DE102013021308A1

DE102013021308A1 - Leuchte

Info

Publication number: DE102013021308A1
Application number: DE102013021308.8A
Authority: DE
Inventors: Matthias Bremerich
Original assignee: Erco GmbH
Current assignee: Erco GmbH
Priority date: 2013-12-19
Filing date: 2013-12-19
Publication date: 2015-06-25
Anticipated expiration: 2033-12-20
Also published as: CN104728669A; CN104728669B; DE102013021308B4

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist eine Leuchte (10) zur Anbringung an einer Decke (11) oder an einem Boden (12) eines Gebäuderaumes (31) und zur homogenen Ausleuchtung wenigstens einer vertikal, oder im wesentlichen vertikal ausgerichteten, Gebäudefläche (13), umfassend wenigstens eine LED (15a, 15b, 15c) und eine dieser zugeordnete Kollimatoroptik (16), die das von der wenigstens einen LED emittierte Licht zumindest entlang einer ersten Ebene (E1) zu einer engen Lichtverteilung mit einem ersten Abstrahlwinkel (α) bündelt, wobei in den von der Kollimatoroptik emittierten Lichtstrom ein Reflektorelement (24) zumindest teilweise hineinragt, um zumindest einen ersten Teil des Gesamtlichtstromes auf Bereiche (26) der Gebäudefläche zu schaufeln, die der Leuchte benachbart angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leuchte gemäß Anspruch 1.
Leuchten zur Anbringung an einer Decke oder an einem Boden eines Gebäuderaumes zum Zwecke der Ausleuchtung einer vertikal ausgerichteten Gebäudefläche werden von der Anmelderin seit geraumer Zeit entwickelt und gefertigt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine kompakt bauende Leuchte zur Verfügung zu stellen, die eine insbesondere vertikal ausgerichtete Gebäudefläche zumindest entlang einer Teilfläche homogen ausleuchtet, und insbesondere auch Abschnitte der auszuleuchtenden Gebäudefläche, die der Leuchte benachbart angeordnet sind, in zufrieden stellender Weise ausleuchten kann.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1.
Das Prinzip der Erfindung wird nachfolgend erläutert:
Die erfindungsgemäße Leuchte dient zur Anbringung an einer Decke oder an einem Boden eines Gebäuderaumes. Als Gebäuderaum wird ein von einem Gebäude umbauter Raum, aber gleichermaßen auch ein einem Gebäude zugeordneter Außenraum bezeichnet. Als Bodeneinbauleuchte wird beispielsweise auch eine in einem Außenbereich, zum Beispiel in einer Wegfläche, bodenseitig eingebaute Leuchte im Sinne der Erfindung bezeichnet.
Die Leuchte kann zum Beispiel unmittelbar an der Decke eines Gebäuderaumes angebracht werden, oder alternativ auch an einer Zwischendecke. Die Leuchte kann als Deckeneinbauleuchte oder als Bodeneinbauleuchte ausgestattet sein. Dies bedeutet, dass die Leuchte ein Gehäuse aufweist, mit einer dem Raum zugewandten Außenfläche, die bündig oder im wesentlichen bündig zu der Anbringungsfläche, also bündig zu der Decke oder dem Boden, angeordnet ist.
Für bestimmte Anwendungsfälle ist es auch denkbar, dass die Leuchte als Aufbauleuchte ausgestattet ist, und zumindest geringfügig über die Anbringungsfläche hinaus zum Inneren des Gebäuderaumes hin vorragt.
Für den Fall, dass die Leuchte als Bodenleuchte ausgebildet ist, kann sie mit einem Abschlussglas oder einer Abschlussscheibe versehen sein, so dass die Leuchte überfahrbar oder übergehbar ausgestaltet ist.
Die Leuchte dient – unabhängig von ihrer Ausgestaltung als Decken- oder Bodenleuchte – der homogenen Ausleuchtung einer vertikalen Gebäudefläche. Als vertikale oder im wesentlichen vertikal ausgerichtete Gebäudefläche wird auch eine geringfügig geneigte Gebäudefläche bezeichnet, oder auch eine Gebäudefläche, die Konturen aufweist.
Insbesondere – aber nicht ausschließlich – dient die erfindungsgemäße Leuchte zur Ausleuchtung sehr hoch ausgebildeter vertikaler Gebäudeflächen, die beispielsweise bis zu zehn Metern oder mehr betragen können.
Die erfindungsgemäße Leuchte weist eine LED, vorzugsweise eine Vielzahl von LED's auf.
Die Anzahl der LED's hängt zum Beispiel von den gewünschten Lichtströmen und den Beleuchtungsstärken auf der auszuleuchtenden Gebäudefläche ab.
Für den Fall, dass die Gebäudefläche sehr lang ausgebildet ist, können auch mehrere erfindungsgemäße Leuchten; insbesondere in Reihe nebeneinander angeordnet, zur gemeinsamen Ausleuchtung der Gebäudefläche vorgesehen sein. Dann können sich die Lichtverteilungen einzelner Leuchten überlagern bzw. sich auf der Gebäudefläche aneinander anschließen.
Der wenigstens einen LED ist eine Kollimatoroptik zugeordnet. Vorteilhafterweise weist die Leuchte mehrere LED's auf, denen jeweils gemeinsam eine Kollimatoroptik zugeordnet ist.
