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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere für Strassen,
Wege, Plätze od. dgl., mit mehreren in mindestens einer Reihe angeordneten Leuchtmitteln.
Bei Beleuchtungsvorrichtungen, welche zum Ausleuchten grösserer Plätze, Strassen oder
Wege vorgesehen sind, ist es angestrebt, dass diese einen möglichst grossen Bereich möglichst gleichmässig ausleuchten. Hierdurch soll zum einen erreicht werden, dass möglichst wenige Beleuchtungsvorrichtungen für die Beleuchtung eines grösseren Bereiches notwendig sind. Zum anderen ist eine gleichmässige Ausleuchtung gewünscht. Aus der DE
20114085 U1 ist eine gattungsgemässe Beleuchtungsvorrichtung bekannt, bei der mehrere
Leuchtdioden als Leuchtmittel in Reihen angeordnet sind.
Nachteil der beim Stand der Technik bekannten Beleuchtungsvorrichtungen ist es, dass die oben genannten Anforderungen nur unzureichend erfüllt werden.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beleuchtungsvorrichtung zu schaffen, welche diesem Defizit abhilft.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass vor der Reihe von Leuchtmitteln ein gemeinsamer, länglich erstreckter, zumindest teilweise transparenter Lichtlenkkörper angeordnet ist, welcher auf seiner von den Leuchtmitteln abgewandten Seite eine spitz zulaufende Kante aufweist.
Die erfindungsgemässe Beleuchtungsvorrichtung besitzt insgesamt eine Abstrahlcharakteristik, bei welcher auch flache Winkelbereiche mit ausreichender Lichtstärke beleuchtet werden, sodass auch eine sehr gute Lichtabstrahlung in seitliche Bereiche erfolgt.
Hierdurch wird sowohl eine gleichmässige Ausleuchtung von grösseren zu beleuchtenden Bereichen erzielt, als auch die für die Beleuchtung von Strassen, Plätzen, oder dergleichen benötigte Anzahl von Beleuchtungsvorrichtungen reduziert.
Eine bevorzugte Ausführungsform sieht hierbei vor, dass der Lichtlenkkörper zwei ihn seitlich begrenzende zumindest bereichsweise gekrümmte, fokussierende Seitenflächen aufweist, welche von der spitz zulaufenden Kante in Richtung einer Basisseite des Lichtlenkkörpers verlaufen, wobei die Basisseite zu den Leuchtmitteln zeigt. Hierdurch wird eine besonders gute Beleuchtung auch auf seitliche Bereiche, weiche sich nicht direkt unterhalb der Beleuchtungsvorrichtung befinden, erreicht. Weitere Verbesserungen sehen vor, dass die
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Krümmung der Seitenflächen in Richtung zur Basisseite, vorzugsweise kontinuierlich, zunimmt und/oder dass die Leuchtmittel in mindestens zwei, vorzugsweise drei, Reihen angeordnet sind.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine solarbetriebene Strassenleuchte, bei der eine erfindungsgemässe
Ausführungsvariante der Beleuchtungsvorrichtung zum Einsatz kommt,
Fig. 2 eine Detailansicht von unten auf den in Fig. 1 dargestellten Tragarm,
Fig. 3 einen Querschnitt durch die erfindungsgemässe Ausführungsvariante der Beleuchtungsvorrichtung,
Fig.4 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemässen
Beleuchtungsvorrichtung,
Fig.5 eine Draufsicht von unten auf die in Reihen angeordneten
Leuchtmittel,
Fig. 6 und Fig. 7 beispielhafte Lichtstrahlverläufe innerhalb des erfindungsgemässen
Ausführungsbeispiels,
Fig. 8 eine Abstrahlcharakteristik eines bevorzugten Leuchtmittels,
Fig. 9 beispielhafte Farbspektren verschiedener verwendbarer Leuchtmittel,
Fig.
10 Darstellung einer Abstrahlcharakteristik des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Beleuchtungsvorrichtung und Fig. 11 und Fig. 12 ein Beispiel der Beleuchtung einer Strasse mit der erfindungsgemässen Beleuchtungseinrichtung.
