DE202007001148U1 - Outside light for illuminating streets, squares and suchlike has light guiding unit which in light passage direction has circular and/or linear Fresnel lens and/or microprism structure - Google Patents

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Abstract

The outside light for the illuminating of streets, squares and suchlike, with several LEDs (3) arranged in at least one reflector (4) and sending out light beams (2), has a light guiding unit (6) which in the light passage direction has a circular and/or linear Fresnel lens and/or a microprism structure. The LEDs are arranged in series based on a common reflector which extends parallel to the longitudinal direction of the reflector's protective housing (5).

Description

Die Erfindung betrifft eine Außenleuchte zur Beleuchtung von Geländen, insbesondere von Straßen, Plätzen usw.The The invention relates to an outdoor lamp for lighting of terrain, especially roads, seats etc.

Die Beleuchtung von Straßen, Plätzen usw. erfolgt im Allgemeinen mit Leuchten, die in einer Höhe (Lichtpunkthöhe) zwischen 4 Meter und 20 Metern über der zu beleuchtenden Fläche an Masten, Abspannseilen oder Häuserfassaden angebracht sind.The Lighting of streets, seats etc. is generally done with lights that are at a height (light point height) between 4 meters and 20 meters above the surface to be illuminated on poles, guy ropes or house facades are attached.

Die unterschiedlichen Lichtpunkthöhen ergeben sich aus den unterschiedlichen Anwendungsfällen, z. B. der Größe der zu beleuchtenden Fläche oder des Abstandes der Leuchten zueinander. Wesentliches Ziel ist es, dass diese Leuchten möglichst einen großen Bereich gleichmäßig ausleuchten. Das wird u. a. dadurch erreicht, dass die Höhe der Lichtpunkte nach oben hin optimiert wird.The different light levels arise from the different applications, eg. B. the size of the lighting area or the distance of the lights to each other. The essential goal is that these lights as possible one huge Evenly illuminate the area. This will u. a. achieved by raising the height of the light points is optimized.

Üblicherweise kommen Natriumdampf-Hochdrucklampen und Quecksilberdampflampen im Bereich der erforderlichen Leistung von 50 W bis 1000 W zum Einsatz. Diese Leuchtmittel verlangen auf Grund ihrer Strahlenmodell-Charakteristik einen dreidimensional ausgeformten Reflektor, der für die Lichtstärkeverteilung optimiert wird.Usually come high-pressure sodium and mercury vapor lamps in Range of required power from 50 W to 1000 W is used. These bulbs require a three-dimensional due to their radiation pattern characteristic shaped reflector, suitable for the light intensity distribution is optimized.

Ein Beispiel für derartige Leuchten ist in dem deutschen Gebrauchsmuster DE 71 24 696 U1 beschrieben und dargestellt.An example of such luminaires is in the German utility model DE 71 24 696 U1 described and illustrated.

Natriumdampf-Hochdruck- und Quecksilberdampflampen haben jedoch eine relativ begrenzte Lebensdauer, so dass sie des Öfteren ersetzt werden müssen, wodurch hohe Kosten entstehen. Auch ist der Energiebedarf der in diesen bekannten Leuchten verwendeten Lampen relativ hoch.High pressure sodium vapor and mercury vapor lamps, however, have a relatively limited life, so they often have to be replaced which results in high costs. Also, the energy needs of in These known lamps used relatively high.

Um die Lebensdauer zu verlängern und den Energiebedarf zu senken, wurde eine mit Hochleistungs-Leuchtdioden (LED's) bestückte Außenleuchte entwickelt, die im deutschen Gebrauchsmuster DE 201 14 085 U1 beschrieben und dargestellt ist. Sie unterscheidet sich von den vorgenannten Leuchten im Wesentlichen lediglich durch den Austausch der energieintensiven und kurzlebigen Lampen gegen die energiesparenden und in Größenordnungen langlebigeren LED's.In order to extend the service life and reduce the energy requirement, an outdoor luminaire equipped with high-power LEDs (LEDs) was developed DE 201 14 085 U1 described and illustrated. It differs from the aforementioned lights essentially only by replacing the energy-intensive and short-lived lamps against the energy-saving and in terms of life-long LED's.

