AT17266U1 - Lichtmischleiter - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Lichtmischleiter (1) mit einer Längsachse (L), aufweisend einen Lichtmischleiterkörper (2), welcher sich axial zwischen einer Lichteingangsseite (3) mit einer ersten polygonen Form und einer Lichtausgangsseite (4) mit einer zweiten polygonen Form erstreckt, wobei sich die erste polygone Form von der zweiten polygonen Form unterscheidet, und wobei jede Ecke (5) der ersten polygonen Form der Lichteingangsseite (3) geradlinig in Form einer Längskante (6) des Lichtmischleiterkörpers (2) mit einer Ecke (7) der zweiten polygonen Form der Lichtausgangsseite (4) verbunden ist und umgekehrt jede Ecke (7) der zweiten polygonen Form der Lichtausgangsseite (4) geradlinig in Form einer Längskante (6) des Lichtmischleiterkörpers (2) mit einer Ecke (5) der ersten polygonen Form der Lichteingangsseite (3) verbunden ist, so dass die Längskanten (6) sich nicht schneiden, und wobei die zwischen zwei benachbarten Längskanten (6) aufgespannten Sektoroberflächen (8, 80, 81) des Lichtmischleiterkörpers (2) sich jeweils in einer Erstreckungsebene flächig erstrecken. Die Erfindung betrifft ferner eine Leuchte (10) mit dem erfindungsgemäßen Lichtmischleiter (1) sowie einer Lichtquelle (12).

Description

Beschreibung

LICHTMISCHLEITER

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Lichtmischleiter mit einer Längsachse aufweisend einen Lichtmischleiterkörper, welcher sich axial zwischen einer Lichteingangsseite und einer Lichtausgangsseite erstreckt.

[0002] Lichtmischleiter der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Klassischerweise weist ein solcher Lichtmischleiter eine definierte Form an seiner Lichteingangsseite auf, welche im Grunde der definierten geometrischen Form an der Lichtausgangsseite entspricht. Meist sind solche Lichtmischleiter translationsinvariant entlang deren Längsachse ausgebildet. Ein solcher Lichtmischleiter 100 ist in Figur 7 dargestellt. Es ist beispielsweise auch denkbar, dass ein solcher bekannter Lichtmischleiter beispielsweise konisch ausgebildet ist, Sodass sich die Formen der Lichteingangsseite und der Lichtausgangsseite zwar entsprechen, diese jedoch in einem anderen Größenverhältnis zueinander ausgebildet sind.

[0003] Solche Lichtmischleiter können beispielsweise als Vollkörper bereitgestellt sein. Bei der Verwendung von LEDs als Leuchtmittel, welches den Lichtmischleiter als optisches Element zur Lichtmischung und Lichtabgabe nutzt, findet meist keine optimale Durchmischung des Lichtes statt. Dies insbesondere dann, wenn die einzelnen LEDs bzw. deren unterschiedliche Lichtfarben asymmetrisch auf einem LED-Modul als Leuchtmittel platziert sind.

[0004] Des Weiteren sind aus dem Stand der Technik Lichtmischleiter als Hohlkörper bekannt. Diese sind in der Regel aus einem hochreflektierenden aber in einem weiten Winkelbereich streuenden Material, wie z.B. MCPET, hergestellt. Nachteilig an solchen Lichtmischleitern ist deren geringere Effizienz gegenüber den erstgenannten Lichtmischleitern als Vollkörper, die das Licht mittels Totalreflexion durch den Lichtmischleiter lenken, da bei diesen verhältnismäßig viel Licht zurückgestreut wird.

[0005] Des Weiteren sind sogenannte chaotische Mischstäbe mit zum Teil gekrümmten Flächen in regelmäßiger oder unregelmäßiger Anordnung bekannt. Bei derartigen Lichtmischleitern funktioniert die interne Totalreflexion nur noch teilweise, da der Grenzwinkel stellenweise nicht mehr eingehalten wird. Dadurch kommt es zu Auskoppelverlusten. Als Hohlmischstäbe sind solche Geometrien quasi nicht herstellbar; insbesondere nicht aus einem Hochglanzmaterial mit einem hohen Reflexionsgrad (> 96%) und nur sehr geringer Streuung.

[0006] Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Lichtmischleiter sowie eine damit ausgestattetet Leuchte bereitzustellen, welche sowohl eine gute Lichtdurchmischung als auch eine hohe Leuchteneffizienz ermöglichen.

