DE102013213870A1

DE102013213870A1 - Arrangement for emitting light

Info

Publication number: DE102013213870A1
Application number: DE102013213870.9A
Authority: DE
Inventors: Elmar Dünschede; Burkhard von Kloeden
Original assignee: Zumtobel Lighting GmbH Germany
Current assignee: Zumtobel Lighting GmbH Germany
Priority date: 2013-07-16
Filing date: 2013-07-16
Publication date: 2015-01-22
Also published as: WO2015007719A1; EP3042120A1; EP3042120B1

Abstract

Eine Anordnung zur Lichtabgabe (1) ist dazu ausgebildet, an einem sich in einer ersten Ebene ersteckenden Trägerelement, beispielsweise einer Raumdecke (102), befestigt zur werden und eine Fläche (110), welche sich in einer zweiten, sich im Wesentlichen senkrechte zur ersten Ebene erstreckenden zweiten Ebene befindet, auszuleuchten. Sie weist eine Lichtquelle (10), welche Licht in eine der zu beleuchtenden Fläche (110) abgewandte Richtung emittiert, sowie einen Reflektor (20) auf, der derart angeordnet und ausgebildet ist, dass die von der Lichtquelle (10) auftreffenden Lichtstrahlen im Wesentlichen gleichmäßig verteilt auf die zu beleuchtende Fläche (110) reflektiert werden.An arrangement for emitting light (1) is designed to be attached to a support element which extends in a first plane, for example a ceiling (102), and a surface (110) which extends in a second, substantially perpendicular to the first Level extending second level is to illuminate. It has a light source (10), which emits light in a direction away from the surface to be illuminated (110), and a reflector (20), which is arranged and formed such that the light rays from the light source (10) substantially evenly distributed on the surface to be illuminated (110) are reflected.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Lichtabgabe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, welche dazu ausgebildet ist, an einem sich in einer ersten Ebene erstreckenden Trägerelement, beispielsweise einer Raumdecke, befestigt zu werden und eine Fläche, welche sich in einer zweiten, sich im Wesentlichen senkrecht zur ersten Ebene erstreckenden zweiten Ebene befindet, auszuleuchten. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung einen sogenannten Wallwasher, der eine derartige Anordnung zur Lichtabgabe aufweist. The present invention relates to an arrangement for emitting light according to the preamble of claim 1, which is adapted to be attached to a in a first plane extending support element, such as a ceiling, and a surface, which in a second, substantially is perpendicular to the first plane extending second level, illuminate. Furthermore, the present invention relates to a so-called wallwasher, which has such an arrangement for emitting light.

Als Wallwasher werden Leuchten bezeichnet, die entsprechend ihrem Namen dazu dienen, Bereiche einer Wand zu beleuchten. Es handelt sich in der Regel um Deckeneinbauleuchten, welche derart ausgebildet sind, dass sie ihr Licht – im Gegensatz zu herkömmlichen Leuchten der Raumbeleuchtung – nicht primär nach unten abgeben sondern stattdessen stark asymmetrisch bzw. seitlich Licht abstrahlen, um einen schräg unterhalb der Leuchte befindlichen Bereich einer Wand zu beleuchten. Üblicherweise werden deshalb derartige Wallwasher im Deckenbereich in der Nähe einer Wand positioniert. Wallwashers are luminaires that according to their name serve to illuminate areas of a wall. These are generally recessed ceiling luminaires, which are designed such that they do not primarily emit their light - in contrast to conventional luminaires of the room lighting - downwards but instead radiate strongly asymmetrically or laterally light to an area located obliquely below the luminaire to illuminate a wall. Usually, such wallwashers are therefore positioned in the ceiling area in the vicinity of a wall.

