DE679203C - Reflector for generating an elongated light field - Google Patents

Description

Reflektor zur Erzeugung eines langgestreckten Lichtfeldes Konstruiert man Reflektoren mit stetig verlaufender Oberfläche zur gleichmäßigen Ausleuchtung eines langgestreckten Feldes, so erhält man einen Reflektor in Form eines Körpers, dessen Schnitte durch die Hauptsymmetrieebeneneine wesentliche ovale Form aufweisen. Die für Straßenbeleuchtung notwendige Umkleidung durch Gehäuse macht es bei derartigen Reflektoren notwendig, diesen Gehäusen ovale oder vielkantige Form zu geben. Man hat deshalb versucht, Reflektoren zu konstruieren, die sich einpassen lassen in ein Gehäuse von der Formeines Umdrehungskörpers, weil diese Art Gehäuse wesentlich billiger in der Herstellung sind und eine geschmackvollere Wirkung haben. Dazu ist es notwendig, den unsymmetrischen Reflektor so umzubilden, daß er sich in die Form eines Umdrehungskörpers einpassen läßt. Dies wird z. B. dadurch erzielt, daß der Reflektor in einzelne Reflektorteile oder Zonen aufgeteilt wird, die stufenförmig aneinandergesetzt werden. Dadurch treten naturnotwendig Übergangszonen auf, die den angestrebten Zweck, nämlich die Erzeugung einer bevorzugten Strahlungsrichtung, nicht erfüllen. Diese Zonen sind als Lichtverlustzonen anzusprechen, da sie das auftreffende Licht auch nicht annähernd in die gewollte Strahlungsrichtung reflektieren. Ferner ist versucht worden, konfokale, achsgleiche Paraboloide stufenweise aneinanderzusetzen. Dabei treten ebenfalls Verlustzonen auf, die im Verhältnis zur gesamten, reflektierenden Fläche des Reflektors einen großen Prozentsatz ausmachen. Alle vorbeschriebenen Reflektoren haben ferner den Nachteil beschränkter praktischer Anwendbarkeit. Nimmt man nämlich eine punktförmige Lichtquelle an, so erzeugen die zur Erzielung der bevorzugten Strahlungsrichtung herangezogenen Reflektorteile theoretisch nur ein Strahlenbündel, das die Breite der Reflektoröffnung besitzt. Durch die Ausdehnung des Glühfadens und durch Unregelmäßigkeiten, die bei der Herstellung der Reflektoren entstehen, wird dieses Strahlenbündel zwar verbreitert, jedoch bleibt immer die Querausdehnung des beleuchteten Feldes zu der möglichst groß anzustrebenden Längsausdehnung klein; denn die Breite des Feldes ist im wesentlichen abhängig von der Größe des Glühfadens und der Größe der Parameter der erzeugenden Paraboloide.Constructed reflector to generate an elongated light field reflectors with a continuous surface for even illumination an elongated field, you get a reflector in the form of a body, the sections of which through the main planes of symmetry have an essentially oval shape. The casing required for street lighting makes it the case with such Reflectors necessary to give these housings oval or polygonal shape. Man has therefore tried to construct reflectors that can be fitted into a housing in the shape of a body of revolution because this type of housing is essential are cheaper to produce and have a tastier effect. Is to it is necessary to reshape the asymmetrical reflector so that it is in the shape can fit a body of revolution. This is z. B. achieved in that the The reflector is divided into individual reflector parts or zones, which are stepped be put together. As a result, transition zones naturally occur that the intended purpose, namely the generation of a preferred direction of radiation, not meet. These zones are to be addressed as light loss zones, as they are the Do not reflect incident light even approximately in the desired direction of radiation. Attempts have also been made to join confocal paraboloids on the same axis in stages. There are also loss zones in relation to the total, reflective Area of the reflector make up a large percentage. All of the above Furthermore, reflectors have the disadvantage of limited practical applicability. Takes namely, if a point light source is used, then generate the to achieve the preferred radiation direction used reflector parts theoretically only one Beam that has the width of the reflector opening. By the expansion the filament and irregularities in the manufacture of the reflectors arise, this bundle of rays is broadened, but always remains the Transverse expansion of the illuminated field to the greatest possible length to be striven for small; because the width of the field is essentially dependent on the size of the Filament and the size of the parameters of the generating paraboloids.

