DE102008017428A1 - Light guide e.g. for small light sources, includes additional element with raised sections for guiding light back into original direction - Google Patents

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Abstract

A light-guide has a transparent element tooth-shaped in cross-section and which brings the light beams arriving and entering through total reflection into a flat angle. An additional element with tooth-shaped cross-section has elevated sections which guide the arriving light beams through total reflection back into the original direction.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine lichtlenkende Vorrichtung für Beleuchtungszwecke bestehend aus einem Element zur Streuung und einem darunter befindlichen Element zum Bündeln des Lichtes.The The present invention relates to a light directing device for lighting purposes consisting of a scattering element and one underneath Element for bundling of the light.

Um das Licht von Lichtquellen mit kleiner Lichtaustrittfläche zu lenken sind unterschiedliche System bekannt. Bekannt sind nach vorn geöffnete Reflektoren mit meist parabolischem Querschnitt, welche das Licht der Lichtquelle in eine Richtung mit definiertem Austrittswinkel austreten lassen. Solchen Reflektoren haftet der Nachteil an, dass die Lichtlenkung nur bei solchen Lichtstrahlen erfolgt, die in von der Lichtquelle in Richtung auf die Innenfläche des Reflektors strahlen. Diejenigen Lichtstrahlen, welche von der Lichtquelle direkt und ohne Reflektion am Reflektor austreten, erfahren keine Lichtlenkung. Bei dieser Art von Reflektor ist ferner nachteilig, dass für einen Betrachter ein direkter Einblich in die Lichtquelle möglich ist. Handelt es sich um eine Lichtquelle von geringer Größe und entsprechend großer Leuchtdichte, so kann davon eine Belästigung oder gar Gefährdung ausgehen.Around to direct the light from light sources with small light exit surface Different systems are known. Are known open forward reflectors with mostly parabolic cross section, which is the light of the light source can escape in one direction with a defined exit angle. Such reflectors has the disadvantage that the light steering only occurs at such light rays, in from the light source towards the inner surface of the reflector. Those rays of light, which of the Light source directly and without reflection on the reflector emerge experienced no light control. In this type of reflector is also disadvantageous that for one Viewer a direct Einlich in the light source is possible. Is it a light source of small size and accordingly high luminance, it can be a nuisance or even danger out.

Bekannt sind außerdem solche Reflektoren, die eine Abdeckung der Lichtquelle in Richtung des eben genannten direkten Lichtaustritts aufweisen. Diese Reflektoren weisen den zuletzt genannten Nachteil der Blendgefahr nicht auf. Ihnen haftet jedoch der Nachteil an, dass Licht, welches von der Lichtquelle auf die Abdeckung trifft, nicht in geeigneter Weise reflektiert und/oder umgelenkt wird, sondern von der Oberfläche der Abdeckung absorbiert und somit für den Beleuchtungszweck verloren ist.Known are as well Such reflectors, which cover the light source in the direction have the above-mentioned direct light emission. These reflectors Do not have the last-mentioned disadvantage of glare. However, you have the disadvantage that light coming from the light source meets the cover, not reflected properly and / or deflected, but absorbed by the surface of the cover and thus for the lighting purpose is lost.

Bekannt sind ferner solche Reflektoren, bei denen die Oben genannte Abdeckung in Form einer konvexen Linse ausgeführt ist, so dass die das auftreffende Licht keineswegs absorbiert, sondern in die gewünschte Leuchtrichtung gelenkt wird. Blickt jedoch der Betrachter direkt aus der beleuchteten Richtung in den Reflektor, so kommt es auch hier zur Belästigung oder gar Gefährdung des Betrachters (im folgenden als Blendung bezeichnet).Known are also such reflectors, in which the above-mentioned cover is designed in the form of a convex lens, so that the impinging Light by no means absorbed, but directed in the desired lighting direction becomes. However, the viewer looks directly from the illuminated direction in the reflector, so it comes here to harassment or even endangerment of the Observer (hereinafter referred to as glare).

Bekannt sind schließlich solche Reflektoren, die aus einem massiven Körper aus transparenten Material bestehen. Die Reflektion geschieht durch Totalrefktion an der Aussenfläche des Reflektors. Entlang der Mittelachse des Reflektors weist der Körper eine Bohrung auf, die den direkten Lichtaustritt von der Lichtquelle ermöglicht. Strahlen, die nicht koaxial in die Bohrung eintreten erfahren eine Reflektion an der Innenseite der Bohrung, so dass auch sie in die gewünschte Richtung austreten. Auch diese Reflektoren haben den Nachteil, dass sie bei direkter Betrachtung aus der zu beleuchtenden Richtung Blendung verursachen.Known are finally Such reflectors, which consist of a solid body of transparent material consist. The reflection happens by totalreflection on the outer surface of the Reflector. Along the central axis of the reflector, the body has a Bore on, which is the direct light emission from the light source allows. Beams that do not enter the hole coaxially experience one Reflection on the inside of the hole, so they too in the desired Exit direction. These reflectors have the disadvantage that when viewed directly from the direction to be illuminated glare cause.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine lichtlenkende Vorrichtung, insbesondere für kleine Lichtquellen, zu schaffen, welcher die Blendung in Leuchtrichtung vermeidet oder vermindert, ohne dass es zur Absorption und dem entsprechenden Lichtverlust kommt.The The object of the invention is a light-directing device, especially for small light sources, which create the glare in the direction of light avoids or diminishes, without it for absorption and the corresponding loss of light comes.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale nach Anspruch 1 gelöst.The The object is achieved by the Characteristics solved according to claim 1.