Die Kollimatoroptik bündelt das von der wenigstens einen LED emittierte Licht. Die Bündelung findet zumindest entlang einer ersten Ebene statt, mit dem Ziel, entlang dieser ersten Ebene eine enge Lichtverteilung mit einem ersten – kleinen – Abstrahlwinkel zu erzielen.
Die Ebene, entlang der die enge Lichtverteilung generiert wird, ist eine Ebene, die senkrecht zu der auszuleuchtenden Gebäudefläche ausgerichtet ist.
Als enge Lichtverteilung, also als eine Lichtverteilung mit einem ersten, engen Abstrahlwinkel wird insbesondere eine Lichtverteilung verstanden, die einen Abstrahlungswinkel von weniger als 90°, insbesondere von weniger als 80°, weiter insbesondere von weniger als 70°, weiter insbesondere von etwa 60°, oder weniger aufweist.
An dieser Stelle sei angemerkt, dass als Abstrahlwinkel bzw. als Winkelangabe einer Lichtverteilung im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere derjenige Winkel bezeichnet wird, der im fachmännischen Sinne als Öffnungswinkel bezeichnet wird, und der den sogenannten „Full Width Half Max”-Wert darstellt. Es handelt sich also um denjenigen Wert des Lichtabstrahlwinkels, bei dem die Lichtintensität etwa auf die Hälfte der maximalen Lichtintensität gefallen ist.
Entlang einer zweiten Ebene, die zu der ersten Ebene senkrecht steht, und die vorzugsweise parallel zu der auszuleuchtenden Gebäudefläche ausgerichtet ist, kann die Kollimatoroptik ebenfalls eine enge Lichtverteilung bereit stellen. Es ist von der Erfindung aber insbesondere auch umfasst, dass entlang dieser zweiten Ebene von der Kollimatoroptik eine Lichtverteilung bereit gestellt wird, die eine gegenüber der ersten Lichtverteilung breitere, zweite Lichtverteilung generiert, also eine Lichtverteilung mit einem zweiten Abstrahlungswinkel, der größer ist, als der erste Abstrahlungswinkel.
Dieser zweite größere Abstrahlungswinkel kann beispielsweise mehr als 60°, insbesondere mehr als 70°, weiter insbesondere mehr als 80°, und weiter insbesondere etwa 90° betragen.
Von der Erfindung sind aber auch noch breitere Lichtverteilungen entlang der zweiten Ebene umfasst.
Bei der erfindungsgemäßen Leuchte ist vorgesehen, dass in den von der Kollimatoroptik emittierten Lichtstrom, also in den Lichtstrom, der von der Lichtaustrittsfläche der Kollimatoroptik abgegeben wird, ein Reflektorelement hineinragt. Das Reflektorelement ragt zumindest teilweise in den Lichtstrom hinein.
Gemäß einer ersten Variante ragt das Reflektorelement nur teilweise in den Lichtstrom hinein. Gemäß einer zweiten Variante der Erfindung ragt das Reflektorelement vollständig in den Lichtstrom hinein.
Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass in Folge des Reflektorelementes zumindest ein erster Teil des Gesamtlichtstroms auf Bereiche der Gebäudefläche hin geworfen oder geschaufelt werden, die der Leuchte benachbart angeordnet sind.
Im Falle einer Ausbildung der erfindungsgemäßen Leuchte als Deckenleuchte, werden also obere, der Deckenleuchte benachbarte Bereiche der vertikalen Wandfläche durch diese Lichtanteile ausgeleuchtet.
Für den Fall, dass die erfindungsgemäße Leuchte als Bodenleuchte oder Bodeneinbauleuchte ausgebildet ist, werden durch diese Lichtanteile untere Bereiche der vertikalen Gebäudefläche ausgeleuchtet.
Es handelt sich bei dem Reflektorelement also um eine Art Reflektorschaufel, die gewisse Lichtanteile, nämlich der gemäß der Erfindung entweder randseitige, von der Lichtaustrittsfläche der Kollimatoroptik emittierte Lichtanteile, oder alternativ mittig bezogen auf die Lichtaustrittsfläche der Kollimatoroptik emittierte Lichtanteile, oder gemäß einer weiteren Variante der Erfindung die vollständigen Gesamtlichtanteile, reflektiert und auf diese Weise ablenkt.
Dabei kann vorteilhafterweise das Reflektorelement eine Reflektorfläche aufweisen, die entlang der ersten Ebene eine Krümmung aufweist. Hierdurch kann die Lichtverteilung entlang der ersten Ebene in der gewünschten Weise homogenisiert bzw. verteilt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung passiert ein zweiter Anteil, insbesondere ein überwiegender Anteil des Gesamtlichtstroms, das Reflektorelement unreflektiert. Es ist hier insoweit eine Anordnung getroffen, bei der von der Leuchte Direktlichtanteile und reflektierte Lichtanteile emittiert werden. Die Direktlichtanteile, also diejenigen Lichtanteile, die das Reflektorelement unreflektiert passieren, werden dafür verwendet, Bereiche der Gebäudefläche auszuleuchten, die entfernt von der Leuchte angeordnet sind. Die Lichtanteile, die von dem Reflektorelement reflektiert werden, werden dafür verwendet, Bereiche der Leuchte auszuleuchten, die benachbart der Leuchte angeordnet sind.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Kollimatoroptik entlang einer Axialrichtung langgestreckt ausgebildet. Dies ermöglicht die Anordnung mehrerer LED's, angeordnet entlang der Axialrichtung, nebeneinander, und die Erzeugung großer Lichtströme.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist im Lichtweg des von der Lichtaustrittsfläche der Kollimatoroptik emittierten Lichtes ein Diffusorelement angeordnet. Dieses kann dazu dienen, die Lichtabstrahlung der Leuchte zu vergleichmäßigen, um Interferenzmuster, beispielsweise eine Schlierenbildung, zu verhindern. Das Diffusorelement kann beispielsweise als dünne Diffusorfolie ausgebildet sein. Vorteilhafterweise ist das Diffusorelement derartig angeordnet, dass es das gesamte, von der Leuchte emittierte Licht erfasst.