Durch vorliegende Erfindung soll erreicht werden, daß bei möglichster Vermeidung von Lichtverlustzonen ein Reflektor entsteht, der sich, soweit praktisch angängig, eng in einen Umdrehungskörper einpassen läßt und der ferner so gestaltet ist, daß er eine gegebene Breite und Länge des Feldes gleichmäßig ausleuchtet. Gleichzeitig soll die Möglichkeit gegeben werden, auch die seitlichen Teile des Feldes der Straße gut zu beleuchten, damit der Fahrer die Seitenränder und etwa dort befindliche Hindernisse (parkende Wagen u..a. m.) deutlich erkennt.The present invention is intended to achieve that as much as possible Avoidance of light loss zones creates a reflector that is practical as far as possible accessible, can fit tightly into a body of revolution and also designed so is that he is a given Width and length of the field evenly illuminates. At the same time, the option should also be given to the side Illuminate parts of the field of the road well so that the driver can see the edges of the road and clearly recognizes any obstacles located there (parked cars, etc.).

Die Erfindung besteht in einem Reflektor zur Erzeugung des langgestreckten Lichtfeldes, der aus mehreren gegeneinander abgestuften Zonen besteht und eine nahezu kreisförmige Lichtaustrittsöffnung besitzt, dessen Kennzeichen darin besteht, da.ß der mittlere Teil des Reflektors ein Ausschnitt aus Paraboloiden oder Umhüllungskörpern von Paraboloiden ist, deren Achsen. in einer Ebene liegen, die die Reflektorachseenthält und das Feld in seiner Längsrichtung schneidet, daß an diesen mittleren Teil Ausschnitte aus solchen Paraboloiden oder Umhüllungskörpern von Paraboloiden sich anschließen, deren Achsen in Ebenen liegen, die ebenfalls die Reflektorachse enthalten, jedoch Winkel mit der die Achsen des mittleren Ausschnittes enthaltenen Ebene bilden, die um so größer sind, je weiter die Ausschnitte von dem mittleren Ausschnitt entfernt liegen, wobei die Parameter der die Ausschnitte erzeugenden Paraboloide kleiner werden.The invention consists in a reflector for generating the elongated Light field, which consists of several mutually graded zones and almost one has circular light exit opening, the characteristic of which is that da.ß the middle part of the reflector is a section of paraboloids or enveloping bodies of paraboloids is whose axes. lie in a plane that contains the reflector axis and the field in its longitudinal direction intersects that at this central part cutouts from such paraboloids or enveloping bodies of paraboloids join, whose axes lie in planes that also contain the reflector axis, however Form an angle with the plane containing the axes of the central section, the the further away the cutouts are from the central cutout, the larger they are lie, the parameters of the paraboloids generating the sections being smaller will.

Im folgenden soll an Hand der Abb. i bis 5 der Konstruktionsgedanke beschrieben werden.In the following, the design concept is based on Figs. I to 5 to be discribed.

Abb. i stellt eine Ansicht des Reflektors, gesehen senkrecht zur Längsrichtung des beleuchteten Feldes, Abb.2 eine Ansicht, gesehen in Querrichtung des beleuchteten Feldes, Abb.3 eine Draufsicht dar.Fig. I shows a view of the reflector, seen perpendicular to the longitudinal direction of the illuminated field, Fig.2 a view, seen in the transverse direction of the illuminated Field, Figure 3 is a top view.

Abb. q. zeigt schematisch den Konstruktionsgedanken des Reflektors in ,einem Schnitt durch die Lichtaustrittsebene parallel zur Ebene des beleuchteten Feldes.Fig.q. shows schematically the design concept of the reflector in, a section through the light exit plane parallel to the plane of the illuminated Field.

Abb.5 zeigt schematisch die Anordnung des Reflektors über dem beleuchteten Feld und die Beleuchtungswirkung.Fig.5 shows schematically the arrangement of the reflector above the illuminated one Field and the lighting effect.

