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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Leuchte nach dem Oberbegriff des
Anspruches 1.
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Derartige
Leuchten sind bekannt und werden von der Anmelderin seit geraumer
Zeit entwickelt und gefertigt. Sie dienen der Ausleuchtung von Gebäudeflächen.
Hierunter werden beispielsweise Boden-, Wand- oder Deckenflächen
eines Gebäudes verstanden, aber auch Flächen im
Außenbereich eines Gebäudes, z. B. Parkplatzflächen,
Grünflächen oder Wegflächen. Auch auszuleuchtende
Gemälde oder Kunstobjekte werden als Gebäudefläche
im Sinne des Anspruches 1 verstanden.
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Leuchten
herkömmlicher Bauart umfassen wenigstens eine Lichtquelle,
ein sogenanntes Leuchtmittel, welches im Innenraum eines im Wesentlichen
schalenförmigen Reflektors angeordnet ist. Von der Lichtquelle
ausgehend werden bei den Leuchten des Standes der Technik Direktlichtanteile von
dem Leuchtmittel auf die Gebäudefläche geworfen
und Indirektlichtanteile erst nach Reflektion an Abschnitten einer
Innenseite des Reflektorelementes auf die Gebäudefläche
gelenkt.
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In
bestimmten Anwendungsfällen ist es gewünscht,
eine Lichtverteilung auf der Gebäudefläche zu
generieren, die hinsichtlich Ihrer Kontur und/oder hinsichtlich
ihrer Intensitätsverteilung asymmetrisch ausgebildet ist.
Es kann zusätzlich oder alternativ auch gewünscht
sein, eine Lichtverteilung zu generieren, die hinsichtlich ihrer
Lichtfeldkontur von der Kontur des kreisförmigen Randes
des Reflektionselementes oder von der Kontur des Randes einer Lichtaustrittsöffnung
der Leuchte abweicht.
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Aus
der deutschen Patentanmeldung
DE 10 2004 042 915 A1 der Anmelderin ist
ein Reflektor bekannt, dessen Innenfläche vollständig
mit sphärisch ausgebildeten Segmenten besetzt ist.
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Aus
der nachveröffentlichten deutschen Patentanmeldung
DE 10 2007 035 396
A1 der Anmelderin gehen darüber hinaus Weiterentwicklungen
des zuvor beschriebenen Reflektorelementes hervor, bei denen die
sphärischen Facetten überwiegend durch zylindrische
Facetten ersetzt worden sind.
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In
manchen Anwendungsfällen gelingt bei solchen Reflektorelementen
die Erzeugung einer bestimmten Lichtverteilung unter Änderung
der möglichen Parameter, wie Radius und Anstellwinkel der zylindrischen
Facetten, nicht in zufriedenstellendem Maße.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ausgehend von der vorbekannten
Leuchte gemäß der
DE 10 2004 042 915 A1 eine
Leuchte bereitzustellen, die auch unter besonderen Anwendungsfällen
eine Erzeugung einer gewünschten Lichtverteilung auf einer
Gebäudefläche zulässt.
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Die
Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches
1, insbesondere mit denen des Kennzeichenteils, und ist demgemäß dadurch
gekennzeichnet, dass die Segmente Segmente erster Art mit einer
gewölbten Oberfläche und Segmente zweiter Art
mit einer planen Oberfläche umfassen.
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Das
Prinzip der Erfindung besteht somit im Wesentlichen darin, unter
Beibehaltung der gewölbten und rotationssymmetrischen Grundform
des Reflektorelementes eine gänzlich neue Art von Segmenten
vorzusehen. Während grundsätzlich an der Verwendung
Segmente erster Art mit gewölbten Oberflächen
festgehalten wird, sollen erfindungsgemäß noch
Segmente zweiter Art hinzukommen, die eine plane, also im Wesentlichen
ebene, spiegelnde oder hoch reflektierende Oberfläche aufweisen.