Zum Erzeugen der stark asymmetrischen Lichtabgabe weisen Wallwasher, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, üblicherweise sogenannte Rinnenreflektoren auf. Diese Reflektoren sind derart ausgestaltet, dass sie das Licht in Richtung der zu beleuchtenden Wand werfen, wobei sich allerdings gezeigt hat, das die Helligkeitsverteilungen, die mit derartigen Rinnenreflektoren erzielt werden, ein starkes Maximum im zentralen Bereich der zu beleuchtenden Fläche aufweisen. Ausgehend von diesem Maximum tritt ein starker Helligkeitsabfall seitlich bzw. ober- und unterhalb hiervon auf, wobei nur verhältnismäßig wenig Spielraum besteht, Einfluss auf die Verteilung zu nehmen. To produce the highly asymmetrical light output, wallwashers, as known from the prior art, usually have so-called channel reflectors. These reflectors are designed such that they throw the light in the direction of the wall to be illuminated, although it has been found that the brightness distributions, which are achieved with such channel reflectors, have a strong maximum in the central region of the surface to be illuminated. Starting from this maximum, a strong decrease in brightness occurs laterally or above and below it, with only relatively little scope for influencing the distribution.

Da allerdings üblicherweise eine möglichst gleichmäßige Ausleuchtung eines zu beleuchtenden Bereichs gewünscht ist, liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabenstellung zu Grunde, eine neuartige Anordnung zur Lichtabgabe anzugeben, welche zur Verwendung in einem Wallwasher geeignet ist und die Möglichkeit eröffnet, effizient Einfluss auf die Helligkeitsverteilung nehmen zu können. Dabei soll insbesondere die Möglichkeit eröffnet werden, eine leuchtende Fläche möglichst gleichmäßig zu beleuchten. However, since usually the most uniform possible illumination of an area to be illuminated is desired, the present invention is based on the object to provide a novel arrangement for light output, which is suitable for use in a wall washer and opens the possibility to efficiently influence the brightness distribution can. In particular, the possibility should be opened to illuminate a luminous area as evenly as possible.

Die Aufgabe wird durch eine Anordnung zur Lichtabgabe, welche die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. The object is achieved by an arrangement for emitting light, which has the features of claim 1. Advantageous developments are the subject of the dependent claims.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Anordnung eine Lichtquelle aufweist, welche zunächst Licht in eine der zu beleuchtenden Fläche abgewandte Richtung emittiert. Darüber hinaus ist ein Reflektor vorgesehen, der derart angeordnet und ausgebildet ist, dass die von der Lichtquelle stammenden und auf den Reflektor auftretenden Lichtstrahlen im Wesentlichen gleichmäßig verteilt auf die zu beleuchtende Fläche zurückreflektiert werden. According to the invention, the arrangement has a light source which initially emits light in a direction away from the surface to be illuminated. In addition, a reflector is provided, which is arranged and designed such that the light rays originating from the light source and occurring on the reflector are reflected back substantially uniformly distributed onto the surface to be illuminated.

Erfindungsgemäß wird also eine Anordnung zur Lichtabgabe vorgeschlagen, welche dazu ausgebildet ist, an einem sich in einer ersten Ebene erstreckenden Trägerelement, beispielsweise einer Raumdecke, befestigt zu werden und eine Fläche, welche sich in einer zweiten, sich im Wesentlichen senkrecht zur ersten Ebene erstreckenden zweiten Ebene befindet, auszuleuchten, wobei die Anordnung aufweist:

• eine Lichtquelle, welche Licht in eine der zu beleuchtenden Fläche abgewandte Richtung emittiert, sowie
• einen Reflektor, der derart angeordnet und ausgebildet ist, dass die von der Lichtquelle auftreffenden Lichtstrahlen im Wesentlichen gleichmäßig verteilt auf die zu beleuchtende Fläche reflektiert werden.

