DE102022102722A1

DE102022102722A1 - Leuchte zur Ausleuchtung eines Flächenstücks

Info

Publication number: DE102022102722A1
Application number: DE102022102722.8A
Authority: DE
Inventors: Matthias Bremerich
Original assignee: Erco GmbH
Current assignee: Erco GmbH
Priority date: 2022-02-04
Filing date: 2022-02-04
Publication date: 2023-08-10

Abstract

Die Erfindung betrifft u.a. eine Leuchte (10) zur Ausleuchtung eines Flächenstücks (41) einer Gebäudefläche (12), umfassend eine Lichtquelle mit wenigstens einer LED (17), und einen Reflektor (18), der das von der LED (17) emittierte Licht reflektiert und auf das auszuleuchtende Flächenstück (41) wirft, wobei der Reflektor (18) eine Reflektorfläche (40) umfasst, die in zwei äußere Segmente (37, 38) und ein dazwischen angeordnetes mittleres Segment (36) unterteilt ist, wobei die Reflektorfläche (40) entlang einer durch das mittlere Segment (36) verlaufenden Mittelebene (39) symmetrisch ausgebildet ist, wobei das mittlere Segment (36) mit den beiden äußeren Segmenten (37, 38) jeweils entlang eines gratartig zu der Lichtquelle (17) hin vorstehenden Bereiches (43) verbunden ist, wobei das mittlere Segment (36) derart gewölbt ist, dass es die einfallenden Lichtanteile auf einen mittleren Bereich (44) des Flächenstücks (41) wirft, und wobei jedes der beiden äußeren Segmente (37, 38) derart gewölbt ist, dass es die einfallenden Lichtanteile etwa auf eine Hälfte (46a, 46b) des Flächenstücks (41) wirft.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leuchte zur Ausleuchtung eines Flächenstücks nach Anspruch 1.
Leuchten zur Ausleuchtung eines Flächenstücks einer Gebäudefläche werden von der Anmelderin seit mehr als sieben Jahrzehnten entwickelt und gefertigt.
Derartige Leuchten werden auch als Gebäudeleuchten oder Architekturleuchten bezeichnet, und dienen zum Beispiel der Wandflutung.
Eine der vorliegenden Erfindung nahekommende Leuchte ist in der deutschen Patenanmeldung DE 10 2016 123 006 A1 der Anmelderin beschrieben. Die dort als Wandfluter ausgebildete Leuchte umfasst einen Reflektor mit zwei Schalenteilen um den sogenannten COA-Effekt zu vermindern, zu verhindern oder auszugleichen.
Als COA-Effekt (COA = color over angle) wird die räumliche Verteilung des von einer Hochleistungs-LED emittierten Lichts unter Berücksichtigung des Farbspektrums einer Hochleistungs-LED verstanden. Diese Farbspektralverteilung ist anisotrop, d.h. entlang unterschiedlicher räumlicher Bereiche werden Lichtanteile unterschiedlicher Farbspektren emittiert.
Ausgehend von der bekannt gewordenen Leuchte gemäß der eingangs beschriebenen Patenanmeldung besteht die Aufgabe der Erfindung darin, die bekannte Leuchte derart weiter zu entwickeln, dass sie die Möglichkeit bietet, den COA-Effekt weiter zu reduzieren. Insbesondere soll die weiter entwickelte Leuchte die Möglichkeit bieten, bei Betrachtung überlagernder Lichtverteilungen von mehreren, nebeneinander angeordneten Leuchten auf einer Gebäudefläche eine in farblicher Hinsicht hohe Homogenität zu erreichen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1.
Das Prinzip der Erfindung besteht im Wesentlichen darin, der Leuchte einen Reflektor mit einer Reflektorfläche zuzuordnen, die in drei Segmente unterteilt ist, oder die zumindest drei Segmente aufweist. Zu den drei Segmenten gehören zwei äußere Segmente und ein dazwischen angeordnetes mittleres Segment.
Der Reflektor ist also dreischalig ausgebildet oder insbesondere dreischalig ausgebildet.
Die Reflektorfläche ist symmetrisch ausgebildet, wobei die Symmetrie bezüglich einer Mittelebene besteht:

Die Mittelebene verläuft mittig durch das mittlere Segment.
Die Reflektorfläche ist entlang der drei Segmente derartig ausgebildet, dass das auf das mittlere Segment einfallende Licht nur auf einen mittleren Bereich des auszuleuchtenden Flächenstücks geworfen wird.