[0007] Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung daher einen Lichtmischleiter mit einer Längsachse aufweisend einen Lichtmischleiterkörper, welcher sich axial zwischen einer Lichteingangsseite mit einer ersten polygonen Form zum Einkoppeln von Licht einer Lichtquelle in den Lichtmischleiter und einer Lichtausgangsseite mit einer zweiten polygonen Form zur Abgabe des über die Lichteingangsseite eingekoppelten Lichts erstreckt. Die erste polygone Form unterscheidet sich dabei von der zweiten polygonen Form. Jede Ecke der ersten polygonen Form der Lichteingangsseite ist geradlinig in Form einer Längskante des Lichtmischleiters mit einer Ecke der zweiten polygonen Form der Lichtausgangsseite verbunden und umgekehrt ist jede Ecke der zweiten polygonen Form der Lichtausgangsseite geradlinig in Form einer Längskante des Lichtmischleiterkörpers mit einer Ecke der ersten polygonen Form der Lichteingangsseite verbunden, sodass die Längskanten sich nicht schneiden. Die zwischen zwei benachbarten Längskanten aufgespannten Sektoroberflächen des Lichtmischleiterkörpers erstrecken sich jeweils in eine Erstreckungsebene flächig.

[0008] Indem, anders als im Stand der Technik, nicht nur die Dimensionen, sondern insbesondere die Form der Lichteingangsseite sich von der Lichtausgangsseite unterscheidet, während darüber hinaus die Sektoroberflächen als flächige Ebenen ausgebildet sind, ändert sich der

Querschnitt des Lichmischleiters in axialer Richtung gesehen ständig, so dass sich unterschiedliche Flächengeometrien bzw. Flächenformen in axialer Richtung gesehen abwechseln. Folglich kann das Licht in einer unregelmäßigeren und fast schon chaotischen Bahn durch den Lichtmischleiter gelenkt und somit im Vergleich zu bekannten Lichtmischleitern deutlich besser durchmischt werden. Somit wird sowohl eine gute Durchmischung des Lichtes als auch eine effiziente Weiterleitung desselben ermöglicht.

[0009] Im Rahmen der Erfindung wird unter „Form“ im Wesentlichen die sich durch die Kontur umgebende Form unabhängig von deren Größenverhältnis verstanden. Insbesondere in Ausgestaltung einer „polygonen Form“ wird im Rahmen der Erfindung verstanden, dass sich zwei polygone Formen (also diejenige der Lichteingangsseite im Vergleich zur Lichtausgangsseite) voneinander unterscheiden, wenn sie sich unabhängig von ihrem Größenverhältnis geometrisch unterscheiden, also beispielsweise eine unterschiedliche Anzahl an Ecken und Seiten aufweisen und/oder wenn wenigstens eine von deren Seiten eine andere Länge aufweist als eine entsprechende Seite der anderen polygonen Form und/oder wenn sich insgesamt die Kantenlänge von wenigstens zweien miteinander in Verbindung stehenden Seiten unterscheiden, sodass sich insgesamt eine andere Form ergibt.

[0010] Die erste polygone Form kann im Wesentlichen eine rechteckige oder quadratische Vieleckform oder Grundform aufweisen. Diese Ausgestaltung wird insbesondere den üblicherweise bereitgestellten Leuchtmitteln gerecht. LEDs, CSP-LEDs oder auch nur LED-Chips selbst weisen typischerweise eine rechteckige oder quadratische Grundform auf. Dadurch weisen auch die kompaktesten Arrays, die aus solchen Lichtquellen bestehen, eine im Wesentlichen rechteckige oder quadratische Grundform auf. Da die Lichteingangsseite des Lichtleiters in dieser speziellen Ausgestaltungsform ebenso eine rechteckige bzw. quadratische Grundform aufweist, sind speziell mit solchen Lichtquellenarrays sehr kompakte optische System möglich, was speziell für den OÖffnungswinkel von Spot- oder Superspotoptiken ein entscheidender Vorteil ist. In solchen Systemen zählt vor allem, je kleiner die Lichtquelle bzw. die virtuelle Lichtquelle (also der Lichtleiterausgang) ist, desto kleiner kann auch das optische System sein und/oder desto kleinere Offnungswinkel der Abstrahlcharakteristik können realisiert werden.

[0011] Als Vieleckform wird im Rahmen der vorliegenden Anmeldung definitionsgemäß eine Form mit einer definierten Anzahl an Ecken verstanden; also eine (ebene) geometrische Figur, die durch einen geschlossenen Streckenzug gebildet und/oder begrenzt wird. Als Grundform wird im Rahmen der vorliegenden Anmeldung verstanden, dass die Form im Wesentlichen einem Vieleck entspricht - also bspw. rechteckig oder quadratisch ausgebildet ist - jedoch einige der Ecken beispielsweise durch mehrere kurze, geradlinige Seitenkanten wie quasi abgerundet ausgebildet sind, sodass sich im Großen und Ganzen eine im Wesentlichen vieleckige Grundform ergibt, welche faktisch eine der Anzahl der Ecken der Grundform übersteigende Anzahl an Ecken aufweist.

