DE102012201494A1

DE102012201494A1 - Leuchte mit variabler Leuchtdichteverteilung

Info

Publication number: DE102012201494A1
Application number: DE102012201494A
Authority: DE
Inventors: Horst Rudolph; Heinrich Dudel
Original assignee: Trilux GmbH and Co KG
Current assignee: Trilux GmbH and Co KG
Priority date: 2011-02-02
Filing date: 2012-02-02
Publication date: 2012-08-02

Abstract

Es wird eine Leuchte mit zeitlich variabler Leuchtdichteverteilung enthaltend einen Hohlreflektor mit einer Lichtaustrittsebene, in dem eine Vielzahl von Lichtquellen angeordnet sind, die im Vergleich zur Abmessung des Reflektors geringe Abmessungen aufweisen, und einer Steuerung, mittels derer die Lichtquellen individuell oder gruppenweise ansteuerbar sind, beschrieben.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchte, mit der eine zeitlich, räumlich und farblich variable Leuchtdichteverteilung erzeugt werden kann.
Leuchten mit variabler Leuchtdichteverteilung sind an sich bekannt. So werden im Automotive-Bereich Scheinwerferleuchten eingesetzt, die mittels beweglicher Reflektoren, unterschiedlichen Fassungspositionen oder Lichtquellen mit zwei geometrisch getrennten Glühfäden sowohl Abblendlicht als auch Fernlicht erzeugen.
Um unterschiedliche Lichtcharakteristiken zu realisieren, werden in der Regel allerdings unterschiedliche Leuchtenvarianten eingesetzt. Nachteilig ist dabei, dass für eine asymmetrische Lichtverteilung eine andere Reflektorgeometrie erforderlich ist, als für eine symmetrische Lichtverteilung.
Im Bereich der technischen Beleuchtung werden Leuchtenfamilien mit gleichem Gehäuse mit unterschiedlichen Reflektoren ausgestattet, um dann eine tiefe, breite oder asymmetrische Lichtverteilung zu erzeugen. Weiterhin sind Leuchten bekannt, bei denen in begrenztem Rahmen Fassungsverstellungen möglich sind, um variable Leuchtdichteverteilungen zu erzeugen, z. B. bei langgestreckten Leuchtstofflampen.
Ferner können durch bewegliche, insbesondere schwenkbare (Teil-)Reflektoren tief-, breit- und asymmetrisch strahlende Lichtverteilungskurven erzeugt werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Leuchte zu schaffen, die ohne mechanischen Eingriff zeitlich variable Leuchtdichteverteilungen mit im Raum zeitlich veränderliche Farben und Farbkompositionen erzeugen kann.
Die Aufgabe wird durch die vorliegende Erfindung gelöst.
Gegenstand der Erfindung ist demgemäß eine Leuchte mit zeitlich variabler Leuchtdichteverteilung, die einen Hohlreflektor mit einer Lichtaustrittsebene aufweist, wobei in dem Reflektor eine Vielzahl von Lichtquellen angeordnet sind, die im Vergleich zur Abmessung des Reflektors geringe Abmessungen aufweisen, und einer Steuerung, mittels derer die Lichtquellen individuell oder gruppenweise ansteuerbar sind, d. h. ein- und ausschaltbar bzw. dimmbar sind.
Vorzugsweise werden als Lichtquellen LED-Lichtquellen eingesetzt.
Der Reflektor kann symmetrisch aufgebaut sein, wobei die Reflektorachse den Reflektor im Scheitel durchstößt. Er kann einen seine Achse enthaltenden teil-ellipsoid-, paraboloid- oder hyperboloidförmigen Querschnitt aufweisen. In Ebenen senkrecht zur Achse kann der Reflektor kreisrunden oder elliptischen Querschnitt aufweisen. Ferner kann der Reflektor wannenförmig gestaltet sein, wobei die Achse durch eine Mittelebene gebildet wird, die die Scheitellinie schneidet. Ebenfalls kann der Reflektor asymmetrisch mit die Achse enthaltenden Querschnitten, die durch beidseitig unterschiedliche teil-ellipsen-, parabel- oder hyperbelförmige reflektierende Flächen gebildet wird. Der teil-ellipsoid-, paraboloid- oder hyperboloidförmige Reflektor kann aus ebenen oder gewölbten Facetten aufgebaut sein, wodurch eine Abbildung der einzelnen Lichtquellen auf einer beleuchteten Fläche verhindert wird.
Der Reflektor ist vorzugsweise im Bereich des Scheitels senkrecht zur Achse oder Mittelebene abgeflacht und die Lichtquellen sind vorzugsweise auf der Abflachung angeordnet, insbesondere bevorzugt auf ebenen Trägerflächen.
Die Abflachung kann eben oder vom Scheitelpunkt oder der Scheitellinie gegen die Reflektoraustrittsfläche geneigt oder pyramidal ausgebildet sein, vorzugsweise in Form einer n-eckigen Pyramide mit ebenen Mantelflächen.
Der Scheitelpunkt der Abflachung hat vorzugsweise einen Abstand vom Brennpunkt des Reflektors in Richtung auf die Reflektoraus trittsfläche von dem 0,5 bis 1-fachen des Abstandes des Brennpunktes vom Scheitel der die Reflektorkontur beschreibenden Parabel.