Fig. 1 zeigt eine Strassenlaterne 22, bei der mehrere erfindungsgemässe Beleuchtungsvorrichtungen 1 an einem Tragarm 6 befestigt sind, wobei dieser wiederum durch einen Mast 3 in einer definierten Höhe über dem Boden gehalten wird. Am Mast 3 ist desweiteren ein Solarpaneel 2 angebracht, welches den elektrischen Akkumulator 5 speist.
Dieser stellt wiederum die Stromversorgung für die erfindungsgemässe Beleuchtungsvorrichtung 1 dar. Die Regelung der gesamten Strassenlaterne wird durch die Regeleinrichtung 4 vorgenommen.
Fig. 2 zeigt eine Ansicht von unten auf den Tragarm 6. Dieser weist insgesamt sechs erfindungsgemässe Beleuchtungsvorrichtungen 1 auf, welche detailliert in den Fig. 3 bis 7
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dargestellt sind. Der Tragarm 6 hat im dargestellten Beispiel eine Länge 7 von einem Meter und eine Breite 8 von 0,3 Meter.
In Fig. 3 ist das erfindungsgemässe Ausführungsbeispiel der Beleuchtungseinrichtung 1 in einem Querschnitt senkrecht zu seiner Längserstreckung dargestellt. In einem Gehäuse 16 ist eine Trägerplatine 14 angeordnet, auf der drei Reihen von Leuchtmitteln 10 angeordnet sind. Diese Leuchtmittel 10 sind im vorliegenden Fall Leuchtdioden. Die Anordnung der
Leuchtmittel bzw. Leuchtdioden 10 in drei Reihen 30 ist anhand von Fig. 5 noch einmal im
Detail dargestellt. Die Reihen 30 sind unmittelbar benachbart zueinander angeordnet, wobei durch die gezeigte versetzte Anordnung ein hexagonales Muster und damit eine maximal mögliche Packungsdichte der Leuchtmittel 10 erreicht wird. Die Leuchtmittel 10 bzw. die
Platine 14 werden über die Anschlüsse 15 mit elektrischer Energie versorgt. Die Platine 14 ist hierbei mittels der Wurmschrauben 17 im Gehäuse 16 befestigt.
Vor den Leuchtmitteln 10 ist der Lichtlenkkörper 9 angeordnet. Dieser weist im wesentlichen entlang seiner gesamten
Längserstreckung einen achsensymmetrischen Querschnitt auf, wobei im gezeigten
Ausführungsbeispiel die Symmetrieachse 31 durch die spitz zulaufende Kante 11 verläuft. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist darüber hinaus vorgesehen, dass der Lichtlenkkörper 9 im wesentlichen entlang seiner gesamten Längserstreckung 32 einen im wesentlichen gleichbleibenden Querschnitt aufweist. Der Lichtlenkkörper 9 ist ein massiver - hier einstückiger - im wesentlichen vollständig aus einem transparenten Material, vorzugsweise aus Glas oder Kunststoff, bestehender Körper. Er weist eine zu den Leuchtmitteln weisende
Basisseite 13, sowie diese Basisseite 13 mit der Kante 11 verbindende Seitenflächen 12 auf.
Die Blenden 18 sorgen dafür, dass das gesamte von den Leuchtmitteln 10 abgestrahlte Licht über die Basisseite 13 in den Lichtlenkkörper 9 geleitet wird. Durch diese geschlossene Bauweise wird darüber hinaus verhindert, dass Ungeziefer oder Schmutz in das Innere der Beleuchtungsvorrichtung 1 eindringen kann.
Der Lichtlenkkörper weist vorzugsweise einen Brechungsindex n zwischen 1,45 und 1,6 auf.
Die Leuchtmittel 10 besitzen in einer günstigen Ausführungsform eine eng begrenzte Abstrahlcharakteristik, wie sie beispielhaft in Fig. 8 als Darstellung der relativen Lichtintensität 1 gegen den Lichtabstrahlwinkel a dargestellt ist. Der Lichteintritt in den Lichtlenkkörper 9 über die Basisseite 13 erfolgt im wesentlichen eben bzw. nur wenig geneigt. Hierzu ist es besonders günstig, dass die Basisseite 13 im Querschnitt senkrecht zur Längserstreckung des Lichtlenkkörpers 9 wie dargestellt eine V-form aufweist, wobei die Spitze der V-Form zur spitz zulaufenden Kante 11 zeigt. Die Seitenflächen 12 dienen als Lichtlenkflanken. Sie sind gekrümmt fokussierend und lenken das Licht im oberen zur
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Basisfläche 13 weisenden Bereich des Lichtienkkörpers 9 durch Totalreflexion um.