Weiter vorteilhaft ist das Diffusorelement derartig angeordnet, dass es dem Reflektorelement nachgeschaltet ist, das heißt, dass die Lichtanteile des Gesamtlichtstroms, die reflektiert werden, zunächst auf das Reflektorelement treffen, und erst danach auf das Diffusorelement treffen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Kollimatoroptik mit einer planen, oder im wesentlichen planen Lichtaustrittsfläche ausgestattet. Dies ermöglicht einen Rückgriff auf bekannte Kollimatoroptiken bzw. auf Teile bekannter Kollimatoroptiken. Dabei kann besonders vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Lichtaustrittsfläche der Kollimatoroptik relativ zu einer Hauptabstrahlrichtung der LED oder einer Hauptabstrahlrichtung der LED's unter einem spitzen Winkel geneigt angeordnet ist. Die Hauptabstrahlrichtung der LED's entspricht der optischen Achse der LED, oder im Falle einer Mehrzahl von LED's der optischen Achse der LED's, bei Betrachtung einer Schnittebene, die der ersten Ebene entspricht. Die Lichtaustrittsfläche der Kollimatoroptik ist bei Leuchten des Standes der Technik in der Regel so ausgerichtet, dass die Hauptabstrahlrichtung der LED's einen Normalenvektor der Lichtaustrittsfläche darstellt.
Durch eine Neigung der Lichtaustrittsfläche der Kollimatoroptik relativ zu der Hauptabstrahlrichtung kann eine gewisse Lichtvorzugsrichtung generiert werden. Dabei ist insbesondere ein Normalenvektor zu der Lichtaustrittsfläche der Kollimatoroptik zu der auszuleuchtenden Gebäudefläche hin geneigt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Höhlung entlang einer Ebene, die zu der ersten Ebene parallel ausgerichtet ist, einen Querschnitt auf, der bezogen auf die Hauptabstrahlrichtung der LED unsymmetrisch ausgebildet ist. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Ausbildung und Anordnung von Totalreflektionsflächen und lichtlenkenden Grenzflächen an der Kollimatoroptik erfolgen. Diese Flächen können dafür sorgen, dass die entlang der ersten Ebene enge Lichtverteilung auf die auszuleuchtende Wandfläche hin gerichtet, bzw. unter einem spitzen Winkel auf die auszuleuchtende Wandfläche hin gerichtet ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Höhlung von einer Deckenfläche und zwei Seitenflächen bereit gestellt. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Lichtanteile der wenigstens einen LED, die durch Seitenflächen der Höhlung in die Kollimatoroptik eintreten, Totalreflektionsflächen der Kollimatoroptik zugeführt werden. Hierdurch kann der Abstrahlwinkel der Kollimatoroptik entlang der ersten Ebene besonders klein gehalten werden.
Weiter kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Lichtanteile, die auf den Reflektor treffen, von solchen Lichtanteilen bereit gestellt sind, die durch die Deckenfläche der Höhlung in die Kollimatoroptik eingetreten sind.
Bei dieser vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden also nur solche Lichtanteile des Gesamtlichtstromes von dem Reflektorelement reflektiert, die durch Deckenbereiche der Höhlung in die Kollimatoroptik eintreten.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ragt das Reflektorelement in den von der Kollimatoroptik emittierten Lichtstrom vollständig hinein. Damit wird erreicht, dass der gesamte Lichtstrom reflektiert wird. Hierdurch besteht die Möglichkeit, eine Decken- bzw. Bodenleuchte auszubilden, die insbesondere blendfrei ausgebildet ist. Bei einer solchen Leuchte werden vorzugsweise solche Bereiche der Gebäudefläche ausgeleuchtet, die der Leuchte benachbart angeordnet sind.
Bei dieser Ausführungsform kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Reflektorelement im wesentlichen V-förmig ausgebildet ist.
Das Reflektorelement mit dem V-förmigen Querschnitt kann dabei zwei gesonderte Reflektionsflächen bereit stellen. Jede der beiden Reflektionsflächen kann entlang der ersten Ebene gekrümmt oder gewölbt ausgebildet sein.
Das Reflektorelement kann in Axialrichtung der Leuchte lang gestreckt ausgebildet sein. Das Reflektorelement kann insoweit eine zylindrische Grundform aufweisen.