Vorzugsweise beträgt die Länge des Reflektors in Achsenrichtung von der Abflachung bis zur Lichtaustrittsfläche bei rotationssymmetrischen Reflektoren das 2,5 bis 3,5-fache des Durchmessers der Abflachung und bei wannenförmigen Reflektoren das 2,5 bis 3,5-fache der schmalen Breite der Abflachung.
Weiter bevorzugt beträgt der mittlere Krümmungsradius der Schnittlinien des Reflektors mit einer Ebene, die die Reflektorachse enthält oder bei wannenförmigem Reflektor der Schnittlinie einer Ebene senkrecht zur Längsausdehnung der Wanne das 0,11 bis 0,22-fache der oben definierten Länge des Reflektors.
Die Lichtquellen können auf konzentrischen Kreisen oder Ellipsen oder als geometrisch getrennte Gruppen angeordnet sein. Sie sollen erfindungsgemäß einzeln oder gruppenweise unterschiedliche Farben aufweisen, so dass die Leuchtdichteverteilung auch durch unterschiedliche Farben und Farbdichten charakterisiert ist.
Die Lichtquellen oder Gruppen von Lichtquellen können Licht mit unterschiedlichen Farben erzeugen, so dass die variable Leuchtdichteverteilung durch zeitlich variable Farben charakterisiert ist.
Die variable Leuchtdichteverteilung wird durch unterschiedlichen Abstand der Lichtquellen oder Gruppen von Lichtquellen zum Brennpunkt des Reflektors erzeugt. Durch geneigte Ausbildung der Abflachung wird der Abstandsunterschied der einzelnen Lichtquellen zum Brennpunkt vergrößert und damit die Bereiche, in denen Lichtmischung zwischen den einzelnen Lichtquellen auftritt, verkleinert.
Die Lichtquellen oder Gruppen von Lichtquellen werden gezielt durch Ein- und Ausschalter oder Dimmer von Hand oder elektronisch von einem vorgegebenen Programm angesteuert. Durch den zusätzlichen Einsatz von Bewegungsmeldern kann beispielsweise im Fall der Registrierung einer Bewegung im Raum der Raum beleuchtet werden und im Falle der Abwesenheit von Bewegung nur gezielte Spots den Raum beleuchten. Durch die Kopplung mit akustischen Sensoren kann geräuschabhängig die Leuchtdichteverteilung und/oder Lichtfarbe variiert werden, beispielsweise im Takt einer Musik.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren bezeichnen funktionell gleiche Elemente.
1 zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Leuchte 1 mit einem Reflektor 2, der eine Achse oder Mittelebene 3 sowie eine Lichtaustrittsfläche 4 aufweist. Die innere reflektierende Fläche des Reflektors ist im Querschnitt parabelförmig mit einem Brennpunkt F ausgebildet. Der Reflektor kann in der Ebene senkrecht zur Achse kreisrund, elliptisch oder langgestreckt wannenförmig ausgebildet sein. Die der Lichtaustrittsfläche 4 gegenüber liegende Seite des Reflektors weist eine Abflachung 5 senkrecht zur Achse 3 auf, so dass der Scheitel 6 vor dem Brennpunkt F liegt. Auf der Abflachung 5 sind LED-Lampen A, B und C in unterschiedlichem Abstand von der Achse oder Mittelebene 3 angeordnet. Senkrecht zur Achse 3 können die LED-Lampen kreisförmig, elliptisch oder in Reihen angeordnet sein. Beispielhaft sind 3 von den Lampen A, B bzw. C ausgehende Lichtstrahlen a, b und c dargestellt, die an einem gemeinsamen Punkt 7 des Reflektors reflektiert werden.
2 zeigt einen der Darstellung in 1 entsprechenden Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Leuchte 1, bei der die Abflachung 5 in Form einer vom Reflektorinneren nach außen hin gerichteten Pyramide ausgebildet ist. Im Falle eines wannenförmigen Reflektors 2 wird die Abflachung 5 durch zwei senkrecht zur Zeichnungsebene angeordnet Flächen gebildet, die an der Scheitellinie 6 einen Winkel bilden.
3 bis 7 zeigen im oberen Teil a) jeweils eine Ansicht auf eine erfindungsgemäße Leuchte entsprechend 1 auf die Lichtaustrittsfläche mit einer beispielhaften Anordnung von LED-Lichtquellen auf drei konzentrischen Kreisen. Auf der Abflachung 2 sind jeweils nur die angeschalteten LED-Lichtquellen eingezeichnet. In den unteren Teilen b) sind jeweils die so erhaltenen Lichtstärkenverteilungen dargestellt.
In 3 sind alle LED-Lichtquellen eingeschaltet. In 4 sind lediglich die auf dem inneren Kreis angeschalteten LED-Lichtquellen angeschaltet, wobei eine breite Lichtstärkenverteilung erzeugt wird. In 5 sind nur die auf dem äußeren Kreis angeordneten LED-Lichtquellen angeschaltet, wobei eine tiefe Lichtstärkenverteilung erzeugt wird. Gemäß 6 wird eine asymmetrische Lichtstärkenverteilung erzeugt. Weisen die in 4 und 5 einschalteten Leuchten unterschiedliche Farben auf, so erzeugen diese, wenn gemeinsam eingeschaltet, verschieden beleuchtete Flächenbereiche mit unterschiedlichen Farben mit ausgeprägter Farbtrennung.
Der Fachmann erkennt, dass er durch Gestaltung des Reflektors und der Abflachung sowie Anordnung der Lichtquellen Leuchten mit sehr unterschiedlicher Variabilität der Lichtverteilungskurven erzeugen kann.