Durch einen im wesentlichen ovalen Spiegelkörper, der in bekannter Weise als Hüllfläche aus konfokalen Paraboloiden gebildet ist, sei ein Schnitt entlang seiner Lichtaustrittsebene gelegt. Die so entstehende Schnittkurve sei i (Abb. q.). Der Brennpunkt dieser Schnittkurve sei 2 (Abb.2), der Scheitel 3 (Abb. q.). Ein von einer punktförmigen, im Punkt 2 befindlichen Lichtquelle ausgehender Strahl wird ,am Scheitelpunkt 3 der Schnittkurve i so reflektiert, daß er innerhalb einer senkrechten, die Mittellängsachse 5 des zu beleuchtenden Feldes enthaltenden Ebene liegt. Alle anderen von 2 ausgehenden und die Kurve i treffenden Strahlen werden parallel zum Strahl durch den Scheitel 3 reflektiert. Es entsteht dadurch das Lichtbündel ,4. Man zeichnet nun einen Kreis 6 mit dem Radius 7 um den - Brennpunkt 2 und wählt die Größe des Radius so, daß der mittlere Teil der Schnittkurve i innerhalb des Kreises .liegt und ihn annähernd berührt. Der Ausschnitt aus einem solchen ovalen Spiegelkörper, der in der Lichtaustrittsöffnung die Kurve i und den Brennpunkt 2 hat, leuchtet den mittleren Teil des zu beleuchtenden Feldes aus (Teilfeld 8, Abb. 5). Die Konstruktion 'wird nun so weitergeführt, daß innerhalb des dem Reflektor umschriebenen Kreises 6 an dem Ausschnitt i ein zweiter Ausschnitt aus einem solchen ovalen Spiegelkörper angesetzt wird, der die Schnittkurve 9 und den Scheitel io in der Lichtaustrittsöffnung hat. Die Achsen der die Hüllfläche erzeugenden Paraboloide liegen in einer Ebene senkrecht zum zu beleuchtenden Feld. Die Spur i i dieser Ebene auf der Ebene des zu beleuchtenden Feldes bildet mit der bZittellängsachse 5 dieses Feldes einen Winkel a. Damit der Ausschnitt 9 aus dem zweiten ovalen Spiegelkörper innerhalb des dem Reflektor umschriebenen Kreises 6 bleibt, müssen die Parameter der diesen Spiegelkörper .erzeugenden Paraboloide kleiner gewählt werden als die Parameter der Paraboloide des Abschnittes i. Der Ausschnitt 9 beleuchtet das Teilfeld 13 (Abb.5). In gleicher Weise wird innerhalb des Kreises 6 ein dritter Ausschnitt 14 aus einem Spiegelkörper angesetzt, dessen Achsen ebenfalls in einer Ebene senkrecht zum zu beleuchtenden Feld liegen. Die Spur dieser Ebene auf der Ebene des zu beleuchtenden Feldes bildet den Winkel 13 mit der Längsachse 5 des Feldes. Dieser Ausschnitt leuchtet das Teilfeld 16 aus.A section is made along its light exit plane through an essentially oval mirror body, which is formed in a known manner as an envelope surface from confocal paraboloids. Let the resulting intersection curve be i (Fig. Q.). Let the focal point of this intersection curve be 2 (Fig. 2), the vertex 3 (Fig. Q.). An emanating from a point-shaped light source located at point 2 is reflected at the vertex 3 of the intersection curve i so that it lies within a vertical plane containing the central longitudinal axis 5 of the field to be illuminated. All other rays emanating from 2 and hitting curve i are reflected by vertex 3 parallel to the ray. This creates the light beam, 4. Now draw a circle 6 with the radius 7 around the focal point 2 and select the size of the radius so that the middle part of the intersection curve i lies within the circle and approximately touches it. The section from such an oval mirror body, which has the curve i and the focal point 2 in the light exit opening, illuminates the central part of the field to be illuminated (subfield 8, Fig. 5). The construction 'is now continued in such a way that within the circle 6 circumscribed by the reflector a second cutout from such an oval mirror body is attached to the cutout i, which has the intersection curve 9 and the apex io in the light exit opening. The axes of the paraboloids generating the enveloping surface lie in a plane perpendicular to the field to be illuminated. The track ii of this plane on the plane of the field to be illuminated forms an angle α with the central longitudinal axis 5 of this field. So that the section 9 from the second oval mirror body remains within the circle 6 circumscribed by the reflector, the parameters of the paraboloids that produce this mirror body must be selected to be smaller than the parameters of the paraboloids of section i. The section 9 illuminates the subfield 1 3 (Fig.5). In the same way, a third cutout 14 from a mirror body is set within the circle 6, the axes of which also lie in a plane perpendicular to the field to be illuminated. The track of this plane on the plane of the field to be illuminated forms the angle 13 with the longitudinal axis 5 of the field. This section illuminates the subfield 1 6 .