Eine Weiterentwicklung vorgenannter Außenleuchte auf LED-Basis wird in dem deutschen Gebrauchsmuster DE 203 17 444 U1 beschrieben. Bei dieser Leuchte wurde die aus dem Stand der Technik bekannte, das Reflektorgehäuse in der Lichtabstrahlrichtung verschließende transparente Leuchtenabdeckung durch einen das von den LED's ausgehende Licht sammelnden und auf die auszuleuchtende Fläche leitenden Lichtlenkkörper ersetzt. Durch den Lichtlenkkörper werden eine weitere Erhöhung der Lichtausbeute und eine gleichmäßigere Ausleuchtung erreicht. Der Lichtlenkkörper ist jedoch ein relativ voluminöses, optisch aufwändiges Gebilde.A further development of the aforementioned LED-based outdoor light is described in the German utility model DE 203 17 444 U1 described. In this lamp, the known from the prior art, the reflector housing in the Lichtabstrahlrichtung closing transparent light cover has been replaced by a light emanating from the LED's outgoing light and directed to the surface to be illuminated light guide body. The light-guiding body achieves a further increase in the luminous efficacy and a more uniform illumination. However, the light-guiding body is a relatively bulky, visually complex structure.

Außerdem bleibt das beschriebene Prinzip der Leuchten an Masten oder Abspannseilen oder an Häuserfassaden mit einer auffällig hohen Lichtpunkthöhe auch bei einer Substitution der genannten Leuchtmittel durch LED's bestehen.It also stays the described principle of lights on poles or guy ropes or on house facades with a noticeable high spot height even with a substitution of said bulbs by LEDs exist.

Das vorstehend beschriebene, bisher zur Anwendung gekommene Beleuchtungsprinzip hat folgende Nachteile:
Die Energieeffizienz ist durch die genannten großen Lichtpunkthöhen mangelhaft. Die Beleuchtungsstärke nimmt im Quadrat der Entfernung von der zu beleuchtenden Fläche immer weiter ab. Der bisherige Trend, immer höhere Lichtpunkthöhen zu wählen, steht der Forderung nach einer höheren Energieeffizienz konträr entgegen. Durch die großen Lichtpunkthöhen entsteht ein erheblicher uneffizienter Anteil an der gesamten Strahlleistung einer Leuchte, der nicht für die eigentliche Sehaufgabe genutzt wird. Es werden z. B. ungewollt Hausfassaden oder rückwärtige Grundstücke oder andere Flächen mit beleuchtet. Nach eingehenden messtechnischen Untersuchungen gibt es Anwendungsfälle, bei denen nur 5 % der eigentlichen Strahlleistung für die eigentliche Sehaufgabe verwendet wird, d. h., es entsteht ein erheblicher Anteil an ungewollter Lichtimmission.The above-described, previously used lighting principle has the following disadvantages:
Energy efficiency is inadequate due to the above-mentioned high light heights. The illuminance decreases in the square of the distance from the surface to be illuminated more and more. The previous trend of choosing ever higher light heights is contrary to the demand for higher energy efficiency. Due to the large light heights, a significant inefficient portion of the total beam power of a luminaire, which is not used for the actual visual task. There are z. B. unintentionally illuminated house facades or backward plots or other surfaces. After detailed metrological investigations, there are applications in which only 5% of the actual beam power is used for the actual visual task, ie, there is a significant proportion of unwanted light immission.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine für die Beleuchtung eines Geländes, insbesondere von Straßen und Plätzen geeignete Außenleuchte zu schaffen, bei der die Lichtquelle näher an das zu beleuchtende Gelände herangeführt ist und das zu beleuchtende Gelände dennoch gleichmäßig ausgeleuchtet wird.Of the The invention is therefore based on the object, one for the lighting a site, in particular of roads and places suitable outdoor light to create, with the light source closer to the one to be illuminated terrain brought is and the terrain to be lit. nevertheless evenly lit. becomes.

Die Aufgabe wird durch das kennzeichnende Merkmal des Schutzanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung bilden die Kennzeichen der Unteransprüche 2 bis 5.The Task is by the characterizing feature of the protection claim 1 solved. Advantageous embodiments the invention form the characteristics of the dependent claims 2 to 5th

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles und unter Bezugnahme auf die anliegenden 1 bis 4 näher erläutert werden.The invention will be described below with reference to an embodiment and with reference to the adjacent 1 to 4 be explained in more detail.

