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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung mit einem sich in einer
Längsrichtung erstreckenden, transparenten Lichtleitkörper, der einen im wesentlichen keilförmigen Querschnitt aufweist, wobei eine erste Keilfläche des Lichtleitkörpers als
Reflektorfläche, eine zweite Keilfläche des Lichtleitkörpers als Lichtaustrittsfläche und eine quer zu diesen beiden Keilflächen angeordnete Stirnfläche des Lichtleitkörpers als
Lichteintrittsfläche ausgebildet ist, wobei mindestens eine Lichtquelle an der
Lichteintrittsfläche angeordnet ist.
Gattungsgemässe Beleuchtungseinrichtungen sind z. B. aus der WO 00/11399 bekannt. Sie dienen im allgemeinen einer angenehmen und gleichmässigen Ausleuchtung eines abgegrenzten Bereiches, wie z. B. eines Schreibtisches. Bei den bisher bekannten
Ausführungsvarianten wird durch eine entsprechende Ausbildung der Reflektorfläche erreicht, dass senkrecht zur Längsrichtung der Beleuchtungseinrichtung das von dieser abgestrahlte Licht nur einen abgegrenzten Raum ausleuchtet. Die bisher bekannten gattungsgemässen Beleuchtungseinrichtungen weisen jedoch den Nachteil auf, dass eine winkelmässige Begrenzung des in Längsrichtung der Beleuchtungseinrichtung abgestrahlten
Lichts nicht möglich ist.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung hat daher zur Aufgabe eine gattungsgemässe
Beleuchtungseinrichtung zu schaffen, bei der dieser Nachteil beseitigt ist.
Dies wird gemäss dem zweiten Aspekt der Erfindung dadurch erreicht, dass zwischen der Lichtquelle und der Lichteintrittsfläche des Lichtleitkörpers eine Ausblendeinrichtung angeordnet ist, welche zur winkelmässigen Beschränkung des von der Lichtquelle abgestrahlten Lichts in einer Ebene parallel zur zweiten Keilfläche des Lichtleitkörpers ausgebildet ist.
Durch die erfindungsgemässe Anordnung einer Ausblendeinrichtung zwischen einer meist länglich ausgedehnten Lichtquelle (wie z. B. einer Leuchtstoffröhre) und der Lichteintrittsfläche des Lichtleitkörpers wird von vornherein dafür gesorgt, dass nur im wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung des Lichtleitkörpers verlaufende Lichtstrahlen in diesen eingebracht werden. Dies führt letztendlich dazu, dass auch bei dem insgesamt von der Beleuchtungseinrichtung abgestrahlten Licht die erwünschte Begrenzung des ausgeleuchteten Bereichs auch in Längsrichtung der Beleuchtungseinrichtung bzw. des Lichtleitkörpers realisiert ist.
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Besonders günstig ist es, dass die Ausblendeinrichtung neben der Lichteintrittsfläche liegt und sich im wesentlichen über die volle Länge und Höhe der Lichteintrittsfläche erstreckt.
Eine bevorzugte Ausführungsvariante sieht hierbei vor, dass die Ausblendeinrichtung mehrere im wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung des Lichtleitkörpers angeordnete, vorzugsweise an ihrer Oberfläche verspiegelte Lamellen aufweist. Durch die Lamellen werden hierbei die seitlich von der gewünschten Richtung abweichenden Lichtstrahlen von vornherein ausgeblendet oder reflektiert. Zum Ausblenden können z. B. schwarze Lamellen verwendet werden. Günstiger ist es jedoch, die nicht erwünschten Lichtstrahlen durch eine verspiegelte Ausbildung der Lamellenoberfläche zurückzureflektierten, um damit auch dieses
Licht als Nutzlicht erhalten zu können.
Gemäss einer anderen Variante ist es günstig, dass die Ausblendeinrichtung mindestens einen Prismenkörper aufweist. Durch den Prismenkörper wird im allgemeinen eine weichere
Umlenkung der Lichtstrahlen aus dem nicht erwünschten Winkelbereichen in die im wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung des Lichtleitkörpers verlaufende Richtung erreicht.
