DE10043034A1 - Lichtumlenkanordnung - Google Patents
LichtumlenkanordnungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Lichtumlenkanordnung mit wenigstens einem stabförmigen Lichtleitkörper (1) für eine eine langgestreckte Lichtquelle (2) aufweisende Leuchte, wobei der sich in Längsrichtung der Lichtquelle (2) erstreckende Lichtleitkörper (1) in Umfangsrichtung der Lichtquelle (2) nebeneinander mit Abstand angeordnete, sich zur Lichtquelle (2) hin erstreckende, miteinander verbundene Längsstege (3) aufweist, deren der Lichtquelle (2) zugewandte Stirnflächen (4) Lichteintrittsflächen und deren Seitenflächen (5) Totalreflexionsflächen bilden, und an der der Lichtquelle (2) abgewandten Seite eine Lichtaustrittsfläche (6) aufweist, durch die von der Lichtquelle (2) ausgehende Hauptstrahlen im wesentlichen senkrecht austreten, wobei der Lichtleitkörper (1) symmetrisch zu einer Mittellängsebene ausgebildet ist. Hierbei erstrecken sich die Längsstege (3) benachbart zur Mittellängsebene radial zur Lichtquelle (2) mit senkrecht zu den Hauptstrahlen verlaufenden Lichteintritts- und Lichtaustrittsflächen (4, 4', 6), wobei Längsstege (3), deren Neigung zur Mittellängsebene etwa 35 DEG überschreiten, an der der Mittellängsebene zugewandten Seite derart geneigt und an der abgewandten Seite einen Krümmungsradius derart aufweisen, daß daran einmal totalreflektierte Hauptstrahlen im wesentlichen parallel zueinander austreten.
Description
Die Erfindung betrifft eine Lichtumlenkanordnung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
Eine derartige Lichtumlenkanordnung ist aus DE 43 44 979 C2 bekannt und
besitzt eine Reihe von Längsstegen, die mit Abstand zueinander angeordnet und
sich in Axialrichtung einer stabförmigen Lichtquelle erstreckend angeordnet sowie
untereinander durch Verbindungsabschnitte verbunden sind, die lichteintritts- oder
lichtaustrittsseitig angeordnet sind. Hierbei wirken die Seitenflächen der
Längsstege als Totalreflexionsflächen. Die Längsstege sind hierbei in zwei
Gruppen unterteilt, die einen Winkel miteinander bilden, so daß ein Mittelbereich
ohne Strahlung bleibt, da das Licht nach beiden Seiten auswärts gelenkt wird.
Hierdurch wird ein im wesentlichen blendfreies Licht geliefert. Abgesehen davon,
daß die in einem Winkel zueinander angeordneten Lichtaustrittsflächen mit der im
Schnitt dreieckigen Aussparung hier zwischen keinen optimalen, optischen
Eindruck liefert, ist auch die fehlende Ausleuchtung in dem hier vorgesehenen,
toten Winkel etwa bei der Ausleuchtung einer Tischfläche nicht wünschenswert.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lichtumlenkanordnung nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die es ermöglicht, möglichst blendfrei
auch den Bereich im wesentlichen direkt unterhalb der Lichtquelle auszuleuchten
und dabei einen optisch ansprechenden Eindruck zu liefern.
Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des
Anspruchs 1 geliefert.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden
Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten
Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform einer Lichtumlenkanordnung in
stirnseitiger Ansicht.
Fig. 2 und 3 zeigen die Lichtumlenkanordnung von Fig. 1 perspektivisch
von unten und von oben.
Fig. 4 zeigt eine gegenüber Fig. 1 geänderte Ausführungsform.
Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Lichtumlenkanordnung in
stirnseitiger Ansicht.
Fig. 6 und 7 zeigen die Lichtumlenkanordnung von Fig. 4 perspektivisch
von unten und von oben.
Fig. 8 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform in stirnseitiger
Ansicht.
Bei der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform umfaßt die
Lichtumlenkanordnung einen stabförmigen Lichtleitkörper 1, der sich in
Längsrichtung einer stabförmigen Lichtquelle 2, einer stabförmigen
Leuchtstofflampe, erstreckt. Der Lichtleitkörper 1 besitzt in Umfangsrichtung der
Lichtquelle 2 nebeneinander mit Abstand angeordnete, sich zur Lichtquelle 2 hin
erstreckende, lichtleitende Längsstege 3, deren der Lichtquelle 2 zugewandte
Stirnflächen Lichteintrittsflächen 4 bilden. Die Seitenflächen der Längsstege 3
bilden Totalreflexionsflächen 5.