Claims

Leuchte mit zeitlich variabler Leuchtdichteverteilung enthaltend einen Hohlreflektor mit einer Lichtaustrittsebene, in dem eine Vielzahl von Lichtquellen angeordnet sind, die im Vergleich zur Abmessung des Reflektors geringe Abmessungen aufweisen, und einer Steuerung, mittels derer die Lichtquellen individuell oder gruppenweise ansteuerbar sind.
Leucht nach Anspruch 1, wobei die Lichtquellen LED Lichtquellen sind.
Leuchte nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Reflektor einen die Achse enthaltenden ellipsoid- oder parabelförmigen Querschnitt aufweist.
Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Reflektor in einer Ebene senkrecht zur Achse oder Mittelebene abgeflacht ist und die Lichtquellen auf der Abflachung angeordnet sind.
Leuchte nach Anspruch 4, wobei die Abflachung eben oder entgegen der Krümmung des Reflektors gekrümmt oder pyramidal ausgebildet ist.
Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Querschnitte des Reflektors senkrecht zur Achse kreisförmig oder elliptisch sind.
Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Lichtquellen auf konzentrischen Kreisen oder Ellipsen angeordnet sind.
Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Lichtquellen in achsenparalleler Richtung einen Abstand von ein Drittel Brennweite vom Brennpunkt des Reflektors in Richtung gegen die Lichtaustrittsfläche bis zur 1,5-fachen Brennweite vom Brennpunkt zur Lichtaustrittsfläche hin aufweisen.