Besonders vorteilhaft ist gemäß der Erfindung vorgesehen, wenn die Leuchte eine äußere Gehäusefläche aufweist, die bündig oder im wesentlichen bündig zu der Decken- oder Bodenfläche, an der die Leuchte montiert ist, angeordnet ist.
Diese äußere Gebäudefläche stellt dabei die dem Rauminneren am weitesten zugewandte Fläche dar.
Das Reflektorelement weist – neben der lichttechnisch wirksamen Reflektionsfläche – ebenfalls eine Außenfläche auf. Diese Außenfläche des Reflektorelemenes ist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung entweder bündig zu der Gehäuseaußenfläche angeordnet, oder tritt gegenüber der Gehäuseaußenfläche nach innen zurück.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind in der Höhlung der Kollimatoroptik zwei zueinander parallel ausgerichtete Reihen von LED's angeordnet. Dies ermöglicht sehr hohe Lichtströme bei kompakter Bauform der Leuchte.
Weiter vorteilhafterweise kann die Kollimatoroptik einen Querschnitt aufweisen, der relativ zu einer die Hauptabstrahlrichtung der LED's umfassenden Mittelebene spiegelsymmetrisch ausgebildet ist. Dies ermöglicht insbesondere eine sehr kompakte Bauweise.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nicht zitierten Unteransprüchen, sowie anhand der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele.
In den Zeichnungen zeigen:
1 in einer perspektivischen schematischen Ansicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer Leuchte, die als Bodenleuchte oder als Deckenleuchte zur Wandflutung eingesetzt werden kann,
2 die Rückansicht der Leuchte der 1, etwa gemäß Ansichtspfeil II in 1,
3 eine Explosionsansicht des zweiteiligen Gehäuses der Leuchte gemäß der 2,
4 eine sehr schematische teilgeschnittene Ansicht der Leuchte der 1 und zwar etwa entlang der Schnittlinie IV-IV in 1, unter Veranschaulichung der Bodenfläche und der schematisch, nicht maßstabsgetreu angedeuteten auszuleuchtenden vertikalen Wandfläche und unter schematischer Veranschaulichung des Lichtabstrahlverhaltens der Leuchte,
4a eine vergrößerte Einzeldarstellung gemäß Teilkreis IVa in 4,
5 eine sehr schematische Schnittdarstellung der Leuchte der 1, etwa entlang der Schnittlinie V-V in 1, zur Veranschaulichung des Lichtabstrahlverhaltens entlang einer zu der Ebene der 4 senkrechten Ebene,
6 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leuchte in einer Darstellung gemäß 1,
7 die Leuchte der 6 in einer schematischen perspektivischen Explosionsdarstellung, vergleichbar der Darstellung der 3,
8 eine schematische Rückansicht der Leuchte der 6, etwa entlang Ansichtspfeil VIII in 6,
9 eine schematische teilgeschnittene Ansicht der Leuchte der 6, etwa entlang Schnittlinie IX-IX in 6, unter Veranschaulichung der Anordnungsfläche, nämlich der Deckenfläche eines Gebäuderaumes, und der schematisch angedeuteten, nicht maßstäblich gezeigten, auszuleuchtenden Wandfläche,
10 eine vergrößerte Einzeldarstellung der 9, etwa entlang Teilkreis X in 9, und
11 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leuchte.
Zahlreiche Einzelheiten und Besonderheiten sind anhand der nachfolgenden Beschreibung der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben. Der Figurenbeschreibung sei vorausgeschickt, dass nachfolgend gleiche oder miteinander vergleichbare Teile oder Elemente, auch soweit unterschiedliche Ausführungsbeispiele betroffen sind, der Einfachheit und der Übersichtlichkeit halber mit gleichen Bezugszeichen, teilweise unter Hinzufügung kleiner Buchstaben, bezeichnet worden sind.
Außerdem sei an dieser Stelle angemerkt, dass einzelne Merkmale, die nur an einem Ausführungsbeispiel beschrieben sind, im Rahmen der Erfindung gleichermaßen auch an einem anderen Ausführungsbespiel vorgesehen sein können.
Schließlich sei darauf hin gewiesen, dass Merkmale, die bei einem Ausführungsbeispiel optional vorgesehen sind, auch bei anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung nicht angeordnet sein müssen, und auch solche Ausführungsbeispiele von der Erfindung umfasst sind.
Ausweislich 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Leuchte 10 in perspektivischer Ansicht dargestellt. Die Leuchte ist im wesentlichen kreisscheibenförmig ausgebildet. Sie ist als Bodenleuchte oder als Deckenleuchte, insbesondere als Bodeneinbauleuchte oder als Deckeneinbauleuchte, einsetzbar.
Ausweislich der schematischen Darstellung der 4 soll zunächst angenommen werden, dass die Leuchte 10 der 1 als Bodeneinbauleuchte ausgebildet ist.
Hierzu wird die Leuchte, wie 4 zeigt, bündig oder im wesentlichen bündig zu einer Bodenfläche 12 eines Gebäuderaumes 31 angeordnet. In dem Boden 12 des Gebäuderaumes 31 kann beispielsweise eine Ausnehmung zur Unterbringung der Leuchte vorgesehen sein.
Die Leuchte 10 weist gemäß 4 eine Gehäuseaußenfläche 30 auf, die etwa bündig zu der Bodenfläche 12 angeordnet ist
Die Leuchte 10 der 4 dient zur homogenen Ausleuchtung einer vertikal ausgerichteten Gebäudefläche 13, also einer Wandfläche.
