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Scheinwerfer Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer.
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Es sind bereits Scheinwerfer biekanntgeworden, die mit einer einzigen
Lichtquelle versehen sind und aus seiner Mehrzahl von untereinander gleichartigen
Einzelteilen bestehen, !denen ioptische Achsen sämtlich in, einer Ebene liegen.
Die Einzelteile derartiger bekannter Scheinwerfer besitzen in ihrer Gesamtheit die
Formeines üblichen parabolischen ,oder sphärischen Rotationskörpers, und das von
sämtlichem Einzelteilen ausgesandte Lichtbündel entspricht somit dumchaus demjenigen
(eines einteiligen parabolischen oder sphärischen Scheinwerfers.
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Der Nachteil .derartiger bekannter Scheinwerfer besteht diarim, daß
isie zufolge des kreis- oder ellipsenförmigen Querschnittes des von ,ihnen @erzeugten
Lichtbündels nicht in der Lage sind, viereckige Flächen in genauer Begrenzung @auszuleuchten.
Da es sich jedoch in der Praxis im Regelfall um die Beleuchtung viereckiger Flächen,
beispielsweise bei Gebäuden oder Flugplätzen, handelt, so war man bisher gezwungen,
um eine vollständige Beleuchtung derartiger Flächen zu, verwirklichen, den verwendeten
Scheinwerfer :so zu wählen, daß das 'Strahlenbündel die auszuleuchtende Fläche umschreibt.
Hierdurch isst aber ,ein; bestimmter, verhältnismäßig großer Lichtverlust bedingt;
zum anderen besteht noch -der Nachteil, daß nicht, wie @es beispielsweise bei Illuxninatäon
;erforderlich ist, seine genaue
Begrenzung des Lichtbündels auf
eine auszu;-leuchtende vierackig e Fläche erreichbar ist.
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Weiterlein: kam insbesondere ebenfalls 'bei Illuminationen die Aufgabe
gestellt werden, auf ein und derselben Fläche, beispielsweise einer Gebäudewand,
eine verschieden stark abgestufte Ausleuchtung zu erzielen. Man war bisher gezwungen,-
zu diesem Zweck mehrere Scheinwerfer zu verwenden, um eine verschieden abgestufte
Ausleuchtung erreichen zu können. Es ist auch bereits versucht worden, durch Artordnung
besonderer lichtbrechender Elemente im Wege,des Strahlenganges leine verschieden
starke Verteilung des Lichtes ,auf reiner Fläche zu erzielen. Es ist jedoch mit
den vorgenannten Mitteln nicht gelungen, mit genügender Genauigkeit die Form und
Beschaffenheit des Lichtbündels der Natur des zu beleuchtenden Gegenstandes anzupassen.
Zudem steht insbesondere bei Verwendung lichtbrechender Elemente der Herstellungspreis
in keinem Verhältnis zu dem erhaltenen Effekt.
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Die vorliegende Erfindung vermeidet lalledvesie den bekannten Scheinwerfen.
anhaftenden Nachteile. Sie ist dadurch gekennzeichnet, Idaß imwesenthchen rechteckige,
in ihrer Längsrichtung als gebogene Streifen ausgebildete Einzelkörper von derartiger
gleicher oder ungleicher Breite und Krümmung aneinandergereiht und der Lichtquelle
derart zugeordnet sind, daß die von dem. Einzelkörpern reflektierten, im wesentlichen
gleichförmigen und meiner Richtung glellch großen Lichtbündel sich in dem jeweiligen
Bedarfszweck angep,aßter Weise überlagern. Jeder Einzelkörper äst als im wesentlichen
rechteckiger, im: seiner Längsrichtung gebogener Streifen ausgebildet. Durch eine
lentsprechende Bemessung der Breite und der Krümmung der Einzelkörper und durch
die Anordnung der Einzelkörper zueinander und zu der Lichtquelle läßt sich jede
gewünschte Lichtwirkung auf der. zu beleuchtenden Fläche erzielen.