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Dadurch,
dass die Segmente erster Art in herkömmlicher Weise von
einer zylindrischen oder einer sphärisch oder einer asphärisch
gekrümmten Oberfläche gebildet sind, kann mit
den Segmenten erster Art die gewünschte Homogenität
oder Gleichmäßigkeit der Lichtverteilung erzielt
werden. Durch Anordnung Segmente zweiter Art kann allerdings eine
gezielte Lichtlenkung in Raumwinkelbereiche erfolgen, die bislang
nicht oder nicht in dem gewünschten Maße mit Licht
beaufschlagt werden konnten. Damit kann beispielsweise eine konstante oder
kontinuierliche oder vom optischen Eindruck her stetig verlaufende Intensität
innerhalb einer im Wesentlichen ovalen Lichtfeldkontur generiert
werden.
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Die
Anordnung ebener Oberflächen kann infolge der Kombination
mit den beibehaltenen gewölbten Oberflächen vorteilhaft
zu einer Lichtverteilung führen, die nach wie vor einen
homogenen, gleichmäßigen Eindruck bei dem Betrachter
auslöst, aber zugleich die gewünschte Lichtverteilung
zulässt. Dies war mit den Reflektorelementen des Standes
der Technik nicht möglich.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die gesamte Innenfläche
mit Segmenten erster Art und mit Segmenten zweiter Art besetzt. Hierzu
kann die Innenfläche des Reflektorelementes auch in mehrere
Abschnitte unterteilt sein, wobei sich Abschnitte, die Segmente
erster Art, und Abschnitte, die Segmente zweiter Art aufweisen,
auch abwechseln können.
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Vorstellbar
ist auch, dass lediglich ein Umfangsbereich des Reflektorelementes
mit Segmenten zweiter Art besetzt ist, ein anderer Umfangsbereich des
Reflektorelementes mit Segmenten erster Art besetzt ist und ein
dritter Umfangsbereich des Reflektorelementes frei von Segmenten
und glatt durchgehend ausgebildet ist.
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Die
zuvor erwähnten Facetten oder Segmente sind kissenartig
ausgebildet und vorteilhaft gemäß einer regelmäßigen
Struktur entlang der Innenseite des Reflektorelementes angeordnet.
Diese Struktur kann insbesondere in Umfangsrichtung verlaufende Reihen
und dazu quer verlaufende Spalten umfassen. Vorzugsweise sind die
Segmente in konzentrischen Gruppen kreisringartig angeordnet.
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Weiter
vorteilhaft ist das Reflektorelement hinsichtlich seiner Baugrundform
um eine Längsmittelachse im Wesentlichen rotationssymmetrisch
ausgebildet. Die Längsmittelachse des Reflektorelementes
ist diejenige Achse, die senkrecht zu einer Lichtaustrittsöffnung
des Reflektorelementes steht.
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Dies
ermöglicht insbesondere die Herstellung eines Reflektorelementes
für die erfindungsgemäße Leuchte durch
einen Drückvorgang einer Aluminiumronde. Ein derartiger
Herstellungsprozess ist beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung
DE 10 2007 035 528.0 der
Anmelderin beschrieben. Der Offenbarungsgehalt der vorzitierten
Patentanmeldung wird hiermit in den Inhalt der vorliegenden Patentanmeldung,
auch zum Zwecke der Bezugnahme auf einzelne Merkmale, mit eingeschlossen.
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Die
Längsmittelachse des Reflektorelementes im Sinne der vorliegenden
Patentanmeldung entspricht, bezogen auf den Prozess der Herstellung des
Reflektorelementes durch einen Drückvorgang einer Aluminiumronde,
der Drehachse der Ronde während des Herstellvorgangs.
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Angemerkt
sei, dass neben einer Herstellung des Reflektorelementes aus Aluminium
auch die Möglichkeit besteht, das Reflektorelement als
Kunststoff-Spritzgussteil zu formen und anschließend mit einer
reflektierenden Innenfläche auszustatten, z. B. zu bedampfen.
