146213. lajstromszámú szabadalom • Távolsági fényvető

Megjelent: 1960. február 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146.213. SZÁM 21. f. 61. OSZTÁLY — FU—157. ALAPSZÁM Távolsági fényvető Füszter Ferenc oki. gépészmérnök, Budapest A bejelentés napja: 1955. november 12. A találmány tárgya távolsági fényvető, mely a fényforrás fényáramának nagyobb részét hasznosítja fényvetőből kiáramló hasznos, távolba sugárzó fényként, mint az eddigiek. Az eddigi nagyteljesítményű, keskeny, 5—15°-os szögben sugárzó távolsági fényvetők a fényforrásnak csupán abba a térszögbe sugárzott fényét vetítik ki a térbe hasznos fény-nyalábként — természetesen a tükör okozta veszteséggel csökkent értékkel —, amely térszöget a fényforrás, mint szögcsúcs és a vetítő tükör — többnyire parabolikus, ritkábban elliptikus tükör felület — meghatároznak. Ez a térszög a teljes térszögnek kevesebb, mint 50%-a, általában 30% körüli érték. Távolsági fényvetés szempontjából a fényáramnak többi része úgyszólván teljesen elvész az eddigi fényvetőknél. A találmány szerint a fényvető házába két tükörrendszer van beépítve. Az egyik a ráeső fénynyalábot közvetlenül hasznos távolsági fényként vetíti ki a térbe. Ezt főtükör-rendszernek nevezhetjük. A másik tükörrendszer a fényforrás fénynyalábjának ráeső részét visszavetíti a főtükörrendszerre, amelyről ez a fény-nyaláb, mint másodsugárzás kerül hasznos távolsági fényként kivetítésre. Ezt a visszavetítő tükörrendszert visszasugárzó tükörnek nevezhetjük. A csatolt rajzon megjelöltük a fő- és a visszasugárzó tükörrendszert. A rajz egy (1) főtükröt és négy (2, 3, 4, 5) visszasugárzó tükröt tüntet fel. Az a visszasugárzó tükör, amely a fényvető háznak kerületén van, egy vagy több övezetből állhat, — a rajz három övezetet tüntet fel. A (2, 3, 4) jelű visszasugárzó tükörrendszernek feladata az, hogy a fényvető háza által egyébként elnyelt fény-nyalábot a főtükörnek közel a fókuszán keresztül vetítse vissza a főtükörre. Ez a fény-nyaláb, melynek térszögét gömbgyűrűvel lehet jellemezni, a fényforrás fényáramának igen jelentős része: 30—40%-a. A vissza vetítő tükör reflexiós vesztesége természetesen csökkenti a fényáramot. Ajánlatos, hogy a főtükör térszöge, melynek csúcsa a tükör fókusza, 2x90°-os síkszögnek megfelelő, azaz 2 n legyen, ezáltal elérjük azt, hogy a -iőtükör és a visszavető tükör között nincs veszteséget okozó térszög. A főtükör lehet parabolikus, elliptikus, vagy más geometriai felület. Nem szükséges, hogy ez a tükör forgásfelület legyen, hanem, ha a tér két egymásra merőleges főirányába más szögű távolsági fényekre van szükség, akkor a forgásfelülettől eltérő is lehet. Ugyanez áll a visszavetítő tükörre is, amely általában gömbgyűrű-tükör, de más geometriai felület is lehet. PL: elliptikus tükör, melynek két fókusza egymástól kis távolságra van. Az (5)-tel jelölt visszasugárzó gyűrűs tükör a fényvető középrészén foglal helyet, ennek feladata az, hogy a térbe szétsugárzó, káprázást okozó, nem hasznos, vagyis nem távolsági fényeket ne engedjen a térbe kisugározni, hanem azokat visszavetítse a főtükörre, ahonnan távolsági fényként sugároznak ki. A gyűrűs tükör belső részét szükség szerint optikai lencse (6), pl. Fresnel lencse (lépcsős lencse) foglalja el. Ennek feladata az, hogy a fényforrásnak káprázást okozó, nem hasznos fényeit távolsági fényekként hasznosítsa, ami világítástechnikai szempontból nagy fontosságú. A (6)-os optikai lencse az (5)-ös gyűrűs tükör nélkül is alikalmazható. Az (5)-ös visszasugárzó tükör és a (6)-os optikai lencse a főtükörnek kiegészítő részei. Optikai lencse alkalmazása esetén a főtükör megfelelő középső része (10) előnyösen gömbtükör kiképzésű. Mind a (2, 3, 4), mind az (5, 6) sz. rendszer egymástól függetlenül is alkalmazható a főtükör kiegészítő részeként. A leírt szerkezettel a fényvető hatásfokát jelentősen meg lehet növelni. Éspedig hazai vonatkozásban a keskeny nyalábú fényvetők 16—20%-os hatásfokát 50—60%-ra, a szélesebb nyalábbal sugárzók hatásfokát pedig 70—75%-ra lehet megemelni. A hatásfokemelés mind a fényvetők számának arányos csökkentését, mind pedig a villamos energiaszükséglet arányos csökkenését eredményezi. Szabadalmi igénypontok. 1. Távolsági fényvető, amelyet a fényforrás fényáramának egy részét közvetlenül a megvilágítandó felület felé visszaverő főtükörrendszer, a fényforrás fényáramának más részét a főtükörrendszer közvetítésével a megvilágítandó felület felé vissza-