yerstandlicherweise ist der untere Teil des Reflektors 10,wie gezeigt in Figur 1, jetzt am weitesten vom Betrachter entfernt.Zur Orientierung des Musters 25 nehme man an,daß der untere Teil des in Figur J gezeigten Musters gegen den Betrachter um neunzig Grad um die horizontale Achse ^trP" geneigt ist. Der untere Teil ist nun dem Betrachter am nächsten,während der obere Teil (jener oberhalb der Achse "P") am weitesten entfernt ist.Die folgende Beschreibung der Beiträge der Segmentteile 15 des Reflektors 10 zu den entsprechenden Teilen des Musters 25 ergibt sich, wenn der Reflektor 10 und das Muster 25 in der erwähnten geneigten Orientierung berücksichtigt wird und wenn weiterhin angenommen wird,daß beide horizontal ausgerichtet sind mit dem Reflektor 10,der in der zuvor angegebenen Höhe (etwa 10m,genau 30 Fuß) über dem Muster 25 angeordnet ist.

Der Reflektor 10 schließt ein erstes Paar (A,A') von Segmentteil en 15 ein,die innerhalb des Reflektors einander gegenüber positioniert sind.

Jedes Segment besitzt sechs Facetten 17',welche die zuvor beschriebene gekrümmte plane Konfiguration haben. Gekrümmte Facettenflächen werden in diesen Teilen des Reflektors angewendet,um die LichtSammlung und Reflektion von der Lichtquelle 13 zu verbessern,insbesondere,wenn die Quelle 13 eine horizontal montierte Hochintensitäts-Lampe ist. Es ist'wohlbekannt in der Technik dieser Lampen,

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da3 der größte Lichtbetrag an .dan Seiten dieser Lampen emittiert wird, d.h. ent lang ihrer Längsseiten der leuchtenden Länge (z.B.Entladungsrohren).Die gekrümmten Facetten

17' sind deshalb lokalisiert_?um die Mehrheit d^ses Lichtes zu empfangen und zu dem Muster 25 zu richten. Unter Berücksichtigung der genannten ßeflektor-MusterAnordnung richten die Rhetten des ersten Segmentes (A) dieses ersten Paares das Licht hauptsächlich auf einen ersten Seitenteil 31 des Musters 25.Der erste Seitenteil 31 ist definiert als der Abschnitt des Musters 25,der von einer Linie ("r") begrenzt wird,die durch den Mittelpunkt "G" des Musters verläuft und einen Winkel von etwa 30°

über der horizontalen Achse "P" einschließt, und eine andere Linie ("s") verläuft ebenfalls durch den Mittelpunkt "C" und schließt einen Winkel von 30° unterhalb der horizontalen Achse ein..Ähnlich reflektieren die Facetten des zweiten dieser Segmente (A') hauptsächlich reflektiertes Licht zu einer zweiten Seite 33 des Musters 25,die sich gegenüber der ersten Seite 31 befindet und ebenfalls durch Linien "r" und "s" definiert ist,die durch den Mittelpunkt "O" verlaufen.

Der Reflektor 10 weist ein zweites Paar (B,B') einander gegenüber orientierter Segmentteile auf.Das erste Segmentteil (B) von diesen reflektiert hauptsächlich Lichfc auf einen ersten Eckenabschnitt 35 des Musters 25,wie das die Linie "r" und eine durch den Mittelpunkt '^"-verlaufende Linie "t" abgrenzt und dabei einen Winkel von ungefähr 3>0° mit der Linie "r" einschließt. Ähn-

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lieh reflektiert das zweite Segmentteil (B') in erster Linie Licht auf einen zweiten Sekeiiabschnitt 37,der sich gegenüber dem ersten Eckenabschnitt 35 befindet und von den durch den Mittelpunkt "C" verlaufenden Linien "r" und "t" begrenzt wird.Ein drittes Paar von Segmentteilen (0,0') ist innerhalb des Reflektors 10 vorhanden, um zu der Ausleuchtung der übrigen Sckenabschnitte des rechteckigen Musters 25 beizutragen.Das erste- (G) dieses dritten Paares reflektiert Licht hauptsächlich auf einen dritten Eckenabschnitt 39»der von einer Linie "u" definiert wird und einen Winkel von 30° mit der Linie "s" einschließt.Der dritte Eckenabschnitt 39 grenzt demnach an den benachbarten Seitenabschnitt 31.$nnlich reflektiert das zweite Segmentteil (G') dieses dritten Paares,das gegenüber dem ersten Segmentteil (C.) innerhalb des Reflektors 10 angebracht ist,hauptsächlich Licht auf einen vierten Eckenabschnitt 41,angeordnet gegenüber dem dritten Eckenabschnitt 39· Der vierte Eckenabschnitt- 4-1 wird durch die Verlängerungen der Linien "s" und ^tru" gebildet,die verständlicherweise einen Winkel von 30° am Mittelpunkt"C".bilden.Wie in den Figuren 1 und 2 ge zeigt, sind die Facetben des zweiten und dritten sich gegenüberstehenden Paares B,B'respektive G,G'planar.Wie weiterhin in Figur 1 gezeigt,sind die zwei unteren Flächen ( Jene am nächsten zu der vorderen öffnung 21) jedes Segmentteiles Β,Β',0 und C'nach innen zur optischen Achse OA hin mehr als die entsprechenden Flächen der angrenzenden und anderer verbleibender Seg-