Schließlich sei angemerkt, dass das Reflektorelement auch
aus Glas bestehen kann und gleichermaßen mit einer reflektierenden
Innenfläche ausgestattet sein kann.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfassen die Segmente
erster Art zylindrisch ausgebildete Segmente. Zylindrisch ausgebildete
Segmente sind solche Segmente, die eine zylindrische Oberfläche
aufweisen. Dies bedeutet, dass die lichttechnisch wirksame und reflektierende Zylindermantelfläche
der Geometrie eines kreiszylindrischen Körpers folgt. Das
Segment selbst wird dabei nur von einem Abschnitt des Zylinders
bereitgestellt.
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Jedem
zylindrisch ausgebildetem Segment ist eine Zylinderachse zugeordnet.
Die Zylinderachse ist die geometrische Achse, um die herum die Zylinderfläche
gekrümmt ist.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Zylinderachse
derartig angeordnet, dass sie zu einer Längsmittelachse
des Reflektors unter einem spitzen Winkel steht.
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Weiter
vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Segmente zweiter Art quaderförmig
ausgebildete, insbesondere kubisch ausgebildete Segmente umfassen.
Dies ermöglicht in besonders einfacher Weise eine Bereitstellung
planer Oberflächen. Auch kann auf diese Weise die grundsätzliche
bekannte Anordnungsstruktur der Segmente und damit eine geordnetes
Raster – bei Betrachtung einer Innenansicht des Reflektorelementes – beibehalten
werden.
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Die
quaderförmig ausgebildeten Segmente weisen jeweils eine
plane, reflektierende Oberfläche auf. Diese ist im Raum
geneigt zu der Längmittelachse des Reflektorelementes angeordnet.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung gilt, dass die plane Oberfläche
der quaderförmig ausgebildeten Segmente auf eine besondere Weise
ausgerichtet ist. Als Normalenvektor wird derjenige Richtungspfeil
bezeichnet, der normal auf der Oberfläche des quaderförmig
ausgebildeten Segmentes steht. Der Normalenvektor ist also derjenige Vektor,
der genau lotrecht auf die ebene, reflektierende Oberfläche
trifft. Die Ausrichtung der planen Oberflächen erfolgt
erfindungsgemäß nun derart, dass der Normalenvektor
eine Längsmittelachse des Reflektorelementes beabstandet
passiert.
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Mit
anderen Worten ist die als Spiegel wirkende Oberfläche
des quaderförmigen Segmentes bezogen auf die Längsmittelachse
des Reflektors schief gestellt: Ein von der Längmittelachse
des Reflektors ausgehender Lichtstrahl wird von der planen Oberfläche
derartig reflektiert, dass der rückreflektierte Lichtstrahl
nicht noch einmal die Längsmittelachse des Reflektorelementes
durchkreuzt, sondern diese beabstandet passiert.
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Auf
diese Weise kann eine optimierte Lichtverteilung erreicht werden.
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Weiter
vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Innenfläche des Reflektorelementes
wenigstens einen ersten und wenigstens einen zweiten Abschnitt aufweist.
Segmente erster Art sind in dem ersten Abschnitt, Segmente zweiter
Art sind in dem zweiten Abschnitt angeordnet. Durch Unterteilung
der Innenfläche des Reflektorelementes in unterschiedliche Abschnitte
und deren Zuordnung zu Segmenten unterschiedlicher Art werden in
lichttechnischer Hinsicht unterschiedliche Umfangsbereiche des Reflektorelementes
geschaffen. Damit kann der rechnerische Aufwand bei der die lichttechnische
Simulation bei der Konstruktion neuer Reflektorelemente gering gehalten
werden.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind der erste und/oder
der zweite Abschnitt zusammenhängend ausgebildet. Dies
bedeutet, dass ein wesentlicher Umfangswinkelbereich der Innenfläche
des Reflektorelementes von z. B. zwischen 5° und 180° mit
den entsprechenden Segmenten erster Art und/oder zweiter Art besetzt
ist.