Die Reflektorfläche der beiden äußeren Segmente ist jeweils derartig gewölbt und ausgebildet, dass die darauf einfallenden Lichtanteile jeweils auf etwa nur eine Hälfte des Flächenstücks geworfen werden. Das linke, äußere Segment leuchtet somit etwa die linke Hälfte des auszuleuchtenden Flächenstückes aus und das rechte, äußere Segment leuchtet etwa die rechte Hälfte des auszuleuchtenden Flächenstücks aus.
Das mittlere Segment ist mit den beiden äußeren Segmenten jeweils entlang eines Bereiches verbunden, der gratartig ausgebildet ist und zu der Lichtquelle hin vorsteht. Es ist also im Verbindungsbereich zwischen dem mittleren Segment und jeweils einem äußeren Segment eine schmale, längliche Erhebung vorgesehen, die nach Art eines Bergrückens ausgebildet ist.
Die erfindungsgemäße Leuchte ermöglicht einen Einsatz von Hochleistungs-LEDs, die ein gewisses, anisotropes, gegebenenfalls, herstellerabhängiges, spektrales Abstrahlverhalten zeigen. Dies bedeutet, dass von der LED entlang unterschiedlicher Raumwinkel Lichtanteile mit unterschiedlichen spektralen Lichtzusammensetzungen abgegeben werden. Anders ausgedrückt weisen in Abhängigkeit der Raumwinkel die abgegebenen Lichtanteile unterschiedliche Farbtemperaturen auf.
Zum Zwecke einer leicht verständlichen Betrachtung, soll im folgenden näherungsweise davon ausgegangen werden, dass die LED erste Lichtanteile emittiert die näherungsweise eine eher rote spektrale Farbverteilung aufweisen, zweite Lichtanteile emittiert, die näherungsweise eher eine grüne, spektrale Farbverteilung aufweisen, und dritte Lichtanteile emittiert die näherungsweise eher eine blaue, spektrale Farbverteilung aufweisen. Der Einfachheit halber wird in der vorliegenden Patentanmeldung von roten Lichtanteilen, grünen Lichtanteilen oder blauen Lichtanteilen gesprochen.
Gemeint ist damit, dass die jeweiligen Lichtanteile teilweise rote spektrale Lichtanteile, teilweise grüne spektrale Lichtanteile oder teilweise blaue spektrale Lichtanteile aufweisen, dies jeweils in Relation und im Unterschied zu den übrigen Lichtanteilen. Grüne Lichtanteile sind also z.B. „grüner“ als blaue Lichtanteile oder „grüner“ als rote Lichtanteile und rote Lichtanteile sind „roter“ als grüne Lichtanteile oder „roter“ als blaue Lichtanteile. Anders ausgedrückt, weisen grüne Lichtanteile eine spektrale Verteilung auf, oder eine Farbtemperatur, die stellenweise oder in der Tendenz oder insgesamt eher grünem Licht entspricht oder grünem Licht angenähert ist, als blauem Licht, wobei diese Unterschiede insbesondere bei Vergleich zu den blauen Lichtanteilen deutlicher werden.
Bei einer Hochleistungs-LED, die in Summe und in Mischung Weißlicht einer vorgegebenen Farbtemperatur von z.B. 4000 K emittiert, können entlang unterschiedlicher Raumwinkelbereiche Lichtanteile emittiert werden, die Abweichungen in der Farbtemperatur hin zu höheren Farbtemperaturen von z.B. 4500 K oder hin zu niedrigen Farbtemperaturen von z.B. 3500 K aufweisen.
Das Prinzip der Erfindung ist nun wie folgt:

Die Erfindung erkennt zunächst, dass sich entlang der unterschiedlichen Raumwinkel, des von der LED emittierten Lichtes, ein Farbspektralverhalten zeigt. Des Weiteren erkennt die Erfindung, dass erfindungsgemäß ein Reflektor mit einer besonderen Reflektorfläche bereitgestellt werden kann, mit dem eine Reflexion der unterschiedlich farbigen Lichtanteile auf eine so optimierte und geeignete Weise erfolgt, dass auf der auszuleuchtenden Wand bzw. auf dem auszuleuchtenden Flächenstück eine höchst homogene, insbesondere farblich höchst homogene Lichtverteilung bereitgestellt wird.

