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Die
Erfindung bezieht sich zunächst
auf eine Leuchte zur Anbringung an einer Gebäudefläche oder einer Gebäudeteilfläche, wie
z.B. an einer Decke, einer Wand oder einem Boden eines Raumes, umfassend
eine Trageinrichtung für
mehrere Leuchtdioden und ein Lichtemissionselement, welches eine der
Trageinrichtung benachbarte Lichteintrittsfläche für das von den Leuchtdioden
ausgesandte Licht, eine Lichtaustrittsfläche und einen Lichtführungsabschnitt
umfasst, der die Lichteintrittsfläche und die Lichtaustrittsfläche miteinander
verbindet.
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Die
Lichteintritts- und die Lichtaustrittsfläche sind im Sinne dieser Patentanmeldung
somit Bestandteil des Lichtführungsabschnittes,
jedoch nicht Bestandteil des Lichtemissionselementes.
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Zusätzlich kann
eine weitere Lichtquelle vorgesehen sein. Das Licht der Leuchtdioden
stellt dann z.B. ein Notlicht zur Verfügung oder verbessert den optischen
Eindruck, den die Leuchte vermittelt. So kann sich das Licht der
Leuchtdioden farblich und auch in der Lichtintensität von dem
Licht der weiteren Lichtquelle unterscheiden und somit beispielsweise ein
Akzentlicht bereit stellen. Eine andere Funktion des von den LED's ausgesandten Lichtes
kann die Kontrastverminderung im Bereich der Leuchte außerhalb
der weiteren Lichtquelle sein.
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Eine
Leuchte gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1 ist in der
EP
1 043 542 A2 beschrieben. Hier sind Lichtemissionsplatten
vorgesehen, die das Licht der Leuchtdioden abstrahlen. Es wird vorgeschlagen,
die Leuchtdioden hinter, in oder seitlich von den Lichtemissionsplatten
anzuordnen. Gemäß dem Ausführungsbeispiel
der
2 umgibt die Lichtemissionsplatte
die weitere Lichtquelle ringförmig.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ausgehend von
der
EP 1 043 542 A2 eine Leuchte
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1 derart weiterzubilden, dass bei einfachem Aufbau
der Leuchte ein homogenisierter Austritt des Lichtes der Leuchtdioden
aus dem Lichtemissionselement ermöglicht wird.
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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
der Lichtführungsabschnitt
gekrümmte
Innenflächen
aufweist, und dass eine Weiterleitung des Lichtes von der Lichteintrittsfläche zu der
Lichtaustrittsfläche
durch den Lichtführungsabschnitt
hindurch im wesentlichen über
mehrfache Reflexionen an den Innenflächen erfolgt.
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Das
Prinzip der Erfindung besteht somit im wesentlichen darin, dass
durch mehrfache Reflexion der LED-Lichtkegel an den gekrümmten Innenflächen des
Lichtführungsabschnittes
eine Aufweitung der einzelnen Lichtkegel und dadurch eine Homogenisierung
des LED-Lichtes bewirkt wird. Dabei können die Innenflächen des
Lichtführungsabschnittes z.B.
mindestens teilweise verspiegelt sein oder das LED-Licht mittels
Totalreflexion weiterleiten. Die Homogenisierung des Lichtes verbessert
den ästhetischen
Gesamteindruck der Leuchte dadurch, dass nach der Vermischung des
Lichtes der Leuchtdioden die Lichtaustrittsfläche gleichmäßig ausgeleuchtet wird.
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Der
Lichtführungsabschnitt
kann massiv ausgebildet sein und aus einem lichtdurchlässigen Material,
wie z.B. Glas oder Kunststoff, bestehen. Durch die Wahl des Materials
kann die vergleichmäßigende
Wirkung des Lichtemissionselementes weiter verbessert werden. Die
Wahl geeigneter Brechungsindizes und/oder das Einbringen von Streukörpern oder
Störstellen
in das Material des Lichtführungsabschnittes
können
die Lichthomogenisierung unterstützen.
Selbstverständlich
können
die Innenflächen
des Lichtführungsabschnittes,
die Lichteintrittsfläche
und/oder die Lichtaustrittsfläche
zur Vergleichmäßigung des
aus der Leuchte austretenden Lichtes eine Mikrostruktur, wie z.B.
eine Vielzahl von Mikroprismen, aufweisen. Das Material des Lichtführungsabschnittes
kann beispielsweise auch gefärbt
sein.
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In
der
EP 1 043 542 A2 wird
bereits vorgeschlagen, die Lichtemissionsplatte mit fein verteilten Partikeln
zu versehen, die eine Streuung des auftreffenden Lichtes bewirken.
Alternativ oder zusätzlich dazu
kann die Lichtaustrittsfläche
der Lichtemissionsplatte, z.B. durch Anrauhen der Fläche oder durch
Aufbringen von Mikroprismen, strukturiert werden. Die vorgeschlagenen
Methoden sind bei alleiniger Anwendung jedoch entweder ungeeignet
ein homogenes LED-Licht zu erzeugen oder sind technisch sehr aufwändig.
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Bei
einer Einkopplung des LED-Lichtes von der Seite her in die Lichtemissionsplatte
wäre es
z.B. notwendig, den von den LEDs weiter entfernten Teil der Platte
mit einer höheren
Dichte an Streukörpern zu
versehen, als den unmittelbar an die LEDs angrenzenden Teil, um
in allen Bereichen eine gleichmäßige Lichtemission
zu erhalten. Die Herstellung einer solchen Platte muss als sehr
aufwändig
bezeichnet werden.
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Auch
die alleinige Anrauhung der Oberfläche oder das Aufbringen einer
mikroprismatischen Struktur bewirkt nur eine unzureichende Homogenisierung.
Bei vorgegebener Struktur hängt
der Homogenisierungsgrad vom Abstand und vom Öffnungswinkel der ausgesandten
Lichtkegel der Leuchtdioden ab. Eine vollständige Homogenisierung des Lichtes der
Leuchtdioden ist auf diese Weise praktisch nicht zu erreichen; die
Lichtemission der Lichtemissionsplatte wird in der Nähe der Leuchtdioden
ein Maximum aufweisen.
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Die
Erfindung ermöglicht
bei einfachem Aufbau der Leuchte eine Homogenisierung des Lichtes der
Leuchtdioden. Insbesondere das Lichtemissionselement kann auf besonders
einfache Weise gefertigt werden. Eine technisch aufwändige Herstellung
von Lichtemissionsplatten mit genau definierter Streukörperdichte
oder eine an das Leuchtverhalten der LEDs angepasste Strukturierung
der Lichtemissionsplatte mit Mikroprismen ist nicht erforderlich.
Der gewünschte
Homogenisierungseffekt wird bereits durch Mehrfachreflexionen des
eingestrahlten Lichtes an gekrümmten
Innenflächen
des Lichtführungsabschnittes
bewirkt.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Lichteintrittsfläche derart
von der Lichtaustrittsfläche
beabstandet und relativ zu dieser angeordnet, dass höchstens
ein geringer Teil der Lichtaustrittsfläche innerhalb des Lichtführungsabschnittes
auf die Lichteintrittsfläche
projizierbar ist. Ein Teil der Lichtaustrittsfläche ist genau dann innerhalb
des Lichtführungsabschnittes
auf die Lichteintrittsfläche
projizierbar, wenn alle Punkte dieser Teilfläche durch gerade Linien, die
vollständig
innerhalb des Lichtführungsabschnittes
verlaufen, mit der Lichteintrittsfläche verbunden werden können. Der Großteil des
LED-Lichtes wird
demnach mindestens einmal an den Innenflächen des Lichtführungsabschnittes
reflektiert, bevor er zur Lichtaustrittsfläche gelangt.
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Durch
diese Ausgestaltung der Erfindung wird eine Gestaltung des Lichtemissionselementes mit
einem sehr langen Lichtweg bei kompakter Bauweise ermöglicht. Über die
Verlängerung
des Lichtweges kann die Anzahl der Reflexionen erhöht werden,
die das Licht von der Lichteintrittsfläche bis zur Lichtaustrittsfläche erfährt. Bei
dieser Ausgestaltung können
die Leuchtdioden in vielfältiger
Weise von der Lichtaustrittsfläche
beabstandet angeordnet werden, wodurch mehr Spielraum bei der Gestaltung
der Leuchte entsteht.
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Die
Erfindung bezieht sich nach einem weiteren Aspekt auf eine Leuchte
gemäß dem Oberbegriff des
Anspruches 3. Es handelt sich dabei um eine Leuchte zur Anbringung
an einer Gebäudefläche oder
einer Gebäudeteilfläche, wie
z.B. an einer Decke, einer Wand oder einem Boden eines Raumes, umfas send
eine Trageinrichtung für
mehrere Leuchtdioden, ein Lichtemissionselement, welches eine der Trageinrichtung
benachbarte Lichteintrittsfläche
für das
von den Leuchtdioden ausgesandte Licht, eine erste Lichtaustrittsfläche und
einen Lichtführungsabschnitt
umfasst, der die Lichteintrittsfläche und die erste Lichtaustrittsfläche miteinander
verbindet, sowie eine Aufnahmeeinrichtung für eine zweite Lichtquelle,
und eine dieser Aufnahmeeinrichtung zugeordnete zweite Lichtaustrittsfläche.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ausgehend von
der
EP 1 043 542 A2 ,
aus der eine derartige Leuchte bekannt ist, eine Leuchte gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 3 in einer Weise weiterzubilden, dass bei einfachem
Aufbau der Leuchte ein homogenisierter Austritt des Lichtes der
Leuchtdioden aus dem Lichtemissionselement ermöglicht wird.
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Die
Erfindung löst
diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 3, insbesondere mit
denen des Kennzeichenteils, und ist demgemäß dadurch gekennzeichnet, dass
die Lichteintrittsfläche derart
von der ersten Lichtaustrittsfläche
beabstandet und relativ zu dieser angeordnet ist, dass höchstens
ein geringer Teil der ersten Lichtaustrittsfläche innerhalb des Lichtführungsabschnittes
auf die Lichteintrittsfläche
projizierbar ist.
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Das
Prinzip der Erfindung besteht somit im wesentlichen darin, dem Lichtführungsabschnitt
eine derartige geometrische Form zuzuordnen, dass Licht, kommend
von der Lichteintrittsfläche,
nicht geradlinig die erste Lichtaustrittsfläche erreichen kann, sondern
zunächst
an Innenflächen
des Lichtführungsabschnittes
reflektiert werden muss. Durch solche Reflexionen wird das LED-Licht
vergleichmäßigt.
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Durch
diese Ausgestaltung ist es möglich, die
Leuchtdioden beabstandet von der zweiten Lichtquelle anzuordnen
und dadurch die LEDs und die zweite Lichtquelle zumindest weitgehend
thermisch zu isolieren, was die Lebensdauer der Leuchtdioden wesentlich
erhöht.
Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht somit
bei einfacher Bauweise zugleich eine thermische Isolierung und einen
homogenisierten Lichtaustritt.
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Diese
erfindungsgemäße Lösung hat
den Vorteil, dass die Ausgestaltung des Lichtemissionselementes
unabhängig
von der Einstrahlrichtung und unabhängig von dem Öffnungswinkel
des von den LEDs abgestrahlten Lichtes zu einem Homogenisierungseffekt
führt.
Das Lichtemissionselement ist so gestaltet, dass der überwiegende
Teil des von der Lichteintrittsfläche ausgehenden Lichtes nur über eine
oder mehrere Reflexionen an Innenflächen des Elementes, und damit
homogenisiert, zu der ersten Lichtaustrittsfläche gelangen kann. Desweiteren
ermöglichen
die Merkmale des Anspruches 3 eine Ausbildung des Lichtemissionselementes
derart, dass das Licht einen möglichst
langen Weg zwischen Lichteinritts- und Lichtaustrittsfläche durchlaufen muss,
was ebenfalls zur Vergleichmäßigung des Lichtes
beiträgt.
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An
dieser Stelle sei angemerkt, dass die Bezeichnungen Lichtaustrittsfläche und
erste Lichtaustrittsfläche
im Sinne der vorliegenden Patentanmeldung immer die Lichtaustrittsfläche des
Lichtemissionselementes bezeichnen, wobei die Bezeichnung erste
Lichtaustrittsfläche
dann verwendet wird, wenn eine zweite Lichtquelle mit einer dieser
zugeordneten zweiten Lichtaustrittsfläche vorgesehen ist.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Lichtführungsabschnitt
gekrümmte
Innenflächen
auf und erfolgt eine Weiterleitung des Lichtes von der Lichteintrittsfläche zu der ersten
Lichtaustrittsfläche
durch den Lichtführungsabschnitt
hindurch im wesentlichen über
mehrfache Reflexionen an den Innenflächen des Lichtführungsabschnittes.
Solche Mehrfachreflexionen an gekrümmten Flächen führen, wie oben bereits dargelegt,
zu einer Homogenisierung des LED-Lichtes und verbessern damit die
Optik der Leuchte.
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Nach
einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf eine Leuchte
gemäß dem Oberbegriff des
Anspruches 5. Es handelt sich dabei um eine Leuchte zur Anbringung
an einer Gebäudefläche oder
einer Gebäudeteilfläche, wie
z.B. an einer Decke, einer Wand oder einem Boden eines Raumes, insbesondere
im Sinne der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine Trageinrichtung
für mehrere Leuchtdioden,
ein Lichtemissionselement, welches eine der Trageinrichtung benachbarte
Lichteintrittsfläche
für das
von den Leuchtdioden ausgesandte Licht, eine erste im wesentlichen
kreisringförmig
ausgebildete Lichtaustrittsfläche
und einen Lichtführungsabschnitt
aufweist, der die Lichteintrittsfläche und die erste Lichtaustrittsfläche miteinander
verbindet, eine Aufnahmeeinrichtung für eine zweite Lichtquelle,
und eine dieser Aufnahmeeinrichtung zugeordnete zweite Lichtaustrittsfläche, die
von der ersten Lichtaustrittsfläche
umschlossen wird.
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Eine
solche Leuchte ist ebenfalls aus der
EP 1 043 542 A2 bekannt. Das Lichtemissionselement ist
dort nach
2 als kreisringförmige Lichtemissionsplatte
ausgebildet. Die Leuchtdioden werden dabei in unmittelbarer Nähe der Lichtaustrittsfläche angeordnet,
z.B. direkt hinter, seitlich von oder in der Lichtemissionsplatte.
Diese kreisringförmige
Lichtemissionsplatte umschließt
eine kreisscheibenförmige Lichtaustrittsfläche einer
weiteren Lichtquelle.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ausgehend von
der
EP 1 043 542 A2 eine Leuchte
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 5 derart weiterzubilden, dass bei einfachem Aufbau
der Leuchte ein homogenisierter Austritt des Lichtes der Leuchtdioden
aus dem Lichtemissionselement ermöglicht wird.
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Die
Erfindung löst
diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 5, insbesondere mit
denen des Kennzeichenteils, und ist demgemäß dadurch gekennzeichnet, dass
das Lichtemissionselement einen im wesentlichen ringförmigen Abschnitt und
einen Einstrahlabschnitt umfasst, wobei der Einstrahlabschnitt die
Trageinrichtung der Leuchtdioden mit dem ringförmigen Abschnitt verbindet
und wobei die Höhe
des ringförmigen
Abschnitts größer ist
als seine Wandstärke.
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Das
Prinzip der Erfindung besteht somit im wesentlichen darin, ein Lichtemissionselement
bereitzustellen, welches eine Einstrahlung des LED-Lichts in Umfangsrichtung
und eine Weiterleitung in Umfangsrichtung ermöglicht. Das LED-Licht kann
schon im Einstrahlabschnitt durch Reflexionen teil weise homogenisiert
werden und in Umfangsrichtung in den ringförmigen Abschnitt eingestrahlt
werden, wo es sich durch Reflexionen an gekrümmten Innenflächen dieses
Abschnitts fortpflanzt. Durch diese Mehrfachreflexionen wird das
Licht weiter vergleichmäßigt.
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Der
ringförmige
Abschnitt ist hoch ausgebildet, in jedem Fall höher als die Wandstärke, und
ermöglicht
dadurch, dass das LED-Licht entlang der Ringwindung propagieren
kann und mehrere Umläufe
innerhalb des ringförmigen
Abschnittes durchläuft, bevor
es aus der Leuchte austritt. Dieser Effekt kann dadurch unterstützt werden,
dass das LED-Licht durch den Einstrahlabschnitt in Umfangsrichtung
eingestrahlt wird. Eine entsprechend hohe Ausbildug des ringförmigen Anschnitts
ermöglicht
dabei erst eine Einstrahlung in Umfangsrichtung und eine Weiterleitung
mit mehreren Umläufen.
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Die
Erfindung ermöglicht
es auch, durch entsprechende Gestaltung des Einstrahlabschnittes,
die Leuchtdioden beabstandet von der zweiten Lichtquelle anzuordnen.
Dadurch können
die Leuchtdioden von der zweiten Lichtquelle thermisch getrennt werden,
was die Lebensdauer der Leuchtdioden wesentlich erhöht.
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Die
LEDs können
einander benachbart an einem gemeinsamen Ort angeordnet werden,
und können
trotzdem eine homogene Beleuchtung der kreisringförmig ausgebildeten
Lichtaustrittsfläche
ermöglichen.
Eine räumliche
Verteilung der LED's
ist nicht erforderlich. Dadurch wird es möglich, die Leuchtdioden zu
einer Baueinheit zusammenzufassen, was den Aufbau der Leuchte erheblich
vereinfacht, da auf bestehende Baueinheiten zurückgegriffen werden kann.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, weist der ringförmige Abschnitt
eine erste und eine zweite Krümmungsachse
auf, die im wesentlichen senkrecht aufeinander stehen. Die erste Krümmungsachse
ist dabei beispielsweise die Ringmittelachse. In einem Bereich des
ringförmigen
Abschnittes, der der zweiten Lichtaustrittsfläche benachbart ist, ist der
ringförmige
Abschnitt beispielsweise zusätzlich
nach außen
gekrümmt.
Diese zusätzliche Krümmung erhöht die Anzahl
der Lichtreflexionen und erhöht
dadurch die Homogenisierungswirkung des Lichtemissionselementes.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Lichtführungsabschnitt
Grenzflächen,
die eine mikrostrukturierte, insbesondere eine prismatisch strukturierte
Form aufweisen. An diesen Strukturen wird auftreffendes LED-Licht
stark gestreut und somit weiter vergleichmäßigt. Die Homogenität des austretenden LED-Lichtes
wird dadurch weiter erhöht.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
nicht zitierten Unteransprüchen
sowie anhand der nun folgenden Beschreibung eines in den Figuren
dargestellten Ausführungsbeispiels.
Darin zeigen:
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1 eine schematische Darstellung
eines Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Leuchte
in perspektivischer Ansicht,
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2 die Leuchte aus 1 in Draufsicht,
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3 die Leuchte aus 2 in Seitenansicht gemäß Ansichtspfeil
III,
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4 einen Schnitt durch die
Leuchte aus 2 entlang
der Schnittlinie IV–IV,
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5 einen Schnitt durch die
Leuchte aus 2 entlang
der Schnittlinie V–V,
und
-
6 die Leuchte gemäß 5 mit einer verschwenkten
Aufnahmeeinrichtung für
eine zweite Lichtquelle.
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1 zeigt in perspektivischer
Ansicht eine in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichnete, erfindungsgemäße Leuchte.
Die Leuchte 10 ist im wesentlichen topfförmig ausgebildet
und weist einen kreisringförmigen
Rahmen 23 auf, an dem radial abstehende plattenförmige Befestigungsansätze 11 angebracht sind,
mit denen die Leuchte 10 z.B. in einem dafür vorgesehenen
Einbauraum in einer Deckenwand eines Raumes befestigt werden kann.
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Der
Rahmen 23 weist weiterhin axial abstehende plattenförmige Fortsätze 40 auf,
an denen über
einen Bügel 24 eine
Aufnahmeeinrichtung 13 für eine in 4 dargestellte Lichtquelle 35 angebracht ist.
Der Bügel 24 ist
mit den plattenförmigen
Fortsätzen 40 über Gelenke 14 verbunden,
wodurch die Aufnahmeeinrichtung 13 um eine in 6 angedeutete Achse 42 herum
schwenkbar ist. Die Aufnahmeeinrichtung 13 ist in der gewünschten
Stellung arretierbar.
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Die
Leuchte 10 ist über
Spannungsversorgungsleitungen an eine Spannungsquelle angeschlossen,
wobei die Spannungsversorgungsleitungen der Übersichtlichkeit halber nicht
dargestellt sind.
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In 4 ist der Aufbau der Aufnahmeeinrichtung 13 zu
erkennen. Die Aufnahmeeinrichtung 13 umfasst einen Sockel 41,
an dem die Lichtquelle 35, z.B. eine Halogenlampe, angeordnet
ist. Die Aufnahmeeinrichtung 13 weist zudem einen ersten
parabolförmigen
Reflektor 33 und einen zweiten im wesentlichen trichterförmigen Reflektor 34 auf,
die das Licht der Lichtquelle 35 vergleichmäßigen. Das
Licht trifft zu einem großen
Teil zunächst
auf den Reflektor 34, der das Licht dem Reflektor 33 zuführt. Vom
Reflektor 33 kommend tritt das Licht dann durch eine Streuscheibe 48 hindurch
und wird über
einen weiteren, der Leuchte 10 zugeordneten Reflektor 26,
der einen Hohlraum 32 umgibt, einer kreisscheibenförmigen Lichtaustrittsfläche 31 zugeführt durch
die hindurch das von der Lampe 35 ausgestrahlte Licht die
Leuchte verläßt. Die
Pfeile 49 geben den Weg des Lichtes ausgehend von der Lichtquelle 35 schematisch
wieder.
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Der
Reflektor 26 wird von einem ringförmigen Stabilisierungselement-Element 50 umschlossen,
dessen bezüglich 4 untere Seite eine kreisringförmige Fläche 37 bildet,
die unmittelbar an die Lichtaustrittsfläche 31 angrenzt.
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Weiterhin
weist die Leuchte 10 eine beispielsweise in 3 dargestellte Trageinrichtung 12 für mehrere
schematisch angedeutete Leuchtdioden 29 auf. Die Trageinrichtung 12 ist,
wie später
noch eingehender erörtert
wird, von der Aufnahmeeinrichtung 13 beabstandet.
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Die
Leuchtdioden 29 stellen im Sinne dieser Patentanmeldung
die erste Lichtquelle dar. Die von der Aufnahmeeinrichtung 13 umfasste
Lichtquelle 35 wird als zweite Lichtquelle bezeichnet.
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Die
Trageinrichtung 12 für
die Leuchtdioden ist über
einen Einstrahlabschnitt 15, der im wesentlichen die Form
eines langgestreckten schiefen Prismas mit rechteckiger Grundfläche hat,
mit einem ringförmigen
Abschnitt 16 verbunden. Der Einstrahlabschnitt 15 ist
gegenüber
der Lichtaustrittsfläche 31 geneigt
und weist eine Lichteintrittsfläche 28 für das Licht
der Leuchtdioden 29 auf. Das LED-Licht wird durch den Einstrahlabschnitt 15 einer
beispielsweise in 4 dargestellten
Lichteintrittsfläche 47,
die den Einstrahlabschnitt 15 mit dem ringförmigen Abschnitt 16 verbindet,
zugeführt
und tritt durch diese Fläche hindurch
in den ringförmigen
Abschnitt 16 ein.
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Wie
sich aus 2 ergibt, steht
der Einstrahlabschnitt 15 tangential von dem ringförmigen Abschnitt 16 ab
und bewirkt dadurch eine Einstrahlung des LED-Lichtes in Umfangsrichtung 17 des ringförmigen Abschnittes 16.
Die Abschnitte 15 und 16 bilden gemeinsam einen
Lichtführungsabschnitt 27,
der das Licht der Leuchtdioden 29 in einer durch die geometrische
Form des Lichtführungsabschnittes 27 definierten
Lichtführungsrichtung
entlang einer Lichtführungsbahn,
die in Draufsicht im wesentlichen die Form eines „p" hat, weiterleitet.
Der Lichtführungsabschnitt 27 kann
beispielsweise ein- oder zweistückig
ausgebildet sein.
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Beim
Ausführungsbeispiel
ist der Lichtführungsabschnitt 27 als
Vollkörper
ausgebildet, der aus einem lichtdurchlässigen Material wie z.B. aus
Glas oder aus einem lichtdurchlässigen
Kunststoff, insbesondere aus PMMA, besteht. In diesem Fall ist eine Weiterleitung
des LED-Lichtes über
Totalreflexion an den Grenzflächen
möglich.
Eine Ausbildung des Lichtführungsab schnittes 27 als
Hohlkörper
ist alternativ denkbar. Die Lichtweiterleitung erfolgt dann z.B. an
verspiegelten Innenflächen
des Abschnittes 27.
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Wie
in 4 dargestellt, ist
die Unterseite des ringförmigen
Abschnittes 16 als kreisringförmige Lichtaustrittsfläche 30 ausgebildet,
die in der durch die Lichtaustrittsfläche 31 definierten
Ebene 43 liegt. Die Lichtaustrittsfläche 30 umschließt die Lichtaustrittsfläche 31,
wobei sich zwischen den Lichtaustrittsflächen 30 und 31 das
Element 50 mit seiner z.B. lichtundurchlässigen Fläche 37 befindet.
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Die
Lichtaustrittsfläche 30,
durch die das LED-Licht austritt, stellt im Sinne dieser Patentanmeldung
die erste Lichtaustrittsfläche
dar; die der zweiten Lichtquelle 35 zugeordnete Lichtaustrittsfläche 31 stellt
die zweite Lichtaustrittsfläche
dar.
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Die
Trageinrichtung 12 befindet sich auf der Seite der Ebene 43,
auf der sich auch die Aufnahmeeinrichtung 13 befindet und
ist gemäß 5 von der Ebene 43 um
eine Länge
s beabstandet. Zudem weist die Trageinrichtung 12 entlang
der Ebene 43 von der ersten Lichtaustrittsfläche 30 einen
Abstand t auf. Durch die Beabstandung der Trageinrichtung 12 gegenüber der
ersten Lichtaustrittsfläche 30 sowohl
senkrecht zur Ebene 43 (Abstand s), als auch entlang der
Ebene 43 (Abstand t) kann eine thermische Beeinflussung
der Leuchtdioden 29 durch die zweite Lichtquelle 35 weitgehend
vermieden werden. Außerdem
wird durch diese Anordnung der Trageinrichtung 12 eine
vereinfachte Bauweise der Leuchte 10 möglich. Die Trageinrichtung 12 kann
in einem äußeren Bereich
der Leuchte 10 angeordnet werden, in dem sich keine weiteren
Bauteile der Leuchte befinden, so daß die Trageeinrichtung 12 leicht
zugänglich ist
und eine Montage einfach durchführbar
ist.
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Wie
in den 5 und 6 gezeigt weist der ringförmige Abschnitt 16 in
dem vom Rahmen 23 umgebenen Bereich einen im wesentlichen
trichterförmig
ausgebildeten Axial-Abschnitt 38 auf. Gemäß 5 weist dieser Abschnitt 38 nahe
der Ebene 43 eine Stufe 39 auf. Eine alternative
Ausbildung des trichterförmigen
Abschnittes 38 ist in 6 dargestellt.
Die Wandstärke
nimmt dort mit kleiner werdendem Abstand zur Ebene 43 kontinuierlich
zu; es ist keine Stufe vorgesehen. Bei beiden Ausführungen weisen
die Abschnitte 38 zusätzlich
zur Krümmung
in Umfangsrichtung 17 um die Krümmungsachse M eine Krümmung in
mindestens einer weiteren Richtung auf. Beim Ausführungsbeispiel
krümmt
sich der Axial-Abschnitt 38 um eine Krümmungsachse, die in 6 mit K1 und
K2 bezeichnet ist und eine Kreisbahn bildet,
die den Axial-Abschnitt 38 umläuft.
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Die
Lichteintrittsfläche 28,
der Lichttührungsabschnitt 27 und
die Lichtaustrittsfläche 30 bilden
gemeinsam ein Lichtemissionselement 21. Der Lichtführungsabschnitt 27 und
das Lichtemissionselement 21 unterscheiden sich somit dadurch,
dass das Lichtemissionselement 21 im Gegensatz zum Lichtführungsabschnitt 27 auch
noch die Lichteintrittsfläche 28 und
die Lichtaustrittsfläche 30 umfasst.
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Das
Licht der Leuchtdioden 29 und das Licht der zweiten Lichtquelle 35 kann
sich sowohl in der Farbe, als auch in der Intensität unterscheiden.
Beide Lichtquellen 29, 35 können gleichzeitig Licht emittieren,
müssen
dies aber nicht notwendigennreise. Den Lichtquellen 29, 35 können Spannungsversorgungs- und
Steuereinrichtungen zugeordnet sein, die ein unabhängiges Ansteuern
der beiden Lichtquellen 29, 35 voneinander ermöglichen.
Die Steuereinrichtung für
die Leuchtdioden 29 kann beispielsweise in der Trageinrichtung 12 untergebracht
sein. Die Steuereinrichtung für
die zweite Lichtquelle 35 kann beispielsweise in der ihr
zugeordneten Aufnahmeeinrichtung 13 angeordnet sein.
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Es
ist denkbar, dass die Leuchte 10 derart aussteuerbar ist,
daß z.B.
nur die Leuchtdioden 29 Licht emittieren und dadurch z.B.
ein Notlicht bereitstellen. Emittieren beide Lichtquellen 29, 35 gleichzeitig
Licht, übernimmt
das Leuchtdioden-Licht beispielsweise die Funktion eines Akzentlichtes.
Das Leuchtdioden-Licht kann zur Kontrastverminderung im Bereich
der zweiten Lichtaustrittsfläche 31 dienen. Insbesondere
können
beide Lichtquellen 29, 35 dimmbar ausgebildet
sein.
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Durch
die beschriebene geometrische Form des Lichtemissionselementes 21 wird
eine besonders gute Durchmischung und Homogenisierung des von den
Leuchtdioden 29 ausgesandten Lichtes erreicht. Ein möglicher
Lichtweg 46 ist in 2 als Pfeilzug
nach Art einer Zick-Zack-Linie schematisch dargestellt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit
ist nur der Anfang des Lichtweges 46 in der Nähe des Einstrahlabschnittes 15 dargestellt.
Der Großteil
des LED-Lichtes durchläuft
den ringförmigen
Abschnitt 16 mehrfach in Umfangsrichtung 17, bevor
er auf die erste Lichtaustrittsfläche 30 trifft und
aus der Leuchte 10 austritt. Diese Reflexionen erfolgen
vorwiegend an den gekrümmten
Innenflächen 20 des
Lichtemissionselementes 21. Bei jeder Reflexion werden
die LED-Lichtkegel aufgeweitet und vermischen sich so.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
ist zur Optimierung der Durchmischung und Homogenisierung an der
oberen Begrenzungsfläche 44 (vgl. 1) des Einstrahlabschnittes 15 eine
prismatische Struktur 18 vorgesehen. Prismatische Strukturen 19 sind
zudem an der oberen Begrenzungsfläche 22 des ringförmigen Abschnittes 16 angebracht.
Durch die Strukturen 18 und 19 wird eine Streuung
des auftreffenden LED-Lichtes bewirkt.
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Wie
in 4 dargestellt, ist
der ringförmige Abschnitt 16 durch
ein rohrförmiges
Abdeckelement 45 vom Innenraum 36 der Leuchte 10 getrennt.
Dadurch wird ein Eindringen des Lichtes der zweiten Lichtquelle 35 in
das Lichtemissionselement 21 weitgehend verhindert. Ein
weiteres Abdeckelement 25 kann sich bezüglich 4 oberhalb der oberen Begrenzungsfläche 22 des
ringförmigen
Abschnittes 16 befinden.
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Bei
dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist
die Lichteintrittsfläche 28 derart
von der ersten Lichtaustrittsfläche 30 beabstandet
und relativ zu dieser angeordnet, dass kein Teil der ersten Lichtaustrittsfläche 30 innerhalb
des Lichtführungsabschnittes 27 auf
die Lichteintrittsfläche 28 projizierbar
ist. Dies bedeutet, dass kein Punkt der ersten Lichtaustrittsfläche 30 über eine
gerade Linie, die vollständig innerhalb
des Lichtführungsabschnittes 27 liegt,
mit der Lichteintrittsfläche 28 verbunden
werden kann. Durch diese Ausgestaltung kann bei kompakter Bauweise
des Lichtemissionselementes 21 ein sehr lan ger Lichtweg
von der Lichteintrittsfläche 28 bis
zur Lichtaustrittsfläche 30 realisiert
werden.
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4 zeigt den Zusammenhang
zwischen den unterschiedlichen Höhen
I1, I2 des ringförmigen Abschnittes 16 und
seiner Wandstärke
d. Bei dem Ausführungsbeispiel
sind die Höhen
I1 und I2 größer, insbesondere
deutlich größer als
die Wandstärke
d. Dadurch wird ein mehrmaliges Umlaufen des LED-Lichtes innerhalb des ringförmigen Abschnittes 16 und
ein homogenisierter Lichtaustritt ermöglicht.
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Die
Höhe des
ringförmigen
Abschnittes 16 nimmt in Umfangsrichtung 17 ausgehend
von der Fläche 47,
an der der Einstrahlabschnitt 15 in den ringförmigen Abschnitt 16 übergeht
(Höhe I1), ab. Um etwa 180° von der Fläche 47 in Umfangsrichtung 17 entfernt
hat der ringförmige
Abschnitt 16 die kleinere Höhe I2.
Durch diese kontinuierliche Verjüngung
des ringförmigen
Abschnittes 16 wird eine konstante Energiedichte des LED-Lichtes
innerhalb des Lichtemissionselementes 21 und damit eine
besonders homogene Lichtabstrahlung erreicht.
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Abschließend sei
erwähnt,
dass eine Leuchte gemäß dem Ausführungsbeispiel
bereits mit sehr wenigen Leuchtdioden, z.B. einer roten, einer grünen und
einer blauen Leuchtdiode, einen sehr homogenen Lichtaustritt des
LED-Lichtes ermöglicht.