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Die erfindungsgemäß ausgebildetem. Einzelkörper besitzen sämtlich
ein rechteckiges Reflexionsbild. Durch den. Umstand, daß die optischen Achsen sämtlicher
Einzdkörper in einer Ebene liegen, und infolge der sämtlichen Einzelkörpern gegebenen
Krümmung ist die Höhe .sämtlicher Reflexionsbilder gleich, -so daß durch Niebeneimanderstellen,
der Reflexionsbilder aller EInzelkörpiereine genaue ,und gleichmäßige Ausleuchtung
.eirner Fläche möglich ist. Die Höhe der Reflexionsbilder kann der Höhe des zu helleuchtenden
Giegenstandes durch entsprechenden Abstand des Scheinwerfers von !der zu beleuchtenden
Fläche oder durch entsprechenden Abstand der Lichtquelle von der Oberfläche dies
Scheinwerfers angepa. t werden. Bei geeigneter Wabe der Breite und des Krümmungsgrades
der Einzelkörper und bei geeigneter Anordnung der Einzelkörper zueinander und zu
der Lichtquelle läßt sich jede beliebige Leuchtwirkung lerzielen. So kann z. B.
eine Fläche mit verschiedener Intensität ausgeleuchtet werden, um besondere Stellen
hervortreten zu lassen.
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Erfindungsgemäß müssen zur ErreIchung eines gewünschten Effektes idie
mit ihren ,optischen Achsen in einer Ebene liegenden Einzelkörper mit ihren Scheitelpunkten
eine durch die jeweiligen auf der auszuleuchtenden Fläche hervorzurufenden Lichteffekte
bestimmte Kurve bilden.
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Um eine gleichmäßä;ge seiner Fläche zu erzielen, sind erfindungsgemäß
die Einzelkörper zur Lichtquelle derart zugeordnet und besitzen eine derartige Breite,
daßl die von :den. Rändern des bzw. der mittleren Körper reflektierten Strahlen
parallel laufen zu den von den äußeren Rändern der übrigen Körper reflektierten
Strahlen und daß - der von den Randstrahlen des bzw. der mittleren Körper gebildete
Winkel gleich ioder größter ist als der von .dien Randstrahlen der übrigen. Körper
mit den optischen Achsen gebildete Winkel.
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Umeinen Scheinwerfer für verschiedene Zwecke verwenden zu können oder
um nacheinander verschvedene Effiekte zu erzielen, werden erfindungsgemäß die Einzelkörper
beweglich angeordnet. Durch diese Maßnahme läßt sich das Lichtbündel in Richtung
der Breite verändern.
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Um zu verhindern., daß direkte Strahlen von der Lichtquelle in den
Bereich der zu beleuchtenden Fläche fallen können und so die gewünschte LichtwiTkung
störend beeinflussen, ist erfindungsgemäß ein an sich bekannter, die Lichtquellle
abdeckender Gegenspiegel angeordnet.
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Die Figuren stellen beispigsweise mehrere Ausführungsformen der Erfindung
dar, und es be-,deutet FiG. i einen Einzelkörper in p;erspiektivischer Daxstellvng,
FiG. 2 die Darstellung eines aus mehreren Einzelkörpern zusammengesetzten Scheinwerfers,
Fig.3 leimten waagerechtem Schnitt durch einen zurr Erzielung seiner gleichmäßigen
Beleuchtung geeigneten erfindungsgemäßen Scheinwerfer, Fig. 4 eine Darstellung der
Überlagerung der einzeInen Lichtbündel gemäß FiG. 3, Fing. 5 seinen Schnitt gemäß
FiG. 3 durch einen anderem, ebenfalls zur. Erzielung einer gleichmäßü!g en Beleuchtung
geeigneten Scheinwerfer, FiG. 6 eine Darstellung der Überlagerung der einzeInen
Lichtbündel gemäß Fig. 5, Fig.7 und 8 lerfindungsgemäß.er Scheinwerfer mit anderer
Anordnung der Einzelkörper.