Die von dem mittleren Segment eingefangenen oder auf dieses Segment einfallenden Lichtanteile, weisen eher einen Charakter blauen Lichtes auf. Diese Lichtanteile, die von der LED im Wesentlichen radial innen, also im Wesentlichen orthogonal zu einer Anordnungsfläche der LED, also zu deren Platine, emittiert werden oder jedenfalls nur unter einem geringen Winkel zu dem Normalenvektor emittiert werden, werden infolge einer Reflexion an dem mittleren Segment nur auf einen mittleren Bereich des auszuleuchtenden Flächenstücks hin geworfen. Der mittlere Bereich kann bezogen auf die gesamte Breite des auszuleuchtenden Flächenstücks auf der Wand z.B. etwa 2/3 der Breite betragen. Insbesondere werden diese blauen Lichtanteile aber nicht bis zu den äußeren seitlichen Rändern des auszuleuchtenden Flächenstücks hin gelenkt.
Die eher roten Lichtanteile werden bezogen auf die LED unter einem eher geringen Neigungswinkel, insbesondere unter einem niedrigen Neigungswinkel gegenüber der LED-Platine, also randseitig, oder radial außen, emittiert. Diese Lichtanteile werden von den beiden äußeren Segmenten eingefangen und mischen sich auf der auszuleuchtenden Gebäudefläche mit den blauen Lichtanteilen.
Die grünen Lichtanteile werden von der LED näherungsweise entlang von Raumwinkelbereichen emittiert, die etwa mittig, insbesondere etwa radial mittig, zwischen den roten Lichtanteilen und den blauen Lichtanteilen liegen, also näherungsweise etwa um einen 45° Winkel herum, relativ zu der Platine. Die grünen Lichtanteile werden von den beiden äußeren Segmenten eingefangen und von diesen zu den seitlichen äußeren Rändern des auszuleuchtenden Flächenstücks hin geworfen.
Es findet also infolge einer Reflexion der grünen Lichtanteile und der roten Lichtanteile an den äußeren Segmenten des Reflektors ein Richtungstausch dieser Lichtanteile statt, so dass radial innere, emittierte grüne Lichtanteile bezogen auf das Flächenstück nach außen reflektiert werden und radial äußere emittierte, rote Lichtanteile bezogen auf das Flächenstück nach innen reflektiert werden.
Die Reflektorflächen der Segmente sind derartig ausgebildet, dass jeweils ein äußeres Segment etwa eine Hälfte des auszuleuchtenden Flächenstückes ausleuchtet.
Das linke, äußere Segment leuchtet demzufolge etwa die linke Hälfte des auszuleuchtenden Flächenstückes mit grünen und roten Lichtanteilen aus.
Das rechte, äußere Segment leuchtet demzufolge etwa die rechte Hälfte des auszuleuchtenden Flächenstückes mit grünen und roten Lichtanteilen aus.
Die besondere Gestaltung der Reflektorfläche ermöglicht insbesondere zusammen mit dem beschriebenen Radialtausch der Lichtanteile das Folgende:

Die blauen Lichtanteile werden im mittleren Bereich des Flächenstückes überwiegend mit den roten Lichtanteilen farblich homogen durchmischt.
Die grünen Lichtanteile sind in der Tendenz eher randseitig auf dem Flächenstück angeordnet.