Günstige Ausführungsbeispiele sehen dabei vor, dass der Prismenkörper aus einer sich in
Längsrichtung des Lichtleitkörpers erstreckenden Anordnung von mehreren nebeneinander liegenden Prismen besteht, wobei der Prismenkörper im wesentlichen die gesamte
Lichteintrittsfläche abdeckt.
Gemäss einem zweiten Aspekt der Erfindung betrifft diese eine Beleuchtungseinrichtung mit einem sich in einer Längsrichtung erstreckenden, transparenten Lichtleitkörper, der einen im wesentlichen keilförmigen Querschnitt aufweist, wobei eine erste Keilfläche des Lichtleitkörpers als Reflektorfläche, eine zweite Keilfläche des Lichtleitkörpers als Lichtaustrittsfläche und eine quer zu diesen beiden Keilflächen angeordnete Stirnfläche des Lichtleitkörpers als Lichteintrittsfläche ausgebildet ist, wobei mindestens eine Lichtquelle an der Lichteintrittsfläche angeordnet ist und von einer reflektierenden, im wesentlichen an die Lichteintrittsfläche anschliessenden Wandung umgeben ist.
Bei diesen gattungsgemässen Beleuchtungseinrichtungen ist es bisher nur bekannt, dass das zur Beleuchtung verwendete Licht die Beleuchtungseinrichtung ausschliesslich durch die Lichtaustrittsfläche des Lichtleitkörpers verlässt. Dies bedeutet jedoch, dass der Raum ausserhalb des über die Lichtaustrittsfläche beleuchteten Bereichs im wesentlichen verdunkelt ist, so lange keine weiteren Lichtquellen im Raum vorhanden sind.
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Aufgabe des zweiten Teilaspekts der vorliegenden Erfindung ist es somit, eine
Beleuchtungseinrichtung zu schaffen, bei der zusätzlich auch noch weitere Raumbereiche zumindest teilweise beleuchtet werden können.
Dies wird gemäss dem zweiten Aspekt der Erfindung dadurch erreicht, dass die Wandung vorzugsweise auf der Seite der ersten Keilfläche bzw. Reflektorfläche mindestens eine zusätzliche Lichtaustrittsöffnung aufweist.
Durch diesen Teilaspekt der Erfindung wird es möglich, dass die zur Ausleuchtung eines bestimmten Bereichs vorwiegend verwendete Beleuchtungseinrichtung auch gleichzeitig zur blendfreien Beleuchtung des diesen Bereich umgebenden Raumes verwendet werden kann.
Dies ist besonders günstig möglich, wenn die erfindungsgemässe Beleuchtungseinrichtung unter einer z. B. durch einen weissen Anstrich teilweise reflektierend ausgebildeten
Zimmerdecke oder dergleichen aufgehängt ist. In diesem Fall sorgt die zusätzliche
Lichtaustrittsöffnung für eine angenehme indirekte Beleuchtung des Raumes. In einer günstigen Ausführungsform kann hier z. B. vorgesehen sein, dass die zusätzliche
Lichtaustrittsöffnung als Lochung der Wandung ausgebildet ist. Des weiteren sieht eine
Variante vor, dass an der Wandung eine Klappe zum Abdecken oder Freigeben der zusätzlichen Lichtaustrittsöffnung angeordnet ist. Hierbei ist es möglich, die zusätzliche Ausleuchtung des Raumes auf einfache Weise zulassen oder unterdrücken zu können.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft Beleuchtungseinrichtungen gemäss der Gattung des ersten Teilaspekts der Erfindung, wobei die erste Keilfläche ein sich in Längsrichtung erstreckendes gezacktes Querschnittsprofil aufweist. Die bisher beim Stand der Technik bekannten Ausführungsvarianten mit einer gezackten Reflektorfläche weisen durch die sehr feine Ausbildung der zahlreichen Zacken der Reflektorfläche den Nachteil auf, dass ihre Produktion vergleichsweise aufwendig und teuer ist. Darüber hinaus wirken sich schon kleinste Produktionsfehler bei der Herstellung von so fein gezackten Reflektorflächen, wie sie z. B. in der WO 00/11399 gezeigt sind, auf die von der Gesamtleuchte erzeugte Lichtwirkung sehr negativ aus. Dies bedeutet wiederum eine erhöhte Sorgfaltspflicht und damit einen erhöhten Aufwand bei der Herstellung der gattungsgemässen Beleuchtungseinrichtung.
