DE202016000433U1 - Light energy transmission and control system - Google Patents
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- F21V5/04—Refractors for light sources of lens shape
Abstract
Lichtenergieübertragungs- und -steuerungssystem, aufweisend: eine Übertragungsstrecke (10) für Lichtenergieübertragung, die durch eine Mehrzahl von mit einem gewissen Abstand voneinander beabstandet angeordneten Lichtenergieübertragungslinsen (20, 20a, 20b, 20c) definiert ist, wobei die Lichtenergie von vorne nach hinten durch die Lichtenergieübertragungslinsen (20, 20a, 20b, 20c) in der Übertragungsstrecke (10) übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtenergieübertragungslinsen (20, 20a, 20b, 20c) jeweils einen Diffussionsbereich (21, 21a, 21b, 21c) aufweist, der jeweils die gestreute Lichtenergie zum Beleuchtungszweck diffusionieren kann, wobei der Diffussionsbereich (21, 21a, 21b, 21c) jeweils von ganzen Lichtenergieübertragungslinsen (20, 20a, 20b, 20c) unterschiedliche Lichtenergie je nach den Variationen der verschiedenen Diffussionsflächen und/oder die Diffussionsstärken entsprechend streuen kann; und dass je kleiner die Diffussionsfläche und/oder die Diffussionsstärke des Diffussionsbereichs (21, 21a, 21b, 21c) ist desto weniger die gestreute Lichtenergie ist und zwar auch desto weniger der Verlust der von einer Lichtenergieübertragungslinse (20, 20a, 20b, 20c) an die nächste Lichtenergieübertragungslinse (20, 20a, 20b, 20c) übertragenden Lichtenergie ist, und umgekehrt.A light energy transmission and control system, comprising: a light energy transmission transmission path (10) defined by a plurality of spaced apart light energy transmission lenses (20, 20a, 20b, 20c), the light energy traveling through the front to the rear Light energy transmission lenses (20, 20a, 20b, 20c) in the transmission path (10) is transferable, characterized in that the light energy transmission lenses (20, 20a, 20b, 20c) each have a Diffussionsbereich (21, 21a, 21b, 21c), respectively the scattered light energy for the purpose of illumination can diffuse, wherein the Diffussionsbereich (21, 21a, 21b, 21c) each of whole light energy transmission lenses (20, 20a, 20b, 20c) can scatter different light energy according to the variations of the different diffusion surfaces and / or the diffusion strengths accordingly ; and that the smaller the diffusing area and / or the diffusing power of the diffusing area (21, 21a, 21b, 21c), the less the scattered light energy, and less the loss of light energy transmitting lens (20, 20a, 20b, 20c) is the next light energy transmitting lens (20, 20a, 20b, 20c) transmitting light energy, and vice versa.
Description
Technisches GebietTechnical area
Das vorliegende Gebrauchsmuster betrifft eine neuerungsgemässe Technik zur Lichtenergieübertragung, insbesondere ein Lichtenergieübertragungs- und steuerungssystem, das sich um den Stand der Technik bezüglich einer Übertragungsstrecke, einer Lichtenergieübertragungslinse, eines Diffussionsbereichs und einer Diffussionsstärke handelt, wobei die genannte Diffussionsstärke im Bezug auf eine bidirektionale Reflektanzverteilungsfunktion (BRDF-Modelle) definiert, um das Problem der Energieminderung während einer Lichtenergieübertragung von vorne nach hinten zu lösen, damit ein verbesserter Wirkungsgrad bei der Übertragung und Verteilung der in der Übertragungsstrecke übertragenden Lichtenergie vorteilhaft erreichbar ist.The present utility model relates to a light energy transmission technology according to the invention, in particular a light energy transmission and control system, which is the state of the art with respect to a transmission path, a light energy transmission lens, a diffusion area and a diffusing power, said diffuse power with respect to a bidirectional reflectance distribution function (BRDF Models) in order to solve the problem of energy reduction during light energy transmission from the front to the rear, so that an improved efficiency in the transmission and distribution of the light energy transmitted in the transmission path can be advantageously achieved.