Dies ist anhand von verschiedenen Lichtstrahlen 19 beispielhaft in den Fig. 6 und 7 gezeigt. Erst nach einer Lichtumlenkung durch Totalreflexion tritt das Licht im unteren Bereich des
Lichtlenkkörpers 9 seitlich aus den Seitenflächen 12 aus. Durch die achsensymmetrische
Bauweise des Lichtlenkkörpers sowie die symmetrische Anordnung der Leuchtmittel 10 bezüglich der Symmetrieachse 31 wird auch ein symmetrischer Lichtaustritt erreicht.
Gegebenenfalls kann der Wirkungsgrad senkrecht nach unten durch einen Streulichtreflektor verbessert werden.
Bei Verwendung von Leuchtmitteln 10, welche im wesentlichen ein gebündeltes Licht zur
Verfügung stellen erzielt die erfindungsgemässe Beleuchtungsvorrichtung im wesentlichen eine lineare Beleuchtung. Dies ist insbesondere vorteilhaft bei Verwendung von LED-
Leuchtmitteln, welche als engstrahlende Typen zur Verfügung stehen. Bei flacher Einsicht in die Leuchte ist diese sehr gut ausgeblendet, da man bei flachen Winkeln durch den
Lichtlenkkörper hindurchsehen kann und dabei nicht in die Lichtquellen blickt. Die
Umschaltung zu durchsichtigen flachen Winkeln erfolgt, indem bei flacheren Winkeln der
Totalreflexionswinkel überschritten wird, und somit die Leuchte durchsichtig wird.
Der
Wirkungsgrad der Beleuchtungseinrichtung 1 ist ausserordentlich gross (grösser 90 %), da zum einen die Lichtlenkung durch Totalreflexion (mit einem Reflexionskoeffizienten gleich 100 %) erfolgt und zum anderen der Lichtlenkkörper 9 als Leuchtenabdeckung dient, wodurch eine zusätzliche Leuchtenabdeckung mit dem durch sie hervorgerufenen Wirkungsgradverlust nicht notwendig ist. Hierdurch wird ein um mindestens 10% erhöhter Lichtstrom erreicht.
Durch die seitliche Lichtauskopplung aus den Seitenflächen 12 (Lichtaustritt im wesentlichen senkrecht zu den Seitenflächen) wird eine sehr breit strahlende Lichtverteilung (Weitstrahlcharakteristik) erreicht, welche z.B. bei der Anwendung als Strassenlaterne eine
Erhöhung der Mastabstände bei gleichmässiger Ausleuchtung ermöglicht. So ist auch noch bei einem Verhältnis von Lichtpunkthöhe zu Lichtpunktabstand zwischen 1 :5 1 :8 ausreichende Ausleuchtung gewährleistet, während bei konventionellen Strassenleuchten mit einem Verhältnis von 1 :4 die Grenze des Möglichen erreicht ist. Darüber hinaus ist eine Lichtstromfokussierung auf die Nutzfläche und damit ein sehr hoher Nutzwirkungsgrad möglich.
Die annähernd tropfenförmige Ausgestaltung der Aussenflächen des Lichtlenkkörpers 9 mit einem annähernd vertikalen Leuchtenabschluss nach unten bewirkt bei feuchtem Wetter einen Selbstreinigungseffekt, wodurch eine zusätzliche Reinigung im wesentlichen entfällt.