Mit der erfindungsgemäßen Leuchte ist es möglich, Bereiche 26 der Wandfläche 13 auszuleuchten, die der Leuchte 10 benachbart sind. Mit der Leuchte 10 könnten zugleich aber auch Bereiche 27 der bis zu zehn Meter hohen Wand 13 ausgeleuchtet werden, die weit entfernt von der Leuchte 10 angeordnet sind.
Angemerkt sei an dieser Stelle, dass das Ausführungsbeispiel der 1 bis 5 zur Ausleuchtung einer einzigen Wand 13 dient. Die später anhand der 6 bis 11 beschriebenen Ausführungsbeispiele dienen hingegen dazu, zwei vertikal ausgerichtete Wandflächen 13a und 13b auszuleuchten.
Ausweislich des Ausführungsbeispiels der 1 bis 5 weist die erfindungsgemäße Leuchte 10 ein im wesentlichen kreisförmiges Gehäuse auf. Dieses besteht aus zwei unterschiedlichen Gehäuseteilen 14a und 14b, die unter Zuhilfenahme von den in 3 angedeuteten Befestigungselementen 33a, 33b an dem Gehäuseteil 14a und entsprechenden Gegenbefestigungselementen 34a, 34b an dem anderen Gehäuseteil 14b miteinander verclipst werden können. Die so zusammengesetzte Einheit kann an weiteren, nicht dargestellten Teilen der Leuchte 10 befestigt werden.
Bemerkenswert ist, dass das Gehäuseteil 14b aus einem durchsichtigen Kunststoff besteht, wohingegen das Gehäuseteil 14a aus einem lichtundurchlässigen Material, beispielsweise aus einem lichtundurchlässigen Kunststoff, besteht.
Einstückig stoffschlüssig integriert in das zweite Gehäuseteil 14b ist eine Kollimatoroptik 16. Diese ist bei dem Ausführungsbeispiel der 3 in Längsrichtung R axial langestreckt ausgebildet. Sie weist eine entsprechend langgestreckt ausgebildete Höhlung 17 zur Aufnahme einer Mehrzahl von LED's 15a, 15b, 15c auf.
3 deutet in der Explosionsansicht auch die LED's 15 an.
Die Kollimatoroptik 16 dient dazu, entlang einer ersten Ebene E1, nämlich entlang der Papierebene der 4 bzw. entlang der Papierebene der 4a eine sehr enge Lichtverteilung mit einem Abstrahlwinkel α zu generieren. Der Abstrahlwinkel α beträgt bei dem Ausführungsbeispiel der 4 und 4a etwa 60°.
Bei anderen, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung kann der Abstrahlwinkel α entlang der ersten Ebene E1 auch noch kleiner oder etwas größer ausgebildet sein. Vorzugsweise ist der Abstrahlwinkel aber kleiner als 90°.
Im Gegensatz dazu ist die Lichtverteilung entlang einer Ebene E2, die senkrecht zu der Ebene E1 steht, breiter. Die Ebene E2 entspricht der Papierebene der 5. Die Ebene E2 ist also parallel zu der Ebene, entlang der sich die Wandfläche 13 erstreckt.
Entlang der Ebene E2 ist von der Kollimatoroptik 16 eine Lichtverteilung bereit gestellt, die unter einem Abstrahlwinkel β abstrahlt, der vorzugsweise größer ist, als der Abstrahlwinkel α. Der Abstrahlwinkel β beträgt bei einem Ausführungsbeispiel der 5 etwa 70°.
Der Abstrahlwinkel β entlang der Ebene 2 kann allerdings auch kleiner oder größer ausgebildet sein als 70°. Die Größe des Abstrahlwinkels β entlang der Ebene E2 hängt beispielsweise davon ab, unter welchem Abstand die Leuchte zur auszuleuchtenden Wandfläche 13 angeordnet sein soll, und ob entlang der Längsrichtung R mehrere Leuchten 10 nebeneinander angeordnet werden, und wenn, unter welchem Abstand voneinander.
Um die gewünschte Lichtverteilung entlang der Ebenen E1 und E2 zu erzielen, weist die Kollimatoroptik 16 ausweislich der 4a eine Höhlung 17 auf, die über Seitenwandflächen 18a und 18b und eine Deckenfläche 19 verfügt.
Das von den LED's 15a, 15b, 15c emittierte Licht tritt über die Seitenwandflächen 18a, 18b in die Kollimatoroptik 16 ein und trifft dort auf Totalreflektionsflächen 20a, 20b. Von dort wird es zur Lichtaustrittsfläche 22 der Kollimatoroptik geleitet.
Andere Lichtanteile des von den LED's 15 emittierten Lichtes treffen auf die Deckenfläche 19 der Höhlung 17, die eine lichtlenkende Grenzfläche 21a darstellt. Lichtlenkende Grenzflächen 21a Kollimatoroptik 16 im Sinne der Erfindung sind also solche Grenzflächen, die gerade keine Totalreflektionsflächen ausbilden.