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Die
Formulierung, wonach ein Abschnitt der Innenfläche des
Reflektorelementes zusammenhängend ausgebildet ist, bedeutet,
dass dieser Abschnitt von einer geschlossenen Umrandung oder Kontur umgeben
sein kann. Der Inhalt der von der Kontur umrandeten Fläche
macht dabei einen wesentlichen, d. h. über einen einprozentigen
Anteil der Gesamtfläche des Reflektorelementes hinausgehenden
Anteil der Innenfläche des Reflektorelementes aus.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist auch der
zweite Abschnitt zusammenhängend ausgebildet.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Reflektorelement
entlang zweier zueinander unter 90° stehender Ebenen ebenensymmetrisch
ausgebildet. Das Reflektorelement ist hinsichtlich seiner Grundform
rotationssymmetrisch um die Längsmittelachse ausgebildet.
Dies bedeutet, dass, wie oben beschrieben, das Reflektorelement
in einem Drückvorgang hergestellt werden kann. Die Innenfläche
des Reflektorelementes ist bei dieser Ausgestaltung der Erfindung
zweifach ebenensymmetrisch oder spiegelsymmetrisch ausgebildet.
Dies bedeutet, dass das Reflektorelement entlang einer ersten Längmittelebene,
die die Längsmittelachse enthält, vollständig
symmetrisch ausgebildet ist. Darüber hinaus ist das Reflektorelement
entlang einer zweiten Ebene, die 90° senkrecht zu der zuvor
erwähnten ersten Spiegelebene steht, ebenfalls spiegelsymmetrisch
ausgebildet. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich
die Möglichkeit einer Erzeugung einer im Wesentlichen ovalen
Lichtfeldkontur mit einer gewünschten Lichtverteilung.
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Bei
einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist das Reflektorelement
entlang lediglich einer Ebene ebenensymmetrisch ausgebildet. Mit
diesem Ausführungsbeispiel kann eine asymmetrische Verteilung
in einer Richtung und eine symmetrische Verteilung in einer senkrecht
dazu stehenden Richtung erzielt werden.
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Bei
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Reflektorelement
bezüglich jeder Querschnittsebene, die die Längsmittelachse
des Reflektorelementes umfasst, asymmetrisch ausgebildet.
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Vorteilhaft
ist die Leuchte ortsfest angeordnet. Dies ermöglicht die
Ausbildung einer Gebäudeleuchte. Weiter vorteilhaft ist
das Reflektorelement innerhalb eines Leuchtengehäuses angeordnet.
Dies ermöglicht den Rückgriff auf bekannte Bauformen.
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Weiter
vorteilhaft ist die Innenseite des Reflektorelementes vollständig
mit facettenartigen Segmenten besetzt. Dies ermöglicht
die Erzielung geringer Leuchtdichten auf der Oberfläche
des Reflektorelementes, so dass Blendwirkungen für den
Betrachter des Reflektorelementes gering gehalten werden können.
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Weitere
Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nicht zitierten Unteransprüchen
sowie anhand der nun folgenden Beschreibung mehrerer in den Zeichnungen
dargestellter Ausgestaltungsbeispiele. Darin zeigen:
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1 sehr
schematisch in einer Draufsicht ein erstes Ausführungsbeispiel
eines Reflektorelementes für eine erfindungsgemäße
Leuchte, dessen Innenfläche in acht Abschnitte unterteilt
ist,
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2 in
einer schematischen Schnittansicht das Reflektorelement der 1 entlang
einer Schnittlinie II-II in 1,
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3 ein
alternatives Ausführungsbeispiel eines Reflektorelementes
einer erfindungsgemäßen Leuchte in einer der 1 ähnlichen,
ebenfalls schematischen Darstellung zur Veranschaulichung eines Lichtstrahlverhaltens,
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4 die
zugehörige teilgeschnittene Schnittansicht durch das Reflektorelement
der 3 etwa entlang der Schnittlinie IV-IV,
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5 das
Ausführungsbeispiel der 3 mit weiteren
dargestellten Lichtpfeilen,
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6 etwa
entlang Schnittlinie VI-VI in 5 das Ausführungsbeispiel
der 5 in einer teilgeschnittenen Seitenansicht,
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7 das
Ausführungsbeispiel der 3 mit weiteren
Lichtstrahlen,
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8 eine
teilgeschnittene Ansicht durch das Ausführungsbeispiel
der 7 etwa entlang Schnittlinie VIII-VIII in 7,
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9 ein
weiteres Ausführungsbeispiel eines Reflektorelementes einer
erfindungsgemäßen Leuchte etwa in einer schematischen
Darstellung gemäß 5 mit einem
lediglich beispielhaft dargestellten einzigen Segment zweiter Art
mit einer planen Oberfläche,
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10 ein
weiteres Ausführungsbeispiel eines Reflektorelementes einer
erfindungsgemäßen Leuchte in einer perspektivischen
Innenansicht, und
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11 in
einer vergrößerten Darstellung einen Teilkreisausschnitt
des Ausführungsbeispiels der 10, der
in 10 mit XI bezeichnet ist.