Der Lichtleitkörper 1 weist unterseitig eine Lichtaustrittsfläche 6 auf, die
eine Vielzahl von kleinen, sich in Längsrichtung der Lichtquelle 2 erstreckenden
Stufen umfaßt, deren Höhe und Breite wenige Millimeter beträgt. Die Stufen sind
hierbei jeweils schräg zur Mittellängsebene des Lichtleitkörpers 1 geneigt
angeordnet, so daß die hierdurch gebildeten Längsabschnitte 6a der
Lichtaustrittsfläche 6 bezüglich der Mittellängsebene schräg nach außen
ansteigen, wobei die unterseitigen Stufenkanten 7 hierbei in einer Ebene liegen.
Außerdem kann ein mittlerer Längssteg 8 vorgesehen sein, der sich bis in die
Ebene der Stufenkanten 7 erstreckt, wobei sich auf der der Lichtquelle 2
abgewandten Seite benachbart zum mittleren Längssteg 8 jeweils ein gegenüber
der Ebene der Stufenkanten 7 einwärts versetzter Längsabschnitt befindet, der
ebenfalls eine Lichteintrittsfläche 4 bildet.
In Verbindungsstegbereichen 9 zwischen den Längsstegen 3 sind
gegeneinander stufenförmig versetzte Lichteintrittsflächen 4', denen
entsprechende Abschnitte der gestuften Lichtaustrittsfläche 6 zugeordnet sind,
angeordnet.
Hierdurch wird es ermöglicht, daß der Lichtleitkörper 1 als ein
Extrusionsprofil mit nicht zu stark variierender Wandstärke und mit wenig Material
ausgeführt werden kann.
Bei dieser Ausführungsform kann der Lichtleitkörper 1 beidseitig jeweils mit
einem Lichtleitkörperaufsatz 9 versehen sein, der wenigstens eine
Lichteintrittsfläche 10 benachbart zu der Lichteintrittsfläche 4 des äußeren
Längsstegs 3 des Lichtleitkörpers 1, eine gestufte Lichtaustrittsfläche 11 und eine
sich von der Lichteintrittsfläche 4 zur Lichtaustrittsfläche 11 erstreckende, äußere
Totalreflexionsfläche 12 aufweist, wobei der äußerste Abschnitt der
Lichtaustrittsfläche 11 im wesentlichen in der Ebene der Stufenkanten 7 der
Lichtaustrittsfläche 6 des Lichtleitkörpers 1 liegt.
Der Lichtleitkörperaufsatz 9 ist zweckmäßigerweise auf den Lichtleitkörper
1 aufgeschoben, jedoch kann er auch getrennt hiervon in einer entsprechenden
Halterung montiert sein. Zum Aufschieben besitzt der Lichtleitkörperaufsatz 9
hakenförmige Längsstege 13 zum Eingriff mit dem Lichtleitkörper 1. Zur
Befestigung des Lichtleitkörperaufsatzes 9 als solchem oder zusammen mit dem
damit in Eingriff stehenden Lichtleitkörper 1 ist der Lichtleitkörperaufsatz 9
zweckmäßigerweise mit einer bei der bevorzugten Ausbildung als Strangpreßprofil
durchgehenden Schraubenaufnahmenut 14 in einem lichttechnisch nicht
relevanten Bereich versehen.
Der Lichtleitkörperaufsatz 9 weist gestuft angeordnete
Lichteintrittsflächenabschnitte 15 auf, um im Lichteintrittsbereich eine nicht zu
stark variierende Wandstärke zu besitzen. Hierzu kann lichteintrittsseitig
wenigstens eine Längsnut 16 vorgesehen sein, die die Wandstärke des
Lichtleitkörperaufsatzes 9 vergleichmäßigt.
Die Lichtaustrittsfläche 11 des Lichtleitkörperaufsatzes 9 kann derart gestuft
sein, daß sie von innen nach außen fortschreitend tiefstrahlender ist. Die Kanten
ihrer Stufen befinden sich zweckmäßigerweise in einer Ebene nahezu parallel zur
gegenüberliegenden Totalreflexionsfläche 12, wodurch neben dem günstigen
Lichtleiteffekt auch eine nicht zu stark variierende Wandstärke erhalten wird, die
sich bei der Herstellung etwa als Extrusionsprofil günstig auswirkt.