[0012] Die zweite polygone Form kann im Wesentlichen eine quasi runde Vieleckform oder Grundform aufweisen. Die spezielle Geometrie eines solchen Lichtmischleiters überführt somit die polygone Form der Lichteingangsseite in eine quasi runde Vieleckform (typischerweise ein Zwölfeck oder mehr). Der quasi runde Lichtausgang des Lichtmischleiters eignet sich daher für Beleuchtungsoptiken, die abbildungsnah funktionieren. Das Licht an der Lichtausgangsseite des Lichtmischleiters ist aufgrund der Geometrie des Lichtmischleiters gut durchmischt und kommt somit aus einer quasi runden Lichtausgangsfläche bzw. Lichtausgangsseite. Das Abbild des Lichtleiterausgangs weist dann dementsprechend ähnliche Eigenschaften auf und ist somit quasi rund und besonders homogen in der Farbverteilung.

[0013] Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform weist die polygone Form weniger Ecken auf als die zweite polygone Form. So kann beispielsweise die erste polygone Form eine rechteckige bzw. quadratische Grundgeometrie aufweisen, während die zweite polygone Form beispielsweise die vorbeschriebene quasi runde Vieleckform oder auch eine andere Form aufweist. Somit kann einerseits den Anforderungen auf der Lichteingangsseite (beispielsweise aufgrund einer entsprechenden Geometrie des Leuchtmittels) entsprochen und andererseits eine davon

unabhängig optimierte Lichtabgabecharakteristik auf der Lichtausgangsseite ermöglicht werden, welche beispielsweise der Lichtausgangsseite eines klassischen Lichtmischleiters entspricht.

[0014] Die erste und/oder zweite polygone Form kann zyklisch symmetrisch ausgebildet sein; also insbesondere als gleichförmiges Polygon (wie beispielsweise ein gleichförmiges Zwölfeck). Die erste und/oder zweite polygone Form kann des Weiteren ein einfaches und bevorzugt konvexes Polygon sein. Ebenso kann die erste und/oder zweite polygone Form ein planares Polygon sein, dessen Erstreckungsebene sich bevorzugt senkrecht zur Längsachse erstreckt. Die erste und/oder zweite polygone Form kann darüber hinaus ein gleichseitiges, gleichwinkliges oder regelmäßiges Polygon sein. Auf diese Weise ist es möglich, die Lichteingangsseite und die Lichtausgangsseite unabhängig voneinander in beliebiger Weise auszugestalten, um den Lichteinkopplungsanforderungen einerseits sowie den Lichtauskopplungsanforderungen bzw. der Lichtabgabecharakteristik andererseits durch individuelle Einstellung gerecht zu werden.

[0015] Die Erstreckungsebenen wenigstens eines Teils der Sektoroberflächen können sich parallel zu der Längsachse erstrecken. In Verbindung mit den sich unterscheidenden polygonen Formen auf der Lichteingangsseite und der Lichtausgangsseite und der sich so ergebenden unterscheidenden Sektoroberflächen kann eine besonders gute Lichtdurchmischung ermöglicht werden.

[0016] Des Weiteren ist es möglich, das die Erstreckungsebenen wenigstens eines Teil der Sektoroberflächen zu der Längsachse geneigt sind, vorzugweise mit zunehmenden Abstand zur Längsachse von der Lichteingangsseite zu der Lichtausgangsseite hin. Somit ergeben sich teils konisch angeordnete Sektoroberflächen, die das Licht schneller durch den Lichtmischleiter lenken. Auf diese Weise kommt es zu weniger, aber weiterhin unregelmäßigen Interaktionen mit den Sektoroberflächen des Lichtmischleiters. Dies führt insbesondere bei hohlen Lichtmischleitern aus einem hochreflektiven Material zur Reduzierung möglicher materialbedingter Absorptionsverluste einerseits sowie zur Steigerung der Effizienz des Systems andererseits.

[0017] Wie zuvor bereits beschrieben kann der Lichtmischleiter aus einem Vollkörper bereitgestellt sein, sodass der Lichtmischleiterkörper durch eine die Längsachse umgebende Außenoberfläche begrenzt ist. Bei Lichteinkopplung auf der Lichteingangsseite kann somit beispielsweise das Licht durch Totalreflexion durch den Lichtmischleiter gelenkt werden und aufgrund der speziellen Geometrie des Lichtmischleiters eine besonders gute Durchmischung des Lichts und insgesamt eine hohe Effizienz des Systems erzielt werden.

