DD243141A1

DD243141A1 - Gluehlampe mit spezieller lichtverteilung

Info

Publication number: DD243141A1
Application number: DD28356285A
Authority: DD
Inventors: Hans-Juergen Meinke; Gerit Schrade
Original assignee: Narva Rosa Luxemburg K
Priority date: 1985-12-02
Filing date: 1985-12-02
Publication date: 1987-02-18

Abstract

Die Erfindung ist anwendbar fuer alle stabfoermigen Gluehlampen, bei denen die Lichtaussendung oder die Temperatur des Gluehkoerpers zu den Lampenenden hin groesser sein muss als in der Lampenmitte. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Loesung fuer stabfoermige Gluehlampen zu finden, die den natuerlichen Randabfall der Lampe und darueber hinaus die bei Bilduebertragung erhoehten Randverluste kompensiert. Weiterhin soll die Loesung eine gleichmaessig stabile Anordnung der Schuetzhalter in der Lampe ermoeglichen. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass sich die Steigung h (x) in Abhaengigkeit vom Abstand x zur Gluehkoerpermitte in Richtung der Gluehkoerperenden stetig oder sprunghaft verringert, wobei gelten soll h1 (x)h (x)h2 (x) mit h1 (x)h0ee1,8 xw1,01 und h2 (x)h0und w als halbe Gluehkoerperlaenge und h0 als Steigung in der Gluehkoerpermitte angegeben wird, so dass die Bestrahlungs- und Beleuchtungsstaerkeverteilung in der Gluehkoerpermitte ein Minimum und in Richtung der Gluehkoerperenden beiderseitig ein Maximum und das Verhaeltnis von Maxima zu Minimum bei einem Messabstand von etwa 4 cm zwischen 1 und 3 liegen soll.

Description

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Lampe mit einer von der Lampenmitte zu den Lampenenden hin ansteigender Beleuchtungs- bzw. Bestrahlungsstärke, deren Verlauf auch noch bei kleinem Meßabstand harmonisch ist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Lösung für stabförmige Glühlampen zu finden, die den natürlichen Randabfall der Lampe und die bei Bildübertragung erhöhten Randverluste kompensiert. Weiterhin soll die Lösung eine gleichmäßig stabile Anordnung der Stützhalter in der Lampe ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß sich die Steigung h(x) in Abhängigkeit vom Abstand χ zur Glühkörpermitte in Richtung Glühkörperenden stetig oder spunghaft verringert. Dabei gilt die Beziehung

H₁ (x) - h (x) < h₂ (x) mit

,Ο (x) = h_o . e ^'⁰V und h_£ (x) = h_Q,

wobei w als halbe Glühkörperlänge und h₀ als Steigung in der Glühkörpermitte angegeben wird. Daraus ergibt sich, daß die Bestrahlungs- oder Beleuchtungsstärkeverteilung in der Glühkörpermitte ein Minimum und in Richtung der Glühkörperenden beiderseitig ein Maximum hat. Das Verhältnis der Maxima zum Minimum liegt bei einem Meßabstand von ca. 4cm zwischen 1 und 3.

Die im Betriebszustand abgestrahlte Energie wird im äußeren Glühkörperbereich stärker erhöht oder im mittleren Glühkörperbereich stärker gemindert, als es für die Kompensation des im äußeren Glühkörperbereich durch höhere Wärmeverluste hervorgerufenen natürlichen Randabfalls und der Erreichung einer gleichmäßigen Bestrahlungs- und Beleuchtungsstärkeverteilung notwendig ist.

Es ist zweckmäßig, daß die Verteilungskurve von Glühkörpermitte zu den beiden Enden symmetrisch verläuft. Versuche haben ergeben, daß für die Steigung h in Abhängigkeit vom Abstand χ zur Glühkörpermitte bei stetigem Verlauf folgende Funktion bevorzugt geeignet ist,

h (x) = h_o . β⁵Φ·

wobei h_o die Steigung in Glühkörpermitte und w die halbe Glühkörperlänge bedeutet und b und η Konstanten sind, die sich in den Grenzen

1,01 ^ η ^ 5 bewegen.

Ein ähnlicher Kurvenverlauf wird erreicht, wenn der Glühkörper aus Abschnitten unterschiedlicher Steigung besteht, wobei die Häufigkeit und/oder die Länge der Abschnitte mit größerer Steigung zur Glühkörpermitte hin zunimmt.

Weiterhin ist günstig, wenn der Wickelsinn von Glühkörper und aufgebrachten Stützhalter gegenläufig ist.

Ebenso hat es sich als günstig erwiesen, daß an Stellen des Glühkörpers, die zur Aufnahme von Stützhalter dienen, die Steigung gleichmäßig ist.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: schematische Darstellung einer stabförmigen Glühlampe mit stetiger Steigungsveränderung des

Glühkörpers und dazugehöriger Verteilung der Beleuchtungsstärke Fig. 2: schematische Darstellung für die erfindungsgemäße Anordnung eines Stützhalters auf einen

Glühkörperabschnitt mit größerer Steigung, bei der Stützhalterwicklung und Glühkörperwicklung

gegenläufigen Wickelsinn haben

Fig. 3 und Fig. 4: schematische Darstellung für eine Steigungsveränderung des Glühkörpers mit sprunghaftem Verlauf.

Gemäß der Fig. 1 ist der in einer Lampe 1 angeordnete Glühkörper 2 so ausgeführt, daß die Steigung in Lampenmitte größer ist und zu den Glühkörperenden hin abnimmt

Insbesondere gilt für die Steigung dieser Lampe

h(x) .h₀. e-⁰Φ

und für b = -0,693 und η = 2,557, wobei w die halbe Glühkörperlänge und h₀ die Steigung in der Lampenmitte ist. Es sind der Verlauf der Steigung h und die in einem Abstand von 4cm gemessene Beleuchtungsstärke angegeben.