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Die FiG. i zeigt einen Einzelkörper 2o des erfindungsgemäßen Scheinwerfers
in perspektivischer Darstellung. zier Einzelkörper 20 ist ixt seiner Längsrichtung
parabelförmig und symmetrisch zu .einer optischen Ach-sie A-B gebogen. Die Fig.
2 läßt --erkennen, daß dieser Einzelkörper wie die übrigen Einzelkörper in seiner
Breite eine ebene Oberfläche besitzt.
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Ixt der Fig. i ist das durch den Einzelkörper 20 erzeugte Refllexvonsbild
dargestellt. Die Eckpunkte i, 2, 5, 6,des Eimwlkörpers 2o und die Scheitelpunkte
3 imd 4 bilden .en rechteckiges Reflexionsbild i', 2', 51, 6', 3', 4'. Die Höhe.und
Breite dieser Reflexionsbilder hängt ab einerseits von der Formgebung des Eimzel'körpers
20 und andererseits von der Anord. nung der LichtqueBe 7.
Die Fig.
3 zeigt eine Zusammenstellung der Einzelkörpers eines Scheinwerfers, mit dem eine
gleich mäßige Beleuchtung ierreicht werden soll.
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Zunächst wird die Breite des mittleren Einzelkörpers 2o bestimmt,
um einen Winkel a von gewünschter Größe zwischen den ausfallenden Grenzstrahlen
21 zu @erhaltien. Darauf werden beiderseitig des Körpers 2o die Körper 22, 22' angeordnet.
Sie sind von einer solchen Breite und in b.ezug auf den mittleren Körper 2o iderart
geneigt, daß der vom inneren Rand jedes Körpers 22, 22' ausfallende Strahl
23 parallel zur Symmetrieebene des Scheinwerfers und der vom äußeren Rand
ausfallende Strahl 24 parallel zum Grenzstrahl 21 des mittleren Körpers 2o liegt.
Die zwischen den inneren und äußeren ausfallenden Grenzstrahlen der Körper 22, 22'
liegenden Winkel b und c sind einander gleich.
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n Körper 25, 25' und 28, 28' sind Die folgende untereinander und in
bezug auf die vorliegenden Körper nach dein gleichen Prinzip bemessen und angeordnet,
d. h. ihre Breite und ihre gegenseitige Neigung sind derart gewählt, daß die durch
ihren inneren Rand zurückgeworfenen Grenzstrahlen 26, 29 parallel zur Symmetrieebene
des Scheinwerfers liegen. und daß die durch ihren äußeren Rand zurückgeworfenien
Grenzstrahlen 27, 3o parallel zu den Grenzstrahlen 21 liegen. Die zwischen den inneren
und äußerten, vorn jedem Körperpaar 25, 25' und 28, 28' zurückgeworfenen Grenzstrahlen
enthaltenen Winkel, e, f, g sind ,einander gleich.
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Die Fig.4 zeigt, daß die Strahlenbüschel der beiderseitig des mittleren
Körpers 20 angeordneten Körper 22, 25, 28 und 22', 25', 28' sich auf jeder Hälfte
des vom mittleren Körper 20 ausgesandten Strahlenbüschels überlagern. Die Fig.4
läßt erkennen, daß das von jedem Körper zurückgeworfene Strahlenbüschel leicht nach
außen versetzt ist, ungefähr um leinen der Körperbreite ientsprechenden Wert. Angesichts
des Verhältnisses zwischen Körperbreite. und Tiefe des Strahlenbüschels handelt
ies sich hierbei jedoch um -eine nicht wahrnehmbare Erscheinung. Man erhält somit
eine praktisch gleichmäßige Beleuchtung einer Fläche a durch Überlagerung vorn vier
verschiedenen Strahlenbüscheln.