[0018] In einer alternativen Ausgestaltungsform ist es denkbar, dass der Lichtmischleiter aus einem Hohlkörper bereitgestellt ist, sodass der Lichtmischleiterkörper durch eine die Längsachse umgebende Innenoberfläche sowie eine die Längsachse und die Innenoberfläche umgebende Außenoberfläche begrenzt ist. Der Lichtmischleiter ist folglich quasi rohrförmig ausgebildet.

[0019] Die Sektoroberflächen sowohl des als Vollkörper als auch des als Hohlkörper ausgebildeten Lichtmischleiters können sich auf der Außenoberfläche des Lichtmischleiterkörpers erstrecken. Im Falle des als Hohlkörper ausgebildeten Lichtmischleiters ist es alternativ oder ergänzend denkbar, dass sich die Sektoroberflächen auf der Innenoberfläche des Lichtmischleiters erstrecken. Im letztgenannten Fall kann die Innenoberfläche reflektierend und bevorzugt verspiegelt ausgebildet sein, vorzugweise mit einem Reflektor oder einer reflektierenden Beschichtung versehen sein. Insbesondere in dem Fall des Lichtmischleiters als Vollkörper oder auch als Hohlkörper, bei dem sich die Sektoroberflächen insbesondere auf der Außenoberfläche des Lichtmischleiterkörpers erstrecken, kann die Außenoberfläche reflektierend und bevorzugt verspiegelt ausgebildet sein, vorzugweise mit einem Reflektor oder einer reflektierenden Beschichtung versehen sein. Durch den als Hohlkörper ausgebildeten Lichtmischleiter kann somit eine gewünschte Reflexion des Lichtes und somit eine gute Durchmischung des Lichtes in dem Lichtmischleiter erzielt werden. Im Fall eines Vollkörpers können durch die reflektierend ausgebildete Außenoberfläche Streueffekte aufgrund nicht optimaler Totalreflexion des Lichtmischleiters vermieden werden, indem eventuelles Streulicht in den Lichtmischleiter zurückgeführt wird. Auch kann die Außenoberfläche beim Vollkörper-Lichtmischleiter gänzlich als Reflektor ausgebildet sein, sollte die Geometrie der Sektoroberflächen nicht oder nur eine unzureichende Totalreflexion zulassen. Somit wird

insgesamt die Effektivität des Lichtmischleiters erhöht.

[0020] Der als Hohlkörper bereitgestellte Lichtmischleiter kann in einer besonders bevorzugten Ausgestaltungsform aus einem reflektierenden Material, wie beispielsweise Aluminium, hergestellt sein. Alternativ können der als Hohlkörper bereitgestellte Lichtmischleiter sowie auch der als Vollkörper bereitgestellte Lichtmischleiter aus einem transparenten Material, wie Glas oder Kunststoff hergestellt sein. Insbesondere im Fall des als Hohlkörper ausgebildeten Lichtmischleiters wäre dann eine reflektierende Ausgestaltung der zur Lichtumlenkung definierten Sektoroberflächen auf der Außenoberfläche bzw. der Innenoberfläche bevorzugt.

[0021] Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ferner eine Leuchte mit einem Lichtmischleiter gemäß der vorliegenden Erfindung sowie einem Leuchtmittel bzw. einer Lichtquelle, wie eine oder mehrere LEDs (beispielsweise in Form eines LED-Moduls oder eines LED-Arrays), zur Lichteinkopplung in den Lichtmischleiter über dessen Lichteingangsseite. Des Weiteren kann die Leuchte bevorzugt ferner eine dem Lichtmischleiter nachgelagerte Voroptik zur definierten Lichtlenkung des über die Lichtausgangsseite des Lichtmischleiters abgegeben Lichtes aufweisen. Darüber hinaus kann die Leuchte ferner eine der Voroptiken nachgelagerte Auskoppeloptik zur definierten Lichtabgabe des von der Voroptik abgegebenen Lichts aufweisen. Bevorzugt weist die Leuchte ferner eine zwischen der Voroptik sowie der Auskoppeloptik angeordnete Streuoptik zur Beeinflussung des von der Voroptik abgegebenen Lichtes auf. Auf diese Weise kann ein optisches System geschaffen werden, welches eine besonders hohe Effizienz einerseits sowie eine gute Lichtdurchmischung andererseits ermöglicht. Auf diese Weise können unerwünschte Abbildungen der Lichtquellen oder aufgrund mangelnder Lichtdurchmischung vermieden und somit eine insgesamt besonders homogene Lichtabgabecharakteristik erzielt werden.