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Die
in ihrer Gesamtheit in den Figuren mit 10 bezeichnete Leuchte
wird nun anhand der unterschiedlichen Ausführungsbeispiele
erläutert. Dabei werden auch bei unterschiedlichen Ausführungsbeispielen
gleiche oder hinsichtlich ihrer Funktion vergleichbare Teile oder
Elemente der Übersichtlichkeit halber mit gleichen Bezugszeichen
bezeichnet, teilweise unter Hinzufügung kleiner Buchstaben.
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1 verdeutlicht
rein schematisch, dass ein Reflektorelement 11 einer erfindungsgemäßen Leuchte 10 eine
kreisrunde Kontur aufweisen kann.
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2 zeigt
in einer Schnittansicht der 1 entlang
der Schnittlinie II-II, dass das Reflektorelement 11 schalenartig
gewölbt ist. In dem Innenraum 29 des Reflektorelementes 11 ist
eine Lichtquelle, also eine Lampe 13, anordenbar. Hierzu
ist das Reflektorelement 11 im Bereich des Scheitels 30 mit
einer Lampendurchtrittsöffnung 12 versehen. Die
Lampe 13 kann durch die Lampendurchtrittsöffnung 12 hindurchtreten.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel der 4, 6 und 8 ist
eine Lampe detailgetreuer dargestellt. Auch dort ist jedoch immer
nur ein Ausführungsbeispiel einer Lampe 13 gezeigt.
Vorzugsweise kooperiert das Reflektorelement 11 mit einer
im Wesentlichen punktförmigen Lichtquelle, also einer solchen
Lampe, bei der das lichtemittierende oder leuchtende Volumen 14 möglichst
klein gehalten ist, und nahezu punktförmig ist.
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Der
Reflektor 11 ist, wie 2 andeutet,
vorzugsweise parabolförmig gewölbt. Der Brennpunkt 15 dieser
Parabel liegt insoweit auf der Längsmittelachse M des Reflektorelementes 11.
Die Lampe 13 wird nun vorteilhaft so angeordnet, dass sich
das lichtemittierende Volumen 14 in dem Brennpunkt 15 des Reflektors 11 befindet.
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Das
Reflektorelement 11 ist hinsichtlich seiner äußeren
Grundform 16 im Wesentlichen rotationssymmetrisch um die
Längsmittelachse M ausgebildet. Dies ermöglicht
eine Herstellung in einem an sich bekannten Druckverfahren, so dass
beispielsweise aus einer Aluminiumronde durch Drücken gegen
eine mit Vorsprüngen versehene Patrize ein entsprechender
Reflektor 11 hergestellt werden kann.
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Die
Innenfläche 17 des Reflektorelementes 11 ist
mit zahlreichen unterschiedlichen Facetten oder Segmenten besetzt.
Die Erfindung unterscheidet dabei zwischen Segmenten erster Art
und Segmenten zweiter Art, auf deren lichttechnische Unterschiede
später eingegangen wird.