Stand der TechnikState of the art
Eine gute Nutzung des natürlichen Lichts zur Verbesserung der Beleuchtung ist ein Verfahren zur Ersparnis von Beleuchtungselektrizität. Jedoch kann das natürliche Licht durch die Sperrung von Innenraum bzw. inneren Konstruktion eines Gebäudes beispielsweise durch einen Keller bzw. durch eine Trennwand leider nicht vorteilhaft gesammelt werden. Aus diesem Grund bestünde es die Schwierigkeit, ein Gebäude mit guter Beleuchtung von natürlichem Licht anzuordnen. Wenn man das Tageslicht in einen Innenraum oder in einer anderen Stelle eines Gebäudes zur Verbesserung der Beleuchtung übertragen und sammmeln kann, kann ein Wirkungsgrad der Beleuchtung unter Verwendung des natürlichen Lichts erheblich verbessert werden.A good use of natural light to improve lighting is a method of saving on lighting electricity. However, the natural light can not be collected advantageously by the blocking of the interior or interior construction of a building, for example by a cellar or by a partition wall. For this reason, it would be difficult to arrange a building with good lighting of natural light. By being able to transmit and collect daylight into an interior or other location of a building to improve lighting, efficiency of lighting using natural light can be significantly improved.
Aus der
Auch aus der
Wie bereits vorstehend beschrieben, kann eine externe Lichtenergie gemäss der o. g. Stand der Technik vorteilhaft in einen Innenraum eines Gebäudes gesammelt und übertragen werden. Nachteilig bei o. g. Technik sind allerdings, dass die in einem Übertragungskanal übertragende und gesammelte Lichtenergie erheblich verloren und vermindert wird. Zum Beispiel, ein Reflektor kann etwa 8% von Reflexlicht in einem Übertragungskanal zum Beleuchtungszweck diffussionieren. Die Übertragung der anfänglichen 100% Lichtenergie durch die erste, zweite, dritte, ... bis die zehnte Reflektorlinsen wird stufenweise abgeschwächert und zwar beträgt die übertragende Lichtenergie etwa 84%, 77%, ... 43% von der anfänglichen 100% Lichtenergie. Mit anderen Worten, je mehr der Abstand zur Übertragung der Lichtenergie in einem Übertragungskanal ist, desto weiniger ist die übertragende Lichtenergie zur Verfügung zum Beleuchtungszweck.As already described above, an external light energy according to the o. Prior art advantageously be collected and transmitted in an interior of a building. A disadvantage of o. G. Technique, however, that the transmitted and collected in a transmission channel light energy is significantly lost and reduced. For example, a reflector can diffuse about 8% of reflected light in a transmission channel for illumination purpose. The transmission of the initial 100% light energy through the first, second, third, ... to the tenth reflector lenses is gradually attenuated, namely, the transmitted light energy is about 84%, 77%, ... 43% of the initial 100% light energy. In other words, the more the distance to the transmission of the light energy in a transmission channel, the less wandered the light energy is available for the lighting purpose.
Es versteht sich, dass der o. g. Verlust und die Minderung an Energie bei Übertragung der Lichtenergie ein physikalisches Phänomen ist und deswegen dies nicht vermeidbar ist. Aus diesem Grund enthält der Stand der Technik aus
Beschreibungdescription
Das vorliegende Gebrauchsmuster liegt somit die wichtige Aufgabe zugrunde, ein Lichtenergieübertragungs- und steuerungssystem zu schaffen, das eine Übertragungsstrecke zur Übertragung der Lichtenergie von vorne nach hinten mittels einer Mehrzahl von mit einem gewissen Abstand voneinander beabstandet angeordneten Lichtenergieübertragungslinsen definieren kann und zwar die von jeweiligen Lichtenergieübertragungslinsen gestreute Stärke der Lichtenergie jeweils beliebig gesteuert werden kann, um das Problem von Verminderung der Lichtenergie bei Übertragung von vorne nach hinten zu lösen, so dass die Lichtenergie entweder gleichmässig in der ganzen Übertragungsstrecke oder in der Übertragungsstrecke in unterschiedlicher Verhältnisse verteilt werden kann.The present utility model therefore has the important object of providing a light energy transmission and control system which has a transmission path for transmitting the light energy from the front to the rear by means of a plurality of spaced from each other with a certain distance Namely, the amount of light energy scattered by respective light energy transmission lenses can be arbitrarily controlled to solve the problem of reducing the light energy in front-to-back transmission, so that the light energy is either uniformly distributed throughout the transmission path or in the transmission path different circumstances can be distributed.