[0022] Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der Figuren der begleitenden Zeichnungen im Folgenden beschrieben. Es zeigen:

[0023] Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines Lichtmischleiters gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

[0024] Figur 2 eine perspektivische Ansicht eines Lichtmischleiters gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

[0025] Figur 3 eine andere perspektivische Ansicht des Lichtmischleiters gemäß Figur 2 mit beispielhafter Darstellung der Lichtreflexion eines Lichtstrahls,

[0026] Figur 4 eine Draufsicht auf den Lichtmischleiter in Richtung der Längsachse in Pfeilrichtung IV gemäß Figur 2 gesehen,

[0027] Figur 5 eine Draufsicht auf den Lichtmischleiter in Richtung der Längsachse in Pfeilrichtung V gemäß Figur 2 gesehen,

[0028] Figur6 eine perspektivische Schnittansicht einer Leuchte gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Lichtmischleiter gemäß Figur 1 oder Figur 2, und

[0029] Figur 7 eine perspektivische Ansicht eines Lichtmischeiters gemäß dem Stand der Technik mit beispielhafter Darstellung der Lichtreflexion eines Lichtstrahls.

[0030] Die Figur 1 einerseits und die Figuren 2 bis 5 andererseits zeigen zwei unterschiedliche Ausführungsformen eines Lichtmischleiters 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Lichtmischleiter 1 weisen jeweils eine Längsachse L auf. Entlang dieser Längsachse L erstreckt sich der Lichtmischleiter 1. Der Lichtmischleiter 1 weist einen Lichtmischleiterkörper 2 auf, welcher sich axial zwischen einer Lichteingangsseite 3 mit einer ersten polygonen Form zum Einkoppeln von Licht einer Lichtquelle 12 in den Lichtmischleiter 1 und einer Lichtausgangsseite 4 mit einer zweiten polygonen Form zur Abgabe des über die Lichteingangsseite 3 eingekoppelten Lichts erstreckt. Wie den Figuren zu entnehmen ist, unterscheidet sich die erste polygone Form von der zweiten polygonen Form.

[0031] Wie dargestellt, kann in einer bevorzugten Ausgestaltungsform die erste polygone Form

im Wesentlichen eine rechteckige oder quadratische Vieleckform oder Grundform aufweisen. Beispielsweise mit Verweis auf die Figur 4 ergibt sich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel auf der Lichteingangsseite 3 eine quadratische Grundform. Diese quadratische Grundform ist gebildet aus einer Zwölfeckform, wobei jeweils vier besonders lang ausgebildete Seiten durch jeweils zwei kurz ausgebildete Seiten verbunden sind. Es ist jedoch auch denkbar, dass beispielsweise die erste polygone Form tatsächlich rechteckig oder quadratisch ausgebildet ist und somit vier Ecken und vier Seiten aufweist. Die erste polygone Form kann auch ein beliebiges anderes Vieleck sein. Die rechteckige bzw. quadratische Form ist jedoch bevorzugt, da insbesondere entsprechende Leuchtmittelanordnungen (beispielsweise LED-Arrays) in der Regel eine rechteckige (Grund-)Form aufweisen und somit eine effektive Lichteinkopplung auf der Lichteingangsseite 3 ermöglicht werden kann.

[0032] Wie insbesondere der Figur 5 zu entnehmen ist, kann die zweite polygone Form im Wesentlichen eine quasi runde Vieleckform oder Grundform aufweisen. Wie dargestellt ist dies beispielsweise eine Zwölfeckform, die aufgrund ihrer vergleichsweisen großen Anzahl an Ecken 7 und Seiten eine im Wesentlichen runde Form - also eine quasi runde Form - bildet. Die zweite polygone Form kann auch ein beliebiges anderes Vieleck sein. Somit kann eine definierte und den Anforderungen entsprechend optimierte Lichtausgangsseite 4 bereitgestellt werden.

[0033] In der hier dargestellten Ausführungsform weist die erste polygene Form genauso viele Ecken 5 auf, wie die zweite polygone Form. Es ist jedoch auch denkbar, dass die erste polygone Form faktisch weniger (oder auch mehr) Ecken 5 auf weist als die zweite polygone Form. Beide sind hier als Zwölfeck ausgebildet, weisen jedoch eine andere Form auf. Die erste polygone Form auf der Lichteingangsseite 3 ist hier als quasi quadratischen Grundform ausgebildet, während die zweite polygone Form der Lichtausgangsseite 4 eine quasi runde Zwölfeckform aufweist.