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Die V-Form der Basisseite 13 sowie der Winkel, mit dem die Seitenflächen 12 in der Kante
11 aufeinander treffen, können je nach Anwendung aufeinander abgestimmt werden. Im vorliegenden Fall weist das V einen Winkel # von ca. 117 auf. Die Seitenflächen 12 treffen in der Kante 11 in einem Winkel y von ca. 70 aufeinander. Die dargestellte
Ausführungsvariante des Lichtlenkkörpers 9 weist eine Breite 20 von 3,6 cm sowie eine
Längserstreckung 32 von 35 cm auf. Die Bauhöhe 21 der Beleuchtungsvorrichtung 1 liegt im gezeigten Beispiel bei 8,7 cm.
Fig. 4 zeigt das Ausführungsbeispiel der Beleuchtungsvorrichtung 1 in einer perspektivischen
Darstellung. Fig. 5 zeigt, wie bereits erwähnt, wie die Leuchtmittel bzw. Dioden 10 auf einer
Platine günstigerweise angeordnet sind. Durch die möglichst dichte Packung der Reihen 30 wird ein hexagonales Muster erreicht.
In einer einfachen Variante kann vorgesehen sein, dass weisse Leuchtmittel vor dem
Lichtlenkkörper angeordnet sind. In einer günstigen Ausführungsvariante ist darüber hinaus vorgesehen, dass verschieden farbige Leuchtmittel 10 (zum Beispiel Leuchtdioden) benachbart zueinander angeordnet werden. Die verschieden farbigen Leuchtmittel weisen hierbei verschiedene Lichtspektren auf, wie dies beispielhaft anhand von Fig. 9 gezeigt ist, in der die Lichtintensitäten in Abhängigkeit der Lichtwellenlängen A [nm] aufgetragen sind.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Reihen unmittelbar benachbart zueinander angeordnet sind. Bei der Lichtmischung werden hierdurch effektiv 28 Lumen/Watt und ein
Farbwiedergabeindex (color rendering index CRI) grösser 80 erreicht, während weisse LED's derzeit zum Beispiel nur 15 Lumen/Watt bereitstellen. Die maximale Packungsdichte der LEDs ermöglicht es, kleine Lichtlenkkörper zu verwenden. Die Trägerplatine 14 besitzt günstigerweise eine weiss beschichtete Oberfläche zur Erhöhung des Reflexionsgrades.
Durch die optimierte LED-Farbmischung wird eine warm-weisse Lichtfarbe bei hervorragender Farbwiedergabe erreicht. Die Verwendung von LEDs ist darüber hinaus zum einen im Sinne des Stromverbrauchs günstig, da die in Fig. 1 gezeigte Anordnung insgesamt einen Bedarf von maximal 50 Watt bei einer Gesamtlichtabgabe von 1350 Lumen hat.
Darüber hinaus haben Leuchtdioden gegenüber konventionellen Lampen den Vorteil, dass sie um einen Faktor 5 langlebiger sind und einfach gedimmt werden können. Bei einem Wirkungsgrad des Lichtlenkkörpers 9 von 90 % ergibt sich, dass 1200 Lumen in den zu beleuchtenden Bereich abgestrahlt werden können.
Die Fig. 6 und 7 zeigen beispielhaft ausgewählte Lichtstrahlenverläufe und damit die optische Wirkung des Lichtlenkkörpers 9. Fig. 6 zeigt hierbei die in flachere Winkel
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abgestrahlten Lichtanteile und ihre Refraktion in den unteren Bereich des Lichtlenkkorpers.
Durch die Totalreflexion im oberen Bereich der Seitenflächen 12 wird das Licht ohne Verlust in steile Winkel in den Bereich unterhalb der Beleuchtungsvorrichtung umgelenkt. Fig. 7 zeigt die Lichtumlenkung von steil abgestrahlten Lichtstrahlen innerhalb des Lichtlenkkörpers 9.
Auch hier erfolgt eine verlustfreie Totalreflexion an den Seitenflächen 12 und erst anschliessend ein Ausstrahlen des Lichts in flache Abstrahlungswinkel in den Bereich seitlich der Beleuchtungsvorrichtung. In Fig. 10 ist die hierdurch erzielte Gesamtlichtwirkung des gezeigten Ausführungsbeispiels der Beleuchtungsvorrichtung 1 dargestellt. Hierbei ist zusehen, dass der Hauptlichtanteil in Winkelbereiche zwischen 60 und 75 abgestrahlt wird, wodurch auch weiter von der Beleuchtungsvorrichtung 1 entfernte Bereiche noch ausreichend stark beleuchtet werden.