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mente versetzt.Diese Vorversetzung verbessert die Lichtreflektion auf die äußersten Regionen der beschriebenen vier Eckenabschnitte,hie-rdurch wird die rechtekige Formgebung der illustrierten Intensitätszonen sichergestellt.

Die übrigen Teile des Musters 25 werden beleuchtet durch ein Paar Gruppierungen (D,D') von Segmentteilen,die auf gegenüberliegenden Seiten des Reflektors 10 angeordnet sind.Jede Gruppierung enthält sechs Segmente 15, die ihrerseits sechs ebene Facefcben 17 darauf besitzen. Die erste Gruppierung D reflektiert Licht hauptsächlich auf einen dritten Seitenteil 43 des Musters 25,weicher sich zwischen den zuvor definierten ersten und vierten Eckenabschnitten 35 respektive 41 befindet.Der Seitenteil j43 wird deshalb von den Linien "t" und "u" definiert*die Jim Mittelpunkt "C^H einen Winkel von 60° bilden.Es ergibt sich aus dem Vorhergehenden,daß dieser Winkel gleichmäßig unterteilt ist (30

auf jeder Seite) durch eine vertikale Achse "V", die sich mit der horizontalen Achse "P" schneidet.Die zweite Gruppierung D'reflektiert ähnlich das Licht hauptsächlich auf einen vierten SeitenÄ^chnitt 45,der gleich in der Größe und gegenüber dem dritten Seitenabschnitt 43 ist.

In der Erfindung wird es vorgezogen,den Reflektor mit vierten und fünften,sich gegenüberliegenden Paaren von Segmentteilen auszustatten und das zu dem Zweck, damit Beleuchtung in erster Linie auf die Abschnitte

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des Musters 25 fallen,wo erste und zweite Seitenabschnitte 31 und 33 sich an die vier definierten Eckenabschnitte 35»37$39 und 41 anschließen.Diese Beleuchtung ist hauptsächlich erwünscht, um einen Glättungseffekt an diesen Stellen zu bewirken und dadurch unerwünschte Zwischenwirkungen zwischen Teilen des Musters 25 von möglicherweise variierenden Intensitätspegeln zu verhindern.Ein erstes Segment E des vierten,sich gegenüberstehenden Paares E,E'reflektiert Licht hauptsächlich auf ein Gebiet, das die Konvergenz der ersten Seite 31 und des ersten Eckenabschnitts 35 markiert. Grundsätzlich wird die gesamte Fläche,auf welche das Segment S fast sein gesamtes Licht richtet,dargestellt durch einen Winkel innerhalb des Bereiches von fünf bis zehn Grad auf jeder Seite der Linie "r".ähnlich beleuchtet das zweite Segment E' dieses vierten,gegenüberliegenden Paares eine Fläche,die auf dem Muster 25 direkt gegenüber der von dem Segment E beleuchteten ist.Das bedeutet,daß diese Fläche sich über fünf bis zehn Grad zu beiden Seiten der Linie "r" verlängert durch den Mittelpunkt "C" erstreckt,welche die Konvergenz zwischen dem zweiten Seitenabschnitt 33 und dem zweiten Eckenabschnitt 37 bildet.Auf ähnliche Weise lenkt das erste Segment F des fünften,sich gegenüberstehenden Paares F,F'die Beleuchtung auf eine Zone,die ähnliche Größe hat wie die oben beschriebenen und von. der Linie "s" zwischen dem ersten Seitenabschnitt 31 und dem dritten Eckenabschnitt 39 durchsetzt wird. Das zweite Segment F¹ dieses fünften Paares dient in erster Linie zur Beleuchtung

