EP2348250A1 - Linienförmige LED-Leuchte, insbesondere LED-Ringleuchte - Google Patents

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EP2348250A1
EP2348250A1 EP11000431A EP11000431A EP2348250A1 EP 2348250 A1 EP2348250 A1 EP 2348250A1 EP 11000431 A EP11000431 A EP 11000431A EP 11000431 A EP11000431 A EP 11000431A EP 2348250 A1 EP2348250 A1 EP 2348250A1
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EP
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light
led
leds
luminaire
optical device
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Martin Kronast
Peter Prodell
Stephan Lukanow
Manfred DÖRING
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Siteco Beleuchtungstechnik GmbH
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    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F21V7/04—Optical design
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    • F21—LIGHTING
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    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
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    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • F21Y2115/15—Organic light-emitting diodes [OLED]

Definitions

  • the invention relates to a luminaire, the luminous means of which are formed by LEDs (light-emitting diodes), which also include OLEDs (organic light-emitting diodes).
  • LEDs light-emitting diodes
  • OLEDs organic light-emitting diodes
  • LEDs as lighting means are increasingly used in the field of outdoor lighting, especially in street lighting. These are the conventional bulbs in Energy consumption and the frequency of necessary maintenance often superior.
  • LED-based luminaires it is not possible to resort to conventional luminaire designs because the luminous means in the case of an LED luminaire are in the form of many small point-shaped light sources which require other optical deflecting means, in particular reflectors, to produce a desired light distribution.
  • Desired light distributions can be adjusted for example by the special design of the support surfaces on which the LEDs are arranged. However, if there are bends, these solutions are often very expensive. Other concepts include optical devices such as refractive elements or reflectors on LEDs. However, these can not be aligned in all directions to produce a desired light distribution, especially when the LEDs are arranged in a recess of the lamp component. Furthermore, the design of LED lights are often limited by the need to provide a heat sink immediately in the vicinity of the LEDs.
  • the object of the present invention is to provide an LED luminaire, in particular for outdoor use, e.g. a street lamp to provide which desired light distributions on the level to be illuminated, such as a walkway, a bicycle lane or a road or a place to allow.
  • a street lamp to provide which desired light distributions on the level to be illuminated, such as a walkway, a bicycle lane or a road or a place to allow.
  • the present invention solves the problem by a lamp, in particular an outdoor lamp, with a plurality of LEDs as lighting means, wherein the lamp has a lamp component with a linear extension and defines the lamp component in a cross section perpendicular to the linear extension of a channel, wherein the outside open side of the channel forms a light exit surface of the lamp and the LEDs along the linear extension of the lamp component on a side opposite the light exit opening side of the channel on an LED support surface, in particular a board, are arranged, each LED individually an optical device for light deflection of a Main emission of the respective LED is assigned and wherein at least on one side the channel is provided in a region between the light exit surface and the LED support surface, a lateral reflection surface.
  • the invention can provide that the said linear extension of the lamp component describes a curve, in particular a closed curve, or a polygonal pull of a plurality of straight sections, in particular a closed polygon.
  • the luminous component is annular or elliptical or forms a polygon, which approximates a ring or an ellipse.
  • a light beam emanating from the LED is deflected at least twice.
  • the first deflection is performed by the LEDs individually associated optical devices.
  • the second deflection takes place on the lateral reflection surface, which is in particular a continuous reflection surface for the entire luminaire component, in the direction of the light exit opening of the luminaire component.
  • the double deflection of the main emission direction of each LED makes it possible to form a given light field contour for the desired lighting task for a given shape of the luminaire component and with the LEDs arranged in the channel.
  • said twice-redirected light beam contains the majority of the light emanating from the LED; It is also the light beam of the LED can be deflected a total of at least twice.
  • the lighting component forms a channel which extends in a line along a curve, in particular a closed curve.
  • a polygonal draft which is to be understood as meaning a plurality of segments which are just lined up, in particular also a closed polygon, describe the linear extension of the luminaire component.
  • the closed curve or closed polygon allows light to be emitted in all directions, for example radially to a circle defining the lamp component, when all the LEDs with their individual optical devices are set equal with respect to the radius of the circle.
  • the individually assigned to the LEDs optical devices may also be set differently with respect to the linear extensions of the lamp component.
  • a light field distribution can be generated which generates the illumination of an elongated surface, for example for the illumination of a sidewalk. It is also possible to set a light distribution with a light band bend, as is preferred for illuminating streets by lights arranged laterally of the street.
  • the inventive design of the reflection or Lichtumlenkrajen within the lamp component therefore allows a high freedom of design with respect to the shape of the lamp component for different light distributions.
  • the shape of the luminaire component does not necessarily correspond to the light distribution to be generated.
  • the lighting component is annular or elliptical. These shapes allow a high degree of flexibility in the selection of the light field distribution to be generated.
  • the luminaire component is formed by a polygon, which approximates a ring or an ellipse. Since this form is made of straight sections, such a lighting component can be made easier. For example, an equilateral hexagon or an equilateral octagon, which already approximates a ring very well, are preferred. It can also be provided uneven side lengths, so that an ellipse can be approximated.
  • said luminaire component can be straight and / or have one or more straight grooves, wherein along these grooves in the manner described above LEDs and optical devices associated therewith are provided.
  • the invention can provide that the luminaire component has a plurality of grooves, which in particular can run parallel to one another. In a particular embodiment, such mutually parallel grooves border directly on each other. It can also be provided that in a groove of the lamp component several channel-shaped inserts, in particular Reflector inserts are provided, in each of which the LEDs individually assigned optical devices are provided, these channel-shaped inserts in particular define one or more parallel and / or directly adjacent grooves, in each of which one or more LEDs individually associated optical devices are arranged.
  • the LEDs are arranged at approximately equal intervals along the line-shaped extent of the lamp component on the LED carrier surface.
  • LEDs are arranged only along a line which corresponds to the line-shaped extension of the lamp component.
  • the optical devices associated with the LEDs effect a deflection of at least part of the light emanating from the LED, in certain embodiments also the total light emanating from the LED between 50 ° to 100 °, in particular approximately 90 °, in the direction of the lateral reflecting surface.
  • the deflected beam of the LED which defines the main emission direction of the LED, does not have to meet the shortest path to the lateral reflection surface.
  • a rotation angle of the optical deflection device may be selected differently with respect to a surface normal that intersects the LED and the main emission direction of the LED.
  • the angle of rotation of the optical deflection device can be chosen so that the deflected beam completely or partially passes directly to the light exit surface and / or completely or partially falls on a reflection surface, which deflects the light incident on them further, so that it directly or after further Reflections to the light exit surface passes.
  • the angle of rotation is selected so that the deflected light beam impinges on the said lateral reflection surface.
  • the zero point of this rotation angle can in principle be arbitrarily set, and preferably this definition applies to all optical devices which are individually assigned to an LED.
  • a rotation angle of 0 ° can be defined by the fact that, in the corresponding position, the main light component of the light emitted by the optical device Light is emitted in the radial direction toward the center of the lamp out or the main emission of this main light portion radially towards the center of the lamp has.
  • the axis with respect to which said rotation angle is defined is the same for all LEDs or all of an LED individually associated optical devices.
  • mountable or adjustable mountable or adjustable.
  • the optical devices in different angular positions on the LED support surface can be inserted.
  • a continuously variable rotation mechanism can also be provided.
  • the optical devices are still adjustable in the desired direction during assembly of the luminaire at the point of use.
  • the invention can provide that one or more optical devices, which are each associated with an LED, and the light component carrying the respective optical device are set up so that the optical device is guided through the respective one or only in discrete predetermined angles of rotation with respect to an axis LED, in particular a surface normal through the LED support surface, can be mounted.
  • the optical devices are thus in each case only in one or more discrete orientations with respect to the groove or the line which follows the groove, mountable.
  • the light component carrying the optical device may in particular be a reflector or reflector section which preferably accommodates a plurality of optical devices of the type described above and optically cooperates with the optical device or devices for emitting light from the luminaire.
  • the invention can provide that the optical device is secured by a positive connection against rotation about the said axis from the position corresponding to a predetermined angle of rotation.
  • the invention can provide that the optical device is inserted into a non-circular opening.
  • the invention may provide that the optical device has projections and / or depressions, which cooperates with complementary projections and / or depressions, in particular indentations and bulges of the edge of an opening in the optical device-carrying lamp component, to the optical device against a Twist to secure the said axis.
  • the invention may provide in one embodiment that the optical device is connected by a latching connection with the optical component carrying the lamp component, wherein the latching connection may be provided in particular to secure the optical device against tilting relative to the said axis.
  • the optical device has one or more latching lugs and one or more projections which engage over the edge of an opening in the luminaire component carrying the optical device in each case on opposite sides.
  • the optical device has one or more projections which engage over or under the edge of an opening in the optical component carrying the luminaire component on a relative to a latching nose or against the locking lugs position.
  • the optical device in an opening of the optical device supporting the lamp component is tilted, wherein by tilting relative to the said axis by the respective LED made the locking connection and in particular one or more locking lugs can be engaged.
  • the optical device can be inserted in a position tilted relative to the mounted state against the said axis, wherein in this tilted position, in which the latching connection is not yet established, the optical device against rotation about the axis is secured or a rotational movement about this axis is at least limited.
  • the invention can provide that the optical device associated with an LED is formed in one piece and / or is otherwise configured such that it can be mounted as a complete unit on the luminaire component carrying the optical device.
  • One or more of the LEDs individually associated optical devices may each include a deflection device that generates a light deflection due to a reflection and / or due to a refraction of light, or form such a deflection device.
  • a deflection device that generates a light deflection due to a reflection and / or due to a refraction of light, or form such a deflection device.
  • prism elements with at least three facet surfaces are provided as an optical device or component of such an optical device, wherein on one facet a total reflection is effected and the other surfaces serve as light entrance surface and light exit surface.
  • optical devices with mirrored surfaces are provided.
  • the optical device can contain or consist of an approximately shell-shaped curved reflection surface. This can divert a diverging beam coming from the LED in the direction of the lateral reflection surface and thereby reduce the divergence of the beam as it emanates from the LED even more.
  • the optical device or at least parts of the optical device are formed of plastic, wherein in a further development of this embodiment, at least one or more surfaces of the optical device with a reflective coating, in particular a reflective coating, preferably provided with a high reflectance ,
  • the invention may provide that the optical device has a concave curved reflection surface and a concave curved reflecting surface opposite this further reflection surface, wherein in a preferred embodiment, this further reflection surface at least partially reflects light on said concave curved reflection surface.
  • the invention can provide that, in the case of an optical device with a curved reflection surface in the optical device, a light path is provided past this curved reflection surface, which has one or more reflection surfaces, at which light of the light-emitting diode is reflected in the mounted state of the optical device.
  • the optical device has a concave curved reflector and a gap through which light can emerge on the rear side of the reflector, ie on the opposite side to the concave reflection surface, wherein preferably on the back of the reflector, the Split in the direction of the light path downstream of the light emitting diode from the optical device, one or more reflective surfaces are provided. Additionally or alternatively it can be provided that the optical device in the beam path to the said gap or away from said gap has one or more reflective surfaces.
  • the lateral reflection surface is arranged in the cross section perpendicular to the line-shaped extension of the lamp component at an angle between 60 ° and 90 °, preferably approximately 75 ° or 80 °, to the light exit surface. This tendency allows for a light deflection by the LED individually assigned device of about 90 ° and after further reflection at the lateral reflection surface a light emission of 40 ° to 80 °, preferably 50 ° to 70 °, in particular about 60 ° relative to the solder on the light-emitting surface.
  • the main radiation direction of the light beam emitted by an LED can be adjusted away from the luminaire in the direction of the object to be illuminated.
  • the lateral reflection surface is preferably arranged on the side of the luminaire pointing inwards. Then, depending on the setting of the individual light-guiding means, the main luminous flux can be set radially outwards or with a desired tangential deflection.
  • the said lateral reflecting surface may also be mounted on the outwardly facing side of the channel.
  • the main light output from the light exit surface in the direction of the lights inside.
  • the beams of the LEDs cross each other on opposite sides of the ring. The crossing point does not have to inevitably lie in the middle of the lamp, because the light output does not have to be radially inward, but may also have a tangential component, depending on the setting of the individual optical devices associated with the LEDs.
  • a second lateral reflection surface is arranged opposite the first-mentioned lateral reflection surface in the groove of the luminaire component.
  • the second lateral reflection surface in the cross section perpendicular to the longitudinal extension of the lamp component at an angle between 60 ° and 90 °, in particular about 85 °, to the light exit surface.
  • the second reflection surface may reflect scattered light or a secondary luminous flux emitted by the individual optical device or a luminous flux passing through the individual optical devices.
  • the secondary light component can serve to lighten the area of the luminaire, which is not detected by the main emission directions. For example, an annular lamp without incident light portion of the area within the ring will appear dark when the main light output of the lamp is made radially outward over the first lateral reflecting surface.
  • the optical device of the luminaire individually associated with the LEDs can be designed in such a way that the proportion of the light which is emitted as a secondary light component by the optical device is small in relation to the fraction of the light which has been described above Way is deflected by a deflection device, such as a prism or a reflector, or is discharged directly from the LED without reflection or deflection by refraction of light from the optical device and is not Bestanteil the secondary light component.
  • a deflection device such as a prism or a reflector
  • the optical device for example, between 5% and 20% of the luminous flux emitted by the LED may be emitted by the optical device as a secondary luminous flux.
  • an opening can be provided between the LED support surface and the optical device.
  • a slot may also be provided in the optical device or in a part of the optical device to allow direct passage of light without deflection at the optical device.
  • a prism body may also be used as optical device or part of the optical device be provided, which has a plurality of facets, wherein at least two facets point in different directions and each allow a light exit.
  • the minor light component is about 5% to 20% of the luminous flux emitted by the LED.
  • the first and second reflection surfaces may together or together with one or more further reflection surfaces form a reflector channel, in which said optical devices are arranged and to which these devices may possibly also be attached.
  • This reflector channel may extend over the entire channel of the above-mentioned lamp component or only over part of this channel. In the latter case, it may be advantageously provided that a plurality of reflector channels together form a continuous channel-shaped reflector which extends over the entire channel of the lamp component.
  • a reflector extending over the entire channel of the lamp component consists of six parts which adjoin one another directly and together define a continuous channel-shaped reflector.
  • the luminaire component is formed from a solid thermally conductive material, in particular from an aluminum body.
  • the luminaire component can serve as a heat sink for the LEDs.
  • the invention can provide that the lamp is held on a single support arm. This is favored by a massive design of the lamp component, on which the support arm attacks. According to alternative embodiments, however, two or more support arms may be provided, which are arranged in particular at equal intervals along the line-shaped extensions of the lamp component and on which the lamp component is held. Preference is given to two opposing support arms, which extend from the lamp component inwards, where they are connected to a lamppost.
  • a cavity is provided in the at least one support arm of the previously described embodiments of the lamp, which is dimensioned to accommodate electrical equipment, such as in particular a ballast for the LEDs.
  • electrical equipment such as in particular a ballast for the LEDs.
  • Within the luminaire component especially when curved, there is not enough room to provide a cavity sufficient to accommodate a ballast. Since the brackets usually extend straight from the luminaire component, they provide enough space to stow ballasts.
  • the connection between the lamp component and the LED support surfaces, in particular the boards on which the LEDs are mounted, can be made via an electrical connector, which is arranged in a connection region between the support arm and the lamp component.
  • the luminaire comprises a luminaire component 1 in the form of a solid aluminum body, which in a cross section perpendicular to the circumferential direction, as in the Figures 1 and 2 represented, the shape of a groove defined.
  • a luminaire component 1 in the form of a solid aluminum body, which in a cross section perpendicular to the circumferential direction, as in the Figures 1 and 2 represented, the shape of a groove defined.
  • Within the channel are 36 LEDs 2, which are arranged at equal intervals or angular intervals along the radius of the lamp component. At least 12 LEDs are preferred. In specific embodiments, 24 LEDs or more are provided.
  • the lighting component 1 is made of solid aluminum to have the necessary stability for the lamp and because it also serves as a heat sink for the LEDs 2, which are designed as high-power LEDs and must be cooled accordingly serves.
  • the luminaire component 1 defines in its cross section a channel 3, which is closed at the bottom by a transparent cover 4, which forms the light exit surface of the luminaire.
  • a transparent cover 4 which forms the light exit surface of the luminaire.
  • the cross-sectional shape of the grooves may change slightly.
  • the location of the luminaire is shown in cross section, which is a support arm 5 attached to the lamp component 1.
  • FIG. 2 is shown another adjacent cross-section.
  • the cover 4 is made narrower in the area of the support arm than in the other areas along the circumference of the lamp.
  • the cover 4 completely closes the channel 3 on the underside of the lamp.
  • seals 6 are provided on both circumferential sides of the cover 4 to the lighting component 1.
  • the cover is formed by a plurality of spring elements 7, one of which in cross section in FIG. 1 is shown secured to a recess in the lamp component 1.
  • the cover 4 may even be firmly glued to the lamp component, because no accessibility to the LEDs is necessary due to the long life of the LEDs.
  • an LED 2 can be seen in cross section, which is mounted on a circuit board 8 and is electrically connected thereto.
  • the board 8 extends over a portion of the lamp component 1.
  • the board 8 forms a planar ring portion which comprises 1/6 of the circle of the lamp component.
  • the circuit board 8 can also extend over the entire region of the channel 3 or over the entire optically effective region of the lamp component 11. In particular, it can form a flat ring which is inserted in a channel 3 of the luminaire component 1.
  • an optical device 9 is provided below the LED 2, which deflects the light from the main emission of the LED, which in the drawing of Fig. 2 pointing vertically downwards.
  • the optical device 9 individually assigned to the LED comprises an approximately scalloped reflector 10, which in FIG FIG. 2 in cross section and in FIG. 1 can be seen from the side.
  • the shell-shaped reflector 10 is arranged below the LED 2 so that it deflects the light beam, which leaves the LED 2 in the direction of its main emission downward by 90 °. Due to the curved reflector shape of the shell-shaped reflector 10, the light beam divergent from the LED is at the same time partially bundled.
  • the light beam is then deflected a second time on a lateral reflection surface 11 and finally leaves the channel 3 through the transparent cover 4, as through the light beam 12 for the main emission direction of the light in FIG. 2 is shown.
  • the first lateral reflector surface 11 is arranged at an angle of 75 ° or 80 ° to the light exit surface 4 in order to effect the deflection downwards in the direction of the light exit surface 4.
  • This proportion of the light emitted by the LED via the gap 13 is relatively small; it is, for example, between 5% and 20% of the total luminous flux of the LED.
  • the part of the light passing through the gap 13 is incident on a second lateral reflection surface 14, which forms an angle of 85 ° with respect to the light exit surface. Due to the inclination, the light beam is directed to the light exit surface 4 and leaves the light exit surface, as in FIG. 2 indicated by the light beam 15.
  • the light beam 15, which represents the direction of the secondary light points in the direction of the lamp interior. Due to the secondary light, a brightening of the luminaire in the central area of the luminaire is achieved.
  • main light portion 12 and the minor portion 15 also in the reverse manner, as in FIG. 2 shown, can be done.
  • the main light components emitted by the LEDs cross approximately in the middle of the luminaire.
  • the overall light distribution of the luminaire remains very similar to that in FIG. 2 illustrated embodiment.
  • the cover 4 is transparent in the area between the reflective surfaces 11 and 14 and not or not completely transparent in its remaining areas, for example light-scattering or wholly or partially absorbing.
  • the cover 4 is opaque, which can be achieved, for example, by being printed with an opaque material.
  • a special feature of the luminaire is that the LEDs 9 individually associated optical devices 9 can be rotated in different angular positions with respect to the vertical axis through the LED.
  • the optical devices 9 can be mounted in different plug-in positions on the LED support surface, a reflector or reflector section or another carrier element.
  • a rotating device enabling continuous rotation may also be provided.
  • FIGS. 3a to 3c show three different embodiments of the lamp, in which the optical devices 9 are aligned differently. In the embodiment according to FIG. 3a have all the optical devices radially inward (each designated 0 °), whereby a homogeneous overall light distribution of the lamp is generated.
  • This embodiment or setting of the optical devices 9 is preferred when the lamp is to illuminate a larger place evenly.
  • the associated light field distribution measured as a light intensity distribution curve in a conical jacket around the vertical axis of the luminaire, is shown in FIG FIG. 4a shown. It is homogeneous, ie circular in shape.
  • the FIG. 3b shows an embodiment or setting of the optical devices 9, which is suitable, an elongated distance below the lamp, for example a Walkway or bike path to light.
  • the rotation angle of the optical devices 9 increases to + 50 ° and -50 °, respectively.
  • the light of the LEDs with the deviating from 0 ° rotation angle of the optical device 9 is delivered with tangential component of the lamp.
  • the light of the main emission of these LEDs is therefore also approximately along the track to be illuminated, which in FIG. 3b corresponds to the vertical direction.
  • the resulting light field distribution is in FIG. 4b shown.
  • FIG. 3c Another embodiment or setting of the LEDs associated optical elements 9 is in Figure 3c shown.
  • This embodiment produces a so-called Lichtbandknickung (see Figure 4c ), which is advantageous for illuminating a road course from a side-mounted street lamp street lamp.
  • the setting of the optical devices 9 are not arranged mirror-symmetrically with respect to the vertical planes through the lamp, but is different on the two halves of the lamp.
  • the generated light field distribution is therefore not symmetrical aligned along the vertical direction of the luminaire, as in the FIG. 4b but has a kink.
  • a street laterally of the lamp, on the opposite side of the lamp indicated by the symbol 16 advantageously illuminate without unnecessarily brightly illuminating the house facade.
  • any street sign can be illuminated under or next to the luminaire.
  • the optical devices 9 associated with the LEDs can still be set in different positions at the installation site of the luminaire, so that the light field contour can still be set during assembly of the luminaire can.
  • the position of the optical device is determined during assembly. It can be provided in particular that the optical device is designed so that it can be mounted for each LED only in a very specific position, this position may be different for different LEDs. It can also be provided that a plurality of discrete positions are provided for each LED, in which the respective optical device can be mounted.
  • the illustrated embodiment of the lamp has on the lamp component 1 in the circumferential direction on a support arm 5, which, as in FIG. 1 shown hollow. Inside the support arm 5 can be electrical equipment, in particular the ballast, arrange. Due to the curvature of the lamp component is within the lamp component usually no place.
  • the ballast is connected via a connector 17 and other electrical connections, which are not shown in the drawings.
  • the support arm 5 extends from the lamp component 1 down toward the interior of the circular lamp component 1, as in the projection in the FIGS. 3a to 3c you can see. There, the support arm 5 is mounted on a lamppost. According to other embodiments, more than just a support arm may be provided. In this case, two opposing support arms or more support arms, which are fastened at uniform angular intervals in the periphery of the luminaire component 1, are preferred.
  • a channel-shaped reflector 30 is inserted into the channel 3 of the lamp component.
  • This reflector consists of six reflector sections 32 which, when combined, form an annular groove and cover one sixth of the circumference in each case, that is to say an angle of 60 °.
  • Such a reflector section 32 is in Fig. 5 in a plan view and in Fig. 9 to see in a partial perspective view. How best in Fig. 9 can be seen, the reflector portion 32 has a bottom 32a and two side walls 32b and 32c, which the two reflection surfaces 11 and 14 of the in the Fig. 1 and 2 shown embodiments corresponds.
  • the side walls 32b and 32c may in particular, as described above for the reflecting surfaces 11 and 14, be inclined to the light exit surface in the assembled state of the reflector section 32, wherein the light exit surface included angle may be in a cross section perpendicular to the linear extension of the channel 3 in the previously discussed angle ranges.
  • a plurality of, in this embodiment, four approximately circular openings 34 are provided in the bottom 32a of the reflector portion 32 .
  • Each of these openings 34 has two recesses 34a which are diametrically opposed to each other with respect to an axis A through the center of the opening 34, and a further bulge 34b circumferentially offset with respect to these recesses 34a.
  • the bulge 34b is offset from the bulges 34a by approximately 90 ° and has an outwardly curved shape, for example in the form of a circular arc section, while the bulges 34a have an approximately rectangular shape.
  • the reflector sections 32 are arranged in the channel 3 of the luminaire component 1 such that the board 8 lies between the bottom 32a of the reflector section 32 and the bottom of the channel 3 and the LEDs 2 are each located in the region of one of the openings 34.
  • an optical unit 36 is used as the relevant LED 2 associated optical device, as in Fig. 6 alone in a perspective view and in Fig. 7 and 8th in a plan view and a cross-sectional view, respectively;
  • Fig. 9 shows an assembled and a partially inserted optical unit 36 in a perspective view.
  • the optical unit 36 is preferably in one piece and also preferably made of plastic and has a shell-shaped reflector 38, a support edge 40, an elastic locking lug 42 and a reflecting surface 44 on the opening of the shell-shaped reflector 38 side facing and two reflecting surfaces 46 and 48 on the the opening of the shell-shaped reflector 38 opposite side.
  • the interior of the optical unit 36 has a cavity bounded by the reflective surfaces 44 and 46 and open upwards to the scalloped reflector 38, so that light in this cavity is on the one hand to the reflecting surfaces 44 and 46 and on the other the inner surface of the shell-shaped reflector 38 can propagate out to be reflected there.
  • the area of the reflecting surfaces 46 and 48 there is a gap 50 between the lower edge 52 of the scalloped reflector 38 and the reflecting surfaces 46 and 48, so that light can escape from said cavity through this gap 50 to radiate directly from this gap 50 to become or to the reflection surface 48 to be reflected.
  • the associated LED 2 is located as in Fig.
  • the annular reflector 30 consists of six individual parts 32, it may also consist of more or fewer individual parts, or may be formed integrally as a whole, so as to form a one-piece, self-contained, e.g. forms annular groove.
  • the support rim 40 has a rear approximately semi-circular portion 60 with circumferentially extending arcuate slots 62 which lies on the side facing away from the opening of the scalloped reflector 38 side, and two deeper, ie closer to the bottom of the optical unit 36 lying extensions 64th which are connected by a step 66 to the section 60 and extend forward over a relatively short portion of the circumference, so that they, as best in Fig. 7 can be seen to form two lateral extensions on the side of the approximately circular cylindrical body of the optical unit 36, the front edge of which is formed by the substantially annular, the opening of the shell-shaped reflector 38 opposite reflecting surface 44. Below the edge 60, the elastic locking lug 42 is provided below the edge 60.
  • the locking lug 42 and the lower side extensions 64 on the other hand is a particular orientation of the optical unit 36th given when it is inserted into the reflector 30 and the reflector portion 32.
  • an optical unit 36 attached in a tilted position wherein the step-shaped portion 66 comes to rest in the region of the bulges 34a of the opening 34 and the lateral extensions 64 of the support rim 40 engage under the bottom 32a of the reflector portion 32.
  • the latching lug 42 in the region of the recess 34b of the opening 34 against the bottom 32a of Reflector portion 32 is pressed and locked, as best in Fig. 8 can be seen, below the bottom 32 a, while the rear portion 60 of the supporting edge 40 rests on the bottom 32 a of the reflector portion 32, so that the bottom 32 a between the rear portion 60 of the supporting edge 40 and the latch is included, so that the optical Unit 36 is thereby fixed.
  • the two lateral extensions 64 on the underside of the bottom 32a ie on the side facing away from the reflector 38 side of the reflector portion 32 to the plant. This is especially in Fig. 7 to recognize where the bottom 32a is shown as a hatched area and the course of the extensions 64 is indicated below the bottom 32a.
  • the optical unit 36 can be locked in a fixed predetermined orientation with respect to the channel 3 or the trough-shaped reflector 30, wherein this orientation is predetermined in the manufacture of the reflector portion 32 and the reflector 30 respectively by the shape of the openings.
  • the orientation of the optical unit 36 which is assigned to a respective LED 2, already fixed during manufacture. This facilitates the assembly and allows a precise alignment of the optical unit 36 according to the design specifications, without elaborate adjustments are required.
  • a flexibility in lighting design can be achieved by providing standardized reflector sections 32, each with a specific orientation of the holes (and thus the optical units to be used 38).
  • a respective individual sequence of openings with specific orientations can also be punched with a, for example, computer-controlled punching tool, in which the orientation of the punched opening can be determined individually.
  • the efficiency of the luminaire is increased.
  • these reflection surfaces can also be used advantageously for the design of the light intensity distribution.
  • the optical unit 36 is in a preferred embodiment made of plastic, wherein at least the light emitting diode 2 facing the inner surface of the shell-shaped reflector 38 and the reflective surfaces 44, 46 and 48 are reflective, in particular mirror-reflective, e.g. by a reflective coating, applying a reflective foil or the like.
  • Other parts of the optical unit, for example the back of the reflector 36, may also be reflective or mirror-like, in order to increase the efficiency and / or to achieve a specific light distribution.
  • the different orientation of the optical device formed here by the optical unit 36 is advantageously used to achieve a specific luminous intensity distribution of the luminaire, as described above.
  • the light is not on a circular design, as in the FIGS. 3a to 3c shown, restricted.
  • Umfarigsformen added with closed peripheral shapes due to the high variability with respect to adjustable light field contours by aligning the individual optical devices on the LEDs are preferred.
  • the lighting component does not need to be exposed (although this is advantageous in terms of the necessary cooling) but may also have a cover.
  • the entire light can be covered at the top by a common plastic cover to protect against environmental influences.
  • the light can be surrounded by a transparent at least in the region of the light exit surface cover.
  • the luminaire component has a plurality of grooves and / or a plurality of channel-shaped reflectors, which are preferably close to each other. These grooves or channel-shaped reflectors can in particular form a plurality of concentric circles which adjoin one another directly.
  • the luminaire component 1 has two straight, preferably parallel grooves or channel-shaped reflectors, wherein the optical devices associated with the LEDs are designed and arranged such that the optical devices in a groove formed in the lamp component is formed by a channel-shaped reflector element that emit light in the opposite direction as the optical devices in the other channel, wherein oppositely in this context may mean that the optical devices in the one channel completely or at least a majority of the light in a first Give half space (0 ° to 180 °) and leave the optical devices of the other channel the light completely or at least majority in the other half-space (180 ° to 360 °).
  • the individual optical devices in a groove can be oriented differently, for example, to bring about a light band bending or to form the light distribution in a different way.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leuchte, insbesondere eine Außenleuchte, mit einer Vielzahl von LEDs (2) als Leuchtmittel, wobei die Leuchte ein lichtemittierendes Leuchtenbauteil (1) mit einer linienförmigen Erstreckung aufweist und das Leuchtenbauteil (1) in einem Querschnitt senkrecht zur linienförmigen Erstreckung eine Rinne (3) definiert, wobei die nach außen offene Seite der Rinne (3) eine Lichtaustrittsfläche (4) der Leuchte bildet und die LEDs entlang der linienförmigen Erstreckung des Leuchtenbauteils an einer der Lichtaustrittsflächen gegenüberliegenden Seite der Rinne (3) auf einer LED-Trägerfläche (8), insbesondere einer Platine, angeordnet sind, wobei jeder LED individuell eine optische Einrichtung (9;36) zur Lichtumlenkung einer Hauptabstrahlrichtung der jeweiligen LED zugeordnet ist und wobei wenigstens an einer Seite der Rinne (3) in einem Bereich zwischen der Lichtaustrittsfläche und der LED-Trägerfläche eine erste seitliche Reflexionsfläche (11;32b) vorgesehen ist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Leuchte, deren Leuchtmittel von LEDs (light emitting diodes) gebildet werden, worunter auch OLEDs (organic light emitting diodes) zu verstehen sind.
  • LEDs als Beleuchtungsmittel werden im Bereich von Außenleuchten, insbesondere auch in Straßenleuchten, immer häufiger eingesetzt. Diese sind den herkömmlichen Leuchtmitteln in Bezug auf Energieverbrauch und der Häufigkeit von notwendigen Wartungen häufig überlegen. Allerdings kann für Leuchten auf LED-Basis nicht auf herkömmliche Leuchtendesigns zurückgegriffen werden, weil die Leuchtmittel bei einer LED-Leuchte in Form von vielen kleinen punktförmigen Lichtquellen vorliegen, die zur Erzeugung einer erwünschten Lichtverteilung andere optische Umlenkmittel, insbesondere Reflektoren, benötigen.
  • Gewünschte Lichtverteilungen lassen sich beispielsweise durch die besondere Gestaltung der Trägerflächen, auf denen die LEDs angeordnet sind, einstellen. Sofern jedoch Krümmungen vorliegen, sind diese Lösungen häufig sehr aufwändig. Andere Konzepte sehen optische Einrichtungen wie lichtbrechende Elemente oder Reflektoren an LEDs vor. Diese können jedoch nicht in alle Richtungen zur Erzeugung einer gewünschten Lichtverteilung ausgerichtet werden, insbesondere wenn die LEDs in einer Vertiefung des Leuchtenbauteils angeordnet sind. Ferner sind dem Design von LED-Leuchten häufig Grenzen gesetzt durch die Notwendigkeit, einen Kühlkörper unmittelbar in der Nähe der LEDs vorzusehen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine LED-Leuchte, insbesondere für den Außenbereich, wie z.B. eine Straßenleuchte, vorzusehen, welche gewünschte Lichtverteilungen auf der zu beleuchtenden Ebene, wie beispielsweise einen Gehweg, einen Fahrradweg oder eine Straße oder einem Platz, zu ermöglichen.
  • Die vorliegende Erfindung löst die Aufgabe durch eine Leuchte, insbesondere eine Außenleuchte, mit einer Vielzahl von LEDs als Leuchtmittel, wobei die Leuchte ein Leuchtenbauteil mit einer linienförmigen Erstreckung aufweist und das Leuchtenbauteil in einem Querschnitt senkrecht zu der linienförmigen Erstreckung einer Rinne definiert, wobei die nach außen offene Seite der Rinne eine Lichtaustrittsfläche der Leuchte bildet und die LEDs entlang der linienförmigen Erstreckung des Leuchtenbauteils an einer der Lichtaustrittsöffnung gegenüberliegenden Seite der Rinne auf eine LED-Trägerfläche, insbesondere einer Platine, angeordnet sind, wobei jeder LED individuell eine optische Einrichtung zur Lichtumlenkung einer Hauptabstrahlrichtung der jeweiligen LED zugeordnet ist und wobei wenigstens an einer Seite der Rinne in einem Bereich zwischen der Lichtaustrittsfläche und der LED-Trägerfläche eine seitliche Reflexionsfläche vorgesehen ist.
  • Die Erfindung kann vorsehen, dass die besagte linienförmige Erstreckung des Leuchtenbauteils eine Kurve, insbesondere eine geschlossene Kurve, oder ein Polygonzug aus mehreren geraden Teilstücken, insbesondere einen geschlossenen Polygonzug, beschreibt.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Leuchenbauteil ringförmig oder elliptisch ist oder einen Polygonzug bildet, der einen Ring oder eine Ellipse annähert.
  • In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird ein von der LED ausgehendes Lichtbündel wenigstens zweimal umgelenkt. In dieser Ausführungsform erfolgt die erste Umlenkung durch die den LEDs individuell zugeordneten optischen Einrichtungen. Die zweite Umlenkung erfolgt an der seitlichen Reflexionsfläche, welche insbesondere eine durchgehende Reflexionsfläche für das gesamten Leuchtenbauteil ist, in Richtung zur Lichtaustrittsöffnung des Leuchtenbauteils. Durch die zweifache Umlenkung der Hauptabstrahlrichtung jeder LED wird es ermöglicht, für eine vorgegebene Form des Leuchtenbauteils und mit den in der Rinne geschützt angeordneten LEDs eine gegebene Lichtfeldkontur für die gewünschte Beleuchtungsaufgabe auszubilden. In bevorzugten Ausführungsformen enthält das besagte zweimal umgelenkte Lichtbündel den überwiegenden Anteil des von der LED ausgehenden Lichts; es kann auch das Lichtbündel der LED insgesamt wenigstens zweimal umgelenkt werden. Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bildet das Leuchtenbauteil eine Rinne, die sich längs einer Kurve, insbesondere einer geschlossenen Kurve, linienförmig erstreckt. Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann auch ein Polygonzug, worunter mehrere gerade aneinandergereihte Teilstücke zu verstehen sind, insbesondere auch ein geschlossener Polygonzug, die linienförmige Erstreckung des Leuchtenbauteils beschreiben. Die geschlossenen Kurve oder der geschlossene Polygonzug ermöglicht eine Lichtabgabe in alle Richtungen, beispielsweise radial zu einem das Leuchtenbauteil definierenden Kreis, wenn alle die LEDs mit ihren individuellen optischen Einrichtungen in Bezug auf den Radius des Kreises gleich eingestellt sind. Die individuell den LEDs zugeordneten optischen Einrichtungen können jedoch gemäß einer bevorzugten Ausführungsform auch unterschiedlich in Bezug auf die linienförmigen Erstreckungen des Leuchtenbauteils eingestellt sein. Damit lässt sich beispielsweise bei einem kreissymmetrischen Leuchtenbauteil eine Lichtfeldverteilung erzeugen, die zur Beleuchtung einer länglichen Fläche, z.B. für die Beleuchtung eines Gehweges, erzeugen. Es lässt sich auch eine Lichtverteilung mit einer Lichtbandknickung, wie es zur Ausleuchtung von Straßenzügen durch seitlich der Straße angeordneten Leuchten bevorzugt ist, einstellen. Die erfindungsgemäße Gestaltung der Reflexions- bzw. Lichtumlenkeinrichtungen innerhalb des Leuchtenbauteils ermöglicht daher eine hohe Gestaltungsfreiheit in Bezug auf die Form des Leuchtenbauteils für unterschiedliche Lichtverteilungen. Insbesondere muss die Form des Leuchtenbauteils nicht unbedingt der zu erzeugenden Lichtverteilung entsprechen.
  • Gemäß bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist das Leuchtenbauteil ringförmig oder elliptisch ausgebildet. Diese Formen lassen eine hohe Flexibilität bei der Auswahl der zu erzeugenden Lichtfeldverteilung zu. Gemäß einer alternativen Ausführungsform wird das Leuchtenbauteil durch einen Polygonzug gebildet, der einen Ring oder eine Ellipse annähert. Da diese Form aus geraden Teilstücken hergestellt ist, lässt sich ein derartiges Leuchtenbauteil einfacher fertigen. Beispielsweise sind ein gleichseitiges Sechseck oder ein gleichseitiges Achteck, welche einen Ring bereits sehr gut annähern, bevorzugt. Es können auch ungleichmäßige Seitenlängen vorgesehen sein, so dass sich eine Ellipse annähern lässt.
  • In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann das besagte Leuchtenbauteil gerade sein und/oder eine oder mehrere gerade Rinnen aufweisen, wobei entlang diesen Rinnen in der vorangehend beschriebenen Weise LEDs und diesen zugeordnete optische Einrichtungen vorgesehen sind.
  • Die Erfindung kann vorsehen, dass das Leuchtenbauteil mehrere Rinnen aufweist, die insbesondere parallel zueinander verlaufen können. In einer besonderen Ausführungsform grenzen solche parallel zueinander verlaufenden Rinnen unmittelbar aneinander an. Es kann auch vorgesehen sein, dass in einer Rinne des Leuchtenbauteils mehrere rinnenförmige Einsätze, insbesondere Reflektoreinsätze vorgesehen sind, in denen jeweils den LEDs individuell zugeordnete optische Einrichtungen vorgesehen sind, wobei diese rinnenförmigen Einsätze insbesondere eine oder mehrere parallele und/oder unmittelbar aneinander grenzende Rinnen definieren, in denen jeweils eine oder mehrere den LEDs individuell zugeordnete optische Einrichtungen angeordnet sind.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die LEDs in etwa gleichen Abständen entlang der linienförmigen Erstreckung des Leuchtenbauteils an der LED-Trägerfläche angeordnet. Insbesondere sind nur entlang einer Linie, welche der linienförmigen Erstreckung des Leuchtenbauteils entspricht, LEDs angeordnet.
  • Die den LEDs zugeordneten optischen Einrichtungen bewirken nach einer Ausführungsform eine Umlenkung zumindest eines Teils des von der LED ausgehenden Lichts, in bestimmten Ausführungsformen auch des gesamten von der LED ausgehenden Lichts zwischen 50° bis 100°, insbesondere etwa 90°, in Richtung auf die seitliche Reflexionsfläche. Dabei muss das umgelenkte Strahlenbündel der LED, welches die Hauptabstrahlrichtung der LED definiert, nicht auf kürzestem Wege zu der seitlichen Reflexionsfläche treffen. Insbesondere kann ein Drehwinkel der optischen Umlenkeinrichtung in Bezug auf eine Flächennormale, welche die LED schneidet und der Hauptabstrahlrichtung der LED entspricht, unterschiedlich gewählt werden. Dabei kann der Drehwinkel der optischen Umlenkeinrichtung so gewählt sein, dass das umgelenkte Strahlenbündel ganz oder teilweise unmittelbar zu der Lichtaustrittsfläche gelangt und/oder ganz oder teilweise auf eine Reflexionsfläche fällt, welche das auf sie einfallende Licht weiter umlenkt, so dass es unmittelbar oder nach weiteren Reflexionen zu der Lichtaustrittsfläche gelangt. In bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass der Drehwinkel so gewählt wird, dass das umgelenkte Lichtstrahlenbündel auf die besagte seitliche Reflexionsfläche trifft.
  • Der Nullpunkt dieses Drehwinkels kann im Prinzip beliebig festgelegt werden, wobei vorzugsweise diese Festlegung für alle optischen Einrichtungen, die einer LED individuell zugeordnet sind, gilt. Beispielsweise kann ein Drehwinkel von 0° dadurch definiert sein, dass in der entsprechenden Stellung der Hauptlichtanteil des von der optischen Einrichtung abgegebenen Lichts in radialer Richtung zum Zentrum der Leuchte hin abgegeben wird oder die Hauptabstrahlrichtung dieses Hauptlichtanteils radial zum Zentrum der Leuchte hin weist. In den bevorzugten Ausführungsformen ist die Achse, bezüglich derer der besagte Drehwinkel definiert ist, für alle LEDs bzw. alle einer LED individuell zugeordneten optischen Einrichtungen dieselbe.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die den LEDs individuell zugeordneten optischen Einrichtungen in unterschiedlichen Drehwinkeln bezüglich einer Achse durch die jeweilige LED, insbesondere einer Flächennormalen durch die LED-Trägerfläche, montierbar oder einstellbar. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die optischen Einrichtungen in verschiedenen Winkelpositionen an der LED-Trägerfläche einsteckbar ist. Alternativ kann auch ein stufenlos einstellbarer Drehmechanismus vorgesehen sein. Bevorzugt sind die optischen Einrichtungen noch bei der Montage der Leuchte am Anwendungsort in die gewünschte Richtung einstellbar.
  • Die Erfindung kann vorsehen, dass eine oder mehrere optische Einrichtungen, die jeweils einer LED zugeordnet sind, und das die jeweilige optische Einrichtung tragende Leuchtenbauteil so eingerichtet sind, dass die optische Einrichtung nur in einem oder nur in diskreten vorgegebenen Drehwinkeln bezüglich einer Achse durch die jeweilige LED, insbesondere einer Flächennormalen durch die LED-Trägerfläche, montierbar ist. Die optischen Einrichtungen sind dabei also jeweils nur in einer oder mehreren diskreten Orientierungen bezüglich der Rinne bzw. der Linie, welcher die Rinne folgt, montierbar. Das die optische Einrichtung tragende Leuchtenbauteil kann dabei insbesondere ein Reflektor oder Reflektorabschnitt sein, der vorzugsweise mehrere optische Einrichtungen der vorangehend beschriebenen Art auf nimmt und mit der bzw. den optischen Einrichtungen zur Lichtabgabe aus der Leuchte optisch zusammenwirkt.
  • Die Erfindung kann vorsehen, dass die optische Einrichtung durch einen Formschluss gegen ein Verdrehen um die besagte Achse aus der einem vorgegebenen Drehwinkel entsprechenden Stellung gesichert ist.
  • Die Erfindung kann vorsehen, dass die optische Einrichtung in eine nicht kreisförmige Öffnung eingesetzt ist. Die Erfindung kann vorsehen, dass die optische Einrichtung Vorsprünge und/oder Vertiefungen aufweist, die mit komplementären Vorsprüngen und/oder Vertiefungen, insbesondere Ein- und Ausbuchtungen des Rands einer Öffnung in dem die optische Einrichtung tragenden Leuchtenbauteil, zusammenwirkt, um die optische Einrichtung gegen ein Verdrehen um die besagte Achse zu sichern.
  • Die Erfindung kann in einer Ausführungsform vorsehen, dass die optische Einrichtung durch eine Rastverbindung mit dem die optische Einrichtung tragenden Leuchtenbauteil verbunden ist, wobei die Rastverbindung insbesondere dafür vorgesehen sein kann, um die optische Einrichtung gegen ein Verkippen gegenüber der besagten Achse zu sichern.
  • Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die optische Einrichtung eine oder mehrere Rastnasen und einen oder mehrere Vorsprünge aufweist, die den Rand einer Öffnung in dem die optische Einrichtung tragenden Leuchtenbauteil jeweils aufeinander gegenüberliegenden Seiten übergreifen.
  • Es kann auch vorgesehen sein, dass die optische Einrichtung einen oder mehrere Vorsprünge aufweist, die den Rand einer Öffnung in dem die optische Einrichtung tragenden Leuchtenbauteil an einer gegenüber einer Rastnase oder gegenüber den Rastnasen versetzten Stelle über- oder untergreifen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist die optische Einrichtung in einer Öffnung des die optische Einrichtung tragenden Leuchtenbauteils verkippbar, wobei durch Verkippen relativ zur der besagten Achse durch die jeweilige LED die Rastverbindung hergestellt und insbesondere eine oder mehrere Rastnasen eingerastet werden können. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die optische Einrichtung in einer gegenüber dem montierten Zustand gegen die besagte Achse verkippten Stellung eingesetzt werden kann, wobei in dieser verkippten Stellung, in welcher die Rastverbindung noch nicht hergestellt ist, die optische Einrichtung gegen ein Verdrehen um die Achse gesichert ist oder eine Drehbewegung um diese Achse zumindest begrenzt ist.
  • Die Erfindung kann vorsehen, dass die einer LED zugeordnete optische Einrichtung einstückig ausgebildet ist und/oder anderweitig so ausgebildet ist, dass sie als eine komplette Einheit an dem die optische Einrichtung tragenden Leuchtenbauteil montiert werden kann.
  • Eine oder mehrere der den LEDs individuell zugeordneten optischen Einrichtungen können jeweils eine Umlenkeinrichtung enthalten, die eine Lichtumlenkung aufgrund einer Reflexion und/oder aufgrund einer Lichtbrechung erzeugt, oder eine solche Umlenkeinrichtung bilden. In bevorzugten Ausführungsformen sind beispielsweise Prismenelemente mit wenigstens drei Facettenflächen als optische Einrichtung oder Bestandteil einer solchen optischen Einrichtung vorgesehen, wobei an einer Facette eine Totalreflexion bewirkt wird und die anderen Flächen als Lichteintrittsfläche und Lichtaustrittsfläche dienen. Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind jedoch optische Einrichtungen mit verspiegelten Flächen vorgesehen. Insbesondere kann die optische Einrichtung eine etwa muschelförmig gekrümmte Reflexionsfläche enthalten oder aus dieser bestehen. Diese kann ein divergierendes Strahlenbündel von der LED kommend in Richtung auf die seitliche Reflexionsfläche umlenken und dabei die Divergenz des Strahlenbündels, wie es von der LED ausgeht, noch verringern.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform sind die optische Einrichtung oder zumindest Teile der optischen Einrichtung aus Kunststoff ausgebildet, wobei in einer Fortbildung dieser Ausführungsform zumindest eine oder mehrere Flächen der optischen Einrichtung mit einer reflektierenden Beschichtung, insbesondere einer spiegelnden Beschichtung, vorzugsweise mit einem hohen Reflexionsgrad, versehen sind.
  • Die Erfindung kann vorsehen, dass die optische Einrichtung eine konkav gekrümmte Reflexionsfläche und eine dieser konkav gekrümmten Reflexionsfläche gegenüberstehende weitere Reflexionsfläche aufweist, wobei in einer bevorzugten Ausführungsform diese weitere Reflexionsfläche zumindest teilweise Licht auf die besagte konkav gekrümmte Reflexionsfläche reflektiert.
  • Die Erfindung kann vorsehen, dass bei einer optischen Einrichtung mit einer gekrümmten Reflexionsfläche in der optischen Einrichtung ein Lichtweg an dieser gekrümmten Reflexionsfläche vorbei vorgesehen ist, der eine oder mehrere Reflexionsflächen aufweist, an denen Licht der Leuchtdiode im montierten Zustand der optischen Einrichtung reflektiert wird.
  • Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die optische Einrichtung einen konkav gekrümmten Reflektor sowie einen Spalt aufweist, über den Licht auf der Rückseite des Reflektors, also auf der zu der konkaven Reflexionsfläche entgegengesetzten Seite, austreten kann, wobei vorzugsweise auf der Rückseite des Reflektors, dem Spalt in der Richtung des Lichtwegs von der Leuchtdiode aus der optischen Einrichtung heraus nachgeordnet, eine oder mehrere reflektierende Flächen vorgesehen sind. Ergänzend oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die optische Einrichtung in dem Strahlengang zu dem besagten Spalt hin bzw. von dem besagten Spalt weg eine oder mehrere reflektierende Flächen aufweist.
  • Die seitliche Reflexionsfläche ist in dem Querschnitt senkrecht zur linienförmigen Erstreckung des Leuchtenbauteils mit einem Winkel zwischen 60° und 90°, bevorzugt etwa mit 75° oder 80°, zur Lichtaustrittsfläche angeordnet. Diese Neigung ermöglicht bei einer Lichtablenkung durch die der LED individuell zugeordneten Einrichtung von etwa 90° und nach weiterer Reflexion an der seitlichen Reflexionsfläche einen Lichtaustritt von 40° bis 80°, bevorzugt 50° bis 70°, insbesondere etwa 60° gegenüber dem Lot auf der Lichtaustrittsfläche. Abhängig von der Einstellung der den LEDs individuell zugeordneten Einrichtungen kann die Hauptabstrahlrichtung des von einer LED abgegebenen Lichtbündels von der Leuchte weg in Richtung auf das zu beleuchtende Objekt eingestellt werden. Bei einer ringförmigen oder näherungsweise ringförmigen Leuchte ist bevorzugt die seitliche Reflexionsfläche an der nach innen weisenden Seite der Leuchte angeordnet. Dann lässt sich je nach Einstellung der individuellen Lichtlenkmittel der Hauptlichtstrom radial nach außen oder mit einer gewünschten tangentialen Ablenkung einstellen. Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann jedoch auch die besagte seitliche Reflexionsfläche auf der nach außen weisenden Seite der Rinne angebracht sein. In dieser Ausführungsform erfolgt die Hauptlichtabgabe aus der Lichtaustrittsfläche in Richtung zum Leuchteninneren. In diesem Fall überkreuzen sich die Strahlenbündel der LEDs auf gegenüberliegenden Seiten des Rings. Der Kreuzungspunkt muss nicht zwangsläufig in der Mitte der Leuchte liegen, weil die Lichtabgabe nicht mehr radial nach innen erfolgen muss, sondern auch eine Tangentialkomponente aufweisen kann, je nach Einstellung der individuellen den LEDs zugeordneten optischen Einrichtungen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in der Rinne des Leuchtenbauteils eine zweite seitliche Reflexionsfläche gegenüber der zuerst genannten seitlichen Reflexionsfläche angeordnet. Vorzugsweise weist die zweite seitliche Reflexionsfläche in dem Querschnitt senkrecht zur Längserstreckung des Leuchtenbauteils einen Winkel zwischen 60° und 90°, insbesondere etwa 85°, zur Lichtaustrittsfläche ein. Die zweite Reflexionsfläche kann Streulicht oder einen von der individuellen optischen Einrichtung abgegebenen Nebenlichtstrom oder einen an den individuellen optischen Einrichtungen vorbeitretenden Lichtstrom reflektieren. Der Nebenlichtanteil kann dazu dienen, den Bereich der Leuchte aufzuhellen, welcher von den Hauptabstrahlrichtungen nicht erfasst wird. Beispielsweise wird eine ringförmige Leuchte ohne Nebenlichtanteil der Bereich innerhalb des Rings dunkel erscheinen, wenn die Hauptlichtabgabe der Leuchte radial nach außen über die erste seitliche Reflexionsfläche erfolgt.
  • Die den LEDs individuell zugeordnete optische Einrichtung der Leuchte kann nach Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung so ausgebildet sein, dass der Anteil des Lichts, welches als Nebenlichtanteil von der optischen Einrichtung abgegeben wird, klein im Verhältnis zu dem Anteil des Lichts ist, das in der vorangehend beschriebenen Weise von einer Umlenkeinrichtung, z.B. einem Prisma oder einem Reflektor, umgelenkt wird oder unmittelbar von der LED ohne Reflexion oder Umlenkung durch Lichtbrechung aus der optischen Einrichtung heraus abgegeben wird und nicht Bestanteil des Nebenlichtanteils ist. Beispielsweise können zwischen 5% und 20% des von der LED abgegebenen Lichtstroms von der optischen Einrichtung als Nebenlichtstrom abgegeben werden. Um diesen Lichtanteil zu ermöglichen, kann beispielsweise eine Öffnung zwischen der LED-Trägerfläche und der optischen Einrichtung vorgesehen sein. Alternativ kann auch ein Schlitz in der optischen Einrichtung oder in einem Teil der optischen Einrichtung vorgesehen sein, um einen direkten Lichtdurchtritt ohne Umlenkung an der optischen Einrichtung zu ermöglichen. Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann auch ein Prismenkörper als optische Einrichtung oder Teil der optischen Einrichtung vorgesehen sein, der mehrere Facetten aufweist, wobei wenigstens zwei Facetten in unterschiedliche Richtungen weisen und jeweils einen Lichtaustritt ermöglichen. Wie bei der vorhergehend beschriebenen Ausführungsform mit einer Öffnung oder einem Schlitz in oder an einer reflektiven optischen Einrichtung bzw. eines Teils hiervon beträgt der Nebenlichtanteil etwa 5% bis 20% des von der LED abgegebenen Lichtstroms.
  • Die erste und zweite Reflexionsfläche können gemeinsam oder zusammen mit einer oder mehreren weiteren Reflexionsflächen eine Reflektorrinne bilden, in der die besagten optischen Einrichtungen angeordnet sind und an der diese Einrichtungen gegebenenfalls auch befestigt sein können. Diese Reflektorrinne kann sich über die gesamte Rinne des eingangs genannten Leuchtenbauteils erstrecken oder nur über einen Teil dieser Rinne. In letzterem Fall kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass mehrere Reflektorrinnen zusammen einen durchgehenden rinnenförmigen Reflektor bilden, der sich über die gesamte Rinne des Leuchtenbauteils erstreckt. In einer speziellen Ausführungsform mit einer in sich geschlossenen Rinne des Leuchtenbauteils kann vorgesehen sein, dass ein solcher sich über die gesamte Rinne des Leuchtenbauteils erstreckender Reflektor aus sechs Teilen besteht, die unmittelbar aneinander angrenzen und zusammen einen durchgehenden rinnenförmigen Reflektor definieren.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Leuchtenbauteil aus einem massiven wärmeleitfähigen Material, insbesondere aus einem Aluminiumkörper, gebildet. Das Leuchtenbauteil kann dabei als Kühlkörper für die LEDs dienen.
  • Die Erfindung kann vorsehen, dass die Leuchte an einem einzigen Tragarm gehalten wird. Dies wird durch eine massive Ausbildung des Leuchtenbauteils, an dem der Tragarm angreift, begünstigt. Gemäß alternativen Ausführungsformen können jedoch auch zwei oder mehr Tragarme vorgesehen sein, die insbesondere in gleichen Abständen entlang der linienförmigen Erstreckungen des Leuchtenbauteils angeordnet sind und an denen das Leuchtenbauteil gehalten wird. Bevorzugt sind zwei gegenüberliegende Tragarme, die sich vom Leuchtenbauteil nach innen erstrecken, wo sie mit einem Leuchtenmast verbunden sind.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist in dem wenigstens einen Tragarm der vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen der Leuchte ein Hohlraum vorgesehen, welcher dazu bemessen ist, elektrische Betriebsmittel, wie insbesondere ein Vorschaltgerät für die LEDs, unterzubringen. Innerhalb des Leuchtenbauteils, insbesondere wenn dieses gekrümmt ist, findet sich nicht genügend Platz, um einen Hohlraum vorzusehen, der ausreichend ist, um ein Vorschaltgerät unterzubringen. Da sich die Tragarme in der Regel von dem Leuchtenbauteil aus gerade erstrecken, bieten diese genügend Platz, um Vorschaltgeräte zu verstauen. Die Verbindung zwischen dem Leuchtenbauteil und den LED-Trägerflächen, insbesondere den Platinen, auf der die LEDs angebracht sind, kann über einen elektrischen Stecker erfolgen, der in einem Verbindungsbereich zwischen Tragarm und Leuchtenbauteil angeordnet ist.
  • Bevorzugte Ausführungsformen und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden in Verbindung mit den beigefügten Figuren beschrieben. In den Figuren ist Folgendes dargestellt:
    • Figur 1
    zeigt eine Schnittdarstellung durch einen Teil einer LED-Leuchte, wobei der Schnitt senkrecht zur Längserstreckung des Leuchtenbauteils der Leuchte erfolgt.
    Figur 2
    zeigt eine Querschnittsdarstellung der Leuchte nach Figur 1 in einem Schnitt senkrecht zur Längserstreckung der Leuchte an einer anderen Stelle.
    Figuren 3a bis 3c
    zeigen schematische Aufsichten auf Ausführungsformen der LED-Leuchte von der Lichtaustrittsseite her.
    Figuren 4a bis 4c
    zeigen eine schematische Darstellung der Lichtfeldverteilung der Leuchte nach Figuren 3a bis 3c dargestellt als Lichtstärkeverteilung in Polardarstellung einer Lichtstärkemessung in einer Kegelmantelkurve.
    Fig. 5
    zeigt einen Reflektorabschnitt, der bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung verwendet werden kann.
    Fig. 6
    zeigt eine optische Einheit gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
    Fig. 7
    zeigt die optische Einheit der Fig. 6 in dem an dem Reflektorabschnitt nach Fig. 5 montierten Zustand in einer Draufsicht,
    Fig. 8
    zeigt die optische Einheit nach Fig. 6 in dem an einem Reflektorabschnitt nach Fig. 5 montierten Zustand in einer Querschnittsansicht,
    Fig. 9
    zeigt in einer perspektivischen Darstellung einen Reflektorabschnitt, in dem eine optische Einheit nach Fig. 6 montiert ist und eine weitere optische Einheit sich in einem verkippten Zustand befindet, wie er bei der Montage der optischen Einheit auftritt.
  • Bezug nehmend auf die Figuren 3a bis 3c ist die Gesamtform einer Ausführungsform der Leuchte in der Aufsicht zu erkennen. Die Leuchte umfasst ein Leuchtenbauteil 1 in Form eines massiven Aluminiumkörpers, welches in einem Querschnitt senkrecht zur Umfangsrichtung, wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt, die Form einer Rinne definiert. Innerhalb der Rinne befinden sich 36 LEDs 2, die in gleichen Abständen bzw. Winkelabständen entlang des Radius des Leuchtenbauteils angeordnet sind. Bevorzugt sind mindestens 12 LEDs. In konkreten Ausführungsformen sind 24 LEDs oder mehr vorgesehen.
  • Das Leuchtenbauteil 1 ist aus massivem Aluminium hergestellt, um die notwendige Stabilität für die Leuchte aufzuweisen und weil es ferner gleichzeitig als Kühlkörper für die LEDs 2, die als Hochleistungs-LEDs ausgebildet sind und entsprechend gekühlt werden müssen, dient. Bezug nehmend auf die Figuren 1 und 2 ist der Aufbau des Leuchtenbauteils in einem Querschnitt zu erkennen. Das Leuchtenbauteil 1 definiert in seinem Querschnitt eine Rinne 3, die nach unten durch eine transparente Abdeckung 4, welche die Lichtaustrittsfläche der Leuchte bildet, verschlossen ist. Wie in den Figuren 1 und 2, welche zwei Querschnitte der gleichen Leuchte jedoch an unterschiedlichen Positionen in Umfangsrichtung darstellen, zu sehen ist, kann sich die Querschnittsform der Rinnen geringfügig ändern. In der Figur 1 ist die Stelle der Leuchte im Querschnitt dargestellt, der einen Trägerarm 5 an dem Leuchtenbauteil 1 angebracht ist. In der Figur 2 ist ein weiterer dazu benachbarter Querschnitt dargestellt. Die Abdeckung 4 ist in dem Bereich des Trägerarms schmäler ausgeführt als in den anderen Bereichen entlang des Umfangs der Leuchte.
  • Die Abdeckung 4 verschließt die Rinne 3 auf der Unterseite der Leuchte vollständig. Insbesondere sind Dichtungen 6 an beiden Umfangsseiten der Abdeckung 4 zum Leuchtenbauteil 1 vorgesehen. Die Abdeckung ist durch mehrere Federelemente 7, wovon eines im Querschnitt in Figur 1 gezeigt ist, an einer Aussparung in dem Leuchtenbauteil 1 gesichert. Die Abdeckung 4 kann sogar fest mit dem Leuchtenbauteil verklebt sein, weil keine Zugänglichkeit zu den LEDs aufgrund der langen Lebenszeit der LEDs notwendig ist.
  • Im Folgenden wird der Aufbau und die Funktionsweise der verschiedenen Reflektorbaugruppen und der Leuchtmittel innerhalb der Rinne 3 beschrieben.
  • Bezug nehmend auf Figur 2 ist eine LED 2 im Querschnitt zu erkennen, die auf einer Platine 8 angebracht ist und mit dieser elektrisch verbunden ist. Die Platine 8 erstreckt sich über einen Teilbereich des Leuchtenbauteils 1. In der gezeigten Ausführungsform bildet die Platine 8 einen ebenen Ringabschnitt, der 1/6 des Kreises des Leuchtenbauteils umfasst. Auf jeder Platine 8 sind jeweils vier LEDs wie in den Figuren 3a bis 3c zu erkennen ist, angeordnet. Die Platine 8 kann sich in anderen Ausführungsformen jedoch auch über den gesamten Bereich der Rinne 3 bzw. über den gesamten optisch wirksamen Bereich des Leuchtenbauteils 11 erstrecken. Sie kann insbesondere einen ebenen Ring bilden, der in einer Rinne 3 des Leuchtenbauteils 1 eingesetzt ist.
  • Unterhalb der LED 2 ist jeweils für jede LED einzeln eine optische Einrichtung 9 vorgesehen, die das Licht aus der Hauptabstrahlrichtung der LED ablenkt, die in der Zeichnung der Fig. 2 senkrecht nach unten weist. In der gezeigten Ausführungsform umfasst die der LED individuell zugeordnete optische Einrichtung 9 einen etwa muschelförmigen Reflektor 10, der in Figur 2 im Querschnitt und in Figur 1 von der Seite zu sehen ist. Der muschelförmige Reflektor 10 ist unterhalb der LED 2 so angeordnet, dass er das Lichtbündel, welches die LED 2 in deren Hauptabstrahlrichtung nach unten verlässt, um 90° ablenkt. Aufgrund der gewölbten Reflektorform des muschelförmigen Reflektors 10 wird das von der LED divergent ausgehende Lichtbündel gleichzeitig teilweise gebündelt. Das Lichtbündel wird anschließend ein zweites Mal an einer seitlichen Reflexionsfläche 11 umgelenkt und verlässt schließlich die Rinne 3 durch die transparente Abdeckung 4, wie durch den Lichtstrahl 12 für die Hauptabstrahlrichtung der Leuchte in Figur 2 gezeigt ist. Die erste seitliche Reflektorfläche 11 ist dazu in einem Winkel von 75° oder 80° zu der Lichtaustrittsfläche 4 angeordnet, um die Ablenkung nach unten in Richtung zu der Lichtaustrittsfläche 4 zu bewirken.
  • Ein zweites Lichtbündel, das sogenannte Nebenlicht, verlässt die optische Einrichtung 9 durch einen Spalt 13, der zwischen der optischen Einrichtung 9 und der LED-Trägerfläche 8 gebildet ist, ohne dass eine Lichtablenkung erfolgt. Dieser Anteil des von der LED über den Spalt 13 abgegebenen Lichts ist verhältnismäßig gering, er beträgt beispielsweise zwischen 5% und 20% des gesamten Lichtstroms der LED. Der durch den Spalt 13 hindurchtretende Teil des Lichts fällt auf eine zweite seitliche Reflexionsfläche 14, die zu der Lichtaustrittsfläche einen Winkel von 85° bildet. Durch die Neigung wird das Lichtbündel zur Lichtaustrittsfläche 4 gelenkt und verlässt die Lichtaustrittsfläche, wie in Figur 2 durch den Lichtstrahl 15 angedeutet. Der Lichtstrahl 15, welcher die Richtung des Nebenlichts darstellt, weist in Richtung zu dem Leuchteninneren. Durch das Nebenlicht wird eine Aufhellung der Leuchte im mittleren Bereich der Leuchte erzielt.
  • Es ist zu verstehen, dass die Richtung des Hauptlichtanteils 12 und des Nebenlichtanteils 15 auch in umgekehrter Weise, wie in Figur 2 dargestellt, erfolgen kann. In diesem Fall überkreuzen sich die von den LEDs abgegebenen Hauptlichtanteile etwa in der Mitte der Leuchte. Die Gesamtlichtverteilung der Leuchte bleibt aber sehr ähnlich zu der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform.
  • In besonderen Ausführungsformen ist die Abdeckung 4 in dem Bereich zwischen den Reflexionsflächen 11 und 14 transparent und in ihren restlichen Bereichen nicht oder nicht vollständig transparent, beispielsweise lichtstreuend oder ganz oder teilweise absorbierend. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass außerhalb des Bereichs zwischen den Reflexionsflächen 11 und 14 die Abdeckung 4 opak ist, was beispielsweise dadurch erreicht werden kann, dass sie mit einem opaken Material bedruckt ist. In anderen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Abdeckung 4 im Bereich der Rinne 3 transparent und in den restlichen Bereichen nicht oder nur teilweise lichtdurchlässig und/oder lichtstreuend ausgebildet ist.
  • Eine Besonderheit der Leuchte besteht darin, dass die den LEDs individuell zugeordneten optischen Einrichtungen 9 in unterschiedlichen Winkelpositionen in Bezug auf die vertikale Achse durch die LED gedreht werden können. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die optischen Einrichtungen 9 in verschiedenen Steckpositionen an der LED-Trägerfläche, einem Reflektor oder Reflektorabschnitt oder einem anderen Trägerelement montiert werden können. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann auch eine Dreheinrichtung, die ein kontinuierliches Verdrehen ermöglicht, vorgesehen sein. In den Figuren 3a bis 3c sind drei verschiedene Ausführungsformen der Leuchte gezeigt, in denen die optischen Einrichtungen 9 unterschiedlich ausgerichtet sind. Bei der Ausführungsform nach Figur 3a weisen alle optischen Einrichtungen radial nach innen (jeweils mit 0° bezeichnet), wodurch eine homogene Gesamtlichtverteilung der Leuchte erzeugt wird. Diese Ausführungsform bzw. Einstellung der optischen Einrichtungen 9 ist bevorzugt, wenn die Leuchte einen größeren Platz gleichmäßig beleuchten soll. Die zugehörige Lichtfeldverteilung, als Lichtstärkeverteilungskurve gemessen in einem Kegelmantel um die vertikale Achse der Leuchte, ist in Figur 4a dargestellt. Sie ist homogen, d.h. in der Darstellung kreisförmig.
  • Die Figur 3b zeigt eine Ausführungsform bzw. eine Einstellung der optischen Einrichtungen 9, die dafür geeignet ist, eine längliche Strecke unterhalb der Leuchte, beispielsweise einen Gehweg oder einen Fahrradweg, zu beleuchten. Die optischen Einrichtungen 9 an den Positionen in Längsrichtung der zu beleuchtenden Strecke, welche in der Figur 3b der vertikalen Richtung entspricht, stehen auf 0°. Das Licht dieser LEDs wird demzufolge nach der zweiten Reflexion an der ersten seitlichen Reflexionsfläche 11 radial nach außen abgegeben. Mit zunehmenden Winkelabständen der LEDs von der vertikalen Richtung nimmt der Drehwinkel der optischen Einrichtungen 9 bis auf +50° bzw. -50° zu. Das Licht der LEDs mit dem von 0° abweichendem Drehwinkel der optischen Einrichtung 9 wird mit tangentialer Komponente von der Leuchte abgegeben. Das Licht der Hauptabstrahlrichtung dieser LEDs erfolgt demnach ebenfalls etwa entlang der zu beleuchtenden Strecke, welche in Figur 3b der vertikalen Richtung entspricht. Die resultierende Lichtfeldverteilung ist in Figur 4b dargestellt.
  • Eine weitere Ausführungsform bzw. Einstellung der den LEDs zugeordneten optischen Elemente 9 ist in Figur 3c gezeigt. Diese Ausführungsform erzeugt eine sogenannte Lichtbandknickung (siehe Figur 4c), die zur Beleuchtung eines Straßenverlaufs von einer seitlich der Straße angebrachten Straßenleuchte von Vorteil ist. Im Vergleich zu der Figur 3b ist zu erkennen, dass die Einstellung der optischen Einrichtungen 9 nicht spiegelsymmetrisch bezüglich der vertikalen Ebenen durch die Leuchte angeordnet sind, sondern auf den beiden Leuchtenhälften unterschiedlich ist. Die erzeugte Lichtfeldverteilung ist demnach nicht symmetrisch entlang der vertikalen Richtung der Leuchte ausgerichtet, wie in der Figur 4b, sondern weist einen Knick auf. Dadurch lässt sich in vorteilhafter Weise eine Straße seitlich der Leuchte, auf der dem mit dem Symbol 16 angedeuteten Haus gegenüberliegenden Seite der Leuchte, ausleuchten, ohne die Häuserfassade unnötig hell zu beleuchten.
  • Durch die beispielhaften Darstellungen in den Figuren 3a bis 3c ist für den Fachmann verständlich, dass sich durch die Kombination der ringförmigen Anordnung der LEDs und der Einstellmöglichkeiten der den LEDs individuell zugeordneten optischen Einrichtungen eine Vielzahl von Lichtfeldkonturen zur Erzielung einer gewünschten Beleuchtungsaufgabe einstellen lässt. Im Prinzip lassen sich beliebige Straßenauszüge unter oder neben der Leuchte ausleuchten. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform sind die den LEDs zugeordneten optischen Einrichtungen 9 noch am Montageort der Leuchte in unterschiedlichen Stellungen einstellbar, so dass die Lichtfeldkontur noch bei der Montage der Leuchte eingestellt werden kann. In anderen Ausführungsformen wird die Stellung der optischen Einrichtung bei der Montage festgelegt. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die optische Einrichtung so ausgebildet ist, dass sie für jede LED nur in einer ganz bestimmten Stellung montiert werden kann, wobei diese Stellung für verschiedene LEDS unterschiedlich sein kann. Es kann auch vorgesehen sein, dass für jede LED mehrere diskrete Stellungen vorgesehen sind, in denen die jeweilige optische Einrichtung montiert werden kann.
  • Die dargestellte Ausführungsform der Leuchte weist an dem Leuchtenbauteil 1 in Umfangsrichtung einen Trägerarm 5 auf, der, wie in Figur 1 gezeigt, hohl ausgebildet ist. Im Inneren des Trägerarms 5 lassen sich elektrische Betriebsmittel, wie insbesondere das Vorschaltgerät, anordnen. Aufgrund der Krümmung des Leuchtenbauteils ist innerhalb des Leuchtenbauteils in der Regel dazu kein Platz. Das Vorschaltgerät ist über einen Verbindungsstecker 17 und weiteren elektrischen Anschlüssen, die in den Zeichnungen nicht dargestellt sind, verbunden. Der Trägerarm 5 erstreckt sich von dem Leuchtenbauteil 1 nach unten in Richtung zum Inneren des kreisrunden Leuchtenbauteils 1, wie in der Projektion in den Figuren 3a bis 3c zu sehen ist. Dort ist der Trägerarm 5 an einem Leuchtenmast montiert. Gemäß anderen Ausführungsformen kann auch mehr als nur ein Trägerarm vorgesehen sein. Bevorzugt sind in diesem Fall zwei gegenüberliegende Trägerarme oder mehr Trägerarme, die in gleichmäßigen Winkelabständen im Umfang des Leuchtenbauteils 1 befestigt sind.
  • In den Fig. 5 bis 9 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung illustriert. Bei dieser Ausführungsform ist ein kanalförmiger Reflektor 30 in die Rinne 3 des Leuchtenbauteils eingesetzt. Dieser Reflektor besteht aus sechs Reflektorabschnitten 32, die zusammengesetzt eine kreisringförmige Rinne bilden und jeweils ein Sechstel des Umfangs, also einen Winkel von 60° abdecken. Ein solcher Reflektorabschnitt 32 ist in Fig. 5 in einer Draufsicht und in Fig. 9 in einer teilweisen perspektivischen Ansicht zu sehen. Wie am besten in Fig. 9 zu sehen ist, weist der Reflektorabschnitt 32 einen Boden 32a sowie zwei Seitenwände 32b und 32c auf, welche den beiden Reflexionsflächen 11 und 14 der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen entspricht. Die Seitenwände 32b und 32c können insbesondere, wie dies vorangehend für die Reflexionsflächen 11 und 14 beschrieben wurde, zur Lichtaustrittsfläche im montierten Zustand des Reflektorabschnitts 32 geneigt sein, wobei der mit der Lichtaustrittsfläche eingeschlossene Winkel in einem Querschnitt senkrecht zur linienförmigen Erstreckung der Rinne 3 in den vorangehend erörterten Winkelbereichen liegen kann. In dem Boden 32a des Reflektorabschnitts 32 sind mehrere, in diesem Ausführungsbeispiel vier näherungsweise kreisförmige Öffnungen 34 vorgesehen. Jede dieser Öffnungen 34 weist zwei Ausbuchtungen 34a auf, die bezüglich einer Achse A durch den Mittelpunkt der Öffnung 34 einander diametral gegenüber liegen, sowie eine weitere gegenüber diesen Ausbuchtungen 34a in Umfangsrichtung versetzte Ausbuchtung 34b auf. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Ausbuchtung 34b gegenüber den Ausbuchtungen 34a um ca. 90° versetzt und hat eine nach außen gewölbte Form, beispielsweise in Form eines Kreisbogenabschnitts, während die Ausbuchtungen 34a eine annäherungsweise rechteckige Form haben. Die Reflektorabschnitte 32 sind in der Rinne 3 des Leuchtenbauteils 1 so angeordnet, dass die Platine 8 zwischen dem Boden 32a des Reflektorabschnitts 32 und dem Boden der Rinne 3 liegt und die Leuchtdioden 2 sich jeweils im Bereich einer der Öffnungen 34 befinden.
  • In die Öffnungen 34 ist jeweils eine optische Einheit 36 als der betreffenden LED 2 zugeordnete optische Einrichtung eingesetzt, wie sie in Fig. 6 in Alleinstellung in einer perspektivischen Ansicht und in Fig. 7 und 8 in einer Draufsicht bzw. einer Querschnittsansicht gezeigt ist; Fig. 9 zeigt eine montierte und eine teilweise eingesetzte optische Einheit 36 in einer perspektivischen Ansicht. Die optische Einheit 36 ist vorzugsweise einstückig und ebenso vorzugsweise aus Kunststoff ausgebildet und weist einen muschelförmigen Reflektor 38, einen Auflagerand 40, eine elastische Rastnase 42 sowie eine Reflexionsfläche 44 auf der der Öffnung des muschelförmigen Reflektors 38 zugewandten Seite und zwei Reflexionsflächen 46 und 48 auf der der Öffnung des muschelförmigen Reflektors 38 gegenüberliegenden Seite auf. Das Innere der optischen Einheit 36 weist einen Hohlraum auf, der von den Reflexionsflächen 44 und 46 begrenzt ist und nach oben, zu dem muschelförmigen Reflektor 38 hin offen ist, sodass sich Licht in diesem Hohlraum einerseits zu den Reflexionsflächen 44 und 46 und andererseits auch zu der Innenfläche des muschelförmigen Reflektors 38 hin ausbreiten kann, um dort reflektiert zu werden. Im Bereich der Reflexionsflächen 46 und 48 ist ein Spalt 50 zwischen dem unteren Rand 52 des muschelförmigen Reflektors 38 und den Reflexionsflächen 46 und 48 vorhanden, so dass Licht aus dem besagten Hohlraum durch diesen Spalt 50 austreten kann, um entweder aus diesem Spalt 50 unmittelbar abgestrahlt zu werden oder an der Reflexionsfläche 48 reflektiert zu werden. Die zugehörige LED 2 liegt, wie in Fig. 8 illustriert, im Bereich dieses Hohlraums und ist so angeordnet, dass ihr Licht auf den Reflektor 38, auf die Reflektorflächen 44, 46, 48 und in den Spalt 50 einfällt, wobei ein Teil des Lichts, auch unmittelbar, an dem Reflektor 38 und der Reflexionsfläche 44 vorbei, abgestrahlt wird.
  • Während bei der dargestellten Ausführungsform der ringförmige Reflektor 30 aus sechs Einzelteilen 32 besteht, kann er auch aus mehr oder weniger Einzelteilen bestehen oder auch insgesamt einstückig ausgebildet sein, so dass er eine einstückige, in sich geschlossene, z.B. kreisringförmige Rinne bildet.
  • Der Auflagerand 40 weist einen hinteren annäherungsweise halbkreisringförmigen Abschnitt 60 mit sich in Umfangsrichtung erstreckenden bogenförmigen Langlöchern 62 auf, der auf der von der Öffnung des muschelförmigen Reflektors 38 abgewandten Seite liegt, sowie zwei tiefer, d.h. näher bei der Unterseite der optischen Einheit 36 liegende Fortsätze 64, die über eine Stufe 66 mit dem Abschnitt 60 verbunden sind und sich nach vorne über einen relativ kurzen Bereich des Umfangs erstrecken, so dass sie, wie am besten in Fig. 7 zu sehen ist, zwei seitliche Fortsätze an der Seite des an sich in etwa kreiszylinderförmigen Körpers der optischen Einheit 36 bilden, deren vorderer Rand durch die im wesentlichen kreisringförmige, der Öffnung des muschelförmigen Reflektors 38 gegenüberliegende Reflexionsfläche 44 gebildet wird. Unterhalb des Rands 60 ist die elastische Rastnase 42 vorgesehen.
  • Durch die Form der Öffnungen 34 mit den seitlichen Ausbuchtungen 34a und der hinteren Ausbuchtung 34b einerseits und der Ausbildung der optischen Einheit 36 mit dem hinteren Abschnitt des Tragrands 60, der Rastnase 42 und den tieferliegenden seitlichen Fortsätzen 64 andererseits ist eine bestimmte Orientierung der optischen Einheit 36 vorgegeben, wenn sie in den Reflektor 30 bzw. den Reflektorabschnitt 32 eingesetzt ist. Zum Einsetzen wird, wie in Fig. 9 illustriert, eine optische Einheit 36 in einer verkippten Stellung angesetzt, wobei der stufenförmige Abschnitt 66 im Bereich der Ausbuchtungen 34a der Öffnung 34 zu liegen kommt und die seitlichen Fortsätze 64 des Tragrands 40 den Boden 32a des Reflektorabschnitts 32 untergreifen. Durch Herunterdrücken der Rückseite der optischen Einheit 36 wird die Rastnase 42 im Bereich der Aussparung 34b der Öffnung 34 gegen den Boden 32a des Reflektorabschnittes 32 gedrückt und rastet, wie am besten in Fig. 8 zu sehen ist, unterhalb des Bodens 32a ein, während der hintere Bereich 60 des Tragrands 40 auf dem Boden 32a des Reflektorabschnitts 32 aufliegt, so das der Boden 32a zwischen dem hinteren Abschnitt 60 des Tragrands 40 und der Rastnase eingeschlossen ist, so dass die optische Einheit 36 dadurch fixiert wird. Gleichzeitig kommen beim Einrasten der Rastnase 42 die beiden seitlichen Fortsätze 64 auf der Unterseite des Bodens 32a, also auf der von dem Reflektor 38 abgewandten Seite des Reflektorabschnitts 32 zur Anlage. Dies ist insbesondere in Fig. 7 zu erkennen, wo der Boden 32a als schraffierte Fläche dargestellt ist und der Verlauf der Fortsätze 64 unterhalb des Bodens 32a angedeutet ist.
  • Auf diese Weise kann die optische Einheit 36 in eine fest vorgegebenen Orientierung betreffend die Rinne 3 bzw. den rinnenförmigen Reflektor 30 verrastet werden, wobei diese Orientierung bei der Herstellung des Reflektorabschnitts 32 bzw. des Reflektors 30 jeweils durch die Form der Öffnungen vorgegeben ist. Bei dieser Ausführungsform ist also die Orientierung der optischen Einheit 36, die jeweils einer LED 2 zugeordnet ist, bereits bei der Herstellung fest vorgegeben. Dies erleichtert die Montage und gestattet eine präzise Ausrichtung der optischen Einheit 36 entsprechend den konstruktiven Vorgaben, ohne dass aufwendige Justierarbeiten erforderlich sind. Eine Flexibilität bei Leuchtengestaltung kann man dadurch erreichen, dass man standardisierte Reflektorabschnitte 32 mit jeweils einer bestimmten Orientierung der Löcher (und damit auch der einzusetzenden optischen Einheiten 38) vorsieht. Alternativ kann auch mit einem, beispielsweise computergesteuerten Stanzwerkzeug, bei dem sich die Orientierung der gestanzten Öffnung jeweils individuell festlegen lässt, für eine bestimmte Leuchtenserie eine jeweils individuelle Abfolge von Öffnungen mit bestimmten Orientierungen gestanzt werden.
  • In dem in Fig. 8 gezeigten eingesetzten Zustand wird Licht der Leuchtdiode 2 zum einen auf den muschelförmigen Reflektor 38 eingestrahlt, der dieses Licht reflektiert, wobei der überwiegende Teil des reflektierten Lichtes auf die Wände des Reflektors 30 eingestrahlt wird, ein gewisser Teil des reflektierten Lichts jedoch auch direkt den Reflektor 30 verlassen kann. Zum anderen fällt ein Teil des Lichts ferner auf die Reflexionsfläche 44 ein, welche das Licht je nach ihrer Orientierung und Form und entsprechend der gewünschten Lichtverteilung auf den Reflektor 38 reflektiert oder unmittelbar, an dem Reflektor 38 vorbei, abgibt. Ferner tritt ein gewisser Lichtanteil auf der Rückseite des Reflektors 38 über den Spalt 50 aus, wobei er an den Reflexionsflächen 46 und/oder 48 reflektiert werden kann. Schließlich kann auch, je nach Lage und Gestaltung des Reflektors 38 sowie der Flächen 44, 46 und 48, ein gewisser Lichtanteil der des von der Leuchtdiode 2 abgestrahlten Lichts unmittelbar an dem Reflektor 38 und der reflektierenden Fläche 44 vorbei bzw., durch den Spalt 50, an dem Reflektor 38 und den Reflektorflächen 46 und 48 vorbei unmittelbar aus der optischen Einheit 36 abgestrahlt werden.
  • Durch das Vorsehen der Reflektorflächen 44, 46 und 48 wird einerseits der Wirkungsgrad der Leuchte erhöht. Andererseits können diese Reflexionsflächen auch in vorteilhafter Weise für die Gestaltung der Lichtstärkeverteilung eingesetzt werden.
  • Die optische Einheit 36 besteht in einer bevorzugten Ausführungsform aus Kunststoff, wobei zumindest die der Leuchtdiode 2 zugewandte Innenfläche des muschelförmigen Reflektors 38 sowie die reflektierenden Flächen 44, 46 und 48 reflektierend, insbesondere spiegelnd reflektierend ausgebildet sind, z.B. durch eine reflektierende Beschichtung, Aufbringen einer reflektieren Folie oder dergleichen. Weitere Teile der optischen Einheit, beispielsweise die Rückseite des Reflektors 36, können ebenfalls reflektierend bzw. spiegelnd ausgebildet sein, um den Wirkungsgrad zu erhöhen und/oder eine bestimmte Lichtverteilung zu erreichen.
  • Wie bei den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen wird die unterschiedliche Orientierung der optischen Einrichtung, die hier durch die optische Einheit 36 gebildet wird, vorteilhafterweise dafür eingesetzt, um eine bestimmte Lichtstärkeverteilung der Leuchte zu erreichen, wie dies vorangehend beschrieben wurde.
  • Zahlreiche Varianten der erfindungsgemäßen Leuchte sind möglich, ohne dass der Umfang der Erfindung, wie in den Ansprüchen dargelegt ist, verlassen wird. Insbesondere ist die Leuchte nicht auf eine kreisförmige Gestaltung, wie in den Figuren 3a bis 3c gezeigt, eingeschränkt. Es kommen noch andere Umfarigsformen hinzu, wobei geschlossene Umfangsformen aufgrund der hohen Variabilität in Bezug auf einstellbare Lichtfeldkonturen durch Ausrichten der individuellen optischen Einrichtungen an den LEDs bevorzugt sind.
  • Ferner braucht das Leuchtenbauteil nicht frei zu liegen (obgleich dies im Hinblick auf die notwendige Kühlung von Vorteil ist) sondern kann auch eine Abdeckung aufweisen. Beispielsweise kann die gesamte Leuchte nach oben durch eine gemeinsame Kunststoffabdeckung zum Schutz gegen Umwelteinflüsse abgedeckt sein. Ebenso kann die Leuchte nach unten durch eine wenigstens im Bereich der Lichtaustrittsfläche transparente Abdeckung umgeben sein.
  • In weiteren Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass das Leuchtenbauteil mehrere Rinnen und/oder mehrere rinnenförmige Reflektoren aufweist, die bevorzugt dicht an dicht liegen. Diese Rinnen bzw. rinnenförmigen Reflektoren können insbesondere mehrere zueinander konzentrische Kreise bilden, die unmittelbar aneinander anschließen.
  • In einer anderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Leuchtenbauteil 1 zwei gerade, vorzugsweise parallele Rinnen oder rinnenförmige Reflektoren aufweist, wobei die den LEDs zugeordneten optischen Einrichtungen so ausgebildet und angeordnet sind, dass die optischen Einrichtungen in einer Rinne, die in dem Leuchtenbauteil ausgebildet ist bzw. durch ein rinnenförmiges Reflektorelement gebildet wird, das Licht in die entgegengesetzte Richtung abgeben wie die optischen Einrichtungen in der anderen Rinne, wobei entgegengesetzt in diesem Zusammenhang bedeuten kann, dass die optischen Einrichtungen in der einen Rinne das Licht vollständig oder zumindest mehrheitlich in einen ersten Halbraum (0° bis 180°) abgeben und die optischen Einrichtungen der anderen Rinne das Licht vollständig oder zumindest mehrheitlich in den anderen Halbraum (180° bis 360°) abgeben. Die individuellen optischen Einrichtungen in einer Rinne können dabei unterschiedlich orientiert sein, um beispielsweise eine Lichtbandknickung herbeizuführen oder die Lichtverteilung in anderer Weise zu formen. In einer Abwandlung dieser Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass jeweils der Hauptlichtanteil des von den optischen Einrichtungen in den beiden Rinnen abgegebenen Lichts jeweils in entgegengesetzte Richtung abgegeben wird bzw. dass die Hauptabstrahlrichtung der jeweiligen Hauptlichtanteile in entgegengesetzte Richtungen weist.
  • Die in der Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Leuchtenbauteil
    2
    LED
    3
    Rinne
    4
    Lichtaustrittsfläche, insbesondere mit transparenter Abdeckung
    5
    Trägerarm
    6
    Dichtung
    7
    Federelement
    8
    LED-Trägerfläche, insbesondere Platine
    9
    Optische Einrichtung
    10
    Muschelförmiger Reflektor
    11
    Erste seitliche Reflexionsfläche
    12
    Lichtstrahl des Hauptlichtanteils
    13
    Spalt
    14
    Zweite seitliche Reflexionsfläche
    15
    Lichtstrahl des Nebenlichtanteils
    16
    Häuserseite
    17
    Verbindungsstecker
    30
    Reflektor
    32
    Reflektorabschnitt
    32a
    Boden des Reflektorabschnitts
    32b
    Seitenwand des Reflektorabschnitts
    32c
    Seitenwand des Reflektorabschnitts
    34
    Öffnung
    34a
    Ausbuchtung
    34b
    Ausbuchtung
    36
    optische Einheit
    38
    Reflektor
    40
    Auflagerand
    42
    Rastnase
    44
    Reflexionsfläche
    46
    Reflexionsfläche
    48
    Reflexionsfläche
    50
    Spalt
    52
    unterer Rand des Reflektors
    60
    halbkreisförmiger Abschnitt des Auflagerands
    62
    Langloch
    64
    Fortsatz
    66
    stufenförmiger Abschnitt

Claims (14)

  1. Leuchte, insbesondere Außenleuchte, mit einer Vielzahl von LEDs (2) als Leuchtmittel, wobei die Leuchte ein lichtemittierendes Leuchtenbauteil (1) mit einer linienförmigen Erstreckung aufweist und das Leuchtenbauteil (1) in einem Querschnitt senkrecht zur linienförmigen Erstreckung eine Rinne (3) definiert, wobei die nach außen offene Seite der Rinne eine Lichtaustrittsfläche (4) der Leuchte bildet und die LEDs entlang der linienförmigen Erstreckung des Leuchtenbauteils (1) an einer der Lichtaustrittsflächen (4) gegenüberliegenden Seite der Rinne (3) auf einer LED-Trägerfläche (8), insbesondere einer Platine, angeordnet sind, wobei jeder LED individuell eine optische Einrichtung (9; 36) zur Lichtumlenkung einer Hauptabstrahlrichtung der jeweiligen LED zugeordnet ist und wobei wenigstens an einer Seite der Rinne (3) in einem Bereich zwischen der Lichtaustrittsfläche und der LED-Trägerfläche (3) eine erste seitliche Reflexionsfläche (11; 32b) vorgesehen ist.
  2. Leuchte nach Anspruch 1, wobei die den LEDs zugeordneten optischen Einrichtungen (9; 36) eine Umlenkung der Hauptabstrahlrichtung der jeweiligen LED (2) von 50° bis 100° in Richtung auf die erste seitliche Rexflexionsfläche (11; 32b) bewirken.
  3. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die den LEDs individuell zugeordneten optischen Einrichtungen (9; 36) in unterschiedlichen Drehwinkeln bezüglich einer Achse durch die jeweilige LED (2) montierbar oder einstellbar ist.
  4. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die den LEDs individuell zugeordneten optischen Einrichtungen (9; 36) eine gekrümmte, insbesondere eine muschelförmig ausgebildete, Reflexionsfläche (10; 38) aufweisen.
  5. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste seitliche Reflexionsfläche (11; 32b) in dem besagten Querschnitt einen Winkel zwischen 60° und 90°, bevorzugt zwischen 70° und 85°, zur Lichtaustrittsfläche (4) einschließt.
  6. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der Rinne eine zweite seitliche Reflexionsfläche (14; 32c) gegenüber der ersten seitlichen Reflexionsfläche (11; 32b) angeordnet ist.
  7. Leuchte nach Anspruch 6, wobei die zweite seitliche Reflexionsfläche (14; 32c) in dem besagten Querschnitt einen Winkel zwischen 60° und 90°, insbesondere zwischen 80° und 90°, zur Lichtaustrittsfläche (4) einschließt.
  8. Leuchte nach Anspruch 6 oder 7, wobei ein Teil des von den LEDs abgegebenen Lichts an der den LEDs individuell zugeordneten optischen Einrichtungen (9; 36) vorbei direkt auf die zweite seitliche Reflexionsfläche (14; 32c) auftrifft und daran zur Lichtaustrittsfläche (4) umgelenkt wird.
  9. Leuchte nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere optische Einrichtungen (36), die jeweils einer LED (2) individuell zugeordnet sind, so eingerichtet sind, dass sie nur in einem vorgegebenen Drehwinkel oder nur in einem von mehreren diskreten vorgegebenen Drehwinkeln bezüglich einer Achse durch die jeweilige LED (2) montierbar sind.
  10. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine optische Einrichtung (36) durch eine formschlüssig wirkende Einrichtung (66) gegen ein Verdrehen um die besagte Achse durch die jeweilige LED (2) aus der einem festgelegten Drehwinkel entsprechenden Stellung gesichert ist.
  11. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Einrichtung (36) durch eine Rastverbindung (42) mit dem die optische Einrichtung (36) tragenden Leuchtenbauteil (32) verbunden ist.
  12. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine einer LED (2) individuell zugeordnete optische Einrichtung so ausgebildet ist, dass sie als eine komplette Einheit an dem die optische Einrichtung (36) tragenden Leuchtenbauteil (32) montiert werden kann.
  13. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Einrichtung (36) einen gekrümmten Reflektor (38) zur Lichtumlenkung einer Hauptabstrahlrichtung der jeweiligen LED sowie eine Einrichtung (46, 48, 50, 52) zur Abgabe eines Nebenlichtanteils an der reflektierenden Fläche des gekrümmten Reflektors vorbei aufweist, der in eine andere Richtung als der Hauptanteil des Lichts abgegeben wird, das von der LED unmittelbar oder im optischen Zusammenwirken mit besagter optischer Einrichtung (36) abgegeben wird.
  14. Leuchte nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die besagte Einrichtung zur Abgabe eines Nebenlichtanteils eine oder mehrere Reflexionsflächen (46, 48) aufweist.
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