[0034] Die erste und/oder zweite polygone Form können zyklisch symmetrisch ausgebildet sein, wie dies in den Figuren dargestellt ist. Die erste und/oder zweite polygone Form können ferner ein einfaches und bevorzugt konvexes Polygon sein, wie dies in den Figuren dargestellt ist. Die erste und/oder zweite polyene Form kann ein planares Polygon sein, dessen Erstreckungsebene sich bevorzugt senkrecht zur Längsachse L erstreckt, wie in den Figuren dargestellt. Die erste und/oder zweite polygone Form kann des Weiteren ein gleichseitiges, gleichwinkliges oder regelmäßiges Polygon sein. Letzteres ergibt sich insbesondere in dem dargestellten Ausführungsbeispiel für die zweite polygone Form (vgl. Figur 5). Die erste polygone Form ist hier als gleichwinkliges Polygon ausgebildet (vgl. Figur 4).

[0035] Jede Ecke 5 der ersten polygonen Form der Lichteingangsseite 3 ist geradlinig in Form einer Längskante 6 des Lichtmischleiterkörpers 2 mit einer Ecke 7 der zweiten polygonen Form der Lichtausgangsseite 4 verbunden und umgekehrt ist jede Ecke 7 der zweiten polygonen Form der Lichtausgangsseite 4 geradlinig in Form einer Längskante 6 des Lichtmischleiterkörpers 2 mit einer Ecke 5 der ersten polygonen Form der Lichteingangsseite 3 verbunden, sodass die Längskanten 6 sich nicht schneiden. Die zwischen zwei benachbarten Längskanten 6 aufgespannten Sektoroberflächen 8 des Lichtmischleiterkörpers 2 erstrecken sich jeweils in einer Erstreckungsebene flächig. Auf diese Weise ergibt sich aufgrund der unterschiedlich je Translationsebene entlang der Längsachse ergebenden Querschnittsform des Lichtmischleiters 1 bzw. Lichtmischleiterkörpers 2 unterschiedlich angeordnete, ausgebildete und ausgerichtete Reflexionsflächen. Somit ergibt sich die beispielsweise in Figur 3 dargestellte unregelmäßige und fast schon chaotische Bahn der Lichtführung durch den Lichtmischleiter 1, was zu einer besonders homogenen Durchmischung führt. Mit Blick auf Figur 3, bei der man in den Lichtmischleiter 1 hineinschauen kann, ist die sich in diesem Beispiel für einen Lichtstrahl ergebende Vielzahl unregelmäßiger Spiegelungen der Lichtquelle (beispielsweise LED-Array) zu erkennen, welche zum großen Teil auch noch unvollständig bzw. beschnitten sind.

[0036] Die Erstreckungsebenen wenigstens eines Teils der Sektoroberflächen und somit die Sektoroberflächen 8 selbst erstrecken sich bevorzugt parallel zu der Längsachse L. Dies ergibt sich beispielsweise für die insbesondere in der Figur 4 ersichtlichen schmalen Sektoroberflächen 80.

[0037] Darüber hinaus ist es auch denkbar, dass die Erstreckungsebenen wenigstens eines Teils

der Sektoroberflächen 8 und somit die Sektoroberflächen 8 selbst zur Längsachse L geneigt sind, wie dies beispielsweise in der Figur 5 deutlich für die breiteren Sektoroberflächen 81 zu erkennen ist. Vorzugweise sind die Sektoroberflächen 8, 81 derart geneigt, dass sie einen zunehmenden Abstand zur Längsachse L von der Lichteingangsseite 3 zu der Lichtausgangsseite 4 hin haben. Auf dieser Weise ergibt sich eine teilweise konisch aufweitende Form des Lichtmischleiters 1, was wiederum eine besonders homogene Lichtdurchmischung zur Folge hat.

[0038] Wie Figur 1 zu entnehmen ist, kann der Lichtmischleiter 1 aus einem Vollkörper bereitgestellt sein, sodass der Lichtmischleiterkörper 2 durch eine die Längsachse L umgebende Außenoberfläche A begrenzt ist. Figur 2 zeigt hierzu alternativ ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Lichtmischleiter 1 aus einem Hohlkörper bereitgestellt ist, sodass der Lichtmischleiterkörper 2 durch eine die Längsachse L umgebende Innenoberfläche | sowie eine die Längsachse L und die Innenoberfläche | umgebende Außenoberfläche A begrenzt ist.

[0039] Auf diese Weise ist es möglich, Lichtmischleiter 1 sowohl als Vollkörper als auch als Hohlkörper bereitzustellen, um entsprechenden Anforderungen an die Lichtmischleitercharakteristik gerecht zu werden.