In Fig. 11ist eine Beleuchtungssituation für eine Strasse schematisch dargestellt, wobei die in
Fig. 1 dargestellte Strassenlaterne zugrunde gelegt ist. Die Beleuchtungseinrichtungen 1 sind am Tragarm 6 in einer Höhe 23 von vier Metern über Grund angeordnet. Die benachbarten Strassenlaternen sind in einem Abstand 24 von 18 Metern aufgestellt. Die zu beleuchtende Strasse 28 hat eine Breite 26 von vier Metern. Die jeweils auf beiden Seiten angeordneten Randstreifen 29 weisen eine Breite 27 von jeweils zwei Metern auf. Fig. 12 zeigt eine Lichtverteilung, wie sie durch die Verwendung von erfindungsgemässen Beleuchtungsvorrichtungen 1 im Bereich 25 der in Fig. 11 dargestellten Situation erreicht wird. Dargestellt sind hierbei Isolinien gleicher relativer Lichtintensität, wobei der Tragarm 6 mittig im 18 Meter breiten Bereich 25 über der Strasse 28 angeordnet ist.
Die Isolinien zeigen, dass der Hauptanteil des abgestrahlten Lichts auf die Strasse 28 konzentriert ist. Hierbei werden besonders gut auch die weiter von der Laterne 22 bzw. dem Tragarm 6 entfernten Bereiche der Strasse beleuchtet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel erreichen 60 % des von der Laterne abgestrahlten Lichtes die Strasse und 80 % die Strasse zusammen mit den Randstreifen 29.
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The present invention relates to a lighting device, in particular for streets,
Paths, places or the like, with several lamps arranged in at least one row.
In the case of lighting devices which are used to illuminate larger squares, streets or
Paths are provided, the aim is that they illuminate the largest possible area as evenly as possible. On the one hand, this is intended to ensure that as few lighting devices as possible are necessary for illuminating a larger area. On the other hand, uniform illumination is required. From the DE
20114085 U1 a generic lighting device is known in which several
Light emitting diodes are arranged in rows as illuminants.
The disadvantage of the lighting devices known in the prior art is that the above-mentioned requirements are only insufficiently met.
It is therefore an object of the present invention to provide a lighting device which remedies this deficit.
This is achieved according to the invention in that a common, elongated, at least partially transparent light-guiding body is arranged in front of the row of lamps and has a tapering edge on its side facing away from the lamps.
The lighting device according to the invention has an overall radiation characteristic, in which even flat angular areas are illuminated with sufficient light intensity, so that very good light radiation also occurs in lateral areas.
As a result, uniform illumination of larger areas to be illuminated is achieved, and the number of lighting devices required for illuminating streets, squares or the like is reduced.
A preferred embodiment provides that the light guide body has two, at least regionally curved, focussing side surfaces that delimit it laterally, which run from the tapered edge in the direction of a base side of the light guide body, the base side pointing toward the lamps. As a result, particularly good lighting is achieved even on lateral areas which are not located directly below the lighting device. Further improvements provide that the
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Curvature of the side surfaces in the direction of the base side, preferably continuously, increases and / or that the lamps are arranged in at least two, preferably three, rows.
Further features and details of the present invention result from the following description of the figures. It shows:
Fig. 1 is a solar powered street lamp, in which an inventive
Variant of the lighting device is used,
2 is a detailed view from below of the support arm shown in FIG. 1,
3 shows a cross section through the variant of the lighting device according to the invention,
4 shows a perspective view of the inventive
Lighting device
5 shows a plan view from below of the arranged in rows
Lamp,
6 and FIG. 7 exemplary light beam profiles within the inventive
Embodiment,
8 shows a radiation characteristic of a preferred illuminant,
9 exemplary color spectra of various usable lamps,
FIG.
10 shows a radiation characteristic of the exemplary embodiment of the lighting device according to the invention, and FIGS. 11 and 12 show an example of the lighting of a street with the lighting device according to the invention.