Diese Nachteile zu beheben, ist wiederum Aufgabe des weiteren Aspektes der vorliegenden Erfindung.
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Als Lösung dieses Problems ist daher vorgesehen, dass der Abstand zwischen zwei benachbarten in die gleiche Richtung weisenden Zacken grösser als ein Zehntel der Breite des Lichtleitkörpers senkrecht zu seiner Längsrichtung ist.
Gemäss dieses Erfindungsaspektes werden somit wesentlich einfacher herstellbare und einfache beherrschbare Reflektorflächen zur Verfügung gestellt. An den zwischen den einzelnen Zacken der Reflektorfläche ausgebildeten Reflektorflanken wird das im wesentlichen parallel zur Lichtaustrittsfläche in den Lichtleitkörper eintretende Licht in der
Weise reflektiert, dass es dem Lichtleitkörper durch die Lichtaustrittsfläche im gewünschten
Winkel verlässt. Dies führt in seiner Gesamtwirkung zur räumlichen Begrenzung des von der
Beleuchtungseinrichtung abgestrahlten Lichtes auf den gewünschten Bereich senkrecht zur
Längsrichtung der Beleuchtungseinrichtung.
In einer besonders günstig herzustellenden Variante kann vorgesehen sein, dass der Abstand zwischen zwei benachbarten in die gleiche Richtung weisenden Zacken grösser als ein
Fünftel der Breite des Lichtleitkörpers senkrecht zu seiner Längsrichtung ist. Besonders gut lässt sich eine Begrenzung des beleuchteten Bereichs erreichen, indem der gedachte Winkel (Ó1) zwischen der Lichtaustrittsfläche des Lichtleitkörpers und einer zwischen zwei benachbarten in unterschiedliche Richtungen weisenden Zacken angeordneten der
Lichteintrittsfläche des Lichtleitkörpers schräg gegenüberliegenden Reflektorflanke mit zunehmender Entfernung von der Lichteintrittsfläche zunimmt.
Bei der Verwendung von in dieser Art ausgebildeten Beleuchtungseinrichtungen zur Ausleuchtung eines
Schreibtischarbeitsplatzes wird unter anderem sehr wirkungsvoll die unerwünschte Blendung von am Arbeitsplatz sitzenden Personen verhindert.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung. Dabei zeigt: Fig. 1 eine erfindungsgemässe Ausführungsvariante in Seitenansicht, Fig. 2 eine ebenfalls erfindungsgemässe Ausführungsvariante mit verschiedenen beispielhaft eingezeichneten Strahlengängen und Fig. 3 eine Draufsicht von oben auf die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsvariante.
Der in Fig. 1 dargestellte Lichtleitkörper 1 weist zunächst eine als Stirnfläche ausgebildete Lichteintrittsfläche 4, eine erste als Reflektorfläche ausgebildeten Keilfläche 2 sowie eine zweite als Lichtaustrittsfläche ausgebildete Keilfläche 3 auf. Als Lichtleitkörper 1 kommen
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alle zumindest teilweise transparenten und auch farbigen Materialien grundsätzlich in Frage.
Im Sinne einer optimalen Lichtausbeute ist es jedoch vorzugsweise vorgesehen, dass möglichst glasklare nicht streuende Materialien wie z.B. Acryl oder Glas zum Einsatz kommen. Die Lichteintrittsfläche 4 wie auch die Lichtaustrittsfläche 3 sind vorzugsweise glatt und/oder poliert. Die Reflektorfläche 2 kann sowohl durch Beschichten, Bedampfen als auch durch das Aufbringen von massiven Reflektorschichten reflektierend ausgebildet werden.
Zum Bedampfen bzw. Beschichten kann z.B. Aluminium verwendet werden. Des weiteren sind sowohl vollständig reflektierende und damit keine Lichttransmissionen zulassende
Ausführungsvarianten, wie auch nur teilweise reflektierende Ausführungsformen möglich.