Ausweislich der 3 kann der LED eine Hauptabstrahlrichtung 23 zugeordnet werden. Diese verläuft bei dem Ausführungsbeispiel der 3 im wesentlichen parallel zu der auszuleuchtenden Wand 13. Die Hauptabstrahlrichtung 23 verläuft zugleich auch parallel zur zweiten Ebene E2.
Die Kollimatoroptik 16 weist weiter eine plane Lichtaustrittsfläche 22 auf, die bezogen auf die Hauptabstrahlrichtung 23 geneigt ist. Der Neigungswinkel ist in 4a mit γ bezeichnet und ist zwischen einem Normalenvektor der Lichtaustrittsfläche 22 der Kollimatoroptik 16 und der Hauptabstrahlrichtung 23 eingezeichnet.
Anders ausgedrückt, ist die Lichtaustrittsfläche 22 der Kollimatoroptik 16 auf die auszuleuchtende Wand 13 hin leicht gekippt.
Die Leuchte 10 der 4 umfasst ein Reflektorelement 24, das eine Reflektionsfläche 25 aufweist. Die Reflektionsfläche 25 ist entlang der Ebene E1, wie insbesondere aus 4a deutlich wird, gekrümmt ausgebildet.
Das Reflektorelement 24 ragt nur teilweise in den Gesamtlichtstrom hinein, der Kollimatoroptik 16 emittiert wird. Bei dem Ausführungsbeispiel der 4a treffen nur solche Anteile des Lichtstroms auf das Reflektorelement 24, die durch die Deckenwand 19 der Höhlung 17 in die Kollimatoroptik 16 eintreten.
Sämtliche Lichtanteile des von den LED's emittierten Lichtes, die durch die Seitenwandbereiche 18a, 18b eintreten, und den Totalreflektionsflächen 20a, 20b der Kollimatoroptik 16 zugeführt werden, passieren das Reflektorelement 24, gelangen also daran vorbei, und werden nicht reflektiert.
Wie aus der 4 deutlich wird, gibt es also einen Lichtanteil δ1, dem sogenannten Indirekt-Lichtanteil, der an der Reflektorfläche 25 des Reflektorelementes 24 reflektiert worden ist, und einen Direktlichtanteil δ2, der, ohne dass eine Reflektion an dem Reflektorfläche 25 stattgefunden hat, das Reflektorelement 24 passiert hat.
4 macht schematisch deutlich, dass die direkten Lichtanteile δ2 vornehmlich dafür verwendet werden, Abschnitte oder Bereiche 27 der auszuleuchtenden Wandfläche 13 auszuleuchten, die entfernt von der Leuchte 10 angeordnet sind. Die reflektierten Lichtanteile δ1 werden hingegen bei der erfindungsgemäßen Leuchte dafür verwendet, die Bereiche 26 der Gebäudefläche 13 auszuleuchten, die der Leuchte 10 benachbart oder unmittelbar benachbart angeordnet sind.
Dabei ist darauf hinzuweisen, dass die 4 nicht maßstäblich, sondern lediglich schematisch zu verstehen ist. Die Bereiche 27 der Gebäudefläche 13 sind, wie durch die abgebrochene Darstellung in der Skala der Wandfläche 13 angedeutet sein soll, tatsächlich sehr viel weiter über den oberen Zeichnungsrand hinaus angeordnet, als in 4 dargestellt.
Schließlich sei angemerkt, dass die direkten Lichtanteile δ2 und die Indirekt-Lichtanteile δ1 einander überlappen können, und in Summe die Gesamtlichtverteilung δ3 der Leuchte 10 bereit stellen können.
Schließlich ist ausweislich 4a darauf hinzuweisen, dass im Lichtweg des von der Kollimatoroptik 16 emittierten Lichtes ein Diffusorelement 28 angeordnet ist. Dieses ist nur leicht diffusiv wirkend ausgebildet, und führt zu einer Homogenisierung und einer Durchmischung des von der Kollimatoroptik 16 emittierten Lichtstroms.
Das Diffusorelement 28 ist derartig positioniert und ausgebildet, dass es dem Reflektorelement 24 sozusagen nachgeschaltet ist. Die Lichtanteile, die von dem Reflektorelement 24 reflektiert werden, treffen also erst nach ihrer Reflektion auf das Diffusorelement 28.
Weiter ist bemerkenswert, dass das Diffusorelement den gesamten von der Kollimatoroptik 16 emittierten Lichtstrom erfasst.
Das Diffusorelement 28 ist in 1 nicht dargestellt, um dem Betrachter der 1 einen Einblick auf die Lichtaustrittsfläche 22 der Kollimatoroptik 16 zu ermöglichen.
Wie sich insbesondere aus 4 ergibt, ist das Reflektorelement 24 derartig ausgebildet und an das Gehäuse 14 der Leuchte angebunden, dass eine äußere Fläche 29 des Reflektorelementes 24 bündig relativ zu der Gehäuseaußenseite 30 angeordnet ist. Bei weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung, die nicht dargestellt sind, tritt die äußerste Fläche 29 des Reflektorelementes 24 gegenüber der Außenseite 30 des Gehäuses 11 nach innen zurück.
Anzumerken ist dabei auch, dass gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung das Reflektorelement 24 in das Gehäuseteil 14a integriert ist. Die Reflektorfläche 25 kann also beispielsweise durch eine besondere Beschichtung des aus Kunststoff bestehenden Gehäuseteils 14a erreicht werden.