Diese Aufgabe wird gelöst durch den Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind durch die Unteransprüche gekennzeichnet.This object is achieved by the
Gemäss dem vorstenend beschriebenen Lichtenergieübertragungs- und steuerungssystem ist die im Diffussionsbereich ausgebildete Diffussionsfläche der jeweiligen Lichtenergie-übertragungslinse beliebig steuerbar. Ausserdem ist die Diffussionsstärke auch durch eine bidirektionale Reflektanzverteilungsfunktion vorteilhaft definierbar, damit die in der Übertragungsstrecke gestreute Stärke der Lichtenergie maximal nutzbar und im wesentlichen optimal verteilbar ist, so dass die Lichtenergie entweder gleichmässig in der ganzen Übertragungsstrecke oder in der Übertragungsstrecke in unterschiedlicher Verhältnisse verteilt werden kann, um das Problem von Verminderung der Lichtenergie bei Übertragung von vorne nach hinten zu lösen.According to the light energy transmission and control system described above, the diffusion surface of the respective light energy transmission lens formed in the diffusion region can be arbitrarily controlled. In addition, the diffusivity can also be advantageously defined by a bidirectional reflectance distribution function so that the intensity of the light energy scattered in the transmission path is maximally usable and substantially optimally distributable, so that the light energy can be distributed uniformly throughout the transmission path or in the transmission path in different ratios To solve the problem of reducing the light energy during transmission from front to back.
Vorzugsweise steht die von o. g. Diffussionsbereich der jeweiligen Lichtenergieübertragungslinsen gestreute Stärke der Lichtenergie zueinander mit den Grössen und/oder die Diffussionsstärken des Diffussionsbereichs in positiver Beziehung.Preferably, that of o. G. Diffusion region of the respective light energy transmission lenses scattered intensity of the light energy to each other with the sizes and / or the diffusion strengths of the diffusion region in positive relation.
Im Diffussionsbereich zwischen den beiden benachbarten Lichtenergieübertragungslinsen ist entweder die von einem in der Nähe der Lichtquelle angebrachten Diffussionsbereich gestreute Diffussionsfläche vorzugsweise kleiner als die von einem der Lichtquelle entfernt angebrachten Diffussionsbereich gestreute Diffussionsfläche oder die von einem in der Nähe der Lichtquelle angebrachten Diffussionsbereich gestreute Diffussionsstärke ist vorzugsweise kleiner als die von einem der Lichtquelle entfernt angebrachten Diffussionsbereich gestreute Diffussionsstärke. Während die in einer Übertragungsstrecke übertragende Lichtenergie von vorne nach hinten der Reihe nach durch die jeweilige Lichtenergieübertragungslinsen allmählich geschwächert wird, obwohl die dahinter stehenden Lichtenergieübertragungslinsen wenige Lichtenergie sammeln, kann diese übertragende Lichtenergie mit Hilfe von grösseren Diffussionsflächen und/oder die Diffussionsstärken im Diffussionsbereich der dahinter stehenden Lichtenergieübertragungslinse die gleiche Menge an Lichtenergie wie von Lichtenergieübertragungslinsen im vorderen Diffussionsbereich gestreute Lichtenergie übertragen, um eine gleichmässige Verteilung der sich in der Übertragungsstrecke übertragende Lichtenergie zu ermöglichen.In the diffusion region between the two adjacent light energy transmitting lenses, either the diffusing surface scattered by a diffusion area mounted near the light source is preferably smaller than the diffusing area scattered by a diffusing area remote from the light source, or the diffusing intensity scattered from a diffusing area mounted near the light source is preferably smaller as the diffusion region attached away from one of the light sources scattered diffusion strength. While the light energy transmitted in a transmission path is gradually weakened from the front to the rear by the respective light energy transmission lenses, although the light energy transmission lenses behind it collect a small amount of light energy, this transmitting light energy can be behind it with the help of larger diffusion surfaces and / or diffusion levels in the diffusion region Light energy transfer lens transmit the same amount of light energy as light energy scattered by light energy transmission lenses in the front Diffusionionsbereich to allow a uniform distribution of light energy transmitted in the transmission line.