Gemäß Fig. 2 überschneiden sich die Windungen des Glühkörpers 2 und des Halters 3 durch entgegengesetzten Wickelsinn. In Fig.3 und 4 sind Beispiele für eine sprunghafte Änderung der Glühkörper-Steigung dargestellt. Während nach Fig.3 sich die Steigung in mehreren Stufen in Richtung Lampen-/Glühkörpermitte vergrößert, zeigt die Fig.4 einen zweistufigen Steigungsverlauf, bei dem die Länge der Abschnitte mit der größeren Steigung zur Lampen-/Glühkörpermitte hin zunimmt oder die Länge der Abschnitte mit der kleineren Steigung in gleicher Richtung hin abnimmt.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Glühlampe mit spezieller Lichtverteilung mit einem, im Lampengefäß geradlinig angeordneten Glühkörper, dereine ungleichförmige Steigung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Steigung h(x) in Abhängigkeit vom Abstand χ zur Glühkörpermitte in Richtung der Glühkörperenden stetig oder sprunghaft verringert, wobei gelten soll

h-(x) - h (x) < h₉(x) mit

¹ τχα,οι

h^x) = h . e"^1/ö V und h_£ (x) = h

und w als halbe Glühkörperlänge und h₀ als Steigung in der Glühkörpermitte angegeben wird, so daß die Bestrahlungs- und Beleuchtungsstärkeverteilung in der Glühkörpermitte ein Minimum und in Richtung der Glühkörperenden beiderseitig ein Maximum hat das Verhältnis von Maxima zum Minimum bei einen Meßabstand von ca. 4cm zwischen 1 und 3 liegen soll.
2. Glühlampe nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigungsänderung von Glühkörpermitte zu den beiden Enden symmetrisch erfolgt.
3. Glühlampe nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung h folgender Funktion in Abhängigkeit vom Abstand χ zur Glühkörpermitte gehorcht

h (x) = h₀ . e^bV

wobei b, η Konstanten sind, für die gilt:
- 1,8 ^b - -0,1
1,01 ί η * 5
4. Glühlampe nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Glühkörper aus Abschnitten unterschiedlicher Steigung besteht, wobei die Häufigkeit und/oder die Länge der Abschnitte mit größerer Steigung zur Glühkörpermitte hin zunimmt.
5. Glühlampe nach Punkt 1,2,3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickelsinn von Glühkörper und aufgebrachten Stützhaltern gegenläufig ist.
6. Glühlampe nach Punkt 1,2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß an Stellen des Glühkörpers, die zur Aufnahme von Stützhaltern dienen, die Steigung gleichmäßig ist.

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung ist anwendbar für alle stabförmigen Glühlampen, bei denen die Lichtaussendung oder die Temperatur des Glühkörpers zu den Lampenenden hin größer sein muß als in der Lampenmitte. Das Hauptanwendungsgebiet dieser Lampen ist die Kopiertechnik.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bei den bisher bekannten Lösungen wird die gewünschte Lichtverteilung durch Segmentierung des Glühkörpers erreicht. Die sogenannten segmentierten Glühkörper bestehen aus mehreren gewendelten Abschnitten und dazwischen liegenden geradlinigen Unterbrechungen, wobei Länge und Lage der Glühkörpersegmente die Licht- und Temperaturverteilung bestimmen. Verschiedene Formen der Glühkörpersegmentierung sind in folgenden Schriften beschrieben: DE-AS 1589173, DE-AS 1797441, DE-OS 2141791, DE-OS 2216474, DE-OS 2312628, DE-OS 2554282 und DE-OS 2829353. Gemäß der DE-OS 2605888 wird die gewünschte Lichtverteilung durch Verbinden mehrerer kleiner Lampen erreicht. Alle genannten Lösungen haben den Nachteil, daß sich bei einem geringen Abstand von der Lampe der Verlauf für Beleuchtungsstärke oder Temperatur zwischen gewendelten und nichtgewendelten Abschnitten stark verändert. Außerdem ist bei segmentierten Glühkörpern dar Ort für die Befestigung der Stützhalter nicht frei wählbar, so daß die Möglichkeiten zur gleichmäßigen Stützhalteranordnung über die gesamte Glühkörperlänge erheblich eingeschränkt sind. Nach DE-OS 1464170 wird ein Glühkörper mit Steigungsveränderung beschrieben, bei der die Temperatur und damit die Lichtaussendung im mittleren Bereich des Glühkörpers gleich oder höchstens 4% größer als im äußeren Glühkörperbereich sein soll. Solche Glühkörper sind für Lampen, die in Geräten mit Bildübertragung (z.B. Kopiergeräte) zum Einsatz kommen sollen ungeeignet, da die LichWTemperaturaussendung im äußeren Glühkörperbereich größer sein muß als in der Glühkörpermitte. Um die durch Gitterwirkung der Glühkörper hervorgerufene wellige Lichtstärkeverteilung (Streifen heller und dunkler Zonen) bei Projektionslampen zu beseitigen, wird nach dem DE-GM 7037420 ein Glühkörper mit ungleichmäßiger Steigung als Lösung vorgeschlagen. Diese Lösung ist geeignet, um ein rundes Objekt-Leuchtfeld in Mikroskopen gleichmäßiger auszuleuchten, berücksichtigt aber nicht, daß zur Kompensation der bei optischen Bildübertragungssystemen auftretenden Lichtverluste die im äußeren Leuchtfeld-Bereich wirksame Beleuchtungsstärke größer sein muß als in Leuchtfeldmitte.