1 shows a street lamp 22 in which a plurality of lighting devices 1 according to the invention are attached to a support arm 6, which in turn is held at a defined height above the floor by a mast 3. A solar panel 2 is also attached to the mast 3 and feeds the electric accumulator 5.
This in turn represents the power supply for the lighting device 1 according to the invention. The control of the entire street lamp is carried out by the control device 4.
FIG. 2 shows a view from below of the support arm 6. This has a total of six lighting devices 1 according to the invention, which are shown in detail in FIGS. 3 to 7
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are shown. The support arm 6 has a length 7 of one meter and a width 8 of 0.3 meters in the example shown.
FIG. 3 shows the exemplary embodiment of the lighting device 1 according to the invention in a cross section perpendicular to its longitudinal extent. A carrier board 14 is arranged in a housing 16, on which three rows of lamps 10 are arranged. In the present case, these illuminants 10 are light-emitting diodes. The arrangement of the
Illuminant or light-emitting diodes 10 in three rows 30 is shown in FIG
Detail shown. The rows 30 are arranged directly adjacent to one another, the hexagonal pattern and thus a maximum possible packing density of the illuminants 10 being achieved by the offset arrangement shown. The lamps 10 and the
Board 14 are supplied with electrical energy via the connections 15. The circuit board 14 is fastened in the housing 16 by means of the worm screws 17.
The light guide 9 is arranged in front of the lamps 10. This points essentially along its entire length
Longitudinal extension on an axially symmetrical cross-section, in which shown
Embodiment, the axis of symmetry 31 runs through the tapered edge 11. In the exemplary embodiment shown, provision is also made for the light-guiding body 9 to have a substantially constant cross section essentially along its entire longitudinal extent 32. The light-directing body 9 is a solid - here one-piece - body consisting essentially entirely of a transparent material, preferably of glass or plastic. It has one facing the illuminants
Base side 13, and this base side 13 with side surfaces 12 connecting the edge 11.
The diaphragms 18 ensure that all of the light emitted by the illuminants 10 is guided via the base side 13 into the light guide body 9. This closed construction also prevents vermin or dirt from entering the interior of the lighting device 1.
The light guide body preferably has a refractive index n between 1.45 and 1.6.
In a favorable embodiment, the illuminants 10 have a narrowly limited radiation characteristic, as is shown, for example, in FIG. 8 as a representation of the relative light intensity 1 against the light emission angle α. The light entering the light guide body 9 via the base side 13 is essentially flat or only slightly inclined. For this purpose, it is particularly favorable for the base side 13 to have a V-shape in cross section perpendicular to the longitudinal extension of the light-guiding body 9, the tip of the V-shape pointing towards the tapered edge 11. The side surfaces 12 serve as light guiding flanks. They are curved and focus the light in the upper direction
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Base area 13 facing region of Lichtienkkörpers 9 by total reflection.
This is shown by way of example in FIGS. 6 and 7 using different light beams 19. Only after a light deflection by total reflection does the light appear in the lower area of the
Light guide body 9 laterally from the side surfaces 12. Due to the axisymmetric
The design of the light guide body and the symmetrical arrangement of the illuminants 10 with respect to the axis of symmetry 31 also achieve a symmetrical light emission.
If necessary, the efficiency can be improved vertically downwards by a scattered light reflector.
When using lamps 10, which are essentially a bundled light for
The lighting device according to the invention essentially achieves linear lighting. This is particularly advantageous when using LED
Illuminants, which are available as narrow-beam types. With a flat view of the luminaire, this is very well hidden, since you can see through the
Can see through the light guide body and does not look into the light sources. The
Switching to transparent flat angles is done by using the at flat angles
Total reflection angle is exceeded, and thus the lamp becomes transparent.
The
Efficiency of the lighting device 1 is extraordinarily high (greater than 90%), since on the one hand the light is guided by total reflection (with a reflection coefficient equal to 100%) and on the other hand the light guide 9 serves as a lamp cover, so that an additional lamp cover with the loss of efficiency caused by it does not necessary is. As a result, a luminous flux increased by at least 10% is achieved.