According to the invention, therefore, an arrangement for emitting light is proposed, which is designed to be fastened to a support element extending in a first plane, for example a ceiling, and a surface which extends in a second, substantially perpendicular to the first plane Plane is to illuminate, the arrangement comprising:

A light source, which emits light in a direction away from the surface to be illuminated, as well as
A reflector, which is arranged and designed such that the light beams incident from the light source are reflected substantially uniformly distributed on the surface to be illuminated.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist also vorgesehen, dass sämtliches von der Lichtquelle emittierte Licht nur im Rahmen einer Rückreflektion auf die zu beleuchtende Fläche gerichtet wird. Es hat sich gezeigt, dass hierbei deutlich effizienter Einfluss auf die Helligkeitsverteilung genommen werden kann und insbesondere die Möglichkeit eröffnet wird, im Falle der Nutzung der Anordnung in einem Wallwasher einen Wandbereich sehr gleichmäßig auszuleuchten. In the solution according to the invention, it is thus provided that all the light emitted by the light source is directed to the surface to be illuminated only in the context of a back reflection. It has been shown that this can significantly more efficient influence on the brightness distribution can be taken and in particular the possibility is opened, in the case of using the arrangement in a wall washer illuminate a wall area very evenly.

Vorzugsweise ist hierbei vorgesehen, dass die Lichtquelle eine einzelne leuchtende Fläche bildet, wobei insbesondere die Lichtquelle durch eine oder mehrere LEDs gebildet sein kann. Diese eine oder mehrere LEDs sind dann vorzugsweise von einem Farbkonversionsmaterial überdeckt, sodass einerseits sichergestellt ist, dass Licht in der gewünschten Farbe abgegeben wird, andererseits keine individuellen, einzelnen leuchtenden Lichtpunkte erkennbar sind, die zu lokalen Helligkeitsmaxima auf der zu beleuchtenden Fläche führen könnten. Die Lichtquelle ist dabei vorzugsweise in einer Ebene ausgerichtet, welche im Wesentlichen parallel zu der zweiten Ebene, also zu der zu beleuchtenden Fläche ausgerichtet ist. Sie ist allerdings aufgrund des Prinzips der Rückreflektion von der zu beleuchtenden Fläche abgewandt. Preferably, it is provided that the light source forms a single luminous surface, wherein in particular the light source can be formed by one or more LEDs. These one or more LEDs are then preferably covered by a color conversion material, so that on the one hand ensures that light is delivered in the desired color, on the other hand no individual, individual luminous points of light are visible, which could lead to local brightness maxima on the surface to be illuminated. The light source is preferably aligned in a plane which is aligned substantially parallel to the second plane, ie to the surface to be illuminated. However, it is facing away from the surface to be illuminated due to the principle of back reflection.

Der Reflektor selbst ist wie bereits erwähnt derart ausgebildet, dass die zu beleuchtende Fläche mit einer gleichmäßigen Helligkeit ausgeleuchtet wird. Es handelt sich dabei insbesondere um einen sogenannten Freiformreflektor, der die entsprechenden lichttechnischen Eigenschaften aufweist. Ferner ist der Reflektor zumindest in einer Richtung, vorzugsweise in zwei aufeinander senkrecht stehenden Richtungen gekrümmt, so dass tatsächlich in beiden Richtungen effizient Einfluss auf die Helligkeitsverteilung genommen werden kann. The reflector itself is, as already mentioned, designed such that the surface to be illuminated is illuminated with a uniform brightness. It is in particular one so-called free-form reflector, which has the appropriate photometric properties. Further, the reflector is curved at least in one direction, preferably in two mutually perpendicular directions, so that in fact can be effectively influenced in both directions influence on the brightness distribution.

Die erfindungsgemäße Anordnung zur Lichtabgabe kommt wie bereits erwähnt insbesondere in sogenannten Wallwashern zum Einsatz. Dabei kann ein entsprechend ausgebildeter Wallwasher vorzugsweise als sogenannte Deckeneinbauleuchte ausgeführt sein, welche also im Bereich einer Decke montiert wird, wobei dann lediglich Teile des Reflektors im monierten Zustand der Leuchte über die Unterseite der Decke überstehen. As already mentioned, the arrangement according to the invention for emitting light is used in particular in so-called wallwashers. In this case, a suitably trained Wallwasher preferably be designed as a so-called ceiling light, which is thus mounted in the area of a ceiling, in which case only parts of the reflector in the fitted state of the lamp survive on the underside of the ceiling.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert werden. The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings.