Von besonderer Bedeutung ist dabei, dass die Leuchte 10 zwei Gehäuseteile 14a, 14b umfasst, von denen eines aus durchsichtigem, transparaten Kunststoff gebildet ist, und die Kollimatoroptik 16 aufweist, und das andere Element 14a aus nicht-lichtdurchlässigem Kunststoff gefertigt ist, und in Folge einer besonderen Beschichtung eine reflektierende Reflektoroberfläche 25 aufweist.
Bei dem Ausführungsbeispiel der 6 bis 10 ist eine ähnliche Konstruktion und Geometrie, wie in dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 5 getroffen.
Hier ist allerdings eine geänderte Kollimatoroptik 16 und ein geändertes Reflektorelement 24 vorgesehen.
Die Leuchte der 6 bis 10 dient zur Ausleuchtung zweier vertikaler voneinander beabstandeter Gebäudeflächen 13a, 13b. Bei diesem Ausführungsbeispiel sei unter Bezugnahme auf die 9 angenommen, dass diese Leuchte 10 als Deckenleuchte eingesetzt ist, so dass die Außenseite 30 der Leuchte zu einer Deckenfläche 11 eines Gebäuderaumes 31 bündig angeordnet wird.
Der Gesamtlichtstrom, der von der Kollimatoroptik 16 emittiert wird, wird in Folge des V-förmigen Reflektorelementes 24 auf zwei Teillichtströme 35a, 35b aufgesplittet.
Die Leuchte ist insoweit bezüglich einer Mittelebene M im wesentlichen symmetrisch ausgebildet.
Dies gilt auch für die Kollimatoroptik 16 und auch für das Reflektorelement 24.
Das Reflektorelement 24 ist im wesentlich V-förmig ausgebildet, und erstreckt sich in Axialrichtung bzw. Längsrichtung R, das heißt quer zur Papierebene der 9. Das Reflektorelement 24 umfasst eine erste Reflektorfläche 25a und eine zweite Reflektorfläche 25b.
Beide Reflektorflächen sind entlang der Ebene E1 gekrümmt ausgebildet.
Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 5 ist bei dem Ausführungsbeispiel der 6 bis 10 vorgesehen, dass das Reflektorelement 24 mit seinen Reflektorflächen 25a, 25b vollständig in den Lichtstrom des von der Kollimatoroptik 16 emittierten Lichtes hineinragt. Zur Ausleuchtung der Wandflächen 13a, 13b werden also ausschließlich indirekte, das heißt reflektierte Lichtanteile verwendet.
Anders ausgedrückt, ist bei diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass der gesamte Lichtstrom, der von der Kollimatoroptik 16 emittiert wird, auf Reflektorflächen 25a, 25b trifft.
Dem gegenüber ist bei dem Ausführungsbeispiel der 11, einem dritten Ausführungsbeispiel, vorgesehen, dass das dort ebenfalls V-förmig ausgebildete Reflektorelement 24 nur teilweise in den von den Kollimatoroptik 16 emittierten Lichtstrom hineinragt. Dort werden reflektierte, das heißt indirekte Lichtanteile δ1 dafür verwendet, Abschnitte 26 der Wandfläche 13a auszuleuchten, die der Leuchte 10 benachbart sind. Direkte Lichtanteile δ2, die das Reflektorelement 24 passieren, ohne reflektiert zu werden, werden dazu eingesetzt, weit entfernt von der Leuchte 10 angeordnete Bereiche 27 der Gebäudefläche 13 auszuleuchten.
Auch bei Betrachtung der 11 wird deutlich, dass dort keine maßstäbliche Darstellung getroffen ist.
Die auszuleuchtende vertikale Wand 13 ist viel weiter von der Leuchte 10 beabstandet, als dargestellt, und die entfernt angeordneten Bereiche 27 der auszuleuchtenden Gebäudefläche 13 sind in Vertikalrichtung viel weiter von der Leuchte 10 beabstandet, als schematisch in 11 angedeutet.
Schließlich sei angemerkt, dass das Ausführungsbeispiel der Leuchte 10 gemäß 11 – wie gleichermaßen das Ausführungsbeispiel der 10 – als Doppel-Wandfluter ausgebildet ist und zwei einander gegenüber liegende vertikale Gebäudewände 13a, 13b ausleuchtet.
Bei Betrachtung der 10 wird deutlich, dass die Kollimatoroptik 16 – wie das vorbeschriebene Ausführungsbeispiel – über eine axial in Längsrichtung R langgestreckte Höhlung 17 verfügt, die im wesentlichen vertikal ausgerichtete Seitenwandflächen 18a und 18b und eine Deckenfläche 19 aufweist. Die Deckenfläche 19 ist bei dem Ausführungsbeispiel der 10 mit drei oder mehr Linsen bzw. Linsenabschnitten 36a, 36b, 36c versehen. Diese führen zu der gewünschten Bündelung des Lichtes bzw. zu der gewünschten Ablenkung.
Die Linsen bzw. Linsenabschnitte 36a, 36b, 36c können als Lentikularlinsen, das heißt zylindrische, langgestreckte Linsen mit einem beispielsweise kreisförmigen Querschnitt, ausgebildet sein.