Die einzelnen Ausschnitte i, 9 und i q. können, da sie sich in Stufen aneinanderreihen, durch Zonen verbunden werden, die solchen Ebenen entnommen sind, die :entweder parallel zu der durch :die Längsachse 5 auf dem Feld senkrecht stehenden Ebene oder parallel zu den die Achsen der die einzelnen Ausschnitte erzeugenden Paraboloide enthaltenden Ebenen sind, um die Lichtverluste möglichst gering zu halten.The individual sections i, 9 and i q. can as they are in stages strung together, connected by zones that are taken from such levels, which: either parallel to that through: the longitudinal axis 5 standing perpendicular on the field Plane or parallel to the axes of the generating the individual cutouts Paraboloids containing planes are to keep the light losses as low as possible.

Um den Teil des zu beleuchtenden Feldes, der von den Teilfeldern 8, 13 und 16 nicht erfaßt wird, auszuleuchten, wird an dem Ausschnitt 14, der das Teilfeld 16 beleuchtet, innerhalb des Kreises 6 ein stark streuender Reflektorteil 17 angesetzt, dessen Oberfläche in Schnitten durch die Lichtaustrittsöffnung (Abb. ¢) und in höher liegenden parallelen Schnitten dazu verhältnismäßig starke Krümmungen elliptischer Form aufweist. Das von der Lichtquelle in Punkt 2 auf sie treffende Licht wird dadurch mit großem Streuwinkel auf das zu beleuchtende Feld gestrahlt und leuchtet so die. Fläche 18 und damit also die Straßenseitenkanten aus.In order to illuminate the part of the field to be illuminated which is not covered by the subfields 8, 1 3 and 1 6 , a highly scattering reflector part 17 is attached to the cutout 14 which illuminates the subfield 1 6 within the circle 6 Surface in sections through the light exit opening (Fig. ¢) and in higher lying parallel sections to this has relatively strong curvatures of an elliptical shape. The light hitting it from the light source in point 2 is thereby radiated onto the field to be illuminated with a large scattering angle and thus illuminates the. Area 18 and thus the street edges.

Dadurch, daß sich .die einzelnen beleuchteten Teilfelder 8, 13, 16 und 18 infolge der Streuung, die bei der Verwendung nicht punktförmiger Lichtquellen, wie z. B. Glühlampen, Sauftritt, an den Rändern überlagern, entsteht durch die beschriebene Form des Reflektors ein geschlossenes, gleichmäßig beleuchtetes Feld vonlanggestreckter,,annähernd rechteckiger Gestalt, das für die Beleuchtung von Straßen u. dgl. besonders geeignet ist. Durc11 die Wahl der Größe der einzelnen Ausschnitte und .der Verdrehungswinkel ihrer Achsen gestattet diese Konstruktion weiterhin, die Gestalt des beleuchteten Feldes, d. h. das Verhältnis seiner Breite zur Länge sowie die Beleuchtungsverteilung auf dem Feld, zu verändern. Die Zahl der verwendeten Ausschnitte, ;also die Unterteilung des Gesamtreflektor s, kann beliebig gewählt werden und richtet sich nach den Lichtstrommengen, die man von jedem Ausschnitt in eine bestimmte Richtung senden will.Because the individual illuminated subfields 8, 13, 16 and 18 due to the scattering when using non-point light sources, such as B. Incandescent lamps, booze, superimpose at the edges, is created by the described Shape of the reflector a closed, evenly illuminated field of elongated, approximately rectangular shape, which is particularly suitable for illuminating streets and the like is. By choosing the size of the individual cut-outs and the angle of rotation This construction allows their axes to continue to take the shape of the illuminated Field, d. H. the ratio of its width to length and the distribution of lighting on the field to change. The number of cutouts used, i.e. the subdivision of the total reflector, can be chosen arbitrarily and depends on the amount of luminous flux, that you want to send from each section in a certain direction.