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Zunächst
soll anhand der 1 verdeutlicht werden, dass
die gesamte Innenfläche 17 des Reflektorelementes 11 in
mehrere Abschnitte I, II, III, IV, V, VI, VII und VIII unterteilt
sein kann. Jedem der zuvor erwähnten Abschnitte kann eine
unterschiedliche lichttechnische Funktion zukommen. Beispielsweise können
in einem Abschnitt I nur Segmente erster Art, und in einem
benachbarten Abschnitt II nur Segmente zweiter Art angeordnet
sein. In dem Abschnitt III sind dann wiederum nur Segmente
erster Art angeordnet usw.. Ein solches Ausführungsbeispiel
findet sich auch in 10, wobei dessen detaillierte
Erläuterung später noch nachfolgen wird.
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Anhand
von 2 soll kurz veranschaulicht werden, dass ausgehend
von dem leuchtenden Volumen 14 Direktlichtanteile und Indirektlichtanteile emittiert
werden können. Direktlichtanteile sind solche, die ausgehend
von dem lichtemittierenden Volumen 14, wie beispielsweise
der Lichtstrahl 31, direkt die Lichtaustrittsöffnung 18 des
Reflektorelementes verlassen können, ohne dass zuvor eine
Reflektion an der Innenseite 17 stattfindet. Indirektlichtanteile sind
solche Lichtanteile, bei denen ein Lichtstrahl 32 von dem
leuchtenden Volumen 14 emittiert wird und nach Reflektion
an einem Segment an der Innenseite 17 des Reflektorelementes 11 reflektiert
wird und als Lichtstrahl 33 die Leuchte verlässt.
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Die
Erfindung betrifft dabei sowohl Leuchten, bei denen Direktlichtanteile
und Indirektlichtanteile vorhanden sind, als auch Leuchten, die
nur indirekte Lichtanteile zulassen. Letzteres kann beispielsweise erreicht
werden, in dem das Leuchtmittel durch eine Kappe oder dergleichen
Element in Hauptabstrahlrichtung H vor direktem Lichtaustritt abgeschirmt
ist.
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3 greift
in einer Darstellung ähnlich der Darstellung der 1 zunächst
auf, dass bei einem anderen Ausführungsbeispiel eines Reflektorelementes 11 einer
erfindungsgemäßen Leuchte 10 unterschiedliche
Abschnitte mit Segmenten unterschiedlicher Art vorgesehen sein können.
So zeigt 3 sehr schematisch einen ersten
Abschnitt 19a mit Segmenten erster Art, einen zweiten Abschnitt 19b mit
Segmenten zweiter Art und einen dritten Abschnitt 19c mit
Segmenten erster Art.
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Für
die Ausführungsbeispiele der 3, 5 und 7 sei übereinstimmend
angenommen, dass die Segmente erster Art von zylindrischen Segmente,
d. h. Segmenten mit einer zylindrischen Oberfläche, gebildet
sind und die Segmente zweiter Art eine im Wesentlichen plane, d.
h. ebene, reflektierende Oberfläche aufweisen.
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Die 3 und 4 verdeutlichen
das Lichtstrahlverhalten und Reflektionsverhalten der an dem Abschnitt 19a angeordneten
Segmente 20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f erster
Art.
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Der
Lichtstrahl 21a wird von der Lichtquelle 13 emittiert
und trifft auf eines der Segmente 20 erster Art. Aufgrund
der zylindrischen Wölbung der Segmentoberfläche
tritt eine Rückreflektion als Lichtstrahl 21b bzw. 21c auf,
wobei der entsprechende Aufspreizungswinkel mit dem Krümmungsradius
des zylindrischen Segmentes zusammenhängt. Je kleiner der
Radius, umso größer ist die Auffächerung. Diese
Betrachtung trifft natürlich nur bei mehreren annähernd
parallel einfallenden Strahlen zu. Ein einzelner Lichtstrahl wird
immer auch nur entlang einer einzigen Richtung reflektiert.
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4 verdeutlicht,
dass der Lichtstrahl 21a bei Auftreffen auf ein Segment 20 erster
Art als Lichtstrahl 21b reflektiert wird.
