EP2690355A1

EP2690355A1 - Leuchte

Info

Publication number: EP2690355A1
Application number: EP13167901.1A
Authority: EP
Inventors: Dietmar Czekay
Original assignee: BaeRo GmbH and Co KG
Current assignee: BaeRo GmbH and Co KG
Priority date: 2012-07-26
Filing date: 2013-05-15
Publication date: 2014-01-29
Also published as: DE202012102810U1

Abstract

Leuchte, mit einer Lichtquelle (2) und einer der Lichtquelle (2) gegenüberliegend angeordneten transparenten optischen Plattenanordnung (4) zur Lichtlenkung. Die Plattenanordnung (4) weist an ihrer zu der Lichtquelle (2) weisenden Seite und an ihrer gegenüberliegenden Seite jeweils prismatische Strukturen auf: An ihrer einen Hauptfläche weist sie eine prismatische Struktur mit einer Vielzahl von parallel zueinander verlaufenden Vorsprüngen (5) auf, die sich geradlinig im Wesentlichen über die Länge der Plattenanordnung (4) erstrecken und insbesondere einen Querschnitt in Form eines gleichschenkligen Dreiecks besitzen. An ihrer anderen Hauptfläche weist sie eine prismaähnliche Struktur mit einer Vielzahl von parallel zueinander verlaufenden Vorsprüngen (7) auf, die sich im Wesentlichen über die Länge der Hauptfläche erstrecken und im Querschnitt eine gleichmäßige wellenartige Struktur bilden. Die Erstreckungsrichtungen der Vorsprünge (5, 7) an den gegenüberliegenden Hauptflächen der Plattenanordnung (4) sind um 90° zueinander versetzt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchte, mit einer Lichtquelle und einer der Lichtquelle gegenüberliegend angeordneten transparenten optischen Plattenanordnung, um das von der Lichtquelle abgestrahlte Licht zu lenken, wobei die optische Plattenanordnung an ihrer zu der Lichtquelle weisenden Seite und an ihrer gegenüberliegenden Seite jeweils eine Hauptfläche besitzt und an zumindest einer der Hauptflächen prismatische Strukturen aufweist. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine optische Plattenanordnung für eine solche Leuchte.
Warenpräsentationsflächen wie beispielsweise Kühltheken, Obstschütten, Verkaufsregale etc. werden in der Regel künstlich beleuchtet. Ziel ist es dabei, die Oberflächen möglichst gleichmäßig auszuleuchten, was aufgrund der üblichen langgezogenen Rechteckform der Verkaufsmöbel zum Teil nur bedingt möglich ist.
In der EP 1 225 390 B1 wird vorgeschlagen, zur Ausleuchtung solcher langgezogenen Warenpräsentationsflächen eine Leuchte mit einem Leuchtmittel in Form einer Hochdruck-Gasentladungslampe in liegender Brennlage einzusetzen, welche in einem Reflektor positioniert ist, der eine sogenannte Batwing-Lichtverteilung quer zur Lampenlängsachse erzeugt, bei der die maximale Lichtstärke nicht unmittelbar unterhalb des Leuchtmittels liegt, d.h. bei einem Winkel von 0°, sondern vielmehr zwei Maxima unter einem Winkel von 30 bis 70° erzeugt werden.
Zwischenzeitlich gehen die Bestrebungen im zunehmenden Maß dahin, konventionelle Lichtquellen durch LEDs zu ersetzen. Bei der Verwendung solcher LEDs ist der Einsatz der herkömmlichen Batwing-Reflektoren jedoch nicht ohne weiteres möglich, da bei diesen Reflektoren das Leuchtmittel in liegender Brennlage innerhalb des Reflektors angeordnet und gleichmäßig Licht in alle Richtungen abstrahlen muss, um die gewünschte Batwing-Lichtverteilungskurve zu erzeugen. Dies ist mit LEDs kaum möglich. Ein weiteres Problem besteht darin, dass LEDs als Punktlichtquellen Licht geradlinig abstrahlen, so dass eine hohe Blendwirkung auftreten kann. Aus diesem Grund wird in der DE 10 2010 014 209 A1 vorgeschlagen, optische Prismenplatten zur Lichtlenkung vorzusehen, deren Aufgabe darin besteht, von der Lichtquelle ausgehende störende Strahlung gegenüber dem normalen Blickfeld der sich in der Umgebung befindenden Personen abzuschirmen.