1 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Außenleuchte in einer schematischen perspektivischen Ansicht; 1 shows an embodiment of an outdoor lamp according to the invention in a schematic perspective view;

2 zeigt in einer schematischen Querschnittsansicht eine in einem Reflektor sowie unter einer lichtlenkenden Einheit angeordnete Leuchtdiode sowie den Verlauf der von der LED ausgehenden Lichtstrahlen; 2 shows in a schematic cross-sectional view arranged in a reflector and a light-directing unit LED and the course of the outgoing from the LED Light beams;

3 zeigt in einer perspektivischen Ansicht die Anordnung mehrerer LED's in Reihe am Grunde eines gemeinsamen Reflektors und 3 shows in a perspective view the arrangement of several LEDs in series at the bottom of a common reflector and

4 zeigt in einer schematischen Draufsicht die Anordnung von erfindungsgemäßen Außenleuchten an einer Straßenkreuzung, wobei in den Umhausungen der Außenleuchten jeweils mehrere Reflektoren angeordnet sind und die Lichtaustrittsöffnungen der Umhausung in verschiedene Richtungen weisen. 4 shows a schematic plan view of the arrangement of outdoor lights according to the invention at a street intersection, wherein in the enclosures of the outdoor lights each have a plurality of reflectors are arranged and the light exit openings of the housing have in different directions.

In 1 ist eine als senkrechte Säule ausgebildete erfindungsgemäße Außenleuchte 1 dargestellt. Derartige Säulen können längs von Straßenzügen S, z. B. am Außenrand des Gehsteiges aufgestellt werden und leiten das gesamte Licht, welches von LED's 3 ausgestrahlt wird, über einen Reflektor 4 und eine lichtlenkende Einheit 6 auf kurzem Wege auf die zu beleuchtenden Flächen des Gehsteiges und der Straße.In 1 is designed as a vertical column inventive outdoor lamp 1 shown. Such columns may be along streets S, z. B. be placed on the outer edge of the sidewalk and direct all the light, which of LEDs 3 is broadcast over a reflector 4 and a light directing unit 6 on short way to the surfaces to be illuminated of the sidewalk and the street.

Die lichtlenkende Einheit 6 besitzt eine zirkulare und/oder lineare Fresnelllinsen- und/oder Mikroprismenstruktur, und durch deren gezielte optische Gestaltung wird das Licht ausschließlich auf die zu beleuchtenden Flächen geleitet und eine Abstrahlung in Richtungen, die kein Licht benötigen, z. B. nach oben verhindert. Die nahe Heranführung der Leuchte 1 an die zu beleuchtenden Flächen sowie die gezielte Abstrahlung des Lichtes ausschließlich in Richtungen, in denen das Licht auch tatsächlich erforderlich ist, erhöhen die Energieeffizienz der erfindungsgemäßen Leuchten im Vergleich zu Leuchten des Standes der Technik beträchtlich. Obwohl auch bei den Leuchten des Standes der Technik bereits energiesparende Hochleistungs-LED's zum Einsatz kamen, wurden durch die zur Ausleuchtung der Flächen für notwendig gehaltenen großen Lichtpunkthöhen die durch die LED's erzielten Energieeinsparungen zum großen Teil wieder zunichte gemacht, weil die Be leuchtungsstärke sich im Quadrat der Entfernung der Lichtquelle von der zu beleuchtenden Fläche verringert.The light directing unit 6 has a circular and / or linear Fresnelllinsen- and / or micro-prism structure, and their targeted optical design, the light is directed exclusively to the surfaces to be illuminated and radiation in directions that do not require light, z. B. prevented upwards. The close approach of the light 1 to the surfaces to be illuminated and the targeted emission of light only in directions in which the light is actually required, increase the energy efficiency of the lamps according to the invention in comparison to lamps of the prior art considerably. Although even in the lights of the prior art energy-saving high-performance LEDs were used, the energy savings achieved by the LED's were made largely negated by the illumination of the surfaces necessary for large light spot heights, because the Be luminous intensity squared reduces the distance of the light source from the surface to be illuminated.

Mit den erfindungsgemäßen Leuchten spielt die bei den Leuchten des Standes der Technik als Minimum angegebene Lichtpunkthöhe von 4 Metern keine Rolle mehr, d. h. die Lichtpunkthöhen der erfindungsgemäßen Leuchten liegen in der Regel weit unter 4 Metern.With the lights according to the invention plays the minimum in the lights of the prior art indicated light point height of 4 meters no longer matter, d. H. the light spot heights of lights according to the invention usually lie far below 4 meters.