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Zur Änderung
des Abstrahlverhaltens der Leuchte kann einerseits die Höhe
des entsprechenden Segmentes 20 erster Art, d. h. die axiale
Länge, sowie der Krümmungsradius, als schließlich
auch der Neigungswinkel, d. h. die relative Ausrichtung der Zylinderachse
des zylindrischen Segmentes zu der Längsmittelachse M des
Reflektorelementes 11 variiert werden.
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Die 5 und 6 veranschaulichen
analog die lichttechnische Funktion des Abschnittes 19c anhand
eines Lichtstrahles 22a, der auf Segmente 20 erster
Art des Abschnittes 19c trifft. Auch hier besteht die Möglichkeit
einer Varianz des Lichtabstrahlverhaltens des Reflektorelementes
durch eine Änderung der Parameter Krümmungsradius
des zylindrischen Segmentes, Anstellwinkel und axialer Länge
des Segmentes.
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Die 7 und 8 veranschaulichen
nun das besondere lichttechnische Verhalten einer erfindungsgemäßen
Leuchte unter Verwendung eines Abschnittes 19b der Innenfläche 17 des
Reflektorelementes 11, der Segmente 23 zweiter
Art aufweist. Die Segmente 23 zweiter Art umfassen plane
oder ebene Reflektionsflächen und sind beispielsweise im Wesentlichen
quaderförmig ausgebildet.
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Am
besten erschließt sich dem Betrachter der 11,
was als quaderförmiges Element zu verstehen ist: 11 zeigt
den Bereich eines Randes 34 des Reflektorelementes 11.
Man erkennt dort in dem Abschnitt 19b zahlreiche, beispielhaft
als Segmente 23f, 23f1 und 23f2 bezeichnete Segmente zweiter Art. Diese
sind in unmittelbarer Nachbarschaft zueinander umfangsverteilt in
konzentrischen Ringen und radial verlaufenden Spalten angeordnet.
Jedes quaderförmig ausgebildete Segment 23 weist
eine im Wesentlichen plane spiegelnde Oberfläche 35 auf.
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Diese
spiegelnde Oberfläche 35 trägt zur Reflektion
des von der Lampe 13 emittierten Lichtes alleinig bei.
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7 macht
diesbezüglich deutlich, dass derjenige Lichtstrahl 24a,
der auf ein Segment 23 des Abschnittes 19b trifft,
durch eine entsprechende Wahl der Ausrichtung der reflektierenden
Oberfläche 35 des einzelnen Segmentes hinsichtlich
seines Reflektionswinkels β variiert werden kann. 7 zeigt den
reflektieren Strahl 24b, der unter einem Reflektionswinkel β bezogen
auf den auf das Segment 23 einfallenden Lichtstrahl 24a reflektiert
worden ist.
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Darüber
hinaus veranschaulicht 8, dass der Lichtstrahl 24a durch
eine entsprechende Ausrichtung und Positionierung der Spiegeloberfläche 35 des
entsprechenden einzelnen Segmentes 23 auch bezüglich
des Reflektionswinkels γ variiert werden kann, wobei dieser
Reflektionswinkel γ in einer Querschnittsebene des Reflektorelementes
liegt.
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Eine
wesentliche Bedeutung des erfinderischen Prinzips veranschaulicht 9:
Dort ist ein einzelnes Segment 23a zweiter Art mit seiner
reflektierenden Oberfläche 35a dargestellt. Ausgehend von
der Lichtquelle 13 (die in 9 nicht
dargestellt ist) fällt der Lichtstrahl 24a auf
die spiegelnde Oberfläche 35 des Segmentes 23a und
wird als Lichtstrahl 24b von dort reflektiert.
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Das
Segment 23a ist mit seiner planen Oberfläche 35 derartig
ausgerichtet, dass ein Normalenvektor N, also derjenige Richtungspfeil,
der senkrecht auf der ebenen Spiegelfläche 35 steht,
unter einem besonderen Maße ausgerichtet ist. Der Normalenvektor
N verläuft nämlich zu der Längsmittelachse M
des Reflektorelementes 11 beabstandet. Der Abstand beträgt ½ A.