Through the lateral coupling of light from the side surfaces 12 (light exit essentially perpendicular to the side surfaces), a very wide light distribution (wide beam characteristic) is achieved, which e.g. when used as a street lamp
Enables mast spacing to be increased with even illumination. Adequate illumination is guaranteed even with a ratio of light point height to light point distance between 1: 5 1: 8, while the limit of what is possible is reached with conventional street lights with a ratio of 1: 4. In addition, a luminous flux focusing on the usable area and thus a very high efficiency is possible.
The approximately teardrop-shaped design of the outer surfaces of the light-guiding body 9 with an approximately vertical lamp end downward brings about a self-cleaning effect in damp weather, which essentially eliminates the need for additional cleaning.
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The V-shape of the base side 13 and the angle with which the side surfaces 12 in the edge
11 meet, can be coordinated depending on the application. In the present case, the V has an angle? from approx. 117 to. The side surfaces 12 meet in the edge 11 at an angle y of approximately 70. The illustrated
Design variant of the light guide body 9 has a width 20 of 3.6 cm and a
Length 32 on 35 cm. The overall height 21 of the lighting device 1 is 8.7 cm in the example shown.
Fig. 4 shows the embodiment of the lighting device 1 in a perspective
Presentation. As already mentioned, FIG. 5 shows how the illuminants or diodes 10 on one
Circuit board are conveniently arranged. A hexagonal pattern is achieved by packing the rows 30 as densely as possible.
In a simple variant, it can be provided that white light sources in front of the
Light directing bodies are arranged. In a favorable embodiment variant, it is also provided that differently colored lamps 10 (for example light emitting diodes) are arranged adjacent to one another. The differently colored lamps have different light spectra, as shown by way of example with reference to FIG. 9, in which the light intensities are plotted as a function of the light wavelengths A [nm].
It is particularly preferably provided that the rows are arranged immediately adjacent to one another. This effectively results in 28 lumens and one in the light mixing
Color rendering index (CRI) reaches greater than 80, while white LEDs currently only provide 15 lumens / watt, for example. The maximum packing density of the LEDs makes it possible to use small light directing bodies. The carrier board 14 advantageously has a white coated surface to increase the reflectance.
Thanks to the optimized LED color mix, a warm white light color is achieved with excellent color rendering. The use of LEDs is also favorable in terms of power consumption, since the arrangement shown in FIG. 1 requires a maximum of 50 watts with a total light output of 1350 lumens.
In addition, LEDs have the advantage over conventional lamps that they are 5 times more durable and can be easily dimmed. With an efficiency of the light directing body 9 of 90%, it follows that 1200 lumens can be emitted into the area to be illuminated.
6 and 7 show examples of selected light beam profiles and thus the optical effect of the light guide body 9. FIG. 6 shows the flatter angle
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emitted light components and their refraction in the lower area of the light guide body.
Due to the total reflection in the upper area of the side surfaces 12, the light is deflected into the area below the lighting device without loss in steep angles. 7 shows the light deflection of steeply emitted light beams within the light guide body 9.
Here, too, there is a loss-free total reflection on the side surfaces 12 and only then does the light be emitted into flat radiation angles in the region to the side of the lighting device. FIG. 10 shows the overall lighting effect of the exemplary embodiment of the lighting device 1 shown. It can be seen here that the main light component is emitted in angular ranges between 60 and 75, as a result of which areas further away from the lighting device 1 are also illuminated with sufficient intensity.
A lighting situation for a street is shown schematically in FIG
Fig. 1 shown street lamp is used. The lighting devices 1 are arranged on the support arm 6 at a height 23 of four meters above the ground. The neighboring street lamps are placed at a distance of 24 by 18 meters. The street 28 to be illuminated has a width 26 of four meters. The edge strips 29 each arranged on both sides have a width 27 of two meters each. FIG. 12 shows a light distribution as it is achieved by using lighting devices 1 according to the invention in the area 25 of the situation shown in FIG. 11. Isolines of the same relative light intensity are shown, the support arm 6 being arranged centrally in the 18 meter wide area 25 above the street 28.
The isolines show that the majority of the emitted light is concentrated on street 28. The areas of the street that are further away from the lantern 22 or the support arm 6 are also particularly well illuminated. In the exemplary embodiment shown, 60% of the light emitted by the lantern reaches the street and 80% the street together with the edge strips 29.