Die einzige 1 zeigt hierbei schematisch den Aufbau eines Wallwashers mit einer erfindungsgemäßen ausgestalteten Anordnung zur Lichtabgabe. The only 1 shows schematically the construction of a Wallwashers with an inventive arrangement designed to emit light.

Die Schnittdarstellung von 1 verdeutlicht sowohl den Aufbau der erfindungsgemäßen Anordnung als auch die Beleuchtungsaufgabe, die mit Hilfe der erfindungsgemäßen Anordnung gelöst werden soll. Dargestellt ist der seitliche Bereich eines Raums 100, der durch ein Wand 101 sowie eine Decke 102 an dessen Oberseite begrenzt wird. In diesem seitlichen Bereich der Decke 102 befindet sich ein sogenannter Wallwasher 50 mit einer erfindungsgemäß ausgestalteten Anordnung zur Lichtabgabe, welche allgemein mit dem Bezugszeichen 1 versehen ist. Das von der Anordnung 1 abgegebene Licht soll dabei einen bestimmten festgelegten Bereich 110 der Wand 101 beleuchten, wobei der Bereich 110 vorzugsweise über seine gesamte Höhe hinweg möglichst in gleicher Helligkeit erscheinen soll. Gleiches gilt vorzugsweise auch in horizontaler Richtung bzw. in einer Richtung senkrecht zur Zeichenebene, so dass letztendlich der zu beleuchtende Bereich 110 insgesamt gesehen beispielsweise rechteckig oder ellipsenförmig ausgebildet ist und gleichmäßig hell erscheinen soll. The sectional view of 1 illustrates both the structure of the arrangement according to the invention and the lighting task to be solved by means of the inventive arrangement. Shown is the lateral area of a room 100 passing through a wall 101 as well as a blanket 102 is limited at the top. In this side area of the ceiling 102 there is a so-called wallwasher 50 with an inventively designed arrangement for emitting light, which generally with the reference numeral 1 is provided. That of the arrangement 1 emitted light should thereby a certain specified range 110 the Wall 101 illuminate the area 110 preferably over its entire height as possible to appear in the same brightness. The same applies preferably also in the horizontal direction or in a direction perpendicular to the drawing plane, so that ultimately the area to be illuminated 110 seen in total, for example, rectangular or elliptical and should appear evenly bright.

Um diese angestrebte Helligkeitsverteilung auf der Wand 101 erzielen zu können, ist die erfindungsgemäße Anordnung in spezieller Weise aufgebaut und weist hierzu als wesentliche Komponenten eine möglichst großflächige Lichtquelle 10 sowie der Lichtquelle 10 gegenüberliegen einen Reflektor 20 auf. To achieve this desired brightness distribution on the wall 101 To be able to achieve the arrangement according to the invention is constructed in a special way and has for this purpose as essential components as large as possible light source 10 as well as the light source 10 opposite to a reflector 20 on.

Bei der Lichtquelle 10 handelt es sich insbesondere um eine Lichtquelle auf LED-Basis, wobei vorzugsweise eine einzige zusammenhängende Lichtemissionsfläche gebildet wird. Das heißt, es kommen eine oder mehrere LEDs zum Einsatz wobei bei der Verwendung mehrerer LEDs diese möglichst eng aneinander liegend angeordnet sein sollten und ferner vorzugsweise von einem Farbkonversionsmaterial gemeinsam überdeckt sind. Dieses Farbkonversionsmaterial, welches auch bei der Nutzung einer einzigen LED zum Einsatz kommt, dient einerseits dazu, die spektrale Verteilung des von der bzw. den LEDs abgegebenen Lichts in gewünschter Weise zu beeinflussen, um beispielsweise Weißlicht einer vorgegebenen Farbtemperatur zu erzielen, andererseits wird verhindert, dass im Falle mehrerer LEDs diese individuelle, im Wesentlichen punktförmige Lichtquellen darstellen, welche ggf. zu Variationen in der Helligkeit des zu beleuchtenden Bereichs 110 führen könnten. At the light source 10 In particular, it is an LED-based light source, preferably forming a single coherent light emitting surface. This means that one or more LEDs are used, wherein when using a plurality of LEDs, these should be arranged as close as possible to each other and, moreover, they are preferably jointly covered by a color conversion material. This color conversion material, which is also used when using a single LED, serves on the one hand to influence the spectral distribution of the light emitted by the or the LEDs in a desired manner, for example, to achieve white light of a predetermined color temperature, on the other hand prevents in the case of a plurality of LEDs, these represent individual, essentially punctiform light sources, which possibly lead to variations in the brightness of the area to be illuminated 110 could lead.