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eines Gebietes gegenüber £em oben beschriebenen, das vom Segment F beleuchtet und von der verlängerten Linie "s" durchsetzt wird,welche zwischen dem zweiten Seitenabschnitt 33 und dem vierten Eckenabschnitt 4-1 liegt.Jede der Facetten

von allen vier Segmentteiien E,E' ,F und F'ist eben. Eines der wesentlichen Merkmale der Erfindung ist es,daß die Facet-bsi der Segmente 15 hinsichtlich der .Lichtquelle 13 so ausgerichtet sind,daß kein reflektiertes Licht zurück durch die lichtquelle 13 passiert. Dieser Durchtritt von Licht durch die Lichtquelle der Leuchte und die dadurch verursachte Absorption von Strahlungsenergie verursacht einen unerwünschten Spannungsanstieg in typischen Hachintensitäts-Lampen, was dazu führen kann, daß der I^ichtstrom der Lampe verändert werden kann und/oder ihre Lebensdauer verkürzt werden kann. Verstandlichexweise verhindert die vorliegende Erfindung dieses Vorkommnis.

Ein Zusammenbau des Reflektors 10 wird dadurch ermöglicht,

da3 jedes Segment 15 mit einem Paar gegenüberstehender Flansche 51 versehen wird.Jeder Flansch isb so konstruiert,daß er mit dem benachbarten Flansch des nächsten, anschließenden Segmentes «ausgefluchtet wird. Ein speziell konstruiertes Werkzeug wird angewendet,um ein Paar Zungenabschnitte 55 innerhalb jedes Flanschteiles zu bilden (z.B.durch Stanzen),die mit einer der FÄcetten17 korrespondieren. Diese Zungen sind durch das Formgebungswerkzeug ineinandergreifend ausgebildet,um so aneinanderliengende Flansche miteinander zu verbinden.Genauer gesagt, wird das Stanzen und Verformen durch den Flansch eines

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Segmentes und des angrenzenden Flansches des nächsten Segmentes gleichzeitig durchgeführt.Die genaue Ausrichtung der Segmente 15 vor der beschriebenen Befestigung miteinander wird durch die Anwendung einer Form erreicht, um welche die Segmente angeordnet werden.Daraus wird verständlich ,äaß der Heflektor 10 den Zusammenbau wie auch das Auseinandernehmen (beispielsweise zur Durchführung einer Reparatur) erheblich erleichtert.Es ergibt sich weiterhin,daß diese Fähigkeit zur Vielseitigkeit der Erfindung beiträgt, indem es leicht möglich ist,Segmente mit unterschiedlich reflektierenden Oberflächen zu mischen, um eine Vielfalt von !»ichtverteilungen zu er zielen.Um die Befestigung des zusammengebauten Reflektors innerhalb des Leuchtengehäuses 11 zu verbessern,sind Anlageflansche 57 an jedem Segment 15 vorgesehen und so ausgebildet,daß sie flach an entsprechenden,flachen Anlagebeilen (nicht gezeigt) anliegen.Locher 59 sind in verschiedenen Flanschen 57 vorgesehen,und zwar verteilt an der Peripherie des Reflektors,in welche Schrauben, Bolzen usw. eingesetzt werden können.

In der Ausführungsart der Erfindung,wie sie die Figuren 1 und 2 zeigen,hat der Reflektor 10 eine maximale Außenweite "w" von. etwa 46,4 cm,eine minimale Außenweite "y" von etwa 43,5 cm und eine Höhe "z" von etwa 22,23 cm. Die entsprechende! maximalen Innenweiten der Vorwärtsöffnung 21 betragen etwa 45,1 cm beziehungsweise 41,3 cm. Die entsprechenden inneren Abmessungen der Kleineren, rückwärtigen Öffnung 23 sind 32,4 cm respektive 28,6 cm.

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ΊΙ·

Die Lichtquelle 13 nimmt eine Tiefe (Dimension "d") von ungefähr 8,9 cm ein.

Damit wurde eine neuartige Reflektorkonstruktion für den Einsatz in direkt strahlenden Leuchten gezeigt und beschrieben,die für den Verwendungszweck der Erzeugung eines rechteckigen (d.h. quadratischen) Beleuchtungsmusters auf einer darunterliegenden Smpfangsflache geeignet ist.Die Konstruktion ist leicht,erlaubt besonders leichten Zusammenbau und Auseinandernehmen und läßt sich zu relativ geringei Kosten produzieren.Die flachen Oberflächen der Facetten des Reflektors sind leicht anpaßbar an eine Änderung der Abbildung der bevorzugten Lichtquelle für die Leuchte, einer Hochintensitäts-Lampe mit einer gestreckten Leuchtlänge im Brennpunkt (focal position image).