[0040] Wie insbesondere der Figur 1 zu entnehmen ist, können sich die Sektoroberflächen 8 auf der Außenoberfläche A des Lichtmischleiterkörpers 2 erstrecken. Dasselbe gilt im Wesentlichen auch für die Ausgestaltungsform der Figur 2. Bei dieser ergibt es sich (alternativ oder ergänzend), dass sich die Sektoroberflächen 8 (auch) auf der Innenoberfläche | des Lichtmischleiterkörpers 2 erstrecken. Letzteres ergibt sich insbesondere in dem Fall, in dem der als Hohlkörper bereitgestellte Lichtmischleiter 1 aus einem reflektierenden Material, wie beispielsweise Aluminium, hergestellt ist. Alternativ oder ergänzend ist es denkbar, dass die Innenoberfläche | reflektierend und bevorzugt verspiegelt ausgebildet und vorzugweise mit einem Reflektor oder einer reflektierenden Beschichtung versehen ist.

[0041] Darüber hinaus ist es gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 oder auch der Figur 2 denkbar, dass die Außenoberfläche A reflektierend und bevorzugt verspiegelt ausgebildet und vorzugsweise mit einem Reflektor oder einer reflektierenden Beschichtung versehen ist. Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 kann dies von Vorteil sein, um beispielsweise ungewünschte Streueffekte des Lichtmischleiters zu vermeiden und eine eventuell durch nicht optimale Totalreflexion erzeugte Streuung des Lichts wieder zurück in den Lichtmischleiter 1 zu führen.

[0042] Der Lichtmischleiter 1 kann des Weiteren aus einem transparenten Material, wie Glas oder Kunststoff, hergestellt sein. Im Falle des Lichtmischleiters 1 als Vollkörper sind dann die Sektoroberflächen derart zueinander anzuordnen, dass möglichst das in den Lichtmischleiter 1 eingeführte Licht mittels Totalreflexion an den Sektoroberflächen 8 reflektiert wird. Ergänzend kann die Außenoberfläche A reflektierend ausgebildet sein, wie zuvor beschrieben. Im Falle des Lichtmischleiters 1 als Hohlkörper und aus einem transparenten Material hergestellt ist es bevorzugt, dass die zur Reflexion dienende Oberfläche, also die Außenoberfläche A oder, wie in Figur 3 dargestellt, die Innenoberfläche |, reflektierend ausgebildet ist.

[0043] Figur 6 zeigt des Weiteren eine erfindungsgemäße Leuchte 10 unter Verwendung eines Lichtmischleiters 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Lichtmischleiter 1 ist dabei in einem Leuchtengehäuse 11 aufgenommen. Des Weiteren weist die Leuchte 10 eine Lichtquelle 12 zur Lichteinkopplung in den Lichtmischleiter 1 über dessen Lichteingangsseite 3. Die Lichtquelle 12 kann, wie hier dargestellt, eine oder mehrere LEDs (letzteres beispielsweise in Form eines LEDArrays) aufweisen.

[0044] In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel weist die erfindungsgemäße Leuchte 10 des Weiteren eine dem Lichtmischleiter 1 nachgelagerte Voroptik 13 zur definierten Lichtlenkung des über die Lichtausgangsseite 4 des Lichtmischleiters 1 abgegebenen Lichts. Des Weiteren weist die erfindungsgemäße Leuchte 10 eine der Voroptik 13 nachgelagerte Auskoppeloptik 14 zur definierten Lichtabgabe des von der Voroptik 13 abgegebenen Lichts. Zwischen der Voroptik 13 sowie der Auskoppeloptik 14 kann des Weiteren eine Streuoptik 15 vorgesehen sein, um das

Licht entsprechend optisch zu beeinflussen. Die Streuoptik 15 kann beispielsweise an der Lichteingangsseite (also der der Voroptik 13 zugewandten Seite) der Auskoppeloptik 14 vorgesehen und bevorzugt mit dieser integral ausgebildet sein; bspw. als Oberflächenstruktur. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Streuoptik 15 als separates Element zwischen der Voroptik 13 und der Auskoppeloptik 14 vorgesehen ist.

[0045] Die vorliegende Erfindung ist auf die vorhergehenden Ausführungsbeispiele nicht beschränkt, sofern sie vom Gegenstand der vorliegenden Ansprüche umfasst. Insbesondere können die Merkmale der unterschiedlichen Ausführungsformen in beliebiger Weise mit- und untereinander kombiniert und ausgetauscht werden.

