DE20004889U1

DE20004889U1 - Leuchte

Info

Publication number: DE20004889U1
Application number: DE20004889U
Authority: DE
Original assignee: Spectral Gesellschaft fuer Lichttechnik mbH
Current assignee: Spectral Gesellschaft fuer Lichttechnik mbH
Priority date: 2000-03-17
Filing date: 2000-03-17
Publication date: 2000-05-18
Anticipated expiration: 2010-03-18

Description

Die Erfindung betrifft eine Leuchte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Leuchten besteht oftmals das Problem, daß die Lampe für die Lichterzeugung blendet, und zwar dann, wenn die Lampe ohne Abschirmung voll sichtbar ist. Bei Büroleuchten besteht aber die Vorschrift, daß sie ihr Licht über einen Winkel von 50° bezüglich der Vertikalen hinaus nicht abstrahlen dürfen. Ansonsten würde die Leuchte nicht mehr im wesentlichen von oben her nach unten hin abstrahlen, sondern zusätzlich auch schräg bzw. seitlich nach unten, so daß bei einer geradeaus schauenden Person Blendgefahr gegeben ist. Die gesetzliche Vorschrift verlangt aber, daß ab einem bestimmten Schrägwinkel die Lampe der Leuchte nicht mehr sichtbar sein darf.

Aus diesem Grunde ist es bekannt, der Lampe eine Lichtlenkstruktur insbesondere in Form einer Lamellenanordnung zuzuordnen, welche den Winkel der die Lampe nach unten hin verlassenden Lichtstrahlen bezüglich der Vertikalen begrenzt. Das Konzept besteht somit darin, das Licht nur im wesentlichen nach unten strahlen zu lassen und den Winkel, den die nach unten abgehenden Lichtstrahlen mit der Vertikalen einschließen (bei Büroleuchten auf 50°) zu beschränken. Dies bedeutet, daß die Leuchte unter Verwendung dieser Lichtlenkstruktur seitlich nicht strahlt und somit eine Blendgefahr nicht gegeben ist. Der Nachteil bei der bekannten Leuchte besteht allerdings darin, daß derjenige Anteil des Lichtes, welcher ohnehin innerhalb des zulässigen Winkelbegrenzungsbereiches liegt, durch die Lichtlenkstruktur hindurch muß, was mit Lichtverlusten verbunden ist.

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Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Leuchte der eingangs angegebenen Art mit einer verbesserten Lichtausbeute zu schaffen.

Die technische Lösung ist gekennzeichnet durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1.

Die Grundidee der erfindungsgemäßen Leuchte besteht in der Unterteilung des die Lampe verlassenden Lichtes in zwei Lichtanteile, nämlich einem ersten Lichtanteil, welcher direkt nach unten abstrahlt, und einem zweiten Lichtanteil, welcher im Blendwinkelbereich liegt und daher mittels der Lichtlenkstruktur nach unten abgelenkt wird und aufgrund dieser Ablenkung ebenfalls innerhalb des zulässigen Blendwinkelbereiches liegt. Durch diesen ungehinderten ersten Lichtanteil ist die Lichtausbeute der Leuchte erhöht.

Eine bevorzugte Weiterbildung dieser Leuchte schlägt Anspruch 2 vor. Insbesondere ist die schräg gestellte Lichtlenkstruktur im Zusammenhang mit der speziellen Ausbildung als Lichtlenkplatte der Ansprüche 5 bis 9 zu sehen. Die Grundidee besteht darin, daß auch relativ horizontal von der Lampe abgestrahltes Licht auf die Lichtlenkstruktur fällt und nach unten abgelenkt wird, so daß auch diese Lichtanteile für die direkte Beleuchtung des darunter befindlichen Arbeitsbereiches genutzt werden können. Damit kann auf die zusätzliche Verwendung von oberhalb der Lichtlenkstruktur befindlichen Reflektoren verzichtet werden. Dadurch wird der Wirkungsgrad der Leuchte weiter verbessert. Ein weiterer Vorteil durch die Schrägneigung der Lichtlenkstruktur besteht darin, daß bei der Verwendung der vorgenannten Lichtlenkplatte gemäß den Ansprüchen 5 bis 9 der Anteil des nach oben hin zurückreflektierten Lichtes vermindert ist.