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Leuchte der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass eine Batwing-Lichtverteilungskurve auch beim Einsatz von LEDs auf einfache Weise erzeugt werden kann.
Diese Aufgabe ist be einer Leuchte sowie einer optischen Plattenanordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die optische Plattenanordnung an ihrer einen Hauptfläche eine prismatische Struktur und mit einer Vielzahl von parallel zueinander verlaufenden Vorsprüngen, die sich geradlinig im Wesentlichen über die Länge der Platte erstrecken und insbesondere einen Querschnitt in Form eines gleichschenkligen Dreiecks besitzen, und an der anderen Hauptfläche eine prismaähnliche Struktur mit einer Vielzahl von parallel zueinander verlaufenden Vorsprüngen, die sich im Wesentlichen über die Länge der Hauptfläche erstrecken und im Querschnitt eine gleichmäßige wellenartige Struktur bilden, aufweist, wobei die Erstreckungsrichtungen der Vorsprünge an den gegenüberliegenden Hauptflächen der Plattenanordnung um 90° zueinander versetzt sind.
Es hat sich gezeigt, dass sich die gewünschte - insbesondere symmetrische - Batwing-Lichtverteilungskurve automatisch einstellt, wenn das von einer Lichtquelle abgestrahlte Licht durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Plattenanordnung tritt, welche an ihren Hauptflächen die vorgeschlagenen und um 90° zueinander versetzten Prismenstrukturen besitzt. Dies gilt insbesondere, wenn als Lichtquellen LEDs oder LED-Arrays eingesetzt werden, die ihr Licht geradlinig in die optische Plattenanordnung einkoppeln.
Wesentlich ist, dass die prismenartigen Strukturen an den beiden Hauptflächen gleichmäßig ausgebildet sind, d.h. die jeweiligen Vorsprünge und dazwischenliegenden Vertiefungen sich geradlinig und kontinuierlich über die Platte erstrecken. Dabei sollten die Vorsprünge und dazwischenliegenden Vertiefungen im Querschnitt eine regelmäßige Kontur bilden, bei welcher der Querschnitt benachbarter Vorsprünge und benachbarter Vertiefungen jeweils identisch ist und sich auch über die Länge der Vorsprünge und Vertiefungen nicht ändert.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Querschnitt der Vorsprünge der prismatischen Struktur an der einen Hauptfläche der optischen Plattenanordnung die Form von rechtwinkligen, gleichschenkligen Dreiecken besitzt. Ebenso ist es vorteilhaft, wenn die Vorsprünge dreieckigen Querschnitts ohne Zwischenbereiche unmittelbar aneinander anschließen.
Die wellenartige Struktur an der anderen Hauptfläche der optischen Plattenanordnung wird vorzugsweise durch Wellenberge und Wellentäler gebildet, die sich stetig aneinander anschließen. In bevorzugter Weise werden die Wellenberge und Wellentäler durch kreisbogenförmige und insbesondere halbkreisförmige Abschnitte gebildet.
Grundsätzlich ist es möglich, die Plattenanordnung durch eine einzige transparente optische Platte auszubilden, wobei dann die prismatischen bzw. prismaähnlichen Strukturen an den gegenüberliegenden Hauptflächen der optischen Platte vorgesehen sind. Alternativ kann die optische Plattenanordnung auch aus zwei in Ausstrahlrichtung hintereinander liegende transparente optische Platten gebildet sein, wobei dann die Hauptflächen mit den prismatischen Strukturen an den voneinander weg weisenden Hauptflächen der beiden optischen Platten vorgesehen sind.
Wenn die Lichtquelle durch mehrere LEDs gebildet wird, ist die optische Plattenanordnung zweckmäßigerweise in unmittelbarer Nähe vor den LEDs angeordnet. Alternativ oder zusätzlich kann ein Reflektor vorgesehen sein, wobei dann eine optische Plattenanordnung im Bereich einer Lichtaustrittsöffnung des Reflektors positioniert ist.
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung wird auf die Unteransprüche sowie die nachfolgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung verwiesen. In der Zeichnung zeigt

Figur 1: eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Leuchte in perspektivischer Darstellung,
Figur 2: die Leuchte aus Figur 1 in Vorderansicht,
Figur 3: die Leuchte aus Figur 1 in Seitenansicht,
Figur 4: eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Leuchte in perspektivischer Darstellung,
Figur 5: die Leuchte aus Figur 4 in Vorderansicht,
Figur 6: die Leuchte aus Figur 4 in Seitenansicht und
Figur 7: eine schematische Darstellung einer optischen Platte für eine erfindungsgemäße Leuchte, bei welcher die obere Plattenhälfte und die untere Plattenhälfte um 90° zueinander versetzt dargestellt sind.

In den Figuren 1 bis 3 ist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Leuchte dargestellt. Die Leuchte umfasst einen Grundkörper 1, der an seiner Oberseite ein LED-Modul 2 trägt und entlang seines Umfangs mit einer Vielzahl von nach außen abragenden Kühlrippen 3 versehen ist. Das LED-Modul 2 umfasst in an sich bekannter Weise ein Substrat, das aus Aluminium oder einem anderen gut wärmeleitenden Material besteht, und eine Vielzahl von LEDs, die an dem Substrat befestigt und dort in regelmäßigen Reihen und Spalten angeordnet sind.
An der Lichtaustrittsseite des LED-Moduls 2 ist eine optische Platte 4 vorgesehen, die aus einem transparenten Material besteht. Die optische Platte 4 ist sowohl an ihrer zu dem LED-Modul 2 weisenden Unterseite, als auch an ihrer Oberseite mit prismatischen bzw. prismaähnlichen Strukturen versehen.
Wie die Figur 1 erkennen lässt wird die prismatische Struktur an der Oberseite, d.h. der oberen Hauptfläche der optischen Platte 4, durch eine Vielzahl von Vorsprüngen 5 und dazwischen liegenden Vertiefungen 6 gebildet, die sich über die gesamte Platte 4 geradlinig erstrecken und parallel zueinander ausgerichtet sind. Wie insbesondere die Figur 7 gut erkennen lässt, besitzen die Vorsprünge 5 - mit Ausnahme des ganz links gezeigten Vorsprungs - alle einen identischen Querschnitt in der Form eines rechtwinkligen, gleichschenkligen Dreiecks und schließen sich unmittelbar aneinander an.
Die prismaähnliche Struktur an der Unterseite bzw. der unteren Hauptfläche der optischen Platte 4 wird ebenfalls durch eine Vielzahl von Vorsprüngen 7 gebildet, die sich geradlinig über die Länge der Platte 4 erstrecken und parallel zueinander verlaufen, wobei Ihre Erstreckungsrichtung um 90° versetzt zu der Erstreckungsrichtung der Vorsprünge an der Plattenoberseite verläuft. Wie insbesondere die Figur 7 erkennen lässt, bilden die Vorsprünge 7 und die dazwischen liegenden Vertiefungen 8 an der Plattenunterseite eine wellenartige Struktur aus, bei welcher die Wellenberge und Wellentäler stetig ineinander übergehen. Auch hier sind die Vorsprünge 7 und die Vertiefungen 8 jeweils identisch ausgebildet, sodass sich eine gleichmäßige Wellenstruktur ergibt, die auch über die Länge der Vorsprünge 7 gleichbleibend ist. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel werden die Wellentäler bzw. Vertiefungen 8 und die Wellenberg bzw. Vorsprünge 7 durch ineinander übergehende Halbkreise gebildet.
In den Figuren 4 bis 6 ist eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Leuchte vorgesehen. Diese umfasst ebenfalls einen Grundkörper 1 mit daran vorgesehenen Kühlrippen 3, welche an ihrer Oberseite ein LED-Modul 2 trägt. An der Oberseite des LED-Moduls 2 ist eine optische Platte 9 vorgesehen, die an ihrer Oberseite eine Prismenstruktur mit einer Vielzahl von parallel zueinander verlaufenden Vorsprüngen 10, die sich geradlinig über die Länge der Platte erstrecken und einen Querschnitt in Form von rechtwinkligen, gleichschenkligen Dreiecken besitzen, aufweist. Diese optische Platte dient dazu, dass von dem LED-Modul 2 abgestrahlte Licht gleichmäßig in einen Reflektor 11 einzustrahlen, der an der Oberseite der optischen Platte 9 vorgesehen ist.
An der Lichtaustrittsöffnung des Reflektors 11 wiederum ist eine optische Platte 4 vorgesehen, welche in gleicher Weise wie die optische Platte 4 bei der ersten Ausführungsform ausgebildet ist und an ihrer Oberseite und an ihrer Unterseite unterschiedliche Prismastrukturen trägt. So viel Prismastruktur an der Oberseite der Platte 4 wird durch eine Vielzahl von Vorsprüngen 5 gebildet, welche einen Querschnitt in der Form von rechtwinkligen, gleichschenkligen Dreiecken besitzen und unmittelbar aneinander anschließen. Die Vorsprünge 5 erstrecken sich über die Länge der Platte 4 parallel zueinander, wobei der Querschnitt über die Länge der Vorsprünge 5 unverändert bleibt.
An der Plattenunterseite wird die Prismenstruktur durch Vorsprünge 7 und dazwischen liegende Vertiefungen 8 gebildet, die eine Wellenstruktur bilden, wie sie anhand der ersten Ausführungsform bereits ausführlich erörtert wurde.

Claims

Leuchte, mit einer Lichtquelle (2) und einer der Lichtquelle gegenüberliegend angeordneten transparenten optischen Plattenanordnung (4), um das von der Lichtquelle (2) abgestrahlte Licht zu lenken, wobei die optische Plattenanordnung (2) an ihrer zu der Lichtquelle weisenden Seite und an ihrer gegenüberliegenden Seite jeweils eine Hauptfläche besitzt und an zumindest einer der Hauptflächen prismatische Strukturen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Plattenanordnung (4) an ihrer einen Hauptfläche eine prismatische Struktur mit einer Vielzahl von parallel zueinander verlaufenden Vorsprüngen (5), die sich geradlinig im Wesentlichen über die Länge der Platte (4) erstrecken und insbesondere einen Querschnitt in Form eines gleichschenkligen Dreiecks besitzen, und an der anderen Hauptfläche eine prismaähnliche Struktur mit einer Vielzahl von parallel zueinander verlaufenden Vorsprüngen (7), die sich im Wesentlichen über die Länge der Hauptfläche erstrecken und im Querschnitt eine gleichmäßige wellenartige Struktur bilden, aufweist, wobei die Erstreckungsrichtungen der Vorsprünge (5, 7) an den gegenüberliegenden Hauptflächen der Plattenanordnung um 90° zueinander versetzt sind.
Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Vorsprünge (5) der prismatischen Struktur an der einen Hauptfläche der optischen Plattenanordnung (4) die Form von rechtwinkligen, gleichschenkligen Dreiecken besitzt.
Leuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (5) dreieckigen Querschnitts ohne Zwischenbereiche unmittelbar aneinander anschließen.
Leuchte nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellen der prismaähnlichen Struktur durch sich stetig aneinander anschließende kreisbogenförmige und insbesondere halbkreisförmige Abschnitte gebildet sind.
Leuchte nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Plattenanordnung eine einzige transparente optische Platte (4) aufweist und die prismatischen Strukturen an den gegenüberliegenden Hauptflächen der optischen Platte (4) vorgesehen sind.
Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Plattenanordnung zwei in Ausstrahlrichtung hintereinanderliegende transparente optische Platten aufweist und die Hauptflächen mit den prismatischen Strukturen an den voneinander wegweisenden Hauptfläche der beiden optischen Platten vorgesehen sind.
Leuchte nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle mehrere LEDs aufweist.
Leuchte nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Plattenanordnung in unmittelbarer Nähe vor den LEDs angeordnet ist.
Leuchte nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Reflektor (11) vorgesehen ist und die optische Plattenanordnung im Bereich einer Lichtaustrittsöffnung des Reflektors (11) positioniert ist.
Optische Plattenanordnung, die an gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Hauptfläche besitzt und an zumindest einer der Hauptflächen prismatische Strukturen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Plattenanordnung an ihrer einen Hauptfläche eine prismatische Struktur mit einer Vielzahl von parallel zueinander verlaufenden Vorsprüngen (5), die sich geradlinig im Wesentlichen über die Länge der Platte erstrecken und insbesondere einen Querschnitt in Form eines gleichschenkligen Dreiecks besitzen, und an der anderen Hauptfläche eine prismaähnliche Struktur mit einer Vielzahl von parallel zueinander verlaufenden Vorsprüngen (7), die sich im Wesentlichen über die Länge der Hauptfläche erstrecken und im Querschnitt eine gleichmäßige wellenartige Struktur bilden, aufweist, wobei die Erstreckungsrichtungen der Vorsprünge (5, 7) an den gegenüberliegenden Hauptflächen der Plattenanordnung um 90° zueinander versetzt sind.
Optische Plattenanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Vorsprünge (5) der prismatischen Struktur auf der einen Seite der optischen Platte die Form von rechtwinkligen, gleichschenkligen Dreiecken besitzt.
Optische Plattenanordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (5) dreieckigen Querschnitts ohne Zwischenbereiche unmittelbar aneinander anschließen.
Optische Plattenanordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellen der prismaähnlichen Struktur durch sich stetig aneinander anschließende kreisbogenförmige und insbesondere halbkreisförmige Abschnitte gebildet sind.
Optische Plattenanordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine einzige transparente optische Platte (4) aufweist und die prismatischen Strukturen an den gegenüberliegenden Hauptflächen der optischen Platte vorgesehen sind.
Optische Plattenanordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei hintereinanderliegende transparente optische Platten aufweist und die Hauptflächen mit den prismatischen Strukturen an den voneinander wegweisenden Seiten der beiden optischen Platten vorgesehen sind.