Dies ermöglicht eine Erzielung einer besonders optimierten, farblich homogenen Lichtverteilung. Die Summenlichtverteilung oder Gesamtlichtverteilung auf der auszuleuchtenden Gebäudefläche kann auf diese Weise homogenes weißes Licht generieren, ohne dass z.B. farbige Flecken oder Ränder auf dem auszuleuchtenden Flächenstück erkennbar sind.
Insbesondere, wenn Lichtverteilungen unterschiedlicher Leuchten miteinander überlappen, können auch die Überlappungsbereiche derartig gehalten werden, dass dort keine Farbeffekte auf der auszuleuchtenden Gebäudefläche zu erkennen sind. Der beschriebene COA-Effekt wird damit vollständig verhindert.
Gerade in Überlappungsbereichen treten bei Leuchten des Standes der Technik mit einer nicht perfekten, farblichen Homogenität Verstärkungen der Inhomogenität auf, wenn z.B. farbliche Randbereiche einander überlagern.
Darüber hinaus bzw. alternativ ermöglicht die erfindungsgemäße Anordnung von zwei äußeren Segmenten und einem mittleren Segment eine Optimierung der Lichtverteilung derart, dass bei Bedarf beispielsweise fokale Schwerpunkte auf dem auszuleuchtenden Gebäudestück generiert werden können. Die Unterteilung der Reflektorfläche in drei Segmente bietet bei der Gestaltung der Reflektorfläche zur Erzielung einer ganz besonderen, bestimmten Lichtverteilung, mit fokalen Schwerpunkten erhebliche Vorteile gegenüber einer Reflektorfläche, die in nur zwei Segmente unterteilt ist, wie sie in der eingangs erwähnten Patentanmeldung der Anmelderin beschrieben ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Leuchte ein Gehäuse, das zur deckenseitigen Anbringung oder zur bodenseitigen Anbringung ausgebildet ist. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht eine optimierte Positionierung der Leuchte in dem Gebäuderaum, der das auszuleuchtende Flächenstück auf seiner Gebäudefläche aufweist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Leuchte ein Gehäuse, das derart ausgebildet ist, dass es bündig zu einer von einer Gebäudedecke oder von einem Gebäudeboden bereitgestellten Anbringungsfläche anbringbar ist, oder gegenüber einer Anbringungsfläche rückspringend anbringbar ist. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht eine optimierte Positionierung einer erfindungsgemäßen Leuchte in einem Gebäuderaum.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Leuchte dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchte zur Ausleuchtung einer vertikalen, insbesondere hohen Wand ausgebildet ist. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht eine optimierte Wandflutung.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Leuchte dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchte als Wandfluter ausgebildet ist. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht einen herkömmlichen Einsatz der erfindungsgemäßen Leuchte.
Die erfindungsgemäße Leuchte kann auch als Deckenfluter oder auch als Bodenfluter ausgebildet sein. Im Falle eines Einsatzes als Deckenfluter kann die Leuchte in einer vertikalen Wand oder einem Boden eingebaut sein.
Für den Fall, dass die Leuchte als Bodenfluter ausgebildet ist, kann die Leuchte in der Decke oder in einer vertikalen Wand angeordnet sein.
Nachfolgend, und auch in der späteren Figurenbeschreibung wird die erfindungsgemäße Leuchte anhand des Beispiels einer bodenseitig anzubringenden wandflutenden Leuchte beschrieben. Dem Fachmann ist deutlich, dass für die erwähnten alternativen Anordnungen analoge Überlegungen und Betrachtungen Geltung finden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Leuchte dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchte mehrere, in Reihe angeordnete Reflektoren aufweist. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht eine Erzielung einer optimierten Lichtverteilung.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Leuchte dadurch gekennzeichnet, dass die LED in der Mittelebene angeordnet ist. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht eine einfache Konstruktion einer erfindungsgemäßen Leuchte.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Leuchte dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor von einem Kunststoffspritzgussteil gebildet ist, das auf seiner Innenseite mit einer hochreflektiven Beschichtung versehen ist. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht eine besonders einfache Konstruktion.
Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf eine Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 9.
Gemäß dieser Erfindung sind mehrere Leuchten der zuvor beschriebenen Art farblich in Reihe angeordnet. Hierdurch kann auch eine lange Gebäudewand, und damit einen sehr breit ausgebildetes auszuleuchtendes Flächenstück, homogen ausgeleuchtet werden.
In den Inhalt der vorliegenden Patentanmeldung wird der gesamte Offenbarungsgehalt der eingangs zitierten deutschen Patentanmeldung DE 10 2016 123 006 A1 der Anmelderin zur Vermeidung von Wiederholungen mit eingeschlossen, dies explizit auch zu dem Zweck, Merkmale der eingeschlossenen Anmeldung in die Ansprüche der vorliegenden Patentanmeldung mit aufzunehmen.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nicht zitierten Unteransprüchen so wie anhand der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele. Darin zeigen:

1 In einer teilgeschnittenen, schematischen vereinfachten Ansicht ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leuchte zur Ausleuchtung einer abgebrochen dargestellten vertikalen Gebäudewand in einer Einbausituation in einer Bodenwand,
2 In einer schematischen, teilgeschnittenen Prinzipdarstellung ein Ausführungsbeispiel eines Reflektors der Leuchte der 1 in Alleindarstellung, wobei der Reflektor im Längsschnitt dargestellt ist, sowie eine LED, wobei das von der LED emittierte Licht von dem Reflektor reflektiert wird, unter schematischer Darstellung des Strahlenganges,
3 den Reflektor und die LED der 2 mit dem Strahlengang in einer perspektivischen, schematischen Innennsicht, etwa entlang Ansichtspfeil III in 2,
4 den Reflektor der 2 in einer schematischen Draufsicht, etwa entlang Ansichtspfeil IV in 2,
5 in einer schematischen Prinzipskizze ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leuchte unter Veranschaulichung des emittierten Strahlengangs, unter Betrachtung eines Fernfeldes des Strahlengangs, sowie eine auszuleuchtende Gebäudefläche,
6 den Reflektor der 4 schematisch, etwa entlang der Schnittlinie VI-VI in 4 und in einer schematischen Prinzipdarstellung den Strahlengang des Reflektors im Nahfeld, zur Veranschaulichung der unterschiedlich farbigen Lichtanteile,
6a den Reflektor der 6 und den Strahlengang in vergrößerter Einzeldarstellung, etwa gemäß Teilkreis Via in 6,
7 in einer Darstellung vergleichbar der Darstellung der 6 einen Reflektor und den von der LED emittierten Strahlengang,
8 in einer schematischen Prinzipdarstellung die auf dem auszuleuchtenden Flächenstück generierte gesamte Lichtverteilung unter Berücksichtigung des von dem Reflektor der 7 insgesamt reflektierten Lichts,
9 den Reflektor der 7, wobei schematisch nur der Lichtstrahlengang veranschaulicht ist, der die auf das mittlere Segment einfallenden blauen Lichtanteile umfasst,
10 in einer Darstellung gemäß 8 die Lichtverteilung auf dem auszuleuchtenden Flächenstück, soweit diese nur durch das mittlere Segment gemäß 9 generiert wird,
11 in einer Darstellung gemäß 7 den Reflektor und den von der LED ausgehenden Strahlengang, wobei dieser nur die Lichtanteile umfasst, die nur von dem linken, äußeren Segment eingefangen und reflektiert werden,
12 in einer Darstellung gemäß 8 die Lichtverteilung auf dem auszuleuchtenden Flächenstück, die von dem linken äußeren Segment gemäß 11 generiert wird,
13 in einer perspektivischen, schematischen, Darstellung einen Gebäuderaum mit einer Reihenanordnung von drei Leuchten an einer Bodenfläche des Raumes, deren Lichtverteilungen auf der auszuleuchtenden Gebäudewand teilweise überlappen,
14 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Reflektors einer erfindungsgemäßen Leuchte in einer Darstellung etwa gemäß 4, wobei eine perspektivische Darstellung mit höherer Detailtreue getroffen ist, wobei an den Reflektor zusätzlich Befestigungsbereiche angeformt sind,
15 das Ausführungsbeispiel der 14 in einer Innenansicht vergleichbar der Darstellung gemäß 3, etwa entlang Ansichtspfeil XV in 14,
16 in einer vergrößerten, teilgeschnittenen Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leuchte unter Verwendung des Reflektors der 14 und 15, in einer teilgeschnittenen Darstellung, etwa gemäß Teilkreis XVI in 1,
17 das Ausführungsbeispiel der 16 in einer perspektivischen Darstellung, etwa gemäß Ansichtspfeil XVII in 16, und
18 das Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leuchte gemäß 16, in Draufsicht, etwa Ansichtspfeil XVIII in 16.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Figurenbeschreibung, auch unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, beispielhaft beschrieben. Dabei werden der Übersichtlichkeit halber - auch soweit unterschiedliche Ausführungsbespiele betroffen sind - gleiche oder vergleichbare Teile oder Elemente oder Bereiche mit gleichen Bezugszeichen, teilweise unter Hinzufügung kleiner Buchstaben, bezeichnet.
Merkmale, die nur in Bezug zu einem Ausführungsbeispiel beschrieben sind, können im Rahmen der Erfindung auch bei jedem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen werden. Derartig geänderte Ausführungsbeispiele sind - auch wenn sie in den Zeichnungen nicht dargestellt sind - von der Erfindung mit umfasst.
Alle offenbarten Merkmale sind für sich erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) sowie der zitierten Druckschriften und der beschriebenen Vorrichtungen des Standes der Technik vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, einzelne oder mehrere Merkmale dieser Unterlagen in einen oder in mehrere Ansprüche der vorliegenden Anmeldung mit aufzunehmen.
Ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leuchte ist in seiner Gesamtheit in den Zeichnungen mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet.