Vorzugsweise wird die im Diffussionsbereich gestreute Diffussionsstärke durch die im Diffussionsbereich der jeweiligen Lichtenergieübertragungslinsen ausgebildeten unterschied-lichen Oberflächenglätten definiert, wobei die genannte Oberflächenglätte mit der Diffussionsstärke in negativer Beziehung steht.Preferably, the diffusion strength scattered in the diffusing region is defined by the different surface smoothness formed in the diffusion region of the respective light energy transmitting lenses, said surface smoothness being in negative relation with the diffusing power.
Vorzugsweise ist im Diffussionsbereich und zwar auf der Oberfläche der jeweiligen Lichtenergieübertragungslinsen jeweils mit einer Diffussionsscheibe vorgesehen.Preferably, in the diffusion area, specifically on the surface of the respective light energy transmission lenses, in each case provided with a diffusion disk.
Vorzugsweise sind eine Mehrzahl von Lichtenergieübertragungslinsen in einem Übertragungskanal oder in einem hohlförmigen Übertragungsrohr axial ausgebildet, so dass die in der Übertragungsstrecke übertragende Lichtenergie in diesem Übertragungskanal oder in diesem hohlförmigen Übertragungsrohr beschränkt übertragbar ist, wobei an diesem Übertragungskanal oder an diesem hohlförmigen Übertragungsrohr zumindest eine Lichtquellen-Eintrittsöffnung aufweist, damit die Lichtenergie darin übertragbar ist.Preferably, a plurality of light energy transmission lenses are formed axially in a transmission channel or in a hollow transmission tube, so that the light energy transmitted in the transmission path can be transmitted in a restricted manner in this transmission channel or in this hollow transmission tube, at least one light source channel being present on this transmission channel or on this hollow transmission tube. Has inlet opening, so that the light energy is transferable therein.
Vorzugsweise kann entweder der ganze Übertragungskanal bzw. zum Teil des Übertragungskanals oder das ganze Übertragungsrohr bzw. zum Teil des hohlförmigen Übertragungsrohrs mit einer lichtdurchlässigen Aussenwand ausgebildet werden, damit die vom Diffussionsbereich gestreute Lichtenergie durch solche lichtdurchlässige Aussenwand an das Aussenteil des Übertragungskanals oder des hohlförmigen Übertragungsrohrs zur Erzeugung eines Beleuchtungslichts brechen kann.Preferably, either the entire transmission channel or part of the transmission channel or the entire transmission tube or part of the hollow transmission tube can be formed with a translucent outer wall, so that the light scattered by diffusing light energy through such translucent outer wall to the outer part of the transmission channel or the hollow transmission tube to Generation of a lighting light can break.
Vorzugsweise ist auf der o. g. lichtdurchlässigen Aussenwand mit einer optischen Konstruktion vorgesehen, die ein sanftes, angenehmes Beleuchtungslicht brechen kann.Preferably, on the o. G. Translucent exterior wall provided with an optical design that can break a soft, pleasant illumination light.
Vorzugsweise ist ein Übertragungskanal oder ein hohlförmiges Übertragungsrohr mit einer lichtundurchlässigen Aussenwand vorgesehen, die entsprechend der jeweiligen Lichtenergie-übertragungslinsen jeweils eine lichtdurchlässige Blende ausgebildet ist, wobei die vom Diffussionsbereich der Lichtenergieübertragungslinse gestreute Lichtenergie jeweils durch die entsprechende lichtdurchlässige Blende zur Erzeugung einer Beleuchtung übertragbar ist.Preferably, a transmission channel or a hollow transmission tube is provided with an opaque outer wall, which is formed in accordance with the respective light energy transmission lenses each have a translucent aperture, wherein the scattered by Diffussionsbereich the light energy transmission lens light energy in each case by the corresponding translucent panel for generating a lighting is transferable.