Claims

Leuchte (10) zur Anbringung an einer Decke (11) oder an einem Boden (12) eines Gebäuderaumes (31) und zur homogenen Ausleuchtung wenigstens einer vertikal, oder im wesentlichen vertikal ausgerichteten, Gebäudefläche (13), umfassend wenigstens eine LED (15a, 15b, 15c) und eine dieser zugeordnete Kollimatoroptik (16), die das von der wenigstens einen LED emittierte Licht zumindest entlang einer ersten Ebene (E1) zu einer engen Lichtverteilung mit einem ersten Abstrahlwinkel (α) bündelt, wobei in den von der Kollimatoroptik emittierten Lichtstrom ein Reflektorelement (24) zumindest teilweise hineinragt, um zumindest einen ersten Teil des Gesamtlichtstromes auf Bereiche (26) der Gebäudefläche zu schaufeln, die der Leuchte benachbart angeordnet sind.
Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abstrahlungswinkel (α) weniger als 90° beträgt, insbesondere weniger als 80°, weiter insbesondere weniger als 70°, weiter insbesondere etwa 60° beträgt.
Leuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Anteil, insbesondere der überwiegende Anteil, des Gesamtlichtstromes das Reflektorelement (24) unreflektiert passiert.
Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der das Reflektorelement (24) passierende Anteil des Gesamtlichtstromes Bereiche (27) der Gebäudefläche (13) ausleuchtet, die entfernt von der Leuchte angeordnet sind.
Leuchte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reflektorelement (24) wenigstens eine entlang der ersten Ebene (E1) gekrümmte oder gewölbte Reflektionsfläche (25) aufweist.
Leuchte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollimatoroptik (16) entlang einer Axialrichtung (R) axial langgestreckt ausgebildet ist.
Leuchte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kollimatoroptik (16) mehrere LED's (15a, 15b, 15c) zugeordnet sind, die entlang der Axialrichtung (R) linear angeordnet sind.
Leuchte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollimatoroptik (16) eine, insbesondere langgestreckt ausgebildete, Höhlung (17) aufweist, innerhalb der die wenigstens eine LED (15a, 15b, 15c) angeordnet ist.
Leuchte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine LED (15a, 15b, 15c) entlang einer Hauptabstrahlrichtung (23) abstrahlt.
Leuchte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollimatoroptik (16) eine plane oder eine im wesentlichen plane Lichtaustrittsfläche (22) aufweist.
Leuchte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Lichtweg des von der Lichtaustrittsfläche (22) der Kollimatoroptik (16) emittierten Lichtes ein Diffusorelement (28) angeordnet ist.
Leuchte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollimatoroptik (16) entlang einer zweiten Ebene (E2), die zu der ersten Ebene (E1) senkrecht steht, eine gegenüber der ersten Lichtverteilung breitere, zweite Lichtverteilung generiert, mit einem zweiten Abstrahlungswinkel (β), der größer ist als der erste Abstrahlungswinkel (α).
Leuchte nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abstrahlungswinkel (β) mehr als 60° beträgt, insbesondere mehr als 70°, weiter insbesondere mehr als 80°, weiter insbesondere etwa 90° beträgt.
Leuchte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtaustrittfläche (22) der Kollimatoroptik (16) relativ zu der Hauptabstrahlrichtung (23) unter einem spitzen Winkel (γ) geneigt angeordnet ist.
Leuchte nach Anspruch 8 oder nach einem auf Anspruch 8 zurückbezogenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhlung (17) entlang einer Ebene (E1), die zu der ersten Ebene (E1) parallel ausgerichtet ist, einen Querschnitt aufweist, der bezogen auf die Hauptabstrahlrichtung (23) unsymmetrisch ausgebildet ist.
Leuchte nach Anspruch 8 oder nach einem auf Anspruch 8 zurückbezogenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhlung (17) von einer Deckenfläche (19) und zwei Seitenflächen (18a, 18b) bereitgestellt ist, wobei die Lichtanteile von der wenigstens einen LED (15a, 15b, 15c), die durch Seitenflächen (18a, 18b) in die Kollimatoroptik (16) eintreten, Totalreflektionsflächen (20a, 20b) zugeführt werden.
Leuchte nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtanteile, die auf das Reflektorelement (24) treffen, von Lichtanteilen bereitgestellt sind, die durch die Deckenfläche (19) der Höhlung (17) in die Kollimatoroptik (16) eingetreten sind.
Leuchte nach Anspruch 1 oder 2 oder nach einem der Ansprüche 5 bis 16, soweit diese nicht auf Anspruch 3 oder 4 zurückbezogen sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Reflektorelement (24) in den von der Kollimatoroptik (16) emittierten Lichtstrom vollständig hineinragt, um den gesamten Anteil des Gesamtlichtstromes zu reflektieren.
Leuchte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reflektorelement (24) im Querschnitt im wesentlichen V-förmig ausgebildet ist.
Leuchte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Höhlung (17) der Kollimatoroptik (16) zwei zueinander parallel ausgerichtete Reihen (32a, 32b) von LED's (15a, 15b, 15c) angeordnet sind.
Leuchte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollimatoroptik (16) einen Querschnitt aufweist, der relativ zu einer die Hauptabstrahlrichtung (23) der LED's umfassenden Mittelebene (M) spiegelsymmetrisch ausgebildet ist.