Die Totalreflexionsfläche 12 des Lichtleitkörperaufsatzes 9 ist vorzugsweise
von der Lichteintrittsfläche 10 zur Lichtaustrittsfläche 11 kreisförmig gekrümmt.
Die Totalreflexionsfläche 12 des Lichtleitkörperaufsatzes 9 kann aber auch
von der Lichteintrittsfläche 10 bis etwa in den Bereich, unter dem die
Lichtaustrittsfläche 11 beginnt, plan und zur Ebene der Stufenkanten geneigt und
dann bis zur Lichtaustrittsfläche 11 im wesentlichen kreisförmig gekrümmt sein.
Die gegebenenfalls gestufte Lichteintrittsfläche 10 ist zweckmäßigerweise
an die geometrische Form der Lichtquelle 2 angepaßt und verläuft im
wesentlichen parallel zum Umfang der Lichtquelle 2, wobei allerdings oberseitig
ein solcher Abstand zur Lichtquelle 2 gewahrt bleibt, daß diese später ohne
weiteres ausgewechselt werden kann.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, treten die von der Lichtquelle 2 ausgehenden
Hauptstrahlen praktisch immer senkrecht zu den Lichteintrittsflächen 4, 4', 10 ein
und senkrecht zu den Lichtaustrittsflächen 6, 11 wieder aus.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform besitzt der
Lichtleitkörperaufsatz 9 einen gestufte Lichteintritts- und entsprechende gestufte
Lichtaustrittsflächenabschnitte aufweisenden Längssteg 17, dessen Stufenkanten
auf der der Lichtquelle 2 abgewandten Seite sich in der Ebene der Stufenkanten 7
befinden.
Bei der in den Fig. 5 bis 7 dargestellten Ausführungsform sind der
Lichtleitkörper 1 und die Lichtleitkörperaufsätze 9 einstückig ausgebildet, wobei
letztere im wesentlichen wie bei der Ausführungsform der Fig. 1 bis 3 geformt
sind.
Außerdem sind gemäß dieser Ausführungsform die einzelnen abwechselnd
nebeneinander befindlichen Längsstege 3 und Verbindungsstege 18 des
Lichtleitkörpers 1 in Radialrichtung zur Lichtquelle 2 versetzt zueinander
angeordnet, so daß zur einen wie zu anderen Seite radial vorstehende
Stegabschnitte durch einen Ringabschnitt miteinander verbunden sind, der aus
den Anfangs- bzw. Endabschnitten der Längsstege 3 gebildet wird.
Die weiter außen (in bezug auf mittlere Vertikalebene durch die Lichtquelle
2) befindlichen Längsstege 3 sind hierbei auf ihrer äußeren Außenseite im
wesentlichen kreisförmig gekrümmt und bilden dort ebenso wie an ihren
vorzugsweise gestuft ausgebildeten, inneren Außenseiten Totalreflexionsflächen,
und zwar einerseits für in die Längsstege 3 eintretende Hauptstrahlen und
andererseits für aus benachbarten, insbesondere radial weiter innen beginnenden
Verbindungsstegen 18 austretende Hauptstrahlen.
Bei derartigen Ausführungsformen ergeben sich im übrigen günstige
Abblendwinkel α, wie teilweise in den Abbildungen angedeutet ist.
Insgesamt ist die Anordnung derart getroffen, daß sich die Längsstege 3
benachbart zur Mittellängsebene radial zur Lichtquelle 2 mit senkrecht zu den
Hauptstrahlen verlaufenden Lichteintritts- und Lichtaustrittsflächen 4, 4', 6
erstrecken, wobei Längsstege 3, deren Neigung zur Mittelängsebene etwa 35°
überschreiten, an der der Mittellängsebene zugewandten Seite derart geneigt und
an abgewandten Seite einen Krümmungsradius derart aufweist, daß daran einmal
totalreflektierte Hauptstrahlen im wesentlichen parallel zueinander austreten.
