DE10043034C2 - Lichtumlenkanordnung - Google Patents

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 hierzwischen keinen optimalen optischen Eindruck liefert, ist auch die fehlende Ausleuchtung in dem hier vorgesehenen toten Winkel etwa bei der Ausleuchtung einer Tischfläche nicht wünschenswert.

Aus DE 18 88 204 U ist eine Lichtumlenkanordnung bekannt, die aus an zwei Seiten einer langgestreckten Lichtquelle angeordneten, gekrümmten, zueinander beabstandeten und als Einheit benachbart zur Lichtquelle miteinander verbundenen, lichtleitenden Stäben bzw. Platten besteht, die symmetrisch zu einer durch die Lichtquelle verlaufende Vertikalebene angeordnet sein können. Eine ähnliche Lichtumlenkanordnung ist aus AT 166 396 bekannt, bei der die Stäbe bzw. Platten jedoch getrennt voneinander ausgebildet sind. Bei beiden Lichtumlenkanordnungen ist die Austrittsfläche des Lichts gleichzeitig Sichtfläche, so daß eine Blendung unvermeidlich ist. Abgesehen davon, daß die Austrittsfläche relativ klein ist und nur die Innenflächen der Stäbe bzw. Platten zur Reflexion genutzt werden, finden in den Stäben bzw. Platten Vielfachreflexionen statt, die die Lichtausbeute stark beeinträchtigen.

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 bei einer gattungsgemäßen Lichtumlenkanordnung gemäß den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Figuren 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 langgestreckten 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 durch die Längsachse der stabförmigen Lichtquelle 2 verlaufenden mittleren Vertikalebene des Lichtleitkörpers 1 geneigt angeordnet, so daß die hierdurch gebildeten Längsabschnitte 6a der Lichtaustrittsfläche 6 bezüglich der mittleren Vertikalebene 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 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 die 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 mittleren Vertikalebene radial zur Lichtquelle 2 mit senkrecht zu den Hauptstrahlen verlaufenden Lichteintritts- und Lichtaustrittsflächen 4, 4', 6 erstrecken, wobei Längsstege 3, deren Neigung zur mittleren Vertikalebene 35° überschreitet, an der der mittleren Vertikalebene zugewandten Seite derart geneigt sind und an abgewandten Seite einen Krümmungsradius derart aufweisen, 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. 8 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 langgestreckten Lichtleitkörper (1) für eine eine stabförmige 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, in Längsrichtung der stabförmigen Lichtquelle (2) verlaufende und miteinander verbundene lichtleitende 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 senkrecht austreten, wobei der Lichtleitkörper (1) symmetrisch zu einer durch die Längsachse der stabförmigen Lichtquelle (2) verlaufenden mittleren Vertikalebene ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Längsstege (3) benachbart zur mittleren Vertikalebene radial zur Lichtquelle (2) mit senkrecht zu den von der Lichtquelle (2) ausgehenden Hauptstrahlen verlaufenden Lichteintritts- und Lichtaustrittsflächen (4, 4', 6) erstrecken, und daß Längsstege (3), deren Neigung zur mittleren Vertikalebene 35° überschreitet, an der der mittleren Vertikalebene zugewandten Seite derart geneigt und an der abgewandten Seite einen Krümmungsradius derart aufweisen, daß daran einmal totalreflektierte Hauptstrahlen parallel zueinander austreten.

2. Lichtumlenkanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtaustrittsfläche (6) gestuft ist, wobei die Stufenkanten (7) in einer Ebene oder auf einer leicht gekrümmten Zylinderfläche liegen.

3. Lichtumlenkanordnung nach Anspruch 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 sich von der Lichtquelle (2) radial erstreckende und gegenüber den Längsstegen (3) 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 mittleren Vertikalebene abgewandten Seite gekrümmt sind, einen 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 mittleren Vertikalebene abgewandten Seite gekrümmt sind, an der der mittleren Vertikalebene 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 ein Extrusionsprofil mit gleichmäßiger Wandstärke ist.

11. Lichtumlenkanordnung nach einem der Ansprüche 2 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) 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, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleitkörper (1) einstückig mit den Lichtleitkörperaufsätzen (9) ausgebildet ist.

14. Lichtumlenkanordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleitkörperaufsatz (9) hakenförmige Längsstege zum Eingriff mit dem Lichtleitkörper (1) aufweist.

15. Lichtumlenkanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleitkörperaufsatz (9) eine durchgehende Schraubenaufnahmenut aufweist.

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 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 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 umfaßt, dessen Stufenkanten 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 parallel zum Umfang der Lichtquelle (2) verläuft.