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Glockenförmiger Beleuchtungsspiegel Der Gegenstand der Erfindung ist
ein glockenförmiger Beleuchtungsspiegel, der die von einer angenähert punktförmigen
Lichtquelle ausgesandten Lichtstrahlen einer zu beleuchtenden Fläche in gewünschter
Verteilung zuführt. Die zu beleuchtende Fläche ist dabei als ebene Kreisfläche angenommen,
die von der Achse des vom Spiegel ausgestrahlten Lichtbündels im Mittelpunkte senkrecht
geschnitten wird. Für ein solches Leuchtfeld kommen bekanntlich im allgemeinen Spiegel
in Frage, deren spiegelnde Fläche eine Umdrehungsfläche um die Achse des ausgestrahlten
Lichtbündels ist und für die man bereits vielfach eine aus konaxialen Ringzonen
gebildete Form wählte. Die gewünschte Lichtverteilung (z. B. gleichförmige Helligkeit)
auf dem Leuchtfelde kann in einfacher Weise durch eine Ausgestaltung der aus konaxialen
Ringzonen bestehenden spiegelnden Umdrehungsfläche erzielt werden, bei welcher erfindungsgemäß
die Meridiankurven der einzelnen Zonen so gekrümmt sind, daß sich die zurückgestrahlten
Lichtbündel auf der- beleuchteten Fläche überlagern. Diese Überlagerung kann beispielsweise
darin bestehen, daß jede Zone des Spiegels die gesamte, von reflektiertem Lichte
getroffene Fläche bestrahlt und sich also sämtliche zurückgestrahlten Lichtbündel
vollständig überlagern, d. h. daß die Meridiankurven der Spiegelzonen so gekrümmt
sind, daß jedes Element der von zurückgestrahltem Lichte getroffenen Fläche von
allen Spiegelzonen bestrahlt wird, wobei die am weitesten nach außen fallenden Strahlen
jedes von einer Zone-ausgehenden Lichtbündels auf der Grenze der bestrahlten Fläche,
darüber hinaus jedoch keine Strahlen fallen, und wobei schließlich die Grenzen dieser
Fläche von Strahlen aller Spiegelzonen getroffen werden und die zwischen den Grenzen
liegende Fläche keine unbeleuchtete Stelle aufweist. Die auf die Grenzen fallenden
Strahlen brauchen jedoch in diesem Falle der Lichtverteilung keineswegs gerade von
den Grenzbereichen der Spiegelzonen herzurühren; sie können auch von beliebigen
dazwischenliegenden Zonenbereichen stammen. Demgemäß können benachbarte Bereiche
der beleuchteten Fläche Lichtstrahlen von nicht benachbarten Bereichen einer Spiegelzone
und ferner ein bestimmter Bereich der beleuchteten Fläche Lichtstrahlen von nicht
benachbarten Bereichen einer Spiegelzone erhalten. Für die von dem hier gewählten
Beispiele abweichenden Fälle der Überlagerung, die dann also nur eine teilweise
Überlagerung ist, gilt sinngemäß das für die vollständige Überlagerung Gesagte,
derart, daß sämtliche oder wenigstens einige der reflektierten Lichtbündel denselben
Teil der beleuchteten Fläche treffen bzw. daß alle oder auch einzelne von einer
Spiegelzone bestrahlten Teile der beleuchteten Fläche auch Licht von einer oder
mehreren anderen Spiegelzonen erhalten.
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Sind bei einem mit dem Spiegel ausgerüsteten Beleuchtungskörper nicht
besondere Vorkehrungen (z. B. durch Anbringung eines
Hilfsspiegels)
getroffen, dann wird die beleuchtete- Fläche sowohl von zurückgeworfenem als -auch
von unmittelbar von der Lichtquelle herrührendem -Lichte getroffen. Im allgemeinen
wird dabei im mittleren Teile der beleuchteten Fläche eine größere Flächenhelle
herrschen als in den weiter außen gelegenen Teilen, und zwar insbesondere dann,
wenn die von reflektiertem Lichte bestrahlte Kreisfläche größer als die unmittelbar
beleuchtete Kreisfläche ist. Dies widerspricht jedoch oft der für die gesamte beleuchtete
Fläche gewünschten Lichtverteilung, weshalb es angebracht sein kann, die Meridiankurven
aller oder eines Teiles der Spiegelzonen des neuen Beleuchtungsspiegels so zu krümmen,
daß die von den Spiegelzonen zurückgeworfenen Lichtbündel den mittleren Teil der
beleuchteten Fläche nicht oder nur in dem Maße treffen, wie es zum Ausgleich der
Wirkung der direkten, also nicht gespiegelten Strahlen wünschenswert erscheint.