Die definierte Pacettenanordnung gleicht auch eine andere un-

—aus,die aus

erwünschte Besonderheit von Hochintensitäts-Lampen/ einer Unregelmäßigkeit der Lichtverteilung in der Ebene der Lampenachse besteht .Wie angegeben , hat diese Luvt stromverteilung ihren Höchstwert entlang der .

Längsseite" der Bogenentladungsrohre der Lampe.Es ist auch üblich¹bei Lampen dieser Art,daß .der Lichtstrom . . sich Null nähert am Sockel der Lampe und an dem entgegengesetzten Ende der Lampe e^nem Wert zwischen Null und dem maximalen Lichtstrom zustrebt.

Wie ebenfalls angegeben, gewährleistet die Erfindung einen relativ scharfe» maximalen Ausstrahlungswinkel (z.B. 70 ) der Lichtverteilung, um so den Lichtstrom in Zonen zu maximieren und das Ausrichten der Erfindung mit Leuchten, die ähnliche Einrichtungen besitzen, zu erleichtern.

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Claims

301H77 Patentansprüche

1. Ein konkaver Reflektor für Positionierung in einer Leuchte mit einer darin enthaltenen Lichtquelle für Beleuchtung einer im Abstand davon befindlichen Empfangsfläche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl aneinander grenzender Segmentteile eine vordere Öffnung des Reflektors begrenzen und für die weitgehende Umschließung der Lichtquelle geeignet sind, jedes dieser Segmentteile eine Vielzahl darauf befindlicher, reflektierender Facetten aufweist, diese Facetten so angeordnet sind, daß sie Licht von der Lichtquelle durch die vordere Öffnung des Reflektors reflektieren und eine im wesentlichen rechteckige, gesteuerte Beleuchtungsverteilung auf der Empfangsfläche ergeben.

?. Reflektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Facetten das Licht von der Lichtquelle durch die vordere Öffnung des Reflektors reflektieren, ohne daß das Licht die Lichtquelle durchläuft.

3. Reflektor gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Öffnung innerhalb des Scheitelgebiets enthalten ist.

4. Reflektor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

../PO

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BAD ORIGINAL

-se- - .1.

daß die vordere Öffnung des Reflektors und diese öffnung eine im wesentlichen elliptische Form besitzen.

5· Heflektor nach einem der Ansprüche 1 -4,dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Öffmiag des Reflektors eine Ebene einnimmt,der Reflektor ei«e durch seinen Mittelpunkt passierende optische Ach.se aufweist,die im wesentlichen senkrecht zur Ebene der vorderen öffnung ist.

6. Reflektor nach Anspruch. 5,dadurch gekennzeichnet, daß die optische Achse durch die Lichtquelle verläuft.

7. Reflektor nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet, da.3 die Lichtquelle länglich ist und in einer Ebene weitgehend senkrecht zu der _ optischen Achse liegt.

8. Reflektor nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede der genannten Facetten spiegelnd reflektierend ist.

9. Reflektor nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß "die" Kontur jedes -S@$Kientteiles ein elliptisches" Paraboloid ist.

10. Reflektor nafsh einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, '■·daß ein erstes,einander gegenüberliegendes Paar von

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Segmentteilen vorgesehen ist,die Jeweils eine Vielzahl von Fichten besitzen,welche jeweils eine gebogene Ebene umfassen,daß die Facetten des ersten Segmentes des ersten sich gegenüberstehenden Paares hauptsächlich Licht von der Lichtquelle auf einen ersten Seitenabschnitt des rechteckigen Musters reflektieren,daß die Facetten des zweiten Segmentes des ersten sich gegenüberstehenden Paares hauptsächlich Licht von der Lichtquelle auf einen zweiten Seitenabschnitt des rechteckigen Musters reflektiert und daß dieser zweite Seitenabschnitt gegenüber dem ersten Seitenabschnitt des Musters angeordnet ist.

11. Reflektor nach Anspruch 10,dadurch gekennzeichnet, daß zweite und dritte sieh gegenüberstehende Paare yon Segmentteilen jeweils darauf Facetten weitgehend planarer Konfiguration haben,daß Facetten eines ersten Segments dieser zweiten sich gegenüberstehenden Paares hauptsächlich Licht der Lichtquelle auf einen ersten Eckenabschnitt des rechteckigen Musters reflektieren,daß Flächen eines zweiten Segmentes des zweiten sich gegenüberstehenden Paares hauptsächlich Licht von der Lichtquelle auf einen zweiten Eckenabschnitt des rechteckigen Musters reflektieren,der sich gegenüber dem ersten Eckenabschnitt befindet,daß Facetten des ersten Segments -des

/dritten sich gegenüberstehenden Paares hauptsächlich Liehe von der Lichtquelle auf einen dritten

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Eckenabschnitt des rechteckigen Musters und daß die Facetten des zweiten Segmentes des

dritten,sich gegenüberstehenden Paares hauptsächlich Licht von der Lichtquelle auf einen vierten Eckenabschnitt des rechteckigen Musters reflektieren,welcher sich gegenüber dem dritten Eckenabschnitt befindet.