Die in 1 dargestellte senkrechte Anordnung der erfindungsgemäßen Außenleuchte ist lediglich ein Beispiel, um das mit solchen Leuchten realisierbare neue Beleuchtungsprinzip zu erläutern. Die Leuchten können selbstverständlich auch in anderer Weise, z. B. waagerecht angeordnet werden. Entscheidend für das neue Beleuchtungsprinzip, welches durch die erfindungsgemäßen Außenleuchten realisiert wird, ist die Anordnung der Leuchten in größtmöglicher Nähe der zu beleuchtenden Flächen und die Ausrichtung der Lichtabstrahlung durch die optische Wirkung der zirkularen und/oder linearen Fresnelllinsen- und/oder Mikroprismenstrukturen.In the 1 illustrated vertical arrangement of the outdoor lamp according to the invention is merely an example to explain the feasible with such lights new lighting principle. The lights can of course also in other ways, eg. B. be arranged horizontally. Decisive for the new lighting principle, which is realized by the outdoor lights according to the invention, the arrangement of the lights in the greatest possible proximity of the surfaces to be illuminated and the alignment of the light emission by the optical effect of the circular and / or linear Fresnelllinsen- and / or micro-prism structures.

In 2 ist ein Querschnitt durch die Außenleuchte nach 1 dargestellt. Der Querschnitt zeigt eine der Reihe von Hochleistungs-LED's 3, die am Grunde eines gemeinsamen Reflektors 4 angeordnet sind. Der Reflektor 4 ist innerhalb der Umhausung 5 befestigt. Der Reflektor 4 dient dazu, die von den LED's erzeugten Lichtstrahlen 2 zu dessen Lichtaustrittsöffnung hin zu parallelisieren. Wie aus 2 erkennbar ist, wird die Umhausung 5 an der Vorderseite des Reflektors 4 durch eine aus Glas oder einen glasartigen Kunststoff bestehende lichtlenkende Einheit 5 dicht abgedeckt.In 2 is a cross section through the outdoor light after 1 shown. The cross section shows one of the series of high power LEDs 3 at the bottom of a common reflector 4 are arranged. The reflector 4 is inside the housing 5 attached. The reflector 4 serves to light rays generated by the LED's 2 parallel to the light exit opening. How out 2 recognizable, the housing becomes 5 at the front of the reflector 4 by a glass or a glassy plastic light-directing unit 5 tightly covered.

Die lichtlenkende Einheit 6 ist bei dieser Ausführungsform eine ebene Platte mit einer zirkularen und/oder linearen Fresnelllinsen- und/oder Mikroprismenstruktur. Die Fresnelllinsen- und/oder Mikroprismenstruktur ist dem konkreten Anwendungsfall der Leuchte in der Weise angepasst, dass die Lichtstrahlen optisch ausschließlich zu den zu beleuchtenden Flächen, z. B. bis zur Grenze der Ausleuchtung durch die benachbarten Leuchten gelenkt werden.The light directing unit 6 in this embodiment is a flat plate with a circular and / or linear Fresnelllinsen- and / or microprism structure. The Fresnelllinsen- and / or micro prism structure is adapted to the specific application of the lamp in such a way that the light rays optically exclusively to the surfaces to be illuminated, z. B. be directed to the limit of illumination by the adjacent lights.

3 zeigt in einer perspektivischen Darstellung den Reflektor 4 in waagerechter Lage. Hier ist nochmals deutlich zu erkennen, dass das von den LED's ausgehende Licht durch den gemeinsamen Reflektor 4 parallelisiert zu der lichtlenkenden Einrichtung 6 geleitet und die Lichtstrahlen 2 von dieser gezielt auf die zu beleuchtenden Flächen verteilt werden. 3 shows in a perspective view of the reflector 4 in a horizontal position. Here is again clearly seen that the light emanating from the LED's through the common reflector 4 parallelized to the light directing device 6 passed and the beams of light 2 be distributed by this targeted to the surfaces to be illuminated.

Die lichtlenkende Einrichtung 6 ist in dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel eine ebene Platte. Sie kann aber ebenso eine gewölbte Platte sein, wenn dementsprechend die Fresnelllinsen- und/oder Mikroprismenstruktur mit der Wölbung abgestimmt wird.The light directing device 6 is a flat plate in the embodiment described here. But it can also be a curved plate, if accordingly the Fresnelllinsen- and / or micro-prism structure is tuned with the curvature.