Vorzugsweise ist die Quelle einer durch eine Lichtquellen-Eintrittsöffnung übertragenden Lichtenergie ein Sonnenlicht und/oder ein künstliches Licht.Preferably, the source of light energy transmitted through a light source entrance aperture is sunlight and / or artificial light.
Gegenüber dem Stand der Technik verwendet das Lichtenergieübertragungs- und steuerungssystem des vorliegenden Gebrauchsmusters eine Mehrzahl von mit einem gewissen Abstand voneinander beabstandet angeordneten Lichtenergieübertragungslinsen zur Definierung einer Übertragungsstrecke für Lichtenergie. Ausserdem ist die Lichtenergieübertragungslinse jeweils mit einem Diffussionsbereich vorgesehen, der eine Lichtenergie zur Erzeugung von Beleuchtung diffusionieren kann, wobei die gesammelte Lichtenergie durch beliebige Steuerung der Diffussionsfläche und/oder die Diffussionsstärke von jeweiligen Diffussionsbereichen entweder gleichmässig in der ganzen Übertragungsstrecke oder in der Übertragungsstrecke in unterschiedlicher Verhältnisse verteilt werden kann, damit das Problem von Verminderung der Lichtenergie bei Übertragung von vorne nach hinten vorteilhaft lösbar ist. In contrast to the prior art, the light energy transmission and control system of the present invention utilizes a plurality of spaced-apart light energy transmission lenses for defining a light energy transmission path. In addition, the light energy transmission lens is provided with a diffusion region which can diffuse a light energy to produce illumination, whereby the collected light energy by either controlling the diffusion surface and / or the diffusing power of respective diffusion regions either uniformly in the whole transmission path or in the transmission path in different proportions can be distributed so that the problem of reducing the light energy during transmission from front to back can be advantageously solved.
Die Ausführungsformen des vorliegenden Gebrauchsmusters werden anhand der nachstehenden Zeichnungen beispielshalber beschrieben. Es zeigenThe embodiments of the present invention will be described by way of example with reference to the following drawings. Show it
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Beschreibung der bevorzugten AusführungsformenDescription of the Preferred Embodiments
Eine bevorzugte Ausführungsform des Aufbaus eines Lichtenergieübertragungs- und steuerungssystem gemäss dem vorliegenden Gebrauchsmuster, wie sie in
Vorzugsweise sind eine Mehrzahl von mit einem gewissen Abstand voneinander beabstandet angeordneten Lichtenergieübertragungslinsen
Wie in der Zeichnung dargestellt ist, weist der Übertragungskanal oder das hohlförmige Übertragungsrohr
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes des vorliegenden Gebrauchs-musters besteht darin, dass die Lichtenergieübertragungslinse
Zum Beispiel, wie aus
In praktischer Anwendung des vorliegenden Gebrauchsmusters und unter dem Zustand mit konstanter Diffussionsstärke, wenn die Diffussionsfläche des ersten Diffussionsbereichs
Ausserdem ist es auch möglich, die gesammelte Lichtenergie zum Beleuchtungszweck durch beliebige Seuerung der o. g. Diffussionsflächen gleichmäsig in der ganzen Übertragungsstrecke
Besonders zu beachten ist, kann die o. g. Diffussionsstärke durch eine bidirektionale Reflektanzverteilungsfunktion vorteilhaft gesteuert werden. Wie aus
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters, wie aus
Darüber hinaus, können die Diffussionsfläche und die durch eine bidirektionale Reflektanzverteilungsfunktion gesteuerte Diffussionsstärke beide als die Kennwerte zum Rechnen der von jeweiligem Diffussionsbereich gestreute Stärke der Lichtenergie sein. Zum Beispiel, im Vergleich des Diffussionsbereichs einer vorderen Übertragungslinse mit dem Diffussionsbereich einer hinteren Übertragungslinse, wenn die Diffussionsfläche kleiner als die Diffussionsstärke ist, können die Diffussionsfläche und die Diffussionsstärke gleichzeig im richtigen Verhältnis gerechnet werden, um die von den beiden vorderen und hinteren Diffussionsbereichen gestreute Stärke der Lichtenergie zu rechnen, damit die in der Übertragungsstrecke gesammelte Lichtenergie optimal verteilbar ist.Moreover, the diffusion area and the diffusion strength controlled by a bidirectional reflectance distribution function may both be the characteristics for calculating the intensity of the light energy scattered by each diffusion area. For example, comparing the diffusion area of a front relay lens with the diffusing area of a rear relay lens when the diffusing area is smaller than the diffusing level, the diffusing area and the diffusing level can be calculated at the same ratio in proportion to the thickness scattered by the two front and rear diffusing areas to calculate the light energy so that the light energy collected in the transmission path can be optimally distributed.
Vorzugsweise können die Diffussionsbereiche
Wie in
Auserdem sind die Diffussionsbereiche
Gemäss dem o. g. Beleuchtungsverfahren zum Sammeln von gestreuten Lichtenergien mit Hilfe von jeweiligen Diffussionsbereichen
Es ist auch möglich, wie in
Vorzugsweise, wie in
Gemäss einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des vorliegenden Gebrauchsmusters, wie in
Zur Erzeugung von Lichtenergien kann die durch die Lichtquellen-Eintrittsöffnung
Wie vorstehend beschrieben, kann die Lichtenergieübertragungslinse
Es wurden hier zwar lediglich ausgewählte bevorzugte Ausführungsformen verwendet, um dieses Gebrauchsmuster zu erläutern, jedoch geht für Fachleute aus dieser Beschreibung klar hervor, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen an diesen vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang des vorliegenden Gebrauchsmusters, der in den anliegenden Schutzansprüchen definiert ist. Ausserdem dient die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsformen des vorliegenden Gebrauchsmusters lediglich zu Darstellungszwecken und nicht dem Zweck einer Einschränkung des vorliegenden Gebrauchsmusters, die durch die anliegenden Ansprüche und deren Äquivalente definiert ist.Although only selected preferred embodiments have been used to explain this utility model, it will be apparent to those skilled in the art from this disclosure that various changes and modifications can be made therein without departing from the scope of the present invention as defined by the appended claims is. Furthermore, the foregoing description of the embodiments of the present invention is for the purpose of illustration only, and not for the purpose of limiting the present invention, which is defined by the appended claims and their equivalents.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 100100
- hohlförmiges Übertragungsrohrhollow transfer tube
- 101101
- Lichtquellen-EintrittsöffnungLight source entry opening
- 102102
- Aussenwandouter wall
- 103103
- optische Konstruktionoptical construction
- 104104
- lichtdurchlässige Blendetranslucent panel
- 105105
- Beleuchtungsvorrichtunglighting device
- 200200
- Gehäusecasing
- 1010
- Übertragungsstrecketransmission path
- 20, 20a, 20b, 20c20, 20a, 20b, 20c
- LichtenergieübertragungslinseLight energy transmission lens
- 21, 21a, 21b, 21c21, 21a, 21b, 21c
- DiffussionsbereichDiffusion area
- 2222
- DiffussionsscheibeDiffusion disc
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 4246477 [0003, 0006] US 4246477 [0003, 0006]
- US 6691701 [0004] US 6691701 [0004]
- EP 2385297 A1 [0004] EP 2385297 A1 [0004]
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DE202016000433.7U DE202016000433U1 (en) | 2016-01-21 | 2016-01-21 | Light energy transmission and control system |
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DE202016000433.7U DE202016000433U1 (en) | 2016-01-21 | 2016-01-21 | Light energy transmission and control system |
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DE202016000433U1 true DE202016000433U1 (en) | 2016-04-27 |
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ID=55967606
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DE202016000433.7U Expired - Lifetime DE202016000433U1 (en) | 2016-01-21 | 2016-01-21 | Light energy transmission and control system |
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2016
- 2016-01-21 DE DE202016000433.7U patent/DE202016000433U1/en not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R082 | Change of representative | ||
R157 | Lapse of ip right after 6 years |