Die Anordnung der Lichtquelle 10 ist dabei derart, dass diese im Wesentlichen parallel zur Wand 101 bzw. zu dem zu beleuchtenden Bereich 110 ausgerichtet und von der Wand 101 abgewandt ist, wobei zum Erzielen einer möglichst flachen Bauweise die LED-Chips ferner vorzugsweise in der sogenannten Chip-on-Board Technologie ausgeführt bzw. montiert sind. Die Lichtquelle 10 ist ferner mit einem nicht näher dargestellten Kühlkörper gekoppelt, um die während des Betriebs auftretende Wärme effizient abführen zu können. The arrangement of the light source 10 is such that they are substantially parallel to the wall 101 or to the area to be illuminated 110 aligned and from the wall 101 is turned away, wherein to achieve a flat construction as possible, the LED chips are also preferably designed or mounted in the so-called chip-on-board technology. The light source 10 is also coupled to a heat sink, not shown, in order to dissipate the heat occurring during operation efficiently.

Die Anordnung und Ausrichtung der Lichtquelle 10 führt dazu, dass die abgegebenen Lichtstrahlen zunächst nicht auf die Wand 101 treffen. Stattdessen werden diese erst durch den Reflektor 20 derart rückreflektiert, dass sie letztendlich den zu beleuchtenden Bereich 110 beleuchten. Durch dieses Prinzip der indirekten Beleuchtung ist gewährleistet, dass die Lichtverteilung auf der zu beleuchtenden Wand 110 in erster Linie durch den Reflektor 20 bestimmt wird, was wiederum bedeutet, dass durch die entsprechende Gestaltung des Reflektors 20 die Helligkeitsverteilung in nahezu beliebiger Weise verändert werden kann. Insbesondere kann die Form des Reflektors 20 derart gewählt werden, dass die oben erwähnte angestrebte gleichmäßige Helligkeit des zu beleuchtenden Bereichs 110 erzielt wird. The arrangement and orientation of the light source 10 causes the emitted light rays initially not on the wall 101 to meet. Instead, they are only through the reflector 20 reflected back so that they ultimately the area to be illuminated 110 illuminate. This principle of indirect lighting ensures that the light distribution on the wall to be illuminated 110 primarily through the reflector 20 is determined, which in turn means that by the appropriate design of the reflector 20 the brightness distribution can be changed in almost any way. In particular, the shape of the reflector 20 be chosen such that the above-mentioned desired uniform brightness of the area to be illuminated 110 is achieved.