Die Reflektorfläche 2 ist gemäss eines Aspektes der Erfindung gezackt ausgebildet, wobei das- durch die -oberen Zacken 14 und die unteren Zacken 15 gebildete Profil sich vorzugsweise gleichbleibend in der auf der gezeigten Seitenansicht senkrecht stehenden
Längsrichtung des Lichtleitkörpers fortsetzt. Die Winkel y1 bis y4 liegen vorzugsweise zwischen 105 und 85 .
Die zwischen jeweils benachbarten nach oben 14 und nach unten weisenden Zacken 15 ausgebildeten Reflektorflanken 13 schliessen mit der Lichtaustrittsfläche 3 die gedachten
Winkel Ó1 bis Ó4 (allgemein Ói) ein. Hierbei ist es wie in Fig. 1 gezeigt besonders günstig, wenn die Winkel Ó1 zwischen 30 und 50 , vorzugsweise zwischen 35 und 48 liegen. Eine besonders gut auf den zu beleuchtenden Bereich konzentrierte Lichtabstrahlung des
Lichtleitkörpers wird erreicht, indem die Winkel Ó1 bis Ó4 zwischen den Reflektorflanken 13 und der Lichtaustrittsfläche 3 mit zunehmendem Abstand der Reflektorflanke 13 von der Lichteintrittsfläche 4 zunehmen. Des weiteren können auf den einzelnen Reflektorflanken 13 weitere Knicke 16 vorgesehen sein, die die Gesamtwirkung des abgestrahlten Lichts weiter vereinheitlichen bzw. verbessern.
Seitlich an der Lichteintrittsfläche 4 ist in einer Wandung 7 eine Lichtquelle 5 angeordnet. Diese erstreckt sich im dargestellten Ausführungsbeispiel günstigerweise entlang der Längsrichtung senkrecht zu dargestellten Ebene und kann z.B. als Leuchtstoffröhre ausgebildet sein. Die Wandung 7 ist auf der der Lichtaustrittsfläche entgegengesetzten Seite als Evolvente 10 ausgebildet. Des weiteren besitzt sie gemäss eines speziellen Aspektes der Erfindung eine zusätzliche Lichtaustrittsöffnung 8, die z.B. als eine gewisse Anzahl von Bohrungen ausgeführt sein kann. Im dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt die Transmission durch die Lochung ca. 20 %. Die Wandung ist günstigerweise in ihrem gesamten Bereich reflektierend ausgebildet, sodass möglichst geringe Lichtverluste auftreten.
Mittels der Klappe 9, welche ebenfalls reflektierend beschichtet sein kann und eine für die Lichtführung günstige Form aufweisen kann, kann die
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zusätzliche Lichtaustrittsöffnung 8 abgedeckt oder aufgedeckt werden. Im geöffneten
Zustand der Klappe 9 kann über die Winkelstellung zwischen der Klappe 9 und der Wandung
7 der Abstrahlwinkel des aus der zusätzlichen Lichtaustrittsöffnung 8 austretenden Lichtes reguliert werden. Die Lichtquelle 5 ist in einer günstigen Ausführungsvariante dimmbar ausgebildet.
Um zu erreichen, dass das von der Beleuchtungseinrichtung abgestrahlte Licht ebenfalls in der senkrecht zu der dargestellten Seitenansicht verlaufenden Längsrichtung des
Lichtleitkörpers 1 winkelmässig begrenzt ist, ist erfindungsgemäss eine Ausblendeinrichtung 6 zwischen Lichtquelle 5 und der Lichteintrittsfläche 4 angeordnet. Diese ist im in Fig. 1 dargestellten Beispiel als Prismenkörper ausgebildet, welcher in einem Winkel #= 10 angeordnet ist und im wesentlichen die gesamte Lichteintrittsfläche 4 abdeckt. Das Prisma kann z. B. aus PMMA aber auch aus anderen Kunststoffen oder Glas gefertigt sein. Im dargestellten Beispiel sind 45 Prismen nebeneinander liegend angeordnet und bilden zusammen den Prismenkörper.