Ausweislich 1 ist das Ausführungsbeispiel der Leuchte 10 bündig oder im Wesentlichen bündig in eine Bodenfläche 11 eines Gebäuderaumes eingesetzt.
Die Leuchte 10 dient zur Ausleuchtung einer vertikal ausgerichteten Wandfläche 12.
Eine entsprechende, ähnliche Situation zeigt 13. Dort ist ersichtlich, dass in einem Gebäuderaum auch eine Mehrzahl von Leuchten 24a, 24b, 24c identischer Bauweise, insbesondere farblich homogen, in Reihe 47 angeordnet sein können. Die Reihe 47 kann z.B. entlang einer Geraden verlaufen.
Der Gebäuderaum umfasst ausweislich 13 eine Bodenfläche 11 und eine auszuleuchtende Wandfläche 12. Die Leuchten 24a, 24b, 24c sind in den Boden 11 eingelassen und sollen z.B. die gesamte Wandfläche 12 homogen - oder mit einer gewünschten Lichtverteilung - ausleuchten.
Die Gebäudewand 12 kann eine Wandhöhe 27 aufweisen. Die Leuchten 24a, 24b, 24c können z.B. dazu ausgebildet sein, die Wandfläche 12 entlang ihrer gesamten Höhe 27 oder nur entlang eines Teils der Höhe 27 auszuleuchten.
Eine Leuchte 10, 24a, 24b, 24c soll dazu ausgebildet sein, eine Wandfläche 12 entlang ihrer gesamten Breite oder nur entlang eines Teils ihrer Breite auszuleuchten.
Das auf der Wandfläche auszuleuchtende Flächenstück wird mit 41 bezeichnet. Das Flächenstück 41 weist eine Höhe 30 und eine Breite 29 auf.
Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist die erfindungsgemäße Leuchte 10 in der Decke 13 angeordnet.
Wesentlich ist, dass die Leuchte 10 bündig oder im Wesentlichen bündig zu einer Anbringungsfläche 14 angeordnet werden kann, oder was in den Figuren nicht dargestellt ist, bezüglich dieser rückspringend nach innen versetzt angeordnet sein kann.
Die Leuchte 10 umfasst ausweislich 1 ein Gehäuse 15, in dem alle für einen Betrieb erforderlichen Bauteile und Elemente untergebracht sind. Nicht dargestellt - aber vorhanden - sind z.B. Spannungsversorgungsleitungen und andere elektrische oder elektronische Bauelemente.
Die Leuchte 10 umfasst wenigstens eine Lichtquelle in Form wenigstens einer LED 17, die insbesondere von einer Hochleistungs-LED gebildet ist. Diese ist vorteilhafterweise an einer Platine 16 angeordnet.
Die Platine 16 ist weiter vorteilhaft unmittelbar benachbart einem Kühlkörper 20 angeordnet, um die Wärme abzuleiten.
Von der LED 17 wird im Betrieb der Leuchte 10 Licht emittiert und trifft auf einen Reflektor 18, der in der 1 nur angedeutet dargestellt ist. Von dort wird das Licht reflektiert und durch eine Lichtaustrittsöffnung 21 der Leuchte 10 emittiert.
In Bereich der Lichtaustrittsöffnung 21 kann ein, gemäß 1 angedeutetes, Diffusorelement 19 angeordnet sein.
Die Außenseite 22 des Gehäuses 15 der Leuchte 10 kann bündig oder im Wesentlichen bündig zu der Anbringungsfläche 14 angeordnet sein.
Gemäß 13 kann eine erfindungsgemäße Beleuchtungsanordnung 23 eine Mehrzahl von Leuchten 24a, 24b, 24c umfassen.
Der Abstand 25 zwischen jeweils zwei Leuchten 24a, 24b gemäß 13, kann z.B. 1 m bis 1,50 m betragen.
Das Zentrum des auszuleuchtenden Flächenstückes 41 ist in sämtlichen 8, 10, 12 und 13 mit Z bezeichnet.
Eine erfindungsgemäße Leuchte 10 kann insbesondere zur Ausleuchtung eines einzelnen Flächenstücks 41 einer vorgegebenen Höhe 30 und einer vorgegebenen Breite 29 dienen.
Bei dem Ausführungsbeispiel der 13 ist eine Beleuchtungsanordnung 23 dargestellt, die drei Leuchten 24a, 24b, 24c umfasst, die jeweils ein Flächenstück 41a, 41b, 41c ausleuchten.
Dabei ist gemäß der Darstellung der 13 angedeutet, dass auch eine Überlappung von Lichtverteilungen auf der auszuleuchtenden Gebäudewand 12 erreicht werden kann.
Gemäß 13 überlagern mehrere derartige Lichtverteilungen 28a, 28b, 28c miteinander.
Im Falle einer Überlappung von Lichtverteilungen 28a, 28b, 28c entstehen Überlappungsbereiche oder Überlagerungsbereiche 34, die in 13 ebenfalls angedeutet sind.
Mit einer erfindungsgemäßen Leuchte 10, 24a, 24b, 24c kann ein einziges Flächenstück 41 homogen, insbesondere auch farblich homogen ausgeleuchtet werden.
Mit der erfindungsgemäßen Leuchte 10, 24a, 24b, 24c besteht aber auch die Möglichkeit, einen solchen Überlappungsbereich 34, entlang dem Lichtverteilungen 28a, 28b, 28c unterschiedlicher Leuchten 24a, 24b, 24c miteinander überlagern, farblich homogen auszuleuchten.
Ob eine Überlappung von Lichtverteilungen 28a, 28b, 28c entlang von Überlagerungsbereichen 34 gewünscht ist oder erreicht wird, hängt z.B. einerseits von dem Abstand 25 der Leuchten 24a, 24b, 24c voneinander ab, aber auch von dem Abstand 26 der Leuchten 24a, 24b, 24c von der auszuleuchtenden Wandfläche 12.
Die erfindungsgemäße Leuchte 10 umfasst einen Reflektor 18, mit einer Reflektorfläche 40, die mehrere Segmente 36, 37, 38 aufweist:

Der Übersichtlichkeit halber soll nun in Zusammenschau der 2, 3, 4 und 6 erläutert werden, wie die Reflektorfläche 40 bzw. wie der Reflektor 18 ausgebildet ist:
- Demnach umfasst der Reflektor 18 bzw. die Reflektorfläche 40 ein mittleres Segment 36, ein erstes äußeres Segment 37 und ein zweites äußeres Segment 38. Das mittlere Segment 36 ist entlang gratartig vorstehender Bereiche 43a, 43b jeweils mit den äußeren Segmenten 37, 38 verbunden. Jedes der drei Segmente 36, 37, 38 ist nach außen, also von der LED 17 weg, schalenartig gewölbt und umfasst innenseitig einen eigenen Abschnitt der Reflektorfläche 40. Anders ausgedrückt ist die Reflektorfläche 40 des Reflektors 18 in drei Reflektorabschnittsflächen unterteilt.

Der Reflektor 18 ist entlang einer Mittelebene 39 symmetrisch ausgebildet. Die Mittelebene 39 verläuft mittig durch das mittlere Segment 36. Entlang der Mittelebene 39 ist auch die LED 17 angeordnet.
Die Hochleistungs-LED 17 emittiert Licht näherungsweise entlang des gesamten Raumwinkelbereiches von 180°.
Von besonderem Interesse für die vorliegende Erfindung ist, dass das Licht von der LED 17 mit einer anisotropen Farbverteilung oder Farbtemperaturverteilung emittiert wird.
Der Einfachheit halber sollen im Sinne der Erfindung von der LED 17 emittierte Lichtanteile voneinander unterschieden werden, die radial innen emittiert werden, die radial außen emittiert werden, und die radial mittig emittiert werden.
Radial innen emittierte Lichtanteile sind z.B. diejenigen Lichtanteile, die in 6a innerhalb des Winkelbereiches α liegen. Es handelt sich um Lichtanteile, die nur eine geringe Neigung zu einem Normalenvektor aufweisen, der normal zu der Platine 16 ausgerichtet ist, auf der die LED 17 montiert ist.
Davon unterschieden werden radial ganz außen liegende Lichtanteile, die z.B. innerhalb der in 6a in den Winkelbereichen β₁ und β₂ angeordnet sind. Es handelt sich hier um Lichtanteile, die nur unter einem geringen Neigungswinkel relativ zu der - in 6a nicht dargestellten - Platine emittiert werden. Anders ausgedrückt, sind die radial außen emittierten Lichtanteile diejenigen Lichtanteile, die einen großen Winkelabstand zu dem Normalenvektor aufweisen.
Schließlich bestehen radial mittig angeordnete Lichtanteile, die z.B. in den Winkelbereichen emittiert werden, die in 6a mit γ₁ und γ₂ bezeichnet werden.
Die entlang der Winkelbereiche α, β₁, β2, γ₁ und γ₂ emittierten Lichtanteile unterscheiden sich bezüglich des Farbspektrums, was nachfolgend noch erläutert wird. Der Erläuterung sei aber vorausgeschickt, dass die in 6a angegebenen Winkel nur prinzipiell zu verstehen sind. Tatsächlich können sich auch - je nach Art und Typ der jeweiligen LED - auch geringfügig unterschiedliche Winkel ergeben.
Die von der LED 17 radial innen emittierten Lichtanteile weisen tendenziell eher bläuliche Lichtanteile auf, die der Einfachheit halber und beispielhaft als blaue Lichtstrahlen B₁, B₂, B₃, B₄, B₅ angedeutet und bezeichnet sind. Diese blauen Lichtanteile werden von der Reflektorfläche des mittleren Segmentes 36 eingefangen und reflektiert. Sie werden dabei, wie 10 zeigt, auf einen etwa mittigen Bereich 44 des Flächenstückes 41 geworfen.
Das linke, äußere Segment 37 des Reflektors 18 fängt die radial außen liegenden roten Lichtanteile und grünen Lichtanteile ein.
Radial außen werden von der LED 17 rote Lichtanteile emittiert, die beispielhaft als schematische Lichtstrahlen R₁, R₂, R₃ und R₄ illustriert sind.
Zwischen den roten Lichtanteilen und den blauen Lichtanteilen finden sich radial mittig emittiert grüne Lichtanteile, die beispielhaft als Lichtstrahlen angedeutet werden und mit den Bezugszeichen G₁ bis G₆ bezeichnet werden.
Angemerkt sei, dass sich die Winkel α, β₁, β₂, γ₁ und γ₂ nicht scharf voneinander abgrenzen lassen, sondern - das ist dem Fachmann deutlich - gewisse farbliche Überlappungen bestehen.
In der Tendenz kann aber festgehalten werden, dass radial innen eher bläuliche Lichtanteile, radial außen eher rötliche Lichtanteile, und dazwischen eher grünliche Lichtanteile von der LED emittiert werden.
Das erste äußere Segment 37 führt, wie 11 veranschaulicht, einen Radialtausch der roten Lichtanteile und der grünen Lichtanteile derart durch, dass die radial außen von der LED 17 emittierten Rotlichtanteile auf dem auszuleuchtenden Gebäudeflächen radial innerhalb der grünen Lichtanteile angeordnet sind.
Das erste äußere Segment 37 leuchtet, wie dies 12 veranschaulicht, etwa die linke Hälfte 46a des auszuleuchtenden Flächenstücks 41 aus. Die zugehörige Lichtverteilung ist in 12 mit 33 bezeichnet.
Das zweite äußere Segment 38 leuchtet - was 12 nicht zeigt - spiegelsymmetrisch die andere Hälfte 46b des entsprechenden auszuleuchtenden Flächenstücks 41 aus.
Deutlich wird folgendes:

Mit den von dem mittleren Segment 36 reflektierten Lichtstrahlen wird nicht das gesamte Flächenstück 41 entlang seiner gesamten Breite 29 ausgeleuchtet, sondern dessen nur ein mittlerer Bereich 44, von etwa 2/3 der Breite 29 (vgl. 10). Die von dem mittleren Segment 36 auf dem auszuleuchtenden Flächenstück 41 generierte Lichtverteilung ist in 10 mit 32 bezeichnet.

