DE3018557C2 - - Google Patents
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- DE3018557C2 DE3018557C2 DE3018557A DE3018557A DE3018557C2 DE 3018557 C2 DE3018557 C2 DE 3018557C2 DE 3018557 A DE3018557 A DE 3018557A DE 3018557 A DE3018557 A DE 3018557A DE 3018557 C2 DE3018557 C2 DE 3018557C2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V5/00—Refractors for light sources
- F21V5/02—Refractors for light sources of prismatic shape
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Leuchte zum Beleuchten eines
quadratischen Feldes, bestehend aus
- a) einem Gehäuse mit reflektierender Innenseite und mit einer Fassung für eine lichtstarke Lampe und
- b) einem an der Unterseite des Gehäuses angeordneten Refraktor, der schräg nach unten zu einem Boden verlaufende Seitenwände aufweist und an dessen Außen- und Innenflächen lichtlenkende Strukturen in Form von geraglinigen Rippen oder Prismen ausgebildet sind.
Bei einer bekannten derartigen Leuchte (US-PS 33 34 268), die
zum etwa gleichmäßigen Ausleuchten eines quadratischen oder
rechteckigen Feldes dient, sind die schräg nach unten zum
Boden verlaufenden Seitenwände konisch und mit entsprechenden
lichtlenkenden Strukturen auf ihrer Innenfläche ausgebildet.
Diese Leuchte dient zum Ausleuchten großer Flächen in der gewünschten
Art im Freien, was durch eine Reihe vertikaler
innerer Prismen erreicht wird, die das Licht zu den Ecken des
quadratischen oder rechteckigen Feldes konzentrieren. Eine Reihe
äußerer horizontal angeordneter Prismen steuert die vertikale
Lichtverteilung.
Bekanntlich ist weiterhin eine Leuchte zum Beleuchten eines
länglichen Feldes (DE-OS 29 25 456), bei der der Refraktor
vier sich zu einem Boden nach schräg unten erstreckende Seitenplatten
aufweist und die auf ihm ausgebildeten lichtlenkenden
Strukturen derart sind, daß das längliche Feld ausgeleuchtet
wird.
Bei Beleuchten von Innen- oder Außenräumen ist ein wesentlicher
Gesichtspunkt die Erzeugung der erforderlichen Beleuchtungsstärken
bei so geringem Energieverbrauch und so wenig
aufwendigen Beleuchtungsanlagen wie möglich. Folglich ist
die Verwendung von Lichtquellen mit hohem Wirkungsgrad
(Lumen pro Watt) sehr erwünscht; aus diesem Grund haben sich
Leuchtstofflampen weitgehend gegenüber Glühfadenlampen durchgesetzt.
Leuchtstofflampen haben jedoch lichtstarken HID-Entladungslampen
gegenüber zwei Nachteile. Zunächst ist ihr
Wirkungsgrad zwar hoch, aber nicht so hoch wie der vieler
verfügbarer HID-Lampen. Zweitens sind Leuchtstofflampen
voluminös und wegen der geringen Lichtleistung sind zahlreiche
Leuchten erforderlich, um einen Bereich auf die
üblicherweise geforderten Beleuchtungsstärken auszuleuchten.
Daher werden bevorzugt HID-Lampen eingesetzt, wobei jedoch
zwei Probleme zu berücksichtigen sind. Das erste Problem
ist das der Blendung. Da bei HID-Lampen erhebliche Lichtmengen
von einem verhältnismäßig kleinen Bereich ausgehen,
können diese Lampen stark blenden, sofern das Licht nicht
durch geeignete optische Mittel gesteuert wird. Das zweite
Problem ist, daß wegen der sehr hohen Lichtleistung nur
eine kleine Anzahl von Leuchten erforderlicch ist, um normale
Leuchtdichtewerte zu erreichen. Diese Leuchten sind daher
weit voneinander entfernt angeordnet. Werden die Leuchten
unter großen Abständen angeordnet, werden zwischen ihnen
breite Dunkelbereiche, aber unter ihnen sehr hohe Leuchtdichten
erhalten. Das emittierete Licht muß daher über die
Arbeitsfläche breit gestreut bzw. verteilt werden, aber nicht
so breit, daß konzentriertes Licht nahe der Horizontalen
emittiert wird und blendet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leuchte
der eingangs erwähnten Art zum Beleuchten eines quadratischen
Feldes so zu gestalten, daß sich eine verhältnismäßig gleichmäßige
Lichtverteilung innerhalb eines von einer Vielzahl
derartigen Leuchten ausgeleuchteten Bereiches ergibt. Insbesondere
wird ein Refraktor der Leuchte für lichtstarke
Lichtquellen wie HID-Lampen zur verbesserten Ausleuchtung
eines quadratischen Feldes in Gebäudeinnenräumen bei einer
Minimalisierung der Tiefe der Leuchte angestrebt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die folgenden Merkmale
gelöst:
- c) der Refraktor erstreckt sich von der quadratisch begrenzten Unterseite des Gehäuses in Form einer quadratischen, abgeflachten Pyramide nach unten und weist vier steil verlaufende Seitenplatten mit horizontalen Unterkanten und vier von diesen flach geneigt nach unten verlaufende, dreieckförmige Bodenplatten auf;
- d) auf der Innenfläche jeder Bodenplatte sind rechtwinklig zu ihrer horizontalen Kante und symmetrisch zu ihrer Mittellinie verlaufende geradlinige Rippen angeordnet, die in der Umgebung der Mittellinie als flache symmetrische Zylinderlinsen und in äußeren Bereichen als unsymmetrische Zylinderlinsen mit jeweils einer nach außen gewandten ebenen Fläche ausgebildet sind;
- e) auf der Außenfläche jeder Bodenplatte sind parallel zu ihrer horizontalen Kante verlaufende geradlinige Prismen angeordnet, die jeweils eine der horizontalen Kante zugewandte steile Fläche und eine der Refraktormitte zugewandte flachere Fläche aufweisen.
Vorteilhafterweise sind die Rippen auf der Innenfläche jeder
Bodenplatte in einem parallel zur Mittellinie verlaufenden
Streifen angeordnet, dessen Breite wesentlich geringer als
die Länge der horizontalen Kante ist, und die restlichen
Bereiche jeder Bodenplatte sind ohne lichtlenkende Rippen
ausgebildet. Jede Seitenplatte weist auf ihrer Außenfläche
horizontal verlaufende Prismen und auf ihrer Innenfläche
vertikal verlaufende Prismen auf.
In einer horizontalen Ebene unter der Leuchte gemessen erreicht
die von dem Refraktor abgegebene Lichtstärke ein
Maximum vom Fußpunkt aus unter einen größeren Winkel entlang
einer zu einer Ecke des quadratischen Refraktors hin weisenden
diagonalen Linie als entlang einer zu einer Außenkante des Refraktors
rechtwinkligen Linie. Daher erzeugt die Leuchte eine allgemein
quadratische Lichtverteilung. Diese Leuchten sind besonders gut
geeignet zum Beleuchten von Innenräumen, lassen sich jedoch
auch zum Beleuchten von Außenbereichen wie Parkplätzen, Tankstellenüberdachungen
usw. verwenden, bei denen eine gleichmäßige
Ausleuchtung erwünscht ist. Die quadratische Lichtverteilung
erlaubt, die Leuchten auf einem Quadratraster anzuordnen
und allgemein gleichmäßige Sollichtstärken auch dann zu
erzeugen, wenn das Verhältnis des Abstands zur Anbringungshöhe
in beiden Richtungen sehr hoch - d. h. 1,8 : 1 oder mehr -
ist.
Vorzugsweise tritt die maximale Lichtstärke unter einem
Winkel von 25° bis etwa 45° vom Fußpunkt in seitlicher
Richtung rechtwinklig zu jeder Außenkante des Refraktors auf,
während die maximale Lichtstärke seitlich zu den Refraktorecken
hin unter einem vom Fußpunkt aus um 5° bis 15° größeren
Winkel auftritt. Der Winkel der maximalen Lichtstärke
bleibt in allen seitlichen Richtungen unter 55°, um eine
direkte Blendung auszuschließen. Die maximale Lichtstärke
seitlich zu den Refraktorecken hin tritt vorzugsweise unter
einem Winkel von etwa 40° bis etwa 50° auf und ist mindestens
50% höher als der Lichtstärkewert im Fußpunkt.
Die Prismen auf der Außenfläche der Bodenplatten erzeugen außerhalb des
Fußpunkts höhere Lichtstärken als im
Fußpunkt, und die Prismen auf den Innenflächen der Bodenplatten
erhöhen die Lichtstärke seitlich zu den Ecken des
Refraktors hin. Die Prismen auf der Außenfläche der Seitenplatten
verlaufen horizontal und teilen das von ihnen abgegebene
Licht in ein von dem Refraktor aus aufwärts gerichtetes
oberes Lichtbündel und ein unteres Lichtbündel auf, das
von dem Refraktor unter einem Winkel von weniger als 50°
zum Fußpunkt abwärts verläuft. Diese Technik ist an sich
aus der US-PS 36 47 148 bekannt. Die Prismen auf der Innenfläche
der Seitenplatten verlaufen vertikal und brechen das
Bild der Lampe auf. Eine oder mehrere der Refraktoroberflächen
können leicht mattiert ausgeführt werden, um Lampenbilder
zu schwächen.
Die Gesamthöhe der Leuchte läßt sich vorteilhafterweise sehr
gering halten. Da der Refraktor die From einer sich nach
unten erstreckenden Pyramide aufweist und die Optik so ausgestaltet
ist, daß sich eine zufriedenstellende Lichtstärkenverteilung
bei in die Leuchte tief eingesetzter Lampe erreichen
läßt, kann die Leuchte verhältnismäßig flach ausgeführt
werden, was den Einsatz von HID-Lampen begünstigt. Da
der Refraktor gestattet, die Lampe in der Leuchte tief anzuordnen,
fallen mehr Lichtstrahlen aus der Lampe unmittelbar
auf den Refraktor. Der Wirkungsgrad der Leuchte ist daher
trotz der ausgezeichneten Lichtsteuerung extrem hoch.
Die Leuchte kann beliebig so konstruiert sein, daß die
Lampe allgemein in der Nähe des Refraktors gehaltert ist. Die Lampe
kann horizontal, senkrecht oder schräg liegen. Liegt sie
horizontal, kann sie rechtwinklig oder diagonal zu einer
Seite der Leuchte angeordnet sein.
Wenn der vertikale Lichtmittelpunkt
variabel ist, können unterschiedliche Lichtverteilungen
eingestellt werden. Auch eine Änderung des Lichtmittelpunktes
in der Horizontalen kann die Lichtverteilung
brauchbar verändern. Das Innere der Leuchte kann mit einer reflektierenden oder
diffus streuenden weißen Oberfläche ausgeführt werden. Ein
Aluminiumreflektor ist ebenfalls möglich. Der Reflektor
kann herkömmlich ausgebildet sein, so daß er das Licht in
Fußpunktrichtung abschwächt oder daß er die etwaige
Asymmetrie der Lichtverteilung der HID-Lampe ausgleicht.
Die Lampe ist vorzugsweise eine Entladungslampe hoher Lichtstärke,
kann aber auch eine andere kompakte Lichtquelle wie
eine Glühfaden- oder Wolfram-Halogenlampe sein. Bei entsprechender
größenmäßiger Anpassung der Leuchten sind
1000-W-Lampen einsetzbar.
Der Refraktor wird vorzugsweise aus Acrylkunststoff hergestellt,
kann aber auch aus anderem Kunststoff oder Glas bestehen. Innerhalb
gewisser Grenzen ist seine Dicke für die optische
Leistung wesentlich.
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Leuchte
wird nun anhand der Zeichnungen erläutert. In diesen sind
Fig. 1 eine schaubildliche Draufsicht einer mit einer
Vielzahl Leuchten versehenen Beleuchtungsanlage;
Fig. 2 eine Seitenrißdarstellung einer Leuchte mit einem
Refraktor;
Fig. 3 ein Diagramm mit drei Lichtstärkeverteilungskurven der in
Fig. 2 gezeigten Leuchte, und zwar gemessen seitlich
im rechten Winkel zu einer Kante des Refraktors quer
zur Lampenachse, im rechten Winkel zu einer angrenzenden Kante
des Refraktors parallel zur Lampenachse sowie seitlich zu einer Ecke
des Refraktors hin (45°);
Fig. 4 eine schaubildliche Draufsicht des in Fig. 2 gezeigten
Refraktors;
Fig. 5 eine schaubildliche Unteransicht des Refraktors der
Fig. 4;
Fig. 6 ein Schnitt auf der Ebene 6-6 der Fig. 5;
Fig. 7 eine Einzelheit aus der Fig. 6, wobei ein Schnitt
durch Prismen auf der Außenseite der Unterflächen
des Refraktors gezeigt ist;
Fig. 8 ein Schnitt auf der Ebene 8-8 der Fig. 5, der
geradlinige Rippen auf der Innenseite der Unterflächen
des Refraktors zeigt;
Fig. 9 eine Einzelheit aus der Fig. 8, die eine Mittelrippe
der Rippen auf der Innenseite einer Unterfläche
zeigt;
Fig. 10 eine der Fig. 9 entsprechende Einzelheit, die
eine Mittelrippe zeigt;
Fig. 11 eine der Fig. 9 und 10 entsprechende Einzelheit,
die eine Außenrippe zeigt;
Fig. 12 eine Einzelheit aus der Fig. 6, die einen Schnitt
durch Prismen auf der Außenseite einer Seitenfläche
zeigt; und
Fig. 13 eine Einzelheit, die Prismenabschnitte auf der
Innenseite einer Seitenfläche des Refraktors zeigt.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, weist eine Beleuchtungsanlage eine
Vielzahl von Leuchten 1 auf, die zu einem Rechteckraster angeordnet
sind. Die Leuchten 1 sind parallel zu der Achse der
in ihnen horizontal angeordneten Lampen um 3,66 m und quer zur Lampenachse
um 4,58 m beabstandet. Die Leuchten sind 3,05 m über
dem Boden und 2,29 m über der Höhe der Arbeitsfläche - beispielsweise
der Platte eines auf dem Boden stehenden Schreibtisches -
angeordnet. Das Verhältnis des Abstands zur Befestigungshöhe über der Arbeitsfläche beträgt daher 1,6 in der Längsrichtung und
2,0 in der Querrichtung. Das durchschnittliche Verhältnis
Abstand zu Befestigungshöhe für beide Richtungen beträgt
1,8.
Wie in Fig. 1 schaubildlich dargestellt, ist die Lichtverteilung
3 der Leuchten 1 allgemein rechtwinklig. Daher ist
die Lichtmenge in Arbeitshöhe innerhalb des gesamten von der
Leuchte 1 beleuchteten Bereichs verhältnismäßig gleichmäßig.
Wie die Fig. 2 zeigt, besteht jede Leuchte 1 aus einem Gehäuse
5, in dem sich eine Fassung 7 für eine HID-Lampe 9 befindet, einem
Vorschaltgerät 11 sowie einem herabhängenden Refraktor 13. Die
Leuchte 1 kann in eine Deckenkonstruktion 15 eines Gebäudes
oder anderen Innenraums eingebaut sein. Die Seiten des
Gehäuses 5 verlaufen auf- und einwärts verjüngt. Das dargestellte
Gehäuse 5 hat eine Höhe von 25,4 cm und ist an
seinem unteren Ende 59,7 cm im Quadrat und an seinem oberen
Ende 24,1 cm im Quadrat. Das Gehäuse 5 ist innen mit einem
stark reflektierenden Weißlack beschichtet.
Der Refraktor 13 erstreckt sich von der quadratisch begrenzten
Unterseite des Gehäuses 5 einteilig in Form einer quadratischen,
abgeflachten Pyramide nach unten und weist eine umlaufende
Lippe 17, vier steil verlaufende Seitenplatten 19 mit
horizontalen Unterkanten und vier von diesen flach geneigt
nach unten verlaufende, dreieckförmige Bodenplatten 21 auf.
Der Refraktor 13 ist aus Acrylkunststoff spritzgeformt und
hat eine durchschnittliche Dicke von 4,8 mm, mißt 56,8 cm
im Quadrat und hat eine Tiefe von 9,8 cm. Die Lippe 17 verläuft
horizontal in einer Breite von 12,7 mm. Jede Seitenplatte
19 ist unter einem Winkel von 14,5° zur Vertikalen
einwärts geneigt und 44,5 mm breit. Jede Bodenplatte 21
verläuft von der Horizontalen unter einem Winkel von 10,9°
geneigt nach unten und ist - auf einer Mittellinie 22 von
der Außenkante zum unteren Scheitel gemessen - 26,5 cm breit.
Auf der Innen- und der Außenseite der Seitenplatten 19 und der
Bodenplatten 21 sind Prismen vorgesehen. Jedes Prisma hat
über seine gesamte Länge einen gleichmäßigen Querschnitt und
verläuft zwischen den Kanten seiner Pyramidenfläche. Gemeinsam
erzeugen die Prismen die erwünschte breitstrahlende quadratische
Lichtervteilung.
Geradlinige Prismen 23 sind auf den Außenflächen der Bodenplatten
21 (Fig. 7) parallel zu ihren horizontalen Kanten
verlaufend angeordnet und jeweils 3,2 mm breit. Jedes
Prisma 23 weist eine der horizontalen Kante zugewandte
steile Fläche 25, die unter einem Winkel A zur Normalen
auf der Ebene der zugehörigen Bodenplatte 21 verläuft,
sowie eine der Refraktormitte zugewandte flachere Fläche 27
auf, die unter einem Winkel B zur Normalen auf der Ebene der
Bodenplatte 21 verläuft. Die Flächen 27 weisen eine leichte
Wölbung (±1°) auf und die Ecken sind geringfügig gerundet,
um Kerbeffekte in der Optik zu vermeiden. Die Werte der
Winkel A, B sind in der folgenden Tabelle 1 für jedes
Prisma 23 angegeben, und zwar beginnend mit dem Halbprisma
in der Refraktormitte.
Die Prismen 23 auf der Außenfläche der Bodenplatten 21 bilden
das Hauptlichtbündel aus. Die Strahlen treffen auf jedes Prisma
unter einem anderen Winkel auf. Der
Prismenwinkel ändert sich so, daß dieser Effekt kompensiert
wird, und zwar so, daß der austretende Strahl immer mit dem
gleichen allgemeinen vertikalen Winkel austritt. Für die
Prismen 1 bis 15 ist von diesem Prinzip abgewichen; ihr
Flächenwinkel ist konstant. An diesen Stellen sind jedoch
Brechungseffekte im allgemeinen nicht in der Lage, die nahe
der Vertikalen einfallenden Strahlen so stark abzulenken,
daß sie in das Hauptlichtbündel gelangen, ohne einen sehr hellen
Fleck infolge innerer Reflexion innerhalb der tiefen Prismen zu
erzeugen. Der konstante und mäßige Winkel dieser Prismen
eliminiert diesen Lichtfleck, so daß das Erscheinungsbild
besser wird, aber keine Strahlen unmittelbar im Fußpunkt
abgestrahlt werden.
Aus ästhetischen Gründen ist die Bodenplatte 21 außen
teilweise texturiert, so daß sie diffus streut. Zu den
unteren Scheiteln der Bodenplatten 21 hin ist die Außenfläche
optisch klar und die Textur nimmt zum Umfang des
Refraktors 13 hin allmählich zu. Auf diese Weise wird eine
gleichmäßige Helligkeit und ein attraktives Aussehen erhalten.
Die Diffustextur wird nur in den gewünschten Flächenbereichen
aufgebracht, nicht dort, wo sie eine Lichtabstrahlung in
einem hohen Winkel und damit Blendung verursachen kann.
Auf der Innenfläche jeder Bodenplatte 21 sind geradlinige
Rippen 29 angeordnet, die in Fig. 8 bis 11 gezeigt sind.
Die Rippen 23 verlaufen rechtwinklig zur horizontalen Kante
der Bodenplatte und sind jeweils 2,5 mm breit und verlaufen
symmetrisch zur Mittellinie 22 jeder Bodenplatte 21. Es
liegen drei Arten von Rippen 29 vor. Wie Fig. 9 zeigt, sind
von der Mittellinie 22 jeder Bodenplatte 21 ab die ersten
17 Rippen 29 symmetrische Zylinderlinsen 30 mit einem
Krümmungsradius C. Die Krümmungsradien C für jedes der ersten
17 Rippen sind in der Tabelle 2 zusammengefaßt:
Rippen Nr.Radius C (mm) 1 bis 104,9 114,6 124,3 133,9 143,6 153,3 16 u. 173,1
Rippen Nr.Radius C (mm) 1 bis 104,9 114,6 124,3 133,9 143,6 153,3 16 u. 173,1
Wie in Fig. 10 gezeigt, sind die 18. bis 25. Rippen 29 in
äußeren Bereichen als unsymmetrische Zylinderlinsen 31, 37
gestaltet, die eine zur Mittellinie 22 gekrümmte Fläche 31
und eine nach außen gewandte ebene Fläche 33 aufweisen. Die
Fläche 31 ist im Schnitt ein Segment eines Kreises, dessen
Mittelpunkt 35 im Abstand D in der Ebene der Bodenplatte 21
einwärts von der Außenkante der Rippe 29 und in einer Entfernung
E im rechten Winkel zur Ebene der Bodenplatte 21
von der Innenkante der Rippe 29 liegt. Der Winkel zwischen
der Linie durch den Mittelpunkt 35 und die Innenkante der
Rippe 29 einerseits und der Linie durch den Mittelpunkt 35
und rechtwinklig zur Ebene der Bodenplatte 21 ist 24° für
die Rippen Nr. 18 bis 25. Die Flächen 33 der Rippen 29
sind allesamt unter einem Winkel 1,5° von der Normalen einwärts
zur Ebene der Bodenplatte 21 geneigt. Die Werte der
Variablen D und E für die 18. bis 25. Rippe 29 sind in
der folgenden Tabelle 3 angegeben:
Die Rippen 29 Nr. 26 bis Nr. 50 sind ähnlich den vorgenannten
Rippen ausgeführt, und zwar als unsymmetrische Zylinderlinsen
31 mit gekrümmten Innenflächen 37 und ebenen Außenflächen 39.
Diese Rippen 29 sind in Fig. 11 gezeigt. An der Innenkante
jeder gekrümmten Innenfläche 37 bildet diese einen Winkel F
mit der Normalen auf der Ebene der Bodenplatte 21. Der
Krümmungsmittelpunkt 40 der Innenfläche 37 liegt auf einer
Linie, die rechtwinklig zur Ebene der Bodenplatte 21 und
durch die Außenkante der Rippe 29 verläuft, und liegt von der
Innenfläche 37 in einem Abstand, der dem 2,5fachen Sekantenwert
des Winkels F in Millimeter entspricht. Die ebenen
Flächen 39 sind unter einem Winkel G zur Normalen auf der
Ebene der Bodenplatte 21 einwärts geneigt. Die Werte der
Variablen F und G sind in der folgenden Tabelle 4 zusammengefaßt.
Die Rippen 29 bewirken die geforderte seitliche Verbreiterung
der Lichtverteilung und tragen zu einer gleichmäßigen Lichtverteilung
in der Beleuchtungsanlage bei. Um die Lichtverteilung
der Fig. 1 und 3 zu erzeugen, muß der Refraktor 13
die maximale Lichtstärke in einer Richtung abgeben, die auf
die Arbeitsebene etwa 2,3 m von der Leuchte in einer Achsrichtung
und 1,8 m in der anderen Achsrichtung trifft, um
den ansonsten dunklen Bereich aufzuhellen. Hinsichtlich der
Lichtverteilung in einer diagonal zur Leuchte verlaufenden
Ebene ist der effektive Abstand jedoch 5,8 m. Die maximale
Lichtstärke in der Horizontalen sollte daher auf etwa 2,9 m
von der Einheit entfernte Punkte gerichtet sein. Dies erfordert,
den Winkel der maximalen Lichtstärke in der
Diagonalebene bezüglich einer der durch die Achsen verlaufenden
Ebenen anzuheben.
Die vier lichtlenkenden Unterflächen verlaufen breitseits
zu den beiden Achsrichtungen und die das stärkste Licht
erzeugenden Flächen sind die, deren Prismen parallel zu
den Lampen verlaufen, da die Lampe ihre höchste Lichtstärke
rechtwinklig zu ihrer Achse abgibt. Ein Teil des Lichts muß daher
aus der quer zur Achse verlaufenden Ebene entfernt
und entlang der Diagonale gerichtet werden, um den Dunkelraum
in der Mitte des von den vier Einheiten gebildeten Quadrats
aufzuhellen.
Die Rippen auf den Unterflächen dienen somit zwei Zwecken:
Zunächst schwenken sie einige Strahlen seitlich aus der quer
zur Achse verlaufenden Ebene heraus. Weiterhin heben sie
diese Strahlen vor dem Austritt unter Winkeln nahe der
Diagonale an.
Die Rippen 29 reichen in der Ausgestaltung von weich abgerundeten
Nuten nahe der Mittellinie, die das Licht diffus streuen
und das Lampenbild ohne erhebliche Lichtumlenkung aufbrechen,
bis zu Rippen, die die Strahlen in die Diagonalrichtung
schwenken. Die Rippen sind abgerundet, um eine erforderliche
seitliche Winkelverschiebung zu erzeugen, und um die austretenden
Strahlen über einen solchen Winkelbereich zu
streuen, daß das sich ergebende Erscheinungsbild gefälliger
wird. Die Rippen 29 werden allmählich kleiner, bis sie
12,7 cm von der Mittellinie 22 vollständig verschwinden.
Eine wichtige Wirkung der Rippen 29 ist, daß ein
Beobachter den Refraktor 13 direkt aus einer Vielzahl von
seitlichen Winkeln direkt betrachten kann und ihn gleichmäßig hell
sieht. Wenn er also um eine Leuchte herumgeht, ist der Effekt
eines ihn verfolgenden Lichtflecks minimal gehalten.
Die Bodenplatten 21 sind auf der gesamten Oberseite geringfügig
texturiert.
Horizontal verlaufende Prismen 41 auf der Außenfläche der
Seitenplatten 19, die in Fig. 12 gezeigt sind, verlaufen
parallel zum Umfang des Refraktors 13 und sind jeweils
2,5 mm breit. Die Prismen 41 sind untereinander identisch
und symmetrisch. Die Flächen der Prismen 41 sind unter 27°
zur Normalen auf der Ebene der Seitenplatten 19 geneigt und
(±1°) konvex gerundet, um das aus ihnen austretende Licht
zu streuen. Die Prismen 41 teilen das durch sie hindurchtretende
Licht in ein unteres Lichtbündel, das das Hauptlichtbündel
des Refraktors 13 verstärkt, und ein oberes Lichtbündel auf,
das die Decke um die Leuchte 1 herum aufhellt. Das aufwärts
gerichtete Licht schwächt den Kontrast zwischen den Leuchten
und der umgebenden Deckenfläche ab und liefert durch
Reflexion an der Decke zusätzliches nutzbares Licht.
Die Außenflächen der Seitenplatten 19 sind texturiert, um
das Lampenbild diffus zu streuen.
Vertikal verlaufende Prismen 43 auf der Innenfläche der
Seitenplatten 19, die in Fig. 13 gezeigt sind, verlaufen
rechtwinklig zum Umfang des Refraktors 13 und sind jeweils
2,5 mm breit. Die Prismen 43 sind zueinander identisch und
symmetrisch ausgeführt. Jede Fläche ist im Schnitt als
Segment eines Kreises ausgeführt, dessen Radius 5,7 mm
beträgt und dessen Krümmungsmittelpunkt auf einer Linie
liegt, die rechtwinklig zur Ebene der Seitenplatte 19 durch
den Scheitel des angrenzenden Prismas 43 verläuft. Die
tiefen gerundeten Prismen 43 dienen dazu, das Lampenbild
vollständig aufzubrechen und so das Erscheinungsbild zu
verbessern.
Die Leuchte 3 ergibt einen Wirkungsgrad von über 75%, wenn
der reflektierende Lackanstrich im Gehäuse 5 einen
Reflexionsgrad von 0,85 hat und die Lampe 9 eine 250 W-Hochdrucknatriumlampe
mit klarem Kolben und einem Lichtfluß
von 27 500 Lumen ist, deren Achse 21,9 cm von der Oberfläche
der Leuchte 1 beabstandet liegt. Fig. 3 zeigt die Lichtverteilung
dieser Anordnung.
Wenn in einem Beleuchtungssystem, wie es die Fig. 1 zeigt, das durchschnittliche
Verhältnis Abstand zur Befestigungshöhe 1,8
beträgt, ist das Verhältnis der maximalen zur minimalen
Leuchtdichte in der Waagerechten in Arbeitshöhe geringer
als 1,5.
Claims (4)
1. Leuchte zum Beleuchten eines quadratischen Feldes, bestehend
aus
- a) einem Gehäuse mit reflektierender Innenseite und mit einer Fassung für eine lichtstarke Lampe und
- b) einem an der Unterseite des Gehäuses angeordeten Refraktor, der schräg nach unten zu einem Boden verlaufende Seitenwände aufweist und an dessen Außen- und Innenflächen lichtlenkende Strukturen in Form von geradlinigen Rippen oder Prismen ausgebildet sind,
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
- c) der Refraktor (13) erstreckt sich von der quadratisch begrenzten Unterseite des Gehäuses (5) in Form einer quadratischen, abgeflachten Pyramide nach unten und weist vier steil verlaufende Seitenplatten (19) mit horizontalen Unterkanten und vier von diesen flach geneigt nach unten verlaufende, dreieckförmige Bodenplatten (21) auf;
- d) auf der Innenfläche jeder Bodenplatte (21) sind rechtwinklig zu ihrer horizontalen Kante und symmetrisch zu ihrer Mittelinie (22) verlaufende geradlinige Rippen (29) angeordnet, die in der Umgebung der Mittellinie (22) als flache symmetrische Zylinderlinsen (30) und in äußeren Bereichen als unsymmetrische Zylinderlinsen (31, 37) mit jeweils einer nach außen gewandten ebenen Fläche (33, 39) ausgebildet sind;
- e) auf der Außenfläche jeder Bodenplatte (21) sind parallel zu ihrer horizontalen Kante verlaufende geradlinige Prismen (23) angeordnet, die jeweils eine der horizontalen Kante zugewandte steile Fläche (25) und eine der Refraktormitte zugewandte flachere Fläche (27) aufweisen.
2. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Rippen (29) auf der Innenfläche jeder Bodenplatte (21)
in einem parallel zur Mittellinie (22) verlaufenden
Streifen angeordnet sind, dessen Breite wesentlich
geringer als die Länge der horizontalen Kante ist, und
daß die restlichen Bereiche jeder Bodenplatte (21) ohne
lichtlenkende Rippen ausgebildet sind.
3. Leuchten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Seitenplatte (19) auf ihrer Außenfläche
horizontal verlaufende Prismen (41) und auf ihrer Innenfläche
vertikal verlaufende Prismen (43) aufweist.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19803018557 DE3018557A1 (de) | 1980-05-14 | 1980-05-14 | Linse fuer leuchten mit lichtstarken lampen |
FR8010919A FR2482701A1 (fr) | 1980-05-14 | 1980-05-14 | Appareil d'eclairage |
NL8002807A NL8002807A (nl) | 1980-05-14 | 1980-05-14 | Lens voor een montuur voorzien van een lamp van grote sterkte. |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19803018557 DE3018557A1 (de) | 1980-05-14 | 1980-05-14 | Linse fuer leuchten mit lichtstarken lampen |
FR8010919A FR2482701A1 (fr) | 1980-05-14 | 1980-05-14 | Appareil d'eclairage |
NL8002807A NL8002807A (nl) | 1980-05-14 | 1980-05-14 | Lens voor een montuur voorzien van een lamp van grote sterkte. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3018557A1 DE3018557A1 (de) | 1981-11-19 |
DE3018557C2 true DE3018557C2 (de) | 1988-01-28 |
Family
ID=27188631
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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