4 zeigt schematisch die Anwendung der erfindungsgemäßen Leuchten an einer Straßenkreuzung in einer Draufsicht. Die Leuchten 1 sind der in 1 dargestellten Leuchte ähnlich, d. h. es handelt sich um senkrecht angeordnete säulenartige Leuchten. Im Unterschied zu der in 1 dargestellten Leuchte nimmt die Umhausung 5 vier Reflektoren 4 auf und strahlt das Licht nach allen vier Seiten ab, wobei die lichtlenkenden Einrichtungen so abgestimmt sind, dass das Licht sowohl den Kreuzungsbereich als auch die von der Kreuzung abgehenden Straßenzüge einschließlich der Gehwege gleichmäßig ausleuchtet. 4 schematically shows the application of the lights according to the invention at a road intersection in a plan view. The lights 1 are the in 1 shown lamp, ie it is vertically arranged columnar lights. Unlike the in 1 The light shown takes the enclosure 5 four reflectors 4 the light shines on all four sides, the light-directing devices being tuned so that the light evenly illuminates both the intersection and the intersections including the sidewalks.

Diese an den Straßenecken angeordneten säulenartigen Leuchten können z. B. auch mit einer Verkehrsampelanlage kombiniert werden.These on the street corners arranged columnar Can shine z. B. also be combined with a traffic signal system.

Durch die erfindungsgemäßen Außenleuchten lassen sich im Vergleich zu den bekannten Außenleuchten beträchtliche Energieeinsparungen erzielen.By the outdoor lights according to the invention can be compared to the known outdoor lights considerable Achieve energy savings.

Claims (5)

Außenleuchte (1) zur Beleuchtung von Geländen, insbesondere von Straßen, Plätzen usw. mit mehreren in mindestens einem Reflektor (4) angeordneten, Lichtstrahlen (2) aussendenden LED's (3), wobei der mindestens eine Reflektor (4) in einer vor Umgebungseinflüssen schützenden Umhausung (5) angeordnet ist, welche mindestens eine Lichtaustrittsöffnung aufweist, die jeweils durch eine aus Glas oder einem glasartigen Kunststoff bestehende lichtlenkende Einheit (6) dicht verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtlenkende Einheit (6) in Lichtdurchgangsrichtung eine zirkulare und/oder lineare Fresnelllinsen- und/oder Mikroprismenstruktur aufweist.Outdoor light ( 1 ) for the illumination of terrain, in particular of streets, squares, etc., with several in at least one reflector ( 4 ), light beams ( 2 ) emitting LEDs ( 3 ), wherein the at least one reflector ( 4 ) in a housing that protects against environmental influences ( 5 ) is arranged, which has at least one light exit opening, each by a consisting of glass or a glassy plastic light-guiding unit ( 6 ) is sealed, characterized in that the light-directing unit ( 6 ) in the light passage direction has a circular and / or linear Fresnelllinsen- and / or micro-prism structure. Außenleuchte (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die LED's (3) in Reihe am Grunde eines gemeinsamen, parallel zur Längsausrichtung der Umhausung (5) erstreckenden Reflektors (4) angeordnet sind.Outdoor light ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the LEDs ( 3 ) in series at the bottom of a common, parallel to the longitudinal orientation of the housing ( 5 ) extending reflector ( 4 ) are arranged. Außenleuchte (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (4) einen die Lichtstrahlen (2) der LED's zur lichtlenkenden Einheit (6) hin parallelisierenden Querschnitt aufweist.Outdoor light ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the reflector ( 4 ) one the light beams ( 2 ) of the LED's to the light directing unit ( 6 ) has parallelizing cross-section. Außenleuchte (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der zirkularen und/oder linearen Fresnelllinsen- und/oder Mikroprismenstruktur versehene lichtlenkende Einheit (6) eine ebene oder gewölbte Platte aus Glas oder einem glasartigen Kunststoff von im Wesentlichen gleichförmiger Dicke umfasst.Outdoor light ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that provided with the circular and / or linear Fresnelllinsen- and / or micro prism structure light-guiding unit ( 6 ) comprises a flat or curved plate of glass or a glassy plastic of substantially uniform thickness. Außenleuchte (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Umhausung (5) mehrere Reflektoren (4) angeordnet sind, wobei die Lichtaustrittsöffnungen der Umhausung (5) in verschiedene Richtungen weisen.Outdoor light ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that in the housing ( 5 ) several reflectors ( 4 ) are arranged, wherein the light exit openings of the housing ( 5 ) in different directions.
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