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Bekanntlich ist die Beleuchtung größerer Flächen meist nicht ohne
weiteres fehlerfrei zu erzielen. Die Unregelmäßigkeiten der Gestalt der Lichtquelle
und etwaige Fehler des Spiegels machen sich durch unregelmäßige Beleuchtung der
bestrahlten Fläche in unerwünschter Weise kenntlich. Die Überlagerung der von den
einzelnen Zonen zurückgestrahlten Lichtbündel auf der beleuchteten Fläche gleicht
solche Unregelmäßigkeiten aus, wobei der Ausgleich am besten ist, wenn jedes Element
der von zurückgestrahltem Lichte getroffenen Fläche von allen Spiegelzonen bestrahlt
wird. Naturgemäß stellt auch die Überlagerung des von einer Zone ausgesandten Lichtes
in sich selbst einen gewissen Ausgleich dar und kann nach Belieben neben der Überlagerung
des von verschiedenen Zonen herrührenden Lichtes angewandt werden. Wird die von
zurückgestrahltem Lichte getroffene Fläche von allen Zonen des Spiegels erhellt,
dann ist es zweckmäßig, das Gesetz der Lichtverteilung (beispielsweise gleichmäßige
Beleuchtung, in bestimmter Weise zu- oder abnehmende Beleuchtung o. dgl.), welches
für die gesamte beleuchtete Fläche zugrunde gelegt ist, auch für das von jeder einzelnen
Spiegelzone reflektierte Lichtbündel gelten zu lassen, d. h. die Meridiankurven
der Spiegelzonen so zu krümmen, daß jede einzelne Zone die von zurückgestrahltem
Lichte getroffene Fläche mit der Lichtverteilung bestrahlt, die der durch den gesamten
Spiegel bewirkten Lichtverteilung auf dieser Fläche entspricht.
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In der Zeichnung sind als Ausführungsbeispiele zwei mit dem Spiegel
gemäß der Erfindung ausgerüstete Beleuchtungskörper im Mittelschnitt dargestellt,
wobei die von den einzelnen Spiegelzonen zurückgeworfenen Randstrahlen jeweils auf
der linken Spiegelhälfte eingezeichnet sind. Abb. r zeigt einen Spiegel,- bei dem
alle zurückgestrahlten Lichtbündel den mittleren Teil der beleuchteten Fläche nicht
treffen, Abb. 2 einen solchen, bei welchem auch der mittlere Teil der beleuchteten
Fläche von allen Spiegelzonen bestrahlt wird, wobei jedoch im Gegensatz zum ersten
Beispiele die von jeder Zone ausgesandten Lichtstrahlenwege einander kreuzen.
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Der Spiegel des ersten Beispieles ist als aus konaxialen_ Ringzonen
a, b, c, d und e gebildeter -Umdrehungskörper dargestellt, welcher an einer
hängenden Lichtquelle f befestigt ist. Die zu bestrahlende Fläche ist mit g bezeichnet.
Auf dieser Fläche wird eine Kreisfläche von direktem Lichte erhellt, deren Durchmesser
der Neigung der eingezeichneten Randstrahlen h und i entspricht. Das gespiegelte
Licht bedeckt eine Kreisringfläche, deren größter Durchmesser dem der direkt beleuchteten
Kreisfläche gleich ist. Die von den einzelnen Spiegelzonen zurückgeworfenen Randstrahlen
sind a1, a2 bzw. b1, b= usf. Sämtliche mit der Kennziffer r versehene Strahlen schneiden
sich auf dem kleinsten Kreise der mit zurückgeworfenem Lichte bestrahlten Kreisringfläche,
die mit der Kennziffer 2 versehenen auf deren größtem Kreise.
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Im zweiten Beispiele ist der aus konaxialen Ringzonen k, 1,
m und n bestehende, als Umdrehungskörper ausgebildete Glockenspiegel an einer
hängenden Lichtquelle o befestigt. Die zu bestrahlende Fläche ist mit p bezeichnet;
auf ihr wird eine den Randstrahlen q und r entsprechende Kreisfläche durch direktes
Licht erhellt. Das gespiegelte Licht bedeckt eine Kreisfläche, deren Durchmesser
durch die sich in einem Punkte schneidenden, inneren Randstrahlen k2, l2 usf. der
von den Zonen zurückgeworfenen Lichtbündel bestimmt ist, während sich die äußeren
Randstrahlen k1, 11 usf. dieser Zonen im Schnittpunkte der Spiegelachse mit der
zu beleuchtenden Fläche p, also im Mittelpunkte der von zurückgeworfenem Lichte
erhellten Kreisfläche, schneiden. Um die etwa geforderte gleichmäßige Erhellung
dieser Kreisfläche zu erzielen, sind die einzelnen Zonen k, t, m und n so ausgebildet,
daß ihre Gesamtwirkung diesem geforderten Gesetze entspricht, indem jede einzelne
der Zonen die erhellte Fläche mit der durch den gesamten Spiegel bewirkten Lichtverteilung
bestrahlt.