Mit dem linken äußeren Segment 37 wird ebenfalls nicht das gesamte Flächenstück 41 entlang seiner Breite 29 ausgeleuchtet, sondern nur etwa die linke Hälfte 46a; vgl. 12.
Mit dem rechten äußeren Segment 38 wird - was in den Figuren nicht dargestellt ist - nur etwa die rechte Hälfte 46b des Flächenstücks 41 ausgeleuchtet.
Überlagert man sämtliche Lichtverteilungen 32, 33 der von den drei Segmenten 36, 37, 38 reflektierten Lichtstrahlen zu einer Summenlichtverteilung 31, gelangt man zu der Darstellung der 8.
Die Gesamtlichtverteilung der 8 zeigt, dass das Flächenstück 41 entlang seiner Breite 29 und entlang seiner Höhe 30 etwa im Wesentlichen vollständig homogen ausgeleuchtet wird.
Dabei ist gemäß des erfindungsgemäßen Prinzips, auch insbesondere in farblicher Hinsicht, eine hohe Homogenität erreicht:

Gemäß der Erfindung werden nämlich die blauen Lichtanteile und die roten Lichtanteile zentral in einem mittigen Bereich 44 des Flächenstücks 41 miteinander gemischt.

Randseitig des auszuleuchtenden Flächenstückes 41 werden vornehmlich grüne Lichtanteile auf die Wand 12 geworfen.
Dies führt im Ergebnis beim Betrachter aufgrund der vorgenommenen Farbmischung dazu, dass eine in farblicher Hinsicht sehr homogene Lichtverteilung, also homogen weißes Licht, mit einer homogenen Farbverteilung, wahrgenommen wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102016123006 A1 [0004, 0042]

Claims

Leuchte (10, 24a, 24b, 24c) zur Ausleuchtung eines Flächenstücks (41) einer Gebäudefläche (12), umfassend eine Lichtquelle mit wenigstens einer LED (17), und einen Reflektor (18), der das von der LED (17) emittierte Licht reflektiert und auf das auszuleuchtende Flächenstück (41) wirft, wobei der Reflektor (18) eine Reflektorfläche (40) umfasst, die in zwei äußere Segmente (37, 38) und ein dazwischen angeordnetes mittleres Segment (36) unterteilt ist, wobei die Reflektorfläche (40) entlang einer durch das mittlere Segment (36) verlaufenden Mittelebene (39) symmetrisch ausgebildet ist, wobei das mittlere Segment (36) mit den beiden äußeren Segmenten (37, 38) jeweils entlang eines gratartig zu der Lichtquelle (17) hin vorstehenden Bereiches (43) verbunden ist, wobei das mittlere Segment (36) derart gewölbt ist, dass es die einfallenden Lichtanteile auf einen mittleren Bereich (44) des Flächenstücks (41) wirft, und wobei jedes der beiden äußeren Segmente (37, 38) derart gewölbt ist, dass es die einfallenden Lichtanteile etwa auf eine Hälfte (46a, 46b) des Flächenstücks (41) wirft.
Leuchte (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchte (10) ein Gehäuse (15) umfasst, das zur deckenseitigen Anbringung oder zur bodenseitigen Anbringung ausgebildet ist.
Leuchte (10) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (15) derart ausgebildet ist, das es bündig zu einer von einer Gebäudedecke (13) oder von einem Gebäudeboden (11) bereitgestellten Anbringungsfläche (14) anbringbar ist, oder gegenüber einer Anbringungsfläche (14) rückspringend anbringbar ist.
Leuchte (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchte (10) zur Ausleuchtung einer vertikalen, insbesondere hohen Wand (12), ausgebildet ist.
Leuchte (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchte (10) als Wandfluter ausgebildet ist.
Leuchte (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchte (10) mehrere, in Reihe (47) angeordnete Reflektoren (18) aufweist.
Leuchte (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die LED (17) in der Mittelebene (39) angeordnet ist.
Leuchte (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (18) von einem Kunststoffspritzgussteil gebildet ist, das auf seiner Innenseite mit einer hochreflektiven Beschichtung (45) versehen ist.
Beleuchtungsanordnung (23), umfassend mehrere Leuchten (10, 24a, 24b, 24c) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, die in Reihe (47) angeordnet sind.