Die Verwendung eines derart ausgebildeten Prismenkörpers als Ausblendeinrichtung 6 hat den Vorteil, dass hierdurch eine sehr kontinuierliche
Ausrichtung der Strahlen erfolgt. Durch die seitliche Anordnung der Lichtquelle 5 wie auch die Ausformung des Lichtleitkörpers 1 wird erreicht, dass keine von der Lichtquelle 5 kommenden oder an der Wandung 7 reflektierten Strahlen direkt aus der Lichtaustrittsfläche
3 austreten, sondern jeder der den Lichtleitkörper 1 verlassender Strahlen mindestens einmal an einer Reflektorflanke 13 reflektiert wurde.
Die Beleuchtungseinrichtung kann beispielsweise mittels eines gemäss dem Stand der Technik geschaffenen Rahmens 11 an einer Platte 12 befestigt sein. Allgemein kann die
Beleuchtungseinrichtung jedoch auch an Decken, Wänden, Böden, Möbeln oder dergleichen, und auch in beliebiger Ausrichtung angeordnet sein kann. Günstige Ausführungsvarianten sehen vor, dass die Breite 18 der Wandung 7 ca. 7 cm, die Breite 19 der Lichtaustrittsfläche ca. 16 cm, die kleinste Höhe 20 des Lichtleitkörpers 1 3,8 cm und seine grösste Höhe 21 6 cm beträgt. Die Ausdehnung der Beleuchtungseinrichtung in der hier nicht dargestellten Längsrichtung kann z. B. 1 m betragen. Die Höhe 22 der Wandung 7beträgt im dargestellten Ausführungsbeispiel 4,4 cm.
Der Abstand zweier benachbarter in die gleiche Richtung zeigender Zacken 14 oder 15 liegt im gezeigten Beispiel in der Grössenordnung zwischen 1/4 und 1/5 der Breite 19 der Lichtaustrittsfläche 3.
Bei dem in Fig. 2 und Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Ausblendeinrichtung 6 als eine Anordnung von mehreren aufrecht stehenden Lamellen 23 ausgebildet. Hierbei sind
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in der in dieser Seitenansicht in Fig. 2 nicht dargestellten Längsrichtung mehrere dieser
Lamellen 23 hintereinander angeordnet. Des weiteren sind die Lamellen 23 parallel zum in der Seitenansicht dargestellten Querschnittsprofil ausgerichtet. Im Gegensatz zu dem in Fig.
1 dargestellten Ausführungsbeispiel mit einem Prismenkörper wird durch die Lamellen 23 in
Fig. 2 ein relativ scharfes Ausschneiden der nicht gewünschten seitlichen Abstrahlung bewirkt. Die Oberflächen der Lamellen können hierbei sowohl lichtreflektierend als auch lichtabsorbierend ausgebildet sein.
Fig. 3 zeigt in einer Draufsicht von oben auf die in Fig. 2 dargestellte Variante wie durch die
Ausblendeinrichtung 6 das abgestrahlte Licht in einer Ebene parallel zur zweiten Keilfläche winkelmässig auf einen maximalen Öffnungswinkel e begrenzt wird. Die Wandung 7 um die sich in Längsrichtung des Lichtleitkörpers 1 länglich erstreckende Lichtquelle 5 ist bei dieser
Darstellung der Übersichtlichkeit halber weggelassen. Die winkelmässige Begrenzung der
Lichtstrahlen kann sowohl durch die hier dargestellten Lamellen 23 als auch durch den als Ausblendeinrichtung 6 in Fig. 1 fungierenden Prismenkörper erreicht werden.
In Fig. 2 sind des weiteren zahlreiche Strahlenverläufe 17 beispielhaft dargestellt. Hierbei wird das aus der zusätzlichen Lichtaustrittsöffnung 8 austretende Licht durch die Klappe 9 winkelmässig begrenzt. Das aus der Lichtaustrittsfläche 3 austretende Licht beleuchtet einen Bereich, der durch die Winkel Ó1= 65 und #2= 55 begrenzt ist. Das durch die zusätzlichen Lichtaustrittsöffnungen 8 austretende Licht kann z. B. bei einer abgehängten Anbringung der Beleuchtungseinrichtung unter einer Decke an dieser reflektiert bzw. gestreut werden, woraus sich wiederum eine gute indirekte Beleuchtung des gesamten Raumes ergibt.