Auch bei der einstückigen Anordnung von Lichtleitkörper 1 und
Lichtleitkörperaufsätzen 9 kann die Unterseite geschlossen sein. Außerdem
können die Stufenkanten 7 auch auf einer leicht gekrümmten Zylinderfläche
liegen.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform einer Leuchte ist die
Lichtquelle 2 zusammen mit dem Lichtleitkörper 1 ohne Lichtleitkörperaufsätze 9
unter einer von der Lichtquelle 2 abgestrahltes und nicht vom Lichtleitkörper 1
geleitetes Licht nach unten reflektierenden Reflektoranordnung 19 vorgesehen.
Claims (22)
1. Lichtumlenkanordnung mit wenigstens einem stabförmigen
Lichtleitkörper (1) für eine eine langgestreckte Lichtquelle (2) aufweisende
Leuchte, wobei der sich in Längsrichtung der Lichtquelle (2) erstreckende
Lichtleitkörper (1) in Umfangsrichtung der Lichtquelle (2) nebeneinander mit
Abstand angeordnete, sich zur Lichtquelle (2) hin erstreckende, miteinander
verbundene Längsstege (3) aufweist, deren der Lichtquelle (2) zugewandte
Stirnflächen (4) Lichteintrittsflächen und deren Seitenflächen (5)
Totalreflexionsflächen bilden, und an der der Lichtquelle (2) abgewandten Seite
eine Lichtaustrittsfläche (6) aufweist, durch die von der Lichtquelle (2) ausgehende
Hauptstrahlen im wesentlichen senkrecht austreten, wobei der Lichtleitkörper (1)
symmetrisch zu einer Mittellängsebene ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Längsstege (3) benachbart zur Mittellängsebene radial zur Lichtquelle
(2) mit senkrecht zu den Hauptstrahlen verlaufenden Lichteintritts- und
Lichtaustrittsflächen (4, 4', 6) erstrecken, wobei Längsstege (3), deren Neigung
zur Mittellängsebene etwa 35° überschreiten, an der der Mittellängsebene
zugewandten Seite derart geneigt und an der abgewandten Seite einen
Krümmungsradius derart aufweisen, daß daran einmal totalreflektierte
Hauptstrahlen im wesentlichen parallel zueinander austreten.
2. Lichtumlenkanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lichtaustrittsfläche (6) gestuft ist, wobei die Stufenkanten (7) im
wesentlichen in einer Ebene oder auf einer leicht gekrümmten Zylinderfläche
liegen.
3. Lichtumlenkanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß ein mittlerer Längssteg (8) vorgesehen ist, der sich bis in die
Ebene der Stufenkanten (7) erstreckt.
4. Lichtumlenkanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß sich auf der der Lichtquelle (2) abgewandten Seite benachbart zum mittleren
Längssteg (8) jeweils ein gegenüber der Ebene der Stufenkanten (7) einwärts
versetzter Längsabschnitt der Lichtaustrittsfläche (6) befindet.
5. Lichtumlenkanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß in Verbindungsbereichen zwischen den Längsstegen (3)
gegeneinander stufenförmig versetzte Lichteintrittsflächen (4'), denen
entsprechende Abschnitte der gestuften Lichtaustrittsfläche (6) zugeordnet sind,
angeordnet sind.
6. Lichtumlenkanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Längsstege (3) durch radial kürzere, lichtleitende
Verbindungsstege miteinander verbunden sind.
7. Lichtumlenkanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Längsstege (3) und die Verbindungsstege (9, 18) radial in bezug auf die
Lichtquelle (2) mit ihren Lichteintritts- und Lichtaustrittsflächenabschnitten versetzt
angeordnet sind.
8. Lichtumlenkanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch
gekennzeichnet, daß Längsstege (3), die an der der Mittellängsebene
abgewandten Seite gekrümmt sind, einen im wesentlichen in radialer Richtung
gestuften Lichtaustrittsflächenabschnitt aufweisen.
9. Lichtumlenkanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Längsstege (3), die an der der Mittellängsebene
abgewandten Seite gekrümmt sind, an der der Mittellängsebene zugewandten
Seite Totalreflexionsflächenabschnitte für aus benachbarten, radial einwärts
versetzten Längsstegen (3) aufweisen.
10. Lichtumlenkanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Lichtleitkörper (1) ein Extrusionsprofil mit im
wesentlichen gleichmäßiger Wandstärke ist.
11. Lichtumlenkanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der Lichtleitkörper (1) beidseitig jeweils mit einem
Lichtleitkörperaufsatz (9) versehen ist, der wenigstens eine Lichteintrittsfläche (10)
benachbart zu der Lichteintrittsfläche (4) des äußeren Längsstegs (3) des
Lichtleitkörpers (1), eine gestufte Lichtaustrittsfläche (11) und eine sich von der
Lichteintrittsfläche (10) zur Lichtaustrittsfläche (11) erstreckende, äußere
Totalreflexionsfläche (12) aufweist, wobei der äußerste Abschnitt der
Lichtaustrittsfläche (11) im wesentlichen in der Ebene der Stufenkanten (7) der
Lichtaustrittsfläche (6) des Lichtleitkörpers (1) liegt.
12. Lichtumlenkanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß der Lichtleiterkörperaufsatz (9) auf den Lichtleitkörper (1) aufgeschoben ist.
13. Lichtumlenkanordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch
gekennzeichnet, daß der Lichtleitkörperaufsatz (9) hakenförmige Längsstege (13)
zum Eingriff mit dem Lichtleitkörper (1) aufweist.
14. Lichtumlenkanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleitkörperaufsatz (9) eine durchgehende
Schraubenaufnahmenut (14) aufweist.
15. Lichtumlenkanordnung nach Anspruch 11 oder 14, dadurch
gekennzeichnet, daß der Lichtleitkörper (1) einstückig mit den
Lichtleitkörperaufsätzen (9) ausgebildet ist.
16. Lichtumlenkanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleitkörperaufsatz (9) gestuft angeordnete
Lichteintrittsflächen (10) aufweist.
17. Lichtumlenkanordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß der Lichtleitkörperaufsatz (9) lichteintrittsseitig eine Längsnut (16) aufweist,
die die Wandstärke des Lichtleitkörperaufsatzes (9) vergleichmäßigt.
18. Lichtumlenkanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtaustrittsfläche (11) des
Lichtleitkörperaufsatzes (9) derart gestuft ist, daß sie von innen nach außen
fortschreitend tiefstrahlender ist.
19. Lichtumlenkanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß die Totalreflexionsfläche (12) des
Lichtleitkörperaufsatzes (9) von der Lichteintrittsfläche (10) zur Lichtaustrittsfläche
(11) kreisförmig gekrümmt ist.
20. Lichtumlenkanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß die Totalreflexionsfläche (12) des
Lichtleitkörperaufsatzes (9) von der Lichteintrittsfläche (10) bis etwa in den
Bereich, unter dem die Lichtaustrittsfläche (11) beginnt, plan und zur Ebene der
Stufenkanten (7) geneigt ist und dann bis zur Lichtaustrittsfläche (11) kreisförmig
gekrümmt ist.
21. Lichtumlenkanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleitkörperaufsatz (9) einen gestufte
Lichteintritts- und entsprechende gestufte Lichtaustrittsflächenabschnitte
aufweisenden Längssteg (17) umfaßt, dessen Stufenkanten (7) auf der der
Lichtquelle (2) abgewandten Seite sich in der Ebene der Stufenkanten (7)
befinden.
22. Lichtumlenkanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lichteintrittsfläche (4, 4', 10) an die geometrische Form
der Lichtquelle (2) angepaßt im wesentlichen parallel zum Umfang der Lichtquelle
(2) verläuft.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE10043034A DE10043034C2 (de) | 2000-09-01 | 2000-09-01 | Lichtumlenkanordnung |
Applications Claiming Priority (1)
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DE10043034A DE10043034C2 (de) | 2000-09-01 | 2000-09-01 | Lichtumlenkanordnung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE10043034A1 true DE10043034A1 (de) | 2002-03-21 |
DE10043034C2 DE10043034C2 (de) | 2002-07-11 |
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ID=7654589
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE10043034A Expired - Fee Related DE10043034C2 (de) | 2000-09-01 | 2000-09-01 | Lichtumlenkanordnung |
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---|---|
DE (1) | DE10043034C2 (de) |
Cited By (2)
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WO2002048606A3 (en) * | 2000-12-11 | 2003-02-27 | 3M Innovative Properties Co | Luminaire comprising an elongate light source and a back reflector |
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- 2000-09-01 DE DE10043034A patent/DE10043034C2/de not_active Expired - Fee Related
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DE10043034C2 (de) | 2002-07-11 |
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