12. Reflektor nach Anspruch 11,dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der planaren Facetten auf jedem der genannten zweiten und dritten,sich gegenüberstehenden Paare von Segmentteilen mehr vorverlegt ist zur Lichtquelle hin als die Facetten der verbleibenden Segmentteile des Reflektors und daß diese ververlegten Flächen nahe der. vorderen öffnung des Reflektors angeordnet s±nd.

13. Reflektor nach Anspruch 11,dadurch gekennzeichnet, daß ein viertes,sich gegenüberstehendes Paar von Segmentteilen enthalten ist, daß jedes dieser Segmentteile jeweils Facetten im wesentlichen planarer Konfiguration aufweist, daß ein erstes Segment dieses vierten,sich gegenüberstehenden Paares innerhalb des Seflektors zwischen den ersten Segmentteilen des ersten und zweiten,sich gegenüberstehenden Paaren von Segmentteilen angeordnet ist und. ein zweites Segment dieses vierten,sich gegenüberstehenden Paares innerhalb des Reflektors zwischen den zweiten Segmentteilen des ersten und zweiten,sich gegen-

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überstehenden Paaren von Segmentteilen angeordnet ist,daß die Fss&etten dieses ersten Segments des vierten,sich gegenüberstehenden Paares hauptsächlich Licht von der Lichtquelle auf das Gebiet des rechteckigen Musters zwischen dem ersten Seitenabschnitt und dem ersten Eckenabschnitt reflektieren und daß die Facetten des zweiten Segmentes des vierten, sich gegenüberstehenden Paares hauptsächlich Licht von der Lichtquelle auf das Gebiet des rechteckigen Musters zwischen dem zweiten Seitenabschnitt und dem zweiten Eckenabschnitt reflektieren.

14. Reflektor nach Anspruch 13,dadurch gekennzeichnet, daß ein fünftes,sich gegenüberstehendes Paar von Segmentteilen vorgesehen ist, daß jedes dieser Segmentteile jeweils Facetten weitgehend planarer Konfiguration aufweist, daß ein erstes Segment dieses fünften,sich gegenüberstehenden Paares innerhalb des Seflektors zwischen den ersten Segmentteilen des ersten und dritten,sich gegenüberstehenden Paaren von Segmentteilen angeordnet ist und ein zweites Segment dieses fünften,sich gegenüberstehenden Paares innerhalb des Reflektors zwischen den zweiten Segmentteilen des ersten und dritten sich gegenüberstehenden Paares von Segmentteilen angeordnet ist,daß die Facetten dieses ersten Segments des fünften, sich gegenüberstehenden Paares hauptsächlich Licht von der Lichtquelle auf das Gebiet des rechteckigen Musters zwischen dem ersten Seitenabschnitt

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und dem dritten Bckenabschnitt reflektieren und daß die Facetten des zweiten Segmentes des fünften, sich gegenüberstehenden Paares hauptsächlich Licht von der Lichtquelle auf das Gebiet des rechteckigen Musters zwischen dem zweiten Seitenabschnitt und dem vierten Eckenabschnitt reflektieren.

15. Reflektor gemäß Anspruch 10,dadurch gekennzeichnet, daß erste und zweite Gruppierungen von Segmentteilen innerhalb des Reflektors «inander gegenüber

angeordnet sind, daß die ersten und zweiten Gruppierungen eine Vielzahl von Facetten von weitgehend planarer Konfiguration aufweisen, daß die Feßetten der ersten Gruppierung hauptsächlich Licht von der Lichtquelle auf einen dritten Seitenabschnitt des rechteckigen Musters reflektieren und daß die Facetten der zweiten Gruppierung hauptsächlich Licht von der Lichtquelle auf einen vierten Seitenabschnitt des rechteckigen Musters reflektieren,wobei dieser vierte Seitenabschnitt gegenüber dem dritten Seitenabschnitt angeordnet ist.

16. Reflektor nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch

gekennzeichnet, daß das gesteuerte Lichtmuster im wesentlichen quadratisch ist.

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