Eine Weiterbildung hiervon bezüglich der Neigungswinkel schlägt Anspruch 3 vor. Die Neigungswinkel sind dabei insbesondere im Zusammenhang mit der bereits mehrfach erwähnten Lichtlenkplatte der Ansprüche 5 bis 9 zu sehen, wobei der Neigungswinkel insbesondere vom Lamellenabstand in der Platte abhängt. Der bevorzugte Winkel von 25° bezieht sich dabei auf einen Lamellenabstand von ca. 5 mm. Das Licht darf dabei nicht flacher als 11° auf die Scheibe auftreffen, um noch an der Lamelle totalreflektiert zu werden, wobei bei derart flachen Winkeln ein Großteil des Lichts auf der Oberfläche der Scheibe reflektiert wird und gar nicht in die Scheibe eintritt.

Eine weitere Weiterbildung der Schrägneigung der Lichtlenkstruktur schlägt Anspruch 4 vor. Die Grundidee besteht darin, daß die nach oben geneigte Lichtlenkstruktur derart weit nach oben reicht, daß die Oberkante nicht von der Lampe überstrahlt wird und somit das seitlich flach abgestrahlte Licht nicht blendet.

Wie zuvor bereits erwähnt, stellt die Lichtlenkplatte gemäß der Weiterbildung in Anspruch 5 eine erste technische Realisierung der Lichtlenkstruktur dar. Die Grundidee besteht darin, durch die insbesondere in einer Plexiglasscheibe eingebetteten Hohlräume in Form von Kapillarstrukturen Reflexionsflächen zu definieren, mittels denen das in die Platte eingestrahlte Licht gezielt reflektiert werden kann. Das Licht, das auf die geneigte Acrylglasscheibe trifft, wird entsprechend dem Brechungsindex abgelenkt und erfährt an den Mikro-Hohlkammerlamellen im Innern der Scheibe eine Totalreflexion. Beim Austritt aus der Scheibe ist das Licht nach unten abgelenkt und das Leuchtmittel somit entblendet. Diese Hohlräume im Innern der Lichtleitplatte lenken somit das einfallende Licht um. Somit dient die Platte der Ausblendung des im wesentlichen in einem flachen Winkel schräg nach unten abgestrahlten Lichtes und vermeidet somit eine direkte Blendung durch die Lampe.

Grundsätzlich ist es denkbar, daß innerhalb der Platte ein reflektierendes Material, beispielsweise eine Metallfolie eingebettet ist, auf deren Oberseite das Licht reflektiert wird. Eine bevorzugt technische Realisierung schlägt aber Anspruch 6 vor. In den Hohlräumen wird sich dabei in der Regel als Medium Luft befinden. Da der Brechungsindex der Luft kleiner ist als der Brechungsindex der Glas- und Kunststoffplatte, erfolgt an der Grenzfläche eine Totalreflexion, so daß der Lichtstrahl nicht den Hohlraum durchdringen kann. Dies stellt eine technisch einfache Möglichkeit dar, um eine gezielte Lichtlenkung sowie Lichtausblendung durchzuführen.

In einer ersten Ausführung der Hohlräume gemäß Anspruch 7 können diese einen in etwa rechteckigen Querschnitt aufweisen. Die Hohlräume sind dadurch als im Querschnitt längliche Bänder ausgebildet. Um die Lichtlenkung zu optimieren, sind die Hohlräume gemäß der Weiterbildung in Anspruch 8 geneigt.

Eine Alternative schlägt die Weiterbildung gemäß Anspruch 9 vor. Die Querschnittsprofilierung der Hohlräume kann dabei derart ausgebildet sein, daß eine gezielte und gewünschte Lichtlenkung erreicht wird. Beispielsweise können die totalreflektierenden Flächen konkav gekrümmt sein.