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Die Flg.5 zeigt Beine andere Anordnung der Einzelkörper, bei der man
zur dem gleichen Ergebnis gelangt. In diesem Fall ist der mittlere Körper 2o gleich
demjenigen der Ausführungsform gemäß Fig.3. Seine äußeren ausfallenden Grenzstrahlen
schließen leinen Winkkea a' ein. Die beiderseits des mittleren Körpers 2o angeordneten
Körper 31, 32, 33 und V') 32', 33' s#ind sämtlich gleich groß. Ihre gegenseitige
Lage ist derart gewählt, daß alle durch ihren äußeren Rand zurückgeworfenen Grenzstrahlen
den Grenzstrahlen 21 des mittleren Körpers 2o parallel sind und daß ider zwischen
ihren äußeren und inneren Grenzstrahlen leingeschlossene Winkel kleiner ist als
der zwischen den Strahlen 21 dies mittleren Körpers 2o eingeschlossene.
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Daraus folgt , daß die zwischen :den innerexi Grenzstrahlen 40, 41
und den äußeren Grenzstrahlen 34, 35 eingeschlossenen Winkel b' und c' untereinander
gleich und kleiner sind als ,a'. Das gleiche ist der Fall für die Winkel d' zwischen
den Grenzstrahlen 36, 42 dies Körpers 32 -und Winkele' zwischen den Grenzstrahlen
37, 43 des Körpers 32'. Die gleiche Bedingung gilt für den Winkel f zwischen
den Grenzstrahlen 38, 44 des Körpers 33 und Winkel j' zwischen dien Grenzstrahlen
39, 43 des Körpers 33'.
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Die Fvg.6 zeigt schematisch die Überlagerung der Strahlenbüschel der
verschiedenen Einzelkörper auf der beleuchteten Fläche, und man erkennt, .daß auch
durch direse Anordnung praktisch eine gleichmäßige Ausleuchtung gewährleistet ist.
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Die Fig.7 zeigt :einten Scheinwerfer mit einer geringen Öffnung, durch
die ies möglich ist, einen Reflexionsspiegel 12 mit einiem unter i 8o° liegeniden
Winkel vor der Lichtquelle t i anzuordnen und so das Ausfallen direkter Lichtstrahlen
zu verhindern:. Bei der hier dargestellten Ausführungsart wird, wie die Fig.7 ierkennen
läßt, leine überkreuzung der von den einzelnen Körpern .ausgestrahlten Lichtbüschel
;erreicht. So senden beispielsweis@e die links vom mittleeren Körper 20 liegenden
Körper 45 ihre Grenzstrahlen 47 nach deir rechten Seite und die rechts von dem Körper
20 Biegenden Elemente 46 ihre Grenzstrahlen 48 nach der linken Seifte, s @o daß
sich die 'Strahlen 47 und die Strahlen 48 überkreuzen.
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Die Fig.8 zeigt eine andere Anordnung der Einzelkörper, durch die
es möglich ist, eine größere Lichtmenge an die äußeren Ränder des Lichtbüschels
zusenden, während der mittlere Teil lichtarm bleibt. Der Scheinwerfer weist zwei
mittlere Körpe T 51 auf, die leicht gegeneinander geneigt sind. Beiderseits dieser
Körper 51 sind Körper 52 angeordnet. Die ausgehenden Lichtstrahlen 53, 54 fallen
größtenteils in die linke und rechte Außenseite des Lichtbüsch°ls.
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Die dargestellten Ausführungsbieispiele zeigen, ,daß bei dem @erfindungsgemäßen
Scheinwerfer die aus einer einzigen Lichtquelle kommenden Strahlen irr beliebiger
Weisie in dem Bierelch des Lichtbüschels verteiat werden können durch die Abmessung
und gegenseitige Anordnung der Einzelkörper.
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Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, die Einzelkörper unsymmetrisch
zu der Scheinwerfermittelebene anzuordnen. Ebenso kann auch die Krümmung ,der Einzelkörper
anders als parabolisch sein, beispielsweise kreisförmig oder elliptisch.