EP1232363A1

EP1232363A1 - Entblendungstransparent für leuchtkörper

Info

Publication number: EP1232363A1
Application number: EP00993114A
Authority: EP
Inventors: Ottokar SCHÜTZ
Original assignee: Lid Light Design Dr Ottokar Schuetz
Current assignee: Lid Light Design Dr Ottokar Schuetz
Priority date: 1999-11-18
Filing date: 2000-11-16
Publication date: 2002-08-21
Anticipated expiration: 2020-11-16
Also published as: ATE342471T1; EP1232363B2; DE19955435C1; JP2003515239A; DE50013614D1; EP1232363B1; WO2001036867A1; US6863420B1; JP4733891B2

Description

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aufnehmenden Gehäuses erreicht wird. Dabei sind diejenigen Arbeitsplätze blendfrei, die außerhalb des Abstrahlsektors des Leuchtkörpers liegen.

Zur Entblendung des Leuchtkörpers innerhalb des Abstrahlsektors sind Entblendungstransparente bekannt, welche aus lichtdurchlässigem Material bestehen und den Leuchtkörper über dessen Länge überdecken. Aus der DE 34 20 414 C2 ist eine lichtdurchlässige Leuchtenabdeckung zur Entblendung von Leuchten mit langgestreckten Lampen und einem oberhalb der Lampe angeordneten Reflektor bekannt, welche die Reflektoröffnung abschließt und auf der der Lampe abgewandten Seite gestreckte Prismen aufweist, welche das durchtretende Licht streuen sollen. Die gestreckten Prismen liegen etwa parallel zueinander und verlaufen quer zur Lampenlängsachse, wobei unter Berücksichtigung des Brechungsindexes des Materials des Entblendungstransparentes der Abstrahlwinkel des Leuchtkörpers längs der Lampenachse begrenzt werden soll. Der Prismenquerschnitt hat dabei die Form eines gleichschenkligen Dreiecks, wobei die Form des Prismenquerschnitts so gewählt sein muß, daß eine Totalreflexion ausgeschlossen wird, um so die Lichtverteilung der Leuchte quer zur Lampenachse möglichst wenig zu beeinflussen. Auf diese Weise wird der Leuchtkörper auf der sichtbaren Oberfläche des Entblendungstransparentes abgebildet, wobei das überaus helle Abbild des Leuchtkörpers oft als störend empfunden wird. Dabei treten wahrgenommene Leuchtdichten von etwa 80% bis zu 100% der Leuchtdichte der Lichtquelle auf, gemessen im Gesichtsfeld eines Betrachters, insbesondere in sitzender Position. Eine Entblendung des Leuchtkörpers in Querrichtung strebt die bekannte Anordnung nicht an.

Aus der DE 41 15 836 AI ist eine Leuchte mit einer stabför- migen, horizontal angeordneten Lichtquelle bekannt, die zum Zweck der Entblendung von einer Pns enfolie umgeben ist. Die Prismen sind dabei parallel nebeneinander liegend angeordnet und verlaufen parallel zur Gehauselangsachse . Auf der konzentrisch zur Stablichtquelle angeordneten Folie sind die Prismen in Form eines gleichschenkligen Dreiecks ausgebildet und symmetrisch angeordnet, wobei um den zylindrischen Prismenkorper ein transparentes Schutzrohr gelegt ist. Die radial von der Stableuchte abgestrahlten Lichtstrahlen und die unmittelbaren Nachbarstrahlen treten dabei etwa senkrecht durch die Prismenbasis in das jeweilige Prisma ein und werden von den Prismenflachen, die den Schenkeln des rechtwinkligen Prismenquerschnittes reflektiert. Auf diese Weise werden die Radialεtrahlen, die von allen abgestrahlten Lichtstrahlen am intensivsten sind, in die Leuchtquelle zurückgeworfen und dort absorbiert, so daß mit dieser bekannten Anordnung eine Entblendung nur mit enormen Lichtverlusten erreichbar ist.

Aus der DE 197 45 844 AI kennt man die Verwendung von Prismenfolien vor der Lichtaustrittsoffnung eines Reflektors. Dabei umgeben Reflektor und Prismenfolie den Leucht- korper. Die Prismenkontur ist dabei im wesentlichen eine lanare Flache, an deren einer Seite die Rippen der eigentlichen Prismenstruktur angeordnet ist. Die Langsachse der Prismen ist dabei senkrecht zur Lampenachse angebracht. Um eine breitstrahlende (Fahrzeuginnenleuchte) oder eine gerichtete (Fahrzeugsignalleuchte) Lichtverteilung zu erhalten, ist der Reflektor so zu dimensionieren, daß der Reflektor und die Prismenfolie eine integrale Einheit bilden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemaße Entblendungstransparent derart weiterzubil- den, daß eine völlig blendfreie und für den Raumeindruck gleichmäßige Raumausleuchtung mit möglichst hoher Leuchtintensität erfolgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Erfindungεgemäß wird eine gleichmäßige Lichtabstrahlung vom Entblendungstransparent erreicht durch eine derartige Anordnung der Prismen relativ zum Leuchtkörper, daß an mindestens einer der Prismenflächen, die auf diese Prismenfläche auftreffenden Lichtstrahlen total reflektiert werden. Das Entblendungstransparent wird dabei von einem Teil der in die Prismen eintretenden Lichtstrahlen durchdrungen, während der andere Teil der eingetretenen Strahlenbündel durch Totalreflexion zurückgeworfen wird. So wird das von der Leuchtquelle radial auf die Prismen abgestrahlte Lichtbündel gestreut. Mit der Ausrichtung der Prismen längs des Leuchtkörpers wird insbesondere auch in den seitlichen Bereichen des Leuchtkörpers eine vollständige Entblendung erreicht und der Raum gleichmäßig ausgeleuchtet. Die Prismen sind dabei entsprechend ihrer Querschnittsform und dem Brechungsindex des Materials relativ zum Leuchtkörper so anzuordnen, daß durch Totalreflexion an einer Prismenfläche Teilbündel der auftreffenden Lichtstrahlen vom direkten Durchtritt des Transparentes abgehalten werden.

Zweckmäßig ist die dem Leuchtkörper zugewandt liegende Seite des Entblendungstransparentes aus im wesentlichen ebenen Basisflächen der Prismen gebildet, wobei die Totalreflexion an einer der Prismenflächen auf der jenseits des Leuchtkörpers liegenden Seite des Transparentes erfolgt. Die total reflektierten Lichtbündel werden vom Austritt aus den Prismen jenseits des Leuchtkörpers abgehalten. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung besteht das Transparent aus einer Prismenfolie mit einseitig prismatischer Oberfläche, welche abdeckend vor dem Leuchtkörper angeordnet wird. Entsprechend der Querschnittsform der Prismen, das heißt der Breite der Basisflächen und der winkligen Ausrichtung der hervorstehenden Prismenflächen auf der prismatischen Oberfläche ist die Prismenfolie in einem solchen Abstand zum Leuchtkörper anzubringen, daß die angestrebte Totalreflexion an den Prismenflächen entsteht. Durch geeignete Wölbung der Prismenfolie um den Leuchtkörper können die Prismen auf einfache Weise in die vorgesehene Lage gebracht werden. Vorteilhaft weisen die Prismen einen dreieckigen Querschnitt auf, wobei die Basisfläche der Prismen der Grundseite des Dreiecksquerschnitts entspricht und dem Leuchtkörper zugewandt liegt. Dabei wird von dem durch die Basisfläche eintretenden Lichtbündel der Teil, der auf eine der Schenkelflächen des Prismas auftrifft, total reflektiert, während das auf die andere Schenkelfläche des Dreiecksprismas auftreffende Lichtbündel unter Ablenkung das Entblendungstransparent durchstrahlt. Die Schenkelflächen entsprechen den Dreieckseiten des Prismenquerschnitts, welche abgewinkelt zur Grundseite liegen.

Besonders vorteilhaft wiesen die Prismen die Form eines gleichschenkligen Dreiecks auf, wobei durch Wölbung der Prismenfolie die Abstrahlwinkel des Entblendungstransparentes bedarfsweise einstellbar sind. Dabei wird es als vorteilhaft gesehen, wenn die total reflektierten Lichtbündel neben die Achse des Leuchtkörpers zurückgeworfen werden. Die Prismen mit der Querschnittsform eines gleichschenkligen Dreiecks können durch geeignete Wölbung einfach in die vorgesehene Lage gebracht werden, in der sich an einer der Kathetenflächen eine Totalreflexion ergibt, wenn die Basisflächen der einzelnen Prismen jeweils in einem von 90° abweichenden Winkel zu den auf das jeweilige Prisma auftreffenden Lichtstrahlen liegen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht einer Leuchte mit einem erfindungsgemäßen Entblendungstransparent,

Fig. 2 einen Querschnitt einer Leuchte mit einem erfindungsgemäßen Entblendungstransparent ,

Fig. 3 - Fig. 6

Strahlengänge an einem einzelnen Prisma in unterschiedlichen Winkellagen des Prismenquerschnittes zum Leuchtkörper,

Fig. 7 eine Darstellung der Winkelbeziehungen der Strahlengänge,

Fig. 8 eine Darstellung der Strahlengänge bei zwei benachbarten Prismenstrahlengängen,

Fig. 9 u. 10 schematische Darstellungen zur Bildung der Transparentgeometrie bei einer gewölbten Folie,

Fig. 11 u. 12 Querschnitte durch den Leuchtkörper und die

Strahlengänge der auf die Prismenfolie auftreffenden Lichtstrahlen. 1

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Leuchte 7, welche zur Raumausleuchtung vorzugsweise an der Raumdecke befestigt wird. Die Leuchte 7 umfaßt ein Gehäuse 3, in dem ein langgestreckter Leuchtkörper 2 angeordnet ist. Auf der dem zu beleuchtenden Raum zugewandten, offenen Seite des Gehäuses 3 ist eine Prismenfolie la, lb, 1c angeordnet, welche den Leuchtkörper 2 über deren gesamte Länge abdeckt. Die Prismenfolie besteht aus lichtdurchlässigem Material und weist auf der sichtbaren, das heißt der den Leuchtkörper 2 abgewandt liegenden Seite eine prismatische Oberfläche auf. Die prismatische Oberfläche ist durch etwa parallel zur Längsrichtung des Leuchtkörpers 2 nebeneinander liegende, durchgehende Prismen gebildet, welche das auf der innen liegenden Seite der Folie eintretende Lichtbündel streuen. Die Entblendungswirkung der Prisenfolie ist bestimmt durch die relative Lage der jeweiligen Prismenquerschnitte, welche durch den Wölbungsradius der Prismenfolie la, lb, lc variierbar ist. Insbesondere bei Prismenfolien mit symmetrischen Prismenquerschnitten, wie im vorliegenden Fall Dreiecksquerschnitte mit gleichschenkligen Dreiecken, kann durch den Wölbungsradius um den Leuchtkörper 2 der gewünschte Entblendungseffekt individuell den räumlichen Gegebenheiten des zu beleuchtenden Raumes angepaßt werden. Die optische Wirkungsweise der Prismenfolie zur Entblendung des Leuchtkörpers 2 wird weiter unten näher erläutert. In der Fig. 1 sind verschiedene Wölbungsradien la, lb und lc beispielhaft dargestellt, wobei zweckmäßig die Wölbung der Prismenfolie über die gesamte Länge des Leuchtkörpers 2 gleich bleibt. Die Prismenfolie liegt auf einem gewölbten Rand 5 der Stirnwände 4 des Leuchtengehäuses 3 auf, wobei die Kontur des gewölbten Randes 5 den vorgesehenen Wöl- bungεradius der Folie bestimmt. Die Prismenfolie kann auch bündig oder versenkt auf bzw. in die jeweilige Stirnwand 4 geführt sein. Die mit la bezeichnete flache Wölbung weist eine flache Lichtverteilungskurve auf, welche etwa zwischen 60° und 80° zur Vertikalen des Leuchtkörpers geringe Leuchtstärke aufweist. Eine mediale Wölbung der Prismenfolie lb führt zu einer Lichtverteilungskurve, die etwa zwischen 60° und 90° zur Vertikalen kein Licht aussendet. Bei der aufgestülpten Außengeometrie der Prismenfolie lc ist die Leuchtdichte in der Lichtverteilungskurve im Winkelbereich zwischen etwa 75° und 90° zur Vertikalen minimal.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt eines Leuchtengehäuses 3 mit einer Prismenfolie 1 zur Entblendung des langgestreckten Leuchtkörpers 2. Die Prismenfolie 1 überdeckt dabei den Abstrahlsektor des Leuchtkörpers 2 in den zu beleuchtenden Raum über etwa 180°. Die Prismenfolie 1 ist in der vorliegenden Ausführung der erfindungsgemäßen Leuchte 7 von einem Gehäuseboden 18 umgeben, welcher hochtransparent oder strukturiert ausgebildet sein kann, um optische Beleuchtungseffekte zu erreichen. Die parallel zur Längsachse des Leuchtkörpers 2 liegenden Seitenränder der Prismenfolie 1 und des Gehäusebodens 18 sind in einem Gehäuseträger 22 eingefaßt. Der Gehäuseträger 22 umfaßt zwei Profilεchienen, welche etwa parallel zu einander beiderseits des Leuchtkör- perε 2 verlaufen und die Ränder der Prismenfolie 1 aufnehmen. Die Prismenfolie 1 wird mit einer derartigen Breite in den Gehäuseträgern 22 fixiert, daß sich ein gewölbter Verlauf der Prismen um den Leuchtkörper 2 ergibt. Die entblendende Wirkung der Wölbung der Prismenfolie 1 wird weiter unter näher erläutert. Zweckmäßig ist die Prismenfolie wie im vorliegenden Beispiel dargestellt etwa spiegelεym e- trisch zu einer Durchmesserachεe des Leuchtkörpers 2 angeordnet, welche senkrecht zu der Querachse zwischen den Gehäuseträgern 22 liegt. Die Gehäuεeträger 22 sind auf der oben, d. h. gegenüber der Prismenfolie 1 liegenden Seite mit Distanzelementen 20 versehen, welche ein Gehäusedach 17 tragen. Das Gehäusedach 17 iεt transparent auεgebildet. Das Gehäusedach 17, die Gehäuseträger 22 und der Gehäuεeboden 18 mit der darin befindlichen Prismenfolie 1 sind derart zueinander angeordnet, daß zwischen dem Gehäusedach 17 und dem Gehäuseboden 18 ein Luftspalt 19 gebildet ist. Durch den Luftspalt 19 erfolgt ein Luftaustausch zwischen dem Gehäuseinnenraum und der Umgebung der Leuchte 7, wobei die Luft zirkulieren kann, ohne daß Partikel von oben in den Gehäusespalt 19 fallen können, über die Länge der Leuchte 7 sind mehrere Diεtanzelemente 20 vorgesehen, an denen daε Gehäusedach 17 jeweils mit Spannschellen 21 oder ähnlichem befestigt εind. Die rechte Seite der Zeichnungsfigur zeigt einen Schnitt auf Höhe eines Distanzelementes 20, während auf der linken Hälfte ein Schnitt auf einer zwischen zwei Distanzelementen 20 liegenden Querebene der Leuchte 7 gezeigt ist, wobei der Luftspalt 19 deutlich wird.

Die Figuren 3 bis 6 zeigen die Brechungsverhältnisse der Lichtstrahlen an den Prismen am Beispiel eines einzeln dargestellten Prismas. Die Prismenfolie wird derartig angeordnet, daß die Basisfläche 8 entsprechend der Grundseite des Dreiecksquerεchnittes des Leuchtkörpers 2 zugewandt liegt. Im vorliegenden Fall liegen die Schenkelflächen 11, 12 des gleichschenkligen Dreiecksquerεchnittes des Prismas in einem Winkel von 45° zur Basisfläche 8, wobei unter Berücksichtigung des Abstandeε des Prismas 10 zum Leuchtkörper 2 in einem bestimmten Bereich des Anstellwinkels der Basiε- fläche 8 zu den Radialen des Leuchtkörpers 2 die angestrebte Totalreflexion an einer der Schenkelflächen 11, 12 eintritt. Jedes Priε a der Priεmenfolie liegt in einer derartigen Winkellage zum Leuchtkörper 2, daß die Lichtεtrahlen Λθ

13 im Abstrahlsektor Δε des Leuchtkörpers 2 in einem von 90° abweichenden Winkel durch die Basisfläche 8 in das Prisma 10 eintreten. Bei einem flachen Winkel der Basisfläche 8 zum abgestrahlten Lichtbündel 13 im Abεtrahlsektor Δε gemäß Fig. 3 wird das auf die obere Schenkelfläche 12 auftreffende Lichtbündel 16 an der Schenkelfläche 12 beim Auε- treten aus dem Prisma gebrochen und in den zu beleuchtenden Raum abgestrahlt. Der auf die untere Schenkelfläche 11 auftreffende Anteil der radial von dem Leuchtkörper 2 abgestrahlten Lichtstrahlen 13 wird beim Auftreffen auf die Schenkelfläche 11 total reflektiert, wobei unter Brechung an der zweiten Schenkelfläche 12 das reflektierte Lichtbündel 14 in etwa orthogonale Richtungen zum Abstrahlsektor Δε austritt. Der Anstellwinkel des Pris aε 10 bzw. dessen Basisfläche 8 zum Leuchtkörper 2 beträgt im vorliegenden Fall etwa 15°. Es wird augenscheinlich, daß die Erfindung, das im Priεma befindliche Lichtbündel teilweiεe unter Beugung austreten zu lassen und teilweise durch Totalreflexion an einer Prismenfläche zurückzuwerfen, auch mit anderen Prismenquerschnitten alε den deε gleichεchenkeligen Dreiecks möglich ist. Beiεpielsweise könnte ein Dreiecksquerschnitt mit unterschiedlichen Schenkelwinkeln gewählt werden, wobei auch eine exakt orthogonale Ausrichtung der Basiεfläche zum Leuchtkörper 2 möglich wäre. Auch εind weitere Prismenquerschnitte denkbar, wie etwa Trapezquerschnitte o. Ä., wobei an einer Prismenfläche aufgrund der Prismenstruktur und - läge Totalreflexion auftritt.

Fig. 4 zeigt ein Prisma 10 gleicher Geometrie wie in Fig. 3 in einer Lage mit größerem Anstellwinkel zum Leuchtkörper 2, im vorliegenden Fall etwa 30°. Dabei wird deutlich, daß die Lichtstrahlen 16, welche an der oberen Schenkelfläche 12 gebrochen werden und die Schenkelfläche 12 durchεtoßen, in etwa gleicher Richtung wie bei der geringeren Winkellage AΛ

deε Prismaε 10 gemäß Fig. 3 abgeεtrahlt werden. Über die Winkellage deε Priεmaε 10 zum Leuchtkörper 2 kann demnach bei gegebener Länge der Priε enbasis 8 unter Berücksichtigung des Abεtandes des Prismas zum Leuchtkörper 2 die Abstrahlrichtung der total reflektierten Lichtstrahlen 14, welche auf die untere Schenkelfläche 11 im Priε a 10 auftreffen, beeinflußt werden. Durch Drehung deε Priεmaε in einem Winkelbereich, in dem an der Schenkelfläche 11 Totalreflexion eintritt, kann alεo die Abεtrahlrichtung der total reflektierten Lichtstrahlen 14 in einem größeren Winkelbereich variiert werden, alε dem Beugungεbereich der lediglich gebrochenen Lichtstrahlen 16 beim Durchtritt der oberen Schenkelfläche 12. Eine Vergrößerung des Anεtellwin- kelε der Priεmenbaεiε 8 führt bis zu einem Grenzwinkel zu einer anteilig größeren Beeinflussung des Winkelbereichs der Totalreflexion als dem der Brechung.

Fig. 5 zeigt die Strahlengänge an einem Prisma mit Dreiecksquerschnitt, welches gegenüber der Lage des Priεmaε in Fig. 4 gegenüber der horizontalen Bezugεachεe 23 um die Leuchtquelle 2 verdreht ist. Der Abstrahlwinkel Δε des auf die Baεiεfläche auftreffenden Lichtbündelε entεpricht der Prismenanordnung nach Fig. 4. Durch den Versatz gegenüber der horizontalen Achse 23 liegt jedoch ein größerer mittlerer Einfallswinkel SQ deε Strahlenbündels auf das Prisma 10 vor. Die Neigung der Basisfläche 8 zur Vertikalen entspricht εo dem Prisma nach Fig. 4 und beträgt etwa 30°. Dadurch werden die an der Basisfläche 8 gebrochenen Lichtstrahlen an der unteren Schenkelfläche 11 gebrochen und beim Auεtreten aus dem Priεma 10 abgelenkt. Der Teil deε Strahlenbündels, welcher auf die obere Schenkelfläche 12 auftrifft, wird total reflektiert und trifft anschließend auf die andere Schenkelfläche 11. Abhängig von dem Auftreffwinkel erfolgt entweder eine Brechung und ein Austre- Λ

ten dieser Lichtstrahlen 14a auε dem Priεma 10 oder eine weitere Totalreflexion, wobei diese Lichtεtrahlen 14b durch die Basisfläche 8 aus dem Prisma 10 austreten. Die Wölbung der Prismenfolie um den Leuchtkörper 2 bestimmt dabei die Lage der einzelnen Prismen relativ zum Leuchtkörper 2 , wo^¬ bei, wie die Strahlengänge der Prismen gleichen Quer^¬ schnitts nach Fig. 4 und 5 zeigen, durch die Relativlage der Prismen die gewünschten Entblendungswirkungen erzielt werden können.

Der Einfluß des Neigungswinkels der zur Totalreflexion auf^¬ treffender Lichtstrahlen vorgesehenen Schenkelfläche gegen^¬ über der Basisfläche wird nachfolgend anhand der Fig. 6 nä^¬ her erläutert. Der Winkel der Schenkelfläche 11 gegenüber der Baεiεflache 8 ist mit bezeichnet, wobei die Winkel α ₁₍ α₂, α₃ , α₄, α₅ unterschiedlichen Prismenwinkel zwischen Schenkel und Basis entsprechen. Wenn die Basisfläche 8 in einem Neigungswinkel ε zur Leuchtquelle angeordnet ist, erfolgt eine Totalreflexion an der Prismenfläche 11, wenn die nachfolgende Ungleichung erfüllt ist:

ε ≤ε_tg:= arccos[sin(α)/n^ + cos(α)]

In dem bevorzugten Winkelbereich der Prismenquerεchnitte 15°< <75° gilt die daraus abgeleitete Gleichung:

Mit den Bezeichnungen:

α: Priε awinkel zwischen (linkem) Prismaschenkel und Ba^¬ sis ε: Einfallswinkel des Lichtes bezogen auf die Basisnei^¬ gung Kb

=δq-δfc, wobei δq: die Neigung des einfallenden Strahls zur Horizontalen δ_j-, : die Neigung der Basis zur Horizontalen n: Brechungεindex des Prismas α-j-g: Brechungswinkel, genügt der Gleichung: n εin (ottg)=l.

Fig. 6 zeigt die grundsätzlichen Winkelbeziehungen der einfallenden Lichtstrahlen im Prisma und der Ablenkwinkel an einem Prisma mit gleichschenkligem und rechtwinkligem Dreiecksquerschnitt, wobei die Neigung der Prismenbasis zum Leuchtkörper 2 etwa 15° beträgt. Bei einem Verhältnis deε Abstandes zwischen Leuchtkörper 2 und Prismenbasis 8 und der Länge der Prismenbaεiε 8 von etwa 1 ergibt εich für daε dargestellte Prisma ein mittlerer Einfallswinkel von S_Q = 45°. Der von diesem Prisma abgedeckte Abstrahlεektor Δε beträgt etwa 40° zwiεchen den jeweilε an den Basisflächen- spitzen einfallenden Grenzlichtstrahlen gemäß den Grenzeinfallswinkeln ε^ und ε₂ • Die an der rechten Schenkelfläche 11 deε Priεmaε auftreffenden Lichtεtrahlen werden zur direkten Raumauεleuchtung zur sichtbaren Außenseite der Priε- men hin gebrochen. Die Lichtablenkung erfolgt dabei in dem Winkelbereich zwiεchen _gι und _g2 von etwa 30°. Die auf der linken Schenkelfläche 12 auftreffenden Strahlen werden total reflektiert und darauf folgend an der rechten Schenkelfläche 11 zuεätzlich gebrochen, wobei die Brechung zur Baεiεflache 8 hin, alεo zum Leuchtkörper 2 hin erfolgt. Bei einer weiteren Verlängerung deε Abεtandes des Pris aε deε Leuchtkörperε 2 kann auch unter Berückεichtigung der Priε- mengeometrie eine zweite Totalreflexion der bereits an der ersten Schenkelfläche reflektierten Lichtstrahlen eintreten. Durch die doppelte Totalreflexion wird der gesamte Winkelbereich des auf die zur Totalreflexion vorgesehene erste Schenkelfläche in Richtung auf den Leuchtkörper 2 zurückgeworfen.

In der Darstellung der Fig. 7 sind die Prismenwinkel ^ biε 0.5 gegenüber der Baεiεfläche 8 angegeben. Die Baεiεfläche 8 liegt hier zur beεεeren Übersicht etwa horizontal. Die Neigung der Schenkelflächen 11 iεt in Neigungεwinkeln ]_i_p]_ bis Δ_]_i_p5 von der Vertikalen her angetragen. Die Grenzwinkel, ab denen Totalreflexionen bei Prismen mit den entsprechenden Prismenwinkeln α entsteht, sind mit εt_gι bis εt_g5 bezeichnet. Sobald der Einfallswinkel ε des Lichtes den Grenzwinkel ^gi mit i = 1 biε 5 überεchreitet , alεo in dem in Pfeilrichtung 24 liegenden Bereich, tritt eine Totalreflexion an der Schenkelfläche 11 auf.

In der Priεmenfolie zur Entblendung der Leuchte wird die Wölbung der Folie derart gewählt, daß die einzelnen Priεmen jeweilε derartig zum Leuchtkörper geneigt angeordnet εind, daß durch Totalreflexion die gewünschte Entblendung bzw. die gewünschte Lichtverteilungskurve der Leuchtkörper erreicht wird. Die Neigungen der einzelnen Prismen können dabei unterschiedlich sein, wobei jedoch jeweils unter Berücksichtigung der Prismenlänge und deε jeweiligen Abstan- deε zum Leuchtkörper die Einfallswinkel auf die Schenkelflächen innerhalb der Prismen im Winkelbereich der Totalreflexion liegen. Der Neigungswinkel der Prismen εind in U - fangsrichtung der Prismenfolie um den Leuchtkörper jeweils gegenüber dem vorausgehenden Prisma erhöht. Die Zunahme deε Neigungswinkels zwiεchen den Priεmen kann dabei etwa im Winkelbereich von 1° bis 2° liegen.

Fig. 8 zeigt einen Ausεchnitt einer Prismenfolie mit zwei dargestellten, benachbarten Prismen 8, welche um etwa 15° zueinander geneigt liegen. Dabei betragen die Neigungεwin- Λ5

kel der Neigungεflachen 8 im oberen Prisma etwa Δ^^_.^ 15° und beim unteren Prisma Δ_j-,2 = 30°. Die durch die Prismen in der Summe durchtretenden Lichtstrahlen 16, die jeweils an der linken Schenkelfläche 12 der beiden Prismen gebrochen werden, treten in dem Grenzwinkelbereich zwischen ε_g^ = 15° und ε_g2 = 30° aus. Die zunächst an der rechten Schenkelfläche 11, dann an der linken Schenkelfläche 12 total reflektierten Lichtεtrahlen 14 werden von dem Leuchtkörper 2 abgewandt in den zu beleuchtenden Raum gelenkt.

Eine vorteilhafte Wölbungskontur der Prismenfolie, in der der Brechungsbereich der Prismen optimal ist, ist in Fig. 9 dargestellt. Die Priεmenfolie 1 iεt dabei in Umfangsrich- tung um den Leuchtkörper 2 aus Kreiεεegmenten 9 mit mehreren Priεmen zusammengesetzt , wobei die Wölbungsradien der Kreiεεektoren jeweils zu einer optimalen Ausweitung des Strahlbereiches führen, in der das einfallende Licht gebrochen wird. Der Verlauf der Priεmenfoliengeometrie iεt durch Aneinandersetzung der Kreissegmente 9 gebildet, wobei ein darauffolgendes Kreisεegment 9 an das vorhergehende Kreissegment durch derartige Drehung um die Achse des Leuchtkörpers 2 erfolgt, daß der äußere Grenzstrahl der angeεtückten Kreissegmentkontur mit dem inneren Grenzstrahl der vorhergehenden Kreissegmentkontur möglichst deckungsgleich ist. Auf dieεe Weise erhält man nebeneinander liegende Kreiεεeg- mente, welche am gemeinsamen Schnittpunkt eine ge einεame Tangente aufweisen. Im jeweiligen Kreissegment ist unter Berücksichtigung der Prismengeometrie und des Abεtandeε entεprechend dem optimalen Wölbungεradius eine Lichtbrechung gegeben, welche zu der optimalen Lichtverteilungskurve und Lichtstreuung zur Entblendung der Leuchte 2 führen.

Fig. 10 zeigt die gewölbte Anordnung der Prismenfolie 1 relativ zur Leuchtkörper 2, bei der die Wölbung der Prismen- Λ_

folie 1 durch eine wie oben zu Fig. 9 beεchriebene Aneinan- dersetzung von Kreisεegmenten gebildet iεt. Daε Verhältnis des Abstandes a der Leuchtkörper 2 von der Prismenfolie 1 zum jeweiligen Wölbungsradiuε W iεt dabei in jedem Bereich der Prismenfolie 1 gleich. Eine optimale Entblendung des Leuchtkörpers 2 durch Ausblendung einzelner Strahlbündel auf dem Wege der Totalreflexion an jeweils einer Schenkelfläche der Priεmen erfolgt bei einer derartigen Wölbung der Priεmenfolie 1, daß in jedem Bereich der Priεmenfolie 1 der Abstand a deε Leuchtkörperε 2 geringer iεt alε der Wöl- bungεradiuε W der Prismenfolie 1.

Die Strahlengänge bei einer ähnlich Fig. 10 gebildeten Wölbungskontur ist in Fig. 11 dargeεtellt. Die Priεmenfolie 1 deckt im dargestellten Ausεchnitt einen Abεtrahlsektor deε Leuchtkörperε 2 einen Einfallεwinkel der radial abgestrahlten Lichtstrahlen 13 von etwa ε₂ = 60° ab. Der Winkelbereich der gebrochenen Lichtstrahlen, welche unter Beugung auf der prismatiεchen Oberfläche der Folie 1 gegenüberliegend deε Leuchtkörpers 2 in den zu beleuchtenden Raum abgestrahlt werden, liegen in einem etwa betragεgleichen Winkelbereich wie der Einfallεwinkel ε₂ , wobei jedoch die

Abstrahlung der gebrochenen Lichtstrahlen im Abstrahlbereich εgi + ε_g2 gegenüber der Horizontalen verschoben ist.

Die gebrochenen Strahlen im Abstrahlbereich deε Leuchtkörperε 2 von ε^ biε ε werden in die Winkelbereiche der Grenzwinkel ε_g^ und ε_g2 gelenkt, jeweilε bezogen auf die Horizontale. Dabei gilt im vorliegenden Auεführungεbeiεpiel ^εgl = ⁰° ^un<l ^εg2 = ^_30° ^und daher ^|Δε^|=(ε_gl - ε_g ) = 60° = ε ₂. Der Abεtrahlbereich deε Leuchtkörperε 2 von ± 60° wird in einem Winkelbereich von ±30° umgelenkt.

Durch die beεchriebene Wölbung der Prismenfolie 1 werden die total reflektierten Lichtstrahlen 14 in einem abseitε f •X. P" P- cn rt < N cn 3" P P ω σ

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Claims

SPatentansprüche

1. Entblendungstransparent für langgestreckte Leuchtkörper , welches zur Entblendung eines Abstrahlsektors (α) des Leuchtkörpers (2) den Leuchtkörper (2) über dessen Länge überdeckt, wobei die Oberfläche des Transparentes durch gestreckte, etwa parallel nebeneinander liegende Priεmen (10) gebildet iεt, welche im weεentli- chen längε deε Leuchtkörperε (2) auεgerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Prismen (10) relativ zum Leuchtkörper (2) derartig liegen, daß an mindestens einer der Prismenflächen (11, 12) eine Totalreflexion der in daε jeweilige Prisma (10) eingetretenen Lichtstrahlen (13) erfolgt, welche auf diese Prismenfläche (11, 12) auftreffen.

2. Entblendungεtransparent nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Leuchtkörper (2) zugewandt liegende Seite des Transparenteε (1) auε ebenen Baεisflachen (8) der Prismen (10) gebildet ist.

3. Entblendungεtranεparent nach Anεpruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß daε Tranεparent auε einer Priεmenfolie (1) mit einseitig prismatiεcher Oberfläche beεteht.

4. Entblendungstranεparent nach Anεpruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Prismenfolie (1) um den Leuchtkörper (2) gewölbt angeordnet ist. So

5. Entblendungstransparent nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen dreieckigen Querschnitt der Prismen (10), wobei die Grundseite des Dreiecksquer- εchnitteε der Baεiεfläche (8) des Prismas (10) entspricht .

6. Entblendungstransparent nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Prismen (10) die Form eines gleichschenkligen Dreiecks aufweist.

7. Entblendungstranεparent nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Prismenfolie (1) derartig angeordnet ist, daß an jeweils einer der Schenkelflächen (11, 12) der Prismen (10) eine Totalreflexion erfolgt.

8. Entblendungstransparent nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisflächen (8) der Prismen (10) in einem von 90° abweichenden Winkel zu den auf das jeweilige Prisma (10) auftreffenden Lichtstrahlen (13) liegen.

9. Entblendungstransparent nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch einen derartigen Strahlengang im Prisma (10), daß die total reflektierten Lichtstrahlen zumindest teilweiεe mit Abstand an dem Leuchtkörper (2) vorbeigelenkt werden. SU

10. Entblendungstranεparent nach einem der Anεprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Prismenfolie (1) derartig gewölbt angeordnet ist, daß in jedem Bereich der Priεmenfolie (1) der Abεtand (a) des Leuchtkörpers (2) von der Prismenfolie (1) geringer ist als der Wöl- bungεradiuε (W) der Prismenfolie (1).

11. Entblendungstransparent nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältniε deε Abεtan- des (a) des Leuchtkörperε (2) von der Priεmenfolie (1) zum jeweiligen Wölbungεradius (W) in jedem Bereich der Prismenfolie (1) im weεentlichen gleich ist.

12. Entblendungstransparent nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtkörper (2) in einem Gehäuse (3) aufgenommen ist, an dessen in Längsrichtung des Gehäuses (3) gegenüber liegenden Stirnwänden (4) ein gewölbter Rand (5) ausgebildet ist, dessen Kontur der vorgesehenen Wölbung der Prismenfolie (1) entεpricht und auf dem die Prismenfolie (1) aufliegt.