Alternativ zu der vorerwähnten Lichtlenkplatte der Ansprüche 5 bis 9 kann die Lichtlenkstruktur auch eine Hologrammstruktur oder eine Prismenstruktur oder eine Lamellenstruktur aufweisen. Bei der Entsendung mit Hologrammen werden Holographisch-optische-Elemente (HOE) verwendet. Diese sind Aufzeichnungen von Interferenzmustern, die durch zwei oder mehr aufeinander treffende kohärente, monochromatische Lichtwellen (Laserlicht) erzeugt werden. In Abhängigkeit von den Eigenschaften der Lichtwellen ändert sich das auf-

gezeichnete Muster und damit die späteren Eigenschaften des HOE. Alternativ zur Blendung mit Hologrammen kann die Lichtlenkung auch durch eine Prismenstruktur oder eine Lamellenstruktur durchgeführt werden, wobei die Lamellen einerseits als Lichtstrahlbegrenzung fungieren und andererseits das auftreffende Licht reflektieren.

Da das Licht der Lampe nicht nur zur einen Seite hin seitlich abgestrahlt wird (und dort auf die Lichtlenkstruktur trifft), ist gemäß der Weiterbildung in Anspruch 11 vorgeschlagen, daß auf der bezüglich der Lichtlenkstruktur anderen Seite der Lampe eine zweite, entsprechende Lichtlenkstruktur angeordnet ist, so daß auch dieser Lichtanteil blendfrei nach unten hin abgelenkt wird.

Eine Alternative hierzu schlägt Anspruch 12 vor. Die Reflektorblende bewirkt aber nicht nur eine vertikale Winkelbegrenzung des abgestrahlten Lichtes, sondern die Reflektorblende kann auch das Licht nach oben hin im Sinne einer indirekten Beleuchtung abstrahlen.

Die Weiterbildung gemäß Anspruch 13 hat den Vorteil einer zusätzlichen indirekten Beleuchtung, wobei das von der zusätzlichen Lampe abgestrahlte Licht von dem darunter befindlichen Reflektor nach oben hin abgestrahlt wird.

Die Weiterbildung gemäß Anspruch 14 schlägt vor, daß die zuvor erwähnte Reflektorblende und der zuvor erwähnte Reflektor durch ein gemeinsames, einstückiges Formteil gebildet sein können.

Anspruch 15 schlägt schließlich vor, daß die Lampe eine Leuchtstoffröhre ist. Grundsätzlich ist es dabei denkbar, daß mehrere, insbesondere zwei Leuchtstoffröhren parallel nebeneinander angeordnet sind.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leuchte wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben, welche in schematischer Weise einen Querschnitt durch eine Leuchte zeigt.

Die Leuchte weist eine Lampe 1 in Form einer länglichen Leuchtstoffröhre auf. Die Lichtstrahlen 2 dieser Lampe 1 gehen nach allen Richtungen hin ab.

Seitlich zur Lampe 1 befindet sich am Leuchtenkörper 3 eine Lichtlenkstruktur 4. Diese ist ausgehend von der Lampe 1 schräg nach oben hin unter einem Winkel von 25° bezüglich der Horizontalen geneigt. Die Lichtlenkstruktur 4 besteht aus einer Platte 5 insbesondere aus Glas oder Kunststoff, nämlich Plexiglas. In ihr befinden sich streifenförmige bzw. band-

förmige Hohlräume 6, welche bezüglich der Flachseite der Platte 5 etwas zur Lampe 1 hin geneigt sind und damit mit der Plattensenkrechten einen spitzen Winkel einschließen. Diese bandförmigen Hohlräume 6 verlaufen mit gleichem Abstand parallel zueinander sowie weiterhin parallel zur Leuchtstoffröhre.

Bezüglich der Lichtlenkstruktur 4 auf der anderen Seite der Lampe 1 befindet sich eine Reflexionsblende 7 mit reflektierender Oberfläche. Diese Reflexionsblende 7 ist im Bereich der Lampe 1 abgeknickt.

Schließlich ist eine zweite Lampe 8 im Leuchtenkörper 3 vorgesehen. Dieser zweiten Lampe 8 ist ein gekrümmter Reflektor 9 zugeordnet. Reflexionsblende 7 und Reflektor 9 sind durch ein gemeinsames Formteil gebildet.

Die Funktionsweise der Leuchte ist wie folgt:

Das von der Lampe 1 nach unten hin abgestrahlte Licht wird hinsichtlich des Abstrahlwinkels durch die Reflexionsblende 7 sowie durch die Unterkante 10 der Platte 5 zur Vermeidung einer Blendgefahr begrenzt.