Dies hat zur Folge, dass sämtliche Lichtstrahlen, die von
der Lichtquelle 13 ausgesandt werden, nicht auf die Längsmittelachse
M zurück reflektiert werden sondern diese nur unter einem
Abstand (z. B. Abstand A) passieren. Dies gilt auch für den
reflektierten Lichtstrahl 24b, der das Reflektorelement 11 unmittelbar
nach seiner Reflektion an der spiegelnden Fläche 35 verlässt.
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Durch
die erfindungsgemäße Kombination gewölbter
mit ebenen Reflektionsflächen von facettenartigen Segmenten
gelingt es, Lichtanteile in gewünschte Raumwinkelbereiche
hin zu lenken, um beliebige gewünschte Lichtverteilungen
zu generieren. Dies kann ohne Einbuße an Homogenität
und Gleichmäßigkeit der Lichtverteilung geschehen,
da gewölbte Reflektionsoberflächen, insbesondere
zylindrisch gewölbte oder sphärisch gewölbte
oder asphärisch gewölbte Reflektionsoberflächen
an zahlreichen Segmenten verbleiben, und auf diese Weise für
eine entsprechende Homogenisierung des Lichtes sorgen können.
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Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß 10 entspricht
der grundsätzliche Aufbau des Reflektorelementes 11 mit
seinen acht Abschnitten 19a, 19b, 19c, 19d, 19e, 19f, 19g und 19h grundsätzlich
dem beschriebenen Aufbau gemäß den 1 und 7.
Hier soll nun erläutert werden, dass ein Lichtstrahl 25a,
der auf das Segment 23f zweiter Art des Abschnittes 19b trifft,
als Lichtstrahl 25b rückreflektiert wird. Gleichermaßen
wird ein Lichtstrahl 26a durch Spiegelung an dem Segment 23g als Lichtstrahl 26b reflektiert.
Die beiden Lichtstrahlen 25b und 26b gelangen
somit in den gleichen Halbraum und tragen in diesem Halbraum zur
Erhöhung der Lichtstärkeverteilung unter bestimmten
Raumwinkeln bei.
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Die
ausgehend von der Lichtquelle in einen anderen Halbraum hinein emittierten
Lichtstrahlen 27a und 28a werden nach entsprechender
Reflektion an den Segmenten 23i und 23h als reflektierte
Lichtstrahlen 27b und 28b reflektiert und in den
zweiten Halbraum geworfen. Damit verbleiben die beiden reflektierten
Lichtstrahlen gemeinsam in einem Halbraum.
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Aus
dieser Erläuterung heraus wird deutlich, dass das Reflektorelement 11 der 10 zweifach spiegelsymmetrisch
ist. Bezüglich einer ersten Ebene, die einen Längsschnitt
durch den Reflektor etwa entlang der Schnittlinie E1-E1 in 10 dargestellt, ist
das Reflektorelement vollkommen spiegelsymmetrisch. Auch bezüglich
einer zweiten Ebene, die durch die Schnittlinie E2-E2 der 10 angedeutet
ist und gleichermaßen einen Längsschnitt des Reflektorelementes 10 darstellt,
ist das Reflektorelement 11 der 10 vollkommen
spiegelsymmetrisch ausgebildet.
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Damit
ist mit dem Ausführungsbeispiel der 10 auch
eine Lichtverteilungskurve erzielbar, die eine zweifache Spiegelsymmetrie
aufweist.
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Als
konkretes Ausführungsbeispiel ist beispielsweise denkbar,
dass entlang einer im Wesentlichen ovalen oder ellipsenförmigen
Lichtfeldkontur eine konstante homogene Lichtstärkeverteilung
generiert werden soll. Eine solche Lichtstärkenverteilung
kann mit dem Reflektorelement 11 der 10 generiert
werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102004042915
A1 [0005, 0008]
- - DE 102007035396 A1 [0006]
- - DE 102007035528 [0017]