Der Reflektor 20 ist dabei vorzugsweise in Form eines sogenannten Freiformreflektors ausgebildet, das heißt, seine Form beruht nicht auf einer einzelnen, die gesamte Form des Reflektors beschreibenden mathematischen Gleichung sondern wurde durch Modellierung einzelner Flächenabschnitte derart optimiert, dass die Beleuchtungsaufgabe gelöst wird. Grundsätzlich weist hierbei der Reflektor 20 wie dargestellt eine Krümmung auf, wobei für den Fall, dass die zu beleuchtende Fläche 110 auch in horizontaler Richtung begrenzt sein soll bzw. auch in horizontaler Richtung Einfluss auf die Verteilung genommen werden soll, vorzugsweise auch in dieser Richtung eine entsprechende Krümmung des Reflektors 20 vorliegt. Letztendlich kann also mit dem dargestellten, verhältnismäßig einfachem Aufbau sehr effizient Einfluss auf die Helligkeitsverteilung genommen werden. The reflector 20 is preferably in the form of a so-called freeform reflector, that is, its shape is not based on a single, the entire shape of the reflector descriptive mathematical equation but was optimized by modeling individual surface sections such that the lighting task is solved. Basically, in this case, the reflector 20 as shown, a curvature, wherein in the event that the surface to be illuminated 110 should also be limited in the horizontal direction or in the horizontal direction influence on the distribution should be taken, preferably in this direction, a corresponding curvature of the reflector 20 is present. Ultimately, therefore, can be taken very efficiently influence the brightness distribution with the illustrated, relatively simple structure.

Eine weitere Besonderheit der erfindungsgemäßen Anordnung 1 besteht auch darin, dass im Falle der Nutzung als Wallwasher 50 wie dargestellt die Komponenten der Leuchte im Wesentlichen versenkt in der Decke 102 des Raums 100 angeordnet werden können. Lediglich der untere Abschnitt des Reflektors 20 steht hierbei über die Deckenunterseite 102 über, was der Leuchte im montierten Zustand darüber hinaus auch ein interessantes Erscheinungsbild verleiht. Der Durchmesser des Reflektors 20 kann dabei entsprechend der Beleuchtungsaufgabe gewählt werden, wobei ein typischer Wert hierfür im Bereich von etwa 115 mm liegt. Damit weist die erfindungsgemäße Anordnung zur Lichtabgabe also äußerst kompakte Bauweise auf, wodurch das Erscheinungsbild zusätzlich verbessert wird. Another special feature of the arrangement according to the invention 1 is also that in case of use as a wallwasher 50 As shown, the components of the lamp essentially sunk in the ceiling 102 of the room 100 can be arranged. Only the lower part of the reflector 20 stands here on the ceiling underside 102 beyond, which also gives the luminaire an interesting appearance when mounted. The diameter of the reflector 20 can be selected according to the lighting task, with a typical value for this in the range of about 115 mm is located. Thus, the inventive arrangement for light output so extremely compact design, whereby the appearance is further improved.

Claims

Arrangement for emitting light ( 1 ) which is designed to be attached to a support element which extends in a first plane, for example a ceiling ( 102 ), to be attached to and an area ( 110 ), which is in a second, substantially perpendicular to the first plane extending second plane, illuminate, the arrangement ( 1 ): a light source ( 10 ), which light into one of the surface to be illuminated ( 110 ) emitted away direction, and • a reflector ( 20 ), which is arranged and designed such that the light source ( 10 ) incident light rays substantially evenly distributed on the surface to be illuminated ( 110 ) are reflected.

Arrangement for emitting light according to claim 1, characterized in that the light source ( 10 ) forms a single luminous surface.

Arrangement for emitting light according to claim 2, characterized in that the light source ( 10 ) is formed by one or more LEDs.

Arrangement for emitting light according to claim 3, characterized in that the one or more LEDs are covered by a color conversion material.

Arrangement for emitting light according to one of claims 2 to 4, characterized in that the light source ( 20 ) is aligned in a plane that is substantially parallel to the second plane.

Arrangement for emitting light according to one of the preceding claims, characterized in that the reflector ( 20 ) is designed as a free-form reflector.

Arrangement for emitting light according to one of the preceding claims, characterized in that the reflector ( 20 ) has a curvature in at least one direction, preferably in two mutually perpendicular directions.

Wallwasher ( 50 ) with a device for emitting light according to one of the preceding claims.

Wallwasher according to claim 8, characterized in that it is designed as a recessed ceiling light, wherein only parts of the reflector ( 20 ) in the assembled state over the underside of the ceiling.