Das in der Zeichnung im wesentlichen nach rechts abgestrahlte Licht fällt auf die Platte 5 der Lichtlenkstruktur 4. Während ein Teil des Lichtes auf der Oberseite der Platte 5 zurückreflektiert wird, dringt der Rest in die Platte 5 ein und trifft dabei auf einen der Hohlräume 6, welcher den Lichtstrahl 2 reflektiert. Der Lichtstrahl 2 wird dabei nach unten abgelenkt und verhindert damit eine Blendwirkung. Die Oberkante 11 der Platte 5 liegt dabei über der Oberkante der Lampe 1, so daß das von der Lampe 1 ausgestrahlte Licht bezüglich der Waagrechten nur schräg nach oben hin abgestrahlt wird.

Die zweite Lampe 8 dient der indirekten Beleuchtung, indem das abgestrahlte Licht mittels des Reflektors 9 zur Decke hin reflektiert wird.

	*· ·»	qszeichenliste	* * ··
	··· · ·· · ·	Lampe	- 6 -
		Lichtstrahl
Bezu	Leuchtenkörper
1	Lichtlenkstruktur
2	Platte
3	Hohlraum
4	Reflxionsblende
5	Lampe
6	Reflektor
7	Unterkante
8	Oberkante
9
10
11

Claims

1. Leuchte
mit wenigstens einer Lampe (1) sowie
mit einer Lichtlenkstruktur (4), welche den Winkel der die Leuchte nach unten hin verlassenden Lichtstrahlen (2) bezüglich der Vertikalen begrenzt, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lampe (1) derart im seitlichen Randbereich der Lichtlenkstruktur (4) oder derart seitlich neben der Lichtlenkstruktur (4) angeordnet ist,
daß die Lampe (1) innerhalb des Begrenzungswinkels direkt nach unten hin abstrahlt und die außerhalb des Begrenzungswinkels auf die Lichtlenkstruktur (4) auftreffenden Lichtstrahlen (2) zur Vertikalen hin nach unten abgelenkt werden.

2. Leuchte nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtlenkstruktur (4) ausgehend vom lampennahen Bereich nach außen hin schräg nach oben geneigt ist.

3. Leuchte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel im Bereich zwischen 10° und 45°, insbesondere bei ungefähr 25° bezüglich der Horizontalen liegt.

4. Leuchte nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberkante (11) der Lichtlenkstruktur (4) in Höhe oder oberhalb der Oberkante der Lampe (1) liegt.

5. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtlenkstruktur (4) eine Platte (5) aus transparentem Glas oder Kunststoff ist, in welcher in einer Reihe hintereinander bandartige sowie im wesentlichen senkrecht zur Oberseite sich erstreckende Hohlräume (6) angeordnet sind, welche das auftreffende Licht reflektieren.

6. Leuchte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume (6) mit einem Medium gefüllt sind, dessen Brechungsindex größer ist als der Brechungsindex des Materials der Platte (5).

7. Leuchte nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume (6) einen in etwa rechteckigen Querschnitt aufweisen.

8. Leuchte nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume (6) bezüglich der Oberflächensenkrechten zur Lampe (1) hin geneigt sind.

9. Leuchte nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume (6) profiliert sind.

10. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtlenkstruktur (4) eine Hologrammstruktur, eine Prismenstruktur oder eine Lamellenstruktur aufweist.

11. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf der bezüglich der Lichtlenkstruktur (4) anderen Seite der Lampe (1) eine zweite, vorzugsweise entsprechende Lichtlenkstruktur angeordnet ist.

12. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf der bezüglich der Lichtlenkstruktur (4) anderen Seite der Lampe (1) eine Reflexionsblende (7) zur vertikalen Winkelbegrenzung der Lichtstrahlen (2) angeordnet ist.

13. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Lampe (8) vorgesehen ist und daß unterhalb dieser Lampe (8) ein Reflektor (9) für eine Lichtabstrahlung nach oben hin angeordnet ist.

14. Leuchte nach den Ansprüchen 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsblende (7) und der Reflektor (9) durch ein gemeinsames Formteil gebildet sind.

15. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampe (1) eine Leuchtstoffröhre ist.