Claims (10)

Ansprüche

1. Lichtmischleiter (1) mit einer Längsachse (L), aufweisend einen Lichtmischleiterkörper (2), welcher sich axial zwischen einer Lichteingangsseite (3) mit einer ersten polygonen Form zum Einkoppeln von Licht einer Lichtquelle (12) in den Lichtmischleiter (1) und einer Lichtausgangsseite (4) mit einer zweiten polygonen Form zur Abgabe des über die Lichteingangsseite (3) eingekoppelten Lichts erstreckt, wobei sich die erste polygone Form von der zweiten polygonen Form unterscheidet, und wobei jede Ecke (5) der ersten polygonen Form der Lichteingangsseite (3) geradlinig in Form einer Längskante (6) des Lichtmischleiterkörpers (2) mit einer Ecke (7) der zweiten polygonen Form der Lichtausgangsseite (4) verbunden ist und umgekehrt jede Ecke (7) der zweiten polygonen Form der Lichtausgangsseite (4) geradlinig in Form einer Längskante (6) des Lichtmischleiterkörpers (2) mit einer Ecke (5) der ersten polygonen Form der Lichteingangsseite (3) verbunden ist, so dass die Längskanten (6) sich nicht schneiden, und wobei die zwischen zwei benachbarten Längskanten (6) aufgespannten Sektoroberflächen (8, 80, 81) des Lichtmischleiterkörpers (2) sich jeweils in einer Erstreckungsebene flächig erstrecken.

2. Lichtmischleiter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste polygone Form im Wesentlichen eine rechteckige oder quadratische Vieleckform oder Grundform aufweist; und/oder dass die zweite polygonen Form im Wesentlichen eine quasi runde Vieleckform oder Grundform aufweist; und/oder dass die erste polygone Form weniger Ecken (5) aufweist als die zweite polygone Form.

3. Lichtmischleiter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder zweite polygone Form zyklisch symmetrisch ist; und/oder dass die erste und/oder zweite polygone Form ein einfaches und bevorzugt konvexes Polygon ist; und/oder dass die erste und/oder zweite polygone Form ein planares Polygon ist, dessen Erstreckungsebene sich bevorzugt senkrecht zur Längsachse (L) erstreckt; und/oder dass die erste und/oder zweite polygone Form ein gleichseitiges, gleichwinkliges oder regelmäßiges Polygon ist.

4. Lichtmischleiter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erstreckungsebenen wenigstens eines Teils der Sektoroberflächen (8, 80) sich parallel zu der Längsachse (L) erstrecken; und/oder dass die Erstreckungsebenen wenigstens eines Teils der Sektoroberflächen (8, 81) zu der Längsachse (L) geneigt sind, vorzugsweise mit zunehmendem Abstand zur Längsachse (L) von der Lichteingangsseite (3) zu der Lichtausgangsseite (4) hin.

5. Lichtmischleiter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtmischleiter (1) aus einem Vollkörper bereitgestellt ist, so dass der Lichtmischleiterkörper (2) durch eine die Längsachse (L) umgebende Außenoberfläche (A) begrenzt ist; oder dass der Lichtmischleiter (1) aus einem Hohlkörper bereitgestellt ist, so dass der Lichtmischleiterkörper (2) durch eine die Längsachse (L) umgebende Innenoberfläche (I) sowie eine die Längsachse (L) und die Innenoberfläche (1) umgebende Außenoberfläche (A) begrenzt ist.

6. Lichtmischleiter (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sektoroberflächen (8) sich auf der Außenoberfläche (A) des Lichtmischleiterkörpers (2) erstrecken; und/oder dass die Sektoroberflächen (8) sich auf der Innenoberfläche (I) des Lichtmischleiterkörpers (2) erstrecken.

7. Lichtmischleiter (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenoberfläche (I) reflektierend und bevorzugt verspiegelt ausgebildet ist, vorzugsweise mit einem Reflektor oder einer reflektierenden Beschichtung versehen ist.

8. Lichtmischleiter (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenoberfläche (A) reflektierend und bevorzugt verspiegelt ausgebildet ist, vorzugsweise mit einem Reflektor oder einer reflektierenden Beschichtung versehen ist.

9. Leuchte aufweisend einen Lichtmischleiter (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, und eine Lichtquelle (12), wie eine oder mehrere LEDs, zur Lichteinkopplung in den Lichtmischleiter (1) über dessen Lichteingangsseite (3), so dass das so eingekoppelte Licht über die Lichtausgangsseite (4) abgegeben werden kann.

10. Leuchte nach Anspruch 9, ferner aufweisend eine dem Lichtmischleiter (1) nachgelagerte Voroptik (13) zur definierten Lichtlenkung des über die Lichtausgangsseite (4) des Lichtmischleiters (1) abgegebenen Lichts, eine der Voroptik (13) nachgelagerte Auskoppeloptik (14) zur definierten Lichtabgabe des von der Voroptik (13) abgegebenen Lichts, und bevorzugt ferner eine zwischen der Voroptik (13) sowie der Auskoppeloptik (14) angeordnete Streuoptik (15) zur Beeinflussung des von der Voroptik (13) abgegebenen Lichtes.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen