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Die
Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung mit einem langgestreckten
Lichtleiter und mit einer Lichtquelle, die einer als Lichteinkoppelfläche dienenden
Stirnseite des Lichtleiters zugewandt angeordnet ist zur Einkopplung
eines von der Lichtquelle emittierten Lichtes in die Stirnseite
des Lichtleiters, und dass die Mantelfläche des Lichtleiters
zumindest teilweise als eine Lichtauskoppelfläche ausgebildet ist.
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Aus
der
EP 1 852 648 A1 ist
eine Beleuchtungsvorrichtung mit einem röhrenförmigen LED-Leuchtmittel
bekannt, das einen röhrenförmigen Glaskörper
umfasst, in dem eine mit einer Mehrzahl von LEDs bestückte
Leiterplatte angeordnet ist. Die Form des röhrenförmigen
Glaskörpers entspricht im Wesentlichen herkömmlichen
Leuchtstoffröhren. Insbesondere weist das LED-Leuchtmittel
an Stirnseiten entsprechende Anschlussstifte auf, so dass die Leuchte
in herkömmliche Aufnahmen/Gehäusen für Leuchtstoffröhren
einsetzbar und kontaktierbar ist. Als Lichtquelle sind jedoch mehrere
LEDs vorgesehen, deren Hauptabstrahlrichtung in einer gemeinsamen
Richtung quer zum röhrenförmigen Glaskörper erfolgt.
Zur Erreichung einer erforderlichen Leuchtstärke ist somit
eine relativ große Anzahl von LEDs erforderlich.
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Aus
der
DE 20 2010
000 964 U1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung mit einem Leuchtmittel
bekannt, das zum einen einen langgestreckten Lichtleiter und zum
anderen eine LED-Lichtquelle umfasst. Die LED-Lichtquelle ist an
einer Stirnseite des Lichtleiters angeordnet, wobei die Stirnseite
des Lichtleiters als Lichteinkoppelfläche dient. Die Mantelfläche des
Lichtleiters weist auf einer ersten Längsseite eine Reflexionsfläche
und auf einer gegenüberliegenden Längsseite eine
Lichtauskoppelfläche auf. Das im Lichtleiter eingekoppelte
Licht wird somit nur in einem Teilbereich der Mantelfläche
ausgekoppelt. Nachteilig an der bekannten und im Möbelbereich
eingesetzten Beleuchtungsvorrichtung ist, dass die Lichtauskopplung
nur in einem eingechränkten Umfangsbereich des Lichtleiters
vorgesehen ist.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Beleuchtungsvorrichtung
derart weiterzubilden, dass auf einfache Weise eine effektive Lichtabstrahlung über
einen möglichst großen Umfangsbereich eines langgestreckten
Lichtleiters gewährleistet ist.
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Zur
Lösung der Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit
dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass
die Mantelfläche derart ausgebildet ist, dass das eingekoppelte Licht
in Umfangsrichtung der Mantelfläche ausgekoppelt wird.
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Der
besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass von einer Mantelfläche
eines Lichtleiters ein in Umfangsrichtung derselben vollständige
Lichtabstrahlung ermöglicht wird, so dass eine 360°-Rundum-Beleuchtung
gewährleistet ist. Die Beleuchtungsvorrichtung eignet sich
somit insbesondere zur Anordnung innerhalb eines Raumes, beispielsweise
als eine hängende Leuchte oder als eine Standleuchte.
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Nach
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die
Mantelfläche des Lichtleiters derart ausgebildet, dass
das eingekoppelte Licht in Umfangsrichtung und/oder in Längsrichtung
der Mantelfläche gleichmäßig ausgekoppelt
wird. Vorteilhaft wird hierdurch eine homogene Lichtabstrahlung über
die gesamte ausleuchtende Mantelfläche erzielt.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung ist die Mantelfläche
vollständig mit einem Streumittel versehen, so dass eine
gezielte Lichtauskopplung ermöglicht wird.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung ist das Streumittel in Umfangsrichtung
und/oder Längsrichtung des Lichtleiters gleich angeordnet,
so dass eine gleichmäßige Lichtabstrahlung über
die Mantelfläche erfolgen kann.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung ist eine Verteilungsdichte der
Streumittel in Längsrichtung des Lichtleiters von der Stirnseite
desselben in Richtung einer Quermittelebene des Lichtleiters ansteigend
ausgebildet, so dass über die Länge des Lichtleiters
ein gleich großer Lichtstrom abgestrahlt wird. Das Leuchtmittel
weist über die Längserstreckung somit eine gleich
große Leuchtstärke auf.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung kann das Streumittel als eine
Profilierung oder als eine Mattierung ausgebildet sein. Das Streumittel
kann durch Erodieren oder durch Ätzen oder durch Bedrucken
oder durch Lasern oder durch Fräsen erstellt sein.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung sind die Lichtquelle und der Lichtleiter
in einem röhrenförmigen Lichtkörper gehalten,
an dessen Stirnseiten eine Abschlusskappe mit Anschlussstiften angeordnet
ist. Vorteilhaft wird hierdurch eine Lichtröhre geschaffen,
die in Leuchtstofflampen vorgesehene herkömmliche Fassungen
eingesetzt werden kann.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung kann die Abschlusskappe als ein
Kühlkörper ausgebildet sein, so dass vorteilhaft
die vorzugsweise als LED-Lichtquelle ausgeführte Lichtquelle
gekühlt werden kann.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung kann an den Stirnseiten des Lichtleiters
entweder jeweils eine LED-Lichtquelle oder an der einen Stirnseite eine
LED-Lichtquelle und an der anderen Stirnseite ein Spiegel angeordnet
sein. Hierdurch wird unter Verwendung einer sehr geringen Anzahl
von Lichtquellen ein relativ großvolumiges Leuchtmittel
mit einer relativ großen Ausleuchtefläche geschaffen.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung kann eine die Lichtquelle steuernde
Steuereinheit außerhalb des röhrenförmigen
Lichtkörpers angeordnet und lediglich über eine
einen Anschlussstift aufnehmende Öffnung im Bereich der
Anschlusskappe mit der Lichtquelle verbunden sein. Vorteilhaft kann
die Steuereinheit als Ersatz für ein Vorschaltgerät
einer herkömmlichen Leuchtstofflampe in einem herkömmlichen
Leuchtstofflampengehäuse angesetzt werden.
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Die
Erfindung ermöglicht durch unterschiedlich lang ausgeführte
Lichtleiter eine relativ einfache Bereitstellung von unterschiedlich
langen Leuchtmitteln, die vorzugsweise in herkömmlichen
Lampengehäusen für Leuchtstoffröhren
eingesetzt werden können.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher
erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
Seitenansicht einer Beleuchtungsvorrichtung nach einer ersten Ausführungsform,
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2 eine
Seitenansicht der Beleuchtungsvorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform
und
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3 eine
Seitenansicht der Beleuchtungsvorrichtung nach einer dritten Ausführungsform.
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Eine
erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung wird
vorzugsweise als hängende Leuchte oder als Standleuchte
eingesetzt, bei der bezogen auf eine Längsachse der Beleuchtungsvorrichtung eine
Rundumstrahlung in einem Winkel von 360° gewährleistet
ist.
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Die
Beleuchtungsvorrichtung weist im Wesentlichen einen langgestreckten
Lichtleiter 1, mindestens eine als LED-Lichtquelle ausgebildete
Lichtquelle 2 sowie eine vorzugsweise zylinderförmige Umhüllung 3 auf.
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Der
langgestreckte Lichtleiter 1 ist vorzugsweise zylinderförmig
und geradlinig ausgebildet. Nach einer ersten Ausführungsform
der Erfindung gemäß 1 ist im
Bereich gegenüberliegender Stirnseiten 4 des Lichtleiters 1 jeweils
eine LED-Lichtquelle 2 so angeordnet, dass sie Licht in Richtung
der als Lichteinkoppelfläche dienenden Stirnseite 4 abstrahlt.
Die Stirnseite 4 des Lichtleiters 1 kann beispielsweise
muldenförmig bzw. konkavförmig oder eben angeordnet
sein.
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Der
Lichtleiter 1 weist eine Mantelfläche 5 auf,
die mattiert ausgebildet ist und als Lichtauskoppelfläche
dient. Da die Mantelfläche 5 vollständig mattiert
ausgebildet ist, kann das eingekoppelte Licht L in Umfangsrichtung
der Mantelfläche 5, also in einem Winkelbereich
von 360° bezogen auf eine Längsache A des Lichtleiters 1 abgestrahlt
werden. Die Mattierung 6 der Mantelfläche 5 ist
derart gewählt, dass Licht L gleichmäßig
in Umfangsrichtung, das heißt mit gleichem Lichtstrom,
abgestrahlt wird.
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Die
Mattierung 6 dient als Streumittel, das es ermöglicht,
dass die innerhalb des Lichtleiters 1 umher vagabundierenden
Lichtstrahlen nicht an der Mantelfläche 5 totalreflektiert
werden, sondern unter Brechung nach außen abgestrahlt werden.
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Aus
fertigungstechnischen Gründen ist das Streumittel 6 vorzugsweise
gleich verteilt in Umfangsrichtung und in Längsrichtung
des Lichtleiters 1 angeordnet.
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Alternativ
kann die Verteilungsdichte des Streumittels 6 ausgehend
von den Stirnseiten 4 in Längsrichtung des Lichtleiters 1 hin
zu einer Quermittelebene Q ansteigend ausgebildet sein, so dass
der sich zur Mitte des Lichtleiters 1 hin verringernde Lichtstrom
kompensiert wird und somit eine homogene Abstrahlung entlang des
Lichtleiters 1 gewährleistet ist.
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Die
Umhüllung 3 ist im Wesentlichen gebildet aus einem
röhrenförmigen Lichtkörper (transparenter Kunststoffkörper oder
Glaskörper 7), der im Wesentlichen den Lichtleiter 1 unter
Bildung eines radialen Abstandes umgibt, sowie stirnseitig den Glaskörper 7 abschließende
Abschlusskappen 8, die jeweils außenseitig mit
zwei Anschlussstiften 9 zur elektrischen Kontaktierung
versehen sind.
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Vorzugsweise
ist die Abschlusskappe 8 als ein Kühlkörper,
beispielsweise bestehend aus einem Aluminium-Gussmaterial, ausgebildet,
so dass die von der LED-Lichtquelle 2 ausgehende Wärme
einfach an die Umgebung abgeleitet werden kann. Vorzugsweise ist
die LED-Lichtquelle 2 in der Abschlusskappe 8 gelagert.
Beispielsweise kann die Lichtquelle 2 auf einer Leiterplatte
angeordnet sein. Die Lichtquelle 2 ist vorzugsweise über
eine außerhalb der Umhüllung 3 geführte
von den Anschlussstiften 9 führende Verbindungsleitung 10 mit
einer externen Steuereinheit 11 verbunden. Die Anschlussstifte 9 sind
innerhalb der Umhüllung 3 mit Anschlüssen
der Leiterplatte der LED-Lichtquelle 2 verbunden. Die Steuereinheit 11 weist
Schaltmittel bzw. Steuermittel auf, um die LED-Lichtquellen 2 ein-
und auszuschalten bzw. über vorgegebene unterschiedliche
Stromstärken eine unterschiedliche Helligkeit zu erzeugen. Vorzugsweise
ist die Steuereinheit 11 anstelle eines Vor schaltgerätes
an einer Gehäusewand 12 befestigbar. Alternativ
kann die Steuereinheit 11 auch in dem Kühlkörper
angeordnet sein, um eine kompakte Baueinheit zu bilden, die eine
einfache Handhabung ermöglicht. Die Gehäusewand 12 ist
Teil eines langgestreckten Gehäuses, das für die
Aufnahme von Leuchtstoffröhren vorgesehen ist. Da die Umhüllung 3 die
Dimension übliche Leuchtstofflampen aufweist, ist die erfindungsgemäße
Beleuchtungsvorrichtung dazu geeignet, herkömmliche Leuchtstofflampen
in vorhandenen Gehäusen zu ersetzen.
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Alternativ
kann die Beleuchtungsvorrichtung auch mit einem Gehäuse
bereitgestellt werden, in dem die Umhüllung zusammen mit
der Lichtquelle und dem Lichtleiter sowie der Steuereinheit bereits vormontiert
sind. Die Steuereinheit 11 kann direkt auf einer Wand des
Gehäuses positioniert oder in der Anschlusskappe 8 integriert
sein.
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Der
röhrenförmige Lichtkörper 7 ist
vorzugsweise transparent ausgebildet. Alternativ kann der Lichtkörper 7 auch
opal oder satiniert ausgebildet sein.
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Der
langgestreckte Lichtleiter 1 ist vorzugsweise aus einem
transparenten Kunststoffmaterial hergestellt, vorzugsweise durch
Spritzgießen.
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Nach
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß 2 kann
das Streumittel statt einer Mattierung als eine Profilierung 16 ausgebildet sein.
Die Profilierung 16 besteht aus regelmäßigen und/oder
unregelmäßigen Prismenringen, die sich entlang
der Achse A erstrecken. Vorzugsweise sind die Prismenringe in Umfangsrichtung
gleich ausgebildet, während sie in Längsrichtung
unter unterschiedliche Neigungswinkeln bzw. radialen Höhen erstrecken.
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Ein
weiterer Unterschied zu der ersten Ausführungsform besteht
darin, dass das Licht lediglich an einer Stirnseite 18 eines
mit der Profilierung 16 versehenen Lichtleiters 17 eingekoppelt
wird. Auf einer gegenüberliegenden Stirnseite 18' befindet
sich lediglich eine Spiegelfläche 19, an der das
eingekoppelte Licht L' reflektiert wird und somit innerhalb des Lichtleiters 17 verbleibt.
Ferner ist die Ausführung des Lichtleiters 17 sowie
die Gestaltung der abstrahlenden Mantelfläche unterschiedlich.
Diese Ausführungsform wird vorzugsweise bei relativ kurzen
Beleuchtungsvorrichtungen eingesetzt bzw. bei Beleuchtungsvorrichtungen,
für die die Leuchtstärke einer einzigen Lichtquelle 2 ausreicht.
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Gleiche
Bauteile der Ausführungsbeispiele der Erfindung sind mit
den gleichen Bezugsziffern versehen.
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Nach
einer dritten Ausführungsform der Erfindung gemäß 3 kann
im Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsbeispielen
ein Lichtleiter 27 von Stirnseiten 18, 18' in
Richtung einer Mitte des Lichtleiters 27 verjüngt
bzw. kegelförmig ausgebildet sein. Eine Mantelfläche
des Lichtleiters 27 kann mit oder ohne einer prismenförmigen
Profilierung versehen sein. Die Mantelfläche kann klar
oder opalisiert oder satiniert ausgebildet sein.
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Nach
einer nicht dargestellten, weiteren Ausführungsform der
Erfindung kann der Lichtleiter 1, 17, 27 bzw.
die Umhüllung 3 auch wellenförmig bzw.
bogenförmig oder kegelförmig und vorzugsweise
verjüngend zur Mitte hin ausgebildet sein. Hierdurch lassen
sie Lampen schaffen, die unterschiedliche Erscheinungsformen aufweisen.
Es versteht sich, dass alle vorgenannten Merkmale der unterschiedlichen Ausführungsformen
auch miteinander kombinierbar sind. Beispielsweise kann der Spiegel
auch konkav oder konvex ausgebildet sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 1852648
A1 [0002]
- - DE 202010000964 U1 [0003]