Der Reflektor nach Anspruch 1 besteht aus zwei lichtlenkenden Elementen. Das erste Element weist im Querschnitt eine Zahnstruktur auf, welche mittels Totalreflektion dafür sorgt, dass ein autretender Strahl in flachem Winkel austritt. Das zweite Element hat ebenfalls eine Zahnstruktur, die ebenso durch Totalreflektion dafür sorgt, dass der in flachem Winkel eintretende Strahl wieder in die ursprüngliche Richtung vor der Ablenkung durch das erste Element gelenkt wird.Of the Reflector according to claim 1 consists of two light-directing elements. The first element has a tooth structure in cross-section, which by means of Total reflection for that makes sure that a streaming jet emerges at a shallow angle. The second element also has a tooth structure which is equally through Total reflection for that ensures that the entering at a shallow angle beam back into the original direction is deflected before the deflection by the first element.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht in der Verminderung der durch einen Betrachter wahrgenommenen Leuchtdichte. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass kein Bereich der Lichtstrahlen absorbiert wird. Schließlich ist ein Vorteil darin zu sehen, dass bei Verwendung einer Lichtquelle, welche aus mehreren Teillichtquellen unterschiedlicher Lichtfarbe besteht eine gute Farbmischung gewährleistet ist.Of the achieved with the invention advantage consists in the reduction of by a viewer perceived luminance. Another The advantage is that no area of the light rays absorbs becomes. After all is an advantage in that when using a light source, which consists of several partial light sources of different light color There is good color mixing guaranteed.

Eine Ausführung der Erfindung wird in 1 im Querschnitt gezeigt. Die Lichtlenker sind ausgeführt als rotationssymmetrische Teile.An embodiment of the invention is disclosed in 1 shown in cross section. The light guides are designed as rotationally symmetrical parts.

Strahlen (6) von der Lichtquelle (1) treten ein in den oberen Lichtlenker und erfahren dann an der Reflektionsfläche (7) eine Umlenkung durch Totalreflektion. Die umgelenkten Strahlen (4) treten in einem flachen Winkel aus dem Medium aus, treten ein in den unteren Lichtlenker (8) und erfahren dort widerum an der Reflektionsfläche Totalreflektion.Rays ( 6 ) from the light source ( 1 ) enter the upper light guide and then experience at the reflection surface ( 7 ) a deflection by total reflection. The deflected rays ( 4 ) emerge from the medium at a shallow angle, enter the lower light guide ( 8th ) and experience there again at the reflection surface total reflection.

Die Ausführung in 2 zeigt, dass auch das obere lichtlenkende Element (2) eine Struktur aus mehreren Zähnen aufweisen kann.The execution in 2 shows that the upper light-directing element (FIG. 2 ) may have a structure of a plurality of teeth.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird in 3 gezeigt. Das obere lichtlenkende Element (2) weist zusätzliche, das Licht konzentrierende Funktionsflächen im Bereich des Leuchtmittels auf. Dies sind im mittleren Bereich eine konvexe Struktur (9) Linse und im Aussenbereich eine schräggeformten Querschnittsfläche (10) besteht, die eintretendes Licht nach unten lenkt.A further advantageous embodiment of the invention is disclosed in 3 shown. The upper light-directing element ( 2 ) has additional, the light-concentrating functional surfaces in the area of the bulb. These are in the middle region a convex structure ( 9 ) Lens and in the outer area an obliquely shaped cross-sectional area ( 10 ), which directs incoming light downwards.

Claims (4)

Lichtlenker für Beleuchtungszwecke, dadurch gekennzeichnet, dass ein im Querschnitt zahnförmiges transparentes Element die von der Lichtquelle kommenden und eingetretenen Strahlen durch Totalreflektion in einen flachen Winkel bricht. Ferner dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Element im Querschnitt zahnförmige Erhebungen aufweist, welche eingetretene Strahlen durch Totalreflektion wieder in die ursprüngliche Richtung lenken.A light guide for lighting purposes, characterized in that a cross-section tooth-shaped transparent element breaks the rays coming from the light source and occurred by total reflection in a shallow angle. Further, characterized in that a further element has tooth-shaped elevations in cross-section, which direct rays that have entered through total reflection back into the original direction. Lichtlenker nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das obere lichtlenkende Element aus mehreren im Querschnitt zahnförmigen Erhebungen besteht.A light guide according to claim 1, characterized that the upper light-directing element of several in cross-section tooth-shaped Surveys. Lichtlenker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Element an seiner Oberseite eine Geometrie zur Umlenkung eintretender Strahlen nach unten aufweist. Die Geometrie besteht im mittleren Bereich aus einer konvexen Kontur. Im äußeren Bereich ist sie so geformt, dass in flachem Winkel eintretende Strahlen durch Totalreflektion an der Außenfläche nach unten gelenkt werden.A light guide according to claim 1, characterized that the upper element at its top a geometry for deflection having incoming rays down. The geometry exists in the middle area of a convex contour. In the outer area it is shaped so that rays entering at a shallow angle due to total reflection on the outer surface be steered down. Lichtlenker nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass die beiden lichlenkenden Elemente als rotationssymmetrische Körper ausgeführt sind. Leuchte nach Anspruch 1, 2, 3 und 4 dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzliches Prisma (8) vorgesehen ist, welches die Umlenkung verstärkt, so dass auch waagerecht austretende Lichtstrahlen zu Decke gelenkt werden.A light guide according to claims 1, 2 or 3, characterized in that the two lichlenkenden elements are designed as a rotationally symmetrical body. Luminaire according to claim 1, 2, 3 and 4, characterized in that an additional prism ( 8th ) is provided, which enhances the deflection, so that horizontally emerging light rays are directed to ceiling.
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WO2018077033A1 (en) * 2016-10-26 2018-05-03 欧普照明股份有限公司 Reflecting device and light source module

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