In der unteren Ebene des Reflektors, also in der Lichtaustrittsebene, die ja .die Umrisse des Reflektors innerhalb des umschriebenen Kreises enthält, wird die Reflektoröffnung selbst zu einer stetigen kreisrunden Öffnung i 9 erweitert, die die Öffnung in der Lichtaustrittsebene nur um ein geringes überragt, so daß der Raumverlust, der durch den umhüllenden Umdrehungskörper entsteht, auf ein Mindestmaß beschränkt wird.In the lower level of the reflector, i.e. in the light exit level, which yes. contains the outline of the reflector within the circumscribed circle, the reflector opening itself is widened to a steady circular opening i 9, which protrudes only a little beyond the opening in the light exit plane, so that the loss of space caused by the enveloping body of revolution to a minimum is restricted.

An die kreisrunde Lichtaustrittsöffnung schließt sich ein an sich bekannter konisch oder zylindrisch gestalteter Streuglasring 2o an, der mit dem Reflektor aus einem einheitlichen Glaskörper hergestellt wird. Am Scheitel des Reflektors ist eine Halsöffnung 2 i vorgesehen, durch die die Glühlampe eingeführt wird.A closes itself to the circular light exit opening known conical or cylindrical scattered glass ring 2o, which with the Reflector is made from a uniform glass body. At the top of the reflector a neck opening 2 i is provided through which the incandescent lamp is inserted.

Claims (3)

PATENT ANS PltÜCTIE: i. Reflektor zur Erzeugung eines langgestreckten Lichtfeldes, der aus mehreren gegeneinander abgestuften Zonen besteht und eine nahezu kreisförmige Lichtaustrittsöffnung besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Teil des Reflektors ein Ausschnitt aus Paraboloiden oder Umhüllungskörpern von Paraboloiden ist, deren Achsen in einer Ebene liegen, die die Reflektorachse enthält und das Feld in seiner Längsrichtung schneidet, daß an diesen mittleren Teil Ausschnitte aus solchen Paraboloiden oder Umhüllungskörpern von Paraboloiden sich: anschließen, deren Achsen in Ebenen liegen, die ebenfalls die Refiektorachse enthalten, jedoch Winkel mit der die Achsen des mittleren Ausschnittes enthaltenen Ebene bilden, die um so größer sind, je weiter die Ausschnitte von dem mittleren Ausschnitt entfernt liegen, wobei die Parameter der die Ausschnitte erzeugenden Paraboloide kleiner werden. PATENT ANS PLtÜCTIE: i. Reflector for generating an elongated light field, which consists of several mutually graded zones and has an almost circular light exit opening, characterized in that the central part of the reflector is a section of paraboloids or enveloping bodies of paraboloids, the axes of which lie in a plane which is the reflector axis contains and intersects the field in its longitudinal direction, that on this middle part sections of such paraboloids or enveloping bodies of paraboloids adjoin, whose axes lie in planes that also contain the reflector axis, but form angles with the plane containing the axes of the middle section which are larger, the further away the sections are from the central section, the parameters of the paraboloids generating the sections becoming smaller. 2. Reflektor nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß er an den vom mittleren Ausschnitt am weitesten entfernt liegenden Teilen durch Segmente elliptischen Querschnittes abgeschlossen ist. 2. Reflector according to claim i, characterized in that it is attached to the from middle section of the most distant parts by segments elliptical Cross-section is complete. 3. Reflektor nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich än die kreisrunde Lichtaustrittsöffnung ein kegelstumpfförmiges Streuglas ansetzt, das mit dem Glaskörper des Reflektors einen einheitlichen Körper bildet.3. Reflector according to claim i and 2, characterized in that that än the circular light exit opening is a frustoconical scattering glass